【導(dǎo)讀】伴隨著啤酒廠產(chǎn)量不斷的提升，啤酒廠的規(guī)模也不斷擴(kuò)大。問(wèn)題也日漸突出，例如啤酒廢水產(chǎn)量也隨之不斷增長(zhǎng)。在對(duì)啤酒廢水分析得知廢水中具。有很高的有機(jī)物濃度，BOD/COD很高[3]，可生化性很好。高濃度啤酒廢水處理是目前。全球各個(gè)國(guó)家共同研究的熱點(diǎn)。式厭氧污泥床和循環(huán)性活性污泥法組合起來(lái)進(jìn)行對(duì)啤酒廢水處理[4]。根據(jù)閱讀相關(guān)資料和一些啤酒廠實(shí)際處理工藝，本。業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》表1中啤酒企業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　

【正文】 圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 21 （ 2）池子的尺寸 池子的有效容積 V=QT= 6 3600=325 6=1950m179。取池子深為 ，其中超高為 則有效水深 h=。 mhVS ?? （式 48） 取池子的廠為 20m寬為 20m,則池子的尺寸為 L B H=20 20 。 （ 3）泥斗尺寸 設(shè)調(diào)節(jié)沉淀池的污泥斗為四個(gè)每斗上口面積 ，取泥斗底尺寸為 ,污泥斗的傾角取 60度（方形泥斗的傾角不低于 60度。 則污泥斗高度為 mh 02 ???? （式 49） )(31 21212 sssshV ????? （式 410） 式中： V: 污泥斗容積 m179。 h2: 污泥斗高度 ， m S1: 泥斗上口面積 ㎡ S2 泥斗下口面積 ㎡ 321112 )11001100()(31 msssshV ???????????? 理論每日污泥量； 1 0 001)11 0 00 )( 10 ?? ???OPCCQW （ （式 411） 式中： Q: 設(shè)計(jì)流量 m179。/d C0： 進(jìn)水懸浮物濃度 kg/m179。 C1: 出水懸浮物濃度 kg/m179。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 22 P0: 污泥含水率 dmW / 0 0 01)(1 0 0 0 )225450(7 8 0 0 3???? ??? 由于 W 總 W 符合設(shè)計(jì)要求所以采用機(jī)械式排泥發(fā)，其中泥斗的泥可以貯存約 10 天左右。 pH 調(diào)節(jié) 在調(diào)節(jié)池中需要設(shè)置一個(gè)自動(dòng) pH 監(jiān)測(cè)儀并控制閥門(mén)的開(kāi)啟和閉合調(diào)節(jié)強(qiáng)酸和強(qiáng)堿灌，從爾達(dá)到調(diào)節(jié)池子中的酸堿使池子的酸堿度符合后面構(gòu)筑物的酸堿度。 （ 1) 調(diào)節(jié)池的藥劑估算 本次設(shè)計(jì)的污水 pH 在 511,當(dāng) pH7 時(shí)取 pH=5 則需要 OCa 來(lái)中和。當(dāng) pH=5 時(shí)? ? LmolH /10 5?? ? ，設(shè)酸為 3HNO 則， LgCH N O 000 53 ??? ?則廢水中共有硝酸為 將廢水中的 pH中和至 7，則廢水中的 ?H 的濃度為 LmolC 710?? 此時(shí)的質(zhì)量 3HNO為 3HNO ?? 。使用堿中和用 OCa 藥劑不能完全反應(yīng) 的變化系數(shù)為。 OHNOC a OOCH N O 2233 )(a2 ??? 126 56 X 解之得 X=當(dāng) pH7時(shí)取 pH=11則需要用 3HNO 來(lái)中和。當(dāng) pH=11時(shí) ? ? Lm olOH 510 ?? ? ，設(shè)堿為 NaOH則， LCN a O H g1040 5???則廢水中共有氫氧化鈉 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 23 將廢水中的 pH 中和至 7，則廢水中的 ?OH 的濃度為 LmolC 710?? 此時(shí) NaOH 的質(zhì)量為 ?? 。使用 3HNO 酸中和用藥劑不能完全反應(yīng)的變化系數(shù)為。 OHN a O HN a O HH N O 23 ??? 63 40 X 解之得 X= 選用 WA051型加藥設(shè)備該設(shè)備具有酸堿兩用的功能。 