【導(dǎo)讀】師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位。印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文?，F(xiàn)本人同意將本作品收錄于《北京石。版論文的內(nèi)容一致，如因不同而引起學(xué)術(shù)聲譽(yù)上的損失由本人自負(fù)。余人，公司日產(chǎn)酒1000噸，年產(chǎn)值達(dá)到2個(gè)億。低濃度污水每天200噸，COD. 本處理廠設(shè)計(jì)日處理能力為高濃度廢水80m3，CODCr=1600-1800mg/L，污水經(jīng)處理后應(yīng)符合以下要求：CODCr≤60mg/L，BOD5≤20mg/L。

　　

【正文】 ，這是因?yàn)橥砩系臍鉁氐?，水蒸發(fā)的速 度慢，這樣白色泡沫表面的水膜就不會(huì)很容易破裂，同時(shí)大量的白色泡沫聚集于水的表面，不利于水的表面復(fù)氧，這樣就更有利于厭氧微生物對(duì)有機(jī)物的分解，所以就會(huì)使白色泡沫在晚上大量形成。白天氣溫升高，水蒸發(fā)的速度較快，白色泡沫表層的水膜極易蒸發(fā)破裂，隨著白色泡沫的破裂，水面與空氣接觸的表面積逐漸增大，水的復(fù)氧速率逐漸增大，會(huì)抑制厭氧微生物的分解代謝，白色泡沫便逐漸消釀酒廢水處理的工程設(shè)計(jì) 11 失。 （ 3） PH 值的影響 ： 厭氧活性污泥微生物對(duì) PH 值的要求相當(dāng)苛刻，一般來說 PH 值保持在 ～ 之間更適合微生物的新陳代謝。由于進(jìn)水水質(zhì)、水量極不穩(wěn)定 ，再加上人為控制具有一定的滯后性，所以很難將 pH 值控制在厭氧微生物最佳的生存狀態(tài)，在這種情況下厭氧微生物的處理能力當(dāng)然是要大打折扣的 。 采用 UASB 與 SBR 工藝處理啤酒廢水是可行的 , 廢水經(jīng) UASB 反應(yīng)器處理后 ， 可以大幅度減輕 SBR 工段的負(fù)荷 。 啤酒廢水經(jīng) UASB 與 SBR 后去除 95%以上的有機(jī)污染物 , 出水水質(zhì)可達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) ( GB8978296)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。整個(gè)處理工藝投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、污泥量少、運(yùn)行穩(wěn)定。 UASB 與 SBR工藝對(duì)進(jìn)水有機(jī)物濃度的波動(dòng)有較強(qiáng)的緩沖能力 ， 適用于處理水質(zhì)變化較大的 工業(yè)廢水。 圖 13 UASB 結(jié) 論 啤酒廠工業(yè)廢水處理的工藝選擇，必須因地制宜，謹(jǐn)防生搬硬套。各種工藝確定時(shí)，應(yīng)充分調(diào)查工廠排水水質(zhì)、水量、排水規(guī)律和特點(diǎn)，必要時(shí)應(yīng)取樣化驗(yàn)確認(rèn)；應(yīng)考察工廠提供的建設(shè)場(chǎng)地地形條件和面積大?。豢疾旃S所能承受的一次性投資及運(yùn)行成本情況；考察工廠的管理水平和工人素質(zhì)條件以及確定廠外排水條件及水電增容條件等進(jìn)行適合本地區(qū)建設(shè)污水場(chǎng)并能長(zhǎng)期達(dá)標(biāo)運(yùn)行的方案比選。比選中簡(jiǎn)單適用、運(yùn)行可靠、達(dá)標(biāo)穩(wěn)定、節(jié)約能耗、投資經(jīng)濟(jì)是最重要的工藝原則。 釀酒廢水處理的工程設(shè)計(jì) 12 工藝流程圖 依據(jù)設(shè)計(jì) 的水質(zhì)、水量 ， 本工藝采用 UASB 與 SBR 組合工藝 處理 生產(chǎn) 廢水 。廢水經(jīng)過格柵進(jìn)入調(diào)節(jié)池，經(jīng)提升泵進(jìn)入 UASB 反應(yīng)器，再 經(jīng)過 SBR 反應(yīng)器，出水達(dá)標(biāo)后外排 。在集泥池里的污泥經(jīng)污泥脫水 后外運(yùn)。 