重庆工商大学环境工程课程设计 啤酒废水处理工程设计
2、BOD污泥负荷
污泥负荷表示反应器内单位质量的活性污泥在单位时间内承受的有机质质量。
FSBOD5Q(1.0?0.8)?1000???0.06kgBOD.d) 5/(kgSSMM32763、产泥量计算
一般情况下，每出去1kgCOD产生0.05-0.10kgVSS。本工程取X=0.07kgVSS/kgCOD,则产泥量为：
ΔX=XQSr=0.07×1000×2.2×0.82=126.28(kgSS/d)
式中 Q——设计处理量，m3/d；
Sr——去除的COD浓度，kgCOD/m3。
据资料，小试条件下，啤酒废水VSS/SS=0.91，但不同试验规模下VSS/SS是不同的，因为规模越大，被处理的废水含无机杂质越多，因此取VSS/SS=0.75。则
ΔX＇=126.28/0.75=168.38(kgSS/d)
污泥含水率P为98%，因此含水率大于95%，取?s=1000kg/m3，则污泥产量为
?X'168.38QS???8.42(m3/d)
?s(1?P)1000?(1?98%)4、污泥的泥龄计算 污泥龄?c?M3276??25.9d ?X126.285、排泥系统设计
在三相分离器下0.5m处设置4个排泥口，排空时由污泥泵从排泥管强排，进水管也可兼做排泥管。
UASB反应器每3个月排泥一次，污泥排入集泥池，再由污泥泵送入污泥浓缩池。排泥管选DN150的钢管，排泥总管选用DN200的钢管。
（五）出水系统的设计
为保持出水均匀，沉淀区的出水系统通常采用出水渠，一般每个单元三相分离器沉淀区设一条出水渠，而出水渠每隔一定距离设三角出水堰。
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1、出水槽设计
池中设有2个单元三相分离器，出水槽共有2条，槽宽bc=0.2m。 反应器流量q=1000m3/d=0.0116m3/s 设出水槽槽口附近水流速度vc=0.3m/s，则 槽口附近水深hc?出水槽坡度为0.01。
出水槽溢流堰共有4条，每条长7m。
设计90°三角堰，堰高0.05m，堰口宽0.1m，则堰口水面宽b＇=0.05m。 UASB处理水量为11.6L/s，溢流负荷为1-2L/(m.s)，设计溢流负荷为f=1.16L/(m.s),则
堰上水面总长L=q/f=11.6/1.16=10(m)。 三角堰数量n三角堰?L10则每条溢流三角堰数量为200/4=50??200(个)，
b'0.05q0.0116??0.193(m)，取槽口附近水深hc为0.25m，vcbc0.3?0.2个，共50个100mm的堰口，50个100mm的间隙。
堰上水头校核 每个堰出流率为q'?式q′=1.43h2.5,则
堰上水头为：
q'0.45.8?10?50.4h?()?()?0.0175(m)
1.431.43qn三角堰?0.01165?5.8?10?（m3/s)，按90°三角堰计算公2002、出水渠设计计算
UASB反应器沿长边设一条矩形出水渠，2条出水槽的出流流至此出水渠，出水渠保持水平，出水由一个出水口排出。
出水渠宽取0.4m，坡度0.01。设出水渠渠口附近水流速度为0.3m/s，则 渠口附近水深=
0.0116?0.097(m)
0.3?0.4以出水槽槽口为基准计算，则出水渠渠深:0.25+0.097=0.347(m)≈0.35(m)。 出水渠的水直接进入生物接触氧化池。
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3、出水管设计计算
UASB反应器排水量为11.6L/s，选用D=100mm钢管排水，充满度为0.6。 管内水流速度：v?0.0116?0.62(m/s)。 23.14?0.1?0.6（六）沼气收集系统的设计计算
1、沼气产量
沼气主要产生于厌氧阶段，设计产气产率r=0.35m3/kgCOD。 ①产气量
G=rQC0E=0.35×1000×2.2×0.82=631.4(m3/d) ②集气管
每个集气罩的沼气用一根集气管收集，共有2根集气管。 每根集气管内最大气流量=
631.4?3.7?10?3(m3/s)。
24?3600?2据资料，集气室沼气出气最小直径d=100mm，取100mm。
③沼气主管 2根集气管先汇入沼气主管。采用钢管，沼气主管管道坡度为0.5%。
沼气主管内最大气流量q=
G631.4==7.3?10?3(m3/s)。 8640086400aπd2v主管直径与沼气流量的关系式为：q?