表 105??WA 型加藥設(shè)備規(guī)格 型號(hào) 投藥方式 外形尺寸（ mm） 電動(dòng)機(jī)功率 攪拌機(jī) 計(jì)量泵 105??WA 微型計(jì)量泵 2300*2020*2600 UASB設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)說(shuō)明 USAB 反應(yīng)器主要由這幾部分組成：進(jìn)水系統(tǒng)，反應(yīng)器的池體，三相分離器以及沼氣收集和利用系統(tǒng)等。其中 UASB 的性能特點(diǎn)： 工藝中一般不需要進(jìn)行污泥回流使其運(yùn)行費(fèi)用很小。 對(duì)于高濃度廢水具有很強(qiáng)的處理效果。 由于進(jìn)氣和進(jìn)水均勻分布形成良好的攪拌作用無(wú)需進(jìn)行攪拌具有。 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量 smdmdmQ 333 ??? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 24 表 UASB進(jìn)水與出水水質(zhì)指標(biāo) 水質(zhì)指標(biāo) COD BOD SS 進(jìn)水水質(zhì) 1620mg/L 990mg/L 225mg/L 去除率 80% 80% 30% 出水水質(zhì) 324mg/L 198mg/L 容積負(fù)荷 Nv 為 )/(5 3 dmkgCOD ?， 污 泥 的 產(chǎn) 率 在 本 次 設(shè) 計(jì) 中 取 C ODk g C ODM L S S kg/ . UASB 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 UASB 有效容積為 V 有效 = 30 mNvQSV ????有效 （式 412） 式中： V 有效： 反應(yīng)器的有效容積 3m Q ： 設(shè)計(jì)流量 d3m S ： 進(jìn)水 COD濃度 3m/kgCOD 反應(yīng)器的形狀與尺寸 在本次設(shè)計(jì)采用矩形池子設(shè)計(jì)反應(yīng)池座數(shù)為 3座。 設(shè)計(jì)反應(yīng)池的有效水深為 米，則池子的總高為 。 則池子的橫截面積為： mhVS ??? 有效 單池子的面積為： mSSi ?? 根據(jù)國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)踐和經(jīng)濟(jì)考量，矩形的 UASB 池子的長(zhǎng)寬比在 2:1 較為合理。 設(shè)池子的長(zhǎng)為 14米，所以寬為 ??? LSB ii,取 11m. 單池子的截面積： 21 5 41114 mBLS ????? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 25 所以單池子的總體積為 28 4 5 4 mHSV ????? 。 UASB 池子的具體尺寸 mmmHBL 61114 ????? 水力停留時(shí)間（ HRT )及水力負(fù)荷 Vr 。 水力停留時(shí)間 hhH R T ?? 水力負(fù)荷校核 ? ?)/(3154325 23 hmmSQV r ????? 總，其中 ?Vr 滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 三相分離器的設(shè)計(jì) （ 1）設(shè)計(jì)說(shuō)明 三相分離器的主要做用是使固。液。氣三相的分離，是有沉淀區(qū)，回流縫和氣液分離器的設(shè)計(jì)構(gòu)成的。 圖 42 三相分離器結(jié)構(gòu)示意圖 （ 2）沉淀區(qū)的設(shè)計(jì) 在進(jìn)行沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)主要考慮這幾方面的沉淀區(qū)的面積和水深是主要考慮的問(wèn)題，其面積取決于廢水量和廢水表面負(fù)荷。 在本設(shè)計(jì)中采用沿著寬邊為長(zhǎng)設(shè) 計(jì) 5 個(gè)集氣罩來(lái)構(gòu)成五個(gè)反應(yīng)單元。 h4 b b2 b1 b3 h2 h1 h3 D C B A E V1 V2 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 26 所以三相分離器的廠為池子的寬為 11 米，則每個(gè)單元寬度 mLb ??? 