啤酒廢水處理畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著青島人口的增加和工業(yè)的迅速發(fā)展，廢水的排放量也日益增加，啤酒廢水的排出大量，給環(huán)境造成了極大的威脅。本設(shè)計(jì)為**啤酒有限公司啤酒生產(chǎn)廢水處理站初步設(shè)計(jì)。啤酒廢水水質(zhì)的主要特點(diǎn)是含有大量的有機(jī)物，屬高濃度有機(jī)廢水，故其生化需氧量也較大。該啤酒廢水處理廠的處理水量為12000m3/d，不考慮遠(yuǎn)期發(fā)展。原污水中各項(xiàng)指標(biāo)為：BO

2、D濃度為850mg/L，COD濃度為1340mg/L，SS濃度為1100mg/L，NH3-N為29mg/L，TP為7mg/L，pH=6.5～8.5。因該廢水BOD值較大，不經(jīng)處理會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大污染，故要求處理后，出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家《啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB19821—2005）中啤酒生產(chǎn)廢水排放限值：COD≤80 mg/L，BOD≤20 mg/L，SS≤70mg/L，TP≤3mg/L，NH3-N≤15mg/L，pH=6~9。<

3、;/p><p>　　本文分析了啤酒生產(chǎn)中廢水產(chǎn)生的環(huán)節(jié)，污染物及主要污染來(lái)源，并從好氧、厭氧生物處理兩方面來(lái)考慮了廢水治理工藝，提出了UASB+CASS的組合工藝流程?？蓪U水COD由1340 mg/L降至80 mg/L以下，BOD從850mg/L降至20 mg/L以下，SS由1100 mg/L降到70 mg/L以下，出水符合標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：啤酒廢水 厭氧處理 好氧處理

4、 UASB CASS</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the development of industry and the growth of population, a large amount of wastewater was discharged into water-body in QinDao. E

5、mit large amounts of brewery wastewater to the environment caused a great threat. The preliminary design is one brewery wastewater treatment of LaoChuan Brewery Company in ShanDong. The main distinguishing feature of the

6、 brewery wastewater is that it contains the massive organic matters, so it belongs to the high concentration organic wastewater, therefore its bi</p><p>　　This paper analyzes the generation processes of wast

7、ewater, the major contaminats and their major sources in beer production. It also introduces the primary biological processing techniques of aerobic and anaerobic treatment. According to the product scale of beer brewery

8、, the main standard of draining water\natural materials, and so on, the main process technology of the beer waste water disposal station is defined as UASB + CASS .Practice of project indicate, when COD of wastewater red

9、uces fro</p><p>　　Key word: brewery wastewater anaerobic treatment aerobic treatment </p><p>　　UASB CASS</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)與依據(jù)<

10、;/p><p>　　啤酒是世界通用性飲料，它以優(yōu)質(zhì)大麥芽為主要原料，啤酒花為香料，經(jīng)過(guò)制麥芽、糖化、發(fā)酵等工序制成的富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和二氧化碳的釀造酒。酒精含量為3%~6%（體積分?jǐn)?shù)）。有酒花香和爽口的苦味，深受消費(fèi)者歡迎，消費(fèi)量大，是世界產(chǎn)量最大的酒種。</p><p>　　我國(guó)的啤酒行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)，發(fā)展迅速，啤酒產(chǎn)量較過(guò)去有了大幅度提高，我國(guó)已經(jīng)成為世界五大啤酒生產(chǎn)國(guó)之一。隨著改革開(kāi)

11、放和人民生活水平的不斷提高，近年來(lái)啤酒的產(chǎn)量直線上漲。我國(guó)有啤酒企業(yè)約600多家，遍布各省、市、自治區(qū)，以山東、浙江兩省產(chǎn)量最大，浙江省企業(yè)數(shù)最多。啤酒企業(yè)中年產(chǎn)10萬(wàn)噸以上的有36家，占總產(chǎn)量的35.8%；年產(chǎn)量5萬(wàn)噸到10萬(wàn)噸的有150家左右，占總產(chǎn)量的50%；年產(chǎn)量5萬(wàn)噸以下的企業(yè)約400多家。</p><p>　　啤酒行業(yè)是耗水量較大的行業(yè)，各企業(yè)間相差較大，每生產(chǎn)1噸啤酒耗水量從10噸到50噸。以生產(chǎn)每

12、噸啤酒產(chǎn)生20m3廢水計(jì)算，我國(guó)啤酒工業(yè)排放的廢水量每年可達(dá)4.0億m3。啤酒廢水含有較高濃度的有機(jī)物，如未經(jīng)處理直接排入自然水體后，在自然降解的過(guò)程中使水中的微生物大量繁殖，從而消耗了自然水體中的溶解氧，造成水體缺氧，最終導(dǎo)致水質(zhì)發(fā)黑變臭，嚴(yán)重污染環(huán)境。因此，污水的處理的重要性逐漸被人們認(rèn)識(shí)，逐漸被人們重視。在很多地方，污水處理已經(jīng)被提上議事日程。</p><p><b>　　1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)<

13、/b></p><p>　　1.1.1設(shè)計(jì)題目</p><p>　　山東嶗川啤酒有限公司12000噸/天啤酒生產(chǎn)廢水處理站初步設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.1.2城市概況</b></p><p><b>　　1.地理位置</b></p><p>　　青島位于山

14、東半島南端(北緯35°35'-37°09'，東經(jīng)119°30'-121°00')、黃海之濱。是全國(guó)70個(gè)大中城市之一。青島市地處山東半島東南部，東、南瀕臨黃海，東北與煙臺(tái)市毗鄰，西與濰坊市相連，西南與日照市接壤。1994年2月，被列為全國(guó)15個(gè)副省級(jí)城市之一。青島依山傍海，風(fēng)光秀麗，氣候宜人，是一座獨(dú)具特色的海濱城市。全市海岸線(含所屬海島岸線)總長(zhǎng)為870公里，其

15、中大陸岸線730公里，占山東省岸線的1/4。海岸曲折，岬灣相間。青島現(xiàn)轄七區(qū)五市，總面積10654平方公里，總?cè)丝?60萬(wàn)，其中市區(qū)1159平方公里，人口300萬(wàn)人。</p><p><b>　　2.氣候資料</b></p><p>　　青島地處北溫帶季風(fēng)區(qū)域，屬溫帶季風(fēng)氣候。市區(qū)由于海洋環(huán)境的直接調(diào)節(jié)，受來(lái)自洋面上的東南季風(fēng)及海流、水團(tuán)的影響，故又具有顯著的海洋性氣

16、候特點(diǎn)?？諝鉂駶?rùn)，雨量充沛，溫度適中，四季分明。春季氣溫回升緩慢，較內(nèi)陸遲1個(gè)月；夏季濕熱多雨，但無(wú)酷暑；秋季天高氣爽，降水少，蒸發(fā)強(qiáng)；冬季風(fēng)大溫低，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。以南東風(fēng)為主導(dǎo)風(fēng)向。年平均相對(duì)濕度為73%，7月份最高，為89%；12月份最低，為68%。青島海霧多頻，濃霧年平均51.3天，輕霧108.2天。</p><p>　　山東嶗川啤酒有限公司位于青島市嶗山區(qū)，地處北溫帶季風(fēng)區(qū)域，屬溫帶季風(fēng)氣候。市區(qū)年平均氣

