UASBAO畢業設計方案說明指導書目錄TOC\o"1-2"\h\z\u中文摘要 2ABSTRACT 31設計任務書及設計指導 4設計任務書 4設計指導書 4設計資料 52污水處理方案的選擇 6 6 6 16 173水處理構筑物的設計計算與說明 18格柵 18集水井1 19 20UASB反應器 22Ⅱ的設計計算 27 28Ⅱ設計計算 31 31A/O池設計計算 32 384污泥處理構筑物設計 43 43集水井 43 44 485平面布置和高程布置 49平面布置 49高程布置 49致謝 50參考文獻 51附件 52摘要我國是啤酒生產大國，啤酒廢水已成為較高有機物污染大戶，因此，對啤酒廢水進行處理達標后排放已顯得十分重要。80年代以來，我國啤酒工業得到迅速發展，到目前我國啤酒生產廠已有800多家，據1996年統計我國啤酒產量達1650萬噸，既成為世界上啤酒生產大國，又成為較高濃度有機物污染大戶，啤酒廢水的排放和對環境的污染已成為突出問題，引起了各有關部門的重視。“七五”以來，我國對啤酒廢水的處理工藝和技術進行了大量的研究和探索，特別是輕工業系統的設計和科研單位，對啤酒廢水的處理進行了各方面的試驗，研究和實踐，取得了行之有效的成功經驗，逐漸形成了以生化為主，生化與物化相結合的處理工藝。生化法中常用的有活性污泥法，生物膜法，厭氧與好氧相結合法，水解酸化與SBR相結合等各種處理工藝。這些處理方法與工藝各有其特點和不足，但各自都有較為成功的經驗。目前還有不少新的處理工藝和方法優化組合正在試驗和研究，有的已經取得了理想的成效，不久將應用于實踐中。關鍵詞：啤酒廢水生化處理物化處理水解酸化接觸氧化厭氧內循環AbstractOurcountryhasalargebeerindustry,thebrewarywastewaterhasbecomeahigherorganic,itisimportanttotreatthebrewarywastewaterandmakeitreachthe80th,thebeerindustryhasdevelopedsharply,therearemorethan800beerfactoriesuntilstatisticsof1996hasshownthattheoutputofthebeerinourcountryhasreachedmillionT.Webecomethebiggestbeerproductioncountrywhilewebecomethelargesthigherconcentrationorganiccontaminantcountry.Theoutletofthebrewarywastewaterandtheinfluenceoftheenvironmenthasbeenthebiggestproblem,whicharosesomeconcerneddepartments’attention.Fromthe“sevenfive”,ourcountryhasdonemuchresearchontheoutletofbrewarywastewaterandtheinfluenceoftheenvironment,especiallythedesignandresearchdepartmentofthelightindustry.Theydidmuchtest,researchandpracticeonthebrewarywastewaterinallaspects,andtheygotmuchsuccessfulexperience.Theyhasformedabiochemstryway,andbiochemstryandphysicalchemistrypackedmethod.Theactivesludge,thebiologyfilm,theanerobicpackedwithaerobic,thehydrolyzeandtheacidfication,andSBRarethebasicmethod.Theyallhavetheirownspeciatyanddeficency,buttheyallhavethesuccessfulpracticeexperience.Atthemoment,therearestillmanynewmethodintheresearch,somehasachievedtheexpectedeffortandwillbecarriedoninthenearfuture.Keyword:internalcirculationbrewarywastewaterbiochemstrytreatmentcontactoxidation1總論設計任務書設計內容本廢水是工業廢水；應根據該廢水的水質和排放量，按照我國先行工業廢水排放標準的規定，進行廢水工程的工程設計，具體內容如下：(1)選擇先進可靠的技術，確定合理的處理工藝方案；(2)進行該廢水處理系統構筑物及處理設備的設計計算；(3)對該廢水生物處理系統（活性污泥法）進行設計計算；(4)對該廢水的處理方案進行技術經濟分析；(5)作出工藝圖和主要構筑物的工藝施工圖。設計要求為圓滿的完成該設計任務，要求同學們在設計的過程中盡力做到一下幾點：1）作好設計的準備工作。(1)了解需處理的污水的水質水量，確定需處理的污水的污染源組成；(2)污染源排污種類、污染危害強度、排污規律，確定主要污染源；(3)掌握其污水排放量和污水水質的性質和組成；(4)對當前國內外城鎮污水處理方法進行深入的調查研究；(5)收集有關城鎮廢水處理工程設計所需的技術資料（水質分析資料）。2）精心進行設計(1)對全部處理過程的工藝進行設計計算，做到內容全面、步驟清楚，數據完整；(2)對處理構筑物及設備進行設計，做到結構合理、繪圖標準、尺寸齊全。可以選用定型產品，應在設計的基礎上，提出所選設備的規格型號；(3)進行處理系統的整體平面布置，做到平面布置合理，便于施工和操作。設計成果：同學們在完成畢業設計后應提出以下成果：(1)中文摘要一份(2)英文摘要一份(3)設計說明書一份(4)設計計算書一份(5)設計圖紙六張以上設計指導書確定所選課題廢水水量（買老師已經給出）和進出水質，出水要達到國家標準相應的要求，水質主要包括COD、BOD5、SS、pH和氨氮（脫氮工藝）。確定的水質在后期的設計計算中可以根據計算要求做相應的改動，主要是考慮到計算的簡便，但要前后一致并且在查閱資料允許的范圍內。根據確定的水質水量及相關的資料來進行工藝比選，主要是進行主要構筑物的比選，最終確定廢水處理工藝流程。如：到底選用何種工藝，是卡羅塞爾氧化溝、奧貝爾氧化溝、A/O還是A2/O工藝，在有機廢水的設計中包括厭氧部分和好氧部分的比選，厭氧是選UASB、UBF還是其他新型的厭氧反應器，好氧是選用A/O、A2/O、SBR、CASS還是MBR。根據選用的各部分工藝確定工藝流程。資料收集為了下一步計算說明的需要，要從圖書館或書店借買相應的書籍，以便計算說明所需。如：設計手冊（設計參數手冊，設備手冊等），與你所選厭氧工藝有關的書，還有你所選其他工藝計算有關的書和資料等。設計資料進水水質是根據某城鎮排水水質確定，處理處理后要求出水水質達到《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）中的一級標準，具體指標見表1-1。