圖 4 工藝流程圖 調(diào)節(jié)池 SBR 高濃度廢水 低濃度廢水水 UASB 篩網(wǎng) 泵 泵 二沉池 達(dá)標(biāo)排放 儲(chǔ)泥池 污泥泵 污泥脫水間 污泥外運(yùn) 釀酒廢水處理的工程設(shè)計(jì) 13 第二章 污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 篩網(wǎng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 一般說明 由于啤酒廢水是一種成分雜復(fù)雜，可生化性差的有機(jī)廢水，故其雜質(zhì)往往是顆粒微小的纖維類懸浮物，為了更澈底的分離和回收廢水中的微小纖維類懸浮物，為后續(xù)處理提供更好的環(huán)境。 篩網(wǎng)通常用金屬絲或用化學(xué)纖維編織 而成，篩網(wǎng)形式有轉(zhuǎn)鼓或轉(zhuǎn)盤式、振動(dòng)式、回轉(zhuǎn)式和固定式多種，本設(shè)計(jì)采用回轉(zhuǎn)式水力篩網(wǎng)對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行攔截。 設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)水量 hmdmQ /?? （ 21） 設(shè)計(jì)水質(zhì) 表 篩網(wǎng)設(shè)計(jì)參數(shù) CODcr BOD5 進(jìn)水水質(zhì) （ mg/L） 1800 900 去除率 % 0 0 出水水質(zhì) （ mg/L） 1800 900 設(shè)備選型 污水泵：選用 2 臺(tái) 型潛水污水泵。流量： 10m3/h； 揚(yáng)程： 10m；轉(zhuǎn)速： 1390r/min；效率： 56％；功率： 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)說明 啤酒生產(chǎn)廢水進(jìn)水水量和水質(zhì)在 24h 之內(nèi)會(huì)有波動(dòng)，這種波動(dòng)對(duì)污水處理設(shè)備，特別是生物處理設(shè)備正常發(fā)揮其凈化功能是不利的，甚至還可能遭到破壞。同樣對(duì)于物化處理設(shè)備，水量和水質(zhì)的波動(dòng)越大，過程參數(shù)就越難控制，處理效果越不穩(wěn)定。反之，波動(dòng)越小，處理效果就越穩(wěn)定。在這種情況下，應(yīng)在廢水進(jìn)釀酒廢水處理的工程設(shè)計(jì) 14 行處理之前 ，設(shè)置調(diào)節(jié)池，保證廢水處理的正常進(jìn)行。故在預(yù)處理中引入調(diào)節(jié)池來調(diào)節(jié)流量。 調(diào)節(jié)池的作用就是調(diào)節(jié)進(jìn)水的水量和水質(zhì)，酸性廢水和堿性廢水還可在調(diào)節(jié)池內(nèi)中和；短期排除的高溫廢水也可利用調(diào)節(jié)池以平衡水溫。 設(shè)計(jì)流量 smhmdmQ /????? 設(shè)計(jì)參數(shù) （ 1） 調(diào)節(jié)池有效水深為 ~ （ 2） 調(diào)節(jié)池停留時(shí)間 4~8 小時(shí) （ 3） 調(diào)節(jié)池保護(hù)高度 ~ 取水力停留時(shí)間 HRT=8h，取調(diào)節(jié)池的有效水深 h=，取超高 h1= ，則調(diào)節(jié)池高度 H=+=。 設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） 池體容積 3( 1 ) 1. 2 3. 33 8 32V k Q T m? ? ? ? ? ? ? ? （ 22） 式中： V—調(diào)節(jié)池容積， m3 K—池子擴(kuò)充系數(shù)，一般為 10~20%，本池子取 20% T—調(diào)節(jié)池中污水停留時(shí)間，取 8h （ 2） 調(diào)節(jié)池面積 A 232 84VAmH? ? ? （ 23） 設(shè)調(diào)節(jié)池 1 座，采用方形池，池長(zhǎng) L 與池寬 B 相等。 