某啤酒厂污水处理站工艺设计书

某啤酒厂污水处理站工艺设计书任务设计书1．设计题目某啤酒厂废水处理站工艺设计2．设计资料（1）水量及水质设计水量4000m3/d设计水质设计水质见表1-1。表1-1主要设计水质资料项目BOD5CODSSNH4+-NT-PpH值平均值101020003504066.5～9.0注：除pH值外，其余项目单位均为mg/L.（2）处理要求处理要求根据受纳水体的使用功能确定（3）厂区条件a.地势平坦b.气象条件最低气温-120C最高气温410C年平均气温150C多年平均降雨量560mm/y主导风向SEc．工程地质土壤II级失陷性黄土地下水位-8m厂区平均海拔高程453m（4）进水条件来水水头无压来水管底标高450m（5）排水条件距离厂区围墙西侧300m有一河流，河流最大流量33m3/s；最小流量1.7m3/s；最高水位445m（50年一遇）。使用功能主要为一般工业用水及景观用水，属《地表水环境质量标准》GB3838-2002中IV类水域。3．设计内容依据设计资料和设计要求，确定工艺流程，进行构筑物工艺谁及计算，在此基础上进行平面及高程布置，具体内容如下：（1）工艺流程选择A．论述现有有机废水处理的流程及各处理单元的功能及相互作用关系；B．依据设计资料，确定设计工艺工艺流程；C．计算和确定各处理单元的设计效率。（2）构筑物工艺设计计算A．确定主要构筑物（格栅、调节池、UASB、接触氧化池、气浮池等）的形式、工艺尺寸；B．主要配套设备能力计算机选型。（3）水力计算系统水利计算（构筑物水力计算、构筑物连接管渠水力计算等）。（4）平面及高程布置a．论述平面布置原则，在此基础上，依据厂区气象、工程地质、构筑物形式及相互连接等确定本设计的平面布置。b．论述高程布置原则，在此基础上确定本设计的高程布置。c．平面及高程布置应充分考虑工艺布置要求和工程实际可用地面积之间的关系，宜尽可能地紧凑，以节约用地。4．设计成果A．计算说明书（设计内容的详细陈述、依据、计算过程、系统框图、构筑物单线图）；B．处理厂平面图（1#）C．UASB或接触氧化池工艺图（1#）5．设计周期二周6．其他说明的问题A．本次课程设计设计的工艺装备，参照有关设计手册及产品说明书进行选型。B．由于时间原因，本次课程设计不进行污泥处理系统的设计、计算。7．主要参考资料A．张希衡水污染控制工程北京冶金工业出版社，2000B．给水排水设计手册（1册、4册、5册、9册、10册）北京中国建筑工业出版社，1985C．胡纪萃等废水厌氧生物处理理论与技术北京中国建筑工业出版社，2003D．聂梅生等水工业设计手册——水工业工程设备北京，中国建筑工业出版社，2000进水工艺流程选择考虑到啤酒废水的水质特点及处理出水要求达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中二级标准（由受纳水体的使用功能确定），本次课程设计采用上流式厌氧污泥床+好氧接触氧化工艺，工艺流程图如图2-1所示。构筑物设计计算一、格栅根据《水工业设计手册——水工业工程设备》（总编：聂梅胜中国建筑工业出版社，2000），选择HZ-I型，单台处理能力120m3/h，共2台二、调节池（1）工艺尺寸取调节时间为8h，则池容V336.13338/166.7mQtVmhh有效水深H取3m。则调节池表面积A)m444.5(HVA2设计调节池长宽分别为21m，则调节池实际有效水深为2.9m。设计超高0.6m，保护水深（池底）0.5m，则调节池深度为3.94m。（2）工艺装备调节池内置搅拌机2台，单台功率9.0kW。三、提升泵站调节池最低水位442m；UASB出水水位：458m；UASB水头损失：2.8m。因此，需要提升泵的扬程不小于18.8m。处理水量：5000m3/d提升泵选型：100QW70-22-11，3用1备。四、UASB空气泥饼（再用卫生填埋）剩余污泥溶气水泵格栅栅渣（卫生填埋）调节池UASBBB鼓风机房接触氧化池气浮池加压溶气系统浓缩池压滤浓缩池上清液压滤水出水采用矩形UASB，三相分离器有上下两层折板型集气罩组成。配水采用穿孔管，出水采用三角堰。（1）反应区A．反应区容积V。容积负荷取6kgCOD/（m3·d），则反应区容积V)m1333.3(61020004000V3-3采用3座UASB并联运行，则每座UASB反应区容积V‘为444.4m3，每座处理水量Q’=55.6m3/h。B．反应区表面积A。反应区高度h2取5m，则反应区表面积A)m(9.8854.444A2取反应区宽为6.7m，则长为13.3mC．反应区水力停留时间t)(0.86.554.444htD．沉淀区表面负荷q。设计三相分离器沉淀区的沉淀面积即为反映的水平面积)/(625.09.886.5523hmmq（2）三相分离器三相分离器有多种结构形式，本次课程设计按图2-2所示三相分离器结构进行设计。A．沉淀区a．