機械畢業(yè)設計28成都電子機械高等專科學校關于啤酒廢水的設計

成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文） 第 1 頁 共 39 頁 目錄 1-摘要 3 2-設計課題的目的和意義 3 3-啤酒廢水治理 概況 4 3 1 啤酒廢水概述 4 3 2 啤酒廢水的來源和特點 4 3 3 啤酒廢水的處理工藝 5 3 4 啤酒廢水處理方案的確定 8 3 5 啤酒廢水處理方案的應用條件 9 3 6 啤酒廢水處理工藝（水解 生物接觸氧化） 的設計參數 9 4-設計任務的概況 10 4 1 污水水質、水量 10 4 2出水水質要求 10 4 3設計原則 10 4 4 工藝流程 11 5-設計工藝中各處理構筑單元的概況及主要作用 11 5. 1 格柵 11 5. 2 調節(jié)池 12 5. 3 水解 (酸化 )池 13 5. 4 生物接觸氧化池 (沉淀池 ) 14 5. 5 污泥濃縮池 16 成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文） 第 2 頁 共 39 頁 6-主要設備及構筑物的設計計算 17 6. 1 格柵 17 6. 2 調節(jié)池 18 6. 3 水解 (酸化 )池 19 6. 4 生物接觸氧化池 20 6. 5 接觸沉淀池 23 6. 6 污泥濃縮池 27 7-致謝 28 8-參考文獻 28 9-附圖 成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文） 第 3 頁 共 39 頁 摘要 本設計是關于啤酒廢水的設計 ,日設計水量是 10000t,包啤酒污水和生活污水， 其主要污染物為 CODCr、 BOD5、 SS、大腸菌群等 。 設計要求處理后水質達到國家二級排放標準 。本設計采用水解（酸化） +生物接觸氧化的工藝 ，其中生物接觸氧化法占地少、污泥產量低、出水水質好而穩(wěn)定、動力消耗低、不存在污泥膨脹問題。設計主要構筑物有調節(jié)池、水解（酸化）池、生物接觸氧化池（沉淀池）、污泥濃縮池。 本設計包括：設計說明書， 設計計算書， 設計圖紙 。 關鍵詞 ：啤酒廢水 水解（酸化） 生物接觸氧化 污泥濃縮 Abstract This text is a design concerning the beer waste water, the day designs the amount of water is a 10000 tons, inclucle the dirty water of beer and live dirty Water, Its main pollutant for CODCr, BOD5, SS, coliforms organisms etc. The fluid matter attains the national second class exhaustion standard after designing to request to handle.This design adoped by the design is hydrolysis acidificaion + biocontact oxidation process, among them, biocontact oxidation to cover the little and activated sludge yield low, a water fluid matter like but the stability, motive consume the low and nonexistent and activated sludge inflation problem.Design to mainly construct the thing to regulate the pond, hydrolysis acidificaion pond, biocontact oxidation and activated sludge concentrated pond. 成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文） 第 4 頁 共 39 頁 This design include:The Design the manual, the design to compute the book, design the diagram paper. Keyword:The beer waste water hydrolysis acidificaion biocontact oxidation activated sludge 2 設計課題的目的和意義 高等院校工科專業(yè)畢業(yè)設計是實現(xiàn)本科培養(yǎng)目標要求的重要階段 .