某食品厂废水处理毕业设计论文

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第二篇 设计计算书

第一章 食品厂 废水处理构筑物设计与计算

1.1 格栅

1.1.1 设计说明

格栅主要是拦截废水中的较大颗粒和漂浮物，以确保后续处理的顺利进行。 1.1.2 设计参数

设计流量Q = 20000md = 833.3m=120. 1.1.3.2 栅槽宽度

B=S(n-1)+en=0.01(120-1)+0.005*120=1.79m 栅槽宽度一般比格栅宽0.2～0.3m，取0.3 m。 即栅槽宽为0.29+0.3=0.59 m ，取0.6 m。 1.1.3.3 进水渠道渐宽部分的长度

设进水渠道宽B1=0.9 m ，其渐宽部分展开角度α1= 60°

3

3

B?B11.79?0.9?1.37m ??2tg202tg201.1.3.4 栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度.

1.1.3.5 通过格栅水头损失

取k = 3 ,β = 2.42(栅条断面为圆形)，v = 0.9ms ，则

1.1.3.6 栅后槽总高度 设栅前渠道超高h2=0.3m H=

1.1.3.7 栅后槽总长度

L?l1?l2?0.5?1.0?H1

tg??1.37?0.69?0.5?1.0??5.65m1.1.3.8 每日栅渣量

栅渣量(m3103m3污水)，取0.1～0.01,粗格栅用小值，细格栅用大值，细格栅用大值取W1 = 0.1m3103m3 K2 = 1.8 ，则：

W =

式中：

W =

= 1.11 m3d ＞ 0.2 m3d (采用机械清渣) 选用HF-500型回转式格栅除污机，其性能见下表2-1，

表1-1 HF-500型回转式格栅除污机性能规格表

型号 电动机功率设备宽设备高设备总沟宽沟深导流槽度设备安装长0.4?0.3tg60?

（mm） （mm） 宽（mm） （mm） （mm） 长（Kw） HF-500 1.1 500 5000 850 580 1535 （mm） （mm） 1500 2500

1.2 集水池

1.2.1 设计说明

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。 1.2.2 设计参数

设计流量Q = 20000md = 833.3 m，则集水池面积为F=27 m ，其尺寸为 5.8m×5.8m。 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0.3-0.8m，集水池最低水位与所需提升

3

3

2

经常高水位之间的高差为：

78.5-73.412=4.5 m 1.3.3.2 出水管水头损失

总出水管Q=60Ls，选用管径DN250，查表的v=1.23ms,1000i=9.91,一根出水管，Q=30Ls，选用管径DN200，v=0.97ms,1000i=8.6，设管总长为40m，局部损失占沿程的30%，则总损失为：

1.3.3.3 水泵扬程

泵站内管线水头损失假设为1.5m，考虑自由水头为1.0m,则水泵总扬程为： H=4.5+0.5+1.5+1.0=7.5m 取8m。 1.3.3.4 选泵 流量 扬程 转速 轴功率 效率 30Ls 10m 1440rmin 4.96KW 77.2% 电动机功率 电动机电压 出口直径 泵重量 5.5KW 380V 100㎜ 190kg 1.4 水力筛

1.4.1 设计说明

过滤废水中的细小悬浮物 1.4.2 设计参数

设计流量Q = 5000md = 208.33 mh =0.058ms 1.4.3 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2-2，

1-3 HS120型水力筛规格性能 处理水量（mh） 100 33

3

3

筛隙(mm) 1.5 设备空重(Kg) 460 设备运行重量(Kg) 1950

图1-2 水力筛外形图

1.5 调节池

1.5.1 设计说明

由于本工程污水的水量具有时段不均匀性，为了减少冲击负荷，使处理设备能均匀的运行，需设调节池，用以进行水量的调节和水质的均匀。 1.5.2 设计参数

设计流量Q = 20000md = 833.3m，长为13 m，池的实际尺寸为：长×宽×高=15m ×13m ×6m = 1170 m3。 1.5.3.4 调节池的搅拌器 1.5.3.5 药剂量的估算