表1-1處理系統的進水水質和出水水質水量pH值CODBOD5SS高濃度廢水20005.0-8.0500025001200低濃度廢水80006.0-8.05002506002污水處理方案的選擇污水處理的特點污水的組成污水主要由生活廢水、工業廢水及受污染的降水等組成。生活污水是人們日常生活中使用過并為生活廢料所污染的水。例如居民區、賓館、飯店等服務行業，以及一些娛樂場所產生的污水。工業廢水是工礦企業生活活動中用過的水，是生產污水和生產廢水的總稱。生產污水是指在生產過程中所形成，并被生產原料、半成品或成品等廢料污染的水，也包括熱污染水（指生產過程中產生的、水溫超過60℃水）；凈化處理后才能排放或再用。生產廢水是指在生產過程中所形成，但未直接參與生產工藝，未被污染或只是溫度稍有上升的水。這種廢水一般不需處理或只需進行簡單處理如冷卻，即可再用或排放。受污染的降水是指初期雨水和雪融水。由于初期雨水沖刷了地面上的各種污物，污染程度很高，需要進行處理。生活污水與生產污水（或經工礦企業局部處理后的生產污水）的混合污水，稱為城市污水。啤酒廢水的特征啤酒廢水的注意成分和來源是：制麥，糖化，發酵，蛋白化合物，包裝車間等有機物和少量無機鹽類。其水質及變幅范圍一般是：PH=~（顯酸性），水溫為20~25度，CODcr=1200~2300mg/L,BOD5=700~1400mg/L,SS=300~600mg/L,TN=30~70mg/L。水量為每年生產1T啤酒廢水排放量為10~20立方米，平均約15立方米。。處理方案的選取與論證工藝方案分析本項目污水處理的特點為：污水以有機污染物為主，BOD5/COD＝>,可生化性較好；重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標。針對以上特點及出水要求，結合現有工業廢水處理技術的特點，以采用生化處理最為經濟。根據對國內已運行的工業廢水處理現狀的調查，要達到確定的治理目標，可以采用厭氧生物處理工藝，包括有上流式厭氧污泥床UASB、UBF、IC、厭氧顆粒污泥膨脹床（EGSB）等。好氧生物處理工藝，包括傳統活性污泥法，脫氮除磷活性污泥法，氧化溝法，SBR工藝,CASS工藝等。厭氧生物處理工藝厭氧生物處理是利用厭氧性微生物的代謝特性，在無須提供能量的條件下，將有機物還原，同時產生有能源價值的甲烷氣體。厭氧生物處理法不僅適用于高濃度有機廢水，進水BOD濃度可達15000mg/L，也可適用于低濃度有機廢水，包括城市廢水；厭氧生物處理法能耗低；有機容積負荷高，一般為5～10kgCOD(m3/d)，高的可達50kgCOD(m3/d)；剩余污泥量少；產生的沼氣可利用；營養需要量少；被降解的有機物種類多；能承受較大的負荷變化和水質變化。顯而易見，開發厭氧生物處理新工藝用來治理有機污水的污染，無疑是一種具有良好經濟效益的方法。近年來，污水厭氧處理工藝發展十分迅速，各種新工藝、新方法不斷出現，包括有上流式厭氧污泥床UASB、UBF、IC、厭氧顆粒污泥膨脹床（EGSB）等。1上流式厭氧污泥床UASB⑴工作原理：UASB由污泥反應區、氣液固三相分離器（包括沉淀區）和氣室三部分組成。在底部反應區內存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機物，把它轉化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水層進入氣室，集中在氣室沼氣，用導管導出，固液混合液經過反射進入三相分離器的沉淀區，污水中的污泥發生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應區內，使反應區內積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。

⑵基本出要求有：①為污泥絮凝提供有利的物理、化學和力學條件，使厭氧污泥獲得并保持良好的沉淀性能；②良好的污泥床常可形成一種相當穩定的生物相，保持特定的微生態環境，能抵抗較強的擾動力，較大的絮體具有良好的沉淀性能，從而提高設備內的污泥濃度；③通過在污泥床設備內設置一個沉淀區，使污泥細顆粒在沉淀區的污泥層內進一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床內。⑶UASB的主要優點是：①UASB內污泥濃度高，平均污泥濃度為20－40gVSS/L；②有機負荷高，水力停留時間短，采用中溫發酵時，容積負荷一般為10kgCOD(m3/d)左右；③無混合攪拌設備，靠發酵過程中產生的沼氣的上升運動，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態，對下部的污泥層也有一定程度的攪動；

④污泥床不填載體，節省造價及避免因填料發生堵賽問題；

⑤UASB內設三相分離器，通常不設沉淀池，被沉淀區分離出來的污泥重新回到污泥床反應區內，通常可以不設污泥回流設備。

⑷UASB的主要缺點是：

①進水中懸浮物需要適當控制，不宜過高，一般控制在100mg/L以下；

②污泥床內有短流現象，影響處理能力；

③對水質和負荷突然變化較敏感，耐沖擊力稍差。

2IC（InternalCirculation）⑴概述：IC反應器是第三代高效厭氧反應器。與其他厭氧反應器相比，具有更高的處理效能，大大縮小了反應器的容積，降低了工程投資，節省了占地面積等特點。圖2-1IC反應器示意圖⑵工作原理：IC反應器構造的特點是具有很大的高徑比，一般可達４～８，反應器的高度達到20m左右。整個反應器由第一厭氧反應室和第二氧反應室疊加而成。每個厭氧反應室的頂部各設一個氣、固、液三相分離器。第一級三相分離器主要分離沼氣和水，第二級三相分離器主要分離污泥和水，進水和回流污泥在第一厭氧反應室進行混合。第一反應室有很大的去除有機能力，進入第二厭氧反應室的廢水可繼續進行處理。去除廢水中的剩余有機物，提高出水水質。⑶工作過程進水經過布水器輸入反應器，與下降管循環來的污泥和出水均勻混和后，進入第一個反應分離區內，流化床反應室。在那里，大部分COD被降解為沼氣，在這個分離區產生的沼氣由低位三相分離器收集和分離，并產生氣體提升。氣體被提升的同時，帶動水和污泥作向上運動，經過一級“上升”管達到位于反應器頂部的氣體/液體分離器，在這里沼氣從水和污泥中分離，離開整個反應器。水和污泥混和經過同心的“下降”管直接滑落到反應器底部形成內部循環流。從第一級分離區的出水在第二階段低負荷后處理區內被深度處理，在那里剩余的可生物降解的COD被去除，在上層分離區產生的沼氣被頂部的三相分離器收集，并沿二級“上升管”，輸送到頂部旋流式氣體/液體分離器，實現沼氣分離和收集。同時，厭氧出水經過出水堰離開反應器自流進入后續處理中。⑷應用特點：①極高COD負荷（15～25）；②結構緊湊，節省占地面積；③借沼氣內能提升實現內循環，不必外加動力；④抗沖擊負荷能力強；⑤具有緩沖pH的能力；⑥出水穩定性好；≤2400mg/L

NH3-H≤480mg/LSS≤350mg/L⑤厭氧反應器出水指標：CODcr≤1680mg/L≤720mg/LNH3-H≤480mg/LSS≤350mg/L⑹適用范圍：

