绍兴市古越酒厂废水处理工艺设计说明书--毕业论文.doc

内蒙古科技大学
本科生毕业设计说明书

题 目：
学生姓名：
学 号：
专 业：
班 级：
指导教师：
80

内蒙古科技大学毕业设计说明书
绍兴市古越酒厂废水处理工艺设计
摘 要
本设计为某黄酒废水处理设计，设计程度为初步设计。黄酒废水水质的主要特点是含有大量的有机物，属高浓度有机废水，故其生化需氧量也较大。该啤酒废水处理厂的处理水量为3000，不考虑远期发展。原污水中各项指标为：BOD浓度为5500mg/L，COD浓度为7200mg/L，SS浓度为4175mg/L，PH为4.14。
经分析知该处理水质属易生物降解又无明显毒性的废水，可采用两级生物处理以使出水达标。一级处理主要采用物理法，用来去除污水中的悬浮物质和无机物。二级处理主要采用生物法，包括厌氧生物处理法中的UASB法和好氧生物处理法中的SBR法，可有效去除污水中的BOD、COD。本设计工艺流程为：
废水 → 格栅 → 污水提升泵房 → 平流沉淀池 → 调节池 → UASB反应器
→ SBR池 →出水
因该废水BOD值较大，不经处理会对环境造成巨大污染，故要求处理后的排放水要严格达到国家二级排放标准，即：BOD≤30mg/ L，COD≤150mg/ L，SS≤70mg/ L，PH 6～9 。
整个工艺具有总投资少，处理效果好，工艺简单，占地面积省，运行稳定，能耗少的优点。
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………关键词：废水 高浓度有机废水 UASB SBR

内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）
Shaoxing Yue Winery Wastewater
Wreatment Wrocess Wesign
Abstract
This design for a wine wastewater treatment design, design for the preliminary design level. The main features of wastewater quality wine is rich in organic matter, a high concentration organic wastewater, so the BOD as well. The brewery wastewater treatment plants water is 3000, without regard to long-term development. Indicators in the raw sewage as: BOD concentration of 5500mg / L, COD concentration of 7200mg / L, SS concentration of 4175mg / L, PH 4.14.
The analysis of the process water is known to readily biodegradable no obvious toxic waste, can be two biological treatment to effluent standards. A process mainly uses physical method, used to remove suspended matter in sewage and inorganic. Mainly biological secondary treatment, including biological treatment in anaerobic UASB and aerobic biological treatment method in the SBR method can effectively remove sewage BOD, COD. The design process:
Wastewater → grill→ advection sedimentation tank → regulation pool→ UASB reactor → SBR tank → water
Because of the effluent BOD values greater without treatment would cause enormous environmental pollution, and called for the treated effluent to strictly meet the national emission standards, namely: BOD ≤ 30mg / L, COD ≤ 150mg / L, SS ≤ 70mg / L, PH 6 ~ 9.
The whole process has a total investment of less good effect, simple process, covers an area of provincial, stable operation, low energy consumption advantages.
Key words: Wine wastewater High concentration organic wastewater UASB SBR

内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）
目 录
摘 要 I
Abstract II
目 录 III
第一章 概 述 1
1.1 研究目的与意义 1
1.2 常用污水的处理方法 1
1.3 拟选用的设计流程 2
1.3.1 UASB--SBR法流程 2
1.3.2 UASB--接触氧化工艺流程 2
1.4 预计处理效果 3
第二章 废水处理构筑物设计与计算 4
2.1 格栅的设计计算 4
2.1.1 格栅的作用 4
2.1.2 格栅设计参数 4
2.1.3 设计计算 4
2.2 污水提升泵房设计 7
2.2.1 选泵前扬程计算 8
2.2.2 选泵 8
2.2.3 附属设施 9
2.3 平流沉淀池的设计与计算 9
2.3.1 初沉池的选择 9
2.3.2 设计参数及数据 10
2.3.3 设计计算 11
2.4 调节池的设计与计算 16
2.4.1 设计参数的设定 16
2.4.2 设计计算 16
2.4.3 升温 17
2.4.4 潜污泵 17
2.4.5 搅拌 17
2.5 UASB反应器的设计与计算 18
2.5.1 设计说明 18
2.5.2 设计参数及数据 18
2.5.3 设计计算 19
2.6 SBR反应器的设计计算 30
2.6.1 设计参数 30
2.6.2 反应池设计计算 32
2.6.3 鼓风曝气系统设计计算 33
2.7 计量设备 39
2.7.1 计量设备的选择 39
2.7.2 设计参数 39
2.7.3 设计计算 39
第三章 污泥部分各处理构筑物设计计算 43
3.1 浓缩池的设计计算 43
3.1.1 设计参数 43
3.1.2 设计计算 43
3.2 机械脱水间的设计计算 47
3.2.1 脱水污泥量的计算 48
3.2.2 脱水机的选择 48
3.2.3 贮泥池设计计算 49
第四章 废水处理厂布置 51
4.1 处理厂平面布置 51
4.2 处理厂高程布置 51
4.2.1 高程布置原则 51
4.2.2 污水处理构筑物高程布置 52
4.2.3 污泥处理构筑物高程布置 54
第五章 工程概预算 56
5.1 编制概预算依据的基础资料 56
5.2 估算范围 56
主要参考文献 60
附录 英文文献及翻译 61
结 论 79
致 谢 80

