【正文】 主，生化與物化相結(jié)合的處理工藝。本設(shè)計(jì)采用的是UASB反應(yīng)器加上好養(yǎng)接觸氧化處理工藝。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，這樣較之全過程的厭氧反應(yīng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）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??；（2）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；（3）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。（4）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。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。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。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。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)。該工藝處理效果好、操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高。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3個(gè)月的調(diào)試UASB即可達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行。 內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器+氧化溝工藝：此工藝采用厭氧和好氧相串聯(lián)的方式，厭氧采用內(nèi)循環(huán)UASB技術(shù)，好氧處理用地有一處狹長(zhǎng)形池塘，為了降低土建費(fèi)用，因地制宜，采用氧化溝工藝。該反應(yīng)器是利用厭氧微生物降解廢水中的有機(jī)物，其主體分為配水系統(tǒng)，反應(yīng)區(qū)，氣、液、固三相分離系統(tǒng)，沼氣收集系統(tǒng)四個(gè)部分。這就要求廢水進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器之前必需進(jìn)行酸度和溫度的調(diào)節(jié)。儀表專業(yè)的設(shè)備投資和設(shè)計(jì)難度。UASB反應(yīng)器的出水水質(zhì)一般都比較穩(wěn)定，在回流系統(tǒng)的作用下重新回到配水系統(tǒng)。UASB反應(yīng)器采用環(huán)狀穿孔管配水，通過三相分離器出水，并在三相分離器的上方增加側(cè)向流絮凝反應(yīng)沉淀器，它由玻璃鋼板成60176。此處理工藝主要有以下特點(diǎn)：①實(shí)踐證明，采用內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器＋氧化溝工藝處理啤酒廢水是可行的，其運(yùn)行結(jié)果表明CODCr總?cè)コ矢哌_(dá)95％以上。 新型接觸氧化法： 此方法處理過程為：廢水首先通過微濾機(jī)去除大部分懸浮物，出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，然后中提升泵打入VTBR反應(yīng)器中進(jìn)行生化處理，通過風(fēng)機(jī)強(qiáng)制供風(fēng)使廢水與填料接觸，維持生化反應(yīng)的需氧量，VTBR反應(yīng)器出水進(jìn)入沉淀器，去除一部分脫落的生物膜以減輕氣浮設(shè)備的處理負(fù)荷，之后流人氣浮設(shè)備去除剩余的生物膜，污泥及浮渣送往污泥池濃縮后脫水。與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有一次性投資低，運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好等特點(diǎn)。③因 VTBR反應(yīng)器高達(dá)10m左右，水深大，所選用風(fēng)機(jī)為高壓風(fēng)機(jī)，風(fēng)壓為98kPa，N＝75kw，耗電量大。CASS池是系統(tǒng)的核心。它將生物反應(yīng)過程和泥水分離過程集中在同一個(gè)池內(nèi)進(jìn)行。選擇區(qū)的基本功能是防止污泥膨脹，污水中溶解性有機(jī)物能夠通過酶反應(yīng)而被污泥顆粒吸附除去，回流泥中的硝酸鹽可在該選擇區(qū)內(nèi)得以反硝化；在兼氧區(qū)內(nèi)，有微量曝氣，基本處于缺氧狀態(tài)，有機(jī)物在此區(qū)內(nèi)得到初步降解，同時(shí)也可除去部分硝態(tài)氮；好氧區(qū)為曝氣區(qū)，主要進(jìn)行硝化和降解有機(jī)物，同時(shí)也進(jìn)行硝化反硝化過程。