【文章內(nèi)容簡介】 。儀表專業(yè)的設(shè)備投資和設(shè)計(jì)難度。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)8 / 44的作用下重新回到配水系統(tǒng)。這樣一來能提高 UASB 反應(yīng)器對(duì)進(jìn)水水溫、pH 值和 COD 濃度的適應(yīng)能力，只需在 UASB 反應(yīng)器進(jìn)水前對(duì)其 pH 和溫度做一粗調(diào)即可。UASB 反應(yīng)器采用環(huán)狀穿孔管配水，通過三相分離器出水，并在三相分離器的上方增加側(cè)向流絮凝反應(yīng)沉淀器，它由玻璃鋼板成 60176。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。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。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)器或氧化溝處理運(yùn)行組合，以便進(jìn)一步降低運(yùn)行費(fèi)用。167。 UASB+SBR 法處理啤酒廢水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(gè)廢水達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)預(yù)處理單元，在降低廢水濃度的同時(shí)，可回收所產(chǎn)沼氣作為能源利用 [19]。同時(shí)，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(gè)廢水處理過程的費(fèi)用大幅度減少。采用該工藝既降低處理成本，又能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。并且 UASB 池正常運(yùn)行后，每天產(chǎn)生大量的沼氣，將其回收作為熱風(fēng)爐的燃料，可供飼料烘干使用。UASB 去除 COD 達(dá) 7500 kg/d，以沼氣產(chǎn)率為 ，UASB 產(chǎn)氣量為 3500m3/d(甲烷含量為 55%65%)。沼氣的熱值約為 22680kJ/m3，煤的熱值為 21000 kJ/t 計(jì)算，則 1m3 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。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(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(gè)廢水達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)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，使 SBR池在廢水處理量增加的情況下，運(yùn)行周期同樣為 12 h，廢水也能達(dá)標(biāo)排放。也就是說，耗電量并沒有隨廢水處理量的增加而增加。同原工藝相比較，每天實(shí)際節(jié)約 15002500m3 廢水的處理費(fèi)用，節(jié)約能耗約 萬元/a。2．節(jié)約污泥處理費(fèi)用。9 / 44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。水解酸化+SBR 處理工藝計(jì)算，產(chǎn)泥量達(dá) 17t/d(產(chǎn)泥率為 污泥/kgCOD，污泥含水率為 80%)，UASB+SBR 法處理工藝產(chǎn)泥量只有 5t/d(含水率為80%)左右，只有水解酸化+SBR 處理工藝的 1/3，污泥處理費(fèi)用大大減少，節(jié)約污泥處理費(fèi)用約為 20 元/a。10 / 44第 4 章 工藝流程的確定167。 工藝流程選擇經(jīng)過對(duì)比比較，決定采用 UASB+CASS 工藝，其中， CASS 是 SBR 的改進(jìn)型。本設(shè)計(jì)處理啤酒廢水流程 [3]如下圖所示： 圖 41 啤酒處理工藝流程圖167。 工藝流程說明啤酒生產(chǎn)廢水先經(jīng)過中格柵去除粗大雜質(zhì)后，經(jīng)提升泵進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，根據(jù)在線 pH 計(jì)顯示的 pH 值，用計(jì)量泵將酸堿送入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)廢水的 pH 值在 之間。調(diào)節(jié)池的出來的水用泵連續(xù)送入 UASB 反應(yīng)器進(jìn)行厭氧消化，降低有機(jī)物濃度。厭氧處理過程中產(chǎn)生的沼氣被收集到沼氣罐中重新利用。UASB 反應(yīng)器的出水流入沉淀池，進(jìn)一步去除水中 SS。沉淀池出水進(jìn)入 CASS 反應(yīng)器，進(jìn)行好氧處理。經(jīng)處理水質(zhì)達(dá)標(biāo)，由 CASS 反應(yīng)池出水后直接外排。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(jìn)一步降低污泥含水率，實(shí)現(xiàn)污泥的減量化。污泥經(jīng)脫水機(jī)脫水后形成泥餅，裝車外運(yùn)處置。