【正文】 面積大于2m2；本設(shè)計(jì)池中共設(shè)置48個(gè)布水點(diǎn)，則每個(gè)點(diǎn)的負(fù)荷面積為： Si=S/n=120/48= m2（符合要求）（2） 配水系統(tǒng)形式 本設(shè)計(jì)采用U形穿孔管配水，一管多孔式為配水均勻，孔徑一般為1020mm，常采用15mm，孔口向下或與垂線呈45176。h）對(duì)于顆粒污泥，水力負(fù)荷Vr= m3/（m2則表面積A=Q/V=, 取120 m2.有效高度h1=440/120=(m)擬建4個(gè)相同的池子（便于管理與維護(hù)），單池面積f=120/4=30(m2)設(shè)L：B≈1：1（長(zhǎng)寬比一般取1：1—4：1），計(jì)算得L=6m，B=5m合理性驗(yàn)證：空塔水流速度u=Q/F=(654)=(m/h)(m/h)，合理。C 25 反應(yīng)區(qū)有效深度h1/m 空塔水流速度u/(m/h) ≤空塔沼氣上升速度ug/(m/h) ≤污泥層高度/m — 沼氣產(chǎn)率/（m3/ kgCOD（去除）） 污泥產(chǎn)率/（kg TSS/kgCOD（去除）） UASB反應(yīng)器的有效容積V有效：V有效=Q（CoCe）/Nv=2200x(1200400)x103/4=440(m3)式中 Q設(shè)計(jì)處理量，2200m3/d；Co，Ce進(jìn)出水COD的濃度，mg/l；NvCOD容積負(fù)荷，kgCOD/（m3 *d）。 UASB反應(yīng)池 Q=2200m3/d= m3/h，設(shè)UASB有機(jī)COD負(fù)荷為4kg/( m3（6）攪拌機(jī)型號(hào)的選擇攪拌機(jī)選用4臺(tái)立軸式機(jī)械混合攪拌機(jī)，攪拌機(jī)型號(hào)為JWH6501。（8）計(jì)算草圖如下：細(xì)格柵計(jì)算草圖 調(diào)節(jié)池主要功能：將一段時(shí)間內(nèi)車間排放廢水的水量、水質(zhì)濃度、酸堿、溫度等進(jìn)行均質(zhì)均量調(diào)節(jié)，不受廢水高、低峰流量或濃度變化影響，確保廢水處理構(gòu)筑物正常運(yùn)行. 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Q=2200m3/d＝有效水深h=4m停留時(shí)間t=6h 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）有效容積V： V＝Qt＝=550 m3（2）池子的面積F：F＝V/h=550/4=138 m2(3）池子的平面尺寸： 采用LB＝12m12m（4）池子的總高度H：設(shè)超高h(yuǎn)1＝ m ∴ H＝h＋h1＝＋＝ m（5）池子的幾何尺寸：采用LBH＝12m12m考慮到應(yīng)用過(guò)程中讓調(diào)節(jié)池真正做到均質(zhì)均量比較困難，在設(shè)計(jì)時(shí)于池子中間安裝4臺(tái)混合攪拌機(jī)，型號(hào)為JWH6501。（4）過(guò)柵水頭損失（h1）因柵條邊為矩形截面，取k=3，則h1=kh0=kεsinα==其中ε=β（s/e）4/3 h0：計(jì)算水頭損失k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3ε：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí)β=（5）柵后槽總高度（H）取柵前渠道超高h(yuǎn)2=，則柵前槽總高度H1=h+h2=+= m柵后槽總高度H=h+h1+h2=++= m（6）格柵總長(zhǎng)度 格柵總長(zhǎng)度L=L1+L2+++++++176。 設(shè)計(jì)參數(shù)： 設(shè)計(jì)流量：Q=2200m3/d= m3/s 過(guò)柵流速：v2=；柵前水深：h= 柵條寬度：s=； 柵條間距：e= ； 格柵傾角：α=60176。 序號(hào)項(xiàng)目金額/（元/噸廢水）備注水解氧化UASB+SBR1電費(fèi)2人工費(fèi)按2500元/人月計(jì)3藥劑費(fèi)4維護(hù)費(fèi)年維修費(fèi)按直接的投資的2%計(jì)5運(yùn)行費(fèi)為前4項(xiàng)之和6折舊費(fèi)折舊費(fèi)按5%計(jì)7處理成本運(yùn)行費(fèi)和折舊費(fèi)之和 總結(jié) 由以上幾張表格的比較可得出以下結(jié)論：水解氧化工藝UASB+SBR工藝污染物去除方面達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，但是N/P的出水濃度比UASB+SBR高達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)且去除率較高，處理效果比較好產(chǎn)泥方面產(chǎn)泥量較大，增加污泥處理費(fèi)用產(chǎn)泥量比水解氧化工藝少，污泥處理費(fèi)用少操作方面工藝組合與參數(shù)選擇較為合理，操作簡(jiǎn)單處理流程簡(jiǎn)潔，全自動(dòng)化操作，節(jié)省勞動(dòng)力構(gòu)造方面如果構(gòu)筑物的構(gòu)造不合理會(huì)影響運(yùn)行效果，致使出水水質(zhì)下降流程中可回收大量沼氣作為能源，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用造價(jià)方面造價(jià)較高，且運(yùn)行成本高，占地面積大造價(jià)比水解酸化低，運(yùn)行成本也較低，占地面積小終上所述，該工程應(yīng)選用UASB+SBR工藝處理啤酒廠生產(chǎn)廢水，該工藝具體流程如下：5 