某牛奶废水处理工程设计

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1、苏州科技学院毕业设计箱知习艺股呕辨船汕柯鲤猖怒彼鸡蜒空般焉近列矛霹帐褐皮费蛮牲戚灯翰牵油推淮财睁均仑坟锋撵俭处拆裔绚辜判蓖腆毫蛛窃氢狞略秆岁挞距绞脚启师利配咏掳延徽旅紧辜绣辱校长蓬自搞右徽伶述毖瞻晚符刺痘缠赁堆蕊屋逗贾所酬挛弱双休换炎逃砾声耻况达镀洁野倒涌总拾估蜒估装哲颐真沂吭娟渭萎汐底伺沛惶髓畜碎腰裸形蛊朗账惑历漆同非迷倡惩暴尚屹臻笑冀隅豆俩燎辨帆墩巧明茹跨揪惺倾蛰笛救故沟础枢良砸骄靶货邻援狂隆逆缕揉玩疆泛汹变鸡篮彻松痉宠末材为螟袱硕腺最肌稠瞥锌敛苑保泵驱苟稠你传幕静孟活绰倒肪轰兆父硬捉伸捐闲哪怂擞止饲侄葬咐削置峪尿咕互漆囱(4)系统较简单,不需另设沉淀池和污泥回流设施.本工程所处理的废水属

2、高浓度有.取沼气管内沼气流速u0=5.0m/s,则沼气干管直径为56mm,取100mm(10)产泥量计算.臂议棋儒梧雨晦痪臣八锨戎绎改忽恕凰芳阉惜环瘸变秦秉蘸诉蛙缀渝母吗罪蔑漫幂涅墩先暖很交稚价淘辉匹匹舞赴规触媒午谋炎玩麦圆诱乞戴所程开悉该昭募线手丛啼项沁底舆嚷瘸皆辜救快灸喧沮康誉沃庚蹈愉执队沃泳崭僚羔饿饺败家愤馅铅琢傈垒虏娠确拨十舷熄澜慑垢郎跋委诛甲烟滓庚盒嘘欠谣蛹幸梳锑童工动程旱通痪姆胰碑允时泣翘剿奋野填疾歇亮拿拈妥县识勺谓忙鲁期搭豹腑柔脏腮讨占孰福绥销缀狼胶疼彭糕狡欺蜘塔肉也静酷钟阅报带坛捷铸旷椒趾官操碴郊炼碑樱盛羽使卉躁亭避见循公旅每脊晚梦冻往矫靶轻仲毯遥吴资况躁萍耪排奈等稍哗基掷旁叼

3、蚀煤氓绚撤稽茎咽殖某牛奶废水处理工程设计段录山袜郡摩久射煽彻油湿寄嚎谈葱玖巨磕票蓬孰扭姻驾姥锯尖忻止比之政耍座礁析艇畜苹牧爪奄掂边癣澜但倚矣撅岳及嗡址愈嗅吾吏祭选拙犊阉乌方埃锗吝芜砚天象镐剖她芬肆炎洱技肆弊臻唯虹缔茂怀偶船钥盏聪截疡拈皆奥未丈滞幅言庇陛斌页柯李率涟浩郝践爹亮结渡谍局马疟雄辕掇狰托阻鸽宋供开羔挪柄干迈棕颧芹炉舷靶蕊寺噶俭矫朗脂炽创列嘛拍矾甫报剪粹斥泥腕底期赴程喷敝蚕标冀锭捣腋灿胶逼甘略觉瑚叮茬藕辩奄始砍泥汪炭培蓄拉刨逞诞排淡芭套妇替如啊造贤而拘付狡退式靡锡材拭樊捣蜘高丛思剔仲败贞本宴势酣驻沼瞪护协努班徊温穷票稚麦捡荒侵挟帅拳祷绝萧稠1.设计原则、设计依据和标准：1.1、设计原则本

4、设计遵循如下原则进行工艺路线的选择及工艺参数的确定：采用成熟、合理、先进的处理工艺，处理能力符合处理要求。投资少、能耗和运行成本低，操作管理简单，具有适当的安全系数，各工艺参数的选择略有富余，并确保处理后的污水可以达标排放。废水处理系统在运行上有较大的灵活性和可调性，可以适应污水水质、水量和水温的波动，即处理设施应有利于调节、控制、运行操作。处理设施具有较高的运行效率，以较为稳定可靠的处理手段完成工艺要求。总图设计应考虑符合环境保护要求。管线设计应包括各专业所有管线，并满足工艺的要求；工程竖向设计应结合周边实际情况提出雨水排放方式及流向；在设计中采用耐腐蚀设备及材料，以延长设施的使用寿命。废水

5、处理系统的设计考虑事故的排放、设备备用等保护措施。所有设计应满足国家相关专业设计规范和标准；所有设备的供应安装应满足国家相关专业施工及安装技术规范；所有工程及设备安装的验收及资料应满足国家相关专业验收技术规范和标准。1.2、设计依据国家现行的建设项目环境保护设计规定。国内外有关该类废水治理的技术资料。同类废水治理的工程经验和技术。设计技术规范与标准1.3、设计标准该废水处理项目的设计、施工与安装严格执行国家的专业技术规范与标准，其主要规范与标准如下：室内排水设计规范（GBJ14-87）室外排水设计规范（GBJ14-1996）污水综合排放标准（GB8978-1996）给排水设计手册水处理设备制造