11 / 44第 5 章 主要構(gòu)筑物工藝尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算167。 最大流量 QVmax 設(shè)計(jì)計(jì)算本設(shè)計(jì)中采用的廢水流量，是啤酒產(chǎn)量較大的季節(jié)統(tǒng)計(jì)的的平均廢水流量，因流量變大的系數(shù)較小，所以取廢水流量的變化系數(shù)為 =。所以廢水最大流ZK量為： (51))/(064.)/()/( 333max smhdmKQZv ????? 167。 中格柵工藝尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算1．中格柵的間隙數(shù)量 n設(shè)柵前水深 h=，過柵流速 v=，柵條間距 d=20mm，格柵安裝傾角 а=60 ゜ ?????vhdQnv (52) 取 n=10。格柵設(shè)兩組 [21]，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，按一組工作計(jì)算。2．格柵建筑寬 b取柵條寬度 s=， 01.)1(?????ndsb )(.)m????? (53) 驗(yàn)證柵前水速：（） )/( smbhQv (54) 符合要求。3．格柵的水頭損失 1h取柵條斷面為銳邊矩形，則 β=，k=3。12 / 44)(4.)(343???ds?? (55) )( mkgvh ????? (56) 4．柵后槽的總高度 總h設(shè)柵前渠道超高 = m，2=h+h1+h2=++=(m) (57) 總h5．柵槽總建筑長度 L 設(shè)進(jìn)水渠道寬 =，漸寬部分展開部分角度為 20176。1b(1) 進(jìn)水渠道漸寬部位的長度： )( mtgtgbL??????? (58) (2) 柵槽與出水槽連接處的漸寬部分長度 ： 2L)(? (59))( mtgtgHL ???????? (510)6．每日柵渣量 W：取 = 污水1330/m)()( 13131ax ?????????? dmdKQzv(511)故可采用機(jī)械清渣。167。 調(diào)節(jié)池尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算1．設(shè)計(jì)說明 [21] 工業(yè)廢水的水量和水質(zhì)隨時(shí)間變化幅度較大。為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運(yùn)行，需對(duì)廢水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。該池設(shè)計(jì)的有足夠的水力停留時(shí)間保證后續(xù)處理構(gòu)筑物能連續(xù)運(yùn)行。其均質(zhì)作用主要靠池側(cè)的沿程進(jìn)水，使同時(shí)進(jìn)入調(diào)節(jié)沉淀池的廢水轉(zhuǎn)變?yōu)榍昂蟪鏊?，以達(dá)到與不同時(shí)序13 / 44的廢水相混合的目的。2．設(shè)計(jì)參數(shù) 水力停留時(shí)間 HRT=3h；設(shè)計(jì)流量 Q=5500 /d= /h= /s。3m33m3．設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 池子尺寸池子有效容積：V=QT=3= ；3取池總高 H=，其中超高 ，有效水深 h=；則池面積 A=V/h=；取圓形池子，則 A=πRR= m2得 R= m。池子總尺寸為 πRRH =993( )。3167。 UASB 反應(yīng)器的設(shè)計(jì)167。 UASB 工藝尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算表 51 UASB 反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)COD BOD SS TP進(jìn)水水質(zhì)(mg/L) 2500 1625 540 去除率 (%) 86 89 64 10出水水質(zhì)(mg/L) 350 1．UASB 反應(yīng)器的有效容積 [22]對(duì)于中等濃度和高濃度的有機(jī)廢水，一般情況下，有機(jī)容積負(fù)荷率是限制因素，反應(yīng)器的容積與廢水量、廢水濃度和允許的有機(jī)物容積負(fù)荷去除率有關(guān)。設(shè)計(jì)容積負(fù)荷為 NV=(m3d)，COD 去除率為 86%，則 UASB 反應(yīng)器有效容積為： V 有效 =Q(S0—Se)/NV=5000(－)/4= (m 3) （512）2．UASB 反應(yīng)器的形狀和尺寸據(jù)資料，經(jīng)濟(jì)的反應(yīng)器高度一般為 46m 之間，并且在大多數(shù)情況下這也是系統(tǒng)優(yōu)化的運(yùn)行范圍。生流式厭氧污泥床的池形有矩形、方形和圓形。圓形反應(yīng)器具有結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定的特點(diǎn)，但是建造圓形反應(yīng)器的三相分離器要比矩形和方形反應(yīng)器復(fù)雜得多，因此，本設(shè)計(jì)采用矩形池。從布水均勻性和經(jīng)濟(jì)型考慮，矩形池14 / 44長寬比在 2:1 左右比較合適。