廢水在這里得到生化處理，處理后的廢水排入砂濾池，經(jīng)過濾消毒后排人細(xì)河。該法具有以下特點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠，操作維修方便，無需進(jìn)行大量污泥回流；運(yùn)行周期靈活可變，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；能同時(shí)實(shí)現(xiàn)硝化／反硝化，以去除污水中總氮，處理效率高，出水水質(zhì)好；池中沒有吸附選擇區(qū)，故無污泥膨脹，污泥產(chǎn)生量少；在同一池內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)物降解過程和泥水分離過程，無需設(shè)置初沉池和二沉池，初投資低，運(yùn)行費(fèi)用少，占地面積小；整套系統(tǒng)實(shí)行全自動(dòng)控制，節(jié)省人工費(fèi)用；組合簡(jiǎn)單，便于分階段施工。啤酒生產(chǎn)中廢水間歇排放，水質(zhì)水量變化較大，經(jīng)常導(dǎo)致傳統(tǒng)活性污泥法出水水質(zhì)惡化、穩(wěn)定性差，故應(yīng)用膜生物反應(yīng)器處理啤酒廢水具有重要的意義。生化法中常用的有活性污泥法、生物膜法、厭氧與好氧相結(jié)合法、水解酸化與SBR相組合等各種處理工藝。目前還有不少新的處理方法和工藝優(yōu)化組合正在試驗(yàn)和研究，有的已取得了理想的成效，不久將應(yīng)用于實(shí)踐中。達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，處理過后的廢水可被循環(huán)利用。第2 章 設(shè)計(jì)概述與任務(wù) 概述啤酒是世界通用性飲料，是酒精含量最低的飲料酒，而且營(yíng)養(yǎng)豐富。隨著改革開放和人民生活水平的提高，我國(guó)的啤酒行業(yè)發(fā)展迅速，啤酒產(chǎn)量在連續(xù)九年名列世界第二后，位居世界第一。據(jù)有關(guān)部門測(cè)算，；%，%。目前，國(guó)內(nèi)外啤酒廢水處理技術(shù)有了迅速的發(fā)展，常常采用以生化為主，生化與物化相結(jié)合的處理工藝。本設(shè)計(jì)采用的是UASB反應(yīng)器加上好養(yǎng)接觸氧化處理工藝。 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)題目：啤酒廠廢水處理站工藝設(shè)計(jì) 原始資料啤酒廢水來自麥芽糖制作、釀酒與發(fā)酵和漿桶或裝瓶的三個(gè)主要過程。顏色呈深褐色，無毒，其可生化性BOD5/，故應(yīng)采用厭氧生物處理為主的工藝。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括工藝的選擇、工藝設(shè)計(jì)計(jì)算、工藝路線圖、構(gòu)筑物設(shè)計(jì)圖等。對(duì)確定的污染治理工藝進(jìn)行簡(jiǎn)要論述，并采用工藝流程圖表示選擇結(jié)果。（3） 主要設(shè)備選型計(jì)算包括：特征參數(shù)，設(shè)備主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，型號(hào)。（5） 管道系統(tǒng)計(jì)算包括：管道系統(tǒng)圖，流速，管徑，壓損。（7） 采用數(shù)據(jù)注明出處。有以下幾種常用方法處理啤酒廢水。傳統(tǒng)的活性污泥法由于產(chǎn)泥量大，脫氮除磷能力差，操作技術(shù)要求嚴(yán)，目前已被其他工藝代替。SBR工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行方式靈活，脫氮除磷效果好，工藝簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，節(jié)省費(fèi)用，反應(yīng)推動(dòng)力大，能有效防止絲狀菌的膨脹。該工藝簡(jiǎn)單，占地面積小，投資較低；有機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好，具有脫氮除磷的功能，運(yùn)行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹，運(yùn)行費(fèi)用省。與此同時(shí)，懸浮物質(zhì)被水解為可溶性物質(zhì)，使污泥得到處理。啤酒廢水經(jīng)水解酸化后進(jìn)行接觸氧化處理，具有顯著的節(jié)能效果，COD/BOD值增大，廢水的可生化性增加，可充分發(fā)揮后續(xù)好氧生物處理的作用，提高生物處理啤酒廢水的效率。