【文章內容簡介】 優(yōu)點： ①由于反應控制在水解、酸化階段反應迅速，故水解池體積小； ②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 99%以上； ③對于污泥的降解功能完全和消化池一樣，產生的剩余污泥量少； ④不需要收集產生的沼氣，簡化了構造，降低了造價，便于維護，易于放大。 酸化 — SBR 法缺點： ①酸化 — SBR 法處理中高濃度啤酒廢廢水，酸化至關重要，酸化效果的好壞直接影響 SBR 反應器的處理效果，有機物去除主要集中在 SBR 反應器中； ②酸化 — SBR 法處理啤酒廢水受進水堿度和反應溫度的影響，最佳溫度是24℃， 最佳堿度范圍是 500～ 750mg/L。 （ 2）內循環(huán) UASB 反應器＋氧化溝工藝：此工藝采用厭氧和好氧相串聯的方式，厭氧采用內循環(huán) UASB 技術，好氧處理為了降低土建費用，采用氧化溝工藝。本處理工藝的關鍵設備是 UASB 反應器。該反應器是利用厭氧微生物降解廢水中的有機物，其主體分為配水系統(tǒng)，反應區(qū)，氣、液、固三相分離系統(tǒng)，沼氣收集系統(tǒng)四個部分。厭氧微生物對水質的要求不像好氧微生物那么寬，最佳 pH 為，最佳溫度為 35℃ 40℃，這就要求廢水進入 UASB 反應器之前必需進行酸度和溫度的調節(jié)。內循環(huán) UASB 技 術是在普通 UASB 技術的基礎上增加一套內循環(huán)系統(tǒng)，它包括回流水池及回流水泵。 UASB 反應器的出水水質一般都比較穩(wěn)定，在回流系統(tǒng)的作用下重新回到配水系統(tǒng)。 內循環(huán) UASB 反應器＋氧化溝工藝優(yōu)點： ①采用內循環(huán) UASB 反應器＋氧化溝工藝處理啤酒廢水是可行的，其運行結果表明 COD 總去除率高達 95％以上； ②由于采用的是內循環(huán) UASB 反應器和氧化溝工藝串聯組合的方式，可根據啤酒生產的季節(jié)性、水質和水量的情況調整 UASB 反應器或氧化詢處理運行組合，以便進一步降低運行費用。 （ 3） UASB— 好氧接觸氧化工藝： 此處理工 藝中主要處理設備是上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池，處理主沈陽工學院水污染控制工程課程設計 第 8 頁 要過程為：廢水經過轉鼓過濾機，轉鼓過濾機對 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。調節(jié)池既有調節(jié)水質、水量的作用，還由于廢水在池中的停留時間較長而有沉淀和厭氧發(fā)酵作用。由于增加了厭氧處理單元，該工藝的處理效果非常好。好氧處理對廢水中 SS 和 COD均有較高的去除率，這是因為廢水經過厭氧處理后仍含有許多易生物降解的有機物。 UASB— 好氧接觸氧化工藝優(yōu)點： ①該工藝處理效果好、操作簡單、穩(wěn)定性高； ②上流式厭氧污泥床 和好氧接觸氧化池相串聯的啤酒廢水處理工藝具有處理效率高、運行穩(wěn)定、能耗低、容易調試和易于每年的重新啟動等特點； ③整個工藝對 COD 的去除率達 %，對懸浮物的去除率達 %～ 98%。 （ 4） UASB+SBR 法： 本處理工藝主要包括 UASB 反應器和 SBR反應器。將 UASB 和 SBR兩種處理單元進行組合，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 作為整個廢水達標排放的一個預處理單元，在降低廢水濃度的同時，可回收所產沼氣作為能源利用。同時，由于大幅度減少了進入好氧 處理階段的有機物量，因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產量，從而使整個廢水處理過程的費用大幅度減少。 UASB+SBR 法處理工藝優(yōu)點： ①節(jié)約廢水處理費用， UASB 取代原水解酸化池作為整個廢水達標排放的一個預處理單元，削減了全部進水 COD 的 75%，從而降低后續(xù) SBR池的處理負荷； ②節(jié)約污泥處理費用，廢水經過 UASB 處理后， 75%的有機物被去除，使 SBR處理負荷大大降低，產泥量相應減少； ③投資、運行費用低； ④處理啤酒廢水時流程簡單，安全操作、維修方便； ⑤工藝調節(jié)靈活，可使用不同規(guī)模的啤酒廢水處理廠。 