污水处理厂的课程设计

-0-白酒课废程水设处计理班级姓名学号组员-1-目录第一章概述.............................................3一、研究目的与意义..................................3二、国内外研究现状..................................3三、拟采用的设计流程................................3四、预计处理效果....................................4第二章白酒废水处理构筑物设计与计算.....................4第一节格栅的设计计算...............................4一、设计说明......................................4二、设计参数......................................5三、设计计算......................................5第二节调节沉淀池的设计计算........................7一、设计说明......................................7二、设计参数......................................7三、设计计算......................................8第三节UASB反应器的设计计算.........................9一、设计说明......................................9二、设计参数.....................................10三、设计计算.....................................10第四节SBR反应器的设计计算.........................16-2-一、设计说明.....................................16二、设计参数.....................................17三、设计计算.....................................17第三章污泥部分各处理构筑物设计与计算..............-21-第一节重力浓缩池的设计计算....................-21-一、设计说明.................................-21-二、设计参数.................................-21-三、设计计算.................................-21-第二节机械脱水间的设计计算....................-23-一、设计说明.................................-23-二、设计参数.................................-23-三、设计计算.................................-23-第三节污水提升泵房的设计与计算.................-24-一、设计说明.................................-24-二、设计计算.................................-24-参考文献...............................................26-3-第一章概述一、研究目的与意义白酒是我国特有的、具有悠久历史的传统酒种。截止2006年12月底，全国共发放白酒生产许可证8788张。在如此庞大生产规模的背后，潜藏严重的环境污染问题。资料显示，每生产1吨酒精，要产生12~15吨左右的酒糟废液，其BOD5值为25g/L~30g/L，CODcr值80g/L~120g/L。白酒废水的排放和对环境的污染已成为突出问题，引起了各有关部门的重视。由于白酒废水中含有大量的有机物，排放对自然水体的影响非常大。基于水污染的危害性和严重性，以保护环境为宗旨，以达到国家废水排放标准为要求来设计白酒废水排放设备，所以此排放系统的设计旨在控制废水的COD浓度，减少对环境的污染。二、国内外研究现状随着白酒行业的快速发展，我国对白酒废水的处理工艺和技术进行了大量的研究和探索，特别是轻工业系统的设计院和科研单位，对白酒废水的处理进行了各方面的试验、研究和实践，取得了行之有效的成功经验，逐渐形成了以生化为主、生化与物化相结合的处理工艺。生化法中常用的有活性污泥法、生物膜法、厌氧与好氧相结合法、水解酸化与SBR相组合等各种处理工艺。这些处理方法与工艺各有其特点和不足之处，但各自都有较为成功的经验。目前还有不少新的处理方法和工艺优化组合正在试验和研究，有的已取得了理想的成效，不久将应用于实践中。三、拟采用的设计流程UASB-SBR法流程因为只用UASB处理白酒废水出水的COD5仍然达不到废水排放标准，故将UASB和SBR两种处理单元进行组合，所形成的处理工艺突出了各自处理单元的优点，使处理流程简洁，节省了运行费用，而把UASB作为整个废水达标排放的一个预处理单元，在降低废水浓度的同时，可回收所产沼气作为能源利用。同时，由于大幅度减少了进入好氧处理阶段的有机物量，因此降低了好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污泥产量，从而使整个废水处理过程的费用大幅度减少。采用该工艺既降低处理成本，又能产生经济效益。-4-出水SBR泥饼鼓风机沼气UASB压滤液浓缩池进水格栅上清液调节沉淀池污泥脱水间图1.1白酒废水处理工艺流程图污泥四、预计处理效果设计排放废水量为1000m3/d。COD15000mg/L，pH值约为5.6。废水经处理后，要求达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)中的二级标准，其主要水质指标见表1.1。