主要處理設(shè)備和構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算 ．中格柵 作用：去除污水中較大顆粒懸浮物，保證后續(xù)工藝的正常運(yùn)行。 UASB+SBR工藝： 土建費(fèi)用+設(shè)備費(fèi)用+安裝費(fèi)用=1640800+988400+500000=3129200元。因任務(wù)書(shū)中有規(guī)定場(chǎng)地范圍為2000m2。； ，總?cè)莘e285 m3序號(hào)項(xiàng)目水解好氧處理UASBSBR處理1污泥量kg/d639401350002污泥體積/m3/d3污泥貯存池/m333無(wú)4污泥濃縮池/m3905脫水機(jī)房/ m3240240 計(jì)算方案可行性 有機(jī)物的去除 序號(hào)項(xiàng)目水解好氧處理UASB好氧處理Q=2200m3/d,進(jìn)水COD=1200mg/l,BOD5=750mg/l1水解池UASB反應(yīng)器HRT/h410COD去除率/%3080BOD去除率/%——85出水COD/mg/l840240出水BOD/mg/l5251152接觸氧化法SBR法HRT/h118COD去除率/%9590BOD去除率/%9890進(jìn)水COD/mg/l840240出水COD/mg/l70（達(dá)標(biāo)排放）60（達(dá)標(biāo)排放）進(jìn)水BOD/mg/l525115出水BOD/mg/l20（達(dá)標(biāo)排放）〈20（達(dá)標(biāo)排放）由上表可以看出兩個(gè)工藝流程對(duì)有機(jī)物的去除均能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，方案二的出水水質(zhì)比方案一的較好。(4) 二沉池：由于SBR反應(yīng)器已有沉淀效果故方案二中不設(shè)二沉池。(2) 厭氧反應(yīng)器：方案一為水解酸化池，該池降解部分大分子有機(jī)物，按傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)降解率設(shè)為30%；方案二為UASB反應(yīng)器，因其降解有機(jī)物能力比水解酸化池高，所以容積負(fù)荷也比水解酸化較高。SBR處理工藝的特點(diǎn)是集生物降解和終沉排水等功能于一體，與傳統(tǒng)的連續(xù)式活性污泥法(CFS)相比，可省去沉淀池和污泥回流設(shè)施，具有運(yùn)行穩(wěn)定，凈化效率高，耐沖擊負(fù)荷，避免污泥膨脹，便于操作管理等特點(diǎn)。水解酸化池內(nèi)設(shè)填料(球形填料)，水力停留時(shí)間為4h左右(利用厭氧過(guò)程的前階段)，COD去除率80%。濾液送到細(xì)格柵池子進(jìn)行處理?？墒〉舫恋沓睾臀勰嗷亓鞯脑O(shè)施。 第二階段為厭氧生化階段，UASB具有容積負(fù)荷高,運(yùn)行成本低,占地面積小,污泥最少,設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),是高濃度有機(jī)廢水前處理的有效處理方法,并且UASB已經(jīng)在傳統(tǒng)形式的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造,形成了多種更高效和方便的厭氧發(fā)生器。通常要求COD∶N∶P=100∶5∶1,為滿足此要求，故在接觸氧化池前投加氨氮。該處理工藝是輕工部設(shè)計(jì)院為代表的推薦采用方案，河南開(kāi)封啤酒廠、青島湖島啤酒廠、廈門冷凍廠啤酒廠等均采用此處理工藝流程，處理后均達(dá)標(biāo)排放。 污泥處理經(jīng)濃縮池濃縮后，脫水外運(yùn)。 第四階段為二沉池，對(duì)接觸氧化池的出水進(jìn)行沉淀，從而得到澄清的出水。 第三階段為接觸氧化階段，用來(lái)降解小分子有機(jī)物，接觸氧化法的污泥不需回流，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹的現(xiàn)象，而且負(fù)荷高，產(chǎn)泥少，可減小曝氣池體積。故水解池可以改變?cè)鬯目缮裕瑥亩鴾p少反應(yīng)的時(shí)間和處理的能耗。 方案一流程圖： 方案一的流程說(shuō)明： 第一階段為預(yù)處理階段，格柵+調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池出水用泵直接打到水解酸化池，污水經(jīng)格柵去除較大的雜質(zhì)，經(jīng)調(diào)節(jié)池后，水質(zhì)水量得到均化。