【導(dǎo)讀】本文針對啤酒車間廢水處理工藝進(jìn)行初步設(shè)計。水體要消耗大量的溶解氧，對水體環(huán)境造成嚴(yán)重危害。同時生化處理與物理法、化學(xué)法相比較；一是處理工藝比較成熟；擇UASB+生物接觸氧化作為處理工藝。大的懸浮顆粒和調(diào)節(jié)水質(zhì)水量。生化處理采用生物接觸氧化法，可提。高有機(jī)物去除效率。沉淀池用來進(jìn)行泥水分離?！端廴九欧畔拗怠芬患墭?biāo)準(zhǔn)。通過初步預(yù)算，該工藝也將帶來可觀。的經(jīng)濟(jì)效益和良好的環(huán)境效益。構(gòu)筑物平面及高程、主要構(gòu)筑物共四張圖紙。新鮮水，相應(yīng)地產(chǎn)生10～20t廢水[1]。由于這種廢水含有較高濃度。促使水底沉積化合物的厭氧分解，產(chǎn)生臭氣，惡化水質(zhì)。成為環(huán)境保護(hù)的一項重要研究內(nèi)容。國內(nèi)啤酒廠廢水中CODcr含量為：1000～2500mg/L，BOD5. 且含有一定量的凱氏氮和磷，的比值來判斷廢水的可生化性，即當(dāng)BOD5/CODcr>[2]，

　　

【正文】 ??? 式中： h2—— 超高， m； h3—— 緩沖層高度， m。 采用中心驅(qū)動式刮吸泥機(jī) 1 臺，為增強(qiáng)濃縮功效，刮泥機(jī)上有垂直柵條，吸泥管將污泥吸到上部的集泥槽中，通過中心導(dǎo)流筒內(nèi)的排泥管排泥 [15]。 進(jìn)泥管和排泥管均采用管徑 D=250mm 貯泥池及污泥泵 貯泥池作用 污泥從濃縮池被排除 后，沒有壓力進(jìn)入污泥脫水機(jī)房，因此應(yīng)設(shè)貯泥池。由濃縮池和預(yù)處理產(chǎn)生的污泥進(jìn)入貯泥池，再由污泥泵將其提升，以便順利進(jìn)入污泥脫水機(jī)房。如果污泥脫水性能不理想，也可作為泥質(zhì)調(diào)理池，加入混凝劑改善其脫水性能，提高脫水效果 [19]。 設(shè)計計算 （ 1）污泥量確認(rèn) 來自濃縮池污泥量約為： dmQ /7)97100( )(7039。 32 ?? ??? （含水率為 97%）。 （ 2） 貯泥池容積 233 284739。39。 mTQV ???? 式中： T—— 污泥停留時間， h 這里取 4 小時 計算 （ 3）貯泥池上部尺寸 采用方形池子，具體尺寸為 L?B?H0=4m?4m?2 m，則上部容積為 32m3。 （ 4）斗部容積 ①將貯泥池設(shè)為正方形取斗底邊 l=1m，池，側(cè)壁傾角α =50176。，泥斗高度： h1=（ 41） tg50176。 /2= 取保護(hù)高度為 ，則斗內(nèi)有效容積為 V0=31 （ 12+42+1 4） = （ 5）貯泥池總高度 設(shè)超高 h2=， 則總高： H= h1+h2+ H0=++2+1=。 （ 6）校核： 貯泥池總?cè)莘e為 32+＞ 28，符合要求。 選擇 螺旋輸送機(jī) 1 臺，功率 (7)濃縮池排水量 dmQ ww /63770 339。 ????? dm /1262632 3?????總 污泥脫水 污泥脫水作用 濃縮后的污泥含水率將為 97%左右，但體積還是很龐大。為了綜 合利用和最終處置，需要對污泥進(jìn)行脫水處理。經(jīng)過脫水處理的污泥含水率可以降為 60～ 70%，便于運(yùn)輸和儲存 [17]。 設(shè)計選型 選用臥式螺旋卸料沉淀離心機(jī)兩臺，型號為 LWB450，一用一備。干污泥定期拉走處理，脫出的廢水回到調(diào)節(jié)池 [15]。 5 污水處理站平面及高程布置 平面布置 平面布置原則 (1)處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)約用地并便于管理。 (2)處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能地按流程順序布置，以避免管線迂回，同時應(yīng)充分利用地形，以減少土方量。 (3)經(jīng)常有人工作 的建筑物如辦公，化驗等用房應(yīng)布置在夏季主風(fēng)向的上風(fēng)一方，在北方地區(qū)，并應(yīng)考慮朝陽。 (4)在布置總圖時，應(yīng)考慮安排充分的綠化地帶，為污水處理廠的工作人員提供一個優(yōu)美舒適的環(huán)境。 (5)總圖布置應(yīng)考慮遠(yuǎn)近結(jié)合，有條件時，可按遠(yuǎn)景規(guī)劃水量布置，將處理構(gòu)筑物分為若干系列，分期建設(shè)。 (6)構(gòu)筑物之間的距離應(yīng)考慮敷設(shè)管渠的布置，運(yùn)轉(zhuǎn)管理的需要和施工的要求，一般采用 5到 10米。 (7)污泥處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能布置成單獨(dú)的組合，以策安全，并方便管理。 (8)變電站的位置應(yīng)設(shè)在耗電量 大的構(gòu)筑物附近，高壓線應(yīng) 避免廠內(nèi)架空敷設(shè)。 (9)污水廠內(nèi)管線種類很多，應(yīng)綜合考慮布置，以免發(fā)生矛盾，污水和污泥管道應(yīng)盡可能考慮重力自流。 (10)如有條件，污水廠內(nèi)的壓力管線和電纜可合并敷設(shè)在一條管廊或管溝內(nèi)，以利于維護(hù)和檢修。 (11)污水廠內(nèi)應(yīng)設(shè)超越管，以便在發(fā)生事故時，使污水能超越一部分或全部構(gòu)筑物，進(jìn)入下一級構(gòu)筑物或事故溢流 [11]。 綜上所述，設(shè)計污水處理站平面布置圖時，要根據(jù)工藝要求滿足各種管道布置間距，滿足良好的交通功能，有良好的綠化環(huán)境，對四周環(huán)境沒有污染，又要滿 足各種功能要求，節(jié)約用地的原則。 本設(shè)計的平面布置詳見相關(guān)圖紙。 高程布置 高程設(shè)計任務(wù)及原則 其主要任務(wù)是：確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標(biāo)高，通過計算確定各部位的水面標(biāo)高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動，保證污水處理廠的正常運(yùn)行。 高程布置原則如下： (1)選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計算。并應(yīng)適當(dāng)留有余地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)都能夠運(yùn)行正常。 (2)計算水頭損失時，一般應(yīng)以近期最大流量作 為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計流量；計算涉及遠(yuǎn)期流量的管渠和設(shè)備時，應(yīng)以遠(yuǎn)期最大流量為設(shè)計流量，并酌加擴(kuò)建時的備用水頭。 (3)設(shè)置終點(diǎn)泵站的污水處理廠，水力計算常以接納處理后污水水體的最高水位作為起點(diǎn)，逆污水處理流程向上倒退計算，以使處理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出，而水泵需要的揚(yáng)程則較小，運(yùn)行費(fèi)用也較低。但同時應(yīng)考慮到構(gòu)筑物的挖土深度不宜過大，以免土建投資過大和增加施工上的困難。還應(yīng)考慮到因維修等原因需將池水放空而在高程上提出的要求。 (4)在作高程布置時還應(yīng)注意污水流程與污逆流程的配合，盡量減少 需抽升的污泥量。在決定污泥干化場，污泥濃縮池，消化池等構(gòu)筑物的高程時，應(yīng)注意它們的污泥水 能自動排入污水入流干管或其它構(gòu)筑物的可能 [1517]。 