畢業(yè)設(shè)計(jì)----3000m3d啤酒生產(chǎn)廢水處理工程設(shè)計(jì)說明書

1、<p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1. 1 啤酒廢水的來源及水質(zhì)分析</p><p><b>　　1.特點(diǎn)</b></p><p>　　生產(chǎn)產(chǎn)啤酒過程用水量很大，特別是釀酒、罐裝工藝過程大量使用新鮮水，相應(yīng)產(chǎn)生大量廢水。啤酒的生產(chǎn)工藝較多，不同的啤酒廠生產(chǎn)過程中噸酒耗量和水質(zhì)相差很大。

2、管理和技術(shù)水平較高的啤酒廠耗水量為8～12噸每噸，我國啤酒廠的噸酒耗水量一般大于該參數(shù)。國內(nèi)啤酒從糖化到罐裝總耗水10～20立方米每噸。釀造啤酒消耗的大量水除一部分轉(zhuǎn)入產(chǎn)品外，絕大部分作為工業(yè)廢水排入環(huán)境。啤酒工業(yè)廢水按其有機(jī)物含量可分為以下幾類： </p><p>　?。?）冷卻水 冷凍機(jī)，麥汁和發(fā)酵的冷卻水等。這類廢水基本上未受污染。</p><p>　?。?）清洗廢水 如大麥浸

3、漬廢水，大麥發(fā)芽降溫噴霧水，清洗生產(chǎn)裝置廢水，漂洗酵母水，洗瓶機(jī)初期洗滌水，酒罐消毒廢水，巴斯德殺菌噴淋水和地面沖洗水等，這類廢水受到不同程度的有機(jī)污染。 </p><p>　?。?）沖渣廢水 如麥渣液，冷熱凝固物酒槽剩余酵母，酒泥，慮酒渣和殘堿性洗滌液等，這類廢水中含有大量的懸浮性固體有機(jī)物，工作中將產(chǎn)生麥汁冷卻水，裝置洗滌水。麥糟，熱凝固物和等大量懸浮固體。 </p><p>　　

4、（4）罐裝廢水 在罐裝酒時(shí)，機(jī)器的冒泡滴時(shí)有發(fā)生，還經(jīng)常出現(xiàn)冒酒，使廢水中摻入大量殘酒。另外噴淋時(shí)由于用熱水噴淋，啤酒升溫引起平那壓力上升，“炸瓶”現(xiàn)象時(shí)發(fā)生，致使大量啤酒灑在噴淋水中。為防止生物污染，循環(huán)使用噴淋水時(shí)需加入防腐劑，因此別更換下來的廢噴淋水含防腐劑成分。 </p><p>　?。?） 洗瓶廢水 清洗瓶子時(shí)先用堿性洗滌劑浸泡，然后用壓力水初洗，瓶子清洗水中含有殘余堿性洗滌劑，紙漿，染料，漿糊，

5、殘酒和泥沙等。堿性洗滌劑要定期更換，更換是若直接排入下水道可使啤酒廢水呈堿性，銀絲廢堿性洗滌劑應(yīng)先進(jìn)入調(diào)節(jié)，沉淀裝置進(jìn)行單獨(dú)處理。若將洗瓶廢水的排出液經(jīng)處理后儲(chǔ)存起來用以調(diào)節(jié)廢水的酸堿值（啤酒廢水平時(shí)呈酸性），則可以節(jié)省污水處理的藥劑用量 。 </p><p><b>　　2．啤酒廢水來源 </b></p><p>　　啤酒廢水主要來自麥芽車間（浸麥廢水），糖化車

6、間（糖化，過濾洗滌廢水），發(fā)酵車（發(fā)酵罐洗滌，過濾洗滌廢水），灌裝車間（洗瓶，滅菌廢水及瓶子破碎流出的啤酒）以及生產(chǎn)用冷卻廢水等。 </p><p>　　啤酒工業(yè)廢水主要含糖類，醇類等有機(jī)物，有機(jī)物濃度較高，雖然無毒，但易于腐敗，排入水體要消耗大量的溶解氧，對水體環(huán)境造成嚴(yán)重危害。啤酒廢水的水質(zhì)和水量在不同季節(jié)有一定差別，處于高峰流量時(shí)的啤酒廢水，有機(jī)物含量也處于高峰。國內(nèi)啤酒廠廢水中：CODcr 含量為：10

7、00～2500mg/L，BOD 含量為：600～1500 mg/L，該廢水具有較高的生物可降解性，且含有一定量的凱氏氮和磷。 </p><p>　　啤酒生產(chǎn)工藝流程如圖1.1</p><p>　　圖1.1 啤酒生產(chǎn)流程圖</p><p>　　麥芽生產(chǎn)過程如圖1.2</p><p>　　

8、圖1.2 麥芽生產(chǎn)流程圖</p><p>　　1. 2 廢水水質(zhì)水量及達(dá)標(biāo)要求</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)流量 3000 m3/d. </p><p>　?。?）生產(chǎn)廢水組成及各部分水質(zhì)，如表1.2所示：</p><p>　　表1. 1 生產(chǎn)廢水水質(zhì)及出水要求</p><p>　　處理要求：處理后出水水質(zhì)達(dá)

9、到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》二時(shí)段一級排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，即：CODcr100mg/L，SS60mg/L，BOD520mg/L，TN10mg/L，TP0.5mg/L。</p><p>　　2 處理的工藝流程及說明</p><p><b>　　2. 1 概述</b></p><p>　　鑒于啤酒廢水自身的特性，啤酒廢水不能直接排入水體，據(jù)統(tǒng)

10、計(jì)，啤酒廠工業(yè)廢水如不經(jīng)處理，每生產(chǎn)100噸啤酒所排放出的BOD值相當(dāng)于14000人生活污水的BOD值，懸浮固體SS值相當(dāng)于8000人生活污水的SS，其污染程度是相當(dāng)嚴(yán)重的。 </p><p>　　目前常根據(jù) BOD/CODcr 比值來判斷廢水的可生化性，即：當(dāng)BOD /CODcr>0.3 時(shí)易生化處理，當(dāng) BOD /CODcr>0.25 時(shí)可生化處理，當(dāng) BOD /CODcr<0.25 難生

11、化處理，而啤酒廢水的BOD /CODcr>0.3 所以，處理啤酒廢水的方法多是采用好氧生物處理，也可先采用厭氧處理，降低污染負(fù)荷，再用好氧生物處理。目前國內(nèi)的啤酒廠工業(yè)廢水的污水處理工藝，都是以生物化學(xué)方法為中心的處理系統(tǒng)。目前，國內(nèi)外普遍采取生化法處理啤酒廢水。啤酒廢水可生化性很好，以生化為主的工藝根據(jù)處理過程中是否需要曝氣，可把生物處理法可分為以下二類：</p><p><b>　　好氧生物處