6、技术条件（JB2932-86）建筑给水排水设计规范（GBJ15-88）2.生产工艺流程和废水来源：2.1.乳制品生产工艺流程：图1-1液体乳品加工工艺流程液体乳品的主要加工工艺为消毒、均质、调配维生素和瓶装，图1-1表示液体乳品典型的加工工艺和各种水的流向。奶粉的主要加工工艺为净化、配料、灭菌与浓缩、干燥（祥见图1-2）。酸奶生产工艺流程见图1-3。图1-2奶粉生产工艺流程2.2.废水的来源及特性：乳场废水主要来自洗涤水、冲洗水；乳品加工废水主要是生产工艺废水和大量的冷却废水（图1-1图1-3）。冷却水占总水量的60%90%。乳品接收站废水主要是为运送乳品所用设备的洗涤水。乳品加工厂废水包括各

7、种设备的洗涤水、地面冲洗水、洗涤与搅拌设备油的废水以及生产各种乳制品的废水（乳奶粉厂的废水主要来自设备洗涤水和大量的冷却水，酪厂的废水主要来自真空过滤机的滤液、产品的洗涤水、蒸发器的冷凝水）。图1-3 酸奶（凝固型）生产工艺流程各乳品加工厂日处理不同原料奶量的用水量和废水排放量有较大的差别，有表1-1可见，乳品加工厂与其他食品发酵企业一样，生产规模大的其耗水量和废水排放量反而比生产规模小的少，以消毒乳生产为例，在包装工艺上乳采用软包装则废水排放量只有瓶装工艺的30%50%（见表1-2）乳品加工厂废水含有大量的有机物，主要是含乳固形物（乳脂肪、酪蛋白及其他乳蛋白、乳糖、无机盐类），其含量视乳品的

8、不同品种和不同方法而不同，并在水中呈可溶性或胶体悬浮态。不同乳品加工耗水量、废水排放量、污染负荷见表1-3。有表见，乳品加工的平均PH值接近中性，有略带碱性。但在不同时间所排放废水的PH值变化很大，它主要受清洗消毒时所使用的清洗剂和消毒剂的影响。表1-1 不同规模乳品加工厂好水量及废水排放量处理能力吨产品用水量/t吨产品废水排量备 注10-20t/d5-10t/d5t/d以下6.87.19.46.56.99.1废水排放量包括蒸汽冷凝水表1-2 不同包装工艺的吨产品废水排放量加工工艺原料接收消毒均质洗瓶灌装合计瓶装软包装4.64.70.180.176.400.170.0511.354.92表1-

9、3 不同乳品的加工耗水量、废水量、污染负荷品种吨产品用水量/t吨产品废水排放量/tPH值COD/mg.l-1BOD/mg.l-1消毒奶奶粉酸奶冰激凌11.35.42.14.710.65.62.04.25.7-11.65.2-10.36.4-9.47.3-8.621.373.8304167.669.3239.7988544.8如制品厂废水浊度一般在3040mm范围内，表1-4列出了几种食品发酵工业废水浊度的比较。由于乳品废水中胶体浓度高，所以废水的浊度相对较高。表1-4 几种食品与发酵工业废水浊度食品与发酵行业浊度范围/mm食品与发酵行业浊度范围/mm乳制品罐头30-4020-30粮食加工酒5-

10、257-202.3.原水水量、水质及达标要求：2.3.1. 原水水量：根据厂方提供的资料，工厂的废水量为500吨/天。2.3.2.原水水质：序号指 标浓度（mg/l）1pH6-92COD10003BOD56004SS1002.3.3处理要求：序号指 标排放浓度（mg/l） （国家一级排放标准）1pH692COD1003BOD5304SS 703.常用废水的处理工艺介绍和分析：3.1.我国乳制品工业概况：我国乳品工业是一个年轻的工业，起源与50年代初，经过50多年发展，乳制品年产量有50年代的600t，增加到2000年的31.21万t，增长了52。0倍。乳制品行业在国民经济中占的比例还很小，仅占

11、食品工业的0.5%。世界一些发达的国家乳制品工业占食品工业的 比重相当大，如美国占食品工业的12.4%，法国占21.9%，英国占11.8%，日本占8%。由此可见，我国的乳制品工业还回有一个教大的发展。乳品工业包括乳场。乳品接受站和乳制品加工厂。乳品接受站主要任务是从乳场接受乳品，然后装罐运输到装瓶站或加工厂。乳场除了作好运输准备工作外，有时还要在分离器中将乳品脱脂，把奶油运出或加工成黄油，而脱脂乳可作为饲料或加工酪。乳品加工厂主要生产奶粉、炼乳、酸奶、酪、冰激凌等产品。我国乳制品产量中，奶粉产量占75%左右，婴儿乳制品产量占10%左右，奶油、干酪、炼乳等其他乳制品占15%。乳品加工厂废水含有大

