【文章內(nèi)容簡介】 優(yōu)點(diǎn)： 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(dá) 99%以上； 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； ④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(hù)，易于放大。 酸化 — SBR 法缺點(diǎn)： ①酸化 — SBR 法處理中高濃度啤酒廢廢水，酸化至關(guān)重要，酸化效果的好壞直接影響 SBR 反應(yīng)器的處理效果，有機(jī)物去除主要集中在 SBR 反應(yīng)器中； ②酸化 — SBR 法處理啤酒廢水受進(jìn)水堿度和反應(yīng)溫度的影響，最佳溫度是24℃， 最佳堿度范圍是 500～ 750mg/L。 （ 2）內(nèi)循環(huán) UASB 反應(yīng)器＋氧化溝工藝：此工藝采用厭氧和好氧相串聯(lián)的方式，厭氧采用內(nèi)循環(huán) UASB 技術(shù)，好氧處理為了降低土建費(fèi)用，采用氧化溝工藝。本處理工藝的關(guān)鍵設(shè)備是 UASB 反應(yīng)器。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)四個部分。厭氧微生物對水質(zhì)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(jìn)入 UASB 反應(yīng)器之前必需進(jìn)行酸度和溫度的調(diào)節(jié)。內(nèi)循環(huán) UASB 技 術(shù)是在普通 UASB 技術(shù)的基礎(chǔ)上增加一套內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，它包括回流水池及回流水泵。 UASB 反應(yīng)器的出水水質(zhì)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(nèi)循環(huán) UASB 反應(yīng)器＋氧化溝工藝優(yōu)點(diǎn)： ①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 COD 總?cè)コ矢哌_(dá) 95％以上； ②由于采用的是內(nèi)循環(huán) UASB 反應(yīng)器和氧化溝工藝串聯(lián)組合的方式，可根據(jù)啤酒生產(chǎn)的季節(jié)性、水質(zhì)和水量的情況調(diào)整 UASB 反應(yīng)器或氧化詢處理運(yùn)行組合，以便進(jìn)一步降低運(yùn)行費(fèi)用。 （ 3） UASB— 好氧接觸氧化工藝： 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，處理主沈陽工學(xué)院水污染控制工程課程設(shè)計 第 8 頁 要過程為：廢水經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)，轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)對 SS 的去除率達(dá) 10%以上，隨著麥殼類有機(jī)物的去除，廢水中的有機(jī)物濃度也有所降低。調(diào)節(jié)池既有調(diào)節(jié)水質(zhì)、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?yàn)閺U水經(jīng)過厭氧處理后仍含有許多易生物降解的有機(jī)物。 UASB— 好氧接觸氧化工藝優(yōu)點(diǎn)： 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(lián)的啤酒廢水處理工藝具有處理效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、能耗低、容易調(diào)試和易于每年的重新啟動等特點(diǎn)； ③整個工藝對 COD 的去除率達(dá) %，對懸浮物的去除率達(dá) %～ 98%。 （ 4） UASB+SBR 法： 本處理工藝主要包括 UASB 反應(yīng)器和 SBR反應(yīng)器。將 UASB 和 SBR兩種處理單元進(jìn)行組合，所形成的處理工藝突出了各自處理單元的優(yōu)點(diǎn)，使處理流程簡潔，節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用，而把 UASB 作為整個廢水達(dá)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。同時，由于大幅度減少了進(jìn)入好氧 處理階段的有機(jī)物量，因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個廢水處理過程的費(fèi)用大幅度減少。 