设进水pH值为10，则废水中【OH-】=10-4molL,若废水中含有的碱性物质为NaOH,所以CNaOH=10-4×40=0.04gL，废水中共有NaOH含量为5000×0.04=200kgd，中和至7，则废水中【OH-】=10-7molL，此时CNaOH=10-7×40=0.4×10-5gL，废水中NaOH含量为5000×0.04×10-5=0.02kgd，则需中和的NaOH为200-0.02=199.98 kgd，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1.1，

2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O

80

98

3

3

199.98㎏ 244.976㎏

所以实际的硫酸用量为kgd。

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

280.70?9356.67kg/d?389.86L/h 0.031.5.3.6 调节池的提升泵

设计流量Q = 30Ls,静扬程为80.9-71.05=9.85m。

总出水管Q=60Ls，选用管径DN250，查表的v=1.23ms,1000i=9.91,设管总长为50m，局部损失占沿程的30%，则总损失为：

管线水头损失假设为1.5m，考虑自由水头为1.0m,则水泵总扬程为： H=9.85+0.64+1.5+1.0=12.99m 取13m。

流量 扬程 转速 轴功率 效率 30Ls 15m 1460rmin 4.96KW 75.1% 电动机功率 电动机电压 出口直径 泵重量 11KW 380V 150㎜ 280kg

1.6 UASB反应池

1.6.1 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 1.6.2 设计参数

设计流量Q = 20000md = 833.3 m = 1.13 × 10 × 6= 67.8 m

3

3

下三角集气罩之间的污泥回流逢中混合液的上升流速(V1)

可用下式计算：

V1 = Q1S1 式中：

3

Q1———— 反应器中废水流量，m = 0.45 × 10 × 2 ×

2

6 = 54 m

上下三角形集气罩之间回流逢中流速(V2)可用下式计算： V2 = Q1S2， 式中：

3

Q2———— 反应器中废水流量，m ———— 池数，本设计中采用

2个CASS池；

———— 充水比。 2. CASS反应池的构造尺寸

CASS反应池为满足运行灵活和设备安装需要，设计为长方形，一端为进水区，另一端为出水区。如图1-4所示为CASS池构造。

2

流量(mh) 3型号 扬程 （m） 转速(rmin) 电动机功率(kw) 3 72.3 效率(%) 出口直径（㎜） 重量（kg） 50 10 1430 80 125

2.2 污泥浓缩池

2.2.1 设计参数 2.2.2.1 设计泥量

啤酒废水处理过程产生的污泥来自以下几部分： ①UASB反应器，Q1 = 24.5 m3d ,含水率98% ； ②CASS反应器，Q2 =44.68 m3d,含水率99% ；

总污泥量为：Q = Q1 + Q2 = 69.18 m3d，设计中取70 m3d。 2.2.2.2 参数选取

固体负荷（固体通量）M一般为10～35kgm3h ，取M = 30 kgm3d = 1.25kgm3h ； 浓缩时间取T = 20 ，则实际面积A = 5.7×5.7 = 32.5 m2 2.2.2.2 池子高度

取停留时间HRT = 20 ，超高= 0.5 m ，缓冲区高= 0.5 m 。则池壁高：

= ++ = 2.7 m

2.2.2.3 污泥斗

污泥斗下锥体边长取0.5 m ，污泥斗倾角取50°则污泥斗的高度为：

H4 = (5.72 – 0.52) × tg50°= 3.1 m

污泥斗的容积为： V2 =

设计计算草图如图2-1。

图2-1 污泥浓缩池设计计算草图

2.2.2.5 排水口

浓缩后池内上清液利用重力排放，由站区溢流管管道排入格栅间，浓缩池设四根排水管于池壁，管径DN150㎜。于浓缩池最高处设置一根，向下每隔1.0m、0.6m、0.4m处设置一根排水管。