污水處理高程計算 (1)水頭損失計算 根據(jù)要求，管道損失一般不超過構(gòu)筑物損失的 30%，而總水頭損失為管道損失和經(jīng)過構(gòu)筑物的損失之和，所以可以認(rèn)為總水頭損失約是污水流經(jīng)構(gòu)筑物損失的 倍。 本流程所設(shè)計的污水處理構(gòu)筑物水頭損失見表 51。 表 51 各個構(gòu)筑物的水頭損失 則有： ① 中格柵 水頭損失 h1= = ② 中格柵至細(xì)格柵水頭損失為 h2= =； ③ 細(xì)格柵至調(diào)節(jié)池的水頭損失為 h3= =； ④ 調(diào)節(jié)池池至 UASB 池的水頭損失為 h4= =； ⑤ UASB 池至接觸氧化池的水頭損失為 h5=2 =； 構(gòu)筑物 名稱 格柵 調(diào)節(jié)池 UASB 池 接觸氧化池 沉淀池 水頭損失 取值范圍 （ m） ～ ～ ～ ～ ～ 實際取值 （ m） ⑥ 接觸氧化池 至 沉淀池 的水頭損失為 h6= = 沿線損失約 。 (2)高程計算 為簡化計算，將地平面標(biāo)高設(shè)定為 0m。 ① 沉淀池液面標(biāo)高 ； ② 接觸氧化池液面標(biāo)高 ； ③ UASB 池液面標(biāo)高 ； ④ 調(diào)節(jié)池液面標(biāo)高 ； ⑤ 泵站（設(shè)于細(xì)格柵 前 ）建成地下式，底部標(biāo)高為 0m； ⑥ 格柵液面標(biāo)高 0。 表 51各污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計水面標(biāo)高池底標(biāo)高及池頂標(biāo)高 構(gòu)筑物名稱 池頂標(biāo)高 (m) 水面標(biāo)高 (m) 池底標(biāo)高 (m) 泵站 調(diào)節(jié)池 UASB 反應(yīng)池 接觸氧化池 二沉池 污泥濃縮池 貯泥池 本設(shè)計高程標(biāo)注詳見相關(guān)圖紙。 6 污水泵站 的設(shè)計 泵站的設(shè)計 采用集水池與機(jī)器間合建的矩形泵站。集水池容積采用相當(dāng)于 4臺水泵 10 分鐘的容積： W=12510/60=。有效水深 H=3m，則積水池面積為 F=。 則集水池尺寸為 4m2m。 泵站簡圖如下所示 泵軸中心線 圖 61 泵站示意圖 考慮到提升泵的數(shù)量和集水池尺寸，建成占地 5m4m 的矩形泵站。 6. 2 選泵 （ 1）總揚(yáng)程估算 泵長總揚(yáng)程 =自由水頭 +沿線水頭損失 +泵站水頭損失 ≈++4+≈ （ 2）流量 擬采用 6 臺水泵（其中 1 臺備用），每臺水泵的流量為 25m3/h。 考慮總揚(yáng)程和流量 [15]，選擇 IS8050200 型污水離心泵 6 臺（ 1臺備 用），流量為 30m3/h，揚(yáng)程為 。 7 所選設(shè)備及各池池型總結(jié) 設(shè)備和主要構(gòu)筑物如表 71 和表 72 表 71 設(shè)備一覽表 設(shè)備名稱 型號 數(shù)量 備注 三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī) LSR1251WD 5臺 其中 1臺備用 羅茨鼓風(fēng)機(jī) RD127 2臺 其中 1臺備用 中微孔曝氣器 WZP 100 個 中心驅(qū)動式刮吸泥機(jī) 1臺 臥式螺旋卸料沉淀離心 機(jī) LWB450 2臺 污水提升泵 IS8050200 6臺 其中 1臺備用 格柵除污機(jī) 2臺 表 72 主要構(gòu)筑物池型一覽表 名稱 尺寸 (m) 數(shù)量 停留時間 (h) 調(diào)節(jié)池 25 20 2 1 6 UASB 反應(yīng)池 D=， H= 2 接觸氧化池 10 1 6 沉淀池 D=， H= 2 污泥濃縮池 D=6， H= 1 18 貯泥池 4 4 1 4 泵站 4 2 1 8 工程概算及效益分析 工程初步投資預(yù)算 根據(jù)主要構(gòu)筑物及設(shè)備，估計出的工程投資表如表 81 所示。 