①城市垃圾處理場垃圾滲濾液中高濃度工業有機廢水；②食品加工、釀造、味精、造紙等高濃度有機污水；③制革、制藥、發酵淀粉等濃度有機污水。4厭氧顆粒污泥膨脹床（ExpandedGranularSludgeBed,EGSB）⑴概述：高濃度有機廢水是我國水環境的主要污染源之一。發酵、食品、化工、制藥等行業由于產生大量的這類廢水，目前已面臨生存危機。廢水的厭氧和好氧處理技術是解決高濃度有機廢水污染的最主要途徑。江蘇鵬鷂環境工程設計院對大型UASB反應器進行了優化設計，掌握了在工程上厭氧活性污泥的快速培育方法，發明了CAAS反應器，并將UASB與CAAS有機組合，形成了“UASB—CAAS系統處理高濃度有機廢水的工程技術”。該技術已成功地應用于淮河流域、太湖流域和長江流域的多種高濃度有機廢水的重點治污工程，廢水處理后達到了規定的排放標準。本技術既可去除水中污染物，使出水達到國家排放標準，也可將水中90%以上的有機物轉化成沼氣，進行發電或替代燃料燃燒，使整個處理工程成為能源凈生產系統。因此，本技術可應用于各行業的高濃有機廢水處理，具有重要的社會效益、環境效益和一定的經濟效益。⑵EGSB反應器的工作原理：EGSB反應器實質上是固體流態化技術在有機廢水生物處理領域的具體應用。固體流態化技術是一種改善固體顆粒與流體間接觸，并使其呈現流體性狀的技術，這種技術已經廣泛應用于石油、化工、冶金和環境等部門。根據載體流態化原理，EGSB反應器中裝有一定量的顆粒污泥載體，當有機廢水及其所產生的沼氣自下而上地流過顆粒污泥床層時，載體與液體間會出現不同的相對運動，導致床層呈現不同的工作狀態。在廢水液體表面上升流速較低時，反應器中的顆粒污泥保持相對靜止，廢水從顆粒間隙內穿過，床層的空隙率保持穩定，但其壓降隨著液體表面上升流速的提高而增大。當流速達到一定數值時，壓降與單位床層的載體重量相等，繼續增加流速，床層空隙便開始增加，床層也相應膨脹，但載體間依然保持相互接觸；當液體表面上升流速超過臨界流化速度后，污泥顆粒即呈懸浮狀態，顆粒床被流態化，繼續增加進水流速，床層的空隙率也隨之增加，但床層的壓降相對穩定；再進一步提高進水流速到最大流化速度時，載體顆粒將產生大量的流失。從載體流態化的工作狀況可以看出，EGSB反應器的工作區為流態化的初期，即膨脹階段(容積膨脹率約為10～30%)，在此條件下，進水流速較低，一方面可保證進水基質與污泥顆粒的充分接觸和混合，加速生化反應進程，另一方面有利于減輕或消除靜態床(如UASB)中常見的底部負荷過重的狀況，增加反應器對有機負荷，特別是對毒性物質的承受能力。⑶EGSB反應器的特點：EGSB反應器作為一種改進型的UASB反應器，雖然在結構形式、污泥形態等方面與UASB非常相似，但其工作運行方式與UASB顯然不同，～6m/h的液體表面上升流速(最高可達10m/h)，高的液體表面上升流速使顆粒污泥床層處于膨脹狀態，不僅使進水能與顆粒污泥能充分接觸，提高了傳質效率，而且有利于基質和代謝產物在顆粒污泥內外的擴散、傳送，保證了反應器在較高的容積負荷條件下正常運行。⑷EGSB反應器的結構特征：①進水配水系統：進水配水系統主要是將廢水盡可能均勻地分配到整個反應器，并具有一定的水力攪拌功能。它是反應器高效運行的關鍵之一。②反應區：其中包括污泥床區和污泥懸浮層區，有機物主要在這里被厭氧菌所分解，是反應器的主要部位。③三相分離器：由沉淀區、回流縫和氣封組成，其功能是把沼氣、污泥和液體分開。污泥經沉淀區沉淀后由回流縫回流到反應區，沼氣分離后進入氣室。三相分離器的分離效果將直接影響反應器的處理效果。EGSB反應器內的液體上升流速要大得多,因此必須對三相分離器進行特殊改進。改進可以有以下幾種方法：⒈增加一個可以旋轉的葉片,在三相分離器底部產生一股向下水流,有利于污泥的回流;⒉采用篩鼓或細格柵,可以截留細小顆粒污泥;⒊在反應器內設置攪拌器,使氣泡與顆粒污泥分離;⒋在出水堰處設置擋板,以截留顆粒污泥。④出水循環系統和排水系統：出水循環部分是EGSB反應器不同于UASB反應器之處,其主要目的是提高反應器內的液體上升流速,使顆粒污泥床層充分膨脹,污水與微生物之間充分接觸,加強傳質效果,還可以避免反應器內死角和短流的產生。排水系統的作用是把沉淀區表層處理過的水均勻地加以收集，排出反應器。⑤氣室：也稱集氣罩，其作用是收集沼氣。⑥浮渣清除系統：其功能是清除沉淀區液面和氣室表面的浮碴。如浮渣不多可省略。⑦排泥系統：其功能是均勻地排除反應區的剩余污泥。EGSB反應器處理廢水一般不加熱，利用廢水本身的水溫。如果需要加熱提高反應的溫度，則采用與對消化池加熱相同的方法。但反應器一般都采用保溫措施，方法同消化池。反應器必須采取防腐蝕措施。好氧生物處理工藝1氧化溝氧化溝又稱連續循環式反應池或循環曝氣池，因其構筑物呈封閉的溝渠型而得名，故有人稱其為無終端的曝氣系統。氧化溝是活性污泥法的一種變形，它把連續反應池作為生物反應池。污泥和活性污泥混合液在該池中以一條閉合式曝氣渠道進行連續循環。氧化溝通常在延時曝氣條件下使用，這時水和固體的停留時間長，有機物質的負荷低。它使用一種帶方向控制的曝氣和攪拌裝置，向反應池中的物質傳遞水平速度，從而使被攪動的液體在閉合式曝氣渠道中循環。氧化溝曝氣池占地面積比一般的生物處理要大，但由于其不設初沉池，一般也不建厭氧污泥消化系統，因此節省了構筑物之間的空間，使污水廠總占地面積并未增大，在經濟上具有競爭力。氧化溝技術發展很快，類型多樣，根據其構造和特征，主要分為卡魯塞爾氧化溝，奧貝爾氧化溝，，一體化氧化溝，帕斯維爾氧化溝，交替工作式氧化溝等等。⑴卡魯塞爾氧化溝卡魯塞爾氧化溝是一個多溝串連的系統，進水與活性污泥混合后做不停的循環運動，污水和回流污泥在第一個曝氣區中混合。由于曝氣器的泵送作用，。水流在連續經過幾個曝氣區后，便流入外邊最后一個環路，出水從這里通過出水堰排出，出水位于第一個曝氣區的前面。卡魯塞爾氧化溝采用垂直安裝的低速表面曝氣器，每組溝渠安裝一個，均安裝在同一端，形成了靠近曝氣器下游的富氧區和曝氣區上游及外環的缺氧區，有利于生物凝聚，還使活性污泥易于沉淀。BOD去除率達95%～99%。在正常的設計流速下，卡魯塞爾氧化溝渠道中混合液的流量是進水流量的50－100倍，曝氣池中的混合液平均每5～20分鐘完成一個循環。具體循環時間取決于渠道長度、渠道流速及設計負荷。這種狀態可以防止短流，還通過完全混合作用產生很強的耐負荷沖擊能力。卡魯塞爾氧化溝的表面曝氣機單機功率大，其水深可達5米以上，使其占地面積減少，土建費用降低，同時具有極強的混合攪拌和耐負荷沖擊能力。由于曝氣機周圍的局部地區能量強度比傳統活性污泥法曝氣池中的強度高很多，使氧轉移速率提高。⑵奧貝爾氧化溝奧貝爾氧化溝是一種多級氧化溝。典型的奧貝爾氧化溝有三個同心溝，而外溝占總面積的50%。由沉砂池來的污水，進入外溝在其中以缺氧狀態運行，促進了同時運行的硝化和反硝化過程。雖然外溝的實際需氧量可達總需氧量的75%，但轉碟供給此溝道的氧僅占該系統總需氧量的30%－60%,使系統在缺氧狀態下運行，通過整個通道的溶解氧量為零。外溝內同時消化和反消化作用造成總脫氮效率為約80%，無需內循環。外溝是多數發生硝化和反硝化過程的地點，被稱為曝氣缺氧反應池。