工藝選擇 綜上各種處理方法的比較，結合該啤酒廠廢水主要來自麥芽車間，糖化車間，發(fā)酵車間，罐裝車間，這些車間廢水水質、水量在隨季節(jié)波動較大，含有多種氨基酸、醇、酵母菌等特點以及北京市的基本資料，本設計采用厭氧 好氧結合法沈陽工學院水污染控制工程課程設計 第 9 頁 中的 UASB+SBR 法。此法在處理高濃度啤酒廢水是能培養(yǎng)出具有良好沉降性能的厭氧顆粒污泥，顆粒污泥形成的同時厭氧細菌不斷繁殖積累，較多的污泥負荷時的細菌獲得充足的營養(yǎng)物質。使用該工藝處理降低處理成本，又能產生經濟效益，其處理效果穩(wěn)定， 系統(tǒng)運行簡單費用低，而且厭氧處理系統(tǒng)中產生的沼氣有綜合利用價值，能實現污水處理資源化。啤酒廢水中的高濃度有機物質為 UASB 運行提供有利條件。 處理工藝流程圖 沈陽工學院水污染控制工程課程設計 第 10 頁 3 設計方案計算書 格柵的設計與計算 格柵的作用 格柵安裝在廢水渠道、集水井的進口處，用于截流較大的懸浮物或漂浮物 ,主要對水泵起保護做用。另外 ,可以減輕后續(xù)構筑物的處理負荷。 參數選取 格柵過柵流速一般采用 ～ ； 格柵前渠道內的水流速度，一般采用 ～ ； 格柵傾角，一般采用 45～ 60176。 ，人工清渣的格柵傾角小時較省力，但占地多 ； 通過格柵的水頭損失，一般采用 ～ ； 格柵間工作臺兩側過道寬度不應小于 ； 機械清渣不小于 ； 本次設計選取細格柵；柵條間隙 b=10mm；柵前水深 h=；過柵流速v=，柵條寬度 s=；安裝傾角 a=60 ； 設計流量 maxQ =4000m3/d=167m3/h=179。/s 設計計算 沈陽工學院水污染控制工程課程設計 第 11 頁 圖 3— 1 格柵計算草圖 （ n） ： s s inan m a x ??? ??? Q ， 取 n=14 條 2．柵槽有效寬度（ B） 設計柵條寬度 S=，則柵槽寬度為 ： ? ? ? ? 0 .2 7 m140 .0 11140 .0 1bn1n ??????? SB 3．進水渠道漸寬部分長度 設進水渠道內的流速為 ?B 漸寬部分展開角??30? g 11 ??? ?BBL 4．柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度 0 .0 6 7 m0 .1 3 3 /2/212 ??? LL 5．過柵水頭損失 h2 阻力系數與柵條的斷面幾何形狀有關，當迎水面為半圓形的矩形時，形狀系數 ? 取 ， ? =223。 ??????bs 4/3= ( )4/3= ?? sin2h 22 gvk? =3? 2 ??? = 式中： k— 系數，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大倍數，一般采用 k= ，為避免格柵前涌水，故將柵后槽下降 h2作為補償。 6．柵槽總高度 (H) 一般情況下，柵前槽總高度為柵前水深 h、格柵前渠道超高 h1(一般取 )之和，柵后槽總高度為 h、 h1 和格柵的水頭損失 h2 之和，即：取柵前渠道超高h1=，柵前槽高 ??? 1hhH前 += 21 hhh ???后H =++= 沈陽工學院水污染控制工程課程設計 第 12 頁 7． 柵槽總長度（ L） ? 前HLLL ?????=++++= 8．每日柵渣量： 取每單位體積污水攔截污物 W1為 ，污水流量總變化系數 k2為 W=1000864002 1max ??kWQ ? ???=179。/d 1W ： 單位體積污水柵渣量 m3/(103m3污水） 取 (103m3） 2k ： 污水流量總變化系數。 取 2k = 采用人工清渣。 集水池 設計說明 集水池是匯集準備輸送到其他構筑物去的一種小型貯水設備，設置集水池作為水量調節(jié)之用，貯存盈余，補充短缺，使生物處理設施在一日內能得到均和的進水量，保證正常運行。 設計參數 設計流量 Q=4000m3/d=167m3/h=179。/s； 設計計算 集水池的容量為大于一臺泵五分鐘的流量，設一臺水泵，每臺泵的流量為 1Q=。 集水池容積采用相當于一臺泵 30min的容量 31 m171000 3060281000 ????? TQW 沈陽工學院水污染控制工程課程設計 第 13 頁 有效水深采用 6m，則集水池面積為 F=28㎡，其尺寸為 D=。 集水池構造 :集水池內保證水流平穩(wěn)，流態(tài)良好，不產生渦流和滯留，必要時可設置導流墻，水泵吸水管按集水池的中軸線對稱布置，每臺水泵在吸水時應不干擾其他水泵的工作，為保證水流平穩(wěn)，其流速為 。 