畢業(yè)設計是學生在畢業(yè)前的綜合訓練階段 ;是學習 ,深化 ,拓寬 ,綜合教學的重要過程 ;是學生學習 ,研究與實踐成果的全面總結 ;是培養(yǎng)學生綜合素質和工程實踐能力的重要方法 . 是培養(yǎng)方案中的重要環(huán)節(jié)。學生通過畢業(yè)論文，綜合性地運用幾年內所學知識去分析、解決一個問題，在作畢業(yè)論文的過程中，所學知識得到疏理和運用，它既是一次檢閱，又是一次鍛煉。 培養(yǎng) 組織管理和社交能力 ,獨立工作能力 ,培養(yǎng)學生嚴謹的科學作風和認真的工作態(tài)度 ,樹立事業(yè)心和責任感 , 不少學生在作完畢業(yè)設計后，感到自己的實踐動手、動筆能力得到鍛煉，增強了即將跨入社會去競爭，去創(chuàng)造的自信心。 畢業(yè)設計對于提高畢業(yè)生全面素質具有重要意義。 3 啤酒廢水治理 概況 3. 1 啤酒廢水概述 “七五 ”以來，我國對啤酒廢水的處理工藝和技術進行了大量的研究和探索，特別是輕工業(yè)系統(tǒng)的設計院和科研單位，對啤酒廢水的處理進行了各方面的試驗、研究和實踐，取得了行之有效的成功經驗，逐漸形成了以生化為主、生化與物化相結合的處理工藝。生化法中常用的有活性污泥法、生物膜 法、厭氧 與好氧相結合法、水 解酸化與 SBR 相組合等各種處理工藝。這些處理成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文） 第 5 頁 共 39 頁 方法與工藝各有其特點和不足之處，但各自都有較為成功的經驗。目前還有不少新的處理方法和工藝優(yōu)化組合正在試驗和研究，有的已取得了理想的成效，不久將應用于實踐中。 3. 2 啤酒廢水的來源和特點 1） 啤酒廠廢水的主要來源有：麥芽生產過程的洗麥水、浸麥水、發(fā)芽降溫噴霧水、麥槽水、洗滌水、凝固物洗滌水；糖化過程的糖化、過濾次第水；發(fā)酵過程的發(fā)酵罐洗滌、過濾洗滌水；罐裝過程洗瓶、滅菌 及破瓶啤酒；冷卻水和成品車間洗滌禍祟；以及來自辦公樓、食堂、單身宿舍和浴室的生活廢水。 2） 啤酒生產廢水的特點：啤酒生產過程用水量很大，特別是釀造、罐裝工序過程，由于大量使用新鮮水，相應產生大量廢水。由于啤酒的生產工序較多，不同啤酒廠生產過程中噸酒耗水量和水質相差較大 。管理和技術水平較高的啤酒廠噸酒耗水量 為 8-12t，我國啤酒仗的噸酒耗水量一般大于該數值。國內每噸啤酒從糖化到灌裝總耗水 10-20m3。 啤酒工業(yè)廢水可分為以下幾類： 清潔廢水 冷凍機、麥汁和發(fā)酵冷卻水等。這類廢水基本上未受污染。 清洗廢水 如大麥浸漬廢水、大麥發(fā)芽降溫噴霧水、清洗生產裝置廢水、漂洗酵母水 、洗瓶機初期洗滌水、酒罐消毒廢液、巴斯德殺菌噴淋水和地面沖洗水等。這類廢水受到不同程度的有機污染。 (沖渣廢水 如麥糟液、冷熱凝固物、酒花糟、剩余酵母、酒泥、濾酒渣和殘堿性洗滌液等。這類廢水中含有大量的懸浮性固成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文） 第 6 頁 共 39 頁 體有機物。工段中將產生麥汁冷卻水、裝置洗滌水、麥糟、熱凝固物和酒花糟。裝置洗滌水主要是糖化鍋洗滌水、過濾槽和沉淀槽洗滌水。 此外，糖化過程還要排出酒花糟、熱凝固物等大量懸浮固體。 裝酒廢水 在灌裝酒時，機器的跑冒滴漏時有發(fā)生，還經常出現(xiàn)冒酒。廢水中摻人 大量殘酒。另外噴淋時由于用熱水噴淋 ，啤酒升溫引起瓶內壓力上升，“炸瓶”現(xiàn)象時有發(fā)生，因此大量啤酒灑散在噴淋水中。循環(huán)使用噴淋水為防止生物污染而加人防腐劑，因此被更換下來的廢噴淋水含防腐劑成分。 洗瓶廢水 清洗瓶子時先用堿性洗滌劑浸泡，然后用壓力水初洗和終洗。瓶子清洗 水中含有殘余堿性洗滌劑、紙漿、染料、漿糊、殘酒和泥砂等。堿性洗滌劑定期更換，更換 時若直接排人下水道可使啤酒廢水呈堿性。因此廢堿性洗滌劑應先進入調節(jié)、沉淀裝置進行 單獨處理。所以可以考慮將洗瓶廢水的排出液經處理后儲存起來，用來調節(jié)廢水的 pH 值 (啤酒廢水平時 呈弱酸性 )，這可以節(jié)省污水處理的藥劑用量。 3.3 啤酒廢水的處理工藝 對于啤酒廢水的處理， 常 采用直接好氧處理，如氧化溝、 SBR等工藝、或水解 -好氧處理工藝、厭氧（ UASB）反應器 -好氧聯(lián)合處理。