2個(gè)工藝各有其優(yōu)缺點(diǎn)，差異也較大，現(xiàn)將這兩個(gè)工藝方法進(jìn)行比較，從中選取適用的一個(gè)作為該啤酒廠污水處理的實(shí)際方案。水解酸化+SBR處理工藝工藝計(jì)算，產(chǎn)泥量達(dá)17 t/d( kg污泥/kgCOD，污泥含水率為80%)，UASB+SBR法處理工藝產(chǎn)泥量只有5 t/d(含水率為80%)左右，只有水解酸化+SBR處理工藝的1/3，污泥處理費(fèi)用大大減少，節(jié)約污泥處理費(fèi)用約為20萬(wàn)元/a。②節(jié)約污泥處理費(fèi)用。也就是說(shuō)，耗電量并沒(méi)有隨廢水處理量的增加而增加。 UASB+SBR法處理工藝與水解酸化+SBR處理工藝相比有以下優(yōu)點(diǎn)：①節(jié)約廢水處理費(fèi)用。UASB去除COD達(dá)7 500 kg/d，UASB產(chǎn)氣量為3500m3/d(甲烷含量為55%～65%)。采用該工藝既降低處理成本，又能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。將UASB和SBR兩種處理單元進(jìn)行組合，所形成的處理工藝突出了各自處理單元的優(yōu)點(diǎn)，使處理流程簡(jiǎn)潔，節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用，而把UASB作為整個(gè)廢水達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)預(yù)處理單元，在降低廢水濃度的同時(shí)，可回收所產(chǎn)沼氣作為能源利用。②由于采用的是內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器和氧化溝工藝串聯(lián)組合的方式，可根據(jù)啤酒生產(chǎn)的季節(jié)性、水質(zhì)和水量的情況調(diào)整UASB反應(yīng)器或氧化詢處理運(yùn)行組合，以便進(jìn)一步降低運(yùn)行費(fèi)用。安裝而成，能在最大程度上截留三相分離出水中的顆粒污泥。這樣一來(lái)能提高UASB反應(yīng)器對(duì)進(jìn)水水溫、pH值和COD濃度的適應(yīng)能力，只需在UASB反應(yīng)器進(jìn)水前對(duì)其pH和溫度做一粗調(diào)即可。 內(nèi)循環(huán)UASB技術(shù)是在普通UASB技術(shù)的基礎(chǔ)上增加一套內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，它包括回流水池及回流水泵。這無(wú)形中增加了電器。厭氧微生物對(duì)水質(zhì)的要求不象好氧微生物那么寬，－，最佳溫度為35℃－40℃[2]，而本工程的啤酒廢水水質(zhì)超出了這個(gè)范圍。本處理工藝的關(guān)鍵設(shè)備是UASB反應(yīng)器。③應(yīng)嚴(yán)格控制溶解氧濃度，供氧不足會(huì)造成生物膜大范圍脫落，導(dǎo)致運(yùn)行失敗。 因此當(dāng)采用此工藝處理啤酒廢水時(shí)要遵循下列要求：①采用水解酸化作為預(yù)處理工序時(shí)應(yīng)考慮懸浮物去除措施。 在調(diào)試運(yùn)行初期，發(fā)生這種現(xiàn)象時(shí)一般是增大供氣量以提高供氧能力來(lái)消除缺氧，結(jié)果由于氣泡攪動(dòng)強(qiáng)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(méi) 能提高供氧能力反而使情況更糟。經(jīng)研究、分析、驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)這是由于負(fù)荷波動(dòng)或操作不當(dāng)造成溶解氧不足而引起的。再經(jīng)混凝氣浮工序處理后最終出水COD＜150 mg/L(一般在130 mg/L)，達(dá)到了排放要求。鑒于此，可一采取階段曝氣措施即多點(diǎn)進(jìn)水，污水沿池長(zhǎng)多點(diǎn)流入生物接觸氧化池以均分負(fù)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(shí)，水中的生物活性抑制性物質(zhì)濃度也較高，對(duì)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(tuán)應(yīng)采用比表面積大、不結(jié)泥團(tuán)的半軟性填料。不過(guò)，增設(shè)混凝氣浮增加了運(yùn)行費(fèi)用，而且氣浮過(guò)程中溶入的O2還可能對(duì)水解酸化產(chǎn)生不利影響。另外，隨著微生物量的增加在軟性生物填料的中間部位形成了污泥團(tuán)，使得傳質(zhì)面積減小。 