調節(jié)沉淀池 調節(jié)池的設計主要是選擇池型和確定其有效容積，然后計算其各部尺寸和攪拌設備。調節(jié)池有效容積的確定分停留時間法和累積曲線法兩種，停留時間法是目前國內應用最普遍的方法，關鍵在于確定合適的停留時間。對于針織印染廢水，停留時間一般為 68h，在缺乏水質資料時，可憑經驗選取。本設計中，擬選用矩形水質調節(jié) 池，兼具調節(jié)水量和水質的作用。廢水呈酸性，為保證后續(xù)處理工藝的 pH 值，在調節(jié)池內投加堿性物質提高 pH。考慮到避免調節(jié)池中發(fā)生沉淀，需輔以攪拌混合，擬采用機械攪拌方式。 設計參數 設計流量 Q=4000m3/d=167m3/h=；調節(jié)池停留時間 T= 設計計算 （ 1）調節(jié)池有效容積 V=QT=（ 4000m3/d/24h） 6h＝ 1002m3 沈陽工學院水污染控制工程課程設計 第 14 頁 (2)調節(jié)池面積 取池子總高度 H=,超高 ，有效水深 4m。 池面積為： A=V/H=1002/5=200m2 取池長 L=18m,池寬 B=A/L=200/18=12m （ 3）小結 調節(jié)池尺寸為： 18 12 5，一座。其配套設備選擇如下： 數量： 1 臺；型號： JBG；型立式環(huán)流攪拌機：配用電機功率： ，單機服務范圍最大面積 100m2，最大寬度 10m，最大深度 26m(可調 )：機體最大插入水深： ，重量 390kg； 計 數量： 1 套，測定范圍： 114，電源： 190260VAC， 50/60Hz 規(guī)格： P53，電極： pH 電極； 數量： 1 套； 電源： 220VAC； 數量： 1 組。 數量： 2 臺；規(guī)格： ISW80100；流量 /揚程： 65m3/h， 10m；功率： 3kW；電源：三相 380VAC。 UASB 設計計算 組成部分 UASB 反應器主要由下列幾部分組成： 進水分配系統(tǒng) 配水系統(tǒng)設在反應器的底部，器功能主要是把廢水均勻的分配到整個反應器，使有機物能在反應區(qū)內均勻分布，有利于廢水與微生物的充分接觸，使反應器內的微生物能夠充分獲得營養(yǎng)，這樣有利于提高反應器容積的利用率。同時，進水分配系統(tǒng)還具有攪拌功能。 沈陽工學院水污染控制工程課程設計 第 15 頁 反應區(qū) 反應區(qū)是整個反應器的核心部分，包括污泥床和污泥懸浮層區(qū)。反應區(qū)是培養(yǎng)和富集厭氧微生物的區(qū)域，廢水再這里與厭氧微生物充分接觸，產生強烈的生化反應，使有機物被厭氧菌分解，污泥床位于整個 UASB 反應器的底部，污泥床具有很高的污泥生物量，其濃度 (MLSS)一般位于 4000080000mg/L,甚至可達15000mg/L。 三相分離器 三相分離器的功能是把氣體、固體和液體分開，由沉淀區(qū)、集氣室和氣封組成。氣體先被分離后進入集氣室，然后固液混合液在沉淀區(qū)進行分離，下沉的固體靠重力由回流縫返回反應區(qū)。三相分離器的分離效果直接影響著反應器的處理效果。 出水系統(tǒng) 出水系統(tǒng)的作用是將澄清后的廢水均勻的收集起來，排出反應器。出水是否均勻對處理效果有很大的影響。 排泥系統(tǒng)及沼氣收集系統(tǒng)： 排泥系統(tǒng)的作用上的定期均勻地排放反應區(qū)的聲譽厭 氧污泥。 根據不同的廢水性質，反應器的構造有所不同，主要可分為開放式和封閉式兩種。 開放式的特點是反應器的頂部不密封，不收集沉淀區(qū)液面釋放的沼氣。這種反應器主要是用于處理中低濃度的有機廢水，中低濃度的廢水經反應區(qū)處理后，出水中的有機物濃度已較低，所以在沉淀區(qū)產生的沼氣量較少，一般不需要回收。這種形式的反應器構造比較簡單，易于施工安裝和維修。 封閉式的特點是反應器的頂部是密封的，三相分離器的構造與開放是不同的，不需要專門的集氣室，而是在液面與池面之間形成一個大的集氣室，可以同時收集反應 區(qū)和沉淀區(qū)的沼氣。這種形式的反應器適用于處理高濃度有機廢水或含硫酸鹽較高的有機廢水。因為處理高濃度有機廢水時，在沉淀區(qū)仍有較多的沼氣逸出，必須進行回收。 UASB 反應器的水平截面一般采用圓形或矩形，反應器的材料常用鋼結構或鋼筋混凝土結構，通常當采用鋼結構時，為圓柱形池子；當采用