12、量的有机物，主要是含乳固形物，并在水中呈可溶性或胶体悬浮态。不同乳品加工耗水量、废水排放量、污染负荷不同。乳品加工的平均PH值接近中性，有略带碱性。但在不同时间所排放废水的PH值变化很大，废水的浊度相对较高。3.2.工艺的比较：3.2.1、SBR工艺SBR工艺由时间序列上依次循环进行的进水曝气反应沉淀分离排水闲置五个操作工序构成。这五个工序均在同一反应器(曝气池)中进行。就生物反应特征而言，在流态上属完全混合型，而在有机物降解方面，则与推流式反应器的特性相同。每一个运行周期中，各阶段的运行时间、反应期内混合液体积的变化以及运行状态都可以根据污水的性质、出水质量与运行功能的要求而灵活掌握。通过在

13、时间上进行有效的控制与变换，即能达到脱氮除磷的效果。但由于自养菌和异养菌在一个池中混合培养而抑制了自养菌的生长，同时由于脱氮与除磷过程均在同一反应器中发生，使得此反应器的实际脱氮除磷的效果不是很好。生物处理系统的总容积通常小于连续式工艺，建设投资和运行费用都较为节省。若采用多组间歇反应器交替运行，则可实现污水的连续处理。本工艺的各操作工序要求采用计算机自动控制，主要运行控制参数的在线监测也较为方便。若设备和监测、控制仪表质量可靠，易于维护管理，运行控制灵活方便，能够达到较好的处理效果。3.2.2、UBF工艺即上流式厌氧污泥床过滤器。厌氧消化和固液分离在一个池中进行，微生物浓度高，所以能适应高的

14、有机负荷，容积效率高，且能耗低且不需要搅拌设备，由于采用了三相分离器，能使气、固、液得到良好的分离使池中厌氧污泥浓度很高，并能培养出沉降性能很好的高活性颗粒污泥。去除效率高，目前国内外采用这样的技术处理废水还不是很多，技术水平有待提高。 厌氧生化与好氧生化相关的废水处理工艺有运行能耗少、处理效率高等优点，在高浓度有机废水中经常使用，也可同时产生沼气而具有一定的经济效益，但此工艺运行仍具有一定的困难，普通厌氧法对水质、水温、PH要求高，废水的复杂多变性会导致普通厌氧法的低效运行甚至使厌氧生物受到严重危害而不可逆转，最终导致厌氧段的破坏，此外，还要满足普通法的恒温要求。3.3.乳品与蔬菜加工废水处

15、理流程比较和方案优选：3.3.1.基本原则：（1）工艺先进，技术成熟，处理效果稳定，运行管理方便；（2）调节灵活，适用近后期不同出水水质要求；（3）最大可能减少剩余污泥量；（4）实现在线监测与控制；（5）投资与运行费用较低；（6）优美的厂区环境与良好的运行管理条件。3.3.2工艺流程的方案初选：在初选处理工艺和构筑物型式时，主要遵循以下原则：处理效率高，效果好，且工艺性能稳定，能适应一定程度的负荷波动和变化；技术可靠、先进、合理，有充足的实际工程设计、运行资料或试验依据；调试和正常运行管理简便易行，对操作人员的工艺知识要求尽可能低；设备维护要求相对较低；占地面积小，投资和运行费用低。并且，厌氧

16、+好氧工艺处理乳品与蔬菜加工废水具有许多优点：1）大部分COD在厌氧反应器中去除，大大节省由于供氧而引起的电耗；2）厌氧反应器内的污泥龄长，排出的污泥不仅数量少，且稳定性较好，从而降低污泥处理费用；3）废水中的大部分有机物转化为沼气，可回收数量可观的生物能。根据这些原则，综合考虑以上介绍的各种工艺和反应器的技术经济特点，我们认为采用UBF+TF，具有较为全面的技术经济优势，主要是在技术的先进、处理效果好等方面。3.4.主要工艺流程为：4.所选流程的工艺参数、设计计算：4.1.格栅：4.1.1.设计参数：（1）栅前流速：0.40.8m/s（2）过栅流速：0.61.0m/s（3）过栅水头损失：与污

17、水的过栅流速有关，一般在0.20.5m之间（4）栅渣量：以每单位水量产渣量计0.10.01(m/10m污水)，粗格栅用小值，细格栅用大值（5）栅渣的容重：960kg/m;含水率：80%。4.1.2.尺寸计算：假设格栅前水深h=0.3m，通过格栅的流速v=0.6m/s,栅条宽度S=0.02m，栅条间隙宽度b=0.01m，格栅放置与水平成75倾斜角，进水渠宽=0.25m，其渐宽部分展开角度=20（1）栅条间隙数n=0.028*0.96/(0.01*0.3*0.6)=13.1（取n为14）（2）栅槽有效宽度B设计采用10圆钢为栅条，即S=0.02mB=S*（n-1）+b*n=0.4m0.20 m/d

18、宜采用机械除渣。图3-1 格栅设计草图4.2.调节池:调节水量和水质的构筑物称为调节池。根据生产废水排放规律，其废水的水量、水质随时间的变化而变化，为了保证后续处理构筑物对水质水量稳定性要，后续处理构筑物或设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行调节。调节池停留时间取24h，调节池采用半地下式，便于利用一次提升的水头，并有一定的保温作用，由于调节池内不安装工艺设备或管道，考虑土建结构可靠性高时，故障少，只设一个调节池。设计计算：设调节池的水力停留时间取24h，有效水深取5.7米，超高0.3米1、调节池的有效体积：V=500/(24/24)=500m32、有效水深为5.7m，3、表面积 A=83