工藝包括如下的技術環(huán)節(jié)：粗細格柵、泵房、調節(jié)（酸化）池、升流式厭氧污泥床反應器（或為水解或初沉池）、好氧曝氣池、二沉池和污泥處理系統(tǒng)等。其中預處理部分 粗成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文） 第 7 頁 共 39 頁 細格柵、泵房、調節(jié)（酸化）池 、好氧處理（好氧曝氣池、二沉池和供氣系統(tǒng)）和污泥處理部分（集泥池、濃縮池和污泥脫水機房）。 根據啤酒廢水 BOD5 CODCr大的特點，上述 幾 個處理工藝方案的共同點，均以生物處理為主體，而且基本上均以前級為厭氧 (水解酸化為主 )，后級為好氧處理，所不同的為：一是后級好氧生化處理分為生物接觸氧化法 (生物膜法 )和活性污泥法 (微生物呈懸浮狀態(tài) )； 二 是在厭氧和好氧生物處理中，又分為成熟的傳統(tǒng)方法和較新技術應用的方法。 目前，國內外普遍采用生化法處理啤酒廢水 .根據處理過程中是否需要曝氣，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 . 1） 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，其產物是二氧化碳、水及能量（釋放于水中） .這類方法沒有考慮到廢水中有機物的利用問題，因此處理成本較高 .活性污泥法、生物膜法、深井曝氣法是較有代表性的好氧生物處理方法 . 活性污泥法 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 .我國的珠江啤酒廠、煙臺啤 酒廠、上海益民啤酒廠、武漢西湖啤酒廠、廣州啤酒廠和長春啤酒廠等廠家均采用此法 處理啤酒廢水 .據報成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文） 第 8 頁 共 39 頁 道，進水 CODcr 為 1200 1500 mg/L 時，出水 CODcr 可降至 50 100 mg/L，去除率為 92% 96% .活性污泥法處理啤酒廢水的缺點是動力消耗大，處理中常出現(xiàn)污泥膨脹 .污泥膨脹的原因是啤酒廢水中碳水化合物含量過高，而 N， P，F(xiàn)e等營養(yǎng)物質缺乏，各營 養(yǎng)成分比例失調，導致微生物不能正常生長而死亡 .解決的辦法是投加含 N， P的化學藥劑，但這將使處理成本提高 .而較為經濟的方法是把生活污水（其中 N， P濃 度較大）和啤酒廢水混合 . 間歇式活性污泥法（ SBR）通過間歇曝氣可以使動力耗費顯著降低，同時，廢水處理時間也短于普通活性污泥法 .例如，珠江啤酒廠引進比利時 SBR 專利技術，廢水處理時間僅需 19 20 h ,比普通活性污泥法縮短 10 11 h， CODcr的去除率也在 96%以上 .揚州 啤酒廠和三明市大田啤酒廠采用 SBR技術處理啤酒廢水，也收到了同樣的效果 .SBR法對廢水的稀釋程度低，反應基質濃度高，吸附和反應速率都較大，因而能在較短時間內使污泥獲得再生 . 深井曝氣法 為了提高曝氣過程中氧的利用率，節(jié) 省能耗，加 拿大安大略省的巴利啤酒廠、我國的上海啤酒廠和北京五星啤酒廠 均采用深井曝氣法 (超深水曝氣 )處理 啤酒廢水 .深井曝氣實際上是以地下深井作為曝氣池的活性污泥法，曝氣池由下降管以及上 升管組成 .將廢水和污泥引入下降管，在井內循環(huán)，空氣注入下降管或同時注入兩管中，混合液則由上升管排至固液分離裝置，即廢水循環(huán)是靠上升管和下降管的靜水壓力差進行的 . 其優(yōu)點是：占地面積少，效能高，對氧的利用率大，無惡臭產生等 .據測定， 當進水 BOD5濃度為 2400 mg/L時，出水濃度可降為 50 mg/L，去除率高達 97.92% .當然，深井曝氣也有不足之處，如施工難度大，造價高，防滲漏技術不過關等 . 成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文） 第 9 頁 共 39 頁 生物膜法 與活性污泥法不同，生物膜法是在處理池內加入軟性填料，利用固著生長于填料表面的微生物對廢水進行處理，不會出現(xiàn)污泥膨脹的問題 . 生物接觸氧化池和生物轉盤是這類方法的代表，在啤酒廢水治理中均被采用，主要是降低啤酒廢水中的 BOD5. 生物接觸氧化池是在微生物固著生長的同時，加以人工曝氣 .這種方法可以得到很高的 生物固體濃度和較高的有機負荷，因此處理效率高，占地面積也小于活性污泥法 .