2.3 污泥脱水间

2.3.1 设计参数 2.3.1.1 设计泥量

浓缩后污泥含水率为96% ； 浓缩后污泥体积： = 35 m3d 2.3.1.2 参数选取

压滤时间取T = 4 h ； 设计污泥量Q = 35 m3d ； 浓缩后污泥含水率为96% ； 压滤后污泥含水率为75% 。 2.3.2 工艺流程 工艺流程见图2-2。

图2-2 污泥脱水工艺流出图

2.3.3 设计计算 2.3.3.1 污泥体积

式中 Q——脱水后污泥量 m3d

Q0——脱水前污泥量 m3d P1——脱水前含水率（%） P2——脱水后含水率（%） M——脱水后干污泥重量 （kgd） = =5.6 m3d = =1400 kgd

污泥脱水后形成泥饼用小车运走，分离液返回处理系统前端进行处理。 2.3.3.2 机型选取

选取DYQ-1000型带式压榨过滤机，其工作参数如表2.5：

表2-1 DYQ-1000型带式压榨过滤机工作参数

滤网 有效宽（mm) 1000 速度Kwmin 0.4-4 电动机 型号 功率（Kw） 2.2 控制器型号 最大冲洗耗3水量(m） 冲洗压力（Mpa) 气动部分输入压力（MPa） 0.5-1 JZTY31-4 JDIA-40 6 ≥0.4 气动部分流量(m3h) 处理能力【kgh·m2】 泥饼含水率（%) 外形尺寸（长X宽X高）（mm） 重量（kg)

0.8-2.5

50-500 65-75 5050X1890X2365 4500 2.3.3.3 投药装置

投药量 根据城市污水污泥、啤酒厂污水站污泥絮凝剂脱水试验知，常用絮凝剂的投药量分别为：氯化铁5.0%--8.0% ,硫酸铝8.0%--12% ，聚合氯化铝3.0%--10.0% ，聚丙烯酰胺1.5‰--2.5‰ 。

投药系统投按加聚丙烯酰胺考虑。设计投药量为2.0‰，则每日需药剂为： 1400×2.01000 = 2.8kg

需要纯度为90%的固体聚丙烯酰胺为 2.80.9=3.1 kg

调配的絮凝剂溶液浓度为0.2%-0.4% ,则溶液所需溶药灌最小容积为1550L。选择ZJ-470型折桨式搅拌机一台，其规格如表2-8。

表2-2 ZJ-470型折桨式搅拌机性能及及外形尺寸

池形尺寸(㎜) 型号 功率(kw) 长×宽 ZJ-470 2.2 1200×1200 高 1100 （㎜） 180 130 桨叶距池底高转速(rmin) 药液投加选用J-Z1253.2 型柱塞计量泵，其性能如表2-9。

表2-3 J-Z1253.2 型柱塞计量泵性能 排出压力型号 流量(Lh) (MPa) J-Z1253.2 125 1.6-3.2 (次min) 102 率(KW) 0.75 径(㎜) 15 ～230 泵 速 电动机功进、出口直重量(kg) 计量泵占地尺寸为815㎜×715㎜，高为575㎜（不含基础）。

第三章 构筑物高程计算

3.1 污水构筑物高程计算

3.1.1 污水流经各处理构筑物水头损失

表3-1 污水流经各处理构筑物水头损失表

构筑物名称 格栅 水力筛 水头损失（m） 0.2 1.2 构筑物名称 UASB反应池 CASS反应池 水头损失（m） 1.0 0.6

调节池 0.3 集水井 0.2 3.1.2 污水管渠水头损失计算表

表3-2 污水管渠水头损失计算表

3.1.3 高程确定

UASB处的地坪标高为76.4m，按结构稳定原则确定池底埋

深为-1.5 m，然后根据各处理构筑物之间的水头损失推求其它构筑物的设计水面标高，调节池设计成地下式，确定水面标高为76.4m，从调节池到UASB经过提升泵提升。经过计算各污水处理构筑物的设计水面标高见下表。