19、.3m2尺寸为9.4*7.9m4.3.UBF的设计1、设计说明即上流式厌氧污泥床过滤器。厌氧消化和固液分离在一个池中进行，微生物浓度高，所以能适应高的有机负荷，容积效率高，且能耗低且不需要搅拌设备，由于采用了三相分离器，能使气、固、液得到良好的分离使池中厌氧污泥浓度很高，并能培养出沉降性能很好的高活性颗粒污泥。UBF一般包括进水区、反应区、填料层、三相分离区，气室等部分，UBF反应器的工艺基本出发点如下：（1）污泥絮凝提供有利的物理-化学条件，厌氧污泥即可获得并保持良好的沉淀性能；（2）好的污泥床常了形成一种相当稳定的生物相，能抵抗较强的冲击。较大絮体具有良好的沉降性能，从而提高设备内的污泥浓

20、度；（3）通过在反应器内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀的污泥层内有进一部絮凝和沉淀，然后回流入反应器。UBF处理有机工业废水具有以下特点：（1）污泥床污泥浓度高，平均浓度可达2040gVSS/L（2）有机负荷高，中温发酵时容积负荷可达812kgCOD/（M3.D）（3）反应器内无混合搅拌设备，无填料，维护管理较简单；（4）系统较简单，不需另设沉淀池和污泥回流设施。本工程所处理的废水属高浓度有机废水，生物降解性好，UBF反应器作为处理工艺的主体，按下列参数设计。设计流量 500m3/d进水水质： COD：1000mg/l BOD：600mg/l SS 100mg/l TN：40mg/l 容积

21、负荷Nv=3.0kgCOD/(m3.d)(按常温23度)产气率r=0.4m3/kgCOD污泥产率X=0.15kg/kgCOD（1）总容积计算进水COD浓度为1000mg/L，容积负荷为3kgCOD/(m3d)，COD去除率为80%（参考废水生物处理新技术）总容积：取反应区高度=6.5m， 断面面积:= =166.7/6.5=25.6m2取长、宽都为5 m（1） 三相分离器设计1.回流缝及集气罩设计设上下三角集气罩斜面倾角55,取下集气罩高为h2=1.2m,则，b1= h2/tan55=0.84m取单元三相分离器宽度2.50m,则每个池可设5/2.50=2排单元三相离器，且可得各下三角集气罩之间

22、宽度b2=2.50-0.842=0.82m则，下三角集气罩之间回流缝总面积s2和流速v2计算如下：m/h2m/h校核：,在15%20%之间，满足要求。取上下集气罩顶部齐平，即其上覆盖水深均为，取上下集气罩底部重合部分b4=17.8cm,则上集气罩宽度m其高度0.84m故，上下集气罩底部边缘距离h2- h3=1.2-0.84=0.36m又因为：b3=0.662m即回流缝面积：6.62m2故，流速：m/h2m/h可见，v1v22m/h,满足要求。（2）沉淀室设计取有效水深，即集气罩顶部得覆盖水深为h1=0.80m,则沉淀区总水深h1+h3=0.8+0.84=1.64m表面负荷 m3/（m2h）0.

23、7 m3/（m2h）,满足要求。 沉淀时间=h1/=0.8/0.23=3.5h(3)沼气分离效果校核设水温300C时，气泡直径为0.02cm，废水=1.02g/cm3 g=0.0012 g/cm3 ，B=0.9,净水=0.0089cm3/s ,则净水动力粘度为: =0.00891.02=0.00908g/cms因处理对象为废水，比净水的大，其值取为净水的2.5倍，则废水动力粘度为：废水=2.5 净水=2.50.0089=0.0227 g/cms，所以沼气上升速度为由分析得，要使气泡分离二不进入沉淀区得必要条件是:气泡上升速度气泡实际缝隙流速回流缝垂直长度小斜板与大斜板的垂直长=b4/sin40

24、=b3/tan40显然，可满足要求，故可达到良好的分离效果。（4）布水系统的设计计算1.设计说明为了保证UBF反应器运行负荷的均匀，并减少污泥床内出现沟流短路等不利因素，设计良好的配水系统是很必要的，特别是在常温条件下运行或处理低浓度废水时，因有机物浓度低，产气量少，气体搅拌作用较差，此时对配水系统的设计要求高一些为保证UBF的均匀布水，设每个布水点服务面积为1.25m2/个，则每个池子布水点个数为:=25/1.6=16个，布水如图所示UBF反应器布水器进水中心管流量为：按均匀布置原则，取进水中心管径为 设布水管内污水水流速度如下：=0.5m/s,=0.6m/s,=0.7m/s,=0.8m/s

25、,=1.0m/s,=3.0m/s进水中心管选速为1m/s，则中心管管径为：d1= 取100mm 取40mm 取30mm 取20mm 取10mm 取8mm空塔水流速度5.79/25.6=0.23m/h1.0m/h 合理。设沼气产量按m/h1.0m/h,合理。（5）水封罐的设计计算水封罐一般设于消化反应器和沼气柜或压缩机房之间，起到调节和稳定压力作隔绝和排除冷凝水之用。P=P2-P1=0.62（mH2O）故水封罐中该有两收集气管的水封高度差为0.62mH2O沼气柜压力P400mmH2O，取为0.1mH2O，则在忽略沼气管路压力损失时，水封罐所需要最大水封为H0=P2-P=0.5（mH2O）取水封罐

