【正文】 院： *****學院 專 業(yè)： **** 班 級： **** 學 號： ******** 指導教師： **** 2011年 **月 **日一、選題依據(jù)(擬開展研究項目的研究目的、意義等) 20lO年我國啤酒產(chǎn)量達4000多萬噸，平均廢水年排放量約4億m3以上，因此啤酒廢水的排放和對環(huán)境的污染已成為突出問題。隨著人們對于節(jié)能價值和意義的認識不斷變化與提高，開發(fā)節(jié)能工藝與產(chǎn)品引起了國內(nèi)環(huán)保界的重視。 目前國內(nèi)外常用的幾種廢水處理方法如下： (1)UASB好氧接觸氧化工藝處理啤酒廢水 (2)新型接觸氧化法處理啤酒廢水 (3)生物接觸氧化法處理啤酒廢水 (4)UASB+SBR法處理啤滔廢水 (5)內(nèi)循環(huán)UASB反應器和氧化溝工藝處理啤酒廢水 考慮經(jīng)濟節(jié)能，本文采用UASB+SBR法處理廢水，此處理工藝主要包括UASB反應器和SBR反應器。四、進程計劃(各研究環(huán)節(jié)的時間安排、實施進度、完成程度等) 2011年05月之前，完成設(shè)計說明書； 2011年06月01日，完成圖； 2011年06月0109日，修改； 2011年06月09日，上交所有打印稿。 實踐，就是把我們在學校所學的理論知識，運用到客觀實際中去，使自己所學的理論知識有用武之地。通過這段時間的實習，學到一些在平時感受不到的東西。而是要深入地探索，為自己的未來打好基礎(chǔ)，在學校學會更多的書面專業(yè)知識，在實踐中好好利用知識進行運作。然后對設(shè)計工藝進行運行參數(shù)調(diào)試和優(yōu)化，并對工業(yè)化裝置的運轉(zhuǎn)狀況進行總結(jié)，最終得出適合該類廢水的推薦處理工藝和運行參數(shù)。啤酒的釀造方法隨啤酒的種類不同而異，但是其工藝一般都可分為：制麥芽、糖化、發(fā)酵、洗瓶及灌裝等4大工序。pH值取決于CIP單元上所使用的化學物質(zhì)的數(shù)量和類型(如苛性鈉、磷酸、硝酸)。目前厭氧與好氧工藝在啤酒廢水處理上的運用較為廣泛。有機廢水中的有機物，如碳水化合物(糖類)、脂肪、蛋白質(zhì)等，在水解酸化細菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、同型產(chǎn)乙酸菌和產(chǎn)甲烷菌等微生物類群的次第作用下，先后經(jīng)歷了水解階段、產(chǎn)酸發(fā)酵階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段等分解代謝過程，最終被分解為CHC02和H20。UASB是厭氧反應器的第二代產(chǎn)品，也是目前應用最廣泛最成熟的厭氧反應器。近年來在傳統(tǒng)活性污泥法基礎(chǔ)上，引入了一些新工藝，如射流活性污泥法、生物接觸氧化法、SBR(序批活性污泥法)工藝等。在串聯(lián)工藝中，厭氧法作啤酒廢水的預處理，厭氧反應可在常溫下進行，不需額外加熱；好氧法作后處理，便可充分發(fā)揮二種處理方法的優(yōu)點。 厭氧接觸法屬于傳統(tǒng)厭氧消化技術(shù)的發(fā)展。上流式厭氧污泥床（UASB），屬采用了滯留型厭氧生物處理技術(shù)，在底部有污泥床，依據(jù)進水與污泥的高效接觸提供高的去除率，依靠頂部的三相分離器，進行氣、液、固分離，能使污泥維持在污泥床內(nèi)而很少流失。盡管厭氧過濾器抗沖擊負荷能力大，處理效率亦高，但不適合本次設(shè)計進水水質(zhì)(SS濃度較高)。盡管采用生物膜法處理效果可能會稍好，但難以適應BOD5大于250mg/L的來水。其次由于進水、曝氣、沉淀、排水等工序在一個池內(nèi)進行，省去了沉淀池和污泥回流設(shè)施，故而其工程投資和占地面積均小于一般活性污泥法。 