17、溫12.7℃，極端高氣溫38.9℃，極端低氣溫－16.9℃，凍土層厚度0.50m。海拔高度：46.7m，年平均風(fēng)速為5.2米/秒，以南東風(fēng)為主導(dǎo)風(fēng)向。</p><p><b>　　1.1.3設(shè)計(jì)指標(biāo)</b></p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)流量</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)流量為每日12000噸，即Q=12000

18、 m3/d。</p><p><b>　　2.廢水來(lái)源</b></p><p>　　啤酒生產(chǎn)的主要原料為麥芽、大米、酒花等，在生產(chǎn)過(guò)程中不加入任何有毒有害難降解的物質(zhì)，因此廢水中主要是糧食釀酒后的殘留物，其主要成分是麥糟、酒花殘?jiān)?、酵母菌殘?bào)w、粗蛋白、糖類、多種氨基酸、醇類、維生素、殘余啤酒、淀粉、少量洗滌用堿及少量生活污水，屬于有害無(wú)毒的有機(jī)廢水，但易于腐敗，排入水

19、體要消耗大量的溶解氧，對(duì)水體造成嚴(yán)重的危害。</p><p><b>　　3.進(jìn)水水質(zhì)</b></p><p>　　各生產(chǎn)部門的廢水經(jīng)混合后，進(jìn)水水質(zhì)：COD = 1340 mg/L，BOD=850 mg/L，SS =1100 mg/L，NH3-N=29mg/L，TP=7mg/L，pH=6.5~8.5。</p><p><b>　　4

20、.出水水質(zhì)</b></p><p>　　處理后的出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家《啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB19821—2005）中啤酒生產(chǎn)廢水排放限值：COD≤80 mg/L，BOD≤20 mg/L，SS≤70mg/L，TP≤3mg/L，NH3-N≤15mg/L，pH=6~9。廢水經(jīng)處理后排入城市廢水管網(wǎng)。</p><p><b>　　處理程度</b></p&

21、gt;<p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1、通過(guò)閱讀中外文獻(xiàn)，調(diào)查研究收集有關(guān)資料，擬定工程設(shè)計(jì)方案與工藝流程（參考文獻(xiàn)15篇以上，至少2篇外文文獻(xiàn)）；</p><p>　　2、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)包括工程設(shè)計(jì)的主要原始資料、方案比較及各單體構(gòu)筑物選型的分析說(shuō)明、工藝設(shè)計(jì)計(jì)算與有關(guān)簡(jiǎn)圖等。要求內(nèi)容系統(tǒng)完整、計(jì)算正確、運(yùn)算簡(jiǎn)潔明

22、了、文理通順、書(shū)寫工整，裝訂整齊，字?jǐn)?shù)不得少于2.0萬(wàn)字；</p><p>　　3、畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)能準(zhǔn)確地表達(dá)設(shè)計(jì)意圖，圖面力求布局合理、正確清晰，符合制圖標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)規(guī)范及有關(guān)規(guī)定，用工程字注文；</p><p>　　4、圖紙不少于8張（按1號(hào)圖紙計(jì)），要求至少有2張CAD圖，2張手工圖；</p><p>　　5、在教師指導(dǎo)下按時(shí)獨(dú)立完成設(shè)計(jì)內(nèi)容，按時(shí)提交設(shè)計(jì)成果。

23、</p><p>　　6、其它特殊要求另行提出或據(jù)計(jì)算確定。</p><p><b>　　1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p><b>　　1.3.1設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　　1、認(rèn)真貫徹國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)工作的方針和政策，符合國(guó)家的有關(guān)法律、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。</p><

24、;p>　　2、采用適合本地區(qū)條件的技術(shù)，選用高效節(jié)能的廢水處理工藝，并充分利用廢水廠廠址地形，因地制宜地采用現(xiàn)代化技術(shù)，提高管理水平，做到投資省、運(yùn)行費(fèi)低、技術(shù)可靠、運(yùn)行穩(wěn)定。</p><p>　　3、妥善處理、處置廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生的柵渣、污泥，避免二次污染。</p><p>　　4、選擇國(guó)內(nèi)或國(guó)外先進(jìn)、可靠、高效、運(yùn)行管理方便、維修簡(jiǎn)便的排水專用設(shè)備和控制系統(tǒng)。</p>

25、;<p>　　5、合理利用水資源,考慮廢水回用，充分發(fā)揮項(xiàng)目的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。</p><p><b>　　1.3.2設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　1、《廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-2001)；</p><p>　　2、《啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB19821-2005)；</p><p&

26、gt;　　3、《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50101-2005)；</p><p>　　4、《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50013-2006）；</p><p>　　5、《城鎮(zhèn)廢水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)；</p><p>　　6、《CAD工程制圖規(guī)則》(GB/T18229-2000)。</p><p>　　7、《地面水

27、環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）</p><p>　　8、《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB3096-93）。</p><p>　　第二章 處理方案的選擇與確定</p><p>　　2.1 啤酒廢水處理現(xiàn)狀</p><p>　　我國(guó)對(duì)啤酒廢水治理起步較晚，20世紀(jì)80年代主要以好氧生化處理工藝為主，該技術(shù)存在著投資大、運(yùn)行費(fèi)用高、占地面

28、積較大等弊端。到20世紀(jì)90年代，單一的好氧生化工藝已很少被采用，厭氧生化處理技術(shù)得到了廣泛的重視和應(yīng)用。[3]目前，國(guó)內(nèi)外普遍采用生化法處理啤酒廢水。根據(jù)處理過(guò)程中是否需要曝氣，可把生物處理法分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類。</p><p>　　2.1.1主要處理方法</p><p><b>　　(一）好氧生物處理</b></p><p&g

29、t;　　好氧生物處理是指在氧氣充足的條件下，利用好氧微生物的生命活動(dòng)氧化啤酒廢水中的有機(jī)物，其產(chǎn)物有二氧化碳、水及能量。但由于此法沒(méi)有考慮到廢水中有機(jī)物的利用問(wèn)題，因此處理成本較高。</p><p><b>　　1.活性污泥法</b></p><p>　　活性污泥法于1914年由英國(guó)人Ardernh 和Lockett實(shí)驗(yàn)成功[4] ，在中、低濃度污染物有機(jī)廢水處理中，

30、其技術(shù)分支較為廣泛，也是使用最多，運(yùn)行可靠，最為成熟的方法。具有處理效果好、投資較少等優(yōu)點(diǎn)，適用于大中城市啤酒廠采用。但是此法在用空氣曝氣時(shí)容易產(chǎn)生泡沫，造成難以充氧，管理不好則易產(chǎn)生污泥膨脹，此外還因動(dòng)力消耗高、占地面積較大等缺點(diǎn)限制了其應(yīng)用[5] 。</p><p>　　目前，國(guó)內(nèi)有廣州啤酒廠、珠江啤酒廠、無(wú)錫啤酒廠、華都啤酒廠等[6] 采用活性污泥法處理啤酒廢水，廢水COD的進(jìn)水濃度為1000 mg/ L~

