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1、1 / 36 第二篇设计计算书第一章 食品厂 废水处理构筑物设计与计算1.1 格栅1.1.1 设计说明格栅主要是拦截废水中的较大颗粒和漂浮物，以确保后续处理的顺利进行。1.1.2 设计参数设计流量 Q =20000m3/d= 833.3m3/h =0.2314m3/s ；栅条宽度 S=10mm 栅条间隙 d = 5mm 栅前水深 h=0.4 m 格栅安装角度 = 60，栅前流速 0.7 m/s ,过栅流速 0.9m/s ；单位栅渣量 W = 0.07m3/103 m3废水 。1.1.3 设计计算由于本设计水量较少，故格栅直接安置于排水渠道中。格栅如图2-1。H1hh2h1h1hHB1B11B1
2、50010002H1tg图2.1 格栅设计计算草图图 1-1 格栅示意图1.1.3.1栅条间隙数maxsinQanbhv=式中：Q 设计流量， m3/s 格栅倾角，度b栅条间隙， m h 栅前水深， m v 过栅流速， m/s 6 .1199.0*4 .0*005.060sin*2314.02n，取 n=120. 1.1.3.2 栅槽宽度精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 36 页2 / 36 B=S(n-1+en=0.01(120-1+0.005*120=1.79m 栅槽宽度一般比格栅宽0.2 0.3m，取 0.3 m。即
3、栅槽宽为 0.29+0.3=0.59 m ，取 0.6 m 。1.1.3.3 进水渠道渐宽部分的长度设进水渠道宽 B1=0.9 m ，其渐宽部分展开角度 1= 601l11.790.91.37220220BBmtgtg1.1.3.4 栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度. 121.370.68522mll1.1.3.5 通过格栅水头损失取 k=3, =2.42( 栅条断面为圆形 ，v = 0.9m/s ，则h1= 24/3()sin2svkdgba式中：k - 系数，水头损失增大倍数-系数，与断面形状有关S - 格条宽度， m d - 栅条净隙， mm v -过栅流速， m/s -格栅倾角，度h
4、1=24/30.010.932.42()sin 600.00529.81=0.65m 1.1.3.6 栅后槽总高度设栅前渠道超高h2=0.3m H=h+h1+h2=0.4+0.65+0.3=1.35m 1.1.3.7 栅后槽总长度1120.51.0HLtgll0.40.31.370.690.5 1.0605.65tgm精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 36 页3 / 36 1.1.3.8 每日栅渣量栅渣量 (m3/103m3污水 ，取 0.1 0.01, 粗格栅用小值，细格栅用大值，细格栅用大值取 W1 = 0.1m3/1
5、03m3K2 = 1.8 ，则：W=12864001000QWK式中：Q - 设计流量， m3/s W1 - 栅渣量 (m3/103m3污水，取 0.1m3/103m3W=0.23140.1 864001.8 1000=1.11 m3/d 0.2 m3/d ( 采用机械清渣 选用 HF-500 型回转式格栅除污机，其性能见下表2-1，表 1-1 HF-500 型回转式格栅除污机性能规格表型号电 动 机功率Kw ）设 备 宽mm）设 备 高mm）设 备 总宽mm）沟宽mm）沟深mm）导 流 槽长度mm）设 备 安装长mm）HF-500 1.1 500 5000 850 580 1535 1500
6、 2500 1.2 集水池1.2.1 设计说明集水池是汇集准备输送到其他构筑物去的一种小型贮水设备，设置集水池作为水量调节之用，贮存盈余，补充短缺，使生物处理设施在一日内能得到均和的进水量，保证正常运行。1.2.2 设计参数设计流量 Q = 20000m3/d= 833.3 m3/h =0.2314m3/s ；1.2.3 设计计算集水池的容量为大于一台泵五分钟的流量，设三台水泵两用一备），每台泵的流量为 Q=0.029 m3/s 0.03 m3/s 。集水池容积采用相当于一台泵30min 的容量3060 305410001000QTW m3 有效水深采用 2m ，则集水池面积为F=27 m2，
