【正文】 表面水力負(fù)荷應(yīng)在 m3/()以下，進(jìn)入沉淀區(qū)前，通過沉淀槽底縫隙的流速不大于 m/h。 UASB 的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說明 UASB反應(yīng)器是由荷蘭赫寧根農(nóng)業(yè)大學(xué)的 20世紀(jì) 70年代研制的。 調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)計(jì)算見圖 。3＝ m （ ） 取 h1＝ 50 mm= m 柵后槽總高度 設(shè)柵前渠超高 h2= m H＝ h+h1+h2=++= m （ ） 柵槽總高度 L=L1+L2+++ ?tan1H ＝ ＋ ＋ ＋ ＋ ??60tan ＝ m （ ） 每日柵渣量 在 e＝ 20 mm 時(shí)，設(shè)柵渣量為每 1000m3 污水產(chǎn) m3 渣 [23， 24] W＝1000864001max ??zKWQ＝ 10 86 40 ? ?? ＝ m3/d （ ） 采用人工格柵。 UASB 的去除率分別為 CODCr ％、 BOD5 ％、SS ％，出水水質(zhì)分別為 mg/L、 108 mg/L、 126 mg/L。 調(diào)節(jié)沉淀池在調(diào)節(jié)水量同時(shí)，去除一部分格柵無法截留的懸浮顆粒有機(jī)物，該池采用半地下式結(jié)構(gòu)，便于沉淀物的排除。 設(shè)計(jì)資料 設(shè)計(jì)處理能力為日處理啤酒廢水 5000 m3/d，最大時(shí)廢水約 380 m3/h。 UASB 去除 COD 達(dá) 7500 kg/d，以沼氣產(chǎn)率為 m3/kg COD 計(jì)算， UASB 產(chǎn)氣量為 3500 m3/d(甲烷含量為 55%～ 65%)。安裝而成，能在最大程度上截留三相分離出水中的顆粒污泥。該反應(yīng)器是利用厭氧微生物降解廢水中的有機(jī)物，其主體分為配水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、氣、液、固三相分離系統(tǒng)，沼氣收集系統(tǒng)四個(gè)部分。 新型接觸氧化法處理啤酒廢水 此方法處理過程為：廢水首先通過微濾機(jī)去除大部分懸浮物，出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，然后經(jīng)提升泵打入 VTBR 反應(yīng)器中進(jìn)行生化處理，通過風(fēng)機(jī)強(qiáng)制供風(fēng)使廢水與填料接觸，維持生化反應(yīng)的需氧量， VTBR 反應(yīng)器出水進(jìn)入沉淀器，去除一部分脫落的生物膜以減輕氣浮設(shè)備的處理負(fù)荷，之后流入氣浮設(shè)備去除剩余的生物膜，污泥及浮渣送往污泥池濃縮后脫水。研究表明 [11]，在 UASB 啟動(dòng)階段，保持進(jìn)水堿度不低于 l000 mg/L 對(duì)于顆粒污泥的培養(yǎng)和反應(yīng)器在高負(fù)荷下的良好運(yùn)行 十分必要。廢水從反應(yīng) 器底部加入，在向上流動(dòng)穿過生物顆粒組成的污泥床時(shí)得到降解，同時(shí)生成沼氣 (氣泡 )、液、固 (懸浮污泥顆粒 )一同升入三相分離室，氣體被收集在氣罩里，而污泥顆粒受重力作用下沉至反應(yīng)器底部，水則經(jīng)出流堰排出。該法運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，動(dòng)力消耗少，但低溫對(duì)運(yùn)行影響大，在處理高濃度廢水 時(shí)需增加轉(zhuǎn)盤組數(shù)。國內(nèi)的淄博啤酒廠、青島啤酒廠、渤海啤酒廠和徐州釀酒總廠等廠家的廢水治理中采用了這種技術(shù) [3]。