【正文】 OD 負(fù)荷為 4kg/( m3 進(jìn)水分配系統(tǒng)的設(shè)計 （ 1）布水點的設(shè)置 由于所取容積負(fù)荷為 ，所以每個點的布水負(fù)荷面積大于 2m2；本設(shè)計池中共設(shè)置 48個布水點，則每個點的負(fù)荷面積為： Si=S/n=120/48= m2（符合要求） （ 2） 配水系統(tǒng)形式 本設(shè)計采用 U形穿孔管 配水 ，一管多孔式為配水均勻，配水管中心距可采用 ，出水孔孔距也可采用 ，孔徑一般為1020mm，常采用 15mm，孔口向下或與垂線呈 45176。 （ 3）上升水流速度和氣流速度 本次設(shè)計中常溫下容積負(fù)荷 Nv=，沼氣產(chǎn)率 r= m3/ kgCOD，采用厭氧消化污泥接種，空塔水流速度 uk≤ ；空塔沼氣上升速度 ug≤第 23 頁，共 38 頁 。 60176。 廢水流量為 2200m3/d，根據(jù)資料設(shè)有 =1540 m3/d的廢水通過進(jìn)水縫進(jìn) 入沉淀區(qū)，另外 =540 m3/d 的廢水通過回流縫進(jìn)入沉淀區(qū)，則 ν M=（ 24 8 6） = m/h（符合要求） MC=b2/2sinβ =設(shè) BC=，則 MB=BCMC== m AB=2BCcos30176。 = m 則 h5=CD+MNMCcosβ =+176。 = 進(jìn)水縫上板長度為： h3/sinα =176。 UASB反應(yīng)器每個月排泥一次，污泥排入集泥池，再由污泥泵送入污泥濃縮池，第 26 頁，共 38 頁 排泥管選 DN150的鋼管，排泥總管選用 DN200的鋼管。三角堰計算公式q′ = 則堰上水頭： h=（ q′ /） =（ 105/） = m （ 2）出水渠設(shè)計計算 UASB反應(yīng)器中間設(shè)一出水渠， 8條出水槽的出流流至此出水渠，出水渠保持水平，出水由一個出水口排出。 其它設(shè)計考慮 （ 1）取樣管設(shè)計 在池壁高度方向設(shè)置若干個取樣管，用以采取反應(yīng)器內(nèi)的污泥樣，以隨時掌握污泥在高度方向上的濃度分布情況。 SBR反應(yīng)器 Q=2200m3/d=92 m3/h，經(jīng) UASB反應(yīng)器處理的廢水，出水仍達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，因此必須進(jìn)一步處理，本設(shè)計采用間歇式活性污泥法。 （ 4）污泥產(chǎn)量計算 SBR工藝每一周期的排泥量按下式計算： Qw=T（ Hh） V/（ 24Hθ c） 《污水 處理新技術(shù)》 P507 式中 T周期 h H有效水深 m h進(jìn)水水深 m（ Hh即最底水位高） V池容 m3 第 31 頁，共 38 頁 θ c泥齡 d（設(shè)為 7d） 所以剩余污泥量為 Qw=T（ Hh） V/（ 24Hθ c） =8 445/（ 24 5 7） = m3 即每運(yùn)行周期間的單池排泥量為 m3，則單池排泥量 m3/d，總排泥量為 4=135 m3/d。 計算參數(shù) 本工藝采用矩形隔板式接觸池 已知條件 :最大設(shè)計流量 Q=92m3/h,采用氯消毒工藝 ,接觸時間 t=30min,設(shè)計接觸池各部分尺寸 . 構(gòu)筑物計算 （ 1）接觸池容積 V,接觸池水利停留 時間 V=Qt=92 =46m3 設(shè)一座， SBR到消第 32 頁，共 38 頁 毒池之間設(shè) 。令 SBR池每天排泥一次，排泥量為 =135 m3/d （ 3）潷水器設(shè)計 每個池子的進(jìn)水量即潷水量，每個池子設(shè)潷水器一臺，共 4臺，采用機(jī)械旋轉(zhuǎn)潷水器，潷水器參數(shù)為 300 m3/h（排水的實際時間為 30分鐘，剩余 30分鐘為閑置時間，在這個時間段可以進(jìn)行設(shè)備維修或者污泥的充氧），潷水器的活動高度為 =。采用 DN150的鋼管作為主管，支管采用 DN100的鋼管。 （ 5）通行 在反應(yīng)器頂面上設(shè)置鋼架，鋼板行走平臺，并連接上臺樓梯。取水封罐內(nèi)液面至其頂?shù)母叨葹?,水 封近氣管底距水封罐底為 ,則水封罐總高度為 H=++=（取 ） 取水封罐總高度為 H=,直徑 φ 800mm，設(shè)進(jìn)氣管 DN100鋼管一根，出氣管 DN100鋼管一根，進(jìn)水管 DN52鋼一根，放空管 DN50鋼一根，并設(shè)液面計。則 堰上水面總長 L=q/f=三角堰數(shù)量 n=L/b′ =40/=800個，則每條溢流堰三角堰的數(shù)量為800/16=50個，共 50個 100mm的堰口，堰口長 。排泥管利用水靜壓力將剩余污泥排向集泥井。 = 則 h4高度： h4= b3tanα +Δ h h3= tan55176。 =176。 b2=，分隔板下端距反射錐的垂直距離 MN=，則縫隙寬度 l1=MNsinβ = sin60176。 沉淀區(qū)面積 S1=nB1b=4 2 5 2=80 m2 沉淀區(qū)表面負(fù)荷 q=Q/S1=75/80= m3/m2h（符合要求）。 