7、其尺寸为 5.8m5.8m。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 36 页4 / 36 集水池构造集水池内保证水流平稳，流态良好，不产生涡流和滞留，必要时可设置导流墙，水泵吸水管按集水池的中轴线对称布置，每台水泵在吸水时应不干扰其他水泵的工作，为保证水流平稳，其流速为0.3-0.8m/h为宜。1.3 泵房1.3.1 设计说明泵房采用下圆上方形泵房，集水池与泵房合建，集水池在泵房下面，采用全地下式。考虑三台水泵，其中一台备用。1.3.2 设计参数设计流量 Q = 20000m3/d= 833.3 m3/h =0.2314m3/s
8、 取 Q=60L/s，则一台泵的流量为30 L/s 。1.3.3 设计计算1.3.3.1 选泵前总扬程估算经过格栅水头损失为0.2m，集水池最低水位与所需提升经常高水位之间的高差为： 78.5-73.412=4.5 m 1.3.3.2 出水管水头损失总出水管 Q=60L/s，选用管径 DN250 ，查表的 v=1.23m/s,1000i=9.91,一根出水管，Q=30L/s，选用管径 DN200 ，v=0.97m/s,1000i=8.6，设管总长为 40m ，局部损失占沿程的 30% ，则总损失为：9.914010.30.51000m1.3.3.3 水泵扬程泵站内管线水头损失假设为1.5m，考
9、虑自由水头为 1.0m, 则水泵总扬程为： H=4.5+0.5+1.5+1.0=7.5m 取 8m 。1.3.3.4 选泵选择 100QW120-10-5.5型污水泵三台，两用一备，其性能见表2-3 表 1-2 100QW120-10-5.5型污水泵性能流量30L/s 电动机功率5.5KW 扬程10m 电动机电压380V 转速1440r/min 出口直径100 轴功率4.96KW 泵重量190kg 效率77.2% 1.4 水力筛精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 36 页5 / 36 1.4.1 设计说明过滤废水中的细小悬浮
10、物1.4.2 设计参数设计流量 Q = 5000m3/d=208.33 m3/h =0.058m3/s 1.4.3 设计计算机型选取选用 HS120型水力筛三台 两用一备），其性能如表2-2， 1-3 HS120型水力筛规格性能图 1-2 水力筛外形图1.5 调节池1.5.1 设计说明由于本工程污水的水量具有时段不均匀性，为了减少冲击负荷，使处理设备能均匀的运行，需设调节池，用以进行水量的调节和水质的均匀。1.5.2 设计参数处理水量 设备空重 (Kg设备运行重量(Kg1001.54601950精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页
11、，共 36 页6 / 36 设计流量 Q = 20000m3/d= 833.3m3/h =0.2314m3/s ；运行方式：进水与工厂排水一致；出水由泵提升， 2 台水泵连接两座格栅， 24小时运行，低水位保护；每台水泵的设计流量为65m3/h ，选用三台，两用一备。泵出水口安装电磁流量计，以调整和记录处理站的进水水量。根据提供的水量分布资料，日总排水量20000m3，设计污水停留时间为8h. 构筑物：数量 4座结构形式钢筋混泥土结构，地下构筑物，无盖调节池的体积为32000 8170024 4vm1.5.3 设计计算1.5.3.1 调节池有效容积 V = QT = 208.335 =1041
12、.65 m3 1.5.3.2 调节池水面面积调节池有效水深取5.5M，超高 0.5M，则21041.65189.45.5VAmH1.5.3.3 调节池的长度取调节池宽度为15 m，长为 13 m，池的实际尺寸为：长宽高=15m 13m 6m = 1170 m3。1.5.3.4 调节池的搅拌器使废水混合均匀，调节池下设潜水搅拌机，选型QJB7.5/6640/3-303/c/s1台1.5.3.5 药剂量的估算设进水 pH 值为 10，则废水中【 OH-】=10-4mol/L, 若废水中含有的碱性物质为NaOH, 所以 CNaOH=10-440=0.04g/L ，废水中共有 NaOH 含量为 500