各处理构筑物的水面标高及池底标高见表3-3。

表3-3 各处理构筑物的水面标高及池底标高

名称 出厂管---CASS CASS CASS— UASB UASB UASB---调节池 调节池 调节池---水力筛 水力筛 集水井 格栅 流量 管径 坡度（Ls） （㎜） I(‰) 58 58 29 29 29 58 58 400 400 250 250 200 400 400 0.816 0.816 2.43 2.43 2.53 0.816 0.816 流速V(ms) 0.77 0.77 0.95 0.95 0.92 0.77 0.77 管长(m) 17 8.1 6.8 2.3 2.3 39 4 I·L 0.013 3 0.10 0.12 0.113 0.6 0.127 0.007 2.69 0.017 2 0.124 0.141 0.17 0.18 1.0 0.06 0.006 3.69 0.006 0.95 0.044 0.04 0.012 3 2 0.086 0.126 0.16 0.3 0.063 1.2 0.2 0.2 6.31

构筑物名称 进水管 格栅前 格栅后 集水井 水力筛 水面标高(m) 池底标高(m) 75.50 75.50 75.412 75.412 77.9 75.20 75.10 75.012 73.412 76.7 构筑物名称 调节池 UASB CASS 水面标高(m) 池底标高(m) 76.4 80.9 79.6 70.9 74.9 74.6 3.2 污泥高程计算

3.2.1 污泥管道水头损失

?Lh?2.49管道沿程损失 f?1.17?D管道局部损失 式中：

———— 污泥浓度系数 ———— 局部阻力系数 D ———— 污泥管管径 L ———— 管道长度 v ———— 管内流速

??v????C??H?1.85

查表知污泥含水率98%时，污泥浓度系数=80，污泥含水率为96%时，污泥浓度系数=62。

连接管道水头损失见表3-4。

表3-4 污泥管道水头损失计算表

管渠及构筑物名称 CASS — 集泥井 UASB— 集泥井 集泥井— 浓缩池 池浓缩池—脱水机房 流量（Ls） 0.517 D(㎜) 200 管渠设计参数 V(ms) 1.0 L(m) 36 0.17 水头损失（m） 0.2 0.37 0.284 200 1.0 65 0.25 0.31 0.56 0.801 200 1.0 3 0.03 0.22 0.34 0.405 200 1.0 4 0.03 0.2 0.23

3.2.2 污泥处理构筑物的水头损失

当污泥以重力流排出池体时，污泥处理构筑物的水头损失以各构筑物的出流水头计算，浓缩池一般取1.5m,CASS与UASB取1.2m。 3.2.3 污泥高程布置

从CASS——集泥井推得，集泥井水位 79.1-0.37-1.2=77.03m 从UASB——集泥井推得，集泥井水位 81.4-0.56-1.2=79.84m 从集泥井——浓缩池推得，浓缩池水位 77.03-0.34-1.5=75.19 m