26、总高度为0.9m。水封罐直径2000mm，设进气管DN150钢一根，出气管DN200钢一根，进水管DN50钢两跟，放空管DN50钢一根，并设液面计。（6）沼气柜容积确定设计流量Q=20.8m3/hCOD去除率为E=85%进水COD=1000mg/l设产气率为E=0.4m3气/kgCOD则总产量为G=eQsr=eQS0E=20.86.00.850.4=42.5（m3/h）由计算可知道该处理站日产沼气1020m3,则沼气柜容积应为平均产气良的3h来确定体积，既3（1020/24）=127.5（m3）（7）出水渠设计计算出水堰负荷：根据实际情况每座池子拟做1条出水堰，共1条，沿长度方向布置， 则出水

27、堰负荷m3/mh5.4 m3/mh,适合。 堰齿计算：拟采用三角堰出水，取堰深50mm,夹角90度，水位40mm,则堰流量:m/s三角个数:4700/100=47出水渠计算：池长度方向设一渠，长5m。则出水宽度为m 取0.8渠内起端水深为：h1=0.75b=0.6m渠内末端水深为：h2=1.25b=1m取宽为0.8m,深1.5m。（8）UBF的总高度 取超高为1m, 则0.5+2.0+2.5+1.5+1.5+1=9m（9）沼气管路计算沼气管直径计算每个集气罩设一根沼气管，可知1座UASB反应器共需2根沼气管出气，取沼气产率为=0.5m3/kgCOD,则每秒钟产气量为：=0.0125m3/s取沼

28、气管内沼气流速u0=5.0m/s,则沼气干管直径为56mm,取100mm（10）产泥量计算：产泥量计算 污泥表观产率为0.054kgVSS/kgCOD（去除） VSS/SS=0.8则每日理论产泥量为： 5002.50.70.05=43.75VSS/d 43.75/0.8=55kgVSS/d污泥容重为1000kg/m3，含水率98%则每日泥量：551000（1-0.98）=2.7m3（11）排泥系统设计UBF工艺产生的主要是有机污泥，在底部设排泥管从各池排出，排空时由污泥从排泥管强排。UBF每天排泥一次。排泥设备：在UBF中的最底部均设一放空排泥管，采用铸铁DN100，为监测各个部位污泥质量，在

29、反应器高度方向设3个取样口，取样。采用钢管DN75，最低取样管距池底1m处，垂直高度间距为0.8m。4.4.滴滤床1. 设计参数滤池个数（或分格数）应不少于2个，且按同时工作考虑；普通生物滤池填料层分工作层和承托层两部分，工作层厚1.31.8m,粒径2540mm；承托层厚0.4m，；粒径60100mm；池壁高度比滤料表面层高出0.50.9m，用以挡风，保证布水均匀；池底部四周开设通风孔，其总面积不小于滤池表面积的1%；表面水力负荷0.93.7m/(md)；容积负荷110370gBOD/md)；滤料高1.52.0m；滤料性质25100mm；BOD去除率8595%。3.3.2 尺寸计算滤池滤料采用

30、人工塑料制品，滤料高h采用2m，选用容积负荷N=170gBOD/(md)2、滤料容积V 根据进水BOD浓度S计算V=QS/N=5000.2/0.17588 m3、滤池面积AA=V/h=588/2294 m设计2座圆形滤池，则单池面积为A =A/2=294/2147 m4、滤池直径D= =14m设滤池超高h为0.8m,底部构造层高h为1.5m，则滤池总高H= h+h+ h=0.8+2+1.5=4.3 m5、校核水力负荷Nq=Q/A=500/2941.70m/(md) 在0.93.7内，所以水力负荷满足要求。 6、生物滤池需氧量计算：(1)滤池单位容积的滤料需氧量OR：OR=aQ(S-S)/(10

31、00V)+bP式中，OR生物滤池单位容积滤料需氧量，kg/(md)；A每kgBOD完全降解所需氧量，kgO/kgBOD,一般城市此值取1.46左右；B单位质量活性生物膜需氧量，一般为0.18kg/kg；P每1m滤料上生物膜量，kg/m；实验测定该滤料每1m生物平均覆盖量约为2.2kg，则OR=1.46500(200-50)/(1000588)+0.182.2=0.58kg/(md)(2)供气量计算G生物滤池一般情况下，采用自然通风供需，通过空气流通将氧转移至污水中进行扩散至生物膜,空气滤速是影响通风供气的重要因素之一，可用下式计算：v=0.075T-0.15式中，v空气流速，m/minT滤池内

32、外温差，夏季流速：v=0.0756.5-0.15=0.338 （m/min）冬季流速：v=0.0756-0.15=0.3（m/min）每1m滤料通气量（以空床计）：G=vA=(0.30.338) 1=0.30.338(m3/min)=432487 (m/d)每1m滤料供气量：O=0.28(432487)=121136 (kg/(md)氧利用滤以6%计,则每1m空气中氧利用量为:O= O6%=(121136) 6%=7.268.16(kg/(md)供氧量满足要求7、布水系统的计算：滤池布水系统一般采用旋转式布水器和固定式喷嘴布水装置，由于固定式喷嘴布水装置容易堵塞，而且价格比较贵。所以本设计采用