13、00.04=200kg/d ，中和至7，则废水中【 OH-】=10-7mol/L ，此时 CNaOH=10-740=0.410-5g/L ，废水中NaOH含量为50000.04 10-5=0.02kg/d ，则需中和的NaOH为 200-0.02=199.98 kg/d ，采用投酸中和法，选用96% 的工业硫酸，药剂不能完全反应的加大系数取1.1 ， 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + H2O 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 36 页7 / 36 80 98 199.98 244.976所以实际的硫酸用量为24
14、4.9761.1280.700.96 kg/d 。投加药剂时，将硫酸稀释到3% 的浓度，经计量泵计量后投加到调节池，故投加酸溶液量为280.709356.67/389.86/0.03kg dLh1.5.3.6 调节池的提升泵设计流量 Q = 30L/s, 静扬程为 80.9-71.05=9.85m 。总出水管 Q=60L/s，选用管径 DN250 ，查表的 v=1.23m/s,1000i=9.91,设管总长为 50m ，局部损失占沿程的30% ，则总损失为：9.915010.30.641000m管线水头损失假设为1.5m，考虑自由水头为 1.0m, 则水泵总扬程为： H=9.85+0.64+1
15、.5+1.0=12.99m 取 13m 。选择 150QW100-15-11型污水泵三台，两用一备，其性能见表2-3 表 1-4 150QW100-15-11 型污水泵性能流量30L/s 电动机功率11KW 扬程15m 电动机电压380V 转速1460r/min 出口直径150 轴功率4.96KW 泵重量280kg 效率75.1% 1.6 UASB 反应池1.6.1 设计说明UASB反应池由进水分配系统、反应区、三相分离器、出水系统、排泥系统及沼气收集系统组成。 UASB 反应池有以下优点：沉降性能良好，不设沉淀池，无需污泥回流不填载体，构造简单节省造价由于消化产气作用，污泥上浮造成一定的搅拌
16、，因而不设搅拌设备污泥浓度和有机负荷高，停留时间短1.6.2 设计参数设计流量 Q = 20000m3/d= 833.3 m3/h =0.2314m3/s ；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 36 页8 / 36 进水 COD=1400mg/L 去除率为 95% ；容积负荷 ；污泥产率为： 0.07kgMLSS/kgCOD ；产气率为： 0.4m3/kgCOD 。1.6.3 设计计算1.6.3.1 UASB 反应器结构尺寸计算1. 反应器容积计算 ( 包括沉淀区和反应区 UASB 有效容积为：V有效=0vQSN式中：V有效
17、- 反应器有效容积， m3Q- 设计流量， m3/d S0-进水有机物浓量 ,kgCOD/m3Nv - 容积负荷 ,kgCOD/(m3d V有效=5000 1.44.5=1556 m3 2. UASB 反应器的形状和尺寸工程设计反应器 2 座，横截面为矩形反应器有效高度为5m ，则221556311.25311.2155.622iVSmhSSm有效横截面积单池面积单池从布水均匀性和经济性考虑，矩形池长宽比在2：1 以下较为合适设池长 L=16m ，则宽155.69.7215iSBmL，取 10m 。单池截面积：216 10 160iSL Bm设计反应池总高H=6.5m ，其中超高0.5 m 一
18、般应用时反应池装液量为70%-90% ）单池总容积3160(6.50.5)960iiHmVS精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 36 页9 / 36 单池有效反应容积31605800iihmVS有效单个反应器实际尺寸 16m 10 m6.5 m 反应器数量 2座总池面积21602320inmSS总反应器总容积3960 21920iVVnm总有效反应容积33V800 216001556iVnmm有效有效，符合有机符合要求UASB 体积有效系数1600100%83.3%1920在 70%-90%之间，符合求 水力停留时间 321
