【正文】 水在經過整個工藝處理后，COD的去除效率最高可達95%以上，SS的去除率可達97%以上，該工藝非常適合在啤酒廢水處理中推廣應用。(2)UASB好養(yǎng)接觸氧化工藝[17]UASB具有效能高、耗電量省、投資少、處理費用低、占地面積比較小等一系列優(yōu)點，非常適用于具有高濃度有機物特點的啤酒廢水治理。而且該過程產生的剩余污泥量少。6） 厭氧處理對營養(yǎng)物質需求量低。污泥床內生物量多，折合濃度計算可達2030g/L。所有的厭氧工藝都是利用厭氧過程的微生物把有機物在高效低耗的情況下降解為無污染的二氧化碳和水并產生甲烷。2）水頭損失大。SBR法運行方式靈活，可以根據(jù)水質水量的變化調整一個周期的各個工段的運行時間。4）生物膜法對工藝設計和運行條件的要求較為嚴格，一旦發(fā)生問題，便會引起濾料的破損和堵塞，降低出水的水質。3） 沒有污泥膨脹現(xiàn)象，污泥量小（約為活性污泥法的3/4）且易于固液分離。（3） 生物膜法生物膜法是與活性污泥法并列的一類廢水好氧生物處理技術。（2） 深井曝氣法深井曝氣法是利用深井作為曝氣池的活性污泥法廢水生物處理過程，是活性污泥法的一種變型或改良。[10]活性污泥法的優(yōu)點：1） 有機物在曝氣池內的降解經歷了第一階段的吸附和第二階段的代謝的完整過程，活性污泥也經歷著對數(shù)增長、減速增長、內源呼吸的完整生長周期。因此，啤酒廢水的厭氧生物處理受到的關注越來越多。且含有一定量的凱氏氮和磷，會導致水體嚴重富營養(yǎng)化，破壞水體的生態(tài)平衡，對環(huán)境造成嚴重污染，所以啤酒廢水的處理勢在必行。自后的啤酒生產、廢水處理等有了系統(tǒng)完善的整合，逐漸形成一個產業(yè)鏈走向工業(yè)化、規(guī)范化。啤酒生產過程需要大量的水，尤其是釀酒，灌裝階段會大量使用新鮮水，相應地也會產生大量高濃度廢水。本次設計我們就討論作為工業(yè)廢水的一大重點部分——啤酒廢水?，F(xiàn)在經濟提上來了，環(huán)境質量卻大幅度下降。中國近幾十年也在經歷這一歷史時期，并已產生了嚴重的危害。這也就是十幾年前的事。UASB+SBR工藝處理高濃度有機廢水，關鍵是能培養(yǎng)出具有良好沉降性能的厭氧顆粒污泥。河北工業(yè)大學2013屆本科畢業(yè)設計說明書河 北 工 業(yè) 大 學畢業(yè)設計說明書 作 者： 學 號： 學 院： 能源與環(huán)境工程學院 系(專業(yè))： 環(huán)境工程091 題 目： 我國工業(yè)水污染現(xiàn)狀及某啤酒廠 廢水處理工藝設計 指導者： 評閱者： 2013年 06月 01日我國工業(yè)水污染現(xiàn)狀及某啤酒廠廢水處理工藝設計摘要： 對啤酒廢水的分析得知，啤酒廢水中含有很高濃度的有機物，若未經處理排放，不僅污染環(huán)境也使啤酒工業(yè)原料利用率下降。使用這種組合工藝，不但能夠簡化處理流程，而且還可以儉省運行費用。一個規(guī)模宏大的啤酒廠設在了她的岸邊，剛開始人們認為這個工廠建在這很好，因為空氣中彌漫著讓人陶醉的麥芽香味。目前全國500多條主要河流中，有80%以上受到不同程度的污染。中國環(huán)境經濟核算報告顯示，環(huán)境危機正在越來越嚴重地制約經濟發(fā)展。隨著經濟水平和生活水平的日益提高，啤酒工業(yè)得到了充分發(fā)展，其產量逐年遞增，自1996年以來躍居世界啤酒生產大國，帶動了經濟的同時也帶來了令人頭疼的高濃度有機廢水污染的問題，啤酒廢水對環(huán)境的影響突出，進而引起了各方單位的重視。啤酒廢水的水質、水量在不同季節(jié)有一定差別，夏季是啤酒飲用高峰期，由于廢水產量大，處理能力有限并且有些小型企業(yè)偷排漏排的現(xiàn)象還時有發(fā)生，排入河流中廢水的有機物含量也處于高峰。 啤酒廢水的來源及特點 啤酒廢水的來源啤酒是以大麥和水為主要原料，大米或谷物、酒花為輔料，經過糖化和發(fā)酵制成的富含營養(yǎng)物質和二氧化碳的飲料酒，酒精含量為3%—6%。[8] 處理工藝比較啤酒廢水具有良好的生物可降解性，處理方法主要以生物法為主。目前，有機廢水的生物處理方法主要有好養(yǎng)生物處理如活性污泥法、生物膜法、生物接觸氧化法、深井曝氣法等，厭氧生物處理如UASB法，以及好養(yǎng)厭氧組合工藝等。2） 對廢水的處理效果很好，BOD的去除率最高可達90%以上。