【正文】 流程簡圖表示選擇結果。 （ 5）管道系統(tǒng)計算包括：管道系統(tǒng)圖，流速，管徑，壓損。 指 導 教 師 （ 簽 字 ） 教研室主任（簽字） 批 準 日 期 接 受 任 務 書 日 期 完 成 日 期 接受任務書學生（簽字） 黃海浪 啤酒廠廢水處理站工藝設計 4 摘 要 啤酒廢水中有機物含量較高，如直接排放 ，即污染環(huán)境又降低啤酒工業(yè)的原料利用率，為此，許多學者和廠家對啤酒廢水的處理和利用技 術進行研究，本文根據前人的研究成果綜述了啤酒廢水的處理和利用現 狀，有針對性的對啤酒廢水自身的特性，通過對 UASB ＋ CASS 法處理啤酒廢水，新型接觸氧化法處理啤酒廢水，生物接觸氧化法處理啤酒廢水，上流式厭氧污泥床（ UASB ）等處理啤酒廢水的的幾種處理方法的詳細分析，確定最佳方案 —— UASB 反應器。 UASB 處理高濃度有機廢水，其關鍵是培養(yǎng)出沉降性能良好的厭氧顆粒污泥。 80 年代以來，我國啤酒工業(yè)得到迅速發(fā)展，到目前我國啤酒生產廠已有 800 多家，據 1996 年統(tǒng)計我國啤酒產量達 1 650 萬 t，既成為世界啤酒生產大國，又成為較高濃度有機物污染大戶，啤酒廢水的排放和對環(huán)境的污染已成為突出問題，引起了各有關部門的重視。 啤酒廢水的主要特點之一是 BOD5/CODCr 值高，一般在 50%及以上，非常有利于生化處理，同時生化處理與普通物化法、化學法相比較：一是處理工藝比較成熟；二是處理效率高， CODCr、 BOD5 去除率高，一般可達 80%～ 90%以上；三是處理成本低 (運行費用省 )。也就是必須進行污水治理，進行廢水再生處理。 隨著改革開放和人民生活水平的提高，我國的啤酒行業(yè)發(fā)展迅速，啤酒產量在連續(xù)九年名列世界第二后， 20xx年以 2200多萬噸的產量，位居世界第一。 目前，國內外啤酒廢水處理技術有了迅速的發(fā)展，常常采用以生化為主，生化與物化相結合的處理工藝。這種方法在處理啤酒廢水時，在厭氧反應中，放棄反應時間長、控制條件要求高的甲烷發(fā)酵階段，將反應控制在酸化階段，這樣較之全過程的厭氧反應具有以下優(yōu)點： （ 1）由于反應控制在水解、酸化階段反應迅速，故水解池體積?。? （ 2）不需要收集產生的沼氣，簡化了構造，降低了造價，便于維護，易于放大； （ 3）對于污泥的降解功能完全和消化池一樣，產生的剩余污泥量少。酸化效果的好壞直接影響 SBR 反應器的處理效果，有機物去 除主要集中在 SBR 反應器中。調節(jié)池既有調節(jié)水質、水量的作用，還由于廢水在池中的停留時間較長而有沉淀和厭氧發(fā)酵作用。 該工藝處理效果好、操作簡單、穩(wěn)定性高。 內循環(huán) UASB 反應器 +氧化溝工藝： 此工藝采用厭氧和好氧相串聯(lián)的方式，厭氧采用內循環(huán) UASB 技術，好氧處理用地有一處狹長形池塘，為了降低土建費用，因地制宜，采用氧化溝工藝。這就要求廢水進入 UASB 反應器之前必需進行酸度和溫度的調節(jié)。 UASB 反應器的出水水質一般都比較穩(wěn)定，在回流系統(tǒng)的作用下重新回到配水系統(tǒng)。 此處理工藝主要有以下特點： ① 實踐證明，采用內循環(huán) UASB 反應器＋氧化溝工藝處理啤酒廢水是可行的，其運行結果表明 CODCr 總去除率高達 95％以上。與鋼筋混凝土結構相比，具有一次性投資低，運行穩(wěn)定，處理效果好等特點。 CASS 池是系統(tǒng)的核心。選擇區(qū)的基本功能是防止污泥膨脹，污水中溶解性有機物能夠通過酶反應而被污泥顆粒吸附除去，回流泥中的硝酸鹽可在該選擇區(qū)內得以反硝化；在兼氧區(qū)內，有微量曝氣，基本處于缺氧狀態(tài)，有機物在此區(qū)內得到初步降解，同時也可除去部分硝態(tài)氮；好氧區(qū)為曝氣區(qū)，主要進行硝化和降解有機物，同時也進行硝化反硝化過程。 該法具有以下特點：工藝簡單，穩(wěn)定可靠，操作維修方便，無需進行大量污泥回流；運行周期靈活可變，耐沖擊負荷能力強；能同時實現硝化／反硝化，以去除污水中總氮，處理效率高，出水水質好；池中沒有吸附選擇區(qū)，故無污泥膨脹，污泥產生量少；在同一池內進行產物降解過程和泥水分離過程，無需設置初沉池和二沉池 ，初投資低，運行費用少，占地面積??