將廢水和污泥引入下降管，在井內(nèi)循環(huán)，空氣注入下降管或同時(shí)注入兩管中，混合液則由上升管排至固液分離裝置，即廢水循環(huán)是靠上升管和下降管的靜水壓力差進(jìn)行的。解決的辦法是 投加含 N、 P 的化學(xué)藥劑，但這將使處理成本提高?；钚晕勰喾?、生物膜法、深井曝氣法是較有代表性的好氧生物處理方法。如何既有效地處理啤酒廢水又充分利用其中的 有用資源，已成為環(huán)境保護(hù)的一項(xiàng)重要研究?jī)?nèi)容。二級(jí)處理主要采用生物法 ,包括厭氧生物處理法中的 UASB 法和好氧生物處理法中的 SBR 法，可有效去除污水中的 BOD、 COD。 設(shè)計(jì)總說明 本設(shè)計(jì)為某啤酒廠啤酒廢水處理工藝設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)工藝流程為： 啤酒廢水 → 格柵 → 污水提升泵房 → 調(diào)節(jié)沉淀池 → UASB 反應(yīng)器 → 預(yù)曝氣沉淀池 → SBR 池 → 處理水（污泥） 整個(gè)工藝具有總投資少，處理效果好，工藝簡(jiǎn)單，占地面積省，運(yùn)行穩(wěn)定，能耗少的優(yōu)點(diǎn) 。 麥芽 糖化 過濾 麥汁煮沸 沉淀槽 大米 糊化 生產(chǎn)廢水 發(fā)酵 過濾 清酒 洗瓶罐裝 殺菌 外運(yùn) 麥汁冷卻 處理工藝 由于啤酒廢水的可生化性良好，國內(nèi)處理啤酒廢水多采用生化法。 活性污泥法 活性污泥法是中、低濃度有機(jī)廢水處理中使用最多、運(yùn)行最可靠的方法，具有投資省、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。而較為經(jīng)濟(jì)的方法是把生活污水 (其中 N、 P 濃度較大 )和啤酒廢水混合。其優(yōu)點(diǎn)是：占地面積少，效能高，對(duì)氧的利用率大，無惡臭產(chǎn)生 等。青島啤酒廠在二段生物接觸氧化之后輔以混凝氣浮處理，啤酒廢水中 CODCr 和 BOD 的去除率分別在80％和 90％以上 [4]。該方法在美國應(yīng)用較為普及，國內(nèi)的杭州啤酒廠、上海華光啤酒廠和浙江慈溪啤酒廠也在使用。實(shí)踐證明 [9]， UASB 成功處理高濃度啤酒廢水的關(guān)鍵是培養(yǎng)出沉降性能良好的厭氧顆粒污泥。應(yīng)該指出，啤酒廢水中的乙醇是一種有效的顆?；龠M(jìn)劑，它為 UASB 的成功運(yùn)行提供了十分有利的條件。該處理工藝有以下主要特點(diǎn)： （ 1） 投資少，處理穩(wěn)定，處理效果好； （ 2） 生物活性高； （ 3） 水深大，耗電大。厭氧微生物對(duì)水質(zhì)的要求不象好氧微生物那么高，最佳 pH 為 － ，最佳溫度為 35℃ ～ 40℃ ，而本工程的 啤酒廢水水質(zhì)超出了這個(gè)范圍。此處理工藝主要有以下特點(diǎn)： （ 1） . 實(shí)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 22680 kJ/m3，煤的熱值為 21000 kJ/t 計(jì)算，則1 m3 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 萬元。 原水水質(zhì)指標(biāo)及處理后水質(zhì)要求如下表 ： 表 水質(zhì)要求 PH BOD(mg/L) COD(mg/L) SS(mg/L) 進(jìn)水水質(zhì) 510 1200 2020 700 出水水質(zhì) 69 20 100 70 2 啤酒廢水處理工藝流程 根據(jù) 綜述中對(duì)處理工藝 的比較，厭氧－好氧聯(lián)合工藝是 較佳的技術(shù)手段 ，該工藝投資小，運(yùn)行成本低，單位面積的污水處理能力高，污泥產(chǎn)量大大減少，適于難生物降解的污水處理，是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用、高質(zhì)高效的啤酒廢水處理技術(shù)。 