集泥井液位确定为76.4 m，浓缩池液位确定为78.4 m，中间加污泥提升泵房提升污泥。集泥井设在污泥提升泵房下部。

表3-5 污泥处理各构筑物标高

构筑物名称 集泥井 浓缩池

水面标高 75.9 78.4 池底标高 72.9 72.9 致 谢

本次毕业设计,使我对工程设计的内容和步骤有了更进一步的了解，从大体上讲,本次设计达到了预期的效果,达到了作为本科毕业生所应符合的要求。

这次毕业设计使我深深地认识到:工科毕业生做设计工作所要求的严谨性,对于工程二字的沉重性,我开始意识到工程二字要求我们对专业知识有很深地了解,在熟练掌握专业知识的基础上灵活运用.本次设计为某啤酒废水处理，是一个真实性课题,在重新熟悉课本和认真查阅资料的基础上，并结合设计任务书的要求,我对本设计啤酒废水处理的工艺流程提出了多种方案，在反复的比较下，最终确定了一个最优方案。在这个过程中,我逐渐懂得了如何运用专业性眼光去看待问题,分析问题和解决问题。在工艺流程确定后,就开始了对所选构筑物的设计计算,通过老师的指导和自己的计算,我对污水处理中所用到的一些构筑物有了更深的认识,在高程的计算中自己遇到了不少问题,但在老师的精心指导和自己的努力下,最终问题都一一得到解决,也使自己对污水处理流程有了一个清晰的认识.这次毕业设计是自己四年所学知识的一个综合应用,是一次难得的学习机会,使自己受益匪浅.

在设计中,对一些计算机软件也是一次很好的学习机会,主要是CAD和Word的使用,在以前的基础上,能够更加熟练地运用.

因此,此毕业设计对本人是一个很好的锻炼,达到了对排水工程的一个比较深入地了解,是比较成功的毕业设计。

本次毕业设计是在王老师的精心指导下，由我独立完成的。本次毕业设计是我大学四年所学知识的回顾与总结。同时，通过该次毕业设计，我亦从指导老师处学到了

许多的常规设计方法，设计思想，并懂得了在做设计中如何去查资料与应用资料。了解了本专业各方面的设计课题与设计方法，这次使我的知识面更加广阔与完整，使我收益非浅。可以这样说：在王老师的耐心指导和自己的努力下，我完成了毕业设计应完成的任务，达到了毕业设计的教学要求。在这里，万分的感谢各位老师的辛勤栽培和其他同学的热情的帮助！

但由于时间仓促及本人水平有限，本次设计中难免有各种错误与不足，还望各位老师批评指正与谅解。我将在以后的学习与工作中不断改正，不断吸取经验教训，不断完善自我，以感谢老师们四年的关心与教导。

最后，诚挚地感谢王老师以及给水排水教研室各位老师的关心与指导。祝各位老师万事如意，工作顺利！

主要参考文献

[1].孙慧修主编.排水工程上册(第4版).北京:中国建筑工业出版社，1998年7月. [2].张自杰主编.排水工程下册(第4版).北京:中国建筑工业出版社，2000年6月. [3].任南琪 马放编.污染控制微生物学原理与应用.北京:中国环境科学出版社

[4].韩洪军主编.污水处理构筑物设计与计算.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，2002年6月. [5].孙力平主编.污水处理新工艺与设计计算实例.北京:科学出版社，2001年7月. [6].姜乃昌主编.水泵及水泵站.北京:中国建筑工业出版社，1993年6月.

[7].给水排水设计手册第1册(常用资料).北京:中国建筑工业出版社，1986年12月. [8].给水排水设计手册第5册(城市排水).北京:中国建筑工业出版社，1986年12月. [9].给水排水设计手册第6册(工业排水).北京:中国建筑工业出社，1986年12月. [10].给水排水 设计手册第9册(专用机械).北京:中国建筑工业出社，1986年12月. [11].给水排水设计手册第10册(技术经济分析).北京:中国建筑工业出社，1986年12月. [12].给水排水设计手册第11册(常用设备).北京:中国建筑工业出社，1986年12月. [13].室外排水设计规范(GBJ14-87) .北京:中国计划出版社，1998年7月. [14].罗辉主编.环保设备设计与应用.北京:高等教育出版社，2000年.

[15].阮文泉主编.废水生物处理工程设计实例详解.北京:化学工业出版社，2006年. [16].张统主编.间歇式活性污泥法污水处理技术及工程实例.北京:化学工业出版社，

2002年4月.

[17].曾科主编.污水处理厂设计与运行.北京:化学工业出版社，2002年2月. [18].任南其等.厌氧生物技术原理与应用[M]. 北京:化学工业出版社,2004年.

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