【正文】 水解是利用厭氧反應中的水解酸化階段而放棄停留時間較長的產(chǎn)甲烷階段。水解反應可使啤酒廢水中的難降解有機物大分子轉(zhuǎn)變?yōu)橐捉到獾挠袡C物小分子，出水的可生化性能得到改善，使后續(xù)處理工藝變得簡單。一般啤酒廢水不需要水解酸化，但由于啤酒廢水的懸浮性成分較高，而水解池又具有有效截流去除懸浮顆粒物的特性，因而將其應用于啤酒廢水的處理可除去相當一部分有機物。 方案二 UASB反應器好氧技術(shù)UASB是升流式厭氧污泥床反應器的簡稱。UASB反應器集生物轉(zhuǎn)化反應與沉淀于一體，結(jié)構(gòu)緊湊，廢水由配水系統(tǒng)從反應器底部進入，通過反應區(qū)經(jīng)氣、固、液三相分離器進入沉淀區(qū)，氣、固、液分離后．沼氣由氣室收集，再由沼氣管流向沼氣柜；固體(污泥)由沉淀區(qū)沉淀后自行返回反應區(qū)，沉淀后的處理水從出水槽排出；UASB反應器內(nèi)不設攪拌設備，上升水流和沼氣產(chǎn)生的氣流足可以滿足攪拌要求。厭氧處理出水可做農(nóng)田灌溉，也可接好氧處理進一步降低出水中的有機物含量，達到工業(yè)污水的排放標準。UASB有如下優(yōu)點：（1）污泥顆?；狗磻鲗Σ焕麠l件抗性增強；（2）沉降性能好，不設沉淀池，無需污泥回流，簡化了工藝，節(jié)省了投資和運行費用；（3）不設填料，提高容積利用率，避免堵塞；（4）消化產(chǎn)氣，污泥上浮，造成一定的攪拌，因此不設攪拌設備；（5）污泥濃度和有機負荷高，停留時間短；（6）運行費用低，并可回收沼氣。UASB集中處理啤酒生產(chǎn)工藝中排放的高濃度有機廢水，是北方啤酒廠工藝廢水綜合治理的最佳方法。表21 厭氧UASB技術(shù)的優(yōu)點[1，13]UASB反應器好氧技術(shù)與水解酸化好氧技術(shù)相比提高了工藝穩(wěn)定性沒有污泥膨脹現(xiàn)象減少了剩余污泥處理、處置費用是水解工藝的35%減少了氮和磷的補充費用啤酒廢水相同減少了處理裝置總體積是水解工藝的55%節(jié)省能源，確保生態(tài)和經(jīng)濟效益是水解工藝的15%減少污泥脫水的藥劑費用是水解工藝的60%表22 厭氧UASB技術(shù)可能的缺點[1，13]需要長的啟動時間培養(yǎng)生物量在低濃度或碳水化合物廢水中存在堿度能力不足的可能在一些情況下對于排放地表水出水水質(zhì)不多對低濃度廢水產(chǎn)生的甲烷不足以將廢水加熱到20℃最佳溫度 好氧工藝的選擇 由于啤酒廢水濃度較高，經(jīng)處理后出水達不到排放標準，需繼續(xù)進行好氧處理。 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：①節(jié)約廢水處理費用。也就是說，耗電量并沒有隨廢水處理量的增加而增加。②節(jié)約污泥處理費用。水解酸化+SBR處理工藝工藝計算，產(chǎn)泥量達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，污泥處理費用大大減少，節(jié)約污泥處理費用約為20元/日。CASS法其反應池由預反應區(qū)和主反應區(qū)組成，因此，對難降解有機物的去除效果更好。排水是由可升降的堰式潷水器完成的，隨水面逐漸下降，均勻?qū)⑻幚砗蟮那逅懦觯畲笙薅冉档土伺潘畷r水流對底部沉淀污泥的擾動。CASS工藝特點如下：設備安裝簡便，施工周期短，具有較好的耐水、防腐能力，設備使用壽命長；對原水的水質(zhì)水量的變化有較強的適應能力，處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好；處理工藝在國內(nèi)外處于先進水平，設備自動化程度高，可用微機進行操作和控制；整個工藝運轉(zhuǎn)操作較為簡單，維修方便，處理廠內(nèi)不產(chǎn)生污染環(huán)境的臭氣和蚊蠅；投資較省，處理成本低，工藝有推廣應用價值。該流程為物理，化學，生物化學的組合工藝，實現(xiàn)處理后的水達標排放。便于除渣操作 設計計算由于本設計水量較少，故格柵直接安置于排不渠道中。柵條間隙數(shù)，取25其中 ——最大設計流量，m3/s；——柵條間隙，m；——柵前水深，m；——過柵流速，m/s。柵槽寬度柵槽實取寬度=。