UASB 為主要的生化處理裝置，全鋼結(jié)構(gòu)，地上式，考慮保溫。預(yù)曝氣沉淀池去除率為CODCr ％、 ％、 SS ％，出水水質(zhì)分別為 150 mg/L、 mg/L、 mg/L。格柵計(jì)算示意圖如下圖 ： 圖 格柵計(jì)算示意圖 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說明 根據(jù)生產(chǎn)廢水排放規(guī)律，后續(xù)處理構(gòu)筑物對(duì)水質(zhì)水量穩(wěn)定性的要求，調(diào)節(jié)池停留時(shí)間取 h。 圖 調(diào)節(jié)池工藝計(jì)算圖 污水泵設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)說明 污水泵從集水井中吸水壓至調(diào)節(jié)池，污水泵設(shè)置于地面上，不能自灌，設(shè)置引水筒。80 年代以后，我國開始研制 UASB 在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用， 90 年代該工藝在處理工程中被廣泛采用 [20]。 ③ 沉降斜板傾角不應(yīng)小于 50176。 且其中 Up 由斯托克斯公式計(jì)算： Up＝?18Bg（ ρ1－ ρ2） dg2 （ ） 式（ ）中 Up——?dú)馀葑杂缮仙俣龋?cm/s； B——?dú)馀菖鲎蚕禂?shù)； g——重力加速度， 980cm/s2； ρ1——液體密度， g/cm3； ρg——?dú)?體密度， g/cm3； μ——液體動(dòng)力粘度， g/()； dg——?dú)怏w直徑， cm。集氣罩頂直徑 D1＝ m，大斜板長(zhǎng) L 大 ＝ m，傾角 α2＝ 176。 產(chǎn)泥量 的計(jì)算 產(chǎn)泥系數(shù) r＝ kg 干泥 /（ ） 設(shè)計(jì)流量 Q＝ 208 m3/h 進(jìn)水 COD 濃度 S0＝ 1500 mg/L CODCr 去除率 E＝ ％ 則 UASB 反應(yīng)器總產(chǎn)泥量為 △ X＝ rQSr＝ rQS0E＝ 50006 ＝ kg（干） /d＝ kg（干） /h （ ） 每池產(chǎn)泥 △ Xi＝ △ X/6＝ kg（干） /d 設(shè)污泥含水量為 98％，因含水率 P95％，取 ρ＝ 1000 kg/m，則污泥產(chǎn)量為 Qs＝%)981( ??＝ （ m3/d） （ ） 每池排泥量 Qsi＝ ＝ （ m3/d） 沼氣管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 產(chǎn)氣量計(jì)算 設(shè)計(jì)流量 Q＝ 208 m3/h 進(jìn)水 CODCr S0＝ 1500 mg/L COD 去除率 E＝ m3 氣 /kgCOD 則總產(chǎn)量為 G＝ eQSr＝ eQS0E＝ 208＝ （ m3/h） （ ） 每個(gè) UASB 反應(yīng)器產(chǎn)氣量 Gi＝ G/6＝ m3/h 沼氣集氣系統(tǒng)布置 由于有機(jī)負(fù)荷較高，產(chǎn)氣量大，每三臺(tái)反應(yīng)器設(shè)置一個(gè)水封罐，水封罐出來的沼氣分別進(jìn)入氣水分離器，氣水分離器設(shè)置一套兩級(jí)，共兩個(gè)，從分離器出來去沼氣貯柜。氣水分離器中預(yù)裝鋼絲填料，在各級(jí)氣水分離器 前設(shè)置過濾器以凈化沼氣，在分離器的出氣管上裝設(shè)流量計(jì)、壓力表及溫度計(jì)。 