19、6007.68208.33Q208.330.65/1.0S160HRTrVhQVmmht有效总符合设计要求。1.6.3.2 三相分离器构造设计1. 设计说明三相分离器要具有气、液、固三相分离的功能。三相分离器的设计主要包括沉淀区、回流缝、气液分离器的设计。2. 沉淀区的设计三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相同，主要是考虑沉淀区的面积和水深，面积根据废水量和表面负荷率决定。本工程设计中，与短边平行，沿长边每池布置6 个集气罩，构成 6 个分离单元，则每池设置6 个三相分离器。三 相 分 离 器 长 度B=10m ， 每 个 单 元 宽 度b=L/6=16/6=2.667m 。沉淀区的沉
20、淀面积即为反应器的水平面积，即160 m2。沉淀区的表面负荷率32104.20.65/1.02.0160iQmmhS3. 回流缝设计如图 1-3 是三相分离器的结构示意图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 36 页10 / 36 bb2b1h3CBAEV1V2图 1-3 三相分离器结构示意图设 上 下 三 角 形 集 气 罩 斜 面 水 平 夹 角 = 55 ， 取h3 =1.1m；b1=h3/tg 式中：b1下三角集气罩底水平宽度，m 。下三角集气罩斜面的水平夹角；h3下三角集气罩的垂直高度，m 。b1=01.155tg=
21、 0.77 m 则相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离：b2= b -2 b1= 2.667 2 0.77 = 1.13 m 则下三角形回流缝面积为： S1=b2 l n= 1.13 10 6= 67.8 m2下三角集气罩之间的污泥回流逢中混合液的上升流速(V1可用下式计算： V1 = Q1/S1式中： Q1反应器中废水流量，m3/h ；S1下三角形集气罩回流逢面积，m2；V1 = 208.33/ 267.8 = 1.53 m/h可用下式计算：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 36 页11 / 36 V2 = Q1/S2
22、，式中：Q2反应器中废水流量，m3/h ；S2 上三角形集气罩回流逢之间面积，m2； V1 = 208.33/ 254 = 1.92 m/h V1 V2 55tg= (0.4 0.5736 + 0.72/2 1.4281 = 0.824 m 校核气液分离。假定气泡上升流速和水流流速不变沿 AB方向水流速度：104.22.34/20.37102 6iaQm hCEBNV式中：B三相分离器长度N每池三相分离器数量气泡上升速度： Vb = 21()18ggdrrrm-式中：d气泡直径， cm ；1液体密度， g/cm3；g沼气密度， g/cm3；碰撞系数，取0.95 ；废水的动力粘滞系数，0.02g
23、/cm s；V液体的运动粘滞系数，cm2/s精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 36 页12 / 36 取d=0.01cm( 气 泡 ， 常 温 下 ， 1 = 1.03g/cm3, g=1.210-3g/cm3，V=0.0101cm2/s, =0.95 ， = V 1 =0.01011.03=0.0104g/cm s 。一般废水的净水的 , 故取= 0.02g/cm s 。由斯托克斯工式可得气体上升速度为：320.959811.031.25 100.010.266(/ )9.58(/ )180.02bcm sm hV0.
24、641.60.4BCAB；9.584.092.34baVV；baVBCVAB；可脱去d0.01cm 的气泡。5. 三相分离器与UASB 高度设计三相分离区总高度 h= h2 + h3 + h4h5h2为集气罩以上的覆盖水深，取0.5m。523451.35 0.40.70.22550.22550.180.5 1.1 1.15 0.182.57DFAFADmhDFSinSinmhhhhhm UASB 总高 H = 6.5m ，沉淀区高2.5m ，污泥区高1.5m，悬浮区高 2.0m，超高 0.5m。1.6.3.3 布水系统设计计算1. 配水系统采用穿孔配管，进水管总管径取200 ，流速约为0.95