UASB+SBR 法處理工藝優(yōu)點(diǎn)： ①節(jié)約廢水處理費(fèi)用， UASB 取代原水解酸化池作為整個廢水達(dá)標(biāo)排放的一個預(yù)處理單元，削減了全部進(jìn)水 COD 的 75%，從而降低后續(xù) SBR池的處理負(fù)荷； ②節(jié)約污泥處理費(fèi)用，廢水經(jīng)過 UASB 處理后， 75%的有機(jī)物被去除，使 SBR處理負(fù)荷大大降低，產(chǎn)泥量相應(yīng)減少； ③投資、運(yùn)行費(fèi)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(diào)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(jié)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(zhì)、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(diǎn)以及北京市的基本資料，本設(shè)計采用厭氧 好氧結(jié)合法沈陽工學(xué)院水污染控制工程課程設(shè)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(xì)菌不斷繁殖積累，較多的污泥負(fù)荷時的細(xì)菌獲得充足的營養(yǎng)物質(zhì)。使用該工藝處理降低處理成本，又能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，其處理效果穩(wěn)定， 系統(tǒng)運(yùn)行簡單費(fèi)用低，而且厭氧處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的沼氣有綜合利用價值，能實(shí)現(xiàn)污水處理資源化。啤酒廢水中的高濃度有機(jī)物質(zhì)為 UASB 運(yùn)行提供有利條件。 處理工藝流程圖 沈陽工學(xué)院水污染控制工程課程設(shè)計 第 10 頁 3 設(shè)計方案計算書 格柵的設(shè)計與計算 格柵的作用 格柵安裝在廢水渠道、集水井的進(jìn)口處，用于截流較大的懸浮物或漂浮物 ,主要對水泵起保護(hù)做用。另外 ,可以減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。 參數(shù)選取 格柵過柵流速一般采用 ～ ； 格柵前渠道內(nèi)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(cè)過道寬度不應(yīng)小于 ； 機(jī)械清渣不小于 ； 本次設(shè)計選取細(xì)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(shè)計流量 maxQ =4000m3/d=167m3/h=179。/s 設(shè)計計算 沈陽工學(xué)院水污染控制工程課程設(shè)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(shè)計柵條寬度 S=，則柵槽寬度為 ： ? ? ? ? 0 .2 7 m140 .0 11140 .0 1bn1n ??????? SB 3．進(jìn)水渠道漸寬部分長度 設(shè)進(jìn)水渠道內(nèi)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(shù)與柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，當(dāng)迎水面為半圓形的矩形時，形狀系數(shù) ? 取 ， ? =223。 ??????bs 4/3= ( )4/3= ?? sin2h 22 gvk? =3? 2 ??? = 式中： k— 系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大倍數(shù)，一般采用 k= ，為避免格柵前涌水，故將柵后槽下降 h2作為補(bǔ)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h(yuǎn)1=，柵前槽高 ??? 1hhH前 += 21 hhh ???后H =++= 沈陽工學(xué)院水污染控制工程課程設(shè)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?dāng)r截污物 W1為 ，污水流量總變化系數(shù) 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(shù)。 取 2k = 采用人工清渣。 集水池 設(shè)計說明 集水池是匯集準(zhǔn)備輸送到其他構(gòu)筑物去的一種小型貯水設(shè)備，設(shè)置集水池作為水量調(diào)節(jié)之用，貯存盈余，補(bǔ)充短缺，使生物處理設(shè)施在一日內(nèi)能得到均和的進(jìn)水量，保證正常運(yùn)行。 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計流量 Q=4000m3/d=167m3/h=179。/s； 設(shè)計計算 集水池的容量為大于一臺泵五分鐘的流量，設(shè)一臺水泵，每臺泵的流量為 1Q=。 集水池容積采用相當(dāng)于一臺泵 30min的容量 31 m171000 3060281000 ????? TQW 沈陽工學(xué)院水污染控制工程課程設(shè)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(gòu)造 :集水池內(nèi)保證水流平穩(wěn)，流態(tài)良好，不產(chǎn)生渦流和滯留，必要時可設(shè)置導(dǎo)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(yīng)不干擾其他水泵的工作，為保證水流平穩(wěn)，其流速為 。 調(diào)節(jié)沉淀池 調(diào)節(jié)池的設(shè)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(shè)備。