31、1500mg/ L，出水為40mg/ L ~ 100mg/ L，去除率90% ~96%，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)0.6~ 1.0元/噸水。其中珠江啤酒廠從比利時(shí)引進(jìn)TSU ( Two- Stage Unitank)兩階段單一槽活性污泥工藝，其特點(diǎn)是曝氣與沉淀反復(fù)循環(huán)，廢水經(jīng)第一段高負(fù)載混合曝氣沉淀去除80%以上的BOD5，進(jìn)入第二階段低負(fù)載混合曝氣沉淀槽，將剩余的BOD5 進(jìn)一步降低，最終BOD5去除率達(dá)到95%，出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)錫啤酒廠也采用與之類

32、似的兩段曝氣( Z- A 法) + 氧化塘處理啤酒廢水，COD去除率為90% ~ 95%，處理后的水可用于養(yǎng)魚(yú)?？梢?jiàn)活性污泥法處理啤酒廢水具有運(yùn)行可靠、處理效果較好的優(yōu)點(diǎn)，但啤酒廢水氮磷含量低，碳氮比例失調(diào)，運(yùn)行中容易產(chǎn)生污泥膨脹，因此，啤酒廢水處理過(guò)程中需添加一定量的氮磷。此外，活性污泥法對(duì)啤酒廢水水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性也較差，且因污泥產(chǎn)量高，處置麻煩，不耐沖擊負(fù)荷，還需要大量充氧，增加了基建運(yùn)行費(fèi)用。[7]</p>&

33、lt;p>　　SBR法(序批式活性污泥法) 是一種改進(jìn)型的活性污泥法，它是由原始的間歇式污泥法發(fā)展而來(lái)，與其他活性污泥法相比，SBR法沒(méi)有設(shè)置二沉池和污泥回流設(shè)備，布置更為緊湊，占地面積少，基建及運(yùn)行費(fèi)用較低，不易發(fā)生污泥膨脹問(wèn)題，耐沖擊負(fù)荷，處理效果穩(wěn)定。采用此法處理啤酒廢水，COD的去除率可達(dá)90%，出水COD< 100mg/ L，符合國(guó)家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)。SBR法處理啤酒廢水運(yùn)行費(fèi)用主要來(lái)自電耗，耗電量大致為0.6kw h

34、/ 噸水，而從國(guó)內(nèi)啤酒生產(chǎn)廢水生化處理其電耗為1.02kw h/ 噸水~ 1.4 kw h/ 噸水來(lái)看，采用SBR 法其電耗降低30% 左右，具有明顯的優(yōu)越性[8] 。</p><p><b>　　2.生物膜法</b></p><p>　　生物膜法是人們模仿土壤的自凈過(guò)程而創(chuàng)造出來(lái)的，并很早被人們應(yīng)用于廢水生物處理。早在十九世紀(jì)，1893 年英國(guó)科貝特( Corbet

35、t ) 在索爾福德城( Salford) 創(chuàng)建了具有噴嘴布水裝置的生物濾池(灑滴濾池)，這也就是廢水生物處理工程中最早出現(xiàn)的生物膜法濾池[9] ?，F(xiàn)在，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，生物膜法也經(jīng)歷了一個(gè)發(fā)展過(guò)程，使用的處理設(shè)施( 生物濾池) 及其運(yùn)行方式，已從原來(lái)的灑滴濾池(普通生物濾池) 發(fā)展到現(xiàn)在的各種高負(fù)荷率型的生物濾池。其運(yùn)行原理是，生物濾池內(nèi)填有某種附著粘菌的介質(zhì)，廢水流過(guò)濾池時(shí)與粘菌相接觸，其中的污染物將被這層生物膜去

36、除。以塑料為填料的池深可達(dá)12.2 m，水力負(fù)荷高達(dá)0.16 m3/ min·m2。在適當(dāng)?shù)某厣钆c流量條件下處理啤酒廢水，BOD5 去除率可高達(dá)90%。</p><p>　　生物膜法主要為生物接觸氧化法和生物轉(zhuǎn)盤，該法主要用于去除水中的BOD5。國(guó)內(nèi)采用生物接觸氧化法處理啤酒廢水的啤酒廠有青島啤酒廠、撫順啤酒廠、房山啤酒廠等[10]，廢水COD 為1000mg/ L~ 1200mg/L，處理后出水COD

37、 為100mg/ L，去除率達(dá)90% ~92%。生物接觸氧化法在國(guó)內(nèi)應(yīng)用很廣，其主要優(yōu)點(diǎn)是處理能力大，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，占地面積少，污泥生成量少，無(wú)污泥膨脹，運(yùn)行管理方便等，但處理效果一股不及活性污泥法，建筑費(fèi)用亦較高。采用生物轉(zhuǎn)盤的工廠有杭州啤酒廠、上海華光啤酒廠等，進(jìn)水COD 為1500mg/ L，處理后出水COD 為30mg/ L ~150mg / L，去除率90% ~ 98%。</p><p>　　生物轉(zhuǎn)

38、盤法是較早用來(lái)處理啤酒廢水的方法，它具有的優(yōu)點(diǎn)有處理效果比較穩(wěn)定，運(yùn)行費(fèi)用低，動(dòng)力消耗，耐沖擊負(fù)荷，無(wú)污泥膨脹等，但前期基建投資高，受氣溫變化影響大，不適合于氣溫偏低的地區(qū)使用。</p><p>　　綜上所述，生物膜法不同于活性污泥法的最大優(yōu)點(diǎn)是不存在污泥膨脹問(wèn)題。因?yàn)樯锬な歉街诠腆w濾料表面上，微生物固著表面生長(zhǎng)，而在活性污泥法中，微生物懸浮于液體之中生長(zhǎng)。因此對(duì)生物膜法來(lái)講，不會(huì)引起污泥膨脹問(wèn)題。</

39、p><p><b>　　3.氧化塘法</b></p><p>　　氧化塘工藝一般可分為四種：兼性塘、厭氧塘、好氧塘和曝氣塘[11]。一般來(lái)說(shuō)，厭氧塘、兼性塘和好氧塘串聯(lián)使用，從工藝設(shè)施構(gòu)造和運(yùn)行管理來(lái)看，這是較經(jīng)濟(jì)的一種處理方法，而且處理效果也令人滿意，只是有些氣味。經(jīng)氧化塘法工藝處理后的啤酒工業(yè)廢水，出水COD 濃度為100mg/ L ~ 150mg/ L，BOD5 濃

40、度為30mg/ L ~90mg/ L，SS 濃度為30mg/ L~ 90mg/ L，出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。氧化塘工藝具有前期基建投資少及運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。但是氧化塘工藝要實(shí)施必須占用有較大面積，這也就成為了它基建費(fèi)用的主要內(nèi)容。因而選擇此類工藝主要取決于當(dāng)?shù)貙?shí)際情況。</p><p><b>　?。ǘ﹨捬跎锾幚?lt;/b></p><p>　　20世紀(jì)70年代