共設(shè) 48個布水孔，出水流速 u選為 ， 則孔徑為： d=［ 4Q/3600nπ u ］ 1/2= 本裝置采用連續(xù)進(jìn)料方式，布水孔孔口向下，有利于避免管口堵塞，而且由于 UASB 反應(yīng)器底部反射散布作用，有利于布水均勻。 h） 對于顆粒污泥，水力負(fù)荷 Vr= m3/（ m2 第 21 頁，共 38 頁 （ 6）攪拌機(jī)型號的選擇 攪拌機(jī)選用 4 臺立軸式機(jī)械混合攪拌機(jī)，攪拌機(jī)型號為 JWH6501。 第 18 頁，共 38 頁 序號 項目 金額 /（元 /噸廢水） 備注 水解氧化 UASB+SBR 1 電費 按 /kwh計 2 人工費 按 2500元 /人月計 3 藥劑費 4 維護(hù)費 年維修費按直接的投 資的 2%計 5 運(yùn)行費 為前 4項之和 6 折舊費 折舊費按 5%計 7 處理成本 運(yùn)行費和折舊費之和 總結(jié) 由以上幾張表格的比較可得出以下結(jié)論： 水解氧化工藝 UASB+SBR工藝 污染物去除方面 達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，但是 N/P的出水濃度比 UASB+SBR高 達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)且去除率較高，處 理效果比較好 產(chǎn)泥方面 產(chǎn)泥量較大，增加污泥處理 費用 產(chǎn)泥量比水解氧化工藝少 ，污泥處理費用少 操作方面 工藝組合與參數(shù)選擇較為 合理，操作簡單 處理流程簡潔，全自動化操作， 節(jié)省勞動力 構(gòu)造方面 如果構(gòu)筑物的構(gòu)造不合理會影響運(yùn)行效果，致使出水水質(zhì)下降 流程中可回收大量沼氣作為能源，節(jié)省運(yùn)行費用 造價方面 造價較高，且運(yùn)行成本高， 占地面積大 造價比水解酸化低，運(yùn)行成本也 較低，占地面積小 終上所述，該工程應(yīng)選用 UASB+SBR 工藝處理啤酒廠生產(chǎn)廢水，該工藝具體流程如下： 5 主要處理設(shè)備和構(gòu)筑物的設(shè)計計算 ．中格柵 作用：去 除 污水中較大顆粒懸浮物，保證后續(xù)工藝的正常 運(yùn)行。 (4) 二沉池：由于 SBR反應(yīng)器已有沉淀效果故方案二中不設(shè)二沉池。濾液送到細(xì)格柵池子進(jìn)行處理。 該處理工藝是輕工部設(shè)計院為代表的推薦采用方案，河南開封啤酒廠、青島湖島啤酒廠、廈門冷凍廠啤酒廠等均采用此處理工藝流程，處理后均達(dá)標(biāo)排放。故水解池可以改變原污水的可生化性，從而減少反應(yīng)的時間和處理的能耗。②節(jié)約污泥處理費用。采用該工藝既降低處理成本，又能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。這樣一來能提高UASB反應(yīng)器對進(jìn)水水溫、 pH值和 COD濃度的適應(yīng)能力，只需在 UASB反應(yīng)器進(jìn)水前對其 pH和溫度做一粗調(diào)即可。本處理工藝的關(guān)鍵設(shè)備是 UASB反應(yīng)器。經(jīng)研究、分析、驗證發(fā)現(xiàn)這是由于負(fù)荷波動或操作不當(dāng)造成溶解氧不 足而引起的。此外，為防止填料表面形成污泥團(tuán)應(yīng)采用比表面積大、不結(jié)泥團(tuán)的半軟性填料。 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。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 (因為好氧處理單元的能耗直接和處理負(fù)荷成正比 )。 第 8 頁，共 38 頁 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。應(yīng)該指出，啤 酒廢水中的乙醇是一種有效的顆粒化促進(jìn)劑［ 19］，它為 UASB的成功運(yùn)行提供了十分有利的條件。 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)置了一個專用的氣 液 固分離系統(tǒng)（三相分離室）［ 10］。該法運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、動力 消耗少，但低溫對運(yùn)行影響大，在處理高濃度廢水時需增加轉(zhuǎn)盤組數(shù)。這種方法可以得到很高的生物固體濃度和較高的有機(jī)負(fù)荷，因此處理效率高，占地面積也小于活性污泥法。深井曝氣實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。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。