25、 m/s 。每个反应器设置10 根 DN150支管，每根管之间的中心距离为1.5 m ，配水孔径采用16 ，孔距1.5 m ，每孔服务面积为1.5 1.5=2.25，孔径向下，穿孔管距离反应池底0.2 m ，每个反应器有66 个出水孔，采用连续进水。2. 布水孔孔径共设置布水孔66 个，出水流速u 选为 2.2m/s ，则孔径为44 208.33/ 20.01636003600 66 3.142.2Qdmn u3. 验证常温下，容积负荷；产气率为： 0.4m3/kgCOD ；需满足空塔水流速度uk1.0 m/h,空塔沼气上升流速ug1.0 m/h 。空塔水流速度208.330.65 /320k
26、Qum hS 1.0 m/h 符合要精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 36 页13 / 36 求。5000 / 241.40.80.40.29/320ogQCrumhS空塔气流速度 1.0 m/h 符合要求。1.6.3.4 排泥系统设计计算1. UASB 反应器中污泥总量计算一般 UASB污泥床主要由沉降性能良好的厌氧污泥组成，平均 浓 度 为15gVSS/L, 则 两 座UASB 反 应 器 中 污 泥 总 量 ：1556 1523340/ssGVGkgss d。2. 产 泥 量 计 算厌 氧 生 物 处 理 污 泥
27、产 量 取 ：0.07kgMLSS/kgCOD UASB反应器总产泥量0.07 5000 1.40.8392/oXrQC EkgVSS d式中：X UASB反应器产泥量，kgVSS/d ；r厌氧生物处理污泥产量，kgVSS/kgCOD ；Co进水 COD 浓度 kg/m3；E去除率，本设计中取80% 。 据 VSS/SS = 0.8 ， X=392/0.8=490 kgSS/d 单池产泥Xi = X/2 = 490/2 = 245 kgSS/d 污泥含水率为98% ，当含水率 95% ，取31000/skg m，则污泥产量349024.5/11000198%ssXWmhP单池排泥量324.51
28、2.25/2siWmh污泥龄2334047.63490cGdX3. 排泥系统设计精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 36 页14 / 36 在 UASB 三相分离器下0.5m 和底部 400 高处，各设置一个排泥口，共两个排泥口。每天排泥一次。1.6.3.5 出水系统设计计算出水系统的作用是把沉淀区液面的澄清水均匀的收集并排出。出水是否均匀对处理效果有很大的影响。1. 出水槽设计对于每个反应池，有6 个单元三相分离器，出水槽共有6 条，槽宽 0.3m。 单个反应器流量3208.330.029/36003600iiQqms
29、设出水槽口附近水流速度为0.2 m/s ，则槽口附近水深/ 60.029 /60.0810.30.2iqmua取槽口附近水深为0.25 m ，出水槽坡度为0.01 ；出水槽尺寸 10 m0.2 m 0.25 m ；出水槽数量为6 座。2. 溢流堰设计 出水槽溢流堰共有12 条62），每条长10 m，设计900三角堰，堰高50 ，堰口水面宽b=50 。每个UASB反应器处理水量28L/s, 查知溢流负荷为1-2 L/ms），设计溢流负荷f = 1.117 L/ms），则堰上水面总长为：2825.071.117iqLmf。三角堰数量：325.0750450 10lnb个，每条溢流堰三角堰数量： 5
30、04/12=42 个。一条溢流堰上共有42 个 100 的堰口， 42 个 140 的间隙。堰上水头校核每个堰出流率：35528 105.5610/504iqqmsn按 900三角堰计算公式，2.51.43qh堰上水头：0.455.56 100.01721.431.43qhm出水渠设计计算反应器沿长边设一条矩形出水渠，6 条出水槽的出水流至此出水渠。设出水渠宽0.8m，坡度0.001 ，出水渠渠口附近水流速度为 0.3m/s 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 36 页15 / 36 渠口附近水深0.0280.1160.