設(shè)計(jì)反應(yīng)器有效高度為 h=5m，則橫截面積：S= V 有效 /H=(m2) (513）設(shè)池長 L 約為池寬 B 的 2 倍，則可取 B=16m，L=34m。一般應(yīng)用時(shí)反應(yīng)器裝液量為 70%90%，本工程設(shè)計(jì)反應(yīng)器總高 H= 其中超高 。反應(yīng)器的總?cè)莘e：V=BLH=1634()=3264 (m3) (514)有效容積為 m3，則體積有效系數(shù)為 %，負(fù)荷有機(jī)負(fù)荷的要求。3．水力停留時(shí)間（HRT）和水力負(fù)荷率（Vr） )(?? (515) )(3..mSQVr? (516)對(duì)于顆粒污泥，水力負(fù)荷 Vr= m3/(m2﹒h)符合要求。167。 進(jìn)水分配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1．布水點(diǎn)的設(shè)置進(jìn)水方式的選擇應(yīng)根據(jù)進(jìn)水濃度及進(jìn)水流量而定，通常采用的是連續(xù)均勻進(jìn)水方式。進(jìn)水點(diǎn)的數(shù)量選擇一管多點(diǎn)的布水方式，布水點(diǎn)數(shù)量與處理廢水的流量、進(jìn)水濃度、容積負(fù)荷等因素有關(guān)。由于所取容積負(fù)荷為 kgCOD/( m3d)，據(jù)資料，每個(gè)點(diǎn)的布水負(fù)荷面積小于或等于 2m2。本次設(shè)計(jì)池中共設(shè)置 270 個(gè)布水點(diǎn)，則每點(diǎn)的負(fù)荷面積為：)( ? (517)2．布水系統(tǒng)形式UASB 反應(yīng)器的進(jìn)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(diǎn)式和上給式 4 種。本次設(shè)計(jì)采用多管多點(diǎn)式配水。為配水均勻，配水管中心距可采用 ，出水孔孔距也可采用 ，孔徑一般為 1020mm，孔口向下，每個(gè)出水孔的服務(wù)面積一般為 24m2。配水管中心距池底一般為 2025cm，配水管的直徑最好不小于 100mm。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(jìn)水總管管徑取 200mm，流速約為 。反映器中設(shè)置 27 根 Φ100 的支管，每兩根之間的中心距為 ，每根管上有 10 個(gè)配水孔，孔距為 ，則每個(gè)孔的服務(wù)面積為 =(m2)，孔口向下。并設(shè)置布水孔 270 個(gè)，出水流速u 選為 2m/s，則孔徑為： )( ????? (518)本設(shè)置采用連續(xù)進(jìn)水方式，布水孔空口向下，有利于避免管口堵塞，且由于UASB 反應(yīng)器底部反射散布作用，有利于布水均勻。為了增強(qiáng)污泥和廢水之間的接觸，減少底部進(jìn)水管的堵塞，進(jìn)水點(diǎn)距反應(yīng)器池底 200250mm，本工程設(shè)計(jì)布水管距 UASB 反應(yīng)器底部 200mm。3．上升水流速度和氣流速度本次設(shè)計(jì)中常溫下容積負(fù)荷 NV=(m3d)，沼氣產(chǎn)率r=(kg﹒COD)，根據(jù)接種污泥的不同選擇不同的空塔水流速度和氣流速度。本設(shè)計(jì)采用厭氧消化污泥接種，應(yīng)滿足空塔水流速度 uk≤，空塔沼氣上升速度 ug≤。則空塔水流速度： )/()/m( ??? (519)空塔氣流速度： )/()/( hmsrCug ???? (520) 符合要求。η 為 COD 去除率，取 86%。16 / 44167。 三相分離器的設(shè)計(jì)三相分離器的構(gòu)造形式是多種多樣的，但都是由 3 個(gè)主要功能和 3 個(gè)組成部分：氣液分離，固液分離和污泥回流 3 個(gè)功能以及氣封、沉淀區(qū)和回流縫 3 個(gè)組成部分。1．沉淀區(qū)設(shè)計(jì)三相分離器沉淀區(qū)固液分離是靠重力沉淀(v s)達(dá)到的，其設(shè)計(jì)主要考慮兩個(gè)因素即沉淀面積和水深。沉淀面積可根據(jù)廢水流量和沉淀區(qū)的表面負(fù)荷率確定。一般表面負(fù)荷率的數(shù)值等于水流向上流速 vL，該值的大小與需要去除的污泥顆粒的沉降速度 vs 相等，但方向相反。對(duì)于已形成顆粒污泥的反應(yīng)器，為防止和減少懸浮層絮狀污泥流失，沉淀室內(nèi)設(shè)計(jì)日平均表面負(fù)荷率小于 m3/(m2﹒h)，沉淀區(qū)進(jìn)水口的水流上升速度一般小于 2 m3/(m2﹒h)。本設(shè)計(jì)中，與短邊平行，沿長邊布置 8 個(gè)集氣罩，構(gòu)成 6 個(gè)分離單元，則設(shè)置 6 個(gè)三相分離器。三相分離器單元結(jié)構(gòu)示意圖如下：圖 51 三相分離器單元結(jié)構(gòu)示意圖三相分離器的長度為 B=14m，每個(gè)單元寬度 L=34/7=(m)，其中沉淀區(qū)長 B1=14m，寬度 b=，集氣罩頂端寬度 a=，壁厚為 ，沉淀室底部進(jìn)水口寬度 b1=。沉淀區(qū)面積： )( mn???沉淀區(qū)表面負(fù)荷：17 / 44??)/( ?hSQq???? (521)符合要求。沉淀室進(jìn)水口面積： )(.??? (522)沉淀室進(jìn)水口水流上升速度：v2=Q/S2=[m3/()