B A m? ? ? ， 取 3m 調(diào)節(jié)池尺寸為 33 （ 3） 理論上每日的污泥量 3301() 80 ( 45 72 ) 6 10 /10 00 ( 1 ) 10 00 ( 1 7 ) 10 00Q c cW m dP ? ?? ??? ? ? ?? ? ? ? （ 24） 釀酒廢水處理的工程設(shè)計(jì) 15 式中： Q—設(shè)計(jì)流量， m3/s C0—進(jìn)水懸浮物濃度，取值為 945mg/L= C1—出水懸浮物濃度，取值為 472mg/L= P—污泥含水率，取值 97% ρ—污泥密度， 1000kg/m3 （ 4） 污泥斗尺寸 設(shè)污泥斗上口和下口均為方形，污泥斗傾角取 45176。，污泥斗上口面積為21 2 2 4fm? ? ? ，下口面積為 22 0 .2 0 .2 0 .0 4fm? ? ?。 污泥斗的高度為 1 2 0 .2 ta n 4 5 0 .92hm?? ? ? ? （ 25） 污泥斗的容積為 321211 )()(31 mffffhV ??????????? （ 26） 式中： V—污泥斗的容積， m3 h1—污泥區(qū)高度， m f1—污泥斗的上口面積， m2 f2—污泥斗下口面積， m2 UASB厭氧反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)說明 UASB 是一種集厭氧反應(yīng) 與沉淀為一體的高效升流式反應(yīng)器，這種反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不用填料，沒有懸浮物堵塞等問題。處理各種有機(jī)廢水時(shí)，在反應(yīng)器內(nèi)培養(yǎng)顆粒污泥形成污泥床，廢水由底部進(jìn)入，向上流過污泥床區(qū)與大量的厭氧菌接觸，廢水中的有機(jī)物大部分被厭氧菌分解成沼氣，沼氣與水和污泥在三相分離器中進(jìn)行分離，沼氣通過氣室、水封、阻火罐等收集至鍋爐。處理后的水由反應(yīng)器頂部流出，進(jìn)入好氧生化池進(jìn)行進(jìn)一步的處理。厭氧反應(yīng)可處理高濃度廢水，具有動(dòng)力消耗小、容積負(fù)荷大、可產(chǎn)生一定的生物能、運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)。 釀酒廢水處理的工程設(shè)計(jì) 16 設(shè)計(jì)參數(shù) 廢水流量： 80m3/d， 進(jìn)水 COD 濃度為 1620mg/L=。 根據(jù)表所示，啤酒廢水處理采用進(jìn)水 COD 容積負(fù)荷為 (m3 d)。 表 國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)性 UASB 裝置的設(shè)計(jì)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表 序號(hào) 廢水 類型 負(fù)荷 kgCOD/m3d (國(guó)外資料 ) 負(fù)荷 kgCOD/m3d (國(guó)外資料 ) 平均 最高 最低 廠家數(shù) 平均 最高 最低 廠家數(shù) 1 酒精 生產(chǎn) 7 20 2 15 2 啤酒廠 80 8 5 10 3 造酒廠 36 10 4 8 4 葡萄 酒廠 12 8 4 5 清涼 飲料 12 8 5 5 5 12 6 小麥 淀粉 6 7 淀粉 6 2 8 土豆 加工 4 24 9 酵母業(yè) 6 16 6 6 6 1 10 檸檬酸 1 3 20 3 11 味精 4 2 12 再生紙 20 15 13 造紙 6 39 14 食品 加工 10 4 3 2 15 屠宰 廢水 1 4 4 16 制糖 12 17 制藥廠 11 5 8 5 18 家畜 飼養(yǎng) 1 19 垃圾 濾液 12 7 設(shè) 計(jì)計(jì)算 反應(yīng)器容積計(jì)算 (包括沉淀區(qū)和反應(yīng)區(qū) ) 30Rv8 0 1 .6 2 2 4 .4 55 .3QSVmN ?? ? ?，取 25m3 （ 27） 釀酒廢水處理的工程設(shè)計(jì) 17 采用 1 座 UASB 反應(yīng)器。 