31、80.3iqmuxa以 出 水 槽 槽 口 为 基 准 计 算 ， 出 水 渠 渠 深 ：0.25+0.116=0.37m ，离出水渠渠口最远的出水槽到渠口的距离为14.67M ，出水渠长为14.67+0.1=14.77m ，出水渠尺寸为14.77m 0.8m0.37m，向渠口坡度0.001 。 UASB排水管设计计算选用 DN250钢管排水，充满度为0.6 ，管内水流速度为32428 100.95/0.60.25vm s1.6.3.6 沼气收集系统设计计算1. 沼气产量计算沼气主要产生厌氧阶段，设计产气率取 0.43/mkgCOD。总产气量30.4 5000 1.4 0.82240/oGrQ
32、C Emh每个 UASB 反应器的产气量322401120/22iGGmh集气管每个集气罩的沼气用一根集气管收集，单个池子共有 13 根集气管。每根集气管内最大气流量3311201.0 10/243600 13ms据资料，集气室沼气出气管最小直径d=100mm, 取 100 . 沼气主管每池13 根集气管先通到一根单池主管，然后再汇入两池沼气主管。采用钢管，单池沼气主管管道坡度为0.5%. 单池沼气主管内最大气流量311200.013/243600iqms取 D=150，充满度为0.8 ，则流速为0.01340.92/0.80.15vm s 两池沼气最大气流量为322400.026/24360
33、0qms取DN=250，充满度为0.6；流速为20.02640.88/0.250.6vm s2. 水封灌设计精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 36 页16 / 36 水封灌主要是用来控制三相分离气的集气室中气液两相界面高度的，因为当液面太高或波动时，浮渣或浮沫可能会引起出气管的堵塞或使气体部分进入沉降室，同时兼有有排泥和排除冷凝水作用。 水封高度10HHH式中： H0反应器至贮气罐的压头损失和贮气罐内的压头为保证安全取贮气罐内压头，集气罩中出气气压最大H1取2m H2O ，贮气罐内压强H0为 400 H2O 。水封灌水封
34、高度取1.5 m ，水封灌面积一般为进气管面积的 4 倍，则2221140.2540.19644Sdm水封灌直径取0.5m。3. 气水分离器气水分离器起到对沼气干燥的作用，选用500 H1800钢制气水分离器一个，气水分离器中预装钢丝填料，在气水分离器前设置过滤器以净化沼气, 在分离器出气管上装设流量计及压力表。4. 沼气柜容积确定由上述计算可知该处理站日产沼气22403m，则沼气柜容积应为 3h 产气量的体积确定，即32240/ 24 3280Vqtm。设计选用300 钢板水槽内导轨湿式储气柜，尺寸为7000 H6000。1.7 CASS 反应池1.7.1 设计说明 7 CASS工艺是 SB
35、R工艺的发展，其前身是ICEAS ，由预反应区和主反应区组成。预反应区控制在缺氧状态，因此提高了对难降解有机物的去除效果，与传统的活性污泥法相比，有以下优点：建设费用低，省去了初沉池、二沉池及污泥回流设备。运行费用低，节能效果显著。有机物去除率高，出水水质好，具有良好的脱氮除磷功能。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 36 页17 / 36 管理简单，运行可靠，不易发生污泥膨胀。污泥产量低，性质稳定，便于进一步处理与处置。1.7.2 设计参数设计流量 Q = 5000m3/d=208.33 m3/h =0.058m3/s
36、；进水 COD=280mg/L ，去除率为 85% ；BOD 污泥负荷 Ns）为： 0.1kgBOD/ MLSS ；混合液污泥浓度为： X=4000mg/L ；充水比为： 0.32 ；进水 BOD= 160 mg/L ，去除率为 90% 。1.7.3 设计计算1.7.3.1 运行周期及时间的确定1. 曝气时间024240.321603.5140.13500asSthhN X式中： 充水比0S 进水 BOD 值，mg/l ；sN BOD污泥负荷， kgBOD/ MLSS ； X混合液污泥浓度， mg/L。2. 沉淀时间;sHtu41.2641.264.6104.61035001.57/uXm s
37、设曝气池水深 H = 5m，缓冲层高度 =0.5 m，沉淀时间为：0.3250.51.331.51.57sHthhu3. 运行周期 T 设排水时间 td=0.5h, 运行周期为41.50.56asdtttth每日周期数： N= 24/6=4 1.7.3.2 反应池的容积及构造1. 反应池容积单池容积为350001953.1250.3224iQVmnN反应池总容积为322 1953.1253906.25iVVm精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 36 页18 / 36 式中：N 周期数；iV 单池容积；V 总容积；n 池数，