12、理 </b></p><p>　　好氧生物處理是在氧氣充足的情況下，利用好氧微生物的生命活動(dòng)氧化啤酒廢水中的有機(jī)物，其產(chǎn)物是二氧化碳、水及能量（釋放于水中）。</p><p>　　這種方法沒有考慮到廢水中有機(jī)物的利用問題，因此處理成本較高?；钚晕勰喾?、生物膜法、深井曝氣法是較有代表性的好氧生物處理方法。 </p><p><b>　　1．活

13、性污泥法 </b></p><p>　　活性污泥法是中、低濃度有機(jī)廢水處理中使用最多，運(yùn)行最可靠的方法，具有投資省，處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。該處理工藝的主要部分是曝氣池和沉淀池。廢水進(jìn)入曝氣池后，與活性污泥（含大量的好氧微生物）混合，在人工充氧的條件下，活性污泥吸附并氧化分解水中的有機(jī)物，而污泥和水的分離則由沉淀池來完成。我國的珠江啤酒廠，煙臺(tái)啤酒廠，上海益民啤酒廠，武漢西湖啤酒廠。廣州啤酒廠和長春啤酒廠

14、等廠家均采用此法處理啤酒廢水。 </p><p>　　據(jù)報(bào)道，進(jìn)水CODcr為1200－1500mg/L時(shí)出水CODcr可降至50－100mg/L.去除率為94％－96％?；钚晕勰嗵幚砥【茝U水的缺點(diǎn)時(shí)動(dòng)力消耗大，處理中常出現(xiàn)污泥膨脹。污泥膨脹的原因是啤酒廢水中碳水化合物含量過高，而 N,P,Fe 等營養(yǎng)物質(zhì)缺乏，各營養(yǎng)成分比例失調(diào)，導(dǎo)致微生物不能正常生長而死亡。解決的辦法是投加含N,P的化學(xué)藥劑，但這將使處理成本

15、提高。而較為經(jīng)濟(jì)的方法是把生活污水（其中N,P濃度較大）和啤酒廢水混合。間歇式活性污泥法（SBR）通過間歇曝氣可以使動(dòng)力消耗顯著降低，同時(shí)，廢水處理時(shí)間也短于普通活性污泥法。例如。珠江啤酒廠引進(jìn)比利時(shí)SBR專利技術(shù)，廢水廠處理時(shí)間僅需19－20h，比普通活性污泥法縮短 10－11h,CODcr 的去除率也在 96％以上,揚(yáng)州啤 酒廠和三明市大田啤酒廠采用SBR技術(shù)處理啤酒廢水，收到了同樣的效果.</p><p>

16、　　2．深井曝氣法 </p><p>　　為了提高曝氣過程中氧的利用率，節(jié)省能耗，加拿大安大略省的巴利啤酒廠，我國的上海啤酒廠和北京五星啤酒廠均采用深井曝氣法（超深水曝氣）處理啤酒廢水。深井曝氣實(shí)際上是以地下深井作為曝氣池的活性污泥法，曝氣池由下降管以及上升管組成。將廢水和污泥引入下降管，在井內(nèi)循環(huán)，空氣注入下降管或同時(shí)注入兩管中，混合液則由上升管排至固液分離裝置，即廢水循環(huán)是靠上升管和下降管的靜水壓力差進(jìn)行

17、的。其優(yōu)點(diǎn)是：占地面積少，效能高，對氧的利用率大，無惡臭產(chǎn)生等。 </p><p>　　據(jù)測定，當(dāng)進(jìn)水BOD5 濃度為2400mg/L時(shí)，出水濃度可降為50mg/L,去除率高達(dá)97．92％。當(dāng)然，深井曝氣也有不足之處，如施工難度大，造價(jià)高，防滲漏技術(shù)不過關(guān)等。 </p><p><b>　　3．生物膜法 </b></p><p>　　生物膜法

18、時(shí)在處理池內(nèi)加入軟性填料，利用固著生長于填料表面的微生物對廢水進(jìn)行處理，不會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹的問題。生物接觸氧化池和生物轉(zhuǎn)盤是這類方法的代表，在啤酒廢水治理中均被采用，主要是降低啤酒廢水中的 BOD5。生物接觸氧化池是在微生物固著生長的同時(shí)，加以人工曝氣。這種方法可以得到很高的固體濃度和較高的有機(jī)負(fù)荷，因此處理效果高，占地面積也小于活性污泥法。國內(nèi)的淄博啤酒廠，青島啤酒廠，渤海啤酒廠荷徐州釀酒總廠等廠家的廢水處理中采用了這種技術(shù)。 <

19、;/p><p>　　青島啤酒廠在二段生物接觸氧化之后輔以混凝氣浮處理，啤酒廢水中CODcr和BOD 的取出率分別在80％和90％以上。</p><p>　　在此基礎(chǔ)上，山東省環(huán)科所改常壓曝氣為加壓曝氣（P＝0.25～0.30MPa）,目的在于強(qiáng)化氧的傳質(zhì)，有效提高廢水中溶解氧的濃度，以滿足中高濃度廢水中微生物和有機(jī)物氧化分解的需要。結(jié)果表明，當(dāng)容積負(fù)荷<=13.33kg.m-3.d-1C

20、OD,停留時(shí)間為3～4小時(shí).COD和BOD平均去除率分別達(dá)到 93.52％和 99.03％。由于停留時(shí)間縮短為原來的 1/3～1/4，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也降低。生物轉(zhuǎn)盤是較早用以處理啤酒廢水的方法。他主要由盤片、氧化槽轉(zhuǎn)動(dòng)軸和驅(qū)動(dòng)裝置等部分組成，依靠盤片的轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)廢水與盤上生物膜的接觸和充氧。該法運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定動(dòng)力消耗少，但低溫對運(yùn)行影響大，在處理高濃度廢水是需增加轉(zhuǎn)盤組數(shù)。該方法在美國應(yīng)用較普及，國內(nèi)的杭州啤酒廠、上海華光啤酒廠和浙江慈溪啤酒廠也在

21、使用。據(jù)報(bào)道，廢水中BOD 的去除率在80％以上。 </p><p><b>　　厭氧生物處理 </b></p><p>　　厭氧生物處理適用于高濃度有機(jī)廢水。它是在無氧條件下，靠厭氧細(xì)菌的作用分解有機(jī)物。在這一過程中，參加生物降解的有機(jī)基質(zhì)有 50％～90％轉(zhuǎn)化為沼氣（甲烷），而發(fā)酵后的剩余物又可作為優(yōu)質(zhì)肥料和飼料。因此，啤酒廢水的厭氧生物處理受到了越

22、來越多的關(guān)注。厭氧生物處理包括多種方法，但以升流式厭氧污泥床(UASB) 技術(shù)在啤酒廢水的治理方面應(yīng)用最為成熟。UASB的主要組成部分是反應(yīng)器，其底部為絮凝和沉淀性能良好的厭氧污泥構(gòu)成的污泥床，上部設(shè)置了一個(gè)專用的氣－液－固分離系統(tǒng)（三相分離室）。廢水從反應(yīng)器低部加入，在向上流穿過生物顆粒組成的污泥床時(shí)得到降解，同時(shí)生成沼氣（氣泡）。氣，液，固（懸浮污泥顆粒）一同升入三相分離室，氣體被收集在氣罩里，而污泥顆粒受重力作用下沉至反應(yīng)器底部，

