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1、水污染控制工程设计说明书某酒精厂生产废水处理厂设计学院（部）：地球与环境学院 专业班级： 环境12-1班 学生姓名： 江旭良 指导教师： 王顺 年 月 日目录1.设计任务书41.1 设计目的41.2 设计任务及内容51.2.1 设计任务51.2.2 设计内容51.2.3 设计资料51.3 课程设计进度计划62工艺流程的选择确定72.1 酒精废水的介绍72.1.1 酒精废水来源72.1.2 酒精废水特点72.2 酒精废水处理方法72.2.1 上流式厌氧污泥床（UASB）法82.2.2 序批式活性污泥（SBR）法82.2.3 生物接触氧化法82.3 选择确定的工艺流程93处理构筑物的设计计算103
2、.1. 格栅的设计与计算103.2.沉淀池的设计与计算123.3集水池设计与计算153.4 一级UASB反应器的设计163.5 二级UASB反应器的设计193.6 三相分离器设计与计算243.7 SBR的设计与计算303.8 风机的设计343.9 沼气收集系统设计计算344.污泥处理部分设计与计算364.1 污泥重力浓缩池设计计算364.2 污泥脱水384.3污泥最终处置405.附属建筑物的确定406. 污水处理厂的总体布置416.1 平面布置设计416.2 水力高程布置416.2.1 污水流经各处理构筑物水头损失416.2.2 污水管渠水头损失计算表426.2.3 高程确定426.3 污泥高
3、程436.3.1 污泥管道水头损失436.3.2污泥处理构筑物的水头损失447.结论45参考文献46致谢.471.设计任务书1.1 设计目的本课程是环境工程专业的集中实践教学环节，通过污水厂课程设计，巩固学习成果，加深对水污染控制工程课程内容的学习与理解，使学生应用规范、手册与文献资料，进一步掌握设计原则、方法等步骤，达到巩固、消化课程的主要内容，锻炼独立工作能力，对污水厂的主体构筑物、辅助设施、计量设备及水厂总体规划、管道系统做到一般的技术设计深度，绘制规范的施工及大样图掌握污水厂设计的方法，培养和提高计算能力、设计和绘图水平。在教师指导下，基本能独立完成一个中、小型污水处理厂工艺设计，锻炼
4、和提高学生分析及解决工程问题的能力。1.2 设计任务及内容1.2.1 设计任务根据已知资料，进行污水处理厂的设计。要求确定污水处理方案和流程，计算各处理构筑物的尺寸和选择设备，布置污水处理厂总平面图和高程布置图。需上交的设计成果包括1、设计说明书；2、设计图纸（平面图、流程高程图、主要构筑物图）。1.2.2 设计内容课程设计题目：某酒精厂生产废水处理厂设计1.本课程设计包括下列主要内容： （1）根据原始资料（城市基础资料、水量规模、进出水水质等）选择确定污水处理厂工艺流程（包括污水和污泥处理）。 （2）对各构筑物进行工艺计算，确定其形式、数目和尺寸，选择设备； （3）进行各处理构筑物的总体布置
5、和污水与污泥处理流程的高程设计；（4）完成平面布置图和高程图的绘制；（5）编写设计说明书在进行课程设计前，尽可能组织参观与所设计的污水厂相类似的城市污水厂，以加强感性认识。2.要求参加课程设计的每个学生应当独立完成下列成果：（1）设计说明书1份；（2）设计图纸2张（A3规格）：包括污水厂总体布置图1张和污泥流程高程图1张。1.2.3 设计资料1.基本情况某酒精厂以薯干为原料，经粉碎、蒸煮、糖化、发酵、蒸馏等工段制取酒精。年产酒精15，000吨。在酒精生产过程中所产生的高浓度有机废水，工厂采用过滤沉淀方法进行简易处理，使处理后废水COD降至20，00025，000mg/L，这仍属于高浓度有机废水
6、，直接排入接纳水体，仍具有较大危害。为保护环境，造福人类，需对过滤后出水作进一步处理。2. 设计依据废水水量及水质过滤后出水水量600m3/dCOD=2000025000mg/LBOD5=1100013800mg/LSS=10000mg/L水温3050oC气象水文资料风向：春季：南风（东南）夏季：南风（东南、西南）气温：年平均气温：78 oC最高气温：34 oC最低气温：-10 oC冻土深度：60cm地下水位：4-5m地震裂度：6级地基承载力：各层均在120Kpa以上拟建污水处理厂的场地为20*100平方米平坦地,位于主厂区的东北方。简易沉淀池汇水池容积为20m3，池底为主厂区地平面下4m。3