其中——阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)，圓形鋼，形狀系數(shù)； ——系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3；——重力加速度，m/s2⑤柵后槽總高度取柵前渠道超高h2=柵前槽高H1=h+h2=+=柵后槽總高度H= H1+h1=+=⑥進水渠道漸寬部分長度設進水渠寬B2=，進水部分展開角度進水渠道漸寬部分長度⑦柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度⑧柵槽總長度⑨每日柵渣量每日柵渣量其中 ——柵渣量，格柵間隙為16～25mm時， =～；格柵間隙為30～50mm時， =～——污水流量總變化系數(shù)。格柵間幾何尺寸為10m6m6m。柵條凈間距25mm。（共兩臺），配用電機功率P=。攔截物經(jīng)皮帶輸送機輸送至存放箱后裝車外運。 設計參數(shù)水力停留時間T = 6h ；設計流量Q = 8000m3/d = ；有效容積為： V = QT = 6 = 2000 m3 取池子總高度H=,有效水深h=5m，則池面積為：A = V/h = 2000/5 = 400 m3池長取L = m ,池寬取B = m ，則池子總尺寸為：LBH = = m3調(diào)節(jié)池的攪拌器：使廢水混合均勻，調(diào)節(jié)池下設潛水攪拌機，－640/3303/c/s1臺。d) ；污泥產(chǎn)率為：；產(chǎn)氣率為：。d)V有效 = = 36373m32. UASB反應器的形狀和尺寸 根據(jù)經(jīng)驗，UASB最經(jīng)濟的高度一般在4～6米之間，并且大多數(shù)情況下，這也是系統(tǒng)最優(yōu)的運行范圍。取池長L = 13 m ，寬B = == m，取28 m則實際橫截面積為：A2 = L B = 13 28 = 364 m2⑶設計反應池總高H=， m （一般應用時反應池裝液量為70%90%） 單池總?cè)莘e 單池有效反應容積 單個反應器實際尺寸 13m28 m m 反應器數(shù)量 2座 總池面積 反應器總?cè)莘e 總有效反應容積，符合要求UASB體積有效系數(shù) 在70%90%之間，符合要求。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。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 m/h②沉淀器斜壁角度設為50176。③進入沉淀區(qū)前，沉淀槽底逢隙的流速 ≦ 2 m/h④ m⑤～2 h如果以上條件均能滿足，則可達到良好的分離效果。三相分離器長度B=7m ，每個單元寬度b=L/4=13/4= 。設單元三相分離器的寬度b = m ,上下三角行集氣罩斜面水平夾角為θ＝55176。 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。l設上三角形集氣罩回流縫的寬度b3 =CD= m ,則上三角形回流縫面積為： S2 = b32n = 7 2 4 = m2 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：Q2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； V1 = = m/h V1 V2 m/s,符合設計要求。= ＝ m CE = CDSin55176。= CB =設AB = m ，則上三角形高為： 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———— 廢水的動力粘滯系數(shù)，s 。s 。5. 三相分離器與UASB高度設計三相分離區(qū)總高度 h= h2 + h3 + h4–h5 h2為集氣罩以上的覆蓋水深。 進水系統(tǒng)設計1. 配水系統(tǒng)采用穿孔配管，進水管總管徑取200㎜， m/s。2. 布水孔孔徑共設置布水孔66個，則孔徑為 3. 驗證常溫下，容積負荷（Nv）為：(m3 空塔水流速度 ＜ m/h 符合要求。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,則兩座UASB反應器中污泥總量： 。② 據(jù)VSS/SS = ，△X=單池產(chǎn)泥 △Xi = △X/2 = ③污泥含水率為98%，當含水率＞95%，取，則污泥產(chǎn)量 單池排泥量 ④污泥齡3. 排泥系統(tǒng)設計㎜高處，各設置一個排泥口，共兩個排泥口。