23、水則經(jīng)出流堰排出。 </p><p>　　截至1990年9月，全世界已建成30座生產(chǎn)性 UASB 反應(yīng)器處理啤酒廢水，總?cè)莘e達(dá)60600立方米。目前已有北京啤酒廠，沈陽啤酒廠等廠家利用UASB來處理啤酒廢水。荷蘭美國的某些公司所設(shè)計(jì)的UASB反應(yīng)器對啤酒廢水 CODcr 的去處率為 80％－86％，北京啤酒廠 UASB 處理裝置中試結(jié)果也保持在這一水平，而且其沼氣產(chǎn)率為 0.3 －.5m3/kg(COD)。清華

24、大學(xué)在常溫條件下利用 UASB 厭氧處理啤酒廢水的研究結(jié)果表明，進(jìn)水 CODcr 濃度為 2000mg.L-1 時(shí)，去處率為 85％－90％。沈陽啤酒廠采用回收固性物及厭氧消化綜合治理工藝，實(shí)行清污分流，集中收集 CODcr 大于 5000mg.L-1d 的高濃度有機(jī)廢水送入 UASB 進(jìn)行厭氧處理，廢水中CODcr的質(zhì)能利用率可達(dá)91.93％ 。</p><p>　　總的來說，好氧生物處理、厭氧生物處理是常見的

25、啤酒廢水治理方法.好氧生物處理對于低濃度廢水有較高的COD去除率（＞90%），但是需要大量的投資 和場地，能耗較高，受外界環(huán)境（溫度等）影響較大；厭氧生物處理對于高濃度廢水有較高 的CODcr去除率，它克服了好氧生物處理的大多數(shù)缺點(diǎn)，還能進(jìn)行生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化，大幅度降 低處理成本，因而為越來越多的廠家所采用，其最大缺陷是出水CODcr的濃度仍然很高，難以達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。</p><p>　　要得到理想

26、的處理結(jié)果，實(shí)現(xiàn)啤酒廢水治理的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一，必須將 兩種技術(shù)結(jié)合使用，這是解決啤酒廢水污染問題的根本出路.把厭氧和好氧處理池串聯(lián)使用，依靠前者把廢水的高負(fù)荷降低，再以后者把低濃度廢水處理達(dá)標(biāo)，其動(dòng)力消 耗則可由前一過程的質(zhì)能轉(zhuǎn)化予以補(bǔ)償。</p><p><b>　　2. 2 方案選擇</b></p><p>　　2.2.1 常用的處理啤酒廢水的方法<

27、;/p><p>　　下面介紹幾種常用的處理啤酒廢水的方法，詳情如下</p><p>　　1． 酸化—SBR 法處理啤酒廢水 </p><p>　　其主要處理設(shè)備是酸化柱和 SBR 反應(yīng)器。這種方法在處理啤酒廢水時(shí)，在厭氧反應(yīng)中，放棄反應(yīng)時(shí)間長、控制條件要求高的甲烷發(fā)酵階段，將反應(yīng)控制在酸化階段，這樣較之全過程的厭氧反應(yīng)具有以下優(yōu)點(diǎn)： </p><

28、;p>　　（1）由于反應(yīng)控制在水解、酸化階段反應(yīng)迅速，故水解池體積小。 </p><p>　?。?）不需要收集產(chǎn)生的沼氣，簡化了構(gòu)造，降低了造價(jià)，便于維護(hù)，易于放大。 </p><p>　?。?）對于污泥的降解功能完全和消化池一樣，產(chǎn)生的剩余污泥量少。同時(shí)，經(jīng)水解反應(yīng)后溶解性COD比例大幅度增加，有利于微生物對基質(zhì)的攝取，在微生物的代謝過程中減少了一個(gè)重要環(huán)節(jié)，這將加速有機(jī)物的降

29、解，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造更為有利的條件。 </p><p>　?。?）酸化—SBR法處理高濃度啤酒廢水效果比較理想，去除率均在94%以上，最高達(dá) 99%以上。</p><p>　　要想使此方法在處理啤酒廢水達(dá)到理想的效果時(shí)運(yùn)行環(huán)境要達(dá)到下列要求：</p><p>　　（1）酸化—SBR 法處理中高濃度啤酒廢水，酸化至關(guān)重要，它具有兩個(gè)方面的作用，其一是對廢水的有機(jī)成

30、分進(jìn)行改性，提高廢水的可生化性；其二是對有機(jī)物中易降解的污染物有不可忽視的去除作用。酸化效果的好壞直接影響 SBR反應(yīng)器的處理效果，有機(jī)物去 除主要集中在SBR反應(yīng)器中。 </p><p>　?。?）酸化—SBR法處理啤酒廢水受進(jìn)水堿度和反應(yīng)溫度的影響，最佳溫度是 24℃，最佳堿度范圍是 500～750mg/L。視原水水質(zhì)情況，如堿度不足，采取預(yù)調(diào)堿度方法進(jìn)行本工藝處理；若溫度差別不大，運(yùn)行參數(shù)可不做調(diào)整，若溫度

31、差別較大，視具體情況而定。 </p><p>　　2. UASB—好氧接觸氧化工藝處理啤酒廢水 </p><p>　　此處理工藝中主要處理設(shè)備是上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池，處理主要過程為：廢水經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)，轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)對SS的去除率達(dá) 10%以上，隨著麥殼類有機(jī)物的去除，廢水中的有機(jī)物濃度也有所降低。調(diào)節(jié)池既有調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量的作用，還由于廢水在池中的停留時(shí)間較長而有沉淀和厭氧發(fā)

32、酵作用。由于增加了厭氧處理單元，該工藝的處理效果非常好。上流式厭氧污泥床能耗低、運(yùn)行穩(wěn)定、出水水質(zhì)好，有效地降低了好氧生化單元的處理負(fù)荷和運(yùn)行能耗(因?yàn)楹醚跆幚韱卧哪芎闹苯雍吞幚碡?fù)荷成正比)。好氧處理(包括好氧生物接觸氧化池和斜板沉淀池)對廢水中SS和COD均有較高的去除率，這是因?yàn)閺U水經(jīng)過厭氧處理后仍含有許多易生物降解的有機(jī)物。 </p><p>　　該工藝處理效果好、操作簡單、穩(wěn)定性高。上流式厭氧污泥床和

33、好氧接觸氧化池相串聯(lián)的啤酒廢水處理工藝具有處理效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、能耗低、容易調(diào)試和易于每年的重新啟動(dòng)等特點(diǎn)。只要投加占厭氧池體積1/3 的厭氧污泥菌種，就能夠保證污泥菌種的平穩(wěn)增長，經(jīng)過3 個(gè)月的調(diào)試UASB即可達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行。整個(gè)工藝對COD的去除率達(dá)96.6%，對懸浮物的去除率達(dá)97.3%～98%，該工藝非常適合在啤酒廢水處理中推 廣應(yīng)用。 </p><p>　　3. 新型接觸氧化法處理啤酒廢水 <