41、以來(lái)，廢水厭氧處理技術(shù)因其具有投資少，運(yùn)行費(fèi)用低及能產(chǎn)生能量等優(yōu)點(diǎn)而得到較快的發(fā)展和應(yīng)用。目前以上流式厭氧污泥床(UASB) 為代表的第二代反應(yīng)器和以厭氧顆粒污泥膨脹床( EGSB) 和厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器( IC) 為代表的反應(yīng)器已被廣泛引入到啤酒廢水處理工程應(yīng)用中，并取得了良好的效果。目前在啤酒處理工藝上，厭氧工藝應(yīng)用比較多的有UASB工藝，IC工藝和酸化水解工藝。[12]</p><p><b>　　

42、1.UASB反應(yīng)器</b></p><p>　　70年代荷蘭Lettinga等發(fā)展的UASB反應(yīng)器是一種懸浮生長(zhǎng)型反應(yīng)器，首次把顆粒污泥的概念引入反應(yīng)器中。該反應(yīng)器特別適宜于處理高濃度有機(jī)廢水[13 ] 。目前，很多國(guó)家相繼開(kāi)展了對(duì)UASB的深入研究和開(kāi)發(fā)工作。UASB工藝因其工藝結(jié)構(gòu)緊湊，處理能力大,效果好，投資省而在國(guó)內(nèi)外啤酒廢水治理中得到十分廣泛的應(yīng)用。</p><p>

43、　　世界上三家著名厭氧公司采用UASB反應(yīng)器處理啤酒廢水的業(yè)績(jī)從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上來(lái)看，Paques和Biothane采用顆粒污泥，處理COD負(fù)荷在10kg/(m3·d)~15kg/(m3·d)以上。Biotim采用絮狀污泥，處理COD負(fù)荷在5kg/(m3·d)，其負(fù)荷雖然較低但是COD去除率可達(dá)90%~95%。這說(shuō)明同樣是厭氧或UASB技術(shù)，但是選取的設(shè)計(jì)參數(shù)可以有很大不同，這就從另一個(gè)方面為我們采取UASB處理

44、技術(shù)和相應(yīng)的設(shè)計(jì)負(fù)荷提供了依據(jù)。可以看出對(duì)啤酒廢水處理，平均COD負(fù)荷可以高達(dá)10kg/(m3·d)~15kg/(m3·d)，COD去除率可達(dá)到90%~95%。[14]</p><p>　　2.EGSB 反應(yīng)器</p><p>　　UASB反應(yīng)器在應(yīng)用中取得了很大的成功，但UASB的傳質(zhì)過(guò)程并不理想，進(jìn)一步提高有機(jī)負(fù)荷受到了限制。為了使厭氧反應(yīng)器中進(jìn)水和污泥之間的接觸更

45、加充分，導(dǎo)致了第三代厭氧反應(yīng)器的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。EGSB反應(yīng)器實(shí)際上是改進(jìn)的UASB反應(yīng)器，運(yùn)行中維持高的上升流速(6m/h～12 m/h) ，使顆粒處于懸浮狀態(tài)，同時(shí)也可以采用較高的反應(yīng)器和采用出水回流以獲得高的攪拌強(qiáng)度，從而保證進(jìn)水與污泥顆粒的充分接觸，這樣可獲得比“通常”UASB 反應(yīng)器好的運(yùn)行結(jié)果。[15 ]</p><p><b>　　3.IC 反應(yīng)器</b></p>&

46、lt;p>　　內(nèi)循環(huán)( Intenal Circulation ，IC) 厭氧反應(yīng)器于20世紀(jì)80年代中期由荷蘭PAQUES公司開(kāi)發(fā)成功，[16 ]被認(rèn)為是第三代厭氧生化反應(yīng)器的代表工藝之一。IC 反應(yīng)器實(shí)際上是由底部和上部2 個(gè)UASB反應(yīng)器串聯(lián)疊加而成，下部為高負(fù)荷區(qū)，上部為低負(fù)荷區(qū)，利用沼氣上升帶動(dòng)污泥循環(huán)。IC工藝在國(guó)外應(yīng)用以歐洲較為普遍，國(guó)內(nèi)沈陽(yáng)、上海率先采用了IC工藝處理啤酒廢水。以沈陽(yáng)華潤(rùn)雪花啤酒有限公司采用的IC反

47、應(yīng)器為例，反應(yīng)器高16 m，有效容積70 m3，處理COD平均濃度為4300 mg/L的啤酒廢水400 m3/d，COD去除率穩(wěn)定在80 %，容積負(fù)荷高達(dá)25kg/(m3·d)～30 kg/(m3·d)。</p><p>　　喀麥隆地處非洲中部，年均氣溫較高，啤酒十分暢銷。為了滿足當(dāng)?shù)叵M(fèi)需求，全國(guó)建有4個(gè)啤酒廠，其中一個(gè)位于首都雅溫得，年產(chǎn)20000t。生產(chǎn)啤酒的原料主要是大麥，當(dāng)?shù)夭环N大麥

48、，原料完全依賴進(jìn)口。為了降低成本，生產(chǎn)中輔料玉米的添加量高達(dá)30%以上。所排廢水不僅量大，COD濃度也高。啤酒廠廢水的直接排放已造成附近小河的嚴(yán)重污染，并激起周圍居民的強(qiáng)烈不滿。據(jù)介紹，該廠日排廢水1200t，其中高濃度廢水（COD6000mg/L~18000mg/L）450t，主要來(lái)自糖化、發(fā)酵和過(guò)濾工序。本廠采用的是UASB反應(yīng)器，有效地控制有機(jī)廢水污染。當(dāng)?shù)仄骄鶜鉁?2.6℃，足以維持反應(yīng)器的正常工作，但應(yīng)采取措施降低溫度的晝夜波

49、動(dòng)。糖化廢水、發(fā)酵廢水和啤酒過(guò)濾廢水混合處理的效果優(yōu)于各自單獨(dú)處理。處理混合廢水時(shí)，適宜的進(jìn)水COD濃度為11000mg/L左右，適宜的容積COD負(fù)荷為12.5g/(L·d)，適宜的水力停留時(shí)間為1天。在此條件下，COD去除率可達(dá)89%以上，容積COD去除率11.76g/(L·d)，容積沼氣產(chǎn)率4.06L/(L·d)。[17 ]</p><p>　　2.2 處理方案的確定原則<

50、/p><p>　　1、處理方案確定目的</p><p>　　處理工藝選擇的目的是根據(jù)廢水量、廢水水質(zhì)和環(huán)境容量，在考慮經(jīng)濟(jì)條件和管理水平的前提下，選用安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)能、運(yùn)行費(fèi)用低、投資省、占地少、操作管理方便的成熟工藝。根據(jù)本項(xiàng)工程的水質(zhì)、水量及處理要求，以最低的建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行成本取得最佳的出水效果的目的。因此，在確定處理方案應(yīng)主要考慮以下因素：</p><p>

51、;　?。?）處理進(jìn)水的的特性，其可處理性。</p><p>　?。?）處理目標(biāo),要求出水的水質(zhì)指標(biāo)。</p><p>　　（3）基建投資費(fèi)用。</p><p>　?。?）運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。</p><p>　?。?）能耗物耗，能否回收有用的物料，是否產(chǎn)生二次污染。</p><p>　?。?）流程的穩(wěn)定性。</p>