國內的淄博啤酒廠、青島啤酒廠、渤海啤 酒廠和徐州釀酒總廠等廠家的廢水治理中采用了這種技術 .青島啤酒廠在二段生物接觸氧化之后輔以混凝氣浮處理，啤酒廢水中 CODcr和 BOD5的去除率分別在 80% 和 90%以上 .在此基礎上，山東省環(huán)科所改常壓曝氣為加壓曝氣（ P=0.25 0.30 MPa），目的在于強化氧的傳質，有效提高廢水中的溶解氧 濃度，以滿足中、高濃度廢水中微生物和有機物氧化分解的需要 .結果表明，當容積負荷 1 3.33 kg/m3 d,停留時間為 3 4 h 時， COD 和 BOD 平均去除率分別達到 93.5 2%和99.03% .由于停留時間縮短 為原來的 1/3 1/4，運轉費用也較低 . 生物轉盤是較早用以處理啤酒廢水的方法 .它主要由盤片、氧化槽、轉動軸和驅動裝置等部分組成，依靠盤片的轉動來實現(xiàn)廢水與盤上生物膜的接觸和充氧 .該法運轉穩(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盤組數 .該方法在美國應用較 為普及，國內的杭州啤酒廠、上海華光啤酒廠和浙江慈溪啤酒廠也在使用 .據 報道，廢水中 BOD5 的去除率在 80%以上 . 2） 厭氧生物處理 成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文） 第 10 頁 共 39 頁 厭氧生物處理適用于高濃度有機廢水（ CODcr 2000 mg/L, BOD5 1000 mg/L） .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有 50% 90%轉化為沼氣（甲烷），而發(fā)酵后的剩余物又可作為優(yōu)質肥料和飼料 .因此，啤酒廢水的厭氧生物處理受到了越來越多的關注 . 厭氧生物處理包括多種方法，但以升流式厭氧污泥床（ UASB）技術在啤酒廢水的治理方面應用最為成熟 .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） .廢水從反應器底部加入，在上向流、穿過生物顆粒組成的污 泥床時得到降解，同時生成沼氣（氣泡） .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，水則經出流堰排出 .但有一個共同點是可以肯定的：啤酒廢水 (混合水 )采用厭氧 (水解酸化 )生物處理與好氧生物處理相結合 (為主體 )的處理工藝是成熟、可靠的工藝 、 是可以接受和被采用的。 3.4 啤酒廢水處理方案的確定 各種工藝單元相差不大，僅僅在體積和設備的數量上有差別，有共性可以統(tǒng)一分析對比。真正的差別是在生物預處理（ UASB，水解池和初沉池）工藝上，所以重點 評價厭氧 -好氧聯(lián)合處理工藝。 隨著厭氧技術的發(fā)展，厭氧處理從開始只能粗劣高濃度的污水發(fā)展到可以處理中低濃度的污水，如啤酒、屠宰甚至生活廢水。特別是對于低濃度污水，開發(fā)的水解 -好氧生物粗、護理技術。水解反應器利用厭氧反應中的水解酸化階段，而放棄了停留時間長的甲烷發(fā)酵階段。水解反應器對有機物的去除率，特別是對懸浮物的去除率顯著高于具有相成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文） 第 11 頁 共 39 頁 同停留時間的初沉池。由于水解反應器可使啤酒廢水中的大分子難降解有機物被轉變小分子易降解的有機物，出水的可生化性能得到改善，這使的好氧處理單元的停留時間小于傳統(tǒng)的工藝。與此同時，懸浮 固體物質（包括進水懸浮物和后續(xù)好氧處理中的剩余污泥）被水解為可溶性物質，使污泥得到處理。事實上水解池是一種以水解產酸 菌為主的厭氧上流式污泥床，水解反應工藝是一種預處理工藝，其后面可以采用各種好氧工藝。在各種工程中，分別采用過活性污泥發(fā)、接觸氧化法、氧化溝和序批法。 因此，水解 -好氧生物處理工藝是具有自己特點的一種新型處理工藝， 多數情況下厭氧 -好氧聯(lián)合工藝的優(yōu)點遠遠大于其缺點，并在啤酒廢水處理方面有較大的優(yōu)勢。 因此，此工程的方案選為水解 -好氧生物處理工藝 3.5 啤酒廢水處理方案的應用條件 20世 紀 80年代末，輕工部北京設計規(guī)劃研究院與北京市環(huán)科院一起采用北京市環(huán)科院開發(fā)的厭氧水解 好氧技術應用于啤酒廢水處理。啤酒廢水中大量的污染物是溶解性的糖類、乙醇等。這些物質是容易生物降解的，一般并不需要水解酸化。