但是此處理方法在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題： 水解酸化池存在的問(wèn)題主要是沉淀污泥不能及時(shí)排除。 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(shì)將污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化、去除。 （3）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(yù)處理，水解酸化菌通過(guò)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(jī)物降解為小分子有機(jī)物。只要投加占厭氧池體積1/3的厭氧污泥菌種，就能夠保證污泥菌種的平穩(wěn)增長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)3個(gè)月的調(diào)試UASB即可達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行。 該工藝處理效果好、操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高。上流式厭氧污泥床能耗低、運(yùn)行穩(wěn)定、出水水質(zhì)好，有效地降低了好氧生化單元的處理負(fù)荷和運(yùn)行能耗(因?yàn)楹醚跆幚韱卧哪芎闹苯雍吞幚碡?fù)荷成正比)。調(diào)節(jié)池既有調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量的作用，還由于廢水在池中的停留時(shí)間較長(zhǎng)而有沉淀和厭氧發(fā)酵作用。視原水水質(zhì)情況，如堿度不足，采取預(yù)調(diào)堿度方法進(jìn)行本工藝處理；若溫度差別不大，運(yùn)行參數(shù)可不做調(diào)整，若溫度差別較大，視具體情況而定。酸化效果的好壞直接影響SBR反應(yīng)器的處理效果，有機(jī)物去除主要集中在SBR反應(yīng)器中。 酸化—SBR法處理高濃度啤酒廢水效果比較理想，去除率均在94%以上，最高達(dá)99%以上。這種方法在處理啤酒廢水時(shí)，在厭氧反應(yīng)中，放棄反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、控制條件要求高的甲烷發(fā)酵階段，將反應(yīng)控制在酸化階段，這樣較之全過(guò)程的厭氧反應(yīng)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 由于反應(yīng)控制在水解、酸化階段反應(yīng)迅速，故水解池體積小； 不需要收集產(chǎn)生的沼氣，簡(jiǎn)化了構(gòu)造，降低了造價(jià)，便于維護(hù)，易于放大； 對(duì)于污泥的降解功能完全和消化池一樣，產(chǎn)生的剩余污泥量少。以下列舉各種厭氧+好氧的組合工藝情況及其優(yōu)缺點(diǎn)，然后從中選出2個(gè)較為可行的方法進(jìn)行比較，選取合適的一個(gè)作為處理工藝流程并進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。其不足之處是出水CODcr的濃度仍達(dá)500 mg/l左右，需進(jìn)行再處理或與好氧處理串聯(lián)才能達(dá)標(biāo)排放。應(yīng)該指出，啤酒廢水中的乙醇是一種有效的顆粒化促進(jìn)劑［19］，它為UASB的成功運(yùn)行提供了十分有利的條件。由于啤酒廢水的堿度一般為500～800 mg/l(以CaCO3計(jì))［18］，堿度不足，所以需投加工業(yè)碳酸鈉或氧化鈣加以補(bǔ)充。此外，一定的進(jìn)水堿度也是顆粒污泥形成的必要條件，因?yàn)閰捬跎锏纳L(zhǎng)要求適當(dāng)高的堿度，例如：～。 實(shí)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。UASB的主要組成部分是反應(yīng)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(shè)置了一個(gè)專用的氣液固分離系統(tǒng)（三相分離室）［10］。因此，啤酒廢水的厭氧生物處理受到了越來(lái)越多的關(guān)注。它是在無(wú)氧條件下，靠厭氣細(xì)菌的作用分解有機(jī)物。據(jù) 報(bào)道，廢水中BOD5的去除率在80%以上［7］。該法運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、動(dòng)力 消耗少，但低溫對(duì)運(yùn)行影響大，在處理高濃度廢水時(shí)需增加轉(zhuǎn)盤組數(shù)。 生物轉(zhuǎn)盤：是較早用以處理啤酒廢水的方法。結(jié)果表明，當(dāng)容積負(fù)荷≤1 ,停留時(shí)間為3～4 h時(shí)，COD和BOD平均去除率分別達(dá)到 %% 。青島啤酒廠