52、;<p>　　2、處理方案確定原則</p><p>　　考慮城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展及當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有條件，確定方案時(shí)考慮以下原則：</p><p>　?。?）要符合適用的要求。首先確保廢水廠處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)?？紤]現(xiàn)實(shí)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件，以及當(dāng)?shù)氐木唧w情況(如施工條件)，在可能的基礎(chǔ)上，選擇的處理工藝流程、構(gòu)(建)筑物型式、主要設(shè)備、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)等，應(yīng)最大限度地滿足廢水廠功能的實(shí)現(xiàn)，使處理后廢

53、水符合水質(zhì)要求。</p><p>　?。?）廢水廠設(shè)計(jì)采用的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)必須可靠。</p><p>　?。?）廢水處理廠設(shè)計(jì)必須符合經(jīng)濟(jì)的要求。設(shè)計(jì)完成后，總體布置、單體設(shè)計(jì)及藥劑選用等要盡可能采取合理措施降低工程造價(jià)和運(yùn)行管理費(fèi)用。 </p><p>　?。?）廢水處理廠設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)力求技術(shù)合理。在經(jīng)濟(jì)合理的原則下，必須根據(jù)需要，盡可能采用先進(jìn)的工藝、

54、機(jī)械和自控技術(shù)，但要確保安全可靠。</p><p>　?。?）廢水廠設(shè)計(jì)必須注意近遠(yuǎn)期的結(jié)合，不宜分期建設(shè)的部分，如配水井、泵房及加藥間等，其土建部分應(yīng)一次建成；在無(wú)遠(yuǎn)期規(guī)劃的情況下，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)為以后的發(fā)展留有挖潛和擴(kuò)建的條件。</p><p>　?。?）廢水廠設(shè)計(jì)必須考慮安全運(yùn)行的條件，如適當(dāng)設(shè)置分流設(shè)施、超越管線等。</p><p>　?。?）廢水廠的設(shè)計(jì)在經(jīng)濟(jì)條

55、件允許的情況下，廠內(nèi)布局、構(gòu)(建)筑物外觀、環(huán)境衛(wèi)生等可以適當(dāng)注意美觀和綠化。</p><p><b>　　3、處理方案的選擇</b></p><p>　?。?）處理程度的確定</p><p>　?、?廢水處理程度主要有以下幾種方法：</p><p>　　② 根據(jù)受納水體的稀釋自凈能力確定；</p><

56、;p>　?、?根據(jù)城市廢水廠能達(dá)到的處理程度確定；</p><p>　　④ 按水體的水質(zhì)要求確定；</p><p>　　⑤ 根據(jù)廢水廠所處地區(qū)要求確定。</p><p>　?。?）處理路線的選擇</p><p>　　廠內(nèi)構(gòu)筑物多，管線多而且復(fù)雜的，處理路線安排合理不僅能夠減少占地,節(jié)省投資，方便生產(chǎn)，美化環(huán)境,而且能降低廢水處理的能耗，

57、處理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮以下因素：</p><p>　?、?在條件許可的情況下，廢水盡量一次提升，利用自重自流，經(jīng)各處理構(gòu)筑物；</p><p>　?、?合理安排各構(gòu)筑物進(jìn)出水位置，減少?gòu)U水處理流程的水頭損失；</p><p>　?、?考慮構(gòu)筑物特征和相互關(guān)系，合理集中布置某些構(gòu)筑物；</p><p>　?、?條件許可時(shí)，將某些處理單元合建

58、，減少間接能耗。</p><p>　　2.3工藝方案的對(duì)比</p><p>　　針對(duì)以上廢水的特點(diǎn)，以及出水要求，一般啤酒廠廢水的特點(diǎn)，宜采用生化處理為宜。經(jīng)過(guò)對(duì)比，有以下兩種方案可用：</p><p>　　1、SBR活性污泥法</p><p>　　污水流入到間歇式曝氣池，按時(shí)間順序一次實(shí)現(xiàn)進(jìn)水→反應(yīng)→沉淀→出水→閑置等五個(gè)基本過(guò)程組成的處理

59、周期，并周而復(fù)始反復(fù)進(jìn)行。SBR工藝同時(shí)具有均勻水量水質(zhì)、曝氣氧化、沉淀排水等三種功能。這種一體化工藝的特點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，由于只有一個(gè)反應(yīng)池，不需二沉池、回流污泥及設(shè)備，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可省去初沉池，故節(jié)省占地和投資，耐沖擊負(fù)荷且運(yùn)行方式靈活，可以從時(shí)間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)除磷脫氮的目的。SBR法中曝氣池兼具沉淀的作用，厭氧、好氧也在同一池進(jìn)行。其運(yùn)行操作由流入、反應(yīng)、沉淀、排放、待機(jī)五個(gè)工序組成。通過(guò)調(diào)

60、節(jié)每個(gè)工序的時(shí)間，可達(dá)到除磷脫氮的效果。</p><p><b>　　工藝流程圖如下：</b></p><p>　　進(jìn)水 出水</p><p><b>　　污泥</b></p><p><b&g

61、t;　　外運(yùn)</b></p><p>　　其優(yōu)點(diǎn)有：（1）理想推流過(guò)程使生化反應(yīng)推動(dòng)力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好；（2）運(yùn)行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時(shí)間短、效率高；（3）耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對(duì)污水有稀釋緩沖作用，有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊；（4）反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹；（5）脫氮除磷，通過(guò)適當(dāng)控制運(yùn)行方式，實(shí)

62、現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替；（6）主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)器，無(wú)二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。</p><p>　　缺點(diǎn)有：（1）容積及設(shè)備利用率較低（一般低于50%）；（2）操作、管理、維護(hù)較復(fù)雜；（3）自動(dòng)化程度高，對(duì)工人素質(zhì)要求較高；（4）國(guó)內(nèi)工程實(shí)例少；（5）脫氮、除磷功能一般。</p><p>　　2、UASB+CASS處理工藝<

63、/p><p>　　UASB（Up-Flow-Anaerobic-Sludge-Blanket）是上流式厭氧污泥床的英文簡(jiǎn)稱，是Lettinga 等人于 1972-1978 年間開(kāi)發(fā)研制的一項(xiàng)有機(jī)廢水厭氧生物處理技術(shù)。與其他大多數(shù)厭氧生物處理裝置不同之處是：（1）廢水由下向上流過(guò)反應(yīng)器；（2）污泥無(wú)需特殊的攪拌設(shè)備；（3）反應(yīng)器頂部有特殊的三相分離器。其突出的優(yōu)點(diǎn)是：處理能力大、處理效率高、運(yùn)行性能穩(wěn)定、構(gòu)造比較簡(jiǎn)單。

