某啤酒厂废水处理工艺设计(下)

选泵。WQ型潜水排污泵3.3调节沉淀池3.3.1设计说明工业废水的水量和水质随时间的变化幅度较大。为了保证后续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。由于啤酒废水中的悬浮物（SS）浓度较高，此调节池也具有沉淀池的作用。该池设计有沉淀池的污泥斗，有足够的水力停留时间保证后续构筑物能连续运行。其均质主要靠池侧的沿程进水，使同时进入池的废水转变为前后进水，以达到与不同时序的废水相混合的目的。3.3.2.设计计算图3.1调节池设计计算草图（1）参数选取水力停留时间T=8h；设计流量Q=3000m3/d=125m3/h=0.035m3/sCODBODSS进水水质/（mg/L）500028002000去除率%101060出水水质/（mg/L）45002520800（2）设计计算○1池子尺寸池有效容积V=QT=1258=1000m3取池总高H=5.5m，其中超高0.5m，有效水深h=5m；则池面积A=V/h=1000/5=200m2池长取L=25m，池宽取B=8m；池子的总尺寸为)(5.58253mHBL○2理论上每日的污泥量dmPCCQW/9010001)96.01(1000)8002000(3000)1(1000)(3010○3污泥斗尺寸取斗底尺寸为400400，污泥斗倾角取50。；则污泥斗的高度（h2）为：h2=（4-0.2）tan50=4.529m每个污泥斗的容积)(3122212122aaaahV3227.101)4.04.088(529.431m设计3个污泥斗，则污泥斗总容积V总=3V2=305.1m3V总W故符合设计要求。（3）进水布置进水起端两侧设进水堰，堰长为池长2/3.3.4UASB反应器3.4.1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，且不存在堵塞问题。3.4.2设计参数（1）参数选取设计参数选取如下：容积负荷（Nv）6kgCOD/(m3.d)，污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD；产气率0.5m3/kgCOD。（2）设计水量CODBODSS进水水质/（mg/L）45002520800去除率%8590出水水质/（mg/L）675252800（3）设计水量Q=3000m3/d=125m3/h=0.035m3/s3.4.3反应器容积计算UASB有效容积：V有效=3022500.65.43000mNQSv将UASB设计成圆形池子，布水均匀，处理效果好。取水力负荷q=0.5[m3/(m2.h)]22505.0125mqQAmAVh0.92502250采用6座相同的UASB反应器217.4162506mAAmAD3.714.37.41441，取D=8m横截面积222224.50814.34141mDA实际表面水力负荷0.141.024.506125/1AQq，符合要求。3.4.4配水系统设计本系统设计为圆形布水器，每个UASB反应器设36个布水点。（1）参数每池子流量：Q=hm/8.2061253（2）圆环直径计算：每个孔口服务面积2240.136/41mD在1~3m2，符合要求。可设3个圆环，最里面的圆环设6个孔口，中间设12个，最外围设18个孔口。图3.4布水系统设计计算草图○1内圈6个孔口设计服务面积：S1=240.840.16m折合为服务圆的直径为：mS3.314.34.8441用此直径作一虚圆，在该虚圆内等分虚圆面积处设一实圆环，其上布6个孔，则圆的直径计算如下：11214Sd，则mSd3.214.34.82211○2中圈12个孔口设计服务面积：228.1640.112mS折合为服务圆直径为：mSS67.5)8.164.8(4)(421中间的圆环的直径如下：222221)67.5(41Sd，则md63.42○3外圈18个孔口设计服务面积：232.254.118mS折合为服务圆直径为：mSSS01.8)(4321则外圆环的直径3d计算如下：323221)01.8(41Sd，则得md94.633.4.5三相分离器设计图3.4UASB三相分离器设计草图（1）设计说明三相分离器要具有气、液、固三相分离器功能。三相分离器的设计主要包括沉淀池、回流缝、气液分离器的设计。（2）沉淀区设计三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相似。主要是考虑沉淀区面积和水深。面积根据废水量和表面负荷来决定。由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生一定的生化反应，产生少量气体，这对固液分离不利。故设计时应满足以下要求。○1沉淀区水力表面负荷hm/0.1；○2沉淀器斜壁角度约为50。，使污泥不致积聚，尽快落入反应区内；○3进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速hm/2；○4总沉淀水深应m5.1；○5水力停留时间介于1.5~2h。如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果。沉淀器（集气罩）斜壁倾角.50，沉淀区面积：22224.50814.34141mDA表面水力负荷0.141.024.506125/AQq，符合要求。（3）回流缝的设计取mh3.01，mh5.02，mh2.23tan/31hb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。