式中： VR—反應(yīng)器有效容積， m3 Q—設(shè)計(jì)流量， m3/d S0—進(jìn)水有機(jī)物濃量， kgCOD/m3 NV—容積負(fù)荷， kgCOD/(m3d) 反應(yīng)器的形狀和外形尺寸 采用反應(yīng)器的有效高度為 4m，設(shè)置 1 座 UASB 反應(yīng)器。 橫截面積 2R 25 6 .2 54VSmh? ? ? 從布水均勻性和經(jīng)濟(jì)性考慮，矩形池長(zhǎng)寬比在 2： 1 以下較為合適。 設(shè)池長(zhǎng) L=4m，則寬 B=2m。 則反應(yīng)器的尺寸為 33 3 4 .5L B H m? ? ? ? ? UASB 反應(yīng)器構(gòu)造的確定 UASB 反應(yīng)器采用矩形構(gòu)造，三相分離器由上下兩層重疊的三角形集氣罩組成，采用穿孔管進(jìn)水配水，采用明渠出水。 圖 UASB 反應(yīng)器構(gòu)造斷面示意圖 三相分離器的設(shè)計(jì) （ 1）設(shè)計(jì)說明 三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能。三相分離器的設(shè)計(jì)主要包括 沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設(shè)計(jì)。 （ 2）沉淀區(qū)的設(shè)計(jì) 三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)同二次沉淀池的設(shè)計(jì)相同，主要是考慮沉淀區(qū)的面積和水深，面積根據(jù)廢水量和表面負(fù)荷率決定。 由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機(jī)物還可以發(fā)生一定的生化反應(yīng)產(chǎn)生少量氣體，釀酒廢水處理的工程設(shè)計(jì) 18 這對(duì)固液分離不利，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下要求： a. 沉淀區(qū)水力表面負(fù)荷 ； b. 沉淀器斜壁角度設(shè)為 50176。，使污泥不致積聚，盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)； c. 進(jìn)入沉淀區(qū)前，沉淀槽底逢隙的流速 ≤2m/h； d. 總沉淀水深應(yīng)大于 ； e. 水力停留時(shí)間介于 ~2h。 若以上條件都能滿足，則可達(dá)到良好的分離效果。 三相分離器沉淀區(qū)的沉淀 面 積即為反應(yīng)器的水平面積，則沉淀區(qū)的表面負(fù)荷率為 ： 320Rv80 0 . 5 3 / ( )2 4 6 . 2 5QSV m m hN? ? ? ?? （ 28） 該值小于 ～ (m2h)，滿足要求。 設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角為 60176。，下三角形高 h3=，上三角形頂水深 h2=， 則： 31 0 . 8 5 0 . 4 6ta n 6 0 ta n 6 0hbm????? （ 29） 式中： b1—下三角集氣罩底水平寬度， m α—下三角集氣罩斜面的水平夾角 h3—下三角集氣罩的垂直高度， m 設(shè)單元三相分離器寬 b=，則 相鄰兩個(gè)下三角形集氣罩之間的水平距離 212 2 b b m? ? ? ? ? ? （ 210） 計(jì)算下三角形集氣罩之間縫隙 b2中的水流（不考慮氣的影響）上升流速 V1時(shí)，先計(jì)算回流縫總面積 a1： 212 0 . 4 8 2 2 1 . 9 2a b l n m? ? ? ? ? ? ? （ 211） 釀酒廢水處理的工程設(shè)計(jì) 19 式中， l——反應(yīng)器寬度； n——單元個(gè)數(shù)。 則： 1 1 80 1 .7 4 /2 4 1 .9 2Qv m ha? ? ?? （ 212） 下面計(jì)算下三角形集氣罩回流縫的水流上升流速 v2。設(shè) b3=，則回流縫的面積 a2為： 22 0 . 1 4 2 2 0 . 5 6am? ? ? ? （ 213） 則： 2 2 80 5 .9 5 /2 4 0 .5 6Qv m ha? ? ?? （ 214） 以 a2為控制斷面，可以滿足 v1v2。 因?yàn)椋? 3 sin 6 0 0 . 1 4 sin 6 0 0 . 1 2C