34、/p><p>　　此方法處理過程為：廢水首先通過微濾機(jī)去除大部分懸浮物，出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池,然后中提升泵打入 VTBR 反應(yīng)器中進(jìn)行生化處理，通過風(fēng)機(jī)強(qiáng)制供風(fēng)使廢水與填料接觸，維持生化反應(yīng)的需氧量，VTBR反應(yīng)器出水進(jìn)入沉淀器，去除一部分脫落的生物膜以減輕氣浮設(shè)備的處理負(fù)荷，之后流人氣浮設(shè)備去除剩余的生物膜，污泥及浮渣送往污泥池濃縮后脫水。 </p><p>　　該處理工藝有以下主要特點(diǎn)： &

35、lt;/p><p>　　(1).VTBR反應(yīng)器由廢舊酒精罐改造而成，節(jié)省了投資。與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比,具有一次性投資低，運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好等特點(diǎn)。 </p><p>　　(2).冬季運(yùn)行時(shí)，在 VTBR 反應(yīng)器外部加了一層保溫材料，使罐中始終保持較高的溫度，提高了生物的活性。 </p><p>　　(3).因 VTBR反應(yīng)器高達(dá)10m左右，水深大，所選用風(fēng)機(jī)為高壓

36、風(fēng)機(jī)，風(fēng)壓為98kPa，N＝75kw，耗電量大。 </p><p>　　4. 生物接觸氧化法處理啤酒廢水 </p><p>　　該工藝采用水解酸化作為生物接觸氧化的預(yù)處理，水解酸化菌通過新陳代謝將水中的固體物質(zhì)水解為溶解性物質(zhì)，將大分子有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物。水解酸化不僅能去除部分有機(jī)污染物，而且提高了廢水的可生化性，有益于后續(xù)的好氧生物接觸氧化處理。</p><

37、p>　　該工藝在處理方法、工藝組合及參數(shù)選擇上是比較合理的，充分利用各工序的優(yōu)勢將污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化、去除。然而，如果由于某些構(gòu)筑物的構(gòu)造設(shè)計(jì)考慮不周會(huì)影響運(yùn)行效果，致使出水水質(zhì)不理想，使生物接觸氧化池的出水(靜沉30 min的澄清液)COD為500～600 mg/L，經(jīng)混凝氣浮處理后出水COD仍高達(dá)300 mg/L，遠(yuǎn)高于排放要求(150 mg/L)。 </p><p>　　5．UASB 反應(yīng)器＋氧化溝工藝

38、處理啤酒廢水 </p><p>　　此工藝采用厭氧和好氧相串聯(lián)的方式，厭氧采用內(nèi)循環(huán)UASB技術(shù) 。</p><p>　　此處理工藝主要有以下特點(diǎn)： </p><p>　?。?）實(shí)踐證明，采用內(nèi)循環(huán) UASB 反應(yīng)器＋氧化溝工藝處理啤酒廢水是可行的，其運(yùn)行結(jié)果表明CODcr總?cè)コ矢哌_(dá)95％以上。 </p><p>　?。?） 由于采用

39、的是內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器和氧化溝工藝串聯(lián)組合的方式，可根據(jù)啤酒生產(chǎn)的季節(jié)性、水質(zhì)和水量的情況調(diào)整 UASB反應(yīng)器或氧化詢處理運(yùn)行組合，以便進(jìn)一步降低運(yùn)行費(fèi)用。 </p><p>　　6．本設(shè)計(jì)處理啤酒廢水所選用工藝 </p><p>　　本處理工藝主要包括UASB反應(yīng)器和SBR反應(yīng)器。將UASB和SBR兩種處理單元進(jìn)行組合，所形成的處理工藝突出了各自處理單元的優(yōu)點(diǎn)，使處理流程簡潔，節(jié)省

40、了運(yùn)行費(fèi)用，而把 UASB 作為整個(gè)廢水達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)預(yù)處理單元，在降低廢水濃度的同時(shí)，可回收所產(chǎn)沼氣作為能源利用。同時(shí)，由于大幅度減少了進(jìn)入好氧處理階段的有機(jī)物量，因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個(gè)廢水處理過程的費(fèi)用大幅度減少。采用該工藝既降低處理成本，又能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。并且 UASB 池正常運(yùn)行后，每天產(chǎn)生大量的沼氣，將其回收作為熱風(fēng)爐的燃料，可供飼料烘干使用。UASB去除COD達(dá)7500kg/d，以沼氣產(chǎn)率

41、為 0.5m3/kgCOD 計(jì)算，UASB產(chǎn)氣量為 3500m3/d(甲烷含量為 55%～65%)。沼氣的熱值約為 22 680kJ/ m3，煤的熱值為 21000 kJ/t 計(jì)算，則 1m3 沼氣的熱值相當(dāng)于 1kg 原煤，這樣可節(jié)煤約 4t/d 左右，年收益約為39.6萬元。 </p><p>　　UASB+SBR法處理工藝與水解酸化+SBR處理工藝相比有以下優(yōu)點(diǎn)： </p><p&g

42、t;　?。?）節(jié)約廢水處理費(fèi)用。UASB 取代原水解酸化池作為整個(gè)廢水達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)預(yù)處理單元，削減了全部進(jìn)水COD的75%，從而降低后續(xù)SBR池的處理負(fù)荷。也就是說，耗電量并沒有隨廢水處理量的增加而增加。同原工藝相比較，每天實(shí)際節(jié)約1 500～2 500 m3廢水的處理費(fèi)用，節(jié)約能耗約21.4 萬元/a。 </p><p>　?。?）節(jié)約污泥處理費(fèi)用。廢水經(jīng)過 UASB 處理后，75%的有機(jī)物被去除，使SBR

43、處理負(fù)荷大大降低，產(chǎn)泥量相應(yīng)減少。水解酸化+SBR處理工藝工藝計(jì)算，產(chǎn)泥量達(dá)17 t/d(產(chǎn)泥率為0.3 kg污泥/kgCOD，污泥含水率為80%)，UASB+SBR法處理工藝產(chǎn)泥量只有5 t/d(含水率為80%)左右，只有水解酸化+SBR處理工藝的1/3，污泥處理費(fèi)用大大減少，節(jié)約污泥處理費(fèi)用約為20元/a。 </p><p>　　實(shí)踐證明，UASB成功處理高濃度啤酒廢水的關(guān)鍵是培養(yǎng)出沉降性能良好的厭氧顆粒污