表1.1废水水质及排放标准项目CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)pH原水1500095007505.6排放标准≤150≤150≤1006～9注：该废水中的酵母、酒糟经过回收和综合利用，故COD、BOD含量降低。第二章白酒生产废水处理构筑物设计与计算第一节格栅的设计计算一、设计说明格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废水渠道的进口处，用于截留较大的悬浮物或漂浮物，主要对水泵起保护作用，另外可减轻后续构筑物的处理负荷。-5-二、设计参数取细格栅；栅条间隙b=4mm；栅前水深h=0.4m；过栅流速v=0.6m/s；安装倾角α=45°；设计流量Q=1000m3/d=0.012m3/s三、设计计算图2.1格栅设计计算草图500B111H1h2h1000Btg1H21hh1hB1H（一）栅条间隙数(n)bhQnsinmax式中：Q-------------设计流量，m3/sα-------------格栅倾角，度b-------------栅条间隙，mh-------------栅前水深，mv-------------过栅流速，m/s6.04.0004.045sin012.0n=10.5取n=11条（二）栅槽有效宽度(B)设计采用φ20圆钢为栅条,即s=0.02m-6-B=S(n-1)+en式中：S--------------格条宽度，mn--------------格栅间隙数b--------------栅条间隙，mB=0.02×(11-1)+0.004×11=0.244m（三）进水渠道渐宽部分长度(l1)设进水渠道内流速为0.5m/s,则进水渠道宽B1=0.175m,渐宽部分展开角取为20°则1112tgBBl式中：B--------------栅槽宽度，mB1-------------进水渠道宽度，m1a--------------进水渠展开角，度l1=20tg2175.0244.0=0.095（四）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（l2）l2=l1/2=0.095/2=0.048m（五）过栅水头损失（h1）取k=3,β=1.79(栅条断面为圆形)，v=0.6m/sh1=sin2234gdskv式中：k--------系数，水头损失增大倍数β--------系数，与断面形状有关S--------格条宽度，md--------栅条净隙，mmv--------过栅流速，m/sα--------格栅倾角，度h1=45sin8.926.0004.002.079.13234=0.596m-7-（六）栅槽总高度(H)取栅前渠道超高h2=0.3m栅前槽高H1=h+h2=0.7m则总高度H=h+h1+h2=0.4+0.596+0.3=1.296m（七）栅槽总长度(L)L=l1+l2+0.5+1.0+11tgH=0.095+0.048+0.5+1.0+457.0tg=2.343m（八）每日栅渣量(W)取W1=0.06m3/103m3K2=1.5则W=10008640021KWQ式中：Q-----------设计流量，m3/sW1----------栅渣量(m3/103m3污水)，取0.1～0.01,粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值W=10005.18640006.0012.0=0.04m3/d(可采用人工清渣)第二节调节沉淀池的设计计算一、设计说明白酒废水的水量和水质随时间的变化幅度较大，为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行调节，由于白酒废水中悬浮物(ss)浓度较高，此调节池也兼具有沉淀池的作用，该池设计有沉淀池的泥斗，有足够的水力停留时间，保证后续处理构筑物能连续运行，其均质作用主要靠池侧的沿程进水，使同时进入池的废水转变为前后出水，以达到与不同时序的废水相混合的目的。二、设计参数水力停留时间T=6h，设计流量Q=1000m3/d=41.67m3/h=0.012m3/s，采用机械刮泥除渣。表2.1调节沉淀池进出水水质指标水质指标CODBODSS进水水质(mg/l)150009500750去除率（%）101050-8-出水水质(mg/l)135008550375三、设计计算调节沉淀池的设计计算草图见下图2.2：图2.2调节沉淀池设计计算草图11500进水55001250010004000500（一）池子尺寸池子有效容积为：V=QT=41.67×6=250m3取池子总高度H=5.5m,其中超高0.5m,有效水深h=5m则池面积A=V/h=250/5=50m3池长取L=12.5m,池宽取B=4m则池子总尺寸为L×B×H=12.5×4×5.5（二）理论上每日的污泥量W=PCCQ01011000式中：Q------------设计流量，m3/sC0------------进水悬浮物浓度，kg/m3C1------------出水悬浮物浓度，kg/m3-9-P0------------污泥含水率，%W=1000197.0110003757501000=12.5m3/d（三）污泥斗尺寸取斗底尺寸为400×400，污泥斗倾角取60°则污泥斗的高度为：h2=(2-0.2)×tg60°=3.12m污泥斗的容积V2=13h2（a12+a1a2+a22）=13×3.12×(42+4×0.4+0.42)=18.47m3V总W符合设计要求，采用机械泵吸泥（四）进水布置进水起端两侧设进水堰，堰长为池长2/3第三节UASB反应器的设计计算一、设计说明UASB，即上流式厌氧污泥床，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器。它的污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在