内蒙古科技大学毕业设计说明书
第一章 概 述
1.1 研究目的与意义
黄酒是我国的民族特产，也称为米酒（ricewine），属于酿造酒，在世界三大酿造酒（黄酒、葡萄酒和啤酒）中占有重要的一席。酿酒技术独树一帜，成为东方酿造界的典型代表和楷模。其中以浙江绍兴黄酒为代表的麦曲稻米酒是黄酒历史最悠久、最有代表性的产品；山东即墨老酒是北方粟米黄酒的典型代表；福建龙岩沉缸酒、福建老酒是红曲稻米黄酒的典型代表。黄酒以大米、黍米为原料，一般酒精含量为14%—20%，属于低度酿造酒。黄酒含有丰富的营养，含有21种氨基酸，其中包括有特中未知氨基酸，而人体自身不能合成必须依靠食物摄取8种必需氨其酸黄酒都具备，故被誉为“液体蛋糕”。
黄酒行业的迅速发展，同时也带来了环境污染问题的日趋严重。黄酒生产排出的废水有机物污染物含量高，耗氧量大，未经处理排入江河将严重污染水体，给工农业生产、居民生活及水产养殖等造成严重威胁。其中废水污染物的成分大部分为可生化降解的有机物，低碳醇、脂肪酸含量大，这部分物质需经驯化方为生物所氧化。废水中所含戊醇属高度阻抗物质，不能被生物氧化。小剂量持续地侵入人体，经过相当长的时间才显露出对人体的慢性危害或远期危害，甚至影响到子孙后代。
1.2 常用污水的处理方法
目前全国各大厂家使用以下几种工艺处理黄酒废水：（1）厌氧-好氧-物化三级处 理工艺；（2）好氧-物化二级处理工艺；（3）固态发酵工艺；（4）UASB-CASS工艺；（5）一体化曝气工艺。其中UASB-CASS工艺对高浓度有机废水去除率较高，工艺简单，操作方便，且费用较低，适合季节性生产厂家。
1.3 拟选用的设计流程
1.3.1 UASB--SBR法流程
因为只用UASB处理黄酒废水，出水的COD5仍然打不到废水排放标准，故将UASB和SBR两种处理单元进行组合，所形成的处理工艺突出了各自处理单元的优点，使处理流程简洁，节省了运行费用，而把UASB作为整个废水达标排放的一个预处理单元，在降低废水浓度的同时，可回收所产沼气作为能源利用。同时，由于大幅度减少了进入好氧处理阶段的有机物量，因此降低了好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污泥产量，从而使整个废水处理过程的费用大幅度减少。采用该工艺既降低处理成本，又能产生经济效益。

图1.1绍兴黄酒废水处理工艺流程
1.3.2 UASB--接触氧化工艺流程
该工艺处理效果好、操作简单、稳定性高。上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池相串联的黄酒废水处理工艺具有处理效率高、运行稳定、能耗低、容易调试和易于每年的重新启动等特点。只要投加占厌氧池体积1/3的厌氧污泥菌种，就能够保证污泥菌种的平稳增长。整个工艺对COD的去除率达96.6%，对悬浮物的去除率达97.3%～98%，该工艺非常适合在黄酒废水处理中推广应用。