38、本设计中采用2 个 CASS 池；充水比。2. CASS 反应池的构造尺寸CASS反应池为满足运行灵活和设备安装需要，设计为长方形，一端为进水区，另一端为出水区。如图1-4 所示为 CASS 池构造。图 1-4 CASS 池结构示意图据资料， B：H=1 2，L：B=46，取 B=10m,L=40 m 。所以iV =40105=2000 m3 单池面积220004005iiVSmH CASS 池沿长度方向设一道隔墙，将池体分为预反应区和主反应区两部分，靠近进水端为 CASS池容积的 10% 左右的预反应区，作为兼氧吸附区和生物选择区，另一部分为主反应区。根据资料，预反应区长L1=0.160.2
39、5）L，取 L1=8 m。3. 连通口尺寸隔墙底部设连通孔，连通两区水流，设连通孔的个数n为3 个。连通孔孔口面积 A1为：111124QABLHnnUU1QHnNA式中：Q 每天处理水量，dm /3；n CASS池子个数 ；U 设计流水速度，本设计中U = 50 m/h ；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 36 页19 / 36 N一日内运行周期数；A CASS 池子的面积，2m；1A 连通孔孔口面积，；1L 预反应区池长， m ；1H 池内设计最高水位至滗水机排放最低水位之间的高度，m；B反应池宽， m。1H =50
40、0024400创=1.6 m 2150001108 1.62.512423 5050Am孔口沿隔墙均匀布置，孔口宽度不宜高于1.0 m ，故取0.9 m ，则宽为2.8 m 。1.7.3.3污泥 COD 负荷计算由预计 COD 去除率得其 COD 去除量为：28085%238/mg L则每日去除的 COD 值为：50002381000 = 1190 kg/d sN = UQSnXV式中：Q每天处理水量，dm /3SU进水 COD浓度与出水浓度之差， mg/Ln CASS池子个数X设计污泥浓度， mg/L V主反应区池体积，3msN =50002382 35001600= 0.11 /(. )k
41、gCODkgMLSS d1.7.3.4 产泥量及排泥系统1. CASS 池产泥量CASS池的剩余污泥主要来自微生物代谢的增值污泥，还有很少部分由进水悬浮物沉淀形成。 CASS 池生物代谢产泥量为：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 36 页20 / 36 rssrrrrQSNbaNQSbSQaVXbSQaX）（式中：a微生物代谢增系数，kgVSS/kgCOD b微生物自身氧化率，1/d根 据啤酒 废水 性质 ，参 考类似 经验 数据 ，设 计 a=0.83， b=0.05，则 有：0.050.8350000.238446.
42、79/0.11Xkg d（）（）假定排泥含水率为98%，则排泥量为：333446.7944.68/)10110199%SXQmdP（）2. 排泥系统每池池底坡向排泥坡度i= 0.01 ，池出水端池底设 。每立方 M 废水供空气量为：31785.34217.14208.33m每去除 1kgCOD 的耗空气量为：31785.34258.18/208.330.238mkgCOD空气3. 布气系统计算单个反应池平面面积为4010，设 423 个曝气器，则每个曝气器的曝气量=G/423=1785.34/423=4.223m/h。选择 QMZM-300 盘式膜片式曝气器。其技术参数见表1-5。表 1-5Q
43、MZM-300 盘式膜片式曝气器技术参数型号工作通气量服务面积氧利用率淹没深度供气量QMZM-300 2 8 m3/h 个0.51.0 m2/h 个35% 59%48m 4.25 m3/h从鼓风机房出来一根空气干管，在两个CASS 池设两根空气支管，每根空气支管上设 46根小支管。两池共两根空气支管，92根空气小支管。气干管流速1v 为 15m/s，支管流速2v 为 10 m/s ，小支管流速3v 为 5 m/s ，则空气干管管径：144 1785.34 23600360015GDv干管=0.29m,取 DN300 钢管空气支管管径：244 1785.340.102 9360036007 9G