但由于啤酒廢水的懸浮性有機物成分較高，而水解池又具有有效地截留去除懸浮性顆粒物質的特點，將其應用于啤酒廢水的處理可去除相當一部分的有機物，從實驗結果看水解池最高 COD 去除率可以達到 50，當廢水中包含制麥廢水 (濃度較低 )時去除率也在 30 40。 因此，水解和好氧處理相結合，確實要比完全好氧處理經濟 一些。這也是在 20 世紀 80 年代末期和 90 年代初期，啤酒廢水處理采用水解 好氧工藝的原因。該工藝主要特點是由于水解池較高的去除率 (30 50 )，所以將完全成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文） 第 12 頁 共 39 頁 好氧工藝中二級的接觸氧化工藝簡化為一級接觸氧化，并且能耗大幅度降低，從實際運行結果看出水 COD濃度也有所改善。 3.6 啤酒廢水處理工藝（水解 生物接觸氧化） 的設計參數 有關的設計參數如下 ： 1） 水解池的設計參數 以細格柵和沉砂池作為預處理設備； 平均水力停留時間： HRT= 2 5 3 0h； 最大上升流速 (Vmax)=2 5m h(持續(xù) 時間不小于 3 0h)； 反應器深度： H=4 0 6 Om； 布水管密度： 1 2m2廳 L； 出水三角堰負荷： 1 5 3 0L (s m)； 污泥床的高度在水面之下 1 0 1 5m； 污泥排放口在污泥層的中上部，即在水面下 2 0 2 5m； 成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文） 第 13 頁 共 39 頁 在污泥齡大于 15 天時，污泥水解率為所去除 SS的 25一 50。設計污泥系統(tǒng)需按冬季最不利情況考慮。 2）生物接觸氧化池的設計參數 生物接觸氧化池每個（格）平面形狀宜采用矩形，沿水流方向池長不宜大于 10m。其長寬比宜采用 1 2 1 1，有效面積不宜大雨 100m2。 生物接觸氧化池由下至上應包括構造層、填料層、穩(wěn)水層和超高。其中，構造層高宜小于 0.6 1.2m，填料層高宜采用 2.5 3.5m，穩(wěn)水層高宜采用0.4 0.5m，超高不宜小于 0.5m。 生物接觸氧化池進水端宜設導流槽，其寬度不宜小于 0.8m。導流槽與生物接觸氧化池應采用導流墻分隔。導流墻下緣至填料底面的距離宜為 0.30.5m，至池底的距離宜不大于 0.4m。 生物接觸氧化池應在填料下方滿平面均勻曝氣。 當采用穿孔管曝氣時，每根穿孔管的水平長度不宜大于 5m；水平誤差每根不宜大于 2mm，全池不宜大于 3mm，且應有調節(jié)氣量和方便維修的設施。 生物接觸氧化池應設集水槽均勻出水。集水槽過堰負荷宜為 2.0 3.0L/（ s m） 。 成都電子機械高等專科學校 畢業(yè)設計（論文） 第 14 頁 共 39 頁 生物接觸氧化池底部應有放空設施。 當生物接觸氧化池水面可能產生大量泡沫時，應有消除泡沫措施。 生物接觸氧化池應有檢測溶解氧的設施。 3）填料 生物接觸氧化池的填料應采用對微生物無毒害、易掛膜、比表面積較大、空隙率較高、氧轉移性能較好、機械強度較大、經久耐用、價格低廉的材料。 當采用爐渣等粒狀填料時，填料層 下部 0.5m高度范圍內的填料粒徑宜采用50 80mm，其上部填料粒徑宜采用 20 50mm。 當采用蜂窩填料時，孔徑宜采用 25 30mm。材料宜為玻璃鋼、聚氯乙烯等。 不同類型的填料可組合應用。 4-設計任務的概況 4 1 污水水質、水量 設計參數： 水量 (m3/d） CODcr(mg/l) BOD5(mg/l) SS(mg/l) 10000 2000 1000 4000 4 2 出水水質要求 處理后出水要求達到國家污水綜合排放標準（ GB8978-1996）二級標準： 成都電子機械高等專科學校 畢業(yè)設計（論文） 第 15 頁 共 39 頁 CODcr(mg/l) BOD5(mg/l) SS(mg/l) 300 100 150 4 3 設計原則 1).本設計方案嚴格執(zhí)行國家有關環(huán)境保護的各項規(guī)定 ,廢水處理后必須確保各項出水水質指標均達到城市廢水排放要求。 2).針對本工程的具體情況和特點 ,采用成熟可靠的處理工藝和設備 ,盡量采用新技術、新材料 ,實用性與先進性兼顧 ,以實用可靠為主。 3).處理系統(tǒng)運行應有較大的靈活性和調節(jié)余地 ,以適應水質、水量變化。 4).管理、運行、維修方便 ,盡量考慮操作自動化 ,減少勞動強度。 5).在不影響處理效果的前提下 ,充分利用原有的構筑 物和設施 ,節(jié)省工程費用 ,減少占地面積和運行費。 6).降低噪聲 ,改善廢水處理站及周圍環(huán)境。 7).本處理工藝流程要求耐沖擊負荷 ,有可靠的運行穩(wěn)定性。 