64、除此之外，UASB反應(yīng)器的工藝構(gòu)造和實(shí)際運(yùn)行具有以下幾個(gè)突出的特點(diǎn)：（1）反應(yīng)器中高濃度的以顆粒狀形式存在的高活性顆粒污泥，這種污泥是在一定的運(yùn)行條件下通過(guò)嚴(yán)格控制反應(yīng)器的水力學(xué)特征以及有機(jī)物符合的條件下經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的培養(yǎng)而形成的。顆粒污泥特性的好壞將直接影響到UASB反應(yīng)器的運(yùn)行性能。（2）反應(yīng)器內(nèi)具有集泥水和氣分離于一體的三相分離器。這種三相分離器可以自動(dòng)地將泥、水、氣加以分離并起到澄清出水、保證集氣室正常水面的功能；（3）反應(yīng)器中

65、無(wú)需安裝任何攪拌裝置，反應(yīng)器的攪拌是通過(guò)產(chǎn)氣的上升遷移作用而實(shí)現(xiàn)的，因而具有操作管理比較簡(jiǎn)單的特性。</p><p>　　CASS（Cyclic Activated Sludge System）是循環(huán)式活性污泥法的英文簡(jiǎn)稱，為一間歇式生物反器，在此反應(yīng)器中進(jìn)行交替的曝氣—非曝氣過(guò)程的不斷重復(fù)，將生物反應(yīng)過(guò)程和泥水分離過(guò)程結(jié)合在一個(gè)池子中完成。CASS 反應(yīng)池一般用隔墻分隔成三個(gè)區(qū)：生物選擇區(qū)、預(yù)反應(yīng)區(qū)、主反應(yīng)區(qū)。

66、生物選擇區(qū)內(nèi)不進(jìn)行曝氣，類似于SBR法中的限制性曝氣階段。在該區(qū)內(nèi)，回流污泥中的微生物大量吸附廢水中的有機(jī)物，能較迅速有效地降低廢水中有機(jī)物濃度；預(yù)反應(yīng)區(qū)采取半限制性曝氣，溶解氧保持在 0.5mg/L 左右，使該區(qū)存在著反硝化進(jìn)程的可能；主反應(yīng)區(qū)進(jìn)行強(qiáng)制鼓風(fēng)曝氣，使有機(jī)物及氨氮得到生化與硝化。CASS工藝是對(duì)SBR方法的改進(jìn)。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)

67、行費(fèi)用省。</p><p>　　第三章 啤酒廢水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p><b>　　3.1 格柵</b></p><p>　　3.1.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明</p><p>　　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。</p><p>　　3.1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)<

68、;/p><p>　　設(shè)計(jì)流量Q = 12000m3/d = 500m3/h =0.139m3/s ；</p><p>　　設(shè)柵條寬度S=10mm，柵條間隙b= 20mm，柵前水深h=0.4 m</p><p>　　格柵安裝角度 α= 60°，過(guò)柵流速0.9m/s ；</p><p>　　3.1.3 設(shè)計(jì)計(jì)算</p><

69、;p><b>　　1.柵條間隙數(shù)</b></p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　Q -------- 設(shè)計(jì)流量，m3/s；</p><p>　　α -------- 格柵傾角，度；</p><p>　　b -------- 柵條間隙，m；</p>&l

70、t;p>　　h -------- 柵前水深，m；</p><p>　　v -------- 過(guò)柵流速，m/s；</p><p><b>　　柵槽寬度</b></p><p>　　進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度</p><p>　　設(shè)進(jìn)水渠寬B1=0.4m，其漸寬部分展開(kāi)角度α1=20°（進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.6m/

71、s)</p><p>　　柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度</p><p><b>　　通過(guò)格柵水頭損失</b></p><p>　　設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，k取3；</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　k -------- 系數(shù)，水頭損失增大

72、倍數(shù)；</p><p>　　β-------- 系數(shù)，與斷面形狀有關(guān)；</p><p>　　S -------- 格條寬度，m；</p><p>　　b-------- 柵條凈隙，mm；</p><p>　　v -------- 過(guò)柵流速，m/s；</p><p>　　α-------- 格柵傾角，度；</p&g

73、t;<p>　　6.柵后槽總高度 </p><p>　　設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，則柵后槽總高度：</p><p>　　H=h+h1+h2=0.4+0.097+0.3=0.797m≈0.8m</p><p><b>　　柵槽總長(zhǎng)度</b></p><p>　　柵前總高度H1=h1+h2=0.3+0.4

74、=0.7m</p><p><b>　　每日柵渣量</b></p><p>　　在格柵間隙20mm的情況下，設(shè)柵渣量為每1000m3污水產(chǎn)0.07m3，</p><p>　　因W>0.2m3/d，所以宜采用機(jī)械清渣，選用HF-700型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，其性能見(jiàn)下表3-1</p><p>　　表3-1 HF-700

75、型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)性能規(guī)格表</p><p><b>　　3.2 調(diào)節(jié)池</b></p><p>　　3.2.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明</p><p>　　調(diào)節(jié)池是用來(lái)均衡調(diào)節(jié)污水水量、水質(zhì)、水溫的變化，降低對(duì)生物處理設(shè)施的沖擊，為使調(diào)節(jié)池出水水質(zhì)均勻，防止污染物沉淀，調(diào)節(jié)池內(nèi)宜設(shè)置攪拌、混合裝置。</p><p>　　3.2.2

76、設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　設(shè)計(jì)流量Q = 12000m3/d = 500m3/h =0.139m3/s ；</p><p>　　調(diào)節(jié)池停留時(shí)間T=3.0h 。</p><p>　　3.2.3 設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　調(diào)節(jié)池的有效容積</b></p><p>　　V=QT=500&

77、#215;3=1500m3</p><p><b>　　調(diào)節(jié)池的水面面積</b></p><p>　　設(shè)調(diào)節(jié)池有效水深H為3m，超高取0.5m，則：</p><p><b>　　調(diào)節(jié)池的尺寸</b></p><p>　　取調(diào)節(jié)池寬度為25m，長(zhǎng)為20m，則池的實(shí)際尺寸為：</p>&l

78、t;p>　　長(zhǎng)×寬×高=25m ×20m ×3.5m = 1750 m3</p><p><b>　　調(diào)節(jié)池的攪拌器</b></p><p>　　使廢水混合均勻，調(diào)節(jié)池下設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)，選型670QJB7.5-J　1臺(tái)。</p><p>　　3.3 UASB反應(yīng)池</p><p&

79、gt;　　3.3.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 </p><p>　　UASB反應(yīng)池由進(jìn)水分配系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離器、出水系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)及沼氣收集系統(tǒng)組成。UASB反應(yīng)池有以下優(yōu)點(diǎn)：沉降性能良好，不設(shè)沉淀池，無(wú)需污泥回流；不填載體，構(gòu)造簡(jiǎn)單節(jié)省造價(jià)；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；污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷高，停留時(shí)間短。</p><p><b>　　3.3.2設(shè)計(jì)參數(shù)<

80、;/b></p><p>　　設(shè)計(jì)流量Q = 12000m3/d =500 m3/h =0.139m3/s ；</p><p>　　進(jìn)水COD=1340mg/L，去除率為80% ；</p><p>　　容積負(fù)荷（Nv）為：4.0kgCOD/(m3·d)；</p><p>　　污泥產(chǎn)率為：0.1kgMLSS/kgCOD ；<