图1.2绍兴黄酒废水处理工艺流程
1.4 预计处理效果
设计排放废水量为3000m3/d，COD 7200mg/L，PH值约为6。
废水经处理后，要求达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)的一级标准，其主要水质指标见表1.1。

表1.1 废水水质及排放标准
项目
CODCr(mg/L)
BOD5(mg/L)
SS(mg/L)
pH
原水
1500～3000
800～1600
250～1200
5～11
排放标准
≤100
≤30
≤70
6～9
注：该废水中的酵母、酒糟经过回收和综合利用，故COD、BOD含量降低。
第二章 废水处理构筑物设计与计算
2.1 格栅的设计计算
2.1.1 格栅的作用
格栅是由一组（或多组）相平行的金属栅条与框架组成。倾斜安装在进水的渠道，或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。
在排水工程中，格栅是用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。
2.1.2 格栅设计参数
采用细格栅，栅条间隙d=7mm=0.007m；
栅前水深h=0.5m；过栅流速v=0.3m/s；
安装倾角α=60°；设计流量Q=3000m3/d=0.035m3/s。
2.1.3 设计计算

图2.1 格栅计算草图
1、栅条间隙数
（2-1）
式中：
Q ------------- 设计流量，m3/s；
α------------- 格栅倾角，°，取 α=60°；
e ------------- 栅条间隙，m；
h ------------- 栅前水深，m；
v ------------- 过栅流速，m/s。

2、栅槽有效宽度
B=S(n-1)+en （2-2）
式中：
S -------------- 栅条宽度，m，取S=10mm=0.01m；
n -------------- 格栅间隙数；
b -------------- 栅条间隙，m。

B=0.01×(31-1)+0.007×31=0.507m

3、进水渠道渐宽部分长度
（2-3）
式中：
L1-------------- 进水渠道渐宽部分长度，m；
B -------------- 栅槽宽度，m；
B1 -------------- 进水渠道宽度，m；
-------------- 进水渠展开角，°，一般取用20°。

4、栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度

L2=L1/2=0.353/2=0.177m （2-4）

5、过栅水头损失

式中：
h1 ------- 过栅水头损失，m；
h0 ------- 计算水头损失，m；
k -------- 系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大倍数，一般k=3；
β-------- 系数，与断面形状有关，本次选择β=2.42；
S -------- 格条宽度，m；
d -------- 栅条净隙，mm；
v -------- 过栅流速，m/s；
α-------- 格栅倾角，°。
6、栅槽总高度
取栅前渠道超高：h2=0.3m；
栅前槽总高度：H1=h+h2=0.046+0.30=0.346m；
栅槽总高度：H=h+h1+h2=0.5+0.046+0.3=0.846m。

7、栅槽总长度
L=l1+l2+0.5+1.0+ （2-5）
=0.353+0.177+0.5+1.0+
=2.492m
8、每日栅渣量
（2-6）
式中：
Q ----------- 设计流量，m3/s；
W1 ---------- 栅渣量(m3/103m3污水)，取0.1～0.01,粗格栅用小值，细格栅
用大值，中格栅用中值，本次取W1=0.1m3/103m3污水；
K总----------- 污水流量变化系数，取 K总=1.5。