4 4 工藝流程 水解（酸化池）格柵廢水調節(jié)池污泥濃縮池生物接觸氧化池外運排放成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文） 第 16 頁 共 39 頁 5-設計工藝中各處理構筑單元的概況及主要作用 5.1 格柵 格柵是一種最簡單的過濾設備，用來截留污水中粗大的懸浮物和漂浮物 。主要攔截細小糟渣、麥皮、麥芒、廢酵母絮體和其它細小漂浮物，防止在調節(jié)池中沉淀，產生新的 COD，并減少后續(xù)活性污泥中無機懸浮固體與惰性有機物質。 以免其對后續(xù)處理單元的機泵或工藝管線造成危害。格柵柵條間距 21mm,柵前水深 0.4m,格柵的建筑寬度為 0.5m,長度為 2.2m,每日柵渣量為 0.44m3,采用機械清渣 ,柵后槽的總高度 0.8m,格柵安裝傾角為 60o. 11 0 0 0格 柵h1hh21HH5 0 01Lt a n 1HhL 2 215. 2 調節(jié)池 成都電子機械高等專科學校 畢業(yè)設計（論文） 第 17 頁 共 39 頁 它是調節(jié)水量水質的 構筑物。在污水處理過程中，污水的流量是非恒定的，要使污水流量恒定、波動小，必須采用流量調節(jié)的方法，使污水的流量趨于恒定。 由于啤酒廠各工段排水水質、水量、排水時間及時段差異很大，為了不 形成對后續(xù)生化處理的水力負荷沖擊、污染濃度負荷的沖擊和酸堿沖擊，應設調節(jié)池，其主要功能是均勻水質和調節(jié)水量。 均勻水質的關鍵，是通過水力行程使車間各個時刻的不同水質的排水互相混參，以達到均質的目的。一般是利用水池雙向對流水中間斜渠出水的方式，使不同時刻的進水在斜渠內混參而實現(xiàn)均質，實踐表明當 PH 在 4 10 之間變化的原污水，通過 6hr均質，斜渠出水可以穩(wěn)定在 PH值 6 左右。 在池的隔墻下部設聯(lián)通孔口，使本池具有水量調節(jié)功能。 過去為了防止池中沉淀，一般設布氣管。布 氣量在 1 3m3/h.m2,由于鼓 風設備電耗較大，現(xiàn)均采用回流水方式，依靠回流水管孔口流速防止池底淤泥沉積，同時由于回流水由池底向上噴射，產生一定的厭氧生化作用，對整個流程的去除效率有好的作用，這就是所謂的厭氧調節(jié)池。池中會有生物氣產生，因此本池設計時注意設通風孔，在大修時，應放空池水，并通風除生物氣后再進行施工，以防產生人員中毒或火花引起爆炸等不安全事故。 對于啤酒廠工業(yè)廢水，本池水力停留時間應在 5 8hr，最小不得小于 3hr。 成都電子機械高等專科學校 畢業(yè)設計（論文） 第 18 頁 共 39 頁 出水進水對角線調節(jié)池5.3 水解 (酸化 )池 工程 上厭氧發(fā)酵產生沼氣的過程可分為水解階段、酸化階段和甲烷化階段。水解池是把反應控制在第二階段完成之前，不進入第三階段。在水解反應器中實際上完成水解和酸化兩個過程（酸化也可能不十分徹底），水解池可以降低 COD總量，同時也可以提高可生化性，將污水中固體狀態(tài)的大分子和不易生物降解的有機物，降解為易于生物降解的小分子有機物。水解反應器對有機物的降解在一定程度上只是一個預處理過程，水解反應過程中沒有徹底完成有機物的降解任務，而只是改變了有機物的形態(tài)。與好氧工藝結合對處理啤酒廢水十分有效。 本池溶解氧為零，使好氧 細菌得不到發(fā)展。池中設 1/2 高度的填料層，由于水流相對穩(wěn)定，可采用軟填料，半軟填料或彈性填料。水的流態(tài)應保證從下而上穿透填料層。填料層上生長著厭氧水解和酸化膜狀細菌，同時在填料下部成都電子機械高等專科學校 畢業(yè)設計（論文） 第 19 頁 共 39 頁 和中間也存在懸浮狀厭氧水解酸化細菌和其它適宜微生物。成熟的酸化水解污泥呈黑色。在原污水穿透這一污泥層時，大量微生物將水中顆粒物質和膠體物質迅速截留和吸附在污泥表面，進行分解和代謝，在水解菌作用下將不溶性有機物水解為溶解性物質，在產酸菌作用下，將大分子物質，難于生物降解的物質轉化為易于生物降解的小分子物質，重新釋放于污水中。由于水解 和產酸菌世代周期較短，這一過程是迅速發(fā)生的。因此本池包括了物理、化學、生物化學在內的綜合反應過程。目前多用酸化池取代初次沉淀池，提高了整個生化系統(tǒng)的功能與效率。 池底設穿孔布水器及水流反射體，保證污泥懸浮上向流。池底穿孔布 水管應有向池外排泥功能，以防止堵塞和定期排泥。本池對于啤酒廠工業(yè)廢水，只要投加 1/10 池容的普通活性污泥，配合后續(xù)好氧池培菌間斷或連續(xù)進水， 2周后功能即成熟，出水澄清。