44、泥。顆粒污泥的形成時(shí)厭氧細(xì)菌群不斷繁殖，積累的結(jié)果，較多的污泥負(fù)荷有利于細(xì)菌獲得充足的營養(yǎng) 基質(zhì)，故對顆粒污泥的形成和發(fā)展具有決定性的促進(jìn)作用；適當(dāng)高的水利負(fù)荷將長生污泥的水利篩選，淘汰沉降性能差的絮體污泥而留下沉降性能好的污泥同時(shí)產(chǎn)生剪切力，使污泥不對流旋轉(zhuǎn)，有利于絲狀菌相互纏繞成球。此外，一定的進(jìn)水堿度也是顆粒污泥形成的必要條件，因?yàn)閰捬跎锏纳L要求適當(dāng)高的堿度，例如：產(chǎn)甲烷細(xì)菌生長的最適宜 PH 值為 6.8－7.2。一定的堿度

45、既能維持細(xì)菌生長所需的 PH 值，又能保證足夠的平衡緩沖能力。由于啤酒廢水的堿度一般為 500－800mgL-1，堿度不足，所以需投加姑爺碳酸鈉或氧化鈣加以補(bǔ)充。研究表明，在 UASB啟動(dòng)階段，保持進(jìn)水堿度不低于 1000mgL-1 對于顆粒污泥的培養(yǎng)和反應(yīng)器在高負(fù)荷下的良好運(yùn)行十分必要。應(yīng)該指出。啤酒廢水中的乙醇是 一種有效的顆?；龠M(jìn)劑，它為 UASB 的成功運(yùn)行提供了有利的條件。</p><p>　　總之，

46、UASB具有效能高，處理費(fèi)用低，電耗省，投資少，占地面積 小等一系列優(yōu)點(diǎn)，完全適用于高濃度啤酒廢水的治理。其不足之處是出水CODcr的濃度仍達(dá)500mg.L-1左右，需進(jìn)行再處理或好氧處理串連才能達(dá)標(biāo)排放。 </p><p>　　據(jù)本啤酒廠廢水水質(zhì)，來水COD為1350mg/l，BOD為700mg/l，BOD和COD之比為51.9%，可生化性好，不需進(jìn)行水解酸化調(diào)節(jié)其可生化性。廢水COD為1350mg/l，屬于

47、中低濃度廢水。通過水質(zhì)的分析和各種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)比較，選用厭氧＋好氧工藝，厭氧段采用厭氧反應(yīng)器――UASB，好氧段采用序批式間歇活性污泥法即SBR法。</p><p>　　只用UASB處理啤酒廢水出水的COD5仍然打不到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，故將UASB和SBR兩種處理單元進(jìn)行組合，所形成的處理工藝突出了各自處理單元的優(yōu)點(diǎn)，使處理流程簡潔，節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用，而把UASB作為整個(gè)廢水達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)預(yù)處理單元，在降低廢水濃度的同

48、時(shí)，可回收所產(chǎn)沼氣作為能源利用。同時(shí)，由于大幅度減少了進(jìn)入好氧處理階段的有機(jī)物量，因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個(gè)廢水處理過程的費(fèi)用大幅度減少。采用該工藝既降低處理成本，又能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　2.2.2 工藝流程及說明</p><p><b>　　1.流程</b></p><p>　　圖2.1 設(shè)計(jì)工

49、藝流程</p><p>　　廢水先經(jīng)過格柵去除碎玻璃和雜物后流入調(diào)節(jié)沉淀池，在調(diào)節(jié)沉淀池調(diào)節(jié)其水質(zhì)水量，并初步去除COD、SS、BOD后，由提升泵房提升至UASB厭氧反應(yīng)器，UASB厭氧反應(yīng)器為本流程的主體構(gòu)筑物，將大幅度的去除廢水中的BOD、COD、SS，廢水再進(jìn)入SBR反應(yīng)池，再去除COD、SS、BOD和脫氮除磷，使出水達(dá)到排水要求，然后排入附近河道。對于氮磷的去除，由資料可得（《污水處理新工藝及設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例

50、》），微生物生長所需的營養(yǎng)元素，在SBR中為BOD：N：P的比等于100：6.2：1.1，由于啤酒廢水中存在部分氮磷，其量和本廢水的BOD比也在100：6.2：1.1左右，故本流程以去處COD、BOD、SS為主要目的, 氮磷主要在SBR工藝去除。</p><p>　　2. 流程主要工藝說明</p><p>　?。?）厭氧工藝――UASB</p><p>　　厭氧生物

51、處理作為利用厭氧性微生物的代謝特性，在毋需提供外源能量的條件下，以被還原有機(jī)物作為受氫體，同時(shí)產(chǎn)生有能源價(jià)值的甲烷氣體。厭氧生物處理法不僅適用于高濃度有機(jī)廢水，進(jìn)水BOD最高濃度可達(dá)數(shù)萬mg/l，也可適用于低濃度有機(jī)廢水，如城市污水等。    厭氧生物處理過程能耗低；有機(jī)容積負(fù)荷高，一般為5－10kgCOD/ m3.d，最高的可達(dá)30-50kgCOD/ m3.d；剩余污泥量少；厭氧菌對營養(yǎng)需求低、耐毒性

52、強(qiáng)、可降解的有機(jī)物分子量高；耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；產(chǎn)出的沼氣是一種清潔能源。</p><p><b>　　UASB工作原理：</b></p><p>　　UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中

53、的微生物分解污水中的有機(jī)物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí)，折向反射板的四周，然后穿過水層進(jìn)入氣室，集中在氣室沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應(yīng)

54、區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。</p><p>　　圖2.2 UASB示意圖</p><p>　　UASB的池形狀有圓形、方形、矩形。污泥床高度一般為3－8m，多用鋼筋混凝土建造。當(dāng)污水有機(jī)物濃度比較高時(shí)，需要的沉淀區(qū)與反應(yīng)區(qū)的容積比值小，反應(yīng)區(qū)的面積可采用與沉淀區(qū)相同的面積和池形。當(dāng)污水有機(jī)物濃度低時(shí)，需要的沉淀面積大，為了

55、保證反應(yīng)區(qū)的一定高度，反應(yīng)區(qū)的面積不能太大時(shí)，則可采用反應(yīng)區(qū)的面積小于沉淀區(qū)，即污泥床上部面積大于下部的池形。 氣液固三相分離器是UASB的重要組成部分，它對污泥床的正常運(yùn)行和獲良好的出水水質(zhì)起十分重要的作用，因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)給予特別的重視。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，三相分離器應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求：      1、混和液進(jìn)入沉淀區(qū)之關(guān)，必須將其中的氣泡予以脫出，防止氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)</p>&l

56、t;p>　　影響沉淀；     2、沉淀器斜壁角度約可大于45度角；      3、沉淀區(qū)的表面水力負(fù)荷應(yīng)在0.7 m3/ m2.h以下，進(jìn)入沉淀區(qū)前，通過沉淀槽縫</p><p>　　的流速不大于2m/ m2.h；    4、處于集氣器的液一氣界面上的污泥要很好地使之浸沒于水中； 

57、     5、應(yīng)防止集氣器內(nèi)產(chǎn)生大量泡沫。  </p><p>　　（2）序批式間歇活性污泥法――SBR法</p><p>　　SBR是序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。</p

