生物工程专业毕业论文--啤酒厂污水处理工艺流程设计

生物工程专业毕业论文--啤酒厂污水处理工艺流程设计内容摘要：

外排 依靠路边坡排向厂区主干道雨水管。 （ 6）管道埋深 ① 压力管道 在车行道之下，埋深 ～ ，不得不小于 ，在其他位置 ～，不宜大于。 ② 重力管道 由设计计算决定，但不宜小于 （车行道下）和 （一般市区）。 平面布置特点：布置紧凑，构（建）筑物占地面积比例大。 重点突出，运行及安全重点区域 UASB放于站前部，引起注意，但未靠近厂区主干道。 美化环境，集水井、调节池侧面、污泥储存池设于站后部。 污水处理工程的污水处理流程高程布置的主要任务是确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高；通过计算确定各部位的水面标高；从而使污水能够在处理构筑物之间顺畅的流动，保证污水处理工程的正常运行。 污水处理工程的高程布置一般遵守如下原则： (1).认真计算管道沿程损失、局部损失、各处理构筑物、计量设备及联络管渠的水头损失；考虑最大时流量，事故流量的增加，并留有一定的余地；还应当考虑到当某座构筑物停止运行时，与其相邻的其余构筑物及其连接管渠能通过全部流量。 (2).避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。 (3).在认真计算并留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的扬程，以降低运行费用。 7 (4).需要排放的处理水，在常年大多数时间能够自流排入水体。 注意排放水位不一定选取水体多年最高水位，因为其出现时间短，易造成常年水头浪费，而应选取经常出现的高水位作为排放水位，当水体水位高于设计排水位时，可进行短时间的提升排放。 (5).应尽可能使污水处理工程的出水渠不受水体洪水的顶托，并能自流。 处理装置及构筑物的水头损失 (6).尽可能利用地 形坡度，使污水按处理流程在构筑物之间能自流，尽量减少提升次数和水泵所需扬程。 (7).协调好站区平面布置与各单体埋深，以免工程投资增大、施工困难和污水多次提升。 (8).注意污水流程和污泥流程的配合，尽量减少提升高度。 (9).协调好单体构造设计与各构筑物埋深，便于正常排放，又利检修排空。 8 3工 艺流程计算 啤酒 污水 处理构筑物设计与计算 设计说明 格栅主要是拦截 污水 中的较大颗粒和漂浮物，以确保后续处理的顺利进行。 设计 流量 Q=5000m3/d= m3/h=； 栅条宽度 S=10mm 栅条间隙 d=15mm 栅前水深 h= m 格栅安装角度α =60176。 ，栅前流速 ,过栅流速 ； 单位栅渣量 W=。 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 31。 H 1 hh 2h 1h 1hHB 1 B 11B1 50010 00 2H 1tg图2 .1 格栅 设计计算草图 图 31 格栅示意图 (1)栅条间隙数 max sinQan bhv= 式中： Q ———— 设计流量， m3/s 9 α ———— 格栅倾角，度 b ———— 栅条间隙， m h ———— 栅 前水深， m v ———— 过栅流速， m/s n = , 取 n = 12 条。 (2)栅槽宽度 ( 1 ) ( 12 1 ) 12 S n bn        栅槽宽度一般比格栅宽 ～ ，取 m。 即栅槽宽为 += m ，取 m。 (3)进水渠道渐宽部分的长度 设进水渠道宽 B1= m ，其渐宽部分展开角度 α 1= 60176。 1l 1 0 .6 0 .5 0 .1 42 2 0 2 2 0BB mtg tg  (4)栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度 12 0 .1 4 0 .0 722 mll    (5)通过格栅水头损失 取 k=3,β =(栅条断面为圆形 )， v=，则 h1 = 24 / 3( ) sin2svk dgba 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， m d 栅条净隙， mm v 过栅流速， m/s α 格栅倾角，度 h1 = 24 / 30 . 0 1 0 . 83 1 . 7 9 ( ) s in 6 00 . 0 1 5 2 9 . 8 1     = m 10 (6)栅后槽总高度 设栅前渠道超高 h2= H=h+h1+h2=++=≈ (7)栅后槽总长度 112 0 . 5 1 . 0 HL tgll      60tgm     (8)每日栅渣量 栅渣量 (m3/103m3 污水 )，取 ～ ,粗 格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值取 W1 = ，则： W = 12864001000QWK 式中： Q 设计流量， m3/s W1 栅渣量 (m3/103m3污水 )，取 W = 0 .0 5 8 0 .0 7 8 6 4 0 01 .5 1 0 0 0 = m3/d ＞ m3/d (采用 机械 清渣 ) 选用 HF500 型 回转式格栅除污机，其性能见下表 31 表 31 HF500 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） HF500 500 5000 850 580 1535 1500 2500 11 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。 