盡管處于溶解氧為零的情況，系統的大部分硝化作用發生在外溝。中溝的溶解氧在擺動方式下運行，溶解氧的設計值為1mg/L。內溝的溶解氧設計值為2mg/L，保持最終處理方式，使污水在進入沉淀池前能去除剩余的BOD5和NH3-N。⑶帕斯維爾氧化溝帕斯維爾氧化溝采用單環路，在溝的出口處安裝可調試溢流堰，以控制水位和曝氣設備的淹沒深度。一般設置中心島和中心隔墻，其中以設置中心隔墻的居多。為了減少彎道的損失，并最大限制的減少彎道隔墻下游背流處的固體沉淀，需要在彎道彎曲部分設置倒流墻，原污水和回流污泥從曝氣轉碟上游進入氧化溝，以便在曝氣轉碟處的橫界面上使之充分分配，防止短路。⑷交替工作式氧化溝交替工作式氧化溝是由丹麥的kruger公司開發創建的，根據運行方式和溝的水量可分為單溝(A型)、雙溝(D型)和三溝(T型)三種形式。交替工作式氧化溝系統沒有設置反硝化區，通過在運行過程中設置停曝區來進行反硝化，從而獲得較高的氮去除率。單溝交替式氧化溝由于不能保證連續進水，只能間歇運行，故已經很少有人采用。雙溝交替工作式氧化溝VR型是將曝氣溝渠分為A、B兩個部分，其間有單向活扳門相連，利用定時改變曝氣轉刷的旋轉的方向，以改變溝渠中的水流方向，使A、B兩部分分別交替的作為曝氣區和沉淀區。該系統出水水質好，污泥穩定，不需要污泥回流裝置，%。三溝氧化溝是由3個相同的氧化溝組建在一起作為一個單元運行。三個氧化溝之間相互之間雙雙連通，兩側氧化溝可起曝氣和沉淀雙重作用，中間氧化溝一直為曝氣池，原污水交替的進入兩側氧化溝，處理水則相應的從作為沉淀池的兩側氧化溝中流出，提高了曝氣設備的利用率，使其達到58%。另外也有利于生物脫氮。基本運行方式大體上分為6個階段，工作周期為8h。通過控制系統自動控制進出水方向，溢流堰的升降以及曝氣設備的開動和停止。三溝式氧化溝運行方式可根據不同的入流水質和出水要求而改變，所以系統運行靈活，操作較方便，但要求自動控制程度高。它是一個AO活性污泥系統，可以完成有機物的降解和反硝化過程，能獲得較好的BOD去除效果和脫氮效果。依靠三池工作狀態的轉換，可以免除污泥回流和混合液回流，運行費用大大降低，處理流程簡單，省去二沉池，管理方便，基建費用低，占地少，其最大缺點是設備利用率低。2間歇式活性污泥法也稱為序批式活性污泥法。現行的各種系統和運行方式都是連續的但是在活性污泥法開創的初期卻是間歇的。只是由于各種原因，例如，運行操作比較復雜，曝氣裝置易于堵塞，以及某些認識問題等，對活性污泥法一直采用了連續運行的方式。近幾十年來，電子計算機得到了飛速發展，污泥回流，曝氣以及混合液中的DO、PH值、電導率等指標都可以用計算機加以控制，這樣為重新考慮間歇運行的活性污泥法創造了條件。間歇式活性污泥法的工藝流程圖如下：由圖可知,該法工藝簡單，無需設污泥回流設備，不需要設置二沉池，曝氣池容積也小于連續式，建設費用都比較低。在大多數情況下，無設置調節池的必要；SVI值較低，污泥易于沉淀，不產生污泥膨脹現象；通過對運行方式的調節，在單一的曝氣池內能夠進行脫氮和除磷反應；運行管理的當，處理水質優于連續式。SBR的主要反應器——曝氣池的運行操作是由流入、反應、沉淀、排放、待機等5個工作程序組成，這5個程序都在這一個曝氣池內進行。下圖是間歇式活性污泥處理系統的工藝流程。曝氣池初沉池間歇曝氣曝氣池初沉池原廢水 處理水 出水 圖2-2間歇式活性污泥處理系統的工藝流程3循環式活性污泥法(CASS)CASS(CyclicActivatedSludgeSystem)是Gorousiy教授在ICEAS即間歇式循環延時曝氣活性污泥法的基礎上開發出來的。與ICEAS相比，CASS預反應區容積較小，設計更加優化，且將主反應區中部分剩余污泥回流至選擇器中，在運行方式上沉淀階段不進水。CASS具有十分優越的性能，設置了生物選擇器和回流污泥保證了活性污泥不斷的在選擇器中經歷一個高絮體負荷階段，從而有利于系統中絮凝性細菌的生長，并提高活性污泥的活性，使其快速將廢水中溶解性物質轉化為降解基質，進一步的抑制絲狀菌的生長和繁殖。同時沉淀階段不進水，保證污泥沉降不受水力干擾，在靜置的環境中進行，進一步保證系統由良好的分離效果。還有構造簡單，投資和運行費用低，具有較高的脫氮和除磷能力，自動化程度高，采用組合式模塊結構，布置緊湊，占地少，分期建設和擴建方便。CASS工藝進水處的生物選擇器是一個較小容積的污水接觸區，進入反應的污水和從主反應區內回流的活性污泥在此相互接觸混合，回流量約為日平均流量的20%。該工藝中的池子構造和操作方式可允許在一個循環中同時完成硝化和反硝化過程。泥水混合液通過主反應區依次經過缺氧——好氧——缺氧——厭氧環境，活性污泥在此過程中得到再生。CASS一般以4小時為操作循環期，在最大水深為6米左右時，,每一循環的進水量約占整個池子有效容積的30%左右，最大排水速率為30mm/min，固液分離時間一般為1h，設計污泥沉降指數為140mg/L，實際污泥沉降指數一般低于80mg/L。4脫氮除磷活性污泥法長期以來，城市污水的處理均以去除BOD和SS為目標，并不考慮對無機營養物質氮和磷的去除。隨著水體富營養化和再生水回供的要求有效的降低污水中氮和磷的含量成為污水處理廠工藝選擇時的一個重要因素。某些化學法和物理法可以有效的從污水中脫氮除磷，如化學藥劑除磷，吹脫法去氮，離子交換法去除氨氮和磷酸鹽。化學法和物理化學方法運行費用較高，只能作為城市污水處理的一個補充手段。因此生物脫氮除磷工藝顯得尤為重要。傳統活性污泥法主要去除水中的呈溶解性的有機物，污水中氮和磷的去除僅限于微生物細胞合成而從污水中攝取的數量，去除率低。為了有效的降低污水中氮和磷的含量，利用生物脫氮除磷技術原理，發展了多種具有生物脫氮和除磷功能的污水處理工藝，主要包括A1/O法(缺氧－耗氧生物脫氮工藝),A2/O法(厭氧－耗氧生物除磷工藝),A2/O法(厭氧－缺氧－耗氧生物脫氮除磷工藝)等方法。上述工藝在降解有機物的同時，具有較強三脫氮除磷效果，且去除率高，與化學法和物理法法相比，節省投資和運行費用，成為脫氮除磷工藝的主導潮流并被廣泛適用和采用。⑴缺氧-好氧工藝缺氧-好氧（Anoxic-Oxic,簡稱A1/O）工藝由缺氧池和好氧池串聯而成，作用是在去除有機物的同時取得良好的脫氮效果。A1/O又稱前置反硝化生物脫氮系統，其最顯著的工藝特征是將脫氮池設置在除碳過程的前部，現將廢水引入缺氧池，回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有機物作為碳源，將回流混合液中的大量硝態氮（NOx-N）還原成N2，從而達到脫氮的目的。然后進入后續的好氧池，O段后設沉淀池，部分沉淀污泥回流A段，以提供充足的微生物。同時還將O段內混合液回流至A段，以保證A段有足夠的硝酸鹽。