58、><p>　　1.SBR處理工藝基本流程 </p><p>　　SBR 藝由按一定時(shí)間順序間歇操作運(yùn)行的反應(yīng)器組成。SBR 藝的一個(gè)完整的操作過程，亦即每個(gè)間歇反應(yīng)器在處理廢水時(shí)的操作過程包括如下5個(gè)階段：① 進(jìn)水期；②反應(yīng)期；③沉淀期；④排水排泥期；⑤閑置期。SBR 的運(yùn)行工況以間歇操作為特征。其中自進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水排泥至閑置期結(jié)束為一個(gè)運(yùn)行周 期。在一個(gè)運(yùn)行周期中，各個(gè)階段的運(yùn)行時(shí)間

59、、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化及運(yùn)行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)及運(yùn)行功能要求等靈活掌握。</p><p>　　圖2.3 SBR反應(yīng)器運(yùn)行過程</p><p>　　2. SBR工藝的主要性能特點(diǎn) </p><p>　　SBR作為廢水處理方法具有下述主要特點(diǎn)：在空間上完全混合，時(shí)間上完全推流式，反應(yīng)速度高，為獲得同樣的處理效率SBR法的反應(yīng)池理論明顯小于連續(xù)

60、式的體積，且池越多，SBR的總體積越小。工藝流程簡單，構(gòu)筑物少，占地省。造價(jià)低，設(shè)備費(fèi)。運(yùn)行管理費(fèi)用低。靜止沉淀，分離效果好，出水水質(zhì)高。運(yùn)行 方式靈活，可生成多種工藝路線。同一反應(yīng)器僅通過改變運(yùn)行工藝參數(shù)就可以處理不同性質(zhì)的廢水。由于進(jìn)水結(jié)束后，原水與反應(yīng)器隔離，進(jìn)水水質(zhì)水量的變化 對反應(yīng)器不再有任何影響，因此工藝的耐沖擊負(fù)荷能力高。間歇進(jìn)水、排放以及每次進(jìn)水只占反應(yīng)器的2/3右，其稀釋作用進(jìn)一步提高了工藝對進(jìn)水沖擊負(fù)荷的耐受能力。&

61、lt;/p><p>　　與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。</p><p>　　3 水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>&

62、lt;b>　　原始資料計(jì)算</b></p><p><b>　　流量的計(jì)算：</b></p><p>　　污水時(shí)平均流量： == </p><p>　　=0.035m3/s＝35L/s＝125 m3/h</p><p>　　污水流量總變化系數(shù)：由公式 解得 =1.82</p>

63、<p>　　所以最大時(shí)流量　　Qmax=.＝0.035 m3/s m3/s </p><p>　　最小時(shí)流量Qmin 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)約為平均日流量的1/2~1/4</p><p>　　所以最小時(shí)流量　　Qmin=()＝ m3/s</p><p>　　設(shè)計(jì)流量：0.035m3/s</p><p>

64、<b>　　3. 1 格柵</b></p><p>　　格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道、泵房集水井的進(jìn)水口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。</p><p>　　3.1.1 有關(guān)規(guī)定</p><p>　　1.泵前格柵柵條間空隙寬度不大于20mm，污水處理系統(tǒng)前可不設(shè)格柵。&

65、lt;/p><p>　　2.污水過柵流速宜采用0.6～1.0m/s,格柵傾角宜采用45o～75o。</p><p>　　3.污水上部必須設(shè)工作臺(tái)，其高度應(yīng)高出格柵前最高設(shè)計(jì)水位0.5m，工作臺(tái)上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)施。</p><p>　　4.格柵工作臺(tái)兩側(cè)過道寬度不應(yīng)小于0.7m。工作臺(tái)正面過道寬度，采用機(jī)械清渣時(shí)不應(yīng)小于1.5m。</p><p>

66、;　　5.格柵應(yīng)設(shè)通風(fēng)設(shè)施。</p><p>　　6.中格柵間隙10-50mm。</p><p>　　7.柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.4～0.9m/s。</p><p>　　3.1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　設(shè)計(jì)流量:以日最高時(shí)流量計(jì) Qmax=0.0633/s,</p><p>　　柵前流速v1=0.7m

67、/s，過柵流速v2=0.9m/s</p><p>　　柵條寬度s=0.01m，柵前部分長度0.5m</p><p>　　格柵傾角α=60°，單位柵渣量ω1=0.05m3柵渣/103m3污水</p><p>　　初定格柵間隙e=20mm</p><p>　　3.1.3 設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1. 確定格

68、柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式</p><p>　　柵前槽寬，則柵前水深</p><p><b>　　2. 柵條間隙數(shù)</b></p><p>　　3. 柵槽有效寬度B=s（n-1）+en=0.01×（16-1）+0.02×16=0.47m</p><p>　　4. 進(jìn)水渠道漸寬部分長度：漸寬部分展開

69、角α1一般取20o </p><p>　　5. 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度</p><p>　　6. 過柵水頭損失（h1）</p><p>　　格柵受污物堵塞后，水頭損失增大倍數(shù)一般取k=3， y阻力系數(shù)與柵條斷面形狀有關(guān)，，因柵條邊為矩形截面，，</p><p><b>　　則</b></p>

70、<p>　　7. 柵后槽總高度（H）</p><p>　　柵前渠道超高一般取h2=0.3m，柵前槽總高度H1=h+h2=0.21＋0.3＝0.51m</p><p>　　柵后槽總高度 H=h+h1+h2=0.21+0.103+0.3=0.61m</p><p>　　8. 格柵總長度 L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα</p>&l

71、t;p>　　=0.055+0.028+0.5+1.0+0.51/tan60°</p><p><b>　　=1.88m</b></p><p><b>　　9. 每日柵渣量 </b></p><p>　　柵渣量小于0.2m3/d,采用人工清渣 </p><p>　　10. 格柵計(jì)算草

72、圖如下：</p><p>　　圖3.1 格柵計(jì)算草圖</p><p>　　3. 2 調(diào)節(jié)沉淀池</p><p><b>　　3.2.1設(shè)計(jì)說明</b></p><p>　　啤酒廢水的水量和水質(zhì)隨時(shí)間的變化幅度較大，為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運(yùn)行，需對廢水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，由于啤酒廢水中懸浮物(SS)濃度較高

73、，此調(diào)節(jié)池也兼具有沉淀池的作用，該池設(shè)計(jì)有沉淀池的泥斗，有足夠的水力停留時(shí)間，保證后續(xù)處理構(gòu)筑物能連續(xù)運(yùn)行，其均質(zhì)作用主要靠池側(cè)的沿程進(jìn)水，使同時(shí)進(jìn)入池的廢水轉(zhuǎn)變?yōu)榍昂蟪鏊?，以達(dá)到與不同時(shí)序的廢水相混合的目的。</p><p>　　3.2.2設(shè)計(jì)參數(shù)

74、

75、 </p><p>　　水力停留時(shí)間T=6h;設(shè)計(jì)流量Q=3000m3/d=125m3/h=0.035m3/s,采用機(jī)械刮泥除渣。</p><p>　　表3. 1 調(diào)節(jié)沉淀池進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)</p><