預(yù)曝氣沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)說明 污水經(jīng) UASB 反應(yīng)器厭氧處理后，污水中含一部分且有厭氧活性的絮狀顆粒，在UASB 反應(yīng)器中難以沉淀去除，故而使其在此曝氣沉淀池中去除，由于經(jīng)曝氣作用，厭氧活性遺失，沉淀效果增強(qiáng)，同時(shí)在該沉淀池中沒有沼氣氣流影響，故而沉淀效果亦增強(qiáng)，另外， UASB 出水中溶解氧含量幾乎為零，若直接進(jìn)入好氧處理構(gòu)筑物，會(huì)使曝氣池中好氧污泥難以適應(yīng)，影響好氧處理效果，通過預(yù)曝氣亦可以吹 脫去除一部分 UASB反應(yīng)器出水中所含帶的氣體。 有效容積計(jì)算 曝氣區(qū) V1＝ ?????? 245000＝ （ m3） () 沉淀區(qū) V2＝ ?????? 245000＝ （ m3） 工藝構(gòu)造設(shè)計(jì)計(jì)算 預(yù)曝氣沉淀池工藝構(gòu)造如下圖 和圖 。 曝氣量計(jì)算 設(shè)計(jì)流量為 208 m3/h，曝氣量為 m3/m3 污水。 SBR 反應(yīng)池設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)計(jì)算說明 根據(jù)工藝流程論證， SBR 法具有比其他好氧處理法處理效果 好、占地面積小、投資省的特點(diǎn)，因而選用 SBR 法。 VF 為 SBR 反應(yīng)池的進(jìn)水容積，即 VF＝（ 5000/24） ＝ （ m3） Vs＝ m3，單池污泥容積 Vsi＝ Vs/4＝ m3 則 V＝ 20＋ ＋ Vb SBR 反應(yīng)池構(gòu)造尺寸 SBR 反應(yīng)池為滿足運(yùn)行靈活及設(shè)備安裝需要，設(shè)計(jì)為長(zhǎng)方形，一端為進(jìn)水區(qū)，另一端為出水區(qū)。 排泥量及排泥量系統(tǒng) SBR 產(chǎn)泥量 SBR 的剩余污泥主要來源于微生代謝的增殖污泥，還有很少部 分由進(jìn)水懸浮物沉淀形成。在每 根支管上設(shè) 5 條配氣豎管，為 SBR 池配氣，四池共四根供氣支管， 20 條配氣豎管。機(jī)組占地（安裝尺寸）面積 L1010 mmM1010 mm，機(jī)組高 H1150 mm。 污泥濃縮池為間歇運(yùn)行，運(yùn)行周期為 h。 濃縮池下部為錐斗，上口尺寸（ ） m2，下口尺寸為（ ） m2，錐 斗高為 m，則污泥斗容積為 )( 2222 ??????? ( m3) 污泥濃縮池總?cè)莘e為 ＋ ＝ （ m3） 393 m3，滿足要求。 污泥脫水機(jī) 根據(jù)所需處理污泥量，選用 DYQ－ 2020 型脫水機(jī)一臺(tái) [25]。藥液投加選用 JZ－ 450/8 計(jì)量泵外形占地尺寸為 825 mm890 mm，高為 880 mm（含基礎(chǔ)）。建筑物平面尺寸為軸線尺寸。濃縮池排泥管，貯泥柜排泥管， DN150，鋼管。 （ 6） . 管道埋深 ① 壓力管道 在車行道之下，埋深 ～ m，不得小于 m；在其他位置 ～ m，不宜大于 m。 5 投資估算 估算范圍 啤酒廢水處理廠的廢水處理工程、其他附屬建筑工程、其他公用工程等。 維修及大修費(fèi)率：大修提成率 ％；維修綜合費(fèi)率 ％。km），費(fèi)用為 = 元，即每年為 15549 元，約 萬元。 編制依據(jù) 本工程依據(jù)《廣東省市政工程費(fèi)用定額》的標(biāo)準(zhǔn)，及《廣東省市政工程費(fèi)用定額的補(bǔ)充規(guī)定》中給水工程費(fèi)率。 平面布置結(jié)果見附圖。從水封罐向氣水分離器及沼氣柜為 DN150，鋼管。 （ 1） . 污水管 ① 進(jìn)水渠 原污水溝上截流閘板的設(shè)計(jì)和進(jìn)站控制閘板的設(shè)置由啤酒廠決定； ② 出水管