缺氧池缺氧池好氧池沉淀池進水回流混合液出水回流污泥剩余污泥圖2-3A1/O脫氮工藝流程A1/O工藝主要有以下優點：①在原污水C/N較高（大于4）時，反硝化池不需外加碳源，而且可以減輕其后好氧池的；②有機負荷，降低了運行費用；可以使反硝化殘留的有機污染物得到進一步去除，提高出水水質；③流程簡單、構筑物少，只有一個污泥回流系統和混合液回流系統，基建費用可大大節約；④好氧池設在缺氧池后，可使反硝化殘留的有機物得到進一步去除，提高出水水質；⑤缺氧池在好氧池之前，一方面由于反硝化消耗了一部分碳源有機物，可減輕好氧池的有機負荷，另一方面，也可起到生物選擇器的作用，有利于控制污泥膨脹；同時，反硝化過程產生的堿度也可以補償部分硝化過程對堿度的消耗；⑥該工藝在低污泥負荷、長泥齡條件下，因此系統剩余污泥量少，有一定穩定性；便于在常規活性污泥法基礎上改造成A1/O脫氮工藝；⑦A1/O工藝的主要缺點是脫氮效率不高，其脫氮效率受混合回流弊的制約，脫氮率（η）與混合液回流比（r）間存在如下關系：當r=900%時，脫氮率可達到90%，但此時動力費用太大。所以脫氮率一般控制在70%~80%。而且A1/O工藝不能去除磷。此外，如果沉淀池運行不當，還會在沉淀池發生反硝化作用，造成污泥上浮，使處理水水質惡化。盡管如此，A1/O工藝仍以其突出特點而受到重視，該工藝是目前應用比較廣泛的脫氮工藝之一。⑵厭氧-好氧工藝厭氧-好氧(Anaerobic-Oxic,簡稱A2/O)工藝的作用在于去除有機物的同時去除污水中的磷，整個流程由厭氧池、缺氧池、好氧池和二次沉淀池組成。（見下圖）城市污水和回流泥進入厭氧池，并借助水下推進式攪拌器的作用使其混合。回流污泥中聚磷菌在厭氧池可吸收去除一部分有機物，同時釋放出大量磷。然后混合液流入后段好氧池，污水中的有機物在其中得到氧化分解，同時聚磷菌從污水中吸收更多的磷，然后通過排放富磷剩余污泥而使污水中的磷得到去除。對于低溫、低有機物濃度的生活污水，因活性污泥增殖較少，難以通過排放剩余污泥達到除磷效果，宜用旁路除磷工藝達到除磷效果。好氧池在良好的運行狀況下，%以上，整個A2/O工藝的BOD5去除率大致與一般活性污泥法相同，反應池內水力停留時間較短，一般厭氧池1~2h，好氧池2～4h，總共3～6h，厭氧池與好氧池的水力停留時間之比一般為（1:2）～（1:3）。而磷的去除率為70%~80%，。A2/O生物除磷工藝的主要特點如下：①厭氧池在前、好氧池在后，有利于抑制絲狀菌的生長，混合液的SVI小于100，污泥易沉淀，不易發生污泥膨脹，并能減輕好氧池的有機負荷；②活性污泥含磷率高，%以上，故污泥肥效好；③工藝流程簡單。該工藝適用于TP/BOD值較低的污水，當TP/BOD值很高時，BOD負荷過低會使剩余污泥量少，這時就難以達到較為滿意的處理效果。此外，由于城市污水一天內的進水流量變化（高低峰）會造成沉淀池內污水的停留時間過長，導致聚磷菌在厭氧狀態下產生磷的釋放，會降低該工藝的除磷效率，所以應注意及時排泥和污泥回流。⑶A2O工藝由于對城市污水處理的出水有去除氮和磷的要求，故國內10年前開發此厭氧—缺氧—好氧組成的工藝。利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優質出水，是一種深度二級處理工藝。A/A/O法的可同步除磷脫氮機制由兩部分組成：一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態下(DO<)，釋放出聚磷菌，在好氧狀態下又將其更多的吸收，以剩余污泥的形式排出系統。二是脫氮，缺氧段要控制DO<mg/L，由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中BOD作為氫供給體(有機碳源)，將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮氣逸入大氣，達到脫氮的目的。為有效脫氮除磷，對一般的城市污水，COD/～(完全脫氮COD/TKN>),BOD/～，COD/TP為30～60，BOD/TP為16～40(一般應＞20)。若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD為主，則可用A/O工藝。厭氧段厭氧段缺氧段好氧段沉淀池出水內循環回流污泥剩余污泥圖2-4A2/O脫氮除磷工藝污泥處理方案的選取與論證污泥是水處理過程的副產物，包括篩余物、污泥、浮渣和剩余污泥等，主要由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成。處理目的有：①確保水處理的效果，防止二次污染；②使容易發臭腐化的有機物穩定化；③使有毒有害物質得到妥善處理和利用；④使有用物質得到綜合利用，變害為利。總之，污泥處理和處置的目的是減量、穩定、無害化及綜合利用。脫除污泥水分，縮小污泥體積的方法主要有濃縮、調理、脫水、干化。穩定污泥中的有機物主要是通過消化、焚燒、氧化和消毒等。在整個污水處理廠的處理工藝過程而言，污泥處理工藝的選擇也是極為重要的。應依據“環境衛生安全，資源回收，資源投入產出比和收益效應比”三個方面進行方案選取。目前常見的污泥處理技術包括污泥脫水、污泥濃縮、干化、消化、焚燒、堆肥等。污泥濃縮是指污泥處理過程提高污泥固體物濃度或固液分離。污泥濃縮的主要方法有重力濃縮和機械濃縮。重力濃縮是目前普遍采用的污泥濃縮方式。其本質上是一種沉淀工藝，屬壓縮沉淀。污泥脫水是整個污泥處理過程的一個重要環節，其目的是固體富集，減少污泥體積，為污泥最終處置創造條件。目前常采用的污泥脫水方法有自然干化、機械脫水、污泥烘干及污泥焚燒等。機械脫水與自然干化相比，特點是脫水效果好、效率高、不受氣候影響、占地面積少。自然干化場受到地區、氣候等條件限制很少采用。本設計采用機械脫水，選擇帶式壓濾機脫水。帶式壓濾機的優點是機器制造容易，附屬設備少，投資、能耗低，噪音少，連續運行，操作、維護、管理簡單，濾帶可以回旋，脫水能力大。缺點是必須正確選取高分子混凝劑，運行費用高。本設計確定剩余污泥處理方案：集泥池→濃縮池→貯泥池→污泥提升泵房→污泥脫水車間→泥餅外運污水處理廠工藝流程上清液沼氣至沼氣柜泥餅外運上清液沼氣至沼氣柜泥餅外運排泥排泥壓濾液回流污泥中格柵Ⅰ高濃度廢水集水井Ⅰ初沉池調節池ⅠUASB反應器中沉池調節池ⅡA/0池二沉池出水集泥井污泥濃縮池濃縮污泥貯池污泥脫水車間中格柵Ⅱ低濃度廢水集水井Ⅱ圖2-4啤酒廢水處理流程圖3水處理構筑物的設計計算與說明格柵⑴設計說明格柵安裝在廢水渠道、集水井的進口處，用于截留較大的懸浮物或漂浮物，主要對水泵起保護作用。另外，可以減輕后續構筑物的處理負荷。由于處理水量不是很大，柵渣可用人工清除。設計參數：取中格柵；柵條間隙；柵前水深；過柵流速；安裝傾角。設計流量：Q=2000m3/d=。⑵設計計算：①柵條間隙數（n）取②柵條有效寬度（B）設計采用圓鋼為柵條，即。B=s(n-1)+en=(16-1)+=③進水渠道漸寬部分長度：，，漸寬部分展開角④柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度：⑤過柵水頭損失：⑥柵槽總高度（H），取柵前渠道超高柵前槽高⑦柵槽總長度（L）：⑶格柵機的選擇本設計選用型號為TGS-800型回轉式格柵除污機，其性能參數如下：表3-1型號電動機功率柵寬設備寬總寬度TGS-8000.756608001150Ⅰ工業廢水的水量和水質隨時間的變化幅度較大，為了保證后續處理構筑物或設備的正常運行，需對廢水的水量和水質進行調節，以保證污水處理設施的正常運行。此外，調節池還可以起到臨時儲存事故排水的作用。