表 81 工程投資估算表 工程或費(fèi)用名稱 建筑工程費(fèi)用 （萬 元） 運(yùn)輸安裝工程費(fèi)用 （萬元） 設(shè)備購置費(fèi)用 （萬元） 合計 （萬元） （一）污水污泥處理部分 格柵 調(diào)節(jié)池及提升泵房 35 UASB 反應(yīng)池 13 27 接觸氧化池 沉淀池 10 羅茨鼓風(fēng)機(jī) 5 8 污泥濃縮池 污泥脫水間 35 （二）附屬設(shè)備 綜合實驗辦 公樓 110 10 35 155 車庫及傳達(dá)室 15 5 40 60 機(jī)修間、倉庫 5 25 總 計（萬元） 207 經(jīng)濟(jì)效益分析 （ 1）基礎(chǔ) 投資費(fèi)用： 工程投資 萬元 ，其中設(shè)備投資約 207 萬元。 （ 2） 運(yùn)行費(fèi)用： 包括人工費(fèi)，電費(fèi)，折舊費(fèi)等約 53 萬元 。 具體見表 82，表 83 表 82 勞動定員及人員構(gòu)成一覽表 序號 名稱 工人 技術(shù)人員 管理人員 合計 一 固 液分離 4 1 1 7 二 廢水處理車間 4 1 1 8 三 車間總?cè)藬?shù) 12 表 83 項目運(yùn)行費(fèi)用 項目 數(shù)量 單價 費(fèi)用（萬元/a） 工資福利 12 人 1萬 /a人 12 電費(fèi) 27 萬 kW h／ a 元 /kW h 維修費(fèi) 總投資的 1% 折舊 總投資的 5% 21 藥品費(fèi) 總計 （ 3）經(jīng)濟(jì) 效益分析 ： 每年可減少因超標(biāo)排放而發(fā)生的排污費(fèi)用約 100 萬元。全部投資的回收期從建設(shè)開工算起約為 4 年，從投產(chǎn)算起約為 3 年，回收時間不 長。從以上的主要指標(biāo)看，該項目經(jīng)濟(jì)效益好。另外，項目的實施可減少環(huán)境污染，綜合利用資源，所以該項目可以接受的。 結(jié) 論 本設(shè)計采用 UASB— 接觸氧化池工藝合理，技術(shù)成熟，管理方便，能使水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，實現(xiàn)了環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。對該啤酒車間廢水進(jìn)行集中處理，避免廢水對周圍水環(huán)境的污染。以較低的投入，可以收到良好效果，是一種合理、可靠的廢水處理方案。通過對方案的設(shè)計，對工程做出系統(tǒng)的規(guī)劃，為企業(yè)節(jié)省投資，對企業(yè)和社會都有巨大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。通過以上分析本設(shè)計的 工藝主要具有以下特點(diǎn)： （ 1）廢水在格柵 調(diào)節(jié)池過程可去除部分的 COD,BOD 及懸浮物，有利于后繼生化處理。 （ 2）水處理后有保證，處理水的生化、理化指標(biāo)均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 （ 3）系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠。 （ 4）投資較少，工藝流程簡便 本工程設(shè)計只是初步設(shè)計方案，可以針對廢水的特點(diǎn)做出適當(dāng)?shù)倪x擇，然后再做出具體設(shè)計。 參考文獻(xiàn) [1] 許為義 .啤酒混合廢水處理利用的生態(tài)工程系統(tǒng)實驗研究 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