【正文】 式UASB 反應(yīng)器的進水分配系統(tǒng)形式多樣，主要有樹枝管式、穿孔管式、多管多點式和上給式 4 種。為了增強污泥和廢水之間的接觸，減少底部進水管的堵塞，進水點距反應(yīng)器池底 200250mm，本工程設(shè)計布水管距 UASB 反應(yīng)器底部 200mm。1．沉淀區(qū)設(shè)計三相分離器沉淀區(qū)固液分離是靠重力沉淀(v s)達到的，其設(shè)計主要考慮兩個因素即沉淀面積和水深。2．沉淀區(qū)斜壁角度與深度設(shè)計三相分離器沉淀區(qū)斜壁傾斜度應(yīng)在 45176。當(dāng)氣泡隨液流以速度 vM 沿分離器斜面 BC 上升時，由于浮力作用，它同時具有垂直向上的速度 vN。 MC=b2/2sin60176。=176。經(jīng)上面計算，氣體因受浮力作用，氣泡上升速度在進水縫中 vN=，沿進水縫斜向上的速度分量為 )/(???，則進水縫中水流速度應(yīng)該滿足 v﹤，否則水流把氣泡帶進沉降區(qū)。 排泥系統(tǒng)的設(shè)置由于厭氧消化過程中微生物的不斷生長或進水不可降解懸浮固體的積累，必須在污泥床區(qū)定期排除污泥，所以 UASB 反應(yīng)器的設(shè)計應(yīng)包括剩余污泥的排除措施。 )/()(.62MQSF 5BOD5 dSBOD???? (544)3．產(chǎn)泥量計算剩余污泥量的確定與每天去除的有機物量有關(guān)，當(dāng)沒有相關(guān)的動力學(xué)常數(shù)時，可根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定。 出水系統(tǒng)的設(shè)計計算1．流水堰設(shè)計計算為保持出水均勻，沉淀區(qū)的出水系統(tǒng)通常采用出水渠，一般每個每個單元三相分離器沉淀區(qū)設(shè)一條出水渠，而出水渠每隔一定距離設(shè)三角出水堰。3．出水管設(shè)計計算23 / 44UASB 反應(yīng)器排水量為 ，選用 DN300 鋼管排水，約為 ，充滿度設(shè)計為 ，設(shè)計坡度為 。沼氣主管內(nèi)最大氣流量： )/m(?? (552)主管直徑與沼氣流量的關(guān)系式為： 4.1ad2maxvg （553）式中，a 為充滿度，取 。本設(shè)計采用周邊進水周邊出水輻流式沉淀池 [21]，設(shè)一座。取槽寬：B= ，槽深：H= 。且每一階段的運行時間可以根據(jù)原水水質(zhì)水量任意調(diào)整。(2) CASS 反映池的構(gòu)造尺寸CASS 反應(yīng)池為滿足運行靈活及設(shè)備安裝需要，設(shè)計成長方形，一端為進水區(qū)，另一端為出水區(qū)。排水結(jié)束時最低水位： )( mm???? (576)基準(zhǔn)水位 h2 為 5m；超高 hc 為 ；保護水深 ?為 。選用旋臂式程控智能潷水器。曝氣器的的主要技術(shù)指標(biāo)：空氣流量 23m/，水深 45m，服務(wù)面積 2m/個，氧利用率 %% 。由于 CASS 池交替運行，兩根空氣支管不同時供氣，故空氣干管供氣量亦為。4．協(xié)調(diào)好輔助建筑物、道路與建筑物的關(guān)系，做到方便生產(chǎn)運行，保障安全暢道，美化廠區(qū)環(huán)境。 工程投資估算167。5．大修費：大修費按每年的 2%計算，則每年的大修費為：E5=1002%=2（萬元） 。 成本估算除了建設(shè)各構(gòu)筑物及各設(shè)備所需要的錢外，運行后每年還需要付出以下費用：1．電費：每天大概用電2420+24+37+2462+143=（KW﹒h） ，電費按 元/( KW﹒h)，則一年用電費為：E 1=365=（萬元） 。由于屬于某啤酒生產(chǎn)工廠的附屬建筑，只用于該廠啤酒廢水的處理，故不再建設(shè)職工宿舍等輔助建筑?？偲矫娌贾脩?yīng)遵循以下原則。單池曝氣面積 F1=()6=(m2)單孔服務(wù) S0= F1 /190=(m2)，符合在 m2/個的要求。(2) 排泥系統(tǒng) 每池池底坡向排泥坑坡度 i=，在每池出水端池底設(shè) 排泥坑一個，每個排泥坑中心接排泥管 DN200 一根，剩余污泥排入集泥井。保護水深的設(shè)置是為了避免排水時對沉淀及排泥的影響。單池面積： )( mHi ? (575)CASS 池沿長度方向設(shè)一道隔墻，將池體分為預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)兩部分，靠近進水端為 CASS 池容積的 10%左右的預(yù)反應(yīng)區(qū)，作為兼氧吸附區(qū)和生物選擇區(qū)，另一部分為主反應(yīng)區(qū)。28 / 44運行周期： (h) ????? 周期數(shù) n 取 4，每周期為 6h，進水時間 TF=TC/2=6/2=3(h)。