2.2 污水提升泵房设计
污水泵房用于提升污水厂的污水，以保证污水能在后续处理构筑物内畅通的流动，它由机器间、集水池、格栅、辅助间等组成，机器间内设置水泵机组和有关的附属设备，格栅和吸水管安装在集水池内，集水池还可以在一定程度上调节来水的不均匀性，以便水泵较均匀工作，辅助间一般包括贮藏室，修理间，休息室和厕所等。
2.2.1 选泵前扬程计算
设计流量为Q=3000m3/d=125m3/h=34.7L/s；
经过格栅的水头损失为0.0034m，设进水管渠内水面标高为-2.00m；
格栅后的水面标高为：
-2.00-0.0034=-2.0034m=-2.00m
设集水池的有效水深为：2.00m
则集水池的最低工作水位为：
-2.00-2.00=-4.00m
所需提升的最高水位为5.573m；
集水池最低工作水位与所提升最高水位之间高差为：
5.573-(-4.00)=9.573m=9.57m
出水管管线水头损失计算如下：
出水管Q=34.7L/s，选用管径为300mm的铸铁管，v=0.493m/s，i=1.3‰。
出水管线长度估为40m，局部系数为8。
出水管管线水头损失为：
（2-7）
泵站内的管线水头损失假设为2.0m，考虑自由水头为1.0m，则水泵总扬程为：
H=9.57+0.15+2.0+1.0=12.72m
2.2.2 选泵
根据流量Q=125m3/h，扬程H=12.72m。
拟选用150WLI140-14.5型立式污水泵，每台水泵的流量为Q=140m3/h，扬程为H=14.5m。
选择集水池与泵房合建的圆型水泵房，考虑选用2台水泵，一用一备。
2.2.3 附属设施
(1)本污水泵站为自灌式，无须引水装置；
(2)为了松动集水坑内的沉渣，从水泵的压水管上接出一根直径为50mm的钢管伸入集水坑中，定期将沉渣冲起，由水泵抽走；
(3)水泵间室内地面做成1.0%坡度，机器间地板上设排水沟和集水坑，排水沟断面250mm×500mm，沿墙设置，坡度i=0.01，集水坑直径为500mm，深700mm，在水泵吸水口附近接出50mm白铁管伸入集水坑，水泵在低水位工作时，将坑中污水抽走；
(4)本污水泵站的集水池利用通风管自然通风，在屋顶设置风帽，机器间进行自然通风，在屋顶设置风帽；
(5)起重设备选用电动葫芦。
2.3 平流沉淀池的设计与计算
2.3.1 初沉池的选择
初沉池去除可沉物和漂浮物，减轻后续处理设施的负荷，使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化了固液分离效果，而且对胶体物质具有一定的吸附去除作用。一定程度上，初沉池可起到调节池的作用，对水质起到一定程度的均质效果。减缓水质变化对后续生化系统的冲击。本设计采用平流式沉淀池，方便集水口处与调节池合建，简单操作，占地较小，降低成本。
平流沉淀池的特点：
1、平流式沉淀池的池型呈长方形，废水从池的一端流入，水平方向流过池子，从池的另一端流出。在池的进口处底部设贮泥斗，其它部位池底有坡度，倾向贮泥斗。
2、平流式沉淀池具有对冲击负荷和温度变化的适应能力较强，施工简单，造价低的优点；适用于地下水位较高及地质较差的地区；适用于大、中、小型污水处理厂。
2.3.2 设计参数及数据
1、 每格长度与宽度之比不小于4，长度与深度之比采用8~12；
2、 采用机构排泥时，宽度根据排泥设备确定；
3、 池底纵坡一般采用0.01~0.02；采用多斗时，每斗应设单独排泥管及排泥闸阀，池底横向坡度采用0.05。
4、 刮泥机的行进速度为0.3~1.2m/min，一般采用0.6~0.9m/min。
5、 一般按表面负荷计算，按水平流速校核。最大水平流速：初沉池为7mm/s；二沉池为5mm/s。
6、 进出口处应设置挡板，高出池内水面0.1~0.15m。挡板淹没深度：进口处视沉淀池深度而定，不小于0.25m，一般为0.5~1.0m；出口处一般为0.3~0.4m。挡板位置：距进水口为0.5~1.0m；距出水口为0.25~0.5m。
7、 池子进水端用穿孔花墙配水时，花墙距进水端池壁的距离应不小于1~2m，开孔总面积为过水断面积的6%~20%。

表2.1 平流沉淀池进出水水质指标
水质指标

COD

BOD

SS
进水水质(mg/L)

7200

5500

4175
去除率（%）
7
7
60
出水水质(mg/L)
6696
5115
1670

2.3.3 设计计算
设计中采用两组平流沉淀池，一备一用，N=1，平均设计流量Q=3000m3/d，即：
（2-8）
1、 沉淀池表面积

式中
A--------------------沉淀池表面积，m2；
Q-------------------设计流量，m3/s；
q'-------------------表面负荷，m3/(m2 h)，一般采用1.5~3.0m3/(m2 h)，采用
q'=2.0m3/(m2 h)。

2、 沉淀部分有效水深
（2-9）
式中
h2----------------沉淀部分有效水深，m；
t-----------------沉淀时间，h，一般1.0~2.0h，设计中取t=1.5h。
3、 沉淀部分有效容积
（2-10）
4、 沉淀池长度
（2-11）
式中
L-------------沉淀池长度，m；
v---------------设计流量时的水平流速，mm/s，一般采用，
设计中取v=5mm/s。