mb85.11mb3.485.1282下三角集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升气流速V1可用下式计算：111/SQV式中Q1——反应器中废水流量，m3/h；S1——下三角集气罩回流缝面积，m2hmV/43.14/3.46/12521hmV/21，符合要求上下三角集气罩之间回流缝中流速（V2）可用下式计算：212/SQV，S2为上三角集气罩回流缝之面积，取回流缝之面积，取回流缝宽CD=0.9m，上集气罩下底宽CF=4.8m.mCDDH69.050sin2251.152/)(mDECFS则hmVhmSQV/2/34.1)51.156/(125/1212符合要求。确定上下三角形集气罩相对位置及尺，有图可知：mCDCH58.040sin9.040sinmCFDHDE18.68.469.022mbDEDIAI12.150tan)(2150tan2又mAICHh70.112.158.04，mh2.15由上述尺寸可计算出上集气罩上底直径为：mhCF79.240tan2.128.440tan25mCDBC40.140sin/9.040sin/mbDEDI94.0)3.418.6(21)(212mDIAD47.150cos/94.050cos/mBDADABmDHBD39.008.147.108.150cos/69.050cos/（4）气液分离设计cmd01.0（气泡），T=20。C31/03.1cmg，332/102.1cmgscmV/0101.02，95.0scmgY./0104.003.10101.01一般废水的净水的，故取scmg./02.0由斯托克斯公式可得气体上升速度为：23101.0)102.103.1(02.01881.995.0)(18gbgVhmscm/58.9/266.0hmVVa/34.12则：59.339.040.1,15.734.158.9ABBCVVabABBCVVab，故满足要求。3.4.6出水系统的设计采用锯齿形出水槽，槽宽0.2m，槽高0.2m3.4.7排泥系统设计产泥量为：dkgMLSS/5.11471030001.085.045003每日产泥量1147.5kgMLSS/d，每个UASB日产泥量191.25kgMLSS/d，可用200mm排泥管，每天排泥一次。8．产气量计算每日产气量：dm/5.57371030005.085.04500333.5竖流式沉淀池3.5.1设计说明UASB反应器后一般不设沉淀池，但由于厌氧反应器启动较难，为了收集UASB反应器流出的厌氧污泥，使调试期缩短，故设此池。有了此沉淀池，不仅可以向UASB中回流污泥而且能对SS进一步处理。（1）设计要求一般选用圆形或正方形，在这里采用圆形，一般直径为4~7m（m10）。沉淀区呈圆柱体，污泥斗为截头倒锥体。废水从中心管自上而下流入，经反射板折上升，澄清水由池四周的锯齿堰溢流入出水槽，出水槽前设挡板，用来隔除浮渣，污泥斗倾角为50。~60。。污泥靠静压力由污泥管排出。污泥管直径一般200mm[17]。中心管内流速smmV/300，末端喇叭口及反射板见图。hsmmV/401，径深比3/2hDh3取0.25~0.5m，q=0.5~1.0mm/s，取0.5mm/s。沉淀时间T=1.0~1.5h，取1.2h3.5.2设计参数设计流量Q=3000m3/d=125m3/h=0.035m3/s设4沉淀池，每个沉淀池的流量smQQ/00875.04/31CODBODSS进水水质/（mg/L）675252800去除率%101060出水水质/（mg/L）6082273203.5.3设计计算图3.5竖流式沉淀池○1中心管面积与直径取smsmmV/03.0/3002011291.0mVQf直径mfd6.014.3291.04410○2缝隙高度取smv/01.01mdvQh34.06.035.114.301.000875.0113○3沉淀池总面积和直径沉淀区面积2125.170005.000875.0/mqQf总面积22179.17291.05.17mffA池径mAD76.414.379.1744，取5m○4沉淀池的有效沉淀高度mqth16.236002.10005.02符合)(548.632Dh○5校核集水槽出水堰负荷集水槽每米出水堰负荷sLDQ/56.0514.3100000875.0)./(1，小于2.9L/s符合要求○6每天污泥总产量（理论泥量）dmccQV/721000)98.01(1000)320800(3000)1(1000)(3021每个池子所需容积dmVV/184/31○7污泥斗高度（h5）取60a。，截头直径为0.4mmh98.360tan24.055，取4m○8池总高mhhhhhH743.034.016.23.054321○9校核污泥容积污泥斗容积32222524.28)2.02.05.25.2(43)(3mrRrRhV12VV合格，每天排泥一次。3.6SBR反应器经UASB处理后的废水，COD含量仍然高，要达到排放标准，必须进一步处理，即采用好氧处理。SBR结构简单，运行控制灵活。本设计采用4个SBR反应池，每个池子的运行周期为6h。设计水质水量，设计水质为：CODBODSS进水水质/（mg/L）608227320去除率%859070出水水质/（mg/L）912396设计水量为：Q=3000m3/d=125m3/h=0.035m3/s3.6.2设计计算（1）确定参数○1污泥负荷率Ns取值为0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)。○2污泥浓度和SVI污泥浓度采用3000mgMLSS/L，SVI采用100○3反应周期数SBR周期采用T=6h，反应器1d内周期数n=24/6=4。○4周期内时间分配反应池数N=4。进水时间：