CASS 工藝曝氣池由三個反應(yīng)區(qū)（選擇區(qū)、次反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)）組成。 槽中流速取 v= m/s。經(jīng)驗表明，水封罐中的冷凝水將有積累，因此在水封罐中有一個排除冷凝水的出口，以保持罐中的水位。每根集氣管內(nèi)最大氣流量： )/m(..53max snGg ?????沼 氣 管 (551)據(jù)資料，集氣室沼氣出氣管最小直徑為 DN100，且盡量設(shè)置不短于 300mm的立管出氣，若采用橫管出氣，其長度不宜小于 150mm。出水渠保持水平，出水有一個出水口排出。則 d)1075(kgS/.86X??? (546)污泥含水率 P 為 98%，因含水率大于 95%，取 ρs=1000kg/m3，則污泥產(chǎn)量為： )/(%)981(0)1(Qs dmXS ?????? (547)4．污泥齡的計算污泥齡： )( dXM???? (548)5．排泥系統(tǒng)設(shè)計本次設(shè)計在三相分離器下 處設(shè)置 4 個排泥口，排空時由污泥泵從排泥22 / 44管強排，進水管也可兼做排泥管。污泥床層以上約占反應(yīng)區(qū)總高度的 1/31/2 的區(qū)域范圍內(nèi)，懸浮著顆粒較小的絮狀污泥和游離污泥，絮體之間保持著較大的距離。據(jù)資料，Q 一定，相同的 COD 降解速率下，反應(yīng)器的有效高度與污泥床高度之比為(34):1 較為合適。設(shè)能分離氣泡的最小直徑 dg=，常溫（20℃）下清水運動黏滯系數(shù) scm/??，廢水密度 ρ1=，氣體密度 ρg=103g/cm3，氣泡碰撞系數(shù) β=，則清水動力黏度： )/(. 22 scmgr ???? ???? (532)因處理對象為廢水，其動力黏度系數(shù) μ 一般大于 μ180。=(m) (528)BD=AD=AB/2cos20176。b 2=，分隔板下端距反射錐垂直距離 MN=,則縫隙寬度 l1=MNsinβ=sin60176。如能滿足以上條件，則可取得良好的固液分離效果。本設(shè)計中，與短邊平行，沿長邊布置 8 個集氣罩，構(gòu)成 6 個分離單元，則設(shè)置 6 個三相分離器。則空塔水流速度： )/()/m( ??? (519)空塔氣流速度： )/()/( hmsrCug ???? (520) 符合要求。為了使穿孔管各孔出水均勻，要求出15 / 44口流速不小于 2m/s。 進水分配系統(tǒng)的設(shè)計1．布水點的設(shè)置進水方式的選擇應(yīng)根據(jù)進水濃度及進水流量而定，通常采用的是連續(xù)均勻進水方式。生流式厭氧污泥床的池形有矩形、方形和圓形。2．設(shè)計參數(shù) 水力停留時間 HRT=3h；設(shè)計流量 Q=5500 /d= /h= /s。3．格柵的水頭損失 1h取柵條斷面為銳邊矩形，則 β=，k=3。來自UASB、沉淀池及 CASS 反應(yīng)器內(nèi)的剩余污泥先在污泥濃縮池內(nèi)被濃縮，中心污泥斗內(nèi)的污泥送入污泥脫水車間，進一步降低污泥含水率，實現(xiàn)污泥的減量化。 工藝流程選擇經(jīng)過對比比較，決定采用 UASB+CASS 工藝，其中， CASS 是 SBR 的改進型。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： 1．節(jié)約廢水處理費用。167。儀表專業(yè)的設(shè)備投資和設(shè)計難度。(3)應(yīng)嚴(yán)格控制溶解氧濃度，供氧不足會造成生物膜大范圍脫落，導(dǎo)致運行失敗。再經(jīng)混凝氣浮工序處理后最終出水 COD＜150mg/L(一般在 130 mg/L)，達到了排放要求。不過，增設(shè)混凝氣浮增加了運行費用，而且氣浮過程中溶入的 O2 還可能對水解酸化產(chǎn)生不利影響。 生物接觸氧化法處理啤酒廢水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)，將大分子有機物降解為小分子有機物。整個工藝對 COD 的去除率達 %，對懸浮物的去除率達 %98%，該工藝非常適合在啤酒廢水處理中推廣應(yīng)用。 UASB—好氧接觸氧化工藝處理啤酒廢水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 [19]，處理主要過程為：廢水經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓過濾機，轉(zhuǎn)鼓過濾機對 SS 的去除率達 10%以上，隨著麥殼類有機物的去除，廢水中的有機物濃度也有所降低。這種方法在處理啤酒廢水時，在厭氧反應(yīng)中，放棄反應(yīng)時間長、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 [19]：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??