【導讀】酒廢水的污染問題，只有將多種技術結(jié)合使用，才能達到經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。本文介紹了有關UASB+SBR. 池、污泥濃縮池等進行了精細的設計和計算。并對主要構筑物UASB池、接觸氧化。池做了詳細的說明。UASB+SBR處理高濃度有機廢水，其關鍵是培養(yǎng)出沉降性能。良好的厭氧顆粒污泥。采用此工藝，不但使處理流程簡潔，也節(jié)省了運行費用，在降低廢水濃度的同時，還可以回收在處理過程中所產(chǎn)沼氣作為能源的利用。便我為進一步探討效益資源型處理技術提供借鑒。我國卻是一個水資源十分短缺的國家，人均水資源占有。經(jīng)濟的騰飛是以環(huán)境的代價為前提的。隨著近代我國社會主義經(jīng)。污染也嚴重惡化?；蟮忍攸c而成為目前我們所面臨的主要問題。生產(chǎn)廠已有800多家，據(jù)1996年統(tǒng)計我國啤酒產(chǎn)量達1650萬t，以及生產(chǎn)用冷卻廢水等。該廢水中主要含糖類，醇類等有機物，有機物濃度較高，雖然無毒，啤酒廢水的水質(zhì)和水量在不同季節(jié)有一定差別，處于高峰流量時。的啤酒廢水，有機物含量也處于高峰。

　　

【正文】 d3＝ （三） 三相分離器設計 三相分離器設計計算草圖見下圖 : 圖 UASB 三相分離器設計計算草圖 (1)設計說明 三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能。 三相分離器的設計主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設計。 (2)沉淀區(qū)的設計 三相分離器的沉淀區(qū)的設計同二次沉淀池的設計相同，主要是考慮沉淀區(qū)的面積和水深，面積根據(jù)廢水量和表面負荷率決定。 由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機物還可以發(fā)生一定的生化反應產(chǎn)生少量氣體，這對固液分離不利 ，故設計時應滿足以下要求： 1）沉淀區(qū)水力表面負荷 2）沉淀器斜壁角度設為 50176。 ,使污泥不致積聚，盡快落入反應區(qū)內(nèi)。 3）進入沉淀區(qū)前，沉淀槽底逢隙的流速≦ 2m/h 4）總沉淀水深應大于 5）水力停留時間介于 ～ 2h 如果以上條件均能滿足，則可達到良好的分離效果 沉淀器（集氣罩）斜壁傾角θ＝ 50176。 沉淀區(qū)面積為： A=1/4π D2=1/4 82= 表面水力負荷為： q=Q/4A= 125?= 符合 設計要求。 (3)回流縫設計 取 h1=,h2=,h3= 如圖 所示： b1=h3/tgθ 式中： b1下三角集氣罩底水平寬度， m。 θ 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。 b1= 50tg176。 = b2=82= 下三角集氣罩之間的污泥回流逢中混合液的上升流速 V1可用下 式計算： V1=Q1/S1 式中： Q1反應器中廢水流量， m3/h； S1下三角形集氣罩回流逢面積， m2； V1=4/ 4/125 2?? = V12m/s,符合設計要求 上下三角形集氣罩之間回流逢中流速 (V2)可用下式計算： V2=Q1/S2， 式中： Q1反應器中廢水流量， m3/h； S2 上三角形集氣罩回流逢之間面積， m2； 取回流逢寬 CD=,上集氣罩下底寬 CF= 則 DH=CDsin50 176。 = DE=2DH+CF =2+ = 2S =π (CF+DE)CD/2 = 則 2V = Q1/4S2 = 125? =V12m/s 故符合設計要求 確定上下三角形集氣罩相對位置及尺寸，由圖可知： CH=CDsin40176。 = ? ＝ AI=DItg50176。 =12 (DEb2)tg50 176。 =12 ()tg50 176。 = 故 h4=CH+AI=+= h5= 由上述尺寸可計算出上集氣罩上底直徑為： CF2h5tg40176。 =tg40 176。 = BC=CD/sin40176。 =176。 = DI=12(DEb2)=12()= AD=DI/cos50176。 =176。 = BD=DH/cos50176。 =176。 = AB=ADBD== (4)氣液分離設計 d=(氣泡 )， T=20℃ ρ 1=, ρ g=10 3g/cm3 V=, ρ = μ = Vρ 1= = s 一般廢水的μ 凈水的μ ,故取μ = s 由斯托克斯公 式可得氣體上升速度為： Vb = ? ? 2118 drrmgr g?? = ? ?????? ? == Va=V2=則： baVV = =, BCAB = = baVV BCAB ,故滿足 設計 要求。 （四） 出水系統(tǒng)設計計算 出水系統(tǒng)的作用是把沉淀區(qū)液面的澄清水均勻的收集并排出。出水是否均勻?qū)μ幚硇Ч泻艽蟮挠绊憽? 1. 出水槽設計 對于每個反應池，有 6 個單元三相分離器，出水槽共有 6 條，槽寬 。 ① 單個反應器流量 ??? 36001253600ii Qq m3/s ② 設出水槽口附近水流速度為 m/s，則 槽口附近水深 muaq i 6/??? 取槽口附近水深為 m，出水槽坡度為 ；出水槽尺寸 8 m m m；出水槽數(shù)量為 4 座。 2. 溢流堰設計 ① 出水槽溢流堰共有 24 條（ 6 4），每條長 8 m，設計 900三角堰，堰高 50 ㎜，堰口水面寬 b=50 ㎜。 每個 UASB 反應器處理水量 28L/s,查知溢流負荷為 12 L/（ m s），設計溢流負荷 f = L/（ m s），則堰上水面總長為：28 2 5 .0 71 .1 1 7iqLmf?? 。 三角堰數(shù)量：32 5 .0 7 5045 0 1 0ln b ?? ? ?? 個，每條溢流堰三角堰數(shù)量：504/24=21 個。一條溢流堰上共有 21 個 100 ㎜的堰口， 21 個 140 ㎜的間隙。 ②堰上水頭校核 每個堰出流率： 3 552 8 1 0 5 . 5 6 1 0 /504iqq m sn ? ???? ? ? ? 按 900三角堰計算公式， ? 堰上水頭： 55 . 5 6 1 0 0 . 0 1 7 21 . 4 3 1 . 4 3qhm??????? ? ??????? ?? ③出水渠設計計算 反應器沿 圓周 設一條 環(huán)形 出水渠， 6 條出水槽的出水流至此出水渠。設出 水渠寬 ， 坡度 ，出水渠渠口附近水流速度為 。 渠口附近水深 0 . 0 2 8 0 . 1 1 60 . 8 0 . 3iq mu x a ??? 以出水槽槽口為基準計算，出水渠渠深： +=，離出水渠渠口最遠的出水槽到渠口的距離為 米，出水渠長為 +=，出水渠尺寸為 ，向渠口坡度 。 ④ UASB 排水管設計計算 選用 DN250 鋼管排水，充滿度為 ，管內(nèi)水流速度為 324 2 8 1 0 0 .9 5 /0 .6 0 .2 5v m s?????? （五） 排泥系統(tǒng)設計 1. UASB 反應器中污泥總量計算 一般 UASB 污泥床主要由沉降性能良好的厭氧污泥組成，平均濃度為 15gVSS/L, 則四座 UASB 反應器中污泥總量：dk g s sVGG ss /23250151550 ???? 。 2. 產(chǎn)泥量計算 厭氧生物處理污泥產(chǎn)量取： ① UASB 反應器總產(chǎn)泥量 dk g V S SEr Q CX / 6 2 0 0 ??????? 式中： △ X———— UASB 反應器產(chǎn)泥量， kgVSS/d ； r ———— 厭氧生物處理污泥產(chǎn)量， kgVSS/kgCOD； Co———— 進水 COD 濃度 kg/m3； E———— 去除率，本設計中取 75%。 ② 據(jù) VSS/SS = ，△ X=單池產(chǎn)泥 △ Xi = △ X/4 = ③污泥含水率為 98%，當含水率＞ 95%，取 31000 /s kg m? ? ，則 污泥產(chǎn)量 ? ? ? ? hmPXW ss /%9811000 3??????? ? 單池排泥量 hmWsi / 3?? ④ 污泥齡 ? ?dXGc ????? 3. 排泥系統(tǒng)設計 在 UASB 三相分離器底部 設置一個排泥口，每天排泥一次。 （六） 沼氣收集系統(tǒng)設計計算 1. 沼氣產(chǎn)量計算 沼氣主要產(chǎn)生 于 厭氧階段，設計產(chǎn)氣率取 3 /m kgCOD 。 ① 總產(chǎn)氣量 dmEr Q CG / 6 1 3 2 53 0 0 330 ??????? ? 每個 UASB 反應器的產(chǎn)氣量 dmGGi / 3??? ②集氣管 每個集氣罩的沼 氣用一根集氣管收集，單個池子共有13 根集氣管。 每根集氣管內(nèi)最大氣流量 sm / 34?????? 據(jù)資料，集氣室沼氣出氣管最小直徑 d=100mm,取 100 ㎜ . ③沼氣主管 每池 13 根集氣管先通到一根單池主管，然后再匯入 四 池沼氣主管。采用鋼管，單池沼氣主管管道坡度為 %。 單池沼氣主管內(nèi)最大氣流量 smqi / 33????? 取 D=150 ㎜，充滿度為 ，則流速為 ： smv / 400 ??? ?? ? ④ 各 池沼氣最大氣流量為 smq / 3??? 取 DN=250 ㎜，充滿度為 ；流速為 ： smv / 2 ??? ?? ? 2. 水封灌設計 水封灌主要是用來控制三相分離氣的集氣室中氣液兩相界面高度的，因為當液面太高或波動時，浮渣或浮沫可能會引起出氣管的堵塞或使氣體部分進入沉降 室，同時 兼有有排泥和排除冷凝水作用。 ① 水封高度 10H H H?? 式中： H0—— 反應器至貯氣罐的壓頭損失和貯氣罐內(nèi)的壓頭 為保證安全取貯氣罐內(nèi)壓頭，集氣罩中出氣氣壓最大 H1取 2m H2O，貯氣罐內(nèi)壓強 H0為 400 ㎜ H2O。 ②水封灌 水封高度取 m，水封灌面積一般為進氣管面積的4 倍，則 2 2 2114 0 . 2 5 4 0 . 1 9 644S d m??? ? ? ? ? ? 水封灌直 徑取。 3. 水、 氣分離器 水 、氣 分離器起到對沼氣干燥的作用，選用φ 500 ㎜ H1800 ㎜鋼制 水、氣 分離器一個， 水、氣 分離器中預裝鋼絲填料，在 水、氣 分離器前設置過濾器以凈化沼氣，在分離器出氣管上裝設流量計及壓力表。 4. 沼氣柜容積確 定 由上述計算可知該處理站日產(chǎn)沼氣 ，則沼氣柜容積應為3h 產(chǎn)氣量的體積確定，即 2 6324/ 6 1 5 mqtV ???? 。 設計選用 300 鋼板水槽內(nèi)導軌濕式儲氣柜，尺寸為 φ 7000 ㎜H6000 ㎜。 第六 節(jié) SBR 反應池 的設計計算 一 、 SBR 反應器的作用 經(jīng) UASB處理后的廢水 ,COD含量仍然很高 ,要達到排放標準 ,必須進一步處理 ,即采用好氧處理。 SBR 結(jié)構簡單，運行控制靈活，本設計采用 4 個 SBR 反應池，每個池子的運行周期為 6h。 二 、 SBR技術的工作原理 SBR是序列間歇式活性污泥法（ Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，又稱序批式活性污泥法。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同， SBR技術采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應替代穩(wěn)態(tài)生化反應，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作 。 在運行方式和反應過程上有別于傳統(tǒng)的活性污泥法 ， 它集進水、厭氧、好氧、沉淀于一池 , 無污泥回流系統(tǒng) ， 以靈活地變換運行方式以適應不同類型廢水的處理要求 。 SBR 工藝采用間歇運行方式 ,污水間歇進入處理系統(tǒng) ,間歇排出 。 一般來說 ,它的一個運行周期包括 5個階段 ： 第 1 階段 ,進水期 ( Fill)。 污水在該時段內(nèi)連續(xù)進入處理池 ,直到達到最高 運行液位 ,并且借助于池底泵的攪動 ,使廢水和池中活性污泥充分混合 。 此時活性污泥中菌膠團 (由細菌、藻類、原生動物、后生動物等組成 ) 將對廢水中的有機物產(chǎn)生吸附作用 ,COD 和 BOD 為最大值 。 第 2 階段 ,反應期 (React )。 進水達到設定的液位后 ,開始曝氣 ,采用推流曝氣或完 全混合曝氣方式 ,使廢水中的有機物與池中的微生物充分吸收氧氣 ,水中的溶解氧 (DO) 達到最大值 ,COD 不斷降低 。 第 3 階段 ,靜置期 (Settle)。 既不曝氣也不攪拌 ,反應池處于靜沉狀態(tài) ,進行高效的泥水分離 。 COD 降為最