這類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。 80年代中前期，多數(shù)處理系統(tǒng)以好氧生化處理為主。啤酒廢水的水質(zhì)和水量在不同季節(jié)有一定差別，處于高峰流量時的啤酒廢水，有機(jī)物含量也處于高峰。 啤酒廠年產(chǎn)量為 3萬噸，每天排放的生產(chǎn)污水為 m3。 該廠擬建廢水處理站，要求廢水經(jīng)處理后達(dá)到《啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB198212021） . 啤酒生產(chǎn)工藝 啤酒生產(chǎn)過程主要分為：制麥、糖化、發(fā)酵、罐裝四個部分。該廠以 大 麥為主要原料生產(chǎn)啤酒，年生產(chǎn)規(guī)模為 3萬噸啤酒，擁有員工 500多名。啤酒產(chǎn)業(yè)的未來也應(yīng)與其它流程行業(yè)相似，逐漸向管控一體化方向過渡，使生產(chǎn)數(shù)據(jù)更好地整合到經(jīng)營決策渠道，生產(chǎn)控制模型將愈加趨于合理，智能化程度也將得到進(jìn)一步提高。 Q=2200m3/d CODCr:1200mg/L BOD5:750mg/L SS:250mg/L PH:68 NH3N： mg/l TN： 35 mg/l TP： 10 mg/l 含少量油類 色度 : 200 總設(shè)計規(guī)模 Q=2200 m3/d 處理要求 該 污水處理站的排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》、《啤酒工藝污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》等。在生物氧化過程中，有些微生物如球衣 細(xì)菌（俗稱絲狀菌）、酵母菌等雖能適應(yīng)高有機(jī)碳、低 N量的環(huán)境，由于球衣細(xì)菌、酵母菌等微生物體系大、密度小菌膠團(tuán)細(xì)菌不能在活性污泥法的處理構(gòu)筑物中正常生長，這也是早期活性污泥處理啤酒廢水不理想的主要原因之一。 1988年開封啤酒廠國內(nèi)首次將厭氧酸化技術(shù)成功的 引用到啤酒廠工業(yè)廢水處理工程中，節(jié)能效果明顯，約節(jié)能 30～ 50%，而且使整個工藝達(dá)標(biāo)排放更加容易和可靠。該處理工藝的主要部分是曝氣池和沉淀池。 間歇式活性污泥法（ SBR）：通過間歇曝氣可以使動力耗費顯著降低， 同時，廢水處理時間也短于普通活性污泥法。據(jù)測定［ 6］，當(dāng)進(jìn)水 BOD5濃度為 2400 mg/l時，出水濃度可降為 50 mg/l，去除率高達(dá) %。在此基礎(chǔ)上，山東省環(huán)科所改常壓曝氣為加壓曝氣（ P=～ MPa），目的在于強(qiáng)化氧的傳質(zhì)，有效提高廢水中的溶解氧濃度，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。 厭氧生物處理 厭氧生物處理適用于高濃度有機(jī)廢水（ CODcr＞ 2021 mg/l, BOD5＞ 1000 mg/l）。顆粒污泥的形成是厭氧細(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)高的水力負(fù)荷將產(chǎn)生污泥的水力篩選，淘汰沉降性能差的絮體污泥而留下沉降性能好的污泥，同時產(chǎn)生剪切力 ，使污泥不斷旋轉(zhuǎn)，有利 于絲狀菌互相纏繞成球。 由上可知，采用厭氧 +好氧的工藝處理啤酒廢水是比較合適的，先厭氧使微生物處理掉較多的有機(jī)物，然后接好氧工藝做后續(xù)處理，是廢水達(dá)標(biāo)排放是我們這次設(shè)計的大方向。 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。上流式厭氧污泥床 和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等特點。由于該廢水中懸浮物濃度較高，因而池內(nèi)污泥產(chǎn)量很大，而原工藝僅在水解酸化池前端設(shè)計了污泥斗，所以池子的后部很快就淤滿了污泥。這些因素使得生物接觸氧化池沒有發(fā)揮出應(yīng)有的作用，處理效果不理想。正確的處理措施應(yīng)是減小曝氣量，待脫落的生物膜隨水流 流出后再逐漸增加曝氣量使溶解氧濃度恢復(fù)到原有水平，若水溫適宜 則 2～ 3 d后生物膜就可恢復(fù)正常。這就要求廢水進(jìn)入 UASB反應(yīng)器之前必需進(jìn)行酸度和溫度的調(diào)節(jié)。 此處理工藝主要有以下特點：①實踐證明，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。沼氣的熱值約為 22 680kJ/m3，煤的熱值為 21 000 kJ/t計算，則 1m3沼氣的熱值相當(dāng)于 1 kg原煤，這樣可節(jié)煤約 4 t/d左右，年收益約為 元。