7、. 处理后出水水质要求处理后水质要求：COD1000mg/LBOD5300mg/LSS200mg/L处理后出水与厂内冷却水混合后满足排入城市下水道的水质要求。进厂城市下水道的管底标高比主厂区低5.0m。1.3 课程设计进度计划表1-1 进度计划表6.15-6.18接受题目，查找资料、文献，初步设计处理工艺流程6.19-6.231.确定处理工艺流程，细化设计方案，进行有关设计计算，2.整理资料，撰写设计报告书6.24-6.28检查、修改图纸，修改并完成设计报告书终稿2工艺流程的选择确定2.1 酒精废水的介绍2.1.1 酒精废水来源酒精废水是高浓度、高温度、高悬浮物的有机废水，酒精工业的污染以水的
8、污染最为严重，生产过程中的废水主要来自蒸馏发酵成熟醪后排出的酒精糟，生产设备的洗涤水、冲洗水，以及蒸煮、糖化、发酵、蒸馏工艺的冷却水等。2.1.2 酒精废水特点酒精废水的主要特点是：悬浮物含量高，平均悬浮物含量高达10000mg/L；平均水温达40，废水的COD高达20000-30000mg/l，包括悬浮固体、溶解性COD和胶体，有机物占93%-94%，无机物占6%-7%，有机物的成分是碳水化合物，其次是含氮化合物，生物菌和未分解出去的产品：如丁醇、乙醇等，无机物主要是来自原料中的灰尘和杂质；废水的可生化性好。2.2 酒精废水处理方法酒精工业废水常用的处理方法大多为：化学法、物化法、生化法、其
9、他组合工艺等。化学法主要有混凝法、中和法、氧化还原法；物化法主要有萃取法、汽提法、吸附法、膜分离法（电渗析和扩散渗析）、粒子交换；生化法主要有上流式厌氧污泥床（UASB）法、周期循环活性污泥反应器（CASS）法、序批式活性污泥（SBR）法，普通活性污泥法、生物接触氧化法；其他组合工艺主要有厌氧-气浮-UASB-SBR工艺、UASB-生物接触氧化工艺、酒精槽固液分离-内循环厌氧生物反应器+循环式活性污泥法（DDG-IC-CASS）工艺、UASB-SBR工艺、EGSB-SBR工艺。2.2.1 上流式厌氧污泥床（UASB）法UASB反应器中的厌氧反应过程与其他厌氧生物处理工艺一样，包括水解，酸化，产
10、乙酸和产甲烷等。通过不同的微生物参与底物的转化过程而将底物转化为最终产物沼气、水等无机物。UASB由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气
11、，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。2.2.2 序批式活性污泥（SBR）法序批式活性污泥法，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、
12、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。2.2.3 生物接触氧化法生物接触氧化法是从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法，即在生物接触氧化池内装填一定数量的填料，利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气，通过生物氧化作用，将废水中的有机物氧化分解，达到净化目的。其基本原理与一般生物膜法相同，就是以生物膜吸附废水中的有机物，在有氧的条件下，有机物由微生物氧化分解，废水得到净化。生物接触氧化池内的生物膜由菌胶团、丝状菌、真菌、原生动物和后生动物组成。在活性污泥法中，丝状菌常常是影响正常生物净化作用的因素；而在生物接触氧化池中，丝状菌在填料空隙间呈立体结构，大大增加了生物相与废水的接触表面
13、，同时因为丝状菌对多数有机物具有较强的氧化能力，对水质负荷变化有 较大的适应性，所以是提高净化能力的有力因素。2.3 选择确定的工艺流程设计工艺的进水水质主要特点为COD,BOD浓度高、有机物含量高、悬浮物含量高等。因此，为达到排放要求，本设计主要采用厌氧和好氧的处理工艺。厌氧采用两相UASB反应器，两级UASB反应器处理酒精废水的能力高于单项UASB，好氧采用SBR反应器，具体处理工艺流程如下图：提升泵农业灌溉沼气回收利用 图2-1两级UASB-SBR处理工艺格栅做农肥一级UASB二级UASBSBR沉淀池集水池板框压滤机污泥浓缩池售出作饲料酒精废水 在选择确定的工艺流程过程中，生产出的酒精废水先经过中格栅去除悬浮物杂，在提升泵的作用下，污水带着溶解性物质进入竖流式沉淀池，沉淀下来的污泥可
