【正文】 A ??? AV 由于面積較大，可采用 2座相同的 UASB 反應器 21 ??? AA； 1 ???? πAD 則實際橫截面積為： 221 ?????? DA π 廣東輕院 —— 2500m3/d 啤酒廢水處理廠畢業(yè)設計 14 實際表面水力負荷為 1 ???? AQ，故符合設計要求。 d) 將 UASB 設計成圓形池子，布水均勻，處理效果好。 污泥產(chǎn)率 =； 產(chǎn)氣率 =。 設計參數(shù) 容積負荷（ Nv） =(m3178。它的污泥床內(nèi)生物量多，容積負 荷率高，廢水在反應器內(nèi)的水力停留時間較短，因此所需池容大廣東輕院 —— 2500m3/d 啤酒廢水處理廠畢業(yè)設計 13 大縮小。 UASB 反應器 UASB 反應器作用 UASB，即上流式厭氧污泥床，集生物反應與沉淀于一體，是一種結(jié)構(gòu)緊湊，效率高的厭氧反應器。 （ 4）總水頭計算 mhHH ????? 式中： H—— 總水頭損失， m； H0—— 穿孔管安裝水深， m； h—— 管距阻力損失， m；一般調(diào)節(jié)池的管距阻力損失不超過 。其中空氣主管 1根，支管 10 根，每根支管連接 2根穿孔管。 20m179。 B179。 設計參數(shù) 設計水量 Q=2500m3/d=104m3/h=水力停留時間 T=6h 廣東輕院 —— 2500m3/d 啤酒廢水處理廠畢業(yè)設計 12 表 33 調(diào)節(jié)池 進出水水質(zhì)指標 水質(zhì)指標 BOD5 COD SS 進水水質(zhì) (mg/l) 900 2020 500 出水水質(zhì) (mg/l) 810 1800 450 去除率（ %） 10 10 10 設計計算 （ 1） 調(diào)節(jié)池有效容積 池子有效容積 V=QT=104179。每日柵渣量為 dmKQWW z 31 ?? ???? 式中： 1W —— 柵渣量 33/10m 污水，格柵間隙為 16~25mm 時， 1W =0. 10~；格柵間隙為 30~50mm 時， 1W =~； zk —— 污水流量總變化系數(shù) ~，現(xiàn)取 ； 調(diào)節(jié)池作用 調(diào)節(jié)池的作用是減小和控制污水水量，水質(zhì)的波動，為后續(xù)處理提供最佳運行條件。/10179。 v Qmax 取 B1= smbhnQv 60s i i n ??? ???? ? （ 3）通過格柵的水頭損失： 表 32 阻力系數(shù) ? 計算公式 柵條斷面形狀 公 式 形狀系數(shù) ? 銳邊矩形 34??????? bs?? 迎水面為半圓形的矩形 圓形 迎水、背水均為半圓形的矩形 正方形 21?????? ??? bsb??? ? :收縮系數(shù)，一般為 格柵斷面為銳邊矩形斷面（β =）mkgvbSh i ) ( i n2)( 2342341 ???????????? ?? （ 4）槽的總高度： H= h+ h1+ h2 =++ = 式中： h —— 柵前水深 ， m； 1h —— 通過格柵的損失 ， m； 2h —— 超高，一般采用 ； （ 5） 柵槽總長度（ L） ：廣東輕院 —— 2500m3/d 啤酒廢水處理廠畢業(yè)設計 11 mHllL 121 ???????????? ? 其中 mBBl 20tan2 111 ??? ??? ?? ? mll ??? H1= h +h2= += m α 1指進水漸寬部分的展開角，一般取 20176。 12 = 進水渠道寬度 B1：要求 B1179。 廣東輕院 —— 2500m3/d 啤酒廢水處理廠畢業(yè)設計 10 60s i i nm a x ??? ???? bhvQn ? 取 n=12； （ 2） 格柵建筑寬度 ： 設柵條斷面為銳邊 圓形斷面 ms ? B= S（ n1） + bn = 179。 故采用 UASB— SBR 為 主體 的處理 工藝， 其 工藝流程如 下所示 ： 廢水 → 格柵 → 調(diào) 節(jié)池 → UASB 反應器 → SBR 反應器 → 沉淀 池 → 出水 運 往鍋爐房 ← 污泥脫水 ← 污泥濃縮池 圖 21 工藝流程示意圖 表 22 各級處理單元的污染物去除率分析 序號 名稱 項目 BOD5 (mg/l) COD (mg/l) SS (mg/l) 1 格柵 +調(diào)節(jié)池 進水 900 2020 500 出水 810 1800 450 去除率 10% 10% 10% 2 UASB 反應器 進水 810 1800 300 出水 243 630 180 去除率 70% 65% 60% 3 SBR 進水 189 425 112 出水 23 85 34 去除率 88% 80% 70% 4 沉淀池 進水 23 85 34 出水 18 68 27 去除率 20% 20% 20% 污泥回流 污泥 廣東輕院 —— 2500m3/d 啤酒廢水處理廠畢業(yè)設計 9 三 、 構(gòu)筑物設計 設計說明 格柵是污水處理廠的第一道處理構(gòu)筑物，它的作用是保護水泵，用以攔截可能堵塞水泵機組和閥們的污水中較大的懸浮物、漂染物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，從而保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理能正常運行。 