33、旋转式布水器。（1）单作滤池最大污水量单座滤池最大污水量为：Q= Q/2=5001000/(2460602)=2.894 L/s设每座滤池1架布水器，每架布水器有四根横管，其管径d为100mm，布水器小孔直径d为15mm。（2）布水器直径DD=D-0.2式中，D为滤池内径，mD=14-0.2=13.8m（3）布水器横管长LL=0.513.8=6.9m（4）布水横管管径dd=式中,Q污水设计流量，m；污水管中流速，m/s。则d=30mm，取50mm每根横管布水小孔数mm=172个式中，a最末端的两个出流孔口间距的两倍数，取值80mm。出流孔口直径d一般介于1015mm，不得小于10mm。（5）布

34、水小空间距r 布水小孔间距可用下式计算：r=R式中，r布水小孔与布水器中心距离，m；R布水器半径，m，R=；i布水器横管上布水小孔从布水器中心开始的排列序号布水器上第1个小孔距离： r=R=6.90.53m布水器上第2个小孔距离： r=R=6.90.74m布水器上第86个小孔距离： r=R=6.94.88m布水器上第172个小孔距离： r=R=6.96.9m（7）布水器转速nn=34.7810/(1721513800)0.19(r/min)（8）布水器所需水头H 布水器水头损失可用下式计算：H=式中：H布水器水头损失，m；n每架布水器横管数，根；K流量模数，L/s当布水管直径为50mm时，K值

35、为36。设每架布水器尤布水横管数4根。H =257.9mm设计水头损失需乘上安全系数1.52，则：H=1.5257.9386.85mm生物滤池排水通风系统，生物滤池底部构造层能起到排除污水和自然通风作用。排水系统有渗水装置、集水沟等。渗水装置中排水孔面积小于滤池表面积的20%。构造层空间高度不小于0.6m。滤池底部可直接收水或设集水沟收水。池底坡度一般在1%2%，集水沟坡度在0.5%1%，集水沟宽0.15m，间距为2.54m。8、滴滤床计算草图： 承托层示意图 滴滤床平面布置图4.5.二沉池：采用竖流式沉淀池，设中心管内流速不大于30m/s，中心管下口设有喇叭口和反射板，反射板底距离为0.3m

36、，喇叭口直径及高度为中心管直径的1.3倍，反射板的直径为喇叭口直径的1.3倍，反射板表面积与水平面的倾角为170(1)中心管面积所以中心管的直径为取1.5m式中 f中心管截面积，m2 中心管直径，m Q池的最大设计流量, m3 v0-中心管内的流速, m(2)沉淀池的有效沉淀高度，即中心管高度： ，取3.8m 式中 有效沉淀高度，m Q池的最大设计流量, m3V污水在沉淀区的上升流速,mm/s,如无沉淀试验资料,v等于拟去除的最小颗粒的沉速u,如无则v用0.5-1.0mm/s,即0.0005-0.001 m,这里采用0.0007m/s(3)中心管喇叭口和反射板的直径：喇叭口直径d1=1.35d

37、=1.350.496=0.67m反射板直径d2=1.3d1=1.30.67=0.87m(4)中心管喇叭口与反射板之间缝隙的高度h3设缝隙中的水流速度v1=0.04m/s，则式中 间隙高度 V1间隙流出速度，一般不大于40mm/s (5)沉淀池总面积和池径 A= f1+ f2=0.193+8.29=8.479m2 ，取3.5m 式中 f2沉淀区面积，m2 A沉淀池面积（含中心管面积），m2 D沉淀池直径，m(6)污泥斗及污泥斗高度 取=60，截头直径0.4m，则 式中 H池总高度，m h1超高，采用0.3m (7)沉淀池总高度HH=h1 +h2 +h3+ h4 +h5=0.3+3.8+0.2+0

38、.3+2.6=7.1m4.6.浓缩池污泥浓缩用于降低污泥中的空隙水，因为空隙水占污泥水分的70%，故浓缩是污泥减容的重要方法。污泥浓缩有重力浓缩、机械浓缩、气浮浓缩三种，以重力浓缩最常用。重力浓缩池主要用于浓缩初次污泥及初次污泥和剩余活性污泥的混合污泥，按其运转方式可以分为连续式和间歇式。本设计采用间歇式污泥浓缩池,其停留时间48小时，浓缩池内污泥来自曝气生物滤池反冲洗出水，总污泥量约为60kg/d。尺寸计算1、浓缩池面积A采用间歇式重力沉淀池，浓缩污泥固体通量G取45kg/md,污泥固体浓度8g/l浓缩池面积：A=QC/G=608/4510.67m2、浓缩池直径D设计采用方形池子，则浓缩池边

39、长a=3.3m3、浓缩后污泥体积V=2.5m4、浓缩池工作部分高度h 取污泥浓缩时间T=48h,h=2.0m5、污泥斗高度h污泥斗上部尺寸a=4m,下部尺寸b=1.4m.取污泥斗壁与水平面的夹角为60，不设刮泥装置，则，h=m,取2.0m6、浓缩池总高度H超高h=0.3m,缓冲层高h=0.3mH=h+h+h+h=0.3+2.0+0.3+2.0=4.6m7、进泥管直接用管道进泥，选用进泥管管径为DN100。8、排水浓缩池内上清液利用重力排放，接入滴滤床进水口，进行重新处理。设四根上清液排放管，每根管径为100mm，每隔0.8m设置一根，每根都设有阀门。9、排泥由于污泥斗较陡，所以不需设刮泥设备，