设计流量 Q = 5000m3/d = m3/h =； 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= m3/s≈ m3/s。 集水池容积采用相当于一台泵 30min 的容量 3 0 6 0 3 0 541 0 0 0 1 0 0 0QTW    m3 有效水深采用 2m，则集水池面积为 F=27 m2 ，其尺寸为。 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。 泵房 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。 设计流量 Q = 5000m3/d = m3/h = 取 Q=60L/s，则一台泵的流量为 30 L/s。 (1)选泵前总扬程估算 12 经过格栅水头损失为 ，集水池最低水位与所需提升经常高水位之间的高差为： = m (2)出水管水头损失 总出水管 Q=60L/s，选用管径 DN250，查表的 v=,1000i=,一根出水管，Q=30L/s，选用管径 DN200， v=,1000i=，设管总长为 40m，局部损失占沿程的30%，则总损失为：  9 .9 1 4 0 1 0 .3 0 .51000 m    (3)水泵扬程 泵站内管线水头损失假设为 ，考虑自由水头为 ,则水泵总扬程为： H=+++= 取 8m。 (4)选泵 选择 型污水泵三台，两用一备，其性能见表 32 表 32 型污水泵性能 流量 30L/s 电动机功率 扬程 10m 电动机电压 380V 转速 1440r/min 出口直径 100 ㎜ 轴功率 泵重量 190kg 效率 % 设计说明 过滤 污水 中的细小悬浮物 设计参数 设计流量 Q = 5000m3/d = m3/h = 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 33， 33 HS120 型水力筛 规格性能 处理水量（ m3/h） 筛隙 (mm) 设备空重 (Kg) 设备运行重量 (Kg) 100 460 1950 13 图 32 水力筛外形图 酸化 调节池 设计说明 调节池是用来均衡调节污水水量、 水质、水温的变化，降低对生物处理设施的冲击，为使调节池出水水质均匀，防止污染物沉淀，调节池内宜设置搅拌、混合装置。 设计参数 设计流量 Q = 5000m3/d = m3/h =； 调节池停留时间 T=。 设计计算 (1)调节池有效容积 V = QT = 5 = m3 (2)调节池 水面面积 调节池 有效水深取 米，超高 米，则 14 21 0 4 1 .6 5 1 8 9 .45 .5VAmH   (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。 (4)调节池的搅拌器 使 污水 混合均匀 ，调节池下设 潜水搅拌机 ，选型 － 640/3303/c/s1 台 (5)药剂量的估算 设进水 pH 值为 10，则 污水 中【 OH】 =104mol/L,若 污水 中含有的碱性物质为 NaOH,所以 CNaOH=104 40=， 污水 中共有 NaOH 含量为 5000 =200kg/d，中和至 7，则 污水 中【 OH】 =107mol/L，此时 CNaOH=107 40= 105g/L， 污水 中 NaOH 含量为 5000 105=，则需中和的 NaOH 为 = 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 ， 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O 80 98 ㎏ ㎏ 所以实际的硫酸用量为 2 4 4 .9 7 61 .1 2 8 0 .7 00 .9 6 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 2 8 0 . 7 0 9 3 5 6 . 6 7 / 3 8 9 . 8 6 /0 . 0 3 k g d L h (6)调节池的提升泵 设计流量 Q = 30L/s,静扬程为 =。 总出水管 Q=60L/s，选用管径 DN250，查表的 v=,1000i=,设管总长为 50m，局部损失占沿程的 30%，则总 损失为：  9 .9 1 5 0 1 0 .3 0 .6 41000 m    管线水头损失假设为 ，考虑自由水头为 ,则水泵总扬程为： H=+++= 取 13m。 选择 150QW1001511 型污水泵三台，两用一备，其性能见表 35 15 表 35 150QW1001511 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 泵重量 280kg 效率 % 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，因而不设搅拌设备  污泥浓度和有机负荷高，停留时间短 设计参数 设计流量 Q = 5000m3/d = m3/h =； 进水 COD=1400mg/L 去除率为 80% ； 容积负荷（ Nv）为： (m3 d)； 污泥产率为： ； 产气率为：。 设计计算 (1)UASB 反应器结构尺寸计算 器 容积计算 (包括沉淀区和反应区。