4式中，a为充满度，取为0.6，沼气主管直径D=150mm。则流速v为0.69(m/s)。
2、水封罐设计
水封罐的作用是控制 三相分离器的集气室中气液两相的界面高度，保证集气室出气管在反应器运行过程中不被淹没，运行稳定并将沼气即使排出反应器，以防止浮渣堵塞等问题发生。经验表明，水封罐中冷凝水将有积累，因此在水封罐中有一个排出冷凝水的出口，以保持罐中的水位。
水封高度取1.0米，水封罐面积一般为进气管面积的四倍，则水封罐面积
112S水封罐?πd沼气?4??3.14?0.152?4?0.07(m2)，水封罐直径取0.3m，水封罐44高度为1.5m，进气管，出气管各一根，D=150mm，进水管，放空管各一根，D=50mm。
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3、气水分离器
气水分离器起到对沼气干燥的作用，选用Φ500mm×H1800mm钢制气水分离器一个，气水分离器中预装钢丝填料，在气水分离器前设置过滤器以净化沼气，在分离器出去管上装设流量计及压力表。
4、沼气柜容积确定
由上述计算可知该处理站日产沼气631.4m3，则沼气柜容积应为3h产气量的体积来确定，即V沼气柜?qt?(631.4)?3?78.925(m3)。 24设计选用300钢板水槽内导轨湿式贮气柜，尺寸Φ5000mm×H5000mm。
（七）UASB的其他设计考虑
1、取样管设计
在池壁高度方向设置若干个取样管，用以采取反应器内的污泥样，以随时掌握污泥在高度方向的浓度分布情况。在距反应器底1.1-1.2m位置，沿着池壁高度上设置取样管4根，沿着反应器高度方向各管相距0.8m，水平方向各管相距1.75m,。取样管选用D=100mm钢管，取样口设置于距地面1.1m处，配球阀取样。
2、检修
①入口 为便于检修，在UASB反应器距地坪1.0m处设置Φ600mm人孔一个。 ②通风 为防治部分容重过大的沼气在UASB反应器内聚集，影响检修和发生危险，检修时可向UASB反应器中通入压缩空气，因此在UASB一侧预埋压缩空气管（由鼓风机房引来）。
③采光 为保证检修时采光，除采用临时灯光外，不设UASB顶盖。 3、防腐措施
厌氧反应器腐蚀比较严重的地方是反应器上部，此处无论是钢材或水泥都会被破坏，因此，UASB反应器应重点进行顶部的防腐处理。在水面以下，溶解的二氧化碳会发生腐蚀，水泥中的氧化钙会因为碳酸的存在而溶解。沉降斜面也会腐蚀，为了延长反应器的使用寿命，反应器的防腐措施是必不可少的。本设计中，反应器上部2m以上池壁用玻璃钢防腐，三相分离器所有裸露的碳钢部位用玻璃钢防腐。
4、给排水
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在UASB反应器布置区设置一根D=32mm供水管供补水、冲洗及排空时使用。 5、通行
在反应器顶上设置钢架、钢板行走平台，并连接上台楼梯。 6、安全要求
① UASB反应器所有电器设施，包括泵、阀、灯等一律采用防爆设备。 ② 禁止明火火种进入该布置区域，动火操作应远离该去沼气柜。 ③ 保持该区良好的通风。
第四节 生物接触氧化池
一、设计说明
生物接触氧化法是生物膜法德一种形式，接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分则呈絮状悬浮于水中，因此它兼有活性污泥法和生物滤池两者的特点。
由于填料的比表面积大，池内的充氧条件较好，生物接触氧化池内单位容积的生物固体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷。
二、设计参数
1、设计水质
表4.1 生物接触氧化池进出水水质指标 水质指标 进水水质(mg/l) 去除率（%） 出水水质(mg/l)
2、设计水量
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COD 400 88 50 BOD 200 95 10 SS 120 50 60