本池水力停留時間 2 4hr，每周排泥一次。 本池出水含有大量的揮發(fā)酸和各種代謝中間產物，容易在后續(xù)好氧池工藝中產生污泥膨脹，應在設計中引起注意和采用一定防止膨脹的措施。一般以好氧池中加填料，即采用接觸氧化法不失為一種有效途徑。 成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文） 第 20 頁 共 39 頁 放空管排水管布水管水解池5.4 生物接觸氧化池 生物接觸氧化法在運行初期，少量的細菌附著于填料表面，由于細菌的繁殖逐漸形成很薄的生物膜。在溶解氧的食物都充足的條件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐漸增厚。溶解氧和污水中的有機物憑借擴散作用，為微生物所利用。但當生物膜達到一定厚度 時，氧已經無法向生物膜內層擴散，好氧菌死亡，而兼性菌、厭氧菌在內層開始繁殖，形成厭氧層，利用死亡的好癢菌為基質，并在此基礎上不斷發(fā)展厭氧菌。 經過一段時間后在數量上開始下降，加上代謝氣體產物的逸出， 使內層生物膜大塊脫落。在生物膜的填料表面上，新的生物膜有重新發(fā)展起來，在接觸氧化池內，由于填料表面積較大，所以生物膜發(fā)展的每一個階段都是同時存在的，使去除有機物的能力穩(wěn)定在一定的水平上。生物膜在池內呈立體結構，對保持穩(wěn)定的處理能力有利。 生物接觸氧化池法是高負荷、高效率的處理工藝。 成都電子機械高等專科學校 畢業(yè)設計（論文） 第 21 頁 共 39 頁 在接觸氧化池中，呈立體狀 均布填料層作為微生物生長床。絲狀細菌為主體的生物膜棲附固著其上，在池中整個空間形成密集的、相對固定的生物群體，成為組合狀生物濾網，原污水從生物群體中濾過時，均勻地接受細菌的吸附和氧化。填料層曾經采用過直管六角型蜂窩填料、維綸絲束軟性填料、放射線狀盤式半軟性填料、絲盤復合的盾形填料、尼龍絲紡繩毛刷狀彈性填料等，經多年實踐，既要有較大的比表面積，又要防止填料自身污泥淤塞，對于啤酒廠工業(yè)廢水采用彈性填料效果較好，其中以 0.3mm和 0.5mm 拉毛尼龍絲混合編紡的彈性填料效果更佳。 填料架有剛性和軟性之分。剛 性采用焊鋼或塑料架，成單元設置，便于安裝與維修，但由于軟填料繩和剛性架子之間，在曝氣時扭擺磨損，很易斷繩，影響使用壽命，同時造價也高，現(xiàn)在廣泛采用軟性填料架，即采用具有一定強度的粗尼龍繩作架，填料綱繩與之扣接，擺動時互相吻合，磨損很少，有些啤酒廠已使用 8年之久，未發(fā)現(xiàn)斷繩現(xiàn)象?，F(xiàn)也有采用多面球浮動填料，但整體均勻性較差。 曝氣裝置采用穿孔管或傘流曝氣器均可。由于填料的設置，對氣泡有切割和再分配的作用，明顯地提高了氧的利用率，由于中、大氣泡曝氣器阻力小，對填料的沖刷更新生物膜的作用也明顯。有些設計采用 微孔曝氣器，雖然理論上氧利用率提高了，但對于有填料層的氧化池作用不太大，由于忽略了填料本身的氣泡切割作用，也忽略了生物膜本身代謝物質流動和更新的要求，反而造成錢多花了，效果不顯著。 為了充分保證池中生物膜量，設置填料時，應盡可能壓縮下部進水布氣區(qū)的高度，以 400mm高較為合適。 布氣管閥門應設置在池面上 ,便于觀察布水和隨時調整閥門，同時，停電成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文） 第 22 頁 共 39 頁 時也防止主氣管內倒灌水。 對于啤酒廠工業(yè)污水氧化池可采用二段流程串聯(lián)。一般采用三段流程串聯(lián)，使各類微生物得到最佳的工藝條件，實踐證明處理能力和出 水水質更好，耐負荷波動沖擊的能力更強。從生物膜外觀看，一段生物膜比二、三段更為肥大飽滿，依次差之。反映各段生物相的差別和不同。 本池容積去除負荷在 6 8kg BOD5/m3填料 d。 本池負荷高，去除效率高的原因是： 生物相是垂絲狀菌膠團和大量絲狀菌交織，它們對有機物質的氧化能力比普通活性污泥高 1.81 倍。 由于填料下布氣，生物膜受上升氣流的強烈攪動，衰老的生物膜容易脫落，因此生物膜更新快，泥齡短，能經常保持較高的活性。 池中呈立體狀棲息大量的微生物，整體穩(wěn)定在 4.8g/l以上 ，是生化負荷高的重要保證。本池不需要污泥回流補充生物量。 本池微生物與水、氣在整個空間固定連續(xù)均勻接觸，因此池的利用率比普通活性污泥法高。 由于水、氣流在填料間強烈的紊動，生物膜表面代謝物質更新快，濃度梯度大，加快了傳質速度。 