深井曝氣的深度可達100300m，廢水進入與回流污泥在井上部混合后，混合液沿井內中心管以12m/s的流速（超過氣泡上升速度）向下流動。主要用于去除廢水中溶解的或呈膠體狀的有機污染物。4） 動力費用省。（4）SBR法間歇式活性污泥法（SBR法）是近幾十年來活性污泥處理系統(tǒng)中較引人注目的一種廢水處理工藝。與連續(xù)的活性污泥法相比，序批式活性污泥法（即SBR）的處理效率高，但在實際運行中有很大的困難。3）不連續(xù)的出水，要求后續(xù)構筑物容積較大，有足夠的接受能力。[14]厭氧生物處理包括多種方法，諸如厭氧消化池、厭氧接觸池、升流式厭氧污泥床、厭氧流化床、水解酸化池等。 容積負荷率高，在中溫發(fā)酵條件下，一般可達左右，甚至能夠高達15~40，反應器內的廢水水力停留時間較短，故而反應池的容積也縮小了不少。厭氧處理的缺點：1)厭氧微生物增殖緩慢，為增加反應器內生物量所需的時間較長，因而厭氧反應器啟動時間和水力停留時間都比好氧法長。同時，經水解反應后COD含量會有明顯地增加，方便了微生物對基質的攝取，提高了有機物的降解速度，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造更為有利的條件。前人用實踐證明，UASB成功處理高濃度啤酒廢水的關鍵之處是UASB池能夠培養(yǎng)出具有良好沉降性能的厭氧顆粒污泥，這些污泥顆粒促使了反應器能夠高效率的去除有機物質。(3)內循環(huán)UASB反應器+氧化溝工藝同UASB和好養(yǎng)接觸氧化池組合工藝相同，本工藝也是采用厭氧和好氧相串聯(lián)的方式，厭氧采用內循環(huán)UASB技術，好氧處理采用氧化溝工藝。本次組合處理工藝的關鍵設備是UASB反應器和氧化溝。 此處理工藝主要優(yōu)點：1）采用內循環(huán)UASB反應器＋氧化溝組合工藝處理啤酒廢水被證明是可行的，而且其處理效果也比較理想，其運行結果表明總去除率甚至高達95％以上。UASB+SBR法處理工藝的主要優(yōu)點：1） UASB+SBR組合工藝合理, 能夠很好地運用于工業(yè)廢水處理，實用性強。 工程概況 某啤酒廢水出水水質、水量以及出水排放標準該啤酒廠廢水日產生量約為9000m3/d，該廢水基本水質情況見下表： 某啤酒廠廢水水質與水量項目設計水量(m3/d)SS(mg/L)COD(mg/L)BOD5(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)pH水溫℃指標9000400230013003518~720根據(jù)中華人民共和國國家環(huán)?？偩趾蛧屹|量監(jiān)督檢疫總局聯(lián)合發(fā)布的啤酒工業(yè)污染物排放標準將從2006年1月1日起實施，該標準為強制性標準。唯一的缺點是工藝先進, 因此對管理人員的素質要求較高。 ——廢水排入河流95%保證率枯水位時流量（）。= 不同溫度下的溶解氧量（6） 求起始點的有機物濃度和臨界時間式中，——河流在廢水排入的起始點處濃度（）。 河水中有機物變化情況（1） 計算由廢水排放口流到下游取水口處的時間式中，t —— 廢水排放口流到下游取水口處的時間（d）； x ——廢水排放口距下游取水口處的距離（m），本次設計取水口設在下游35m處； v —— 河流中水流的流速（），；d（2） 將20℃標準下河流的值和河流任一時段最高允許的值得數(shù)值換算成22℃時的數(shù)值。 b) c) , 工作臺正面過道寬度。則故宜采用機械清渣。 平流式沉砂池的設計要求（1）。 （7），并可根據(jù)除砂設備要求，考慮池底得外形。（5）每個沉砂斗容積設計中取每一分格有2個沉砂斗，共有4個沉砂斗。豎流沉淀池是利用污水從沉淀池中心管進入，沿著中心管向下流動，經過中心管下部的反射板折射向上方流動，污水以流速v自下而上流動，污水中的顆粒以沉速u向下沉降，當uv時，顆粒開始下沉，u=v時顆粒懸浮污水中，uv時，顆粒隨污水流出。 沉淀池設計計算設計時選擇4組豎流沉淀池。 UASB反應器設計計算 UASB反應器作用原理UASB，即上流式厭氧污泥床，是厭氧工藝的一次突破，解決了厭氧反應器的固體停留時間和水力停留時間的矛盾問題。形成和保持沉淀性能良好的污泥是UASB系統(tǒng)良好運行的根本。