且該方案是通過 培養(yǎng)出沉降性能良好的厭氧顆粒污泥 來達到處理效果，可以使 顆粒污泥的形成時厭氧細菌群不斷繁殖，積累結(jié)果，較多的污泥負荷有利于細菌獲得充足的營養(yǎng)基質(zhì)，故對顆粒污泥的形成和發(fā)展具有決定性的促進作用；適當高的水利負荷將長生污泥的水利篩選，淘汰沉降性能差的絮體污泥而留下沉降性能好的 污泥同時產(chǎn)生剪切力，使污泥不對流旋轉(zhuǎn)，有利于絲狀菌相互纏繞成廣東輕院 —— 2500m3/d 啤酒廢水處理廠畢業(yè)設計 8 球。 因為通過 UASB+SBR來進行處理啤酒廢水 ,使其 COD,BOD5,SS,pH得到有效的去除，以達到 所要求的出水水質(zhì) 要求。 ③ 應嚴格控制溶解氧濃度，供氧不足會造成生物膜大范圍脫落，導致運行失敗。 因此當采用此工藝處理啤酒廢水時要遵循下列要求： ① 采用水解酸化作為預處理工序時應考慮懸浮物去除措施。 （ 4）在調(diào)試運行初期，發(fā)生這種現(xiàn)象時一般是增大供氣量以提高供氧能力來消除缺氧，結(jié)果由于氣泡攪動強度增大，造成了更大范圍的生物膜脫落、水粘度更大、氧轉(zhuǎn)移效率更低，非但沒能提高供氧能力反而使情況更糟 。這是由于負荷波動或操作不當造成溶解氧不足而引起的。鑒于此，可一采取階段曝氣措施即多點進水，污水沿池長多點流入生物接觸氧化池以均分負荷，消除前端缺氧及抑制性物質(zhì)濃度較高的不利影響。同時，水中的生物活性抑制性物質(zhì)濃度也較高，對微生物也有一定的抑制作用。此外，為防止填料表面形成污泥團應采用比表面積大、不結(jié)泥團的半軟性填 料。針對污泥淤積情況，在水解酸化池前可增設一級混凝氣浮以去除水中的懸浮物，經(jīng)此改進后水解酸化池能長期、穩(wěn)定、有效地運行，不過，增設混凝氣浮增加了運行費用，而且氣浮過程中溶入的 O2 還可能對水解酸化產(chǎn)生不利影響。由于該廢水中懸浮物濃度較高，因而池內(nèi)污泥產(chǎn)量很大， 而原工藝僅在水解酸化池前端設計了污泥斗，所以池子的后部很快就淤滿了污泥。該工藝在處理方法、工藝組合及參數(shù)選擇上是比較合理的，充分利用各工序的優(yōu)勢將污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化、去除。 生物接觸氧化法處理啤酒廢水 該工藝采用水解酸化作為生物接觸氧化的預處理，水解酸化菌通過新陳代謝將水中的固體物質(zhì)水解為溶解性物質(zhì)，將大分子有機物降解為小分子有機物。上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池相串聯(lián)的啤酒廢水處理工藝具有處理效率高、運行穩(wěn)定 、 能耗低、容易調(diào)試和易于每年的重新啟動等特點。好氧處理 (包括好氧生物接觸氧化池和斜板沉淀池 )對廢水中 SS和 COD 均有較高的去除率，這是因為廢水經(jīng)過厭氧處理后仍含有許多易生物降解的有機物。由于增加了厭氧處理單元，該 工藝的處理效果非常好。 UASB— 好氧接觸氧化工藝處理啤酒廢水 此處理工藝中主要處理設備是上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池，處理主要過程為：廢水經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓過濾機，轉(zhuǎn)鼓過濾機對 SS 的去除率達 10%以上，隨著麥殼類有機物的去除，廢水中的有機物濃度也有所降低。該池可降解 90%以上的 COD和 BOD。反應器頂部設置三相分離器，能及時將處理過程中形成的固、液、氣分離，促進反應進程。 （ 4）處理能力大，處理效果好。 構(gòu)筑物 UASB反應器中沉池、 SBR池為半地下式的鋼混結(jié)構(gòu)，曝氣裝置（除曝氣頭外）可現(xiàn)場制作，安裝制作簡單，操作控制靈活，可自控也可手動，維修保養(yǎng)也很方便。 (2)處理流程簡單 ,安裝操作及維修很方便。 