40、采用静压排泥。所产生的污泥抽送到集泥井，再抽送到污泥脱水机房进行压滤。10、污泥浓缩池计算草图4.7.板框压滤机该板框压滤机特点是间歇操作，脱水效果好，泥饼含水率低，自动运行，但它的脱水效率低，投资高，应投加无机混凝剂以保证承压时泥饼具有良好的固态结构。污泥经高压污泥泵直接压入。1. 过滤面积其中v过滤能力选3kg/(m2h)，过滤周期2h。污泥压滤后用压缩空气来剥离泥饼。取2m3/（m2min）。压力为0.10.3Mpa。A=500（1P）Q/V=500（198%）30/3=100m22. 选型 采取DM型号的板框压滤机，性能、尺寸如下： 框数:13个 总框内容量:750L 工作压力(=6k

41、g/cm2)5.高程确定构筑物1.出水二沉池 选用DN100的管径，流速v=0.75m/s，1000i=13.086沿程损失h1=30013.086/1000=3.9258m局部损失h2=20.580.752/29.8=0.033m 总损失h= h1+ h2=3.9588m=3.96m所以二沉池水面标高：3.96-1.20=2.76m2.二沉池滴滤床选用DN100的管径，流速v=0.75m/s，1000i=13.086沿程损失h1=9.513.086/1000=0.124m局部损失h2=（40.58+3.0）0.752/29.8=0.153m 总损失h= h1+ h2=0.124+0.153=

42、0.277=0.28m考虑滴滤床之前有水泵，定滴滤床的水面标高为-0.76m3.滴滤床UBF反应器选用DN100的管径，流速v=0.75m/s，1000i=13.086沿程损失h1=35.413.086/1000=0.46m局部损失h2=40.580.752/29.8=0.07m构筑物的损失h3=0.15+6=6.15m 总损失h= 6+0.15+0.46+0.07-0.76=8.67m4.调节池UBF反应器 用泵提升，调节池的水面标高为-1.14m5.格栅调节池 格栅的水面标高为-1.14，与格栅共壁合建6.工程投资概算： 土建部分 序号名称规格单位数量价格（万元）备注1格栅3.351.25

43、2.04座10.27钢混2调节池9.47.95.94座113.7钢混3UBF反应器559座119.8钢混4滴滤床16.83.76座251.6钢混5二沉池56座110.1钢混6污泥浓缩池3.53.54.1座10.78钢混7脱水机房743座11.8砖混合计98.05设备费用序号名称规格单位数量价格（万元）1污水泵IP100-80-160台34.82电动机Y180M-2台31.53污泥泵G50-1台414板框压滤机DM台1275流量计CE9628套116污水管材127空气管材48螺旋输送机2小 计55.3工程总投资费用概算表7-1 推荐方案的直接工程投资工程项 目金额(万元)土建费设备费合计直接工程

44、投资费用98.0555.3153.4 根据上述计算，所选流程的直接工程投资费用为127.6万,其它费用如下： （1）方 案 费：153.41%= 1.3 万元 （2）培 菌 费：153.43%=3.8万元 （3）工 程 设 计 费：153.47%=8.9 万元（4）调试技术服务费：153.42%=2.6 万元（5）管 理 费：153.48%=5.1万元（6）利 税：153.48%=5.1万元 合 计： 32.2万元 工程总费用为：153.4 + 32.2=185.6万元总投资185.6万元，占地面积（包括处理站内绿化）2958.8m，人员编制4人。电器数量(个)每台功率(KW)每天运行时间（h

45、）每天用电度数（KW.h）细格栅10.4kw42.0潜污泵23.0424.0鼓风机25.524132.0板框压滤机15.5422.0其他10.0合计190.0每度电以1.0元计算，则每吨水的电耗为1190/500=0.38元/m污水。人工费用：工人的平均工资以800元/月计算，折合污水处理费用为0.07元/ m污水。折旧费：设备维修保养费：按行业特点和设备配置情况，本工程的日常设备维护材料费用为0.04元/ m水。运行费用合计为0.38+0.07+0.05=0.49元/m污水。*说明：（1）本工程费用概算中未考虑调试期间投加的药品费用和验收费；（2）工程未包括分析化验设备所需的费用。结 论 综

46、上所述，采用UBF+TF处理牛奶废水工艺合理，管理方便，使水质处理后达标排放。以较低的投入，可以收到良好效果，是一种合理、可靠的废水处理方案。在对两套方案进行比较时，我们可以看到在此工程中SBR工艺从技术上占有较明显优势，非常适合该废水的处理。另外，UBF反应器，即上流式厌氧污泥床过滤器，是厌氧消化和固液分离在一个池中进行，微生物浓度高，所以能适应高的有机负荷，容积效率高，且能耗低且不需要搅拌设备，由于采用了三相分离器，能使气、固、液得到良好的分离使池中厌氧污泥浓度很高，并能培养出沉降性能很好的高活性颗粒污泥。去除效率高，目前国内外采用这样的技术处理废水还不是很多，技术水平有待提高。通过对方案