；2．不需要收集產(chǎn)生的沼氣，簡化了構(gòu)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(chǎn)生的剩余污泥量少。由于啤酒在生產(chǎn)過程中排出大量的有機廢水，直接排放將造成對周圍環(huán)境的嚴(yán)重污染。將 UASB 和 CASS 兩種處理單元進行組合 [12]，所形成的處理工藝突出了各自處理單元的優(yōu)點，使處理流程簡潔，節(jié)省了運行費用，而把 UASB 作為整個廢水達標(biāo)排放的一個預(yù)處理單元，在降低廢水濃度的同時，可回收所產(chǎn)沼氣作為能源利用。根據(jù)相關(guān)資料中記載的啤酒廢水處理的方法，發(fā)現(xiàn)厭氧+好癢工藝處理啤酒廢水不但處理效果好，且所需費用較低，且在厭氧+好癢的相關(guān)工藝的比較中發(fā)現(xiàn) [3]， UASB+CASS 法處理啤酒廢水效果明顯，流程簡潔，費用低等一系列優(yōu)點 [4]，最終本設(shè)計采用 UASB+CASS 法處理啤酒廢水。 效益分析 ..........................................................................................36結(jié) 論 ...........................................................................................................37參考文獻 .....................................................................................................38致　 謝 .........................................................................................................401 / 44第 1 章 前 言啤酒是世界通用性飲料，是酒精含量最低的飲料酒，而且營養(yǎng)豐富。 輻流式沉淀池 ...................................................................................24167。 調(diào)節(jié)池尺寸設(shè)計計算 .......................................................................12167。 新型接觸氧化法處理啤酒廢水 .........................................................5167。 energy consumption is low, producing less sludge. Followed by aerobic treatment, anaerobic treatment can pensate for the deficiency, can effectively remove nitrogen, phosphorus, and ensure the quality of the effluent discharge standards. By design calculations, this process COD removal rate %, BOD removal rate of up to 99%, a significant treatment effect, the water reached, Integrated Wastewater Discharge Standard GB89781996 standard level, and the recovery of a large number of methane, creating a certain economic benefits.KEYWORD: UASB, CASS, BREWAGE WASTE WATER, ORGANIC WASTE III / 44WATERIV / 44目 錄第 1 章 前言 .................................................................................................1167。生產(chǎn)啤酒產(chǎn)生的廢水，主要含有淀粉、蛋白質(zhì)、酵母菌殘體、酒花殘渣、殘余啤酒、少量酒精及洗滌用堿，有機物濃度較高，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。后接的好氧處理，能彌補