本工藝的核心為 SBR池，整個工藝經(jīng)歷缺氧、好氧過程，能有效控制絲狀菌的生長，防止污泥膨脹，有效去除氨氮；因反應前、中期水中有機物濃度高，微生物處于對數(shù)生長，處理速度快，氧利用率高，從而降低了能耗；同時，工藝調(diào)節(jié)靈活，進水、曝氣、沉淀、排水時間可根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)易于操作。并且 UASB 池正常運行后，每天產(chǎn)生大量的沼氣，將其回收作為熱風爐的燃料，可供飼料烘干使用。同時，由于大幅度減少了進入好氧處理階段的有機物量，因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個廢水處理過程的費用大幅度減少。 方案 比選 通過“厭氧 — 好氧”方案的選擇及比較，確定一下幾種處理工藝： UASB+SBR 法處理啤酒廢水 本處理工藝主要包括 UASB 反應器和 SBR反應器。 為了既獲得更好的處理效果 ， 又可以降低處理成本 ，并且使能源得到合理有效地利用， 廢水的處理往往采用多種方法相結(jié)合的工藝 ，目前大多選擇厭氧 — 好氧串聯(lián)法處理。 生物轉(zhuǎn)盤是較早用以處理啤酒廢水的方法 .它主要由盤片、氧化槽、轉(zhuǎn)動軸和驅(qū)動裝置 等部分組成，依靠盤片的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)廢水與盤上生物膜的接觸和充氧 .該法運轉(zhuǎn)穩(wěn)定、動力 消耗少，但低溫對運行影響大，在處理高濃度廢水時需增加轉(zhuǎn)盤組數(shù)?？梢酝ㄟ^投加化學藥劑解決，但這將使處理成本提高。 活性污泥法是中、低濃度有機廢水處理中使用最多、運行最可靠的方法，具有投資省、處理效果好等優(yōu)點 .該處理工藝的主要部分是曝氣池和沉淀池 .廢水進入 曝氣池后，與活性污泥（含大量的好氧微生物）混合，在人工充氧的條件下，活性污泥吸附并氧化分解廢水中的有機物，而污泥和水的分離則由沉淀池來完成。 其具有的特別顯著的特點：首先由于采用間歇運行，運行周期每一階段有適應基質(zhì)特征的優(yōu)勢菌群存在；污泥不斷內(nèi)循環(huán)，排泥量少，生物固體平均停留時間長；沉淀和排水時流處于靜止狀態(tài)，故處理效果優(yōu)于一般活性污泥法。 好 氧生物處理 好氧生物處理是在氧氣充足的條件下，利用好氧微生物的生命活動氧化啤酒廢水中的有機物，其產(chǎn)物是二氧化碳、水及能量。 總之， UASB 具有效能高、處理費用低、電耗省、投資少、占地面積小等一系列優(yōu)點，完全適用于高濃度啤酒廢水的治理。實踐證明， UASB 成功處理高濃度啤酒廢水的關(guān)鍵是培養(yǎng)出沉降性能良好的厭氧顆粒污泥。氣、液、固（懸浮污泥顆粒）一同升入三相分離室，氣體被收集在氣罩里，而污泥顆粒受重力作用下沉至反應器底部，水則經(jīng)出流堰排出。 UASB 的主要組成部分是反應器，其底部為絮凝和沉淀性能良好的厭氧污泥構(gòu)成的污泥床，上部設置了一個專用的氣 液 固分離系統(tǒng)（三相分離室）。 廣東輕院 —— 2500m3/d 啤酒廢水處理廠畢業(yè)設計 3 厭氧 好氧工藝選擇 厭氧生物處理 厭氧生物處理適用于高濃度有機廢水，它是在無氧條件下，靠厭氣細菌的作用分解有機物 .在這一過程中，參加生物降解的有機基質(zhì)有 50%～ 90%轉(zhuǎn)化為沼氣（甲烷），而發(fā)酵后的剩余物又可作為優(yōu)質(zhì)肥料和飼料 。 （ 4） 工藝方案確定后， 具體的構(gòu)筑物選型和設計時，要盡量做到組合的優(yōu)化，比較準確的 設計好各構(gòu)筑物。 （ 2）對于難降解的 COD， 一般采用 厭氧加 好氧法 ， 同時選擇經(jīng)濟合理的組合方式和 構(gòu)筑物 型式。 （ 3） 根據(jù)表 11進出水水質(zhì)要求，計算 各項污染物的去除效率，結(jié)果如下： a、 BOD5去除率 =（ 90030）／ 900 = % b、 CODCr去除率 =（ 202080）／ 2020 = 96 % ；； c、 SS去除率 =（ 50070）／ 500 =86 % ； 在選擇流程時，至少要保證所選的流程有如上的處理效果，才能達到本次設計的基本要求。 處理后水質(zhì)要求 （ 1）排水高出海平面（落潮時） 。工廠一天分三班生產(chǎn)，每班廢水量變化不大。 （絕對標高為 ），地面承受壓力為 8T/ m2。 （ 1）設計廠址：粵東沿海地區(qū)某啤酒廠 （ 2）設計規(guī)模：廢水量 2500m3/d （ 3）廢水水質(zhì)指標（見表）： T=30℃ 表 11 啤酒廢水進出水水質(zhì)覽表 項目 BOD5 COD SS pH 進水水質(zhì) /（ mg/L）