（三）厭氧—好氧聯(lián)合處理技術(shù) 厭氧處理技術(shù)是一種有效去除有機(jī)污染物并使其碳化的技術(shù)，它將有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄楹投趸?。厭氧法的缺點(diǎn)式不能去除氮、磷，出水往往不達(dá)標(biāo)，因此常常需對(duì)厭氧處理后的廢水進(jìn)一步用好氧的方法進(jìn)行處理，使出水達(dá)標(biāo)。（四）不同處理系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析不同處理方法的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)比較，見表11。厭氧好氧工藝水解—好氧技術(shù)節(jié)能效果顯著，且BOD/COD值增大，廢水的可生化性能增加，可縮短總水力停留時(shí)間，提高處理效率，剩余污泥量少UASB—好氧技術(shù)技術(shù)上先進(jìn)可行，投資小，運(yùn)行成本低，效果好，可回收能源，產(chǎn)出顆粒污泥產(chǎn)品，由一定收益；操作要求嚴(yán)從表中可以看出厭氧—好氧聯(lián)合處理在啤酒廢水處理方面有較大優(yōu)點(diǎn)，故啤酒廢水厭氧—好氧處理技術(shù)是最好的選擇。其工藝流程如圖31所示。進(jìn)入調(diào)節(jié)池前，根據(jù)在線PH計(jì)的PH值用計(jì)量泵將酸堿送入調(diào)節(jié)池，～。厭氧處理過程中產(chǎn)生的沼氣被收集到沼氣柜。來自UASB反應(yīng)器、CASS反應(yīng)池的剩余污泥先收集到集泥井，在由污泥提升泵提升到污泥濃縮池內(nèi)被濃縮，濃縮后進(jìn)入污泥脫水機(jī)房，進(jìn)一步降低污泥的含水率，實(shí)現(xiàn)污泥的減量化。第4章 處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算 格柵 設(shè)計(jì)說明格柵主要是攔截廢水中的較大顆粒和漂浮物，以確保后續(xù)處理的順利進(jìn)行。 m/s ,；單位柵渣量W = 。格柵如圖21。 柵槽寬度 ～。 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度 設(shè)進(jìn)水渠道寬B1= m ，其漸寬部分展開角度α1= 60176。考慮三臺(tái)水泵，其中一臺(tái)備用。 設(shè)計(jì)計(jì)算 選泵前總揚(yáng)程估算 ，集水池最低水位與所需提升經(jīng)常高水位之間的高差為： = m 出水管水頭損失總出水管Q=23L/s，選用管徑DN250，查表的v=,1000i=,一根出水管，Q=，選用管徑DN200，v=,1000i=，設(shè)管總長(zhǎng)為40m，局部損失占沿程的30%，則總損失為： 水泵揚(yáng)程 ，,則水泵總揚(yáng)程為： H=+++= 取8m。 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Q = 2000m3/d = m3/h =； 調(diào)節(jié)池停留時(shí)間T= 。 調(diào)節(jié)池的攪拌器使廢水混合均勻，調(diào)節(jié)池下設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)，－640/3303/c/s1臺(tái) 藥劑量的估算設(shè)進(jìn)水pH值為9，則廢水中【OH】=105mol/L,若廢水中含有的堿性物質(zhì)為NaOH,所以CNaOH=10540=，廢水中共有NaOH含量為5000=20kg/d，中和至7，則廢水中【OH】=107mol/L，此時(shí)CNaOH=10740=105g/L，廢水中NaOH含量為5000105=，= kg/d，采用投酸中和法，選用96%的工業(yè)硫酸， 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O80 98㎏ ㎏所以實(shí)際的硫酸用量為 kg/d?？偝鏊躋=60L/s，選用管徑DN250，查表的v=,1000i=,設(shè)管總長(zhǎng)為50m，局部損失占沿程的30%，則總損失為：，,則水泵總揚(yáng)程為： H=+++= 取13m。