調節池調節周期調節池有效容積：取池總高，其中超高，有效水深則池面積：池長取，池寬取池子的總尺寸為：由于調節池前已設置沉淀池，故理論上調節池可不考慮沉淀污泥，但為安全起見，可在調節池下部設幾根排泥管，將產生的少量的污泥排出。圖3-1調節池結構示意圖調節池設計說明工業廢水的水量和水質隨時間的變化幅度較大，為了保證后續處理構筑物或設備的正常運行，需對廢水的水量和水質進行調節，以保證污水處理設施的正常運行。此外，調節池還可以起到臨時儲存事故排水的作用。UASB的進水水溫必須達到一定的要求，才能適合微生物生存，要設計冷卻池。設計計算①參數選取調節池調節周期T=②設計計算有效容積：有效水深：h=5m，，總高H=面積：池長取L=17m，池寬取B=8m池總尺寸：豎流式沉淀池設計說明UASB反應器后面一般不設沉淀池，但由于厭氧反應器啟動較難，為了收集UASB反應器流出的厭氧污泥，使調試期縮短，故設此池。有了此沉淀池，不僅可以向UASB中回流污泥而且能對SS進一步處理。設計要求：一般選用圓形或正方形，在這里采用圓形，一般直徑為4~7m(<10m)，沉淀區呈圓柱體，污泥斗為截頭倒錐體。廢水從中心管自上而下流入，經反射板折向上升，澄清水由池四周的鋸齒堰溢流入出水槽，出水槽前設擋板，用來隔除浮渣，污泥斗傾角為。污泥靠靜壓力由污泥管排出，污泥管直徑一般200mm。中心管內流速V0<30mm/sV0<30mm/s，徑深比D/h<3~,q=~,,沉淀時間T=~,(2)設計參數：設計流量Q=2000m3/d=進水管直徑由于流量小，故設1個沉淀池，水力停留時間取6表3-2BOD進水水質（mg/L）500025001200去除率（%）101010出水水質（mg/L）45002250480設計計算(1)中心管面積：取(2)中心管直徑：(3)中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度：設(4)沉淀池總面積和池徑：(5)沉淀部分有效水深：設(6)校核集水槽出水堰負荷，集水槽每米出水堰負荷為：，符合要求。(7)每天污泥總產量（理論泥量）(8)污泥斗高度，截頭直徑為污泥斗容積：符合要求。(9)池總高UASB反應器設計說明UASB，即上流式厭氧污泥床，集生物反應與沉淀于一體，是一種結構緊湊、效率高的厭氧反應器。設計參數設計參數選取如下：容積負荷（NV）6kgCOD/m3·d；；Q=2000m3/d=表3-3進出水水質CODBODSS進水水質（mg/L）45002250480去除率(%)85900出水水質（mg/L）675225480反應器容積計算⑶．反應器容積計算：UASB有效容積：將UASB設計成圓形池子，布水均勻，處理效果好。設計反應器有效高度取則橫截面積采用4座相同的UASB反應器。橫截面積：表面水力負荷：⑷配水系統設計本系統設計為圓形布水器，每個UASB設36個布水點參數：每池子流量：Q1=圓形直徑計算：每個孔口服務面積a=∏D2/36=在1～3之間，符合要求。可設3個圓環，最里面的圓環設6個孔口，中間設12個，最外圍設18個孔口。內圈6個孔口設計服務面積：S1==折合為服務圓的直徑為：用此直徑作一虛圓，在該虛圓內等分圓面積處設一實圓環，其上布6個孔口，則圓的直徑計算如下：，則中圈12個孔口設計服務面積：折合為服務圓直徑為：中間圓環的直徑如下：外圈18個孔口設計：服務面積：折合為服務圓直徑為：則外圓環的直徑計算如下：三相分離器設計⑸三相分離器設計：設計說明：三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能，三相分離器的設計主要包括沉淀區、回流縫，汽液分離器的設計沉淀區設計三相分離器的沉淀區的設計同二次沉淀池的設計相似。主要是考慮沉淀區的面積和水深。面積根據廢水量和表面負荷來決定。由于沉淀區的厭氧污泥及有機物還可以發生一定的生化反應，產生少量氣體，這對固液分離不利。故設計時應滿足以下要求。沉淀區水力表面負荷〈；沉淀器斜壁角度約為，使污泥不致積聚，盡快落入反應區內；進入沉淀區前，沉淀槽底縫隙的流速；總沉淀水深應；水力停留時間介于。如果以上條件均能滿足，則可達到良好的分離效果。沉淀器（集氣罩）斜壁傾角，沉淀區面積：表面水力負荷：，符合要求回流縫設計：hh3Dh4h1h2h5b1b2b1CHIBAFE圖3-2UASB設計計算圖取h1=,h2=,h3=3m如圖所示：b1=h3/tg式中：——下三角集氣罩底水平寬度，；——下三角集氣罩斜面的水平夾角；——下三角集氣罩的垂直高度，；下三角集氣罩之間的污泥回流縫中混合液的上升流速可用下式計算：——反應器中廢水流量，；——下三角集氣罩回流縫面積，。上下三角形集氣罩之間回流縫中流速V2可用下式計算：為上三角形集氣罩回流縫之面積，取回流縫寬下底寬。則符合要求確定上下三角形集氣罩相對位置及尺寸，有上圖知：由上述尺寸可計算出上集氣罩上底直徑為：氣液分離設計一般廢水的〉凈水的。故取由斯托克斯公式可得氣體上升速度為：則：⑹出水系統設計：采用鋸齒形出水槽，槽寬，槽高⑺排泥系統設計：產泥量為：4500200010-3=765kgMLSS/d，每日產泥量765kgMLSS/d，每個UASB日產泥量：⑻產氣量計算：4500200010-3=3825kgMLSS/d每日產氣量：封罐的設計計算：水封罐的作用是控制三相分離器的集氣室中氣液兩相的界面高度，保證集氣室出氣管在反應器運行過程中不被淹沒，運行穩定并將沼氣即時排出反應器，以防止浮渣堵塞等問題的發生。經驗表明，水封罐中的冷凝水將有積累，因此在水封罐中有一個排除冷凝水的出口，以保持罐中的水位。。氣水分離器設計計算：氣水分離器起到對沼氣干燥的作用，選用D500mmH800mm的鋼制氣水分離器一個，氣水分離器中預裝鋼絲填料，在氣水分離器前設置過濾器以凈化沼氣，在分離器出氣管上裝設流量計及壓力表。沼氣柜容積：由上述計算可知該處理站日產沼氣，則沼氣柜容積應為3h產氣量的體積來確定，即設計選用300鋼板水槽內導軌濕式貯氣柜，尺寸為。中格柵Ⅱ的設計計算格柵安裝在廢水渠道、集水井的進口處，用于截留較大的懸浮物或漂浮物，如麥殼等，主要對水泵起保護作用。另外，可以減輕后續構筑物的處理負荷。由于處理水量不是很大，柵渣可用人工清除。由于啤酒生產中的低濃度廢水中含有的大型雜物很少，選用中格柵就能夠滿足要求。設計參數：取中格柵；柵條間隙；柵前水深；過柵流速；安裝傾角為600。設計流量：Q=8000m3/d=。(1)柵條間隙數（n）取條(2)柵條有效寬度（B）設計采用圓鋼為柵條，即。(3)進水渠道漸寬部分長度：設進水渠道內的流速為，進水渠道寬取，漸寬部分展開角(4)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度：(5)過柵水頭損失：(6)柵槽總高度（H），取柵前渠道超高柵前槽高柵槽總高度(7)柵槽總長度（L）： 本設計選用型號為TGS-800型回轉式格柵除污機，其性能參數如下：表3-4格柵除污機參數表型號功率kW耙齒柵寬(mm)設備寬(mm)總寬度(mm)TGS-8000.756608001150本中間沉淀池主要起到兩個作用，一是對UASB反應器出水中的少許懸浮物進一步進行沉淀，二是對低濃度廢水進行初次沉淀，去除一部分懸浮物質和較大顆粒的沉砂，以減輕后續處理構筑物的壓力，改善運行條件。