5、沉淀池宽度
（2-12）
6、沉淀池格数
设计中取沉淀池分格的每格宽度3.5m，即格数n1=1。
7、 校核长宽比及长深比
长宽比L/b=27/3.5=7.7>4 （符合长宽比大于4的要求，避免池内水流产生短流现象）；
长深比L/h2=27/3=9>8 （符合长深比8~12之间的要求）。
8、污泥部分所需容积
按去除水中悬浮物计算
（2-13）
式中
Q-------------平均污水流量，m3/s；
C1-------------进水悬浮物浓度，mg/L，本设计中取C1=4175mg/L；
C2-------------出水悬浮物浓度，mg/L，一般采用沉淀率，本设计中取；
K2-------------生活污水总变化系数，取K2=1；
-------------污泥容重，t/m3，约为1；
P0-------------污泥含水率，%；本设计中取P0=95%，
T-------------两次清除污泥间隔时间，d，一般采用重力排泥时，T=1~2d。采用机械刮泥排泥时，T=0.05~0.2d，本设计中采用机械刮泥，T=2h=0.083d；

9、 污泥斗容积
污泥斗设在沉淀池的进水端，采用机械排泥，排泥管伸入污泥斗底部，为防止污泥斗底部积泥，污泥斗底部尺寸一般小于0.5m，污泥斗倾角大于60°。
（2-14）
（2-15）
式中
h4-------------污泥斗高度，m；
a-------------沉淀池污泥斗上口长，m；
a1-------------沉淀池污泥斗下口长，m，一般采用0.4~0.5m，采用a1=0.5m。

10、 沉淀池总高度
H=h1+h2+h3+h4 （2-16）
式中
h1-------------沉淀池超高，m，一般采用0.3~0.5m，本设计取0.3m；
h3-------------缓冲层高度，m，一般采用0.3m；
h5-------------污泥部分高度，m，一般采用污泥斗高度与池底坡底i=1.0%的高度之和，即h5=2.60+0.01（27-3.5）=2.835m；
H=0.3+3.0+0.3+2.835=6.435=6.44m
11、 进水渠道
沉淀池进水端设进水渠道，接过来的DN300进水管从进水渠道中部汇入，污水沿进水渠道向两侧流动，通过潜孔进入配水渠道，然后由穿孔花墙流入沉淀池。
（2-17）
式中
B1-------------进水渠道宽度，m；取H1=0.4m；
H1-------------进水渠道水深，m，B1：H1一般0.5~2.0，取H1=0.3m。

12、 进水穿孔墙
进水采用配水渠道通过穿孔花墙进水，配水渠道宽0.4m，有效水深0.3m，穿孔花墙的开孔总面积为过水断面面积的6%~20%，则过孔流速为
（2-18）
式中
B2-------------孔洞的宽度，m，取0.1m；
h2-------------孔洞的高度，m，取0.15m；
n1-------------孔洞的数量，个，取8个。

13、 出水堰
沉淀池出水经过出水堰跌落进入出水渠道，然后汇入出水管道排走。出水堰采用矩形薄壁堰，堰后自由跌落水头0.1~0.15m，堰上水深H为
（2-19）
式中
m0-------------流量系数，一般采用0.45；
b-------------出水堰顶水深，m。