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. 出水槽設計 對于每個反應池，有4個單元三相分離器，出水槽共有4條。2. 溢流堰設計① 出水槽溢流堰共有12條（62），每條長10 m，設計900三角堰，堰高50㎜，堰口水面寬b=50㎜。s），設計溢流負荷f = L/（m三角堰數(shù)量： 個，每條溢流堰三角堰數(shù)量：504/12=42個。②堰上水頭校核 每個堰出流率：按900三角堰計算公式，堰上水頭：③出水渠設計計算 反應器沿長邊設一條矩形出水渠，4條出水槽的出水流至此出水渠。④ UASB排水管設計計算 選用DN250鋼管排水，管內(nèi)水流速度為 1. 沼氣產(chǎn)量計算 沼氣主要產(chǎn)生厭氧階段。每根集氣管內(nèi)最大氣流量 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8根集氣管先通到一根單池主管，然后再匯入兩池沼氣主管。① 水封高度 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。3. 氣水分離器氣水分離器起到對沼氣干燥的作用，選用φ500㎜H1800㎜鋼制氣水分離器一個，氣水分離器中預裝鋼絲填料，在氣水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。設計選用300鋼板水槽內(nèi)導軌濕式儲氣柜，尺寸為φ7000㎜H6000㎜。預反應區(qū)控制在缺氧狀態(tài)，因此提高了對難降解有機物的去除效果，與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，有以下優(yōu)點：（1）建設費用低，省去了初沉池、二沉池及污泥回流設備。（3）有機物去除率高，出水水質(zhì)好，具有良好的脫氮除磷功能。（5）污泥產(chǎn)量低，性質(zhì)穩(wěn)定，便于進一步處理與處置。1. 曝氣時間 式中： ———— 充水比 ———— 進水BOD值，mg/l； ———— BOD污泥負荷，kgBOD/㎏MLSS； X———— 混合液污泥濃度，mg/L。2. CASS反應池的構(gòu)造尺寸CASS反應池為滿足運行靈活和設備安裝需要，設計為長方形，一端為進水區(qū)，另一端為出水區(qū)。32 CASS池結(jié)構(gòu)示意圖據(jù)資料，B：H=1～2，L：B=4～6，取B=8m,L=40 m。根據(jù)資料，預反應區(qū)長L1=（～）L，取L1=8 m。連通孔孔口面積A1為： 式中： Q ———— 每天處理水量，； ———— CASS池子個數(shù) ；U ———— 設計流水速度，本設計中U = 50 m/h ；———— 一日內(nèi)運行周期數(shù) ；A ———— CASS池子的面積， ；———— 連通孔孔口面積，㎡ ；———— 預反應區(qū)池長， ；———— 池內(nèi)設計最高水位至潷水機排放最低水位之間的高度，； B———— 反應池寬。由預計COD去除率得其COD去除量為： 則每日去除的COD值為： = kg/d = 式中：Q ———— 每天處理水量，SU ———— 進水COD濃度與出水濃度之差，mg/Ln ———— CASS池子個數(shù)X———— 設計污泥濃度，mg/LV———— 主反應區(qū)池體積， = = 1. CASS池產(chǎn)泥量 CASS池的剩余污泥主要來自微生物代謝的增值污泥，還有很少部分由進水懸浮物沉淀形成。 根據(jù)實際運行經(jīng)驗，則一個池子需氧量為： =8000/2347103 +40001031953 = kg/d則每小時耗氧量為：2. 供氣量計算溫度為20度和30度的水中溶解氧飽和度分別為：，微孔曝氣器出口處的絕對壓力為：= = 式中：H ———— 最大水深，空氣離開主反應區(qū)池時的氧百分比為：式中： ———— 空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移率，取15%值暴氣池中混合液平均溶解氧飽和度按最不利溫度為：溫度為20℃時，暴氣池中混合液平均溶解氧飽和度為：溫度為20℃時，脫氧清水的充氧量為：式中：———— 氧轉(zhuǎn)移折算系數(shù)，～，；———— 氧溶解折算系數(shù)，～，；———— 密度，㎏/L，㎏/L；C———— 廢水中實際溶解氧濃度，mg/L；R———— 需氧量，㎏/L，㎏/L。每立