調(diào)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(nèi)應(yīng)用最普遍的方法，關(guān)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(zhì)資料時，可憑經(jīng)驗(yàn)選取。本設(shè)計中，擬選用矩形水質(zhì)調(diào)節(jié) 池，兼具調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)的作用。廢水呈酸性，為保證后續(xù)處理工藝的 pH 值，在調(diào)節(jié)池內(nèi)投加堿性物質(zhì)提高 pH?？紤]到避免調(diào)節(jié)池中發(fā)生沉淀，需輔以攪拌混合，擬采用機(jī)械攪拌方式。 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計流量 Q=4000m3/d=167m3/h=；調(diào)節(jié)池停留時間 T= 設(shè)計計算 （ 1）調(diào)節(jié)池有效容積 V=QT=（ 4000m3/d/24h） 6h＝ 1002m3 沈陽工學(xué)院水污染控制工程課程設(shè)計 第 14 頁 (2)調(diào)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(jié) 調(diào)節(jié)池尺寸為： 18 12 5，一座。其配套設(shè)備選擇如下： 數(shù)量： 1 臺；型號： JBG；型立式環(huán)流攪拌機(jī)：配用電機(jī)功率： ，單機(jī)服務(wù)范圍最大面積 100m2，最大寬度 10m，最大深度 26m(可調(diào) )：機(jī)體最大插入水深： ，重量 390kg； 計 數(shù)量： 1 套，測定范圍： 114，電源： 190260VAC， 50/60Hz 規(guī)格： P53，電極： pH 電極； 數(shù)量： 1 套； 電源： 220VAC； 數(shù)量： 1 組。 數(shù)量： 2 臺；規(guī)格： ISW80100；流量 /揚(yáng)程： 65m3/h， 10m；功率： 3kW；電源：三相 380VAC。 UASB 設(shè)計計算 組成部分 UASB 反應(yīng)器主要由下列幾部分組成： 進(jìn)水分配系統(tǒng) 配水系統(tǒng)設(shè)在反應(yīng)器的底部，器功能主要是把廢水均勻的分配到整個反應(yīng)器，使有機(jī)物能在反應(yīng)區(qū)內(nèi)均勻分布，有利于廢水與微生物的充分接觸，使反應(yīng)器內(nèi)的微生物能夠充分獲得營養(yǎng)，這樣有利于提高反應(yīng)器容積的利用率。同時，進(jìn)水分配系統(tǒng)還具有攪拌功能。 沈陽工學(xué)院水污染控制工程課程設(shè)計 第 15 頁 反應(yīng)區(qū) 反應(yīng)區(qū)是整個反應(yīng)器的核心部分，包括污泥床和污泥懸浮層區(qū)。反應(yīng)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(chǎn)生強(qiáng)烈的生化反應(yīng)，使有機(jī)物被厭氧菌分解，污泥床位于整個 UASB 反應(yīng)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(dá)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(jìn)入集氣室，然后固液混合液在沉淀區(qū)進(jìn)行分離，下沉的固體靠重力由回流縫返回反應(yīng)區(qū)。三相分離器的分離效果直接影響著反應(yīng)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(yīng)器。出水是否均勻?qū)μ幚硇Ч泻艽蟮挠绊憽? 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(yīng)區(qū)的聲譽(yù)厭 氧污泥。 根據(jù)不同的廢水性質(zhì)，反應(yīng)器的構(gòu)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(diǎn)是反應(yīng)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(yīng)器主要是用于處理中低濃度的有機(jī)廢水，中低濃度的廢水經(jīng)反應(yīng)區(qū)處理后，出水中的有機(jī)物濃度已較低，所以在沉淀區(qū)產(chǎn)生的沼氣量較少，一般不需要回收。這種形式的反應(yīng)器構(gòu)造比較簡單，易于施工安裝和維修。 封閉式的特點(diǎn)是反應(yīng)器的頂部是密封的，三相分離器的構(gòu)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(yīng) 區(qū)和沉淀區(qū)的沼氣。這種形式的反應(yīng)器適用于處理高濃度有機(jī)廢水或含硫酸鹽較高的有機(jī)廢水。因?yàn)樘幚砀邼舛扔袡C(jī)廢水時，在沉淀區(qū)仍有較多的沼氣逸出，必須進(jìn)行回收。 UASB 反應(yīng)器的水平截面一般采用圓形或矩形，反應(yīng)器的材料常用鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，通常當(dāng)采用鋼結(jié)構(gòu)時，為圓柱形池子；當(dāng)采用