H=0.038m
出水堰后自由跌落采用0.10m，则出水堰水头损失为0.138m。
14、 出水渠道
沉淀池出水端设出水渠道，出水管与出水渠道连接，将污水送至调节池。
出水渠道与进水渠道是一致的，其宽度、水深一样。
出水管道采用钢筋混凝圆管，管径DN300，管内流速v=0.493m/s，水力坡度i=1.3‰。
15、 进水挡板、出水挡板
沉淀池设进出水挡板，进水挡板距进水穿孔花墙0.8m，挡板高出水面0.15m，伸入水下0.8m，出水挡板距出水堰0.4m，挡板高出水面0.15m，伸入水下0.8m，在出水挡板处设浮渣收集装置，用来收集拦截的浮渣。
16、 排泥管
沉淀池采用重力排泥，排泥管直径DN300mm，排泥管伸入污泥斗底部。排泥管上端高出水面0.3m，便于清通和排气，排泥静水压头采用1.2m。
17、 刮泥装置
沉淀池采用潜水式行车式刮泥机，刮泥机设于池顶，刮板伸入池底，刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内。
2.4 调节池的设计与计算
2.4.1 设计参数的设定
设计流量，本设计中取停留时间T=12h，调节池超高h1=0.3m，有效水深h2=5.0m。
2.4.2 设计计算
1、 调节池的有效容积
（2-20）
2、 调节池尺寸
面积
（2-21）
取长L=21.5m，宽B=21.5m；
池子总尺寸为：；
采用铸铁管进出水，流量为4500 m3/d=52L/s。取管径为300mm，流速V=0.84m/s，1000i=4.87，出水管径与进水管径取相同的。
2.4.3 升温
由于调节池后接入UASB反应器，反应器采用中温厌氧,所以废水应在调节池内进行加热。一般采用铺设蒸汽管进行加热，但是黄酒废水生产过程中会产生大量剩余蒸汽，此处可以加以利用，在管线上增加一个交换器即可。
2.4.4 潜污泵
调节池集水坑内设2台自动搅匀潜污泵，一用一备
水泵的基本参数：
型号为150QW100-40-30
水泵流量Q=200m3/h 扬程H=22m,
转速 980 功率30kW
效率60.1% 出口直径150mm
重量900kg
尺寸 长宽为600mm480mm，取装泵的槽为20001000；
水泵最低水位为距底387mm，高为525mm，取槽高为1500mm。
2.4.5 搅拌
为防止污水中悬浮物的沉淀和使水质均匀，可采用水泵强制循环进行搅拌，也可采用专用搅拌设备进行搅拌。
水泵强制搅拌，是在调节池底部设穿孔管，穿孔管与水泵压力水相连，用压力水进行搅拌。水泵强制循环搅拌的优点是不需要在池内安装其他专用搅拌设备，并可根据悬浮物沉积的程度随时调节压力水循环的强度；其缺点是穿孔管容易堵塞，检修也不太方便，影响使用。所以，目前工程上常采用潜水搅拌机进行搅拌。
根据调节池的有效的容积，搅拌功率一般按1m3污水4~8W选配搅拌设备，该处理站取5W，调节池选配潜水搅拌机的总功率为

选配4台潜水搅拌机单台设备的功率为4.0kW叶轮直径为620mm，叶轮转速为480r/min，型号为QJB4/12-620/3-480，三备一用。
将4台潜水搅拌机，分别安装在中间部位。
2.5 UASB反应器的设计与计算
2.5.1 设计说明
UASB，即上流式厌氧污泥床，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器。它的污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。
设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题。
2.5.2 设计参数及数据
1、参数的选取
设计参数选取如下：
Q=3000m3/d=125m3/h=0.0347m3/s；
容积负荷（Nv）10.0kgCOD/(m3·d)；
污泥产率0.1kgMLSS/kg COD；
产气率0.5m3/kg COD。
2、设计水质

表2.2 UASB反应器进出水水质指标
水质指标
COD
BOD
SS
进水水质(mg/l)
6696
5115
1670
去除率（%）
75
90
87
出水水质(mg/l)
1674
511.5
217.1
2.5.3 设计计算
1、UASB反应器容积的确定
反应器有效容积
（2-22）
式中：
Q---------------UASB反应器的进水流量，m3/d；
S0----------------进水有机物质量浓度，mg/l；
Nv---------------进水有机物容积负荷，kgCOD/m3·d。
根据酿酒废水容积负荷取值标准以及进水浓度值，取容积负荷为10.0kgCOD/m3·d。

2、主要构造尺寸的确定
UASB反应器采用圆形钢混结构池子，布水均匀，处理效果好。
取水力负荷：q=0.5[m3/m2·h]
反应器表面积

反应器有效深度

采用4座相同的UASB反应器，则

取D=9.0m
则实际横截面积为：；
实际水力负荷：m3/m2·h。
3、配水系统
设计原则
① 进水必须要反应器底部均匀分布，确保各单位面积进水量基本相等，防止短路和表面负荷不均；
② 应满足污泥床水力搅拌需要，要同时考虑水力搅拌和产生的沼气搅拌；
③ 易于观察进水管的堵塞现象，如果发生堵塞易于清除。
本设计采用圆形布水器，每个UASB反应器设30个布水点。
每个池子流量Q=125/4=31.25m3/h；
查有关数据，对颗粒污泥来说，容积负荷大于4m3/(m2·h)时，每个进水口的负荷须大于2m2；
即：布水孔个数n必须满足，即
取n=30个；
每个进水口负荷 ；
可设3个圆环，最里面的圆环设5个孔口，中间设10个，最外围设15个，其草图见图2.2：