根據(jù)UASB反應器的大量實踐， 采用UASB處理主要為溶解性廢水時進水管口負荷單池流量為UASB采用多點布水系統(tǒng)，查有關數(shù)據(jù)，對顆粒污泥來說，容積負荷大于4時，每個進水口的負荷須大于2。?，則槽口附近水深為，；出水槽尺寸為；出水槽數(shù)量為4座。～60186。由斯托克斯公式可知氣體上升速度為式中，——氣泡上升速度（cm/s）； g ——重力加速度（cm/s2）； β——碰撞系數(shù)，； ——廢水的動力粘滯系數(shù)，且則有水流速度==校核： , ；符合要求4. 排泥系統(tǒng)設計由于厭氧消化過程微生物的不斷增長，或進水不可降解懸浮固體的積累，隨著反應器內污泥濃度的增加，出水水質會得到改善，但污泥超過一定高度后將隨著出水一起沖出反應器，出水水質會大大降低。① 水封高度 式中，—— 反應器至貯氣罐的壓頭損失和貯氣罐內的壓頭 為保證安全取貯氣罐內壓頭，集氣罩中出氣氣壓最大取2m H2O，貯氣罐內壓強為400mmH2O?！妫?； t——氣溫。SBR是序批式間歇活性污泥法的簡稱。 SBR工藝反應流程圖 反應器設計計算（1）污泥負荷率 （2）污泥濃度和SVI 污泥濃度采用3000 ,SVI取100（3）設計水量為：Q=9000=375=（4） SBR反應器進出水水質指標水質指標SSTN進水水質(mg/l)27629120035去除率（%）%%65%%出水水質(mg/l)80207015式中，——污泥負荷率； ——進水BOD含量（）； X ——污泥濃度（）； m——每一周期的排水量與反應器容積之比，；設計取停止曝氣后，初期沉降速度式中 ——沉降速度（） t——水溫（℃）當水溫為10℃時：當水溫為20℃時：沉淀時間式中，——沉淀時間（h）； H——反應池水深（m），設計取6m ——安全高度（m），；由于進水溫度為20℃，則初期沉降速度為得出沉淀時間為、進水時間、周期所用時間排出時間=設計中取反應池進水時間=一周期所用時間設計最終取T=8h。查表得20℃和30℃時，水中飽和溶解氧量為式中，——出口處的絕對壓力（Pa）； H——擴散器上淹沒深度（m）。因此，污水排入水體前應進行消毒。 消毒劑的投加(1)加氯量的計算處理出水采用液氯消毒，本設計中液氯投加量采用10mg/L。(5)混合方式采用管道混合的方式，加氯管線直接接入消毒接觸池進水管，為增強混合效果，加氯點后接D=150mm的靜態(tài)混合器。則堰上水頭為：3 污泥部分各處理構筑物設計與計算 集泥井的設計計算 設計說明污水處理系統(tǒng)各構筑物所產生的污泥每日排泥一次，集中到集泥井，然后在由污泥泵打到污泥濃縮池。(2)加氯設備液氯由真空轉子加氯機加入，選用2臺ZLⅡ型轉子真空加氯機，1用1備加氯機設計兩臺，采用一用一備。物理方法主要有加熱、冷凍、輻照和微波消毒等，而化學方法是；利用各種化學試劑進行消毒。設計時取（按最不利的溫度條件考慮）式中，——30℃時，鼓風曝氣池內混合液溶解氧飽和度的平均值（）； ——30℃時，在大氣壓力條件下，氧的飽和度（）。，設計時取480設每組曝氣池的池寬為8m，則池長為15m。 其運行操作在空間上是按序排列、間歇的。h（3）水、氣分離器水、氣分離器起到對沼氣干燥的作用，選用φ500mmH1800mm鋼制水、氣分離器一個，水、氣分離器中預裝鋼絲填料，在水、氣分離器前設置過濾器以凈化沼氣，在分離器出氣管上裝設流量計及壓力表。厭氧生物處理污泥產量取?每日總產泥量為式中，r ——厭氧生物處理產泥量（）； ——進水COD濃度（）； E——設計去除效率；則根據(jù)可知，?單池產泥量為?污泥含水率取98%，取，則污泥產量為單池排泥量為則在UASB三相分離器底部設置一個排泥口，使用200mm管道每天排泥一次。（2） 設計計算沉淀區(qū)的設計①沉淀器（集氣罩）斜壁傾角沉淀區(qū)面積： 表面水力負荷 符合要求 ② 回流縫設計—, ，設計時取水深； ；。三角堰，堰高50mm，堰口水面寬為50mm。布水點距反應器池底200mm，位于所服務面積的中心；孔口徑20cm。UASB反應器進水中懸浮物的含量一般不超過500，否則應設置混凝氣浮進行處理。UASB反應器中，廢水盡可能均勻地被引入反應器底部，廢水向上通過包含顆粒污泥或絮凝污泥的污泥床。式中，——沉淀池中心管面積（）； Q——設計流量（） ——中心進水管流速（），一般采用≤，本次設計取=。豎流沉淀池由進水裝置、中心管、出水裝置、沉淀區(qū)、污泥斗及排泥裝置組成。式中，——沉砂池底長度（m）。 平流式沉砂池工藝