76、p><b>　　3.2.3設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　調(diào)節(jié)沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算草圖見下圖3.2：</p><p>　　圖3.2 調(diào)節(jié)沉淀池計(jì)算草圖</p><p><b>　　1. 池子尺寸</b></p><p><b>　　池子有效容積為：</b></p&

77、gt;<p>　　V=QT=125×6=750m3 </p><p>　　取池子總高度H=5.5m,其中超高0.5m,有效水深h=5m</p><p>　　則池面積A==150m3</p><p>　　池長取L=25m,池寬取B=8m</p><p>　　則池子總尺寸為L×B×H=25×8

78、×5.5</p><p>　　2. 理論上每日的污泥量</p><p><b>　　W=</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q ------------ 設(shè)計(jì)流量，m3/s</p><p>　　C0 ------------ 進(jìn)

79、水懸浮物濃度，kg/m3</p><p>　　C1 ------------ 出水懸浮物濃度，kg/m3</p><p>　　P0 ------------ 污泥含水率，%</p><p><b>　　W=</b></p><p><b>　　=25m3/d</b></p><p

80、><b>　　3. 污泥斗尺寸</b></p><p>　　取斗底尺寸為400×400，污泥斗傾角取45°</p><p>　　則污泥斗的高度為：h2=(4-0.2) ×tg45°</p><p><b>　　=3.8m</b></p><p>　　污泥

81、斗的容積V2= h2（a12+a1a2+a22）</p><p>　　=×4.592×(82+8×0.4+0.42)</p><p><b>　　=101.7m3</b></p><p>　　V總>W符合設(shè)計(jì)要求，采用機(jī)械泵吸泥</p><p><b>　　4. 進(jìn)水布置&l

82、t;/b></p><p>　　進(jìn)水起端兩側(cè)設(shè)進(jìn)水堰，堰長為池長2/3。</p><p>　　3. 3 UASB反應(yīng)器</p><p>　　3.3.1 設(shè)計(jì)說明</p><p>　　UASB，即上流式厭氧污泥床，集生物反應(yīng)與沉淀于一體，是一種結(jié)構(gòu)緊湊，效率高的厭氧反應(yīng)器。</p><p>　　它的污泥床內(nèi)生物量

83、多，容積負(fù)荷率高，廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時(shí)間較短，因此所需池容大大縮小。</p><p>　　設(shè)備簡單，運(yùn)行方便，勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置，不需充填填料，也不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機(jī)械攪拌裝置，造價(jià)相對較低，便于管理，且不存在堵塞問題。</p><p>　　3.3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p><b>　　1. 參數(shù)選取</b></p>

84、<p><b>　　設(shè)計(jì)參數(shù)選取如下：</b></p><p>　　容積負(fù)荷（Nv）4.5kgCOD/(m3·d)；</p><p>　　污泥產(chǎn)率0.1kgMLSS/kgCOD；</p><p>　　產(chǎn)氣率0.5m3/kgCOD</p><p><b>　　2. 設(shè)計(jì)水質(zhì)</b&g

85、t;</p><p>　　表3. 2 UASB反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)</p><p><b>　　3. 設(shè)計(jì)水量</b></p><p>　　Q＝3000m3/d=125 m3/h=0.035 m3/s</p><p>　　3.3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 </p><p>　　1. 反應(yīng)器容積計(jì)算</

86、p><p>　　UASB有效容積：V有效＝</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q ------------- 設(shè)計(jì)流量，m3/d</p><p>　　S0 ------------- 進(jìn)水COD含量,mg/l</p><p>　　Nv -------------容積負(fù)荷,

87、kgCOD/(m3·d)</p><p><b>　　V有效 ＝ </b></p><p><b>　　=837m3</b></p><p>　　將UASB設(shè)計(jì)成圓形池子，布水均勻，處理效果好</p><p>　　取水力負(fù)荷q＝0.8[m3/(m2·h)]</p>

88、<p>　　則 A= = =157m2</p><p>　　h==5.33m 取5.5m</p><p>　　采用4座相同的UASB反應(yīng)器</p><p>　　則　　A1=＝=39.25 m2</p><p><b>　　D=</b></p><p><b>　　=7

89、.5m</b></p><p><b>　　取D=8m</b></p><p><b>　　則實(shí)際橫截面積為</b></p><p>　　=πD2=×3.14×82</p><p><b>　　=50.24m2</b></p>&l

90、t;p><b>　　實(shí)際表面水力負(fù)荷為</b></p><p><b>　　q1=</b></p><p><b>　　=0.83<1.0</b></p><p><b>　　故符合設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　2. 配水系統(tǒng)設(shè)計(jì)　&

91、lt;/p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為圓形布水器，每個(gè)UASB反應(yīng)器設(shè)36個(gè)布水點(diǎn)</p><p><b>　　(1) 參數(shù)　</b></p><p><b>　　每個(gè)池子流量：</b></p><p>　?。眩?31.25m3/h</p><p><b>　　(2) 設(shè)

92、計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算草圖見圖3.4</p><p>　　圖3.3 UASB布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算草圖</p><p>　　圓環(huán)直徑計(jì)算：每個(gè)孔口服務(wù)面積為:</p><p><b>　　a=＝1.40m2</b></p><p>　　a在1～3m2之間，符合

93、設(shè)計(jì)要求</p><p>　　可設(shè)3個(gè)圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設(shè)6個(gè)孔口，中間設(shè)12個(gè)，最外圍設(shè)18個(gè)孔口</p><p><b>　　內(nèi)圈6個(gè)孔口設(shè)計(jì)</b></p><p>　　服務(wù)面積：＝6×1.40=8.40m2</p><p>　　折合為服務(wù)圓的直徑為：</p><p><b&

94、gt;　　==3.3m</b></p><p>　　用此直徑作一個(gè)虛圓，在該圓內(nèi)等分虛圓面積處設(shè)一實(shí)圓環(huán)，其上布6個(gè)孔口，則圓的直徑計(jì)算如下：</p><p><b>　　則d1＝</b></p><p><b>　　=2.3m</b></p><p><b>　　中圈12個(gè)孔

95、口設(shè)計(jì)</b></p><p>　　服務(wù)面積：S2=12×1.40=16.8m2</p><p>　　折合成服務(wù)圓直徑為：</p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　=5.67m</b></p><p>　　中間圓環(huán)直徑計(jì)算如

96、下：</p><p>　　π(5.672-d22)＝S2 </p><p><b>　　則d2=4.63m</b></p><p><b>　　外圈18個(gè)孔口設(shè)計(jì)</b></p><p>　　服務(wù)面積：S3=18×1.4=25.2m2</p>&

97、lt;p>　　折合成服務(wù)圈直徑為：</p><p><b>　　=8.01m</b></p><p>　　外圓環(huán)的直徑d3計(jì)算如下：</p><p>　　π(8.012-d32)=S3</p><p><b>　　則d3＝6.94m</b></p><p>　　3. 三