图2.2 UASB反应器布水系统计算草图
① 内圈5个孔口设计
服务面积：S1=52.12=10.6m2
折合为服务圆的直径为：
（2-23）
用此直径用一个虚圆，在该圆内等分虚圆面积处设一实圆环，其上布5个孔口
则圆环的直径计算如下：

② 中圈10个孔口设计
服务面积： S2=102.12=21.2m2
合为服务圆的直径为：

则中间圆环的直径计算如下：

d2=5.2m
③ 外圈15个孔口设计
服务面积： S3=152.12=31.8m2
折合为服务圆的直径为

则中间圆环的直径计算如下：

d3=7.8m
布水点距反应器池底120mm；孔口径15cm
4、三相分离器设计
(1) 设计说明
UASB的重要构造是指反应器内三相分离器的构造，三相分离器的设计直接影响气、液、固三相在反应器内的分离效果和反应器的处理效果。对污泥床的正常运行和获得良好的出水水质起十分重要的作用，根据已有的研究和工程经验，三相分离器应满足以下几点要求：
沉淀区的表面水力负荷<1.0m/h；
三相分离器集气罩顶以上的覆盖水深可采用0.5～1.0m；
沉淀区四壁倾斜角度应在45º～60º之间，使污泥不积聚，尽快落入反应区内；
沉淀区斜面高度约为0.5～1.0m；
进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速≤2m/h；
总沉淀水深应≥1.5m；
水力停留时间介于1.5～2h；
分离气体的挡板与分离器壁重叠在20mm以上；
以上条件如能满足，则可达到良好的分离效果。
(2) 设计计算
本设计采用无导流板的三相分
① 沉淀区的设计
沉淀器（集气罩）斜壁倾角：θ=50°
沉淀区面积：
（2-24）
表面水力负荷：
（2-25）
符合要求
② 回流缝设计
h2的取值范围为0.5~1.0m，h1一般取0.5m；
取h1=0.5m，h2=0.7m，h3=2.4m；
依据图中几何关系，
（2-26）

式中
b1-------------下三角集气罩底水平宽度，m；
θ-------------下三角集气罩斜面的水平夹角，°；
h3-------------下三角集气罩的垂直高度，m；
下三角集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升流速v1，可用下式计算：
（2-27）
符合要求
式中
Q1-------------反应器中废水流量，m3/s；
S1-------------下三角形集气罩回流缝面积，m2。
上下三角形集气罩之间回流缝流速V2的计算：
V2=Q1/S2 （2-28）
式中
S2-------------上三角形集气罩回流缝面积，m2；
CE-------------上三角形集气罩回流缝的宽度，m，CE>0.2m，取CE=1.0m；
CF-------------上三角形集气罩底宽，m，取CF=6.0m。
EH=CEsin50=1.0sin50°=0.766m
EQ=CF+2EH=6.0+21.0sin50°=7.53m
S2=(CF+EQ).CE/2=(6.0+7.53)1.0/2=21.24m2

v2<v1<2.0m/h符合要求
确定上下集气罩相对位置及尺寸
BC=CE/cos50°=1.0/cos50°=1.556m
HG=(CF－b2)/2=0.5m
EG=EH+HG=1.266m
AE=EG/sin40°=1.266/sin40°=1.97m
BE=CEtan50°=1.19m
AB=AE－BE=0.78m
DI=CDsin50°=ABsin50°=0.778sin50°=0.596m
h4=AD+DI=BC+DI=2.15m
h5=1.0m
气液分离设计
由图可知，欲达到气液分离的目的，上、下两组三角形集气罩的斜边必须重叠，重叠的水平距离（AB的水平投影）越大，气体分离效果越好，去除气泡的直径越小，对沉淀区固液分离效果的影响越小，所以，重叠量的大小是决定气液分离效果好坏的关键。
由反应区上升的水流从下三角形集气罩回流缝过渡到上三角形集气罩回流缝再进入沉淀区，其水流状态比较复杂。当混合液上升到A点后将沿着AB方向斜面流动，并设流速为va，同时假定A点的气泡以速度vb垂直上升，所以气泡的运动轨迹将沿着va和vb合