本設(shè)計處理生產(chǎn)廢水，盡管SS含量不低，但較大漂浮物及較大顆粒少，格柵攔截的污染物不多，故選用人工清渣方式。調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)周期T=調(diào)節(jié)池容積V=TQh=7416. 6=2900m3取調(diào)節(jié)池有效水深h=6m，備用構(gòu)筑物超高0．5m，調(diào)節(jié)池規(guī)格 22m22m， V有=3200m3 調(diào)節(jié)池設(shè)污泥斗四個，每斗上口面積11m11m，泥斗傾角。提升選用泵KRT k100—315／232u型潛水泵，流量為230m3/h，共三臺，兩用一備，電壓380V，泵重54kg。d）（m2h）以下，進入沉淀區(qū)前，；③ 沉降斜板傾角不應小于50176。1）小斜板(反射錐)臨界長度計算 AO’=[（q/(Lρ1 （28） 式中 γ——液體的運動粘滯系數(shù)，cm2/s 設(shè)水溫為25℃，103g/cm3，凈水γ= 凈水動力粘度為 μ’=γ即β=35176。 上集氣罩沉入斜板的垂直距離Ha= 大集氣罩的收氣面積占總面積的比例為 A3/A= 50%符合要求沉淀區(qū)面積S=回流縫的過水流速為：υ= UASB設(shè)計結(jié)果：D=12m，H=6m，其中超高 m，三相分離器高度H2=，反應區(qū)高，反應器底污泥區(qū)高。氣泡進入氣室必須保證滿足以下公式要求：UP/υ （29） 式中 UP——氣泡垂直上升速度 υ——氣泡實際縫隙流速 L2——回流縫垂直長度 L1——小斜板與大斜板重疊長度根據(jù)三相分離器設(shè)計結(jié)果，得： /υ==（）/[（）]=可見/υ，滿足脫氣條件要求 布水系統(tǒng)的設(shè)計計算 為了保證兩個UASB反應器運行負荷的均勻，并減少污泥床內(nèi)出現(xiàn)溝流短路等不利因素，要設(shè)計配水系統(tǒng)。1) 內(nèi)圈 服務面積Sl=6=折合為圓的直徑 D1== 用此直徑作一虛圓，在該虛圓內(nèi)等分虛圓面積處設(shè)一圓環(huán)，其上布6個孔。 環(huán)形出水渠在運行穩(wěn)定，溢流堰出水均勻時，可假設(shè)為兩側(cè)支渠計算。d)設(shè)計流量 Q=進水濃度CODCr CODCr去除率 E=85%UASB反應器總產(chǎn)泥量為 △X=rQSr=RQS0E=8000=（干）/h每池產(chǎn)泥 △=△X/4=（干）/h 設(shè)污泥含水量為98％，因含水率P95％，取ρ=1000kg/m3，則污泥產(chǎn)量為 2） 排泥系統(tǒng)設(shè)計 UASB產(chǎn)生的外排污泥主要是有機污泥，故UASB只設(shè)底部排泥管，排空時由污泥泵從排泥管強排?！勰啻矁?nèi)分別設(shè)置取樣管4根，取樣管選用DN50鋼管，配球閥取樣。5）通行 、鋼板行走平臺，并連接上臺鋼梯。 曝氣沉淀池參考曝氣沉砂池和豎流沉淀池設(shè)計。 預曝氣沉淀池工藝構(gòu)造計算， 預曝氣沉淀池，曝氣時間30min，沉淀時間1h，— （m2 沉淀區(qū)平面尺寸5m5m4。 曝氣裝置設(shè)計計算1）曝氣量計算 設(shè)計流量為8000m3/d。管徑為DN50。s) 設(shè)計堰板長1000mm，共5塊，總長5000mm堰板上共設(shè)90176。s） 符合要求 曝氣池其他設(shè)計1）排泥 預曝氣沉淀池內(nèi)污泥貯存在1—2d后，每天排泥一次，采用重力排泥，流入集泥井，排泥管管徑DN200mm。 SBR反應池 SBR法的處理效果為：進水CODCr300mg/L、BOD5140mg/L、SS50mg/L，出水CODCr60mg/L、BOD520mg/L、SS30mg/L。 ，反應(曝氣)—，—。MLSS=1508533=15362）SBR反應容積SBR反應池容積 V=++ （219） 式中 Vsi——代謝反應所需污泥容積，m3 VF——反應池換水容積，m3 Vb——保護容積，m3VF為SBR反應池的進水容積，即 VF=(8000/24) 2/4=單池污泥容積為Vsi=Vs/4=384m3 V=+384+Vb3）SBR反應池構(gòu)造尺寸 SBR反應池為滿足運行靈活及設(shè)備安裝需要，設(shè)計為長方形，一端為進水區(qū)，另一端為出水區(qū)。為保證均勻配水，水渠末端不發(fā)生雍水，因此保證末端流速υ≤。SBR生物代謝產(chǎn)泥量為△X=aQSr－b1）需氧量計算 SBR反應池需氧量O2計算式為 O2=aQSr+bXV (222) = aQSr+b(QSr/) 式中a——微生物代謝有機物需氧率，kg/kg b——微生物自氧需氧率，l/d根據(jù)類似工程經(jīng)驗數(shù)據(jù)，取a=，b=，需氧量為O2=8000（－）+（1/）8000（－）103=2）供氣量計算 設(shè)計采用塑料SX—1型空氣擴散器，敷設(shè)SBR反應池池底。在每根支管上設(shè)6條配氣豎管，為SBR池配氣，四池共四根供氣支管，24條配氣豎管。每根豎管的供氣量為 /min=每個空氣擴散器的配氣量為 /min=表21 空氣管道的管線計算管段編號管段長度/m空氣流量/(m3/min)空氣流速/(m/s)管徑/m配件當量長度/m計算長度/m壓力損失(pa/m)LGsUDL0L+L0ih10/1150彎頭一個9/1050三通一個8/950三通一個，彎頭二個，閘閥一個7/8100彎頭一個006/7100三通一個5/6100三通一個4/5100三通一個3/4100三通一個2/3100三通一個，閘閥一個1/2200三通三個，彎頭一個0/1100彎頭，閘閥，止回閥各一個合計由計算表可得：空氣管路總水頭損失為∑h==730Pa，即100mmH2O，SX—1型空氣擴散器壓力損失為200mmH2O，則曝氣系統(tǒng)總壓力損失為 h=++= 鼓風機所需壓力為P=++1= mH2O圖25 管線圖 污泥處理系統(tǒng) 產(chǎn)泥量 根據(jù)前面計算知，有以下構(gòu)筑物排泥。其中各構(gòu)筑物排泥，—(除SBR外)。則集泥井總?cè)莘e為16+50=66m3。 集泥井中安裝潛污泵兩臺，購三臺，使用兩臺，備用一臺。 污泥濃縮池設(shè)計計算主要濃縮方法有重力濃縮和氣浮濃縮。 濃縮池下部為錐斗，上口尺寸() m2，下口尺寸為() m2，則污泥斗容積為 +=，滿足要求。該脫水機處理能力為430kg(干)/h。2)濾帶清洗水泵 DA1—805清水泵一臺，—，揚程44—64mm，占地尺寸為1400mm700mm。擬選用SD363520/7000鼓風機3臺，2用1備。鼓風機在出風支管上裝設(shè)壓力表及安全閥，鼓風機由值班室和中控室均可控制。 4 處理成本估算 電費 KRT k100315/，21222=924，即924 kWh： ，22422=1936，即1936 kWh； ，l24=，即52．8％； ，422=16，即16kWh； ， 1012=20，即20kWh； ，48l2=96，即96kWh； ，112=2，即2kWh： ，34l2=68，即68kWh：JZ2000/，2=。結(jié)論 該啤酒廠采用UASB和SBR組合全生化工藝處理高濃度啤酒廢水其生物活性強，污泥量少，耐沖擊負荷，容積負荷高，占地面積少，COD、BOD的去除率高，出水水質(zhì)好，管理簡單等優(yōu)點。當前水資源緊缺已成為世界關(guān)注的焦點，而啤酒廢水有害無毒，應適當采用一些物理化學方法使出水回用，節(jié)約水源。 還要感謝一直以來幫助我的同學，感謝他們對我的設(shè)計中遇到的問題給予有益的討論，以及正確的