【正文】 25 024 2 4 0 .3 2 1 6 0 3 .5 1 40 .1 3 5 0 0asSt h hNX? ??? ? ? ?? 式中： ? ———— 充水比 0S ———— 進水 BOD 值， mg/l； sN ———— BOD污泥負荷， kgBOD/㎏ MLSS； X———— 混合液污泥濃度， mg/L。 設(shè)計 選用 300 鋼板水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式儲氣柜，尺寸為 φ 7000㎜ H6000 ㎜。 ④ UASB 排水管設(shè)計計算 選用 DN250 鋼管排水，充滿度為 ，管內(nèi)水流速度為 324 2 8 1 0 0 .9 5 /0 .6 0 .2 5v m s?????? (6)沼氣收集系統(tǒng)設(shè)計計算 23 1. 沼氣產(chǎn)量計算 沼氣主要產(chǎn)生 厭氧階段，設(shè)計產(chǎn)氣率取 3 /m kgCOD 。 每個 UASB 反應(yīng)器處理水量 28L/s,查知溢流負荷為 12 L/（ m 21 2. 產(chǎn)泥量計算 厭氧生物處理污泥產(chǎn)量取 ： ① UASB 反應(yīng)器總產(chǎn)泥量 7 500 0 392 /oX rQ C E k gV SS d? ? ? ? ? ? ? 式中 ： △ X———— UASB 反應(yīng)器產(chǎn)泥量， kgVSS/d ； r ———— 厭氧生物處理污泥產(chǎn)量， kgVSS/kgCOD； Co———— 進水 COD 濃度 kg/m3； E———— 去除率，本設(shè)計中 取 80%。 52 3 4 51 .3 5 0 .4 0 .7 0 .2 25 5 0 .2 2 5 5 0 .1 80 .5 1 .1 1 .1 5 0 .1 8 2 .5 7D F A F A D mh D F S in S in 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 。 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(shù)量 氣泡上升速度： Vb = 21()18 gg dr rrm180。 19 確定上下三角形集氣罩相對位置及尺寸，由圖可知： BC = b3/sin35176。 ，取 h3 = ； b1 = h3/tgθ 式中： b1———— 下三角集氣罩底水平寬度， m。 31 6 0 5 8 0 0ii hmVS? ? ? ?有 效 單個反應(yīng) 器 實際尺寸 16m 10 m m 反應(yīng)器數(shù)量 2座 總池面積 21 6 0 2 3 2 0i nmSS? ? ? ? ?‘總 反應(yīng)器總?cè)莘e 396 0 2 19 20iV V n m? ? ? ? 總有效反應(yīng)容積 33V 80 0 2 16 00 15 56iV n m m? ? ? ? ?有 效 有 效 ， 符合有機符合要求 17 UASB 體積有效系數(shù) 1600 1 0 0 % 8 3 .3 %1920 ?? 在 70%90%之間，符合要求 ④ 水力停留時間（ HRT）及水力負荷率 (Vr) ? ?321600 Q 208 .33 / S 160HRTrV hQV m m ht ? ? ???? ? ? ? ???有 效總 符合設(shè)計要求。 UASB 反應(yīng)池有以下優(yōu)點： ? 沉降性能良好，不設(shè)沉淀池，無需污泥回流 ? 不填載體，構(gòu)造簡單節(jié)省造價 ? 由于消化產(chǎn)氣作用，污泥上浮造成一定的攪拌，因而不設(shè)攪拌設(shè)備 ? 污泥濃度和有機負荷高，停留時間短 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計流量 Q = 5000m3/d = m3/h =； 進水 COD=1400mg/L 去除率為 80% ； 容積負荷（ Nv）為： (m3 (1)選泵前總揚程估算 12 經(jīng)過格柵水頭損失為 ，集水池最低水位與所需提升經(jīng)常高水位之間的高差為： = m (2)出水管水頭損失 總出水管 Q=60L/s，選用管徑 DN250，查表的 v=,1000i=,一根出水管，Q=30L/s，選用管徑 DN200， v=,1000i=，設(shè)管總長為 40m，局部損失占沿程的30%，則總損失為： ? ?9 .9 1 4 0 1 0 .3 0 .51000 m? ? ? ? (3)水泵揚程 泵站內(nèi)管線水頭損失假設(shè)為 ，考慮自由水頭為 ,則水泵總揚程為： H=+++= 取 8m。 (3)進水渠道漸寬部分的長度 設(shè)進水渠道寬 B1= m ，其漸寬部分展開角度 α 1= 60176。 8 3工 藝流程計算 啤酒 污水 處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算 設(shè)計說明 格柵主要是攔截 污水 中的較大顆粒和漂浮物，以確保后續(xù)處理的順利進行。 (3).在認真計算并留有余量的前提下，力求縮小全程水頭損失及提升泵站的揚程，以降低運行費用。 （ 6）管道埋深 ① 壓力管道 在車行道之下，埋深 ～ ，不得不小于 ，在其他位置 ～，不宜大于 。 集泥井至濃縮池，濃縮池排泥泵貯泥柜，貯泥柜至脫水機間均為壓力輸送污泥管。 具體做好以下布置： ① 污水調(diào)節(jié)池和污泥濃縮池應(yīng)與辦公區(qū)或廠前區(qū)分離； ② 配電應(yīng)靠近引入點或電耗大的構(gòu)（建）筑物，并便于管理； ③ 沼氣系統(tǒng)的安全要求較高，應(yīng)遠離明火或人流、物流繁忙區(qū)域； ④ 重力流管線應(yīng)盡量避免迂回曲折。污泥脫水后形成泥餅，裝車外運處置。 通過上述分析比較，本案選用厭氧 — 好氧處理。 2． 采用先進、合理、成熟可靠的處理工藝，并具有顯著的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益。生產(chǎn) 污水 多為間歇排放，水量、水質(zhì)變化大。國內(nèi)啤酒廠 污水 中： CODcr含量為： 1000～2500mg/L， BOD5含量為： 600～ 1500 mg/L，該 污水 具有較高的生物可降解性，且含有一定量的凱氏氮和磷。污水 主要來源于麥芽制造、糖化、發(fā)酵、洗瓶及灌裝等工序。 本文分析了啤酒生產(chǎn)中 污水 產(chǎn)生的環(huán)節(jié)，污染物及主要污染來源，并從好氧、厭氧生物處理兩方面來考慮了 污水 治理工藝，提出了 UASB+CASS 的組合工藝流程。因該 污水 BOD 值較大 ,不經(jīng)處理會對環(huán)境造成巨大污染，故要求處理后的排放水要嚴格達到國家二級排放標準 ,即： BOD ≤ 20mg/L ， COD ≤ 100 mg/L ， SS ≤ 70mg/L ， Ph=6～ 9。 研究目標和關(guān)鍵問題 啤酒生產(chǎn)主要以大麥和大米為原料，輔以啤酒花和鮮酵母，經(jīng)長時間發(fā)酵釀造而成。啤酒 污水 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 污水 ，有機物含量也處于高峰。 2 2 工藝流程 選擇及 說明 工程概況 一般的啤酒廠 年產(chǎn)啤酒 5～ 10萬噸， 生產(chǎn)污水主要為：麥 芽、糖化、發(fā)酵、加工過程中的原料浸出物、灌裝車間的污水及洗滌用酸堿 污水 。 ，按規(guī)定的排放標準，使處理后的 污水 各項指標達到甚至優(yōu)于排放標準。 常用的厭氧反應(yīng)器有 UASB、 AF、 FASB 等，UASB反應(yīng)器與其他反應(yīng)器相比有以下 優(yōu)點： 表 21 厭氧 好氧聯(lián)合處理技術(shù)優(yōu)點 厭氧 好氧 工藝 水解 — 好氧技術(shù) 節(jié)能效果顯著，且 BOD/COD 值增大， 污水 的可生化性能增加，可縮短總水力停留時間，提高處理效率，剩余污泥量少 UASB— 好氧技術(shù) 技術(shù)上先進可行，投資小，運行成本低，效果好，可回收能源，產(chǎn)出顆粒污泥產(chǎn)品，由一定收益；操作要求嚴 從表中可以看出厭氧 — 好氧聯(lián)合處理在啤酒 污水 處理方面有較大優(yōu)點，故啤酒 污水 厭氧 — 好氧處理技術(shù)是最好的選擇。來自 UASB 反應(yīng)器、 CASS 反應(yīng)池的剩余污泥先收集到集泥井，在由污泥提升泵提升到污 泥濃縮池內(nèi)被濃縮，濃縮后進入污泥脫水機房，進一步降低污泥的含水率，實現(xiàn)污泥的減量化。 （ 4）做好建筑、道路、綠地與工藝構(gòu)筑物的協(xié)調(diào)，做到即使生產(chǎn)運行安全方便，又使站區(qū)環(huán)境美觀，向外界展現(xiàn)優(yōu)美的形象。 （ 2）污泥管 UASB、 CASS反應(yīng)池污泥池均為 重 力排入集泥井 ，站區(qū)排泥管均選用 DN200鋼 管， i = 。 （ 5）雨水外排 依靠路邊坡排向廠區(qū)主干道雨水管。 (2).避免處理構(gòu)筑物之間跌水等浪費水頭的現(xiàn)象，充分利用地形高差，實現(xiàn)自流。 (9).協(xié)調(diào)好單體構(gòu)造設(shè)計與各構(gòu)筑物埋深，便于正常排放，又利檢修排空。 即柵槽寬為 += m ，取 m。 設(shè)計流量 Q = 5000m3/d = m3/h = 取 Q=60L/s，則一臺泵的流量為 30 L/s。 選擇 150QW1001511 型污水泵三臺，兩用一備，其性能見表 35 15 表 35 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(zhuǎn)速 1460r/min 出口直徑 150 ㎜ 軸功率 泵重量 280kg 效率 % 設(shè)計說明 UASB 反應(yīng)池由進水分配系統(tǒng)、反應(yīng)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。31 6 0 ( 6 .5 0 .5 ) 9 6 0ii HmVS? ? ? ? 單池有效反應(yīng)容積 39。 沉淀區(qū)的表面負荷率 ? ?321 0 4 . 2 0 . 6 5 / 1 . 0 2 . 0160iQ m m hS ??? ? ? ??? 3. 回流縫設(shè)計 如圖 33 是三相分離器的結(jié)構(gòu)示意圖 h4bb2b1b3h2h1h3DCBAEV1V2 圖 33 三相分離器結(jié)構(gòu)示意圖 18 設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角 α = 55176。 2n = 10 2 6 = 54 m2 上下三角形集氣罩之間回流逢中流速 (V2)可用下式計算： V2 = Q1/S2， 式中： Q2———— 反應(yīng)器中 污水 流量， m3/h； S2 ———— 上三角形集氣罩回流逢之間面積， m2； V1 = 54 = m/h V1 V2 m/s,符合設(shè)計要求。 = ( + ) = m 校核氣液分離。 5. 三相分離器與 UASB 高度設(shè)計 三相分離區(qū)總高度 h= h2 + h3 + h4– h5 h2為集氣罩以上的覆蓋水深，取 。 (4)排泥系統(tǒng)設(shè)計計算 1. UASB 反應(yīng)器中污泥總量計算 一般 UASB 污泥床主要由沉降性能良好的 厭氧污泥組成，平均濃度為 15gVSS/L,則兩座UASB反應(yīng)器中污泥總量： 1 5 5 6 1 5 2 3 3 4 0 /ssG V G k g ss d? ? ? ? 。 2. 溢流堰設(shè)計 ① 出水槽溢流堰共有 12條（ 6 2），每條長 10 m，設(shè)計 900三角堰，堰高 50 ㎜，堰口水面寬 b=50 ㎜。 渠口附近水深 0 .0 2 8 0 .1 1 60 .8 0 .3iq muxa ??? 以出水槽槽口為基準計算，出水渠渠深： +=，離出水渠渠口最遠的出水槽到渠口的距離為 米，出水渠長為 +=，出水渠尺寸為 ，向渠口坡度 。 4. 沼氣柜容積確定 由上述計算可知該處理站日產(chǎn)沼氣 2240 3m ， 則沼氣 柜容積應(yīng)為 3h 產(chǎn)氣量的體積確定，即 32 2 4 0 / 2 4 3 2 8 0V q t m? ? ? ?。 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計流量 Q = 5000m3/d = m3/h =； 進水 COD=280mg/L ，去除率為 85% ； BOD 污泥 負荷（ Ns）為： ㎏ MLSS； 混合液污泥濃度 為： X=4000mg/L ； 充水比為： ； 進水 BOD= 160 mg/L，去除率為 90%。 根據(jù)資料，預(yù)反應(yīng)區(qū)長 L1=（ ～ ） L，取 L1=8 m。 (5)需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算 根據(jù)實際運行經(jīng)驗，微生物氧化 1