。 在沉淀區(qū)說(shuō)沉淀的面積為反應(yīng)池的橫截面積為 2154m 。沉淀區(qū)的表面負(fù)荷為率。 ? ? ( 5 433 2 5 231 ??? ）hmmSQ 負(fù)荷設(shè)計(jì)要求。 （ 3）回流縫的設(shè)計(jì) 在三相分離器中主要是有上下三角形集氣罩組成的。 上 下 三 角 集 氣 罩 設(shè) 計(jì) 角 度 與 水 平 面 夾 角 為 055?? ， 其 中 干 弦 高 度, 321 ??? hhh 則 ?tan31 hb ? （式 413） 式中： 1b ：為下三角集氣罩底面的寬度， m 3h ：為下三角集氣罩的垂直方向的高度， m ? ： 下三角集氣罩與水平面的 夾角， 度 mhb n031 ?? 所以相鄰兩個(gè)下集氣罩之間的水平距離為： mbbb 11 ?????? 即下三角回流縫的面積為： nLbS `21? 式中： 1S : 為下三角回流縫的面積 , ㎡ `L : 為三相分離器的長(zhǎng)度， m n : 為集氣罩的個(gè)數(shù)。 21 mS ???? 下三角集氣罩的污泥回流縫中的混合液上升的流速 )(1V 的計(jì)算 111 nSQV? （式 414） 式中： hmQ 3: 反應(yīng)器的的廢水流量， 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 27 1S : 為下三角回流縫的面積 , ㎡ 1n ： 為反應(yīng)池的座數(shù)。 hmhmV 3251 ???? 符合設(shè)計(jì)規(guī)范。 設(shè)上三角集氣罩的下端與下三角集氣罩的斜面之間的水平回流縫之間的寬度mCDb ?? ，所以上三角集氣罩的回流縫的面積為 2`32 mnLbS ?????? 三角集氣罩的污泥回流縫中的混合液上升的流速 )(2V 的計(jì)算 22 SQV ? 式中： hmQ 3: 反應(yīng)器的的廢水流量， 2S: 為下三角回流縫的面積 , ㎡ hmhmV 3252 ???? 符合設(shè)計(jì)規(guī)范。 確定上下三角形集氣罩的相對(duì)位置及尺寸。 mCDBL in in00 ??? （ 4）氣液分離器的設(shè)計(jì)計(jì)算 mCDCE i i n 0 ??? ? mCECB a )90t a n ( 00 ???? ? 取 AB=,則 mbABh a n)(t a n)2c os( 24 ?????? ??? （式 415） （ 5）沼氣效果的校核 在確定三相分離器的基本尺寸的同時(shí)還需要相應(yīng)的進(jìn)行沼氣的分離效果是否符合要求的驗(yàn)證，如果不滿(mǎn)足需要對(duì)三相分離器進(jìn)行尺寸的重新設(shè)計(jì)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 28 假設(shè)在此三相分離器出來(lái)的沼氣氣泡的直徑為 cmd ? 當(dāng)在溫度為 20 度時(shí)，清水的動(dòng)力粘滯系數(shù)為 scm / 2?? 。在 20 度時(shí)水的密度 31 / cm?? ，沼氣的密度為33 / cmg???? ，顆粒之間的碰撞系數(shù)為 ?? 。 根據(jù)粘度公式 1???? 式中： ? ： 廢水的動(dòng)力 粘滯系數(shù) )/( 3 scmg ? )/(g0 1 2 31 scm ????? ??? （式 416） 由斯托克斯公式得： 21 )(18 g dV b ???? ?? 式中： d :氣泡的直徑 , 2cm 1? :廢水的密度 , 3gcm ? :沼氣的密度 , 3gcm ? :碰撞系數(shù) , ? :廢水的動(dòng)力粘滯系數(shù) , )/( 3 scmg ? hdV b / )(18 g 221 ???????? ）（???? （式 417） 將以上計(jì) 算結(jié)果的 AB 與 BC 代入的 ??ABBC 與 ??abVV進(jìn)行比較得到 ?abVV ABBC 。 則由上述結(jié)果 ?abVV ABBC 滿(mǎn)足要求，所以該三相分離器可以達(dá)到預(yù)期的處理效果，可以脫去大于直徑為 以上的沼氣氣泡，所設(shè)計(jì)的三相分離器構(gòu)筑可以達(dá)到良好的分離效果該設(shè)計(jì)是 合理的也是成功的。 (6） UASB 的高和三相分離器的高度設(shè)計(jì) 三相分離器的總高， 5432h hhhh ????總高