UASB反應(yīng)池有以下優(yōu)點(diǎn)：n 沉降性能良好，不設(shè)沉淀池，無需污泥回流n 不填載體，構(gòu)造簡(jiǎn)單節(jié)省造價(jià)n 由于消化產(chǎn)氣作用，污泥上浮造成一定的攪拌，因而不設(shè)攪拌設(shè)備n 污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷高，停留時(shí)間短 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Q = 2000m3/d = m3/h =；進(jìn)水COD=2000mg/L 去除率為80% ；容積負(fù)荷（Nv）為：(m3 設(shè)計(jì)計(jì)算 UASB反應(yīng)器結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 (包括沉淀區(qū)和反應(yīng)區(qū))UASB有效容積為：V有效 = 式中：V有效 反應(yīng)器有效容積，m3Q 設(shè)計(jì)流量，m3/dS0 進(jìn)水有機(jī)物濃量,kgCOD/m3 Nv 容積負(fù)荷,kgCOD/(m32. UASB反應(yīng)器的形狀和尺寸 工程設(shè)計(jì)反應(yīng)器2座，橫截面為矩形 ①反應(yīng)器有效高度為5m，則 ②單池從布水均勻性和經(jīng)濟(jì)性考慮，矩形池長(zhǎng)寬比在2：1以下較為合適設(shè)池長(zhǎng)L=13m，則寬 ，取7m 。 三相分離器構(gòu)造設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)說明三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能。2. 沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)同二次沉淀池的設(shè)計(jì)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(fù)荷率決定。三相分離器長(zhǎng)度B=10m ，每個(gè)單元寬度b=L/6=16/6= 。沉淀區(qū)的表面負(fù)荷率 3. 回流縫設(shè)計(jì) 如圖42是三相分離器的結(jié)構(gòu)示意圖 圖42 三相分離器結(jié)構(gòu)示意圖設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角α= 55176。 α———— 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。l 設(shè)上三角形集氣罩下端與下三角斜面之間水平距離的回流縫的寬度b3 =CD= m ,則上三角形回流縫面積為： S2 = b32n = 10 2 6 = 54 m2 上下三角形集氣罩之間回流逢中流速(V2)可用下式計(jì)算： V2 = Q1/S2，式中：Q2———— 反應(yīng)器中廢水流量，m3/h；S2 ———— 上三角形集氣罩回流逢之間面積，m2； V1 = = m/h V1 V2 m/s,符合設(shè)計(jì)要求。= ＝ m4. 氣液分離設(shè)計(jì) 由圖23可知： CE = CDSin55176。= CB = 設(shè)AB= ，則 h4 = (AB+ b2/2) 假定氣泡上升流速和水流流速不變沿AB方向水流速度： 式中：B———— 三相分離器長(zhǎng)度N———— 每池三相分離器數(shù)量氣泡上升速度： Vb = 式中： d———— 氣泡直徑，cm；ρ1———— 液體密度，g/cm3；ρg———— 沼氣密度，g/cm3；ρ———— 碰撞系數(shù)，；μ———— 廢水的動(dòng)力粘滯系數(shù)，s 。s 。5. 三相分離器與UASB高度設(shè)計(jì)三相分離區(qū)總高度 h= h2 + h3 + h4–h5 h2為集氣罩以上的覆蓋水深。 布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算1. 配水系統(tǒng)采用穿孔配管，進(jìn)水管總管徑取200㎜， m/s。2. 布水孔孔徑共設(shè)置布水孔66個(gè)，則孔徑為 3. 驗(yàn)證常溫下，容積負(fù)荷（Nv）為：(m3 空塔水流速度 ＜ m/h 符合要求。 排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算1. UASB反應(yīng)器中污泥總量計(jì)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,則兩座UASB反應(yīng)器中污泥總量： 。② 據(jù)VSS/SS = ，△X=392/=490 kgSS/d單池產(chǎn)泥 △Xi = △X/2 = 490/2 = 245 kgSS/d③污泥含水率為98%，當(dāng)含水率＞95%，取，則污泥產(chǎn)量 單池排泥量 ④污泥齡3. 排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)㎜高處，各設(shè)置一個(gè)排泥口，共兩個(gè)排泥口。 出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)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。1. 出水槽設(shè)計(jì) 對(duì)于每個(gè)反應(yīng)池，有6個(gè)單元三相分離器，出水槽共有6條。2. 溢流堰設(shè)計(jì)① 出水槽溢流堰共有12條（62），每