81、;/p><p>　　產(chǎn)氣率為：0.4m3/kgCOD ；</p><p>　　出水COD=1340-1340×80%=268mg/L。</p><p>　　3.3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　UASB反應(yīng)器的有效容積</p><p><b>　　式中：</b></p>&

82、lt;p>　　V有效 ------------- 反應(yīng)器有效容積，m3；</p><p>　　Q ------------- 設(shè)計(jì)流量，m3/d；</p><p>　　C0，Ce ------------- 進(jìn)、出水有機(jī)物濃量，mg/L；</p><p>　　Nv ------------- 容積負(fù)荷，kgCOD/(m3·d)；</p&g

83、t;<p>　　UASB反應(yīng)器的形狀和尺寸</p><p>　　本工程設(shè)計(jì)反應(yīng)器3座，橫截面為矩形。</p><p>　　設(shè)反應(yīng)器有效高度為h=5m，則：</p><p><b>　　橫截面積 </b></p><p><b>　　單池面積 </b></p>&l

84、t;p>　　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。</p><p>　　設(shè)池長(zhǎng)L=22m，則寬，取10m</p><p><b>　　單池截面積 </b></p><p>　　設(shè)計(jì)反應(yīng)池總高H=6.5m，其中超高0.5 m（一般應(yīng)用時(shí)反應(yīng)池裝液量為70%-90%）。</p><p><

85、;b>　　反應(yīng)器總?cè)莘e</b></p><p>　　有效容積為1072m3，則體積有效系數(shù)為81.2%，符合有機(jī)符合要求。</p><p>　　因此，單個(gè)反應(yīng)器尺寸：22m×10m×6.5m</p><p>　　水力停留時(shí)間和水力負(fù)荷率</p><p><b>　　水力停留時(shí)間 </b&g

86、t;</p><p><b>　　水力負(fù)荷率 </b></p><p>　　對(duì)于顆粒污泥，水力負(fù)荷Vr=0.1[m3/(m2·h)]~0.9[m3/(m2·h)]，符合要求。</p><p><b>　　進(jìn)水分配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　布水點(diǎn)

87、的設(shè)置</b></p><p>　　由于所取容積負(fù)荷為4.0kgCOD/(m3·d)，因此每個(gè)點(diǎn)的布水負(fù)荷面積大于2m2，本次設(shè)計(jì)池中共設(shè)置84個(gè)布水點(diǎn)，則每個(gè)點(diǎn)的負(fù)荷面積為：</p><p><b>　　配水系統(tǒng)形式</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)使用穿孔管配水，一管多孔式。為配水均勻，配水管中心距可采用1.0m~

88、2.0m，孔徑一般為10mm~20mm，常采用15mm，孔口向下或與垂線呈45°方向，每個(gè)出水孔的服務(wù)面積一般為2m2~4m2，配水管中心距池底一般為20cm~25cm，配水管的直徑最好不小于100mm，為了使穿孔管各孔出水均勻，要求出口流速不小于2.0m/s。</p><p>　　進(jìn)水總管管徑取200mm，流速約為1.3m/s，每個(gè)反應(yīng)器設(shè)置12根Φ100mm的穿孔管。每?jī)筛g的中心距為1.8m，每

89、根管設(shè)7個(gè)配水孔，孔距為1.5m，每個(gè)孔的服務(wù)面積為：1.5×1.5=2.25m2，孔口向下并與垂線呈45°，共設(shè)置84個(gè)布水孔，出水流速ν=2.2m/s，則孔徑為：</p><p><b>　　=18mm</b></p><p>　　驗(yàn)證：常溫下，容積負(fù)荷為4.0kgCOD/(m3·d)，產(chǎn)氣率為0.4m3/kgCOD，需滿足空塔水流速

90、度，空塔沼氣上升流速。</p><p>　　空塔水流速度 ,符合要求。</p><p>　　空塔氣流速度 ，符合要求。</p><p>　　為COD去除率，取80%。</p><p><b>　　三相分離器構(gòu)造設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　?。?）設(shè)計(jì)說(shuō)明</b>&

91、lt;/p><p>　　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(shè)計(jì)主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　?。?）沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　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)相似，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。</p><p&g

92、t;　　本工程設(shè)計(jì)中，與短邊平行，沿長(zhǎng)邊每池布置6個(gè)集氣罩，構(gòu)成6個(gè)分離單元，則每池設(shè)置6個(gè)三相分離器。</p><p>　　三相分離器長(zhǎng)度B=10m ，每個(gè)單元寬度b=L/6=22/6=3.667m </p><p>　　沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應(yīng)器的水平面積，即220m2 </p><p>　　沉淀區(qū)的表面負(fù)荷 ，符合要求。</p><p&g

93、t;<b>　　回流縫設(shè)計(jì) </b></p><p>　　如圖3-2是三相分離器的結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　圖3-2 三相分離器結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　取超高h(yuǎn)1=0.5m，h2=0.5m，下三角形集氣罩的垂直高度h3=1.1m，下三角形集氣罩斜面的水平夾角α=50°</p><p><

94、b>　　式中：</b></p><p>　　b1--------下三角集氣罩底水平寬度，m；</p><p>　　α--------下三角集氣罩斜面的水平夾角；</p><p>　　h3--------下三角集氣罩的垂直高度，m；</p><p>　　則相鄰兩個(gè)下三角形集氣罩之間的水平距離：</p><p

95、>　　b2 = b-2 b1 = 3.667 – 2 × 0.92 = 1.827m</p><p>　　則下三角形回流縫面積為：</p><p>　　S1= b2·B·n = 1.827 × 10 × 6= 109.62m2</p><p>　　下三角集氣罩之間的污泥回流逢中混合液的上升流速可用下式計(jì)算：&

96、lt;/p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Qi--------反應(yīng)器中廢水流量，m3/h；</p><p>　　S1--------下三角形集氣罩回流逢面積，m2；</p><p><b>　　符合設(shè)計(jì)要求。</b></p><p>　　設(shè)上三角形集氣罩

97、下端與下三角斜面之間水平距離的回流縫的寬度b3=CD= 0.45m，則上三角形回流縫面積為：</p><p>　　上下三角形集氣罩之間回流逢中流速可用下式計(jì)算：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Qi-------- 反應(yīng)器中廢水流量，m3/h；</p><p>　　S2-------- 上

98、三角形集氣罩回流逢之間面積，m2；</p><p><b>　　，符合設(shè)計(jì)要求。</b></p><p>　　確定上下三角形集氣罩相對(duì)位置及尺寸，由上圖可知：</p><p>　　氣液分離器，由上圖可知：</p><p>　　設(shè)AB=0.3m，則： </p><p>　　校核氣液分離，假定氣泡上升

99、流速和水流流速不變，設(shè)AB方向水流速度：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　B-------- 三相分離器長(zhǎng)度，m；</p><p>　　N-------- 每池三相分離器數(shù)量，個(gè)； 氣泡上升速度：</p><p><b>　　式中：</b></p>

100、<p>　　d ------- 氣泡直徑，cm；</p><p>　　ρ1-------- 液體密度，g/cm3；</p><p>　　ρg-------- 沼氣密度，g/cm3；</p><p>　　ρ-------- 碰撞系數(shù)，取0.95；</p><p>　　μ--------廢水的動(dòng)力粘滯系數(shù)，0.02g/cm·