鑒于廢水量共為10000m3/d，流量不大，且高濃度廢水經過第一步驟的處理后污染物濃度已有了很大程度的降低，因此可采用平流式沉淀池。⑴參數選取初沉池Ⅰ是豎流式沉淀池，設其對有機物和SS的去除率與本中間沉淀池相同，見下表；UASB反應器在運行良好情況下對有機物的去除率一般可達到90%以上，本設計設其CODCr去除率為85%，BOD5去除率為90%，則高濃度廢水在經過初沉池Ⅰ和UASB反應器后的出水水量為2000m3/d，其中CODCr濃度為675mg/L，BOD5濃度為225mg/L，SS濃度為480mg/L。再考慮低濃度廢水的水質指標，可計算出進入該沉淀池中的污水水質及其出水水質，見下表。表3-5中沉池進出水水質參數表項目CODBOD進水水質（mg/L）去除率（%）出水水質（mg/L）本沉淀池設計可選表面負荷q=2，沉淀時間t=，水平流速v=。設計流量Q=10000m3/d=。⑵設計計算①池子總面積②沉淀部分有效水深③沉淀部分有效容積④池長，⑤池子總寬度⑥校核長寬比、長深比長寬比故，可設兩格，每格寬取5米，這樣長寬比符合要求；長深比，（符合要求）⑦污泥部分所需的容積設污泥含水率P0=96%，則污泥容重可取1000kg/m3，則每天污泥產量，則每格池污泥所需容積⑧污泥斗容積污泥斗采用方形，上部寬取5m，，斜壁與水平面的傾角取60o則污泥斗容積V1>W1,故，每格池可只設一個污泥斗，產泥可由鏈帶刮泥機刮至污泥斗中。eq\o\ac(○,9)池子總高度設緩沖層高度h3=，超高h1=則池總高度：圖3-3平流式沉淀池計算圖（3）進出水系統設計計算eq\o\ac(○,1)進水槽：沉淀池兩格共用一個進水槽進水，，，則槽中水流速度eq\o\ac(○,2)進水管：取進水管流速v=，則可算得進水管直徑可取進水管直徑為DN400。eq\o\ac(○,3)出水槽：沉淀池兩格共用一個出水槽出水，，，eq\o\ac(○,4)出水管：由上面的計算可知，可選用DN400的出水管。（4）污泥管：污泥管取DN200。Ⅱ設計計算啤酒生產的季節性變化大，其廢水量的變化也比較大，為了防止水量變化給處理構筑物和處理效果帶來破壞，應當在高濃度和低濃度廢水的處理中各自設一個調節池。調節池調節周期調節池有效容積：V=QT==取池總高H=，，有效水深h=5m則池面積：A=V/h=池長取L=35m，池寬取B=池子的總尺寸為：LBH=由于調節池前已設置沉淀池，故理論上調節池可不考慮沉淀污泥，但為安全起見，可在調節池下部設幾根排泥管，將產生的少量的污泥排出。由于工業廢水排放的不連續性，為了避免地基處理的難度，A/O池設在地上，所以在A/O池之前和調節池之后設一集水井，它是整個污水處理系統的最高點，能夠使其中污水重力自流到下級處理單元，減少運行成本，并可以防止水泵頻繁啟動以延長水泵的使用壽命。其大小主要取決于提升水泵的能力，具體設計時要選取適當的設計參數及合適的提升水泵型號，以達到要求。(1)參數選取水力停留時間HRT=2h；集水井的有效水深h=；。(2)計算集水井的有效容積：V=QT=2=；集水井的高度：H=+=6m；集水井水面面積：A=V/h=；集水井橫截面為：LB=198m2；則集水井的尺寸為：LBH=1986m3。(3)提升泵選取提升流量：Q=，則每臺泵流量為：。選80WGF污水泵三臺，另備用一臺，，，，占地尺寸100mm500mm。A/O池設計計算設計說明啤酒廢水經厭氧處理后需進一步接受缺氧-好氧處理后才能達到排放標準。由于通常情況下，發酵行業廢水中氮含量較高，所以系統可采用普通活性污泥法的A/O工藝。A/O工藝是一種前置反硝化工藝，屬單級污泥脫氮工藝，即只有一個污泥回流系統和混合液回流系統，混合液的微生物菌群交替地處于好氧和缺氧條件下，這使得該系統既具有BOD降解功能，又具有良好的生物脫氮能力，在運行良好的情況下，該方法的總氮去除率一般可達到90%以上，能夠滿足啤酒廢水脫氮的需要。A/O法的工藝參數和影響因素(1)溫度硝化反應適宜溫度為20-300C。在150C以下時，硝化速度下降，低于50C時，硝化細菌的生命活力幾乎停止。而反硝化反應適宜溫度為20-400C，低于150C時，反硝化速率大大降低。(2)水力停留時間一般要保證脫氮效率70%-80%時，，。一般缺氧段與好氧段水力停留時間比為1:(2-4)。否則脫氮效率就會迅速下降。(3)溶解氧一般應控制好氧段溶解氧濃度為2-3mg/L，既保證硝化反應在好氧狀態，又滿足硝化需氧量的要求。溶解氧對反硝化反應有較大影響，主要由于氧會與硝酸鹽競爭電子供體，且會抑制硝酸鹽還原酶的合成及其活性。。(4)pH值，pH〈7時，硝化速度顯著下降，，硝化反應將停止進行。，不適宜的pH值將影響反硝化菌的生長速度和反硝化酶的活性。(5)污泥濃度A/O工藝污泥濃度一般應在3mg/L以上，低于此值，則A/O工藝系統的脫氮效率將有明顯下降。(6)混合液回流比混合液回流比的大小，會直接影響反硝化的脫氮效果。一般來說，回流比升高，脫氮效率將隨之提高。但回流比過大，運行費用大大提高。一般采用回流比為200%-500%。(7)污泥齡為使硝化菌能在連續的反應池中存活并維持一定的數量，微生物在反應池內的停留時間即污泥齡應大于硝化菌的世代期。20℃時，。硝化菌的世代期與溫度有密切關系。設計計算(1)設計水質與水量表3-6A/O池進出水水質表項目CODBODSS進水水質（mg/L）481.5220.5230.4去除率（%）859270出水水質（mg/L）72.217.669.1設計流量：Q=10000m3/d=。(2)設計計算：kgBOD/(kgMLSS·d)。eq\o\ac(○,1)污泥指數SVI=120（正常活性污泥SVI一般為50～150）。eq\o\ac(○,2)回流污泥濃度式中r——與停留時間、池身、污泥濃度有關的系數（一般r=1）則eq\o\ac(○,3)污泥回流比eq\o\ac(○,4)曝氣池內混合液污泥濃度eq\o\ac(○,5)污泥回流量Qr=RrQ=100%10000=10000m3/d。eq\o\ac(○,6)混合液回流比Rc=200%eq\o\ac(○,7)混合液回流量Qc=RcQ=10000200%=20000m3/d(3)A/O池主要尺寸計算eq\o\ac(○,1)好氧池有效容積V1式中Q—污水設計流量，m3/dS0—反應池進水BOD濃度，kg/m3；Ns—反應池的污泥負荷率，kgBOD/(kgMLSS·d)。則eq\o\ac(○,2)有效水深H1有效水深一般為，這里取eq\o\ac(○,3)好氧反應池總有效面積A1設兩組反應池，則每組反應池有效面積S1=A1/2=將池子分五廊道，設每個廊道寬B=，則每組反應池池長：。④缺氧池有效容積V2取缺氧段：好氧段=1：4，則缺氧池有效容積V2=5313/4=。⑤缺氧池尺寸本工藝采用缺氧池和好氧池合建，缺氧池也設兩組，缺氧段各組有效面積（考慮缺氧池與好氧池合建，二者寬度相銜接，好氧廊道的隔板寬取20cm）,則，。eq\o\ac(○,6)反應池總高度其中—水面超高，。