98、相分離器設(shè)計(jì)</p><p>　　三相分離器設(shè)計(jì)計(jì)算草圖見下圖3.5：</p><p>　　圖3.4 UASB三相分離器計(jì)算草圖</p><p><b>　　(1) 設(shè)計(jì)說明</b></p><p>　　三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能。</p><p>　　三相分離器的設(shè)計(jì)主要包括沉淀

99、區(qū)、回流縫、氣液分離器的設(shè)計(jì)。</p><p>　　(2) 沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)</p><p>　　三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)同二次沉淀池的設(shè)計(jì)相同，主要是考慮沉淀區(qū)的面積和水深，面積根據(jù)廢水量和表面負(fù)荷率決定。</p><p>　　由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機(jī)物還可以發(fā)生一定的生化反應(yīng)產(chǎn)生少量氣體，這對固液分離不利，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下要求：</p><p

100、>　　沉淀區(qū)水力表面負(fù)荷<1.0m/h</p><p>　　沉淀器斜壁角度設(shè)為50°,使污泥不致積聚，盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)。</p><p>　　進(jìn)入沉淀區(qū)前，沉淀槽底逢隙的流速≦2m/h</p><p>　　總沉淀水深應(yīng)大于1.5m</p><p>　　水力停留時(shí)間介于1.5～2h</p><p>

101、　　如果以上條件均能滿足，則可達(dá)到良好的分離效果</p><p>　　沉淀器（集氣罩）斜壁傾角θ＝50°</p><p><b>　　沉淀區(qū)面積為：</b></p><p>　　A==50.24m2</p><p><b>　　表面水力負(fù)荷為：</b></p><p&g

102、t;　　q==0.62<1.0</p><p><b>　　符合設(shè)計(jì)要求。</b></p><p><b>　　(3) 回流縫設(shè)計(jì)</b></p><p>　　取h1=0.3m,h2=0.5m,h3=1.5m</p><p>　　如圖2.4所示：b1= </p><p>

103、;<b>　　式中：</b></p><p>　　b1----------下三角集氣罩底水平寬度，m;</p><p>　　θ----------下三角集氣罩斜面的水平夾角；</p><p>　　h3----------下三角集氣罩的垂直高度，m;</p><p><b>　　b1=</b><

104、/p><p><b>　　=1.26m</b></p><p>　　b2=8-2×1.26=5.48m</p><p>　　下三角集氣罩之間的污泥回流逢中混合液的上升流速V1可用下 式計(jì)算：</p><p><b>　　V1=Q1/S1</b></p><p><

105、;b>　　式中：</b></p><p>　　Q1----------反應(yīng)器中廢水流量，m3/h；</p><p>　　S1----------下三角形集氣罩回流逢面積，m2；</p><p><b>　　V1=</b></p><p><b>　　=1.32m/h</b><

106、/p><p>　　V1<2m/s,符合設(shè)計(jì)要求</p><p>　　上下三角形集氣罩之間回流逢中流速(V2)可用下式計(jì)算：</p><p><b>　　V2=Q1/S2，</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q1----------反應(yīng)器

107、中廢水流量，m3/h；</p><p>　　S2 ----------上三角形集氣罩回流逢之間面積，m2；</p><p>　　取回流逢寬CD=1.2m,上集氣罩下底寬CF=6.0m</p><p>　　則 DH=CD×sin50°</p><p><b>　　=0.92m</b></p>

108、;<p><b>　　DE=2DH+CF</b></p><p>　　=2×0.92+6.0</p><p><b>　　=7.84m</b></p><p>　　=π(CF+DE)CD/2</p><p><b>　　=26.07m2</b></

109、p><p>　　則 V2= Q1/S2</p><p>　?。?25/4×26.07</p><p>　　=1.20m/h<V1<2m/s</p><p><b>　　故符合設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　確定上下三角形集氣罩相對位置及尺寸，由圖可知：</p>

110、<p>　　CH=CDsin40°=＝0.77m</p><p>　　AI=DItg50°=(DE-b2)×tg50°</p><p>　　= (7.84-5.48)×tg50° </p><p><b>　　=1.41m</b>&l

111、t;/p><p>　　故 h4=CH+AI=0.77+1.41=2.18</p><p><b>　　h5=1.0m</b></p><p>　　由上述尺寸可計(jì)算出上集氣罩上底直徑為：</p><p>　　CF-2h5tg40°=6.0-2×1.0×tg40°=4.32m</p&

112、gt;<p>　　BC=CD/sin40°=1.2/sin40°=1.87m</p><p>　　DI=(DE-b2)=(7.84-5.84)=1.18m</p><p>　　AD=DI/cos50°=1.18/cos50°=1.84m</p><p>　　BD=DH/cos50°=0.92/cos50

113、°=1.43m</p><p>　　AB=AD-BD=1.84-1.43=0.41</p><p>　　(4) 氣液分離設(shè)計(jì)</p><p>　　d=0.01cm(氣泡)，T=20°С</p><p>　　ρ1=1.03g/cm3, ρg=1.2×10-3g/cm3</p><p>　　V

114、=0.0101cm2/s, ρ=0.95</p><p>　　μ= Vρ1=0.0101×1.03</p><p>　　=0.0104g/cm·s</p><p>　　一般廢水的μ>凈水的μ,故取μ=0.02g/cm·s</p><p>　　由斯托克斯工式可得氣體上升速度為：</p><

115、p><b>　　Vb = </b></p><p>　　=0.266cm/s</p><p><b>　　=9.58m/h</b></p><p>　　Va=V2=1.60m/h</p><p>　　則： ==5.9, ==4.56</p><p>　　> ,故

116、滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　4. 出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　采用鋸齒形出水槽，槽寬0.2m,槽高0.2m</p><p><b>　　5. 排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　污泥產(chǎn)率0.1kgMLSS/kgCOD；</p><p>　　

117、產(chǎn)泥量為：1255.5×0.75×0.1×3000×10-3=282.5kgMLSS/d</p><p>　　取MLVSS/MLSS=0.75，取含水率為98%</p><p>　　則ΔX=282.5/0.75=270.6kgMLSS/d</p><p>　　Qsbr=270.6/[1000×（1-98%）]=30m

118、3/d</p><p>　　每日產(chǎn)泥量282.5kgMLSS/d，則每個(gè)USAB日產(chǎn)泥量70.6 kgMLSS/d,可用75mm排泥管，每天排泥一次。</p><p><b>　　6.產(chǎn)氣量計(jì)算</b></p><p>　　每日產(chǎn)氣量：1255.5×0.75×0.5×3000×10-3=1412.5m3/

119、d</p><p>　　3. 4 SBR反應(yīng)池</p><p>　　3.4.1 設(shè)計(jì)說明</p><p>　　經(jīng)UASB處理后的廢水,COD含量仍然很高,要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),必須進(jìn)一步處理,即采用好氧處理。SBR結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行控制靈活，本設(shè)計(jì)采用4個(gè)SBR反應(yīng)池，每個(gè)池子的運(yùn)行周期為6h。</p><p>　　3.4.2 設(shè)計(jì)參數(shù)</p&