101、;s；</p><p>　　γ-------- 液體的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)，cm2/s；</p><p>　　取最小氣泡d=0.01cm，常溫下，，，</p><p><b>　　，，</b></p><p>　　一般廢水的μ>凈水的μ，故取μ=0.02g/cm·s，由斯托克斯公式可得氣體上升速度：</p&

102、gt;<p><b>　　，</b></p><p>　　故可以脫去d≥0.01cm的沼氣泡。</p><p>　　三相分離器與UASB反應(yīng)器高度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　三相分離區(qū)總高度 </b></p><p>　　h2為集氣罩以上的覆蓋水深，取0.5m</p>

103、<p>　　UASB反應(yīng)器總高度H=6.5m，超高0.5m，沉淀區(qū)高2.5m，污泥區(qū)高1.5m，懸浮區(qū)高2.0m。</p><p>　　5. 出水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　?。?）出水槽設(shè)計(jì)</b></p><p>　　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，槽寬0.3m；</p>&l

104、t;p><b>　　單個(gè)反應(yīng)器流量 </b></p><p>　　設(shè)出水槽口附近水流速度為0.2m/s，則槽口附近水深：</p><p>　　取槽口附近水深為0.25m，出水槽坡度為0.01，出水槽尺寸10 m×0.2 m×0.25 m；出水槽數(shù)量為6座。</p><p><b>　?。?）溢流堰設(shè)計(jì)<

105、;/b></p><p>　　出水槽溢流堰共有12條（6×2），每條長(zhǎng)10m，設(shè)計(jì)90°三角堰，堰高50mm，堰口水面寬b=50mm，堰口寬100mm。</p><p>　　每個(gè)UASB反應(yīng)器處理水量46L/s,查知溢流負(fù)荷為1L/（m·s）~2 L/（m·s），設(shè)計(jì)溢流負(fù)荷f = 1.179 L/（m·s），則堰上水面總長(zhǎng)為：<

106、;/p><p>　　三角堰數(shù)量：，則每條溢流堰三角堰數(shù)量為：，一條溢流堰上共有65個(gè)100mm的堰口，65個(gè)100mm的間隙。</p><p><b>　　堰上水頭校核</b></p><p><b>　　每個(gè)堰出流率：</b></p><p>　　按90°三角堰計(jì)算公式，</p>

107、<p><b>　　堰上水頭：</b></p><p><b>　?。?）出水渠設(shè)計(jì)</b></p><p>　　反應(yīng)器沿長(zhǎng)邊設(shè)一條矩形出水渠，6條出水槽的出水流至此出水渠。設(shè)出水渠寬bQ=0.8m，坡度0.01，出水渠渠口附近水流速度為vQ=0.3m/s。</p><p><b>　　渠口附近水深

108、：</b></p><p>　　以出水槽槽口為基準(zhǔn)計(jì)算，出水渠渠深，出水渠的出水直接自流進(jìn)入CASS反應(yīng)池。</p><p>　?。?）UASB排水管設(shè)計(jì)</p><p>　　選用DN250鋼管排水，管內(nèi)流速為：</p><p>　　UASB反應(yīng)器中產(chǎn)泥量計(jì)算</p><p>　　剩余污泥量的確定與每天去除

109、的有機(jī)物量有關(guān)，一般情況下，可按每去除1kgCOD產(chǎn)生0.05kgVSS~0.10kgVSS計(jì)算。本設(shè)計(jì)取X=0.07kgVSS/kgCOD，則產(chǎn)泥量：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　△X-------- UASB反應(yīng)器產(chǎn)泥量，kgVSS/d ；</p><p>　　Q ------- 設(shè)計(jì)處理量，m3/d；&

110、lt;/p><p>　　Co------- 進(jìn)水COD濃度kg/m3；</p><p>　　η-------- 去除率，本設(shè)計(jì)中取80%；</p><p>　　據(jù)資料，啤酒廢水取VSS/SS=0.8</p><p>　　污泥含水率p為98%，當(dāng)含水率>95%時(shí)，取，則污泥產(chǎn)率為：</p><p>　　一般UASB污泥

111、床主要由沉降性能良好的厭氧污泥組成，平均濃度為15gVSS/L，則三座UASB反應(yīng)器中污泥總量：</p><p><b>　　污泥齡：</b></p><p>　　排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)：在UASB底部400mm高處和距地面750mm處，各設(shè)置一個(gè)排泥口，各接出泥管DN200一根，每天排泥一次。</p><p><b>　　沼氣手收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)&

112、lt;/b></p><p><b>　　沼氣產(chǎn)量計(jì)算</b></p><p>　　沼氣主要產(chǎn)生在厭氧階段，設(shè)計(jì)產(chǎn)氣率取r=0.4m3/kgCOD</p><p><b>　　總產(chǎn)氣量：</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p

113、>　　Q ------- 設(shè)計(jì)處理量，m3/d；</p><p>　　Co------- 進(jìn)水COD濃度，kg/m3；</p><p>　　η-------- 去除率，本設(shè)計(jì)中取80%；</p><p>　　每個(gè)UASB反應(yīng)器的產(chǎn)氣量：</p><p><b>　　集氣管</b></p><p&

114、gt;　　每個(gè)集氣罩的沼氣用一根集氣管收集，單個(gè)池子共有13根小集氣管，每根小集氣管內(nèi)最大氣流量=</p><p>　　據(jù)資料，集氣室沼氣出氣管最小直徑d=100mm，取100mm。</p><p><b>　　沼氣主管</b></p><p>　　每個(gè)池子13根集氣管先通到一根單池主管，然后再匯入三池沼氣主管，采用鋼管，單池沼氣主管管道坡度為

115、0.5%。</p><p>　　單池沼氣主管內(nèi)最大氣流量 </p><p>　　主管直徑與沼氣流量的關(guān)系式為：，a為充滿度，這里取0.8，</p><p>　　取D=200mm，流速為：</p><p><b>　　三池沼氣最大流量為</b></p><p>　　取三池總管D=300mm，充滿度為

116、0.7，流速為：</p><p><b>　　水封罐設(shè)計(jì)</b></p><p>　　水封灌主要是用來(lái)控制三相分離氣的集氣室中氣液兩相界面高度的，因?yàn)楫?dāng)液面太高或波動(dòng)時(shí)，浮渣或浮沫可能會(huì)引起出氣管的堵塞或使氣體部分進(jìn)入沉降室，同時(shí)兼有有排泥和排除冷凝水作用。</p><p>　　水封高度取1.5m，水封罐面積一般為進(jìn)氣管面積的4倍，水封罐面積：

117、</p><p>　　水封罐直徑取0.6m。</p><p><b>　　氣水分離器</b></p><p>　　氣水分離器起到對(duì)沼氣干燥的作用，選用500mm×H1800mm鋼制氣水分離器一個(gè)，氣水分離器中預(yù)裝鋼絲填料，在氣水分離器前設(shè)置過(guò)濾器以凈化沼氣，在分離器出氣管上裝設(shè)流量計(jì)及壓力表。</p><p>