（4）產泥量計算剩余污泥量其中a—污泥產率系數，；b—污泥自身氧化速率，；Lr—生物反應池去除BOD5濃度，；V—生化反應池總容積，m3；Xv—揮發性懸浮固體濃度，；Sr—反應器去除的SS濃度，；50%—不可降解和惰性懸浮物量（NVSS）占總懸浮物量（TSS）的百分數；代入數據有取濕污泥含水率為99%，則有濕污泥量每日生成活性污泥量污泥齡（5）進出水系統設計eq\o\ac(○,1)進水管單組反應池進水管設計流量為Q1=管道流速取v=；管道過水斷面積管徑可取DN300的管道校核管道流速eq\o\ac(○,2)回流污泥管單組反應池回流污泥管設計流量管道流速取=；管道過水斷面積管徑取回流污泥管管徑DN300mm。eq\o\ac(○,3)配水井反應池進水孔口流量；孔口過水斷面積：；×。eq\o\ac(○,4)出水管反應池出水管設計流量Q3=Q2=；；管道過水斷面積管徑取出水管管徑DN400mm校核管道流速(6)鼓風曝氣系統①確定需氧量其中—活性污泥微生物對有機污染物氧化分解過程的需氧率，；—活性污泥微生物通過內源代謝的自身氧化過程的需氧率，；可得=供氧速率：②供氣量的計算采用SX-1型曝氣器，，，計算溫度取25。該曝氣器的性能參數為：氧利用效率動力效率服務面積1～3供氧能力查表知：氧在水中飽和溶解度為：擴散器出水處絕對壓力為：空氣離開反應池時氧的百分比為：反應池中的溶解氧的飽和度：取修正系數==，混合液溶解氧濃度C=,則20攝氏度（標準條件下）時脫氧清水的需氧量：其中R—實際條件下脫氧清水的需氧量，R=；代入數據有kg/h供氣量eq\o\ac(○,3)布氣系統的計算好氧部分的平面面積為：1181m2，則需1181/=，取為788個擴散器。每個空氣擴散器的配氣量為：④空壓機選擇表3-7鼓風機型號型號L53LD轉速1450r/min升壓68.6kpa進口流量34.4(m3/min)軸功率58.8kW配套電動機型Y280S-4配套電動機功率75kW其中3臺工作,1臺備用。eq\o\ac(○,5)供風管主干管指的是從鼓風機到曝氣池前部的空氣管道流量流速10m/s；管徑取主干管管徑為DN400mm。干管是從主干管向各廊道曝氣器輸氣的管道流量流速10m/s；管徑取干管管徑為DN200mm。二次沉淀池設計說明二次沉淀池是活性污泥處理系統的重要組成部分，它的作用是泥水分離，使混合液澄清、濃縮和回流活性污泥。其工作效果能夠直接影響活性污泥系統的出水水質。本設計選用輻流式沉淀池，這是目前污水處理工程中最常用的一種二次沉淀池，沉淀效果良好。設計計算（1）沉淀池有效水深設計水量：Q=10000m3/d=；取沉淀時間t=3h；表面負荷q=(m2·h)；則沉淀池有效水深沉淀池容積：(2)沉淀池直徑取兩座幅流式沉淀池，則每池容積V1=各池表面積池子直徑，取D=15(3)沉淀池總高度設污泥斗上口半徑r1=2m，下口半徑r2=1m，斜壁傾角，則污泥斗高度單池污泥斗容積，則底坡落差式中R—池體半徑，。因此，池底可貯存污泥的體積為共可貯存污泥體積為。沉淀池總高度式中—保護高即超高，；—有效水深，；—緩沖層高，；—沉淀池底坡落差，；—污泥斗高度，。代入數據得進出水系統設計（1）進水系統設計eq\o\ac(○,1)進水管的計算單池設計污水流量進水管設計流量取進水管直徑為DN350，則管中流速為eq\o\ac(○,2)進水豎井進水井徑采用D1=，共6個，沿井壁均勻分布出水口流速eq\o\ac(○,3)穩流筒計算筒中流速（）穩流筒過流面積穩流筒直徑（2）出水系統設計eq\o\ac(○,1)集水槽設計采用雙側集水環形集水槽集水槽內流量取槽寬b=，槽中流速，則槽中水深，。eq\o\ac(○,2)出水管設計單池出水管設計流量取出水管直徑為DN250,則，管內流速為排泥部分設計（1）回流污泥量二沉池的污泥主要是回流到A/O池中，因此，。取污泥回流比，污泥回流量（2）剩余污泥量二沉池產生的剩余污泥來自于A/O池產泥，。其中a—污泥產率系數，；b—污泥自身氧化速率，；Lr—生物反應池去除BOD5濃度，；V—生化反應池總容積，m3；Xv—揮發性懸浮固體濃度，；Sr—反應器去除的SS濃度，；50%—不可降解和惰性懸浮物量（NVSS）占總懸浮物量（TSS）的百分數；代入數據有取濕污泥含水率為99%，則有濕污泥量每日生成活性污泥量污泥齡污泥總量單池污泥量排泥管選用DN500的鑄鐵管，則管內污泥流速為。采用中心傳動刮泥機。為降低池底坡度和總深度，擬采用機械排泥。刮泥機將污泥送至池中心，再由管道排出池外。本二沉池選用ZBG-18型周邊傳動刮泥機，其性能見表3-8。表3-8刮泥機性能參數表型號池徑（m）功率（KW）周邊線速(m/min)輪(KN)邊輪中心(m)ZBG-18181.12.22018.36其結構與特點如下：ZBG型周邊傳動刮泥機由擺線針輪減速機直接帶動車輪沿池周平臺作圓周運動，池底污泥由刮板刮集到集泥坑后，通過池內水壓將污泥排出池外。本機采用中心配水，中心排泥，液面可加設浮渣刮、集裝置，起刮泥，撇渣兩種作用。本機行走車輪分鋼輪和膠輪兩種，當采用鋼輪時，池周需鋪設鋼軌，鋼軌型號按刮泥機性能表中所列周邊輪壓值選取，并按有關規范鋪設；當采用膠輪時，池周需制作成水磨石面。4污泥處理構筑物設計采用本工藝處理啤酒廢水過程中產生的污泥來自以下部分：(1)初沉池：，含水率96%；(2)UASB反應器：由前面可知，UASB每日產泥量為：765kgMLSS/d,則，式中—每日從系統中排出的剩余污泥量，m3/d；f—混合液可揮發性懸浮固體濃度與混合液懸浮固體濃的比值；本工藝取1；p—剩余污泥含水率，此處取98%。因為含水率98%>95%,則。代入計算得。(3)中沉池：，含水率96%。(4)二沉池：，含水率99%。則總污泥量。為了方便排泥及污泥重力濃縮池的建設，在重力濃縮池前設置一集泥井，通過對集泥井的最高水位的控制來達到自流排泥，反應池的污泥可利用自重流入。集泥井參數選取：停留時間HRT=6h，設計總泥量采用圓形池子，池子的有效容積為，池子有效深度取5m,池面積為.則集泥井的直徑取。則實際面積.污泥濃縮池設計說明剩余污泥的含水率達99%以上，因此污泥的體積非常大，對污泥的后續處理造成困難。污泥濃縮的目的在于減容。污泥中所含水分大致分為4類：顆粒間的空隙水，約占總水分的70%；毛細水，即顆粒間毛細管內的水，約占20%；污泥顆粒吸附水及顆粒內部水，約占10%。降低污泥中的含水率，可以采用污泥濃縮的方法來降低污泥中的空隙水含量，通過降低污泥中的含水率，減小污泥體積，能夠減小濃縮池容積和處理所需要的投藥量，縮小用于輸送污泥的管道和泵類的尺寸。具有一定規模的污水處理廠工程中常用的污泥濃縮方法主要有重力濃縮、溶氣氣浮濃縮和離心濃縮。重力濃縮池按其運轉方式分為連續式和間歇式兩種，前者主要用于大、中型污水處理廠；后者主要用于小型污水處理廠或工業企業的污水處理廠。間歇式重力濃縮池是間歇進泥，因此，在投入污泥前必須先排除濃縮池已澄清的上層液，騰出池容，故在濃縮池不同高度上應設多個上清夜排出管。間歇式操作管理麻煩，且單位處理污泥所需的池體積比連續式的大。連續式重力濃縮池可采用豎流式、輻流式沉淀池的形式，一般都是直徑5～20m圓形或矩形鋼筋混凝土構筑物；可分為有刮泥機與污泥攪動裝置的濃縮池、不帶刮泥機的濃縮池以及多層濃縮池等3種。有刮泥機與污泥攪動裝置的連續式重力濃縮池，池底面傾斜度小，為圓錐形沉淀池，池底坡度為1%～10%。進泥口設在池中心，周圍有溢流堰。為提高濃縮效果和縮短濃縮時間，可在刮泥機上安裝攪拌裝置，刮泥機與攪拌裝