44、Dmv横支管，取 DN100 钢管，空气小支管管径：344 1785.340.0646 36004636005GDmv小支管，取 DN60精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 36 页23 / 36 钢管。4. 鼓风机供气压力计算曝气器的淹没深度H=4.5m ，空气压力可按下式进行估算：1.59.81.54.59.858.8PHKPa校核估算的空气压力值管道沿程阻力损失可由下式估算：22L vhd式中：- 阻力损失系数，取4.4. 取空气干管长为 30m ，则其沿程阻力损失225130 154.4 100.520.3 2L
45、vhKPad取空气支管长为 40m ，则其沿程阻力损失225240 104.4100.3520.252L vhKPad取空气小支管长为16m,则其沿程阻力损失22531654.4100.220.06 2L vhKPad空气管道沿程阻力损失为1230.50.350.20.15hhhhKPa设空气管道的局部阻力损失为ih =0.5KPa，则空气管路的压力总损失为：0.50.150.2hKPa取膜片式微孔曝气器的最大压力损失为fh =2.9KPa，则鼓风机的供气压力为：9.89.8 4.50.22.947.2fPHhhKPa58.8KPa。故 鼓 风 机 的 供 气 压 力 可 采 用 58.8KP
46、a， 选 择 一 台 风 机 曝 气 ， 则 风 机 能 力 为G=50m3/min. 5. 鼓风机房布置选用两台 DG超小型离心鼓风机，供气量大时，两台一起工作，供气量小时，一用一备。 DG超小型离心鼓风机规格如表1-6。表 1-6 DG 超小型离心鼓风机精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 36 页24 / 36 流量50 m3/min 电动机形式TEFC 压缩介质空气电动机功率75KW 出口压力63.8KPa 电动机电压220V 轴功率52KW 重量1t 其占地尺寸为 20181008 ，高为 965 含基础）。1.7
47、.3.6 CASS 反应池液位控制CASS 反应池有效水深为5M 。排水结束是最低水位1111/ 0.32 15.05.03.40.32hm基准水位2h 为 5m,超高ch 为 0.5m,保护水深为 0.5m,污泥层高度13.40.53.1shhm保护水深的设置是为了避免排水时对沉淀及排泥的影响。进水开始与结束由水位控制，曝气开始由水位和时间控制，曝气结束由时间控制，沉淀开始与结束由时间控制，排水开始由时间控制、排水结束由水位控制。1.7.3.7排出装置的选择每池排出负荷33208.33 4277.77/4.63/ min22 1.5hfddQ TQmhmT选择XBS-300型旋转式滗水器，其
48、技术参数如表1-7。表 1-7 XBS-300 型旋转式滗水器技术参数型号流量 m3/h ）堰长 滗水深度H XBS-300 300 4 250 2.5 0.55 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 36 页25 / 36 第二章 污泥部分各处理构筑物设计与计算2.1 集泥井2.1.1 设计说明污水处理系统各构筑物所产生的污泥每日排泥一次，集中到集泥井，然后在由污泥泵打到污泥浓缩池。污泥浓缩池为间歇运行，运行周期为24h, 其中各构筑物排泥、污泥泵抽送污泥时间为1.0 1.5h ，污泥浓缩时间为20.0h, 浓缩池排水时间
49、为2.0h, 闲置时间为0.5h 1.0h 。2.1.2 设计参数设计泥量啤酒废水处理过程产生的污泥来自以下几部分：UASB 反应器， Q1 = 24.5 m3/d, 含水率 98% ；CASS 反应器， Q2 =44.68 m3/d, 含水率 99% ；总污泥量为： Q = Q1 + Q2 = 69.18 m3/d ，设计中取 70 m3/d 。2.1.3 设计计算考虑各构筑物为间歇排泥，每日总排泥量为70 m3/d ，需在 1.5h 内抽送完毕，集泥井容积确定为污泥泵提升流量70 m3/d ）的 10min 的体积，即 7.8m3。此外，为保证 CASS 排泥能按其运行方式进行，集泥井容积
50、应外加37.23 m3。则集泥井总容积为7.8+37.23=45.00 m3。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 36 页26 / 36 集泥井有效深度为3.0m，则其平面面积为245153VAmH设集泥井平面尺寸为4.0 4.0m。集泥井为地下式，池顶加盖，由污泥泵抽送污泥。集泥井最高泥位为 -0.5m, 最低泥位为 -3m 池底标高为 -3.5m。浓缩池最高泥位为2 m。则排泥泵抽升的所需净扬程为5 m，排泥泵富余水头2.0 m ，管道水头损失为0.5 m ，则污泥泵所需扬程为5+2+0.5=7.5 m 。选择两台 8