下部折板取V1=1.8m/h，则)(768.067.68.16.55mbb根据几何关系：)(724.065.636maba下部折板倾角取060，则下部折板区高度1h)(254.13724.060tan01mahb．上部折板取hmV/22则m346.0bb127.626.55’‘取上、下折板重叠垂直距离为0.28m。根据几何关系：547.0724.02768.022)60sin/346.060tan/28.0(''00aa上部折板倾角取055，则上部折板高mah781.055tan0''2c.上部分离区高度。设计水力停留时间取2.0h，依据表面负荷)(/m625.0q23hm得上部分离区高度1h)(25.10.2625.01mh（3）布水区采用穿孔管配水，每个UASB设10根d50mm、长6.7m的穿孔管。每两根管的中心距为1.209m。穿孔管中心距反应器底0.2m。配水孔孔径采用Φ5mm，孔距为0.2m总的孔口数量个335102.07.6N单孔流量2d4q出孔流速m/s349.2005.014.333536006.554dN36004Q22‘孔口向下45o、交错布置。（4）出水区采用三角堰出水，出水区宽0.2m、高0.2m。为保证出水的均匀性，每个UASB设6条出水渠。（5）UASB结构及布置结果UASB结构及布置结果（图略）（6）产气量UASB的COD去除率按80%计，Y取0.04gVSS/gCOD，则CH4产量）（）（标准状态333e0e0)(CHm77.211210%802000400004.042.1%802000400035.010)c-(cQY42.1c-cQ35.0V4取CH4沼气体积的51%，则沼气体积（标准状态）为2112.77/0.51=4142.7（m3）（7）UASB剩余污泥排放剩余污泥排放管选d200mm4根，分别布于池底和反应区1/3高度处。五、接触氧化池（1）接触氧化池尺寸原水BOD5为1010mg/L，UASB去除率为80%，则接触氧化池进水BOD5为202mg/L；容积负荷LV取1kgBOD5/（m3·d），则接触氧化池容积V)(8081102024000V33m设计接触氧化池两池，并联运行，则单池有效容积为V’=404m3。设计有效水深（填料区）为3m，则单池面积A0为134.7m2。接触池宽取3.0m，则长为44.9m。按3廊道布置，在每廊道的长度为15.0m。接触时间th)(848.4242000404t取下部布气管安装高度50cm。取上部处随高度0.5m；下部布气区高度0.5m；下部补气管安装高度（矩池底）0.2m；设计保护高度0.3m。则接触氧化池总高度为H=3.0+0.5+0.5+0.3=4.3（m）（2）填料填料区高度为3m（等于有效水深），填料选软性填料，充填率取75%，填料支架尺寸选1.5m*1.5m*1.5m。（3）供气量取气水比为20：1，则供气量Qa为)/(80004000203hmQa即)/(3.33333hm空气（4）工艺装备风机3台，2用1备，单台风量Q=3000m3空气/h；风压h=4.5m。六、气浮池采用平流式气浮池；溶气方式为压力溶气。（1）溶气水量QrQr取处理水量的10%，即Qr=400m3/d=16.7m3/h（2）实际供气量Q’溶气压力取200~400kPa，按300kPa计算。溶气效率取0.7。kr取20oC时空气的地溶解度系数2.43*10-2（L/m3·kPa）。)/(9.1737.03001043.27.16pkQQ2trahL‘（3）空压机额定供气量Qa’’安全与空压机效率系数取1.4min/058.4/46.2439.1734.1LhLQa（4）溶气罐溶气时间取5min，则溶气罐有效容积)(39.16057.163mtQVr设计溶气罐2个，并联运行，则单罐容积为0.695m3。溶气罐有效高度取2m，则直径D为)(77.014.35.14695.0mD（5）贮气罐为避免空气压缩机频繁启动，应设置贮气罐。取贮气罐有效容积为0.8m3，可调压力倍数为2。共设两组，并联运行。（6）接触室表面积Ac取Vc=15mm/s)(39.3103600156.167.16623mAc两座并联运行，则单座接触室面积Ac’=1.70m2。（7）分离室表面积As。取Vs=1.8mm/s)(9.251036008.16.167.16623mAs=两座并联运行，则单座表面积As’=12.95m2。（8）气浮池平面尺寸分离室宽度取3m，则分离室长为6.813m接触室宽取3m，则接触室长为0.817m单座气浮池平面尺寸为3x（6.813+0.817）=22.89m（9）有效水深取2.5m（10）定气压溶机选型定压机额定供气量5.555L/min，根据溶气罐的工作压力（200-400kPa）及储气罐可调压力倍数，要求空压机的工作压力为400-800kPa选ZW-0.015/7型，供气量15L/min，排气压700kPa。