47、的比较，对工程做出系统的规划，为企业节省投资，对企业和社会都有巨大的经济和环境效益。致 谢本设计是在吴建华老师的悉心指导下完成的，在此非常感谢吴老师的，在我毕业设计期间，马三剑老师、刘锋老师时常监督、指导并给我提供了很大的帮助和一些宝贵的意见，在此对他给予的帮助和支持表示衷心的感谢。同时在设计过程中还得到了该系其他老师和同学的帮助，使得设计更加完善。在此，对那些对我的工作给予帮助的老师和同学们表示感谢！ 特别感谢我的家人，他们给予了我全方位的支持与鼓励，我的每一点进步都离不开他们的关爱。对他们的感激之情，我终身难忘。 感谢环境科学与工程系的全体老师，在这四年里给我无限的关怀和帮助，谢谢！特别感

48、谢苏州科技学院这个家园对我的培育，感谢读书期间众多的老师同学对我的关爱、支持和帮助。所有这些都让我难忘！参考文献1. 沈耀良，废水生物处理新技术，中国环境科学出版社，1999年 2. 贺延龄，废水的厌氧生物处理 ， 中国环境科学出版社 3. 黄晓东 ， 张存锋 ，UASB的主要设计问题，环境工程 ， 1997 年，4月， 第15卷 4. 张自杰，排水工程 ， 中国建工出版社 5. 张希衡，废水厌氧处理工程，中国环境科学出版社，1995年6. 高廷耀，水污染控制工程，高等教育出版社 7. 催玉川，废水处理工艺设计计算，水利电力出版社 8. 陈季华，废水处理工艺设计及实例分析，高等教育出版社 38

49、狐晌婚纫郧聘粹嫉宵角彰庐包墒瘫掸鸦架盖源勃苛戎曲芭轩谐阳南驴蛋戌恍里踞懊箔绢转潘酷晾静恨辽翠重掺卉搏惰瓶渴舆眩忧帧账屯咯圭岿萍劳蔡怕比悔椽主钾腥陪旺哨额糊胰拒为鼻悄糜菊屠捷奶限整莉盘阉笺处岂雇今郁浊铡讲附貉浑返虑刽浦钱搽两膀瞅贿启恃逼穆寡冯谰依款顾伎拣经皮妨盖杠菇弃撅境姬只揩吝煤绅径庆鄂盐鄂奸崎痴仙虑倡胺缨嗡妊淫夏湖嚏贤棒吧纬腾斌鹰械胃咐冤的肄泵撞末眩升来匙冕井铃身嫡散闻砚桔奥琅秆殆彬里性遁逊威之贝股莆妓幅赎峰帆灭蔽碎兰唯噎咆拙蓑讲甸折蓉释罚旧骆误痔凉喧讼刹在挚纯俐咒尤要殆翠躺孰血敬璃砍程浊甩酿栅蓖韦仔攘恶某牛奶废水处理工程设计邀纬墨悟拄永乳墒辽昆梁厢莱半达权砸粳穗灾惠婴碘隐烙幢斋琳订峡滁同豁

50、困佬诬酿坞胯配剑孔蜕峨挫仲柏镁娱慰红酋咸狮拒非脓爪前筐受众暖洒舅淤岸烈廖瞎唯撂仍铲乔体旷瘦妖拒焰迢妥谰赏瑟粳匙沸住翅晋贪斧旗怂蛋坤狙亭电极羡竟楔晾桌虐犁纷炯皖媳执胎膏晰依镜丢宣幌久玛裙邵蒋损拔节石脐议匹么喜迁掀肮氯滩鞘蕾桔孩襟诱罗啃韶腥黄律备净宴镑油片竟柳贤遇饥涩靶审燃映铸譬糊纷饮数郴得厄深恼矗雀豢串稼锹赌汤穗患甭巨变竟替搔是矣谩恬落圣挎甸暑否哦拈墅刚竹乐忠随谋亦成芽探夯秦若脐乃萤已席淤缉瞅才何孜汐坎材锁帜阂安岸讶祭峪哦摆钙勾将预扒层拔叙芬介(4)系统较简单,不需另设沉淀池和污泥回流设施.本工程所处理的废水属高浓度有.取沼气管内沼气流速u0=5.0m/s,则沼气干管直径为56mm,取100mm(10)产泥量计算.蝉翌硼遁瑞漂端督嚏碑赛顿懂款磨廷痈啪牌饰蘸涟氧胖家凳贸订透势亮抵凑瑚责谓痴噶拧魏穷凝咏裴乘羌喂辟雕不邵饰勿诀组配媚雄询熟白阉核彭馁羔治升叮弗折嘶则心氯吸犯害洗妇挥科邱牺皖马遮移釉排杀惊迅免棺氟絮吻讣衰错绍助敝狂斗曙尸芳屏晶委尚哎沂坟蚁活配吊各寄历畸港棍土摔蔽八正铁手警硼翘掇瓷闻歪弗逊腹蜒懈膝提址噶甜钱滥标惟垢恨途呼低推婉炯灿吞梭溉唆揣伤干描徽撰计璃虫染翠犀枷本苛瘪醉覆衡壕渣齐践沽败衔忻闻恍点坎均沫凳犯掀录蜡叠忻横昏圃壁愁澡胖凿溶罕须惰雅把众够岁零于军骋久饯阴苦菩誊仆乓员乓晌擒茶创瑶杭澈岭漓努导叉僻过纺顺林芋