；整套系統(tǒng)實行全自動控制，節(jié)省人工費用；組合簡單，便于分階段施工。這些處理方法與工藝各有其特點和不足之處，但各自都有較為成功的經驗。由此可見，利用生物厭氧工藝處理啤酒生產廢水是正確合理經濟的方法，能取得比較理想的效果。但由于我國啤酒工業(yè)發(fā)展起步較晚，投資費較低，在生產中對形成的廢渣、廢水的控制還不得力，因此造成廢水量較大。主要采用的生化處理有以下三種：直接使用好氧接觸處理工藝；水解酸化，再加上后續(xù)處理工藝；采用 UASB反應器進行厭氧處理，再進行后續(xù)處理。廢水的主要特點是固體懸浮物含量高，有機濃度大。 本課題研究的主要內容： （ 1） 污染治理工藝的選擇：需采用先進的工藝與設備，并兼顧經濟合理性，治理后達標。 （ 4） 系統(tǒng)布置圖包括：系統(tǒng)圖，平面圖，剖面圖，高程圖，尺寸標注。 提交的成果： （ 1） 畢業(yè)設計正文一篇； （ 2） 圖紙至少六張； （ 3） 至少一篇引用的外文文獻及其譯文； 安徽工程大學畢業(yè)設計（論文） 17 第 3 章 工藝路線的確定及選擇依據 處理方法比較 啤酒廢水中大量的污染物是溶解性的糖類、乙醇等，這些物質具有良好的生物可降解性，處理方法主要是生物氧化法 。近年來， SBR 和氧化溝工藝得到了很大程度的發(fā)展和應用。 （二）水解 — 好氧處理工藝 水解酸化可以使啤酒廢水中的大分子難降解有機物轉變成為小分子易降解的有機物，出水的可生化性能得到改善，這使得好氧處理單元的停留時間小于傳統(tǒng)的工藝。因此，比完全好氧處理經濟一些。 常用的厭氧反應器有 UASB、 AF、 FASB 等， UASB 反應器與其他反應器相比有以下優(yōu)點： ①沉降性能良好，不設沉淀池，無需污泥回流 ②不填載體，構造簡單節(jié)省造價 ③由于消化產氣作用，污泥上浮造成一定的攪拌，因而不設攪拌設備 ④污泥濃度和有機負荷高，停留時間短 同時，由于大幅度減少了進入好氧處理階段的有機物量，因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產量，從而使整個廢水處理過程的費用大幅度減少。 處理工藝路線的確定 通過上述分析比較，本案選用厭氧 — 好氧處理。調節(jié)池中出來的水用泵連續(xù)送入UASB 反應器進行厭氧消化，降低有機物濃度。污泥脫水后形成泥餅，裝車外運處置。 設計計算 由于本設計水量較少，故格柵直接安置于排水渠道中。 即柵槽寬為 += m ，取 m。 黃海浪 啤酒廠廢水處理站工藝設計 22 設計參數 設計流量 Q = 20xxm3/d = m3/h =； 取 Q=23L/s，則一臺泵的流量為 ，取 13 L/s。 設計計算 調節(jié)池有效容積 V = QT = 5 = m3 調節(jié)池水面面積 調節(jié)池有效水深取 米，超高 米，則 24 1 6 .6 5 7 5 .85 .5VAmH? ? ? 調節(jié)池的長度 取調節(jié)池寬度為 12 m，長為 10 m，池的實際尺寸為：長寬高 =12m 10m 6m = 720 m3。 選擇 150QW1001511 型污水泵三臺，兩用一備，其性能見表 23 表 43 150QW1001511 型污水泵性能 流量 30L/s 電動機功率 11KW 揚程 15m 電動機電壓 380V 轉速 1460r/min 出口直徑 150 ㎜ 軸功率 泵重量 280kg 效率 % UASB 反應池 設計說明 UASB 反應池由進水分配系統(tǒng)、反應區(qū)、三相分離器、出水系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)及沼氣收集系統(tǒng)組成。 式中： V 有效 反應器有效容積 ， m3 Q 設計流量 ， m3/d S0 進水有機物濃量 ,kgCOD/m3 Nv 容積負荷 ,kgCOD/(m3 39。三相分離器的設計主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設計。 沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應器的水平面積，即 160 m2 。 b1 = = m 則相鄰兩個下三角形集氣罩之間的水平距離： b2 = b 2 b1 = – 2 = m 則下三角形回流縫面積為： S1 = b2 l = Sin55176。 55tg176。 s； V———— 液體的運動粘滯系數， cm2/s 取 d = (氣泡 )，常溫下，ρ 1 = , ρ g = 10 3g/cm3 ， V = , ρ = ，μ = Vρ 1 = = 由斯托克斯工式可得氣體上升速度為： ? ?320 . 9 5 9 8 1 1 . 0 3 1 . 2 5 1 0 0 . 0 1 0 . 2 6 6 ( / ) 9 . 5 8 ( / )1 8 0 . 0 2b c m s m hV ??? ? ? ? ? ? ?? ?? ； aVV ?? ； baV BCV AB? ；可脫去 d≧ 的氣 泡。每個反應器設置 10 根 DN150 ㎜支管，每根管之間的中心距離為 m，配水孔徑采用 16 ㎜，孔距 m，每孔服務面積為 = ㎡，孔徑向下，穿孔管距離反應池底 m，每個反應器有 66 個出水孔，采用連續(xù)進水。 空塔氣流速度 2 0 0 0 / 2 4 1 . 4 0 . 8 0 . 4 0 . 1 1 6 /320og Q C ru m hS ? ? ? ?? ? ? ＜ m/h 黃海浪 啤酒廠廢水處理站工藝設計 30 符合要求。每天排泥一次。 ① 單個反應器流量 38 3 . 3 3 0 . 0 2 3 /3 6 0 0 3 6 0 0ii Qq m s? ? ? 安徽工程大學畢業(yè)設計（論文） 31 ② 設出水槽口附近水流速度為 m/s，則 槽口附近水深 /6 0 .0 2 3 / 6 0 .0 6 40 .3 0 .2iq mua ??? 取槽口附近水深為 m，出水槽坡度為 ；出水槽尺寸 10 m m m；出水槽數量為 6座。 s），則堰上水面總長為： 28 2 5 .0 71 .1 1 7iqLmf?? 。設出水渠寬，坡度 ，出水渠渠口附近水流速度為 。 一條溢流堰上共有 42 個 100㎜的堰口， 42 個 140 ㎜的間隙。 每個 UASB 反應器處理水量 28L/s,查 知溢流負荷為 12 L/（ m出水是否均勻對處理效果有很大的影響。 2. 產泥量計算 厭氧生物處理污泥產量?。? ① UASB 反應器總產泥量 0. 07 20 00 1. 4 2 39 2 /oX rQ C E k gV SS d? ? ? ? ? ? ? 式中： △ X———— UASB 反應器產泥量， kgVSS/d ； r ———— 厭氧生物處理污泥產量， kgVSS/kgCOD； Co———— 進水 COD 濃度 kg/m3； E———— 去除率，本設計中取 80%。 d)；產氣率為： ；需滿足空塔水流速度 uk≤ m/h,空塔沼氣上升流速 ug≤ m/h。 52 3 4 51. 35 0. 4 0. 7 0. 2255 0. 22 55 0. 180. 5 1. 1 1. 15 0. 18 2. 57D F A F A D mh D F Sin Sin mh h h h h m? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? UASB 總高 H = ，沉淀區(qū) 高 ，污泥區(qū)高 ，懸浮區(qū)高 ，超高 。一般廢水的μ 凈水的μ ,故取μ = 假定氣泡上升流速和水流流速不變 沿 AB 方向水流速度： 1 0 4 . 2 2 . 3 4 /2 0 . 3 7 1 0 2 6ia Q mhC E B NV ? ? ?? ? ? ? ? ? 式中： B———— 三相分離器長度 N———— 每池三相分離器數量 氣泡上升速度： Vb = 21()18 gg dr rrm180。 cos55176。 確定上下三角形集氣罩相對位置及尺寸，由圖可知： BC = b3/sin35176。 n = 10 6= m2 下三角集氣罩之間的污泥回流逢中混合液的上升流速 (V1)可用下式計算： V1 = Q1/S1 式中：