由于這些特點，接觸氧化池在占地和土建投資上，均顯示出其經濟上的優(yōu)越性 成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文） 第 23 頁 共 39 頁 反沖氣管1 - 導 流 槽 ； 2 - 穩(wěn) 水 層 ； 3 - 填 料 層 ； 4 - 導 流 墻5 - 構 造 層 ； 6 - 濾 層 ； 7 - 清 水 層接觸氧化池及沉淀池曝氣管453進水612曝氣管反沖氣管曝氣干管7出水5.5 污泥濃縮池 污泥濃縮池采用重力濃縮池，它的目的在于去除污泥顆粒間的空隙水，以減少污泥 體積，為污泥的后續(xù)處理提供便利條件 。適用于活性污泥、活性污泥與初沉污泥的混合體以及消化污泥的濃縮，不宜用于脫磷工藝產生的剩余污泥。 成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文） 第 24 頁 共 39 頁 1000輻流式濃縮池2000315551000150003006-主要設備及構筑物的設計計算 6. 1 格柵 1) 柵條的間隙數 設：柵前水深 h=0.4m，過柵流速 v=0.8m/s，柵條間隙寬度 b=0.021m，格柵傾角 =60O m a x s i n 0 . 0 1 6 s i n 6 0 160 . 0 2 1 0 . 4 0 . 8Qn bhv 個 2）柵槽寬度 設：柵條寬度 S=0.01m 成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文） 第 25 頁 共 39 頁 B=S（ n-1） +bn=0.01（ 16-1） +0.021 16 0.5 m 3）進水渠道漸寬部分的長度 設：進水渠寬 B1=0.35 m 其漸寬部分展開角度 1=20O 2210 . 5 0 . 3 5 0 . 2 12 2 2 0BBLt g t g m 4）柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度 120 . 2 1 0 . 1 122LL m 5）通過格柵的水頭損失 設：柵條面為銳邊矩形斷面 33224420 . 0 1 0 . 8s i n 2 2 . 4 2 s i n 6 0 3 2 0 . 0 7 70 . 0 2 1 9 . 8bvh g msk 6)柵后槽總高度 設：柵前渠道超高 h2=0.3 H= h1+ h2+ h=0.077+0.3+0.4 =0.8 m 為避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降 h1作為補償 7）柵槽的總長度 H1= h2+ h=0.3+0.4=0.7（ H1為柵前渠道深） 成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文） 第 26 頁 共 39 頁 L=L1+L2+0.5+1.0+1Htg=0.21+0.11+0.5+1.0+ 0.760tg =2.22m 8）每日柵渣量 在格柵間隙為 21 時，設柵渣量 W=0.07（ m3/103m3） 污水 kz=1.60 W = 8 6 4 0 0 Q m a x W 11000kz= 8 6 4 0 0 0 . 1 1 6 0 . 0 71 0 0 0 1 . 6= 0.44 m3/d 0.2 m3/d 因此采用機械清渣 6. 2 調節(jié)池 采用對角線調節(jié)池： 平均每小時流量 q= 24Q=416.7 m3/h 取 6 h的調節(jié)時間確定對角線調節(jié)池容積 V= 4 1 6 . 7 6 1 7 8 5 . 92 2 0 . 7qT m3 考慮到污水在池內的不均勻流動的容積利用系數，取 0.7 取調節(jié)池 H=5 m LB=2 表面積 A=357.18 m2 L=26.7 m B=13.4 m2 6.3 水解（酸化）池 最經濟的反應器高度一般為 4-6 m。池型的長寬比一般采用 2 1。上升流速 v=0.5-1.8 m/h 1)水解池的容積 V1=1.5（ 10000/24） 2.5=1562.5 m3 設計一組水解池分 2格，設每格池寬為 7m，水深為 4.5m，按長寬比 2 1 成都電子機械高等專科學校 畢業(yè)設計（論文） 第 27 頁 共 39 頁 則每組水解池池長為 2（ 2 7） =28 m 則每組水解容積為 28 14 4.5=1764 m3 2）水解池上升流速核算 反應器的高度確定后，反應器的高度與上升流速之間的關系如下： v= QA= VHRTA= HHRTv 上升流速 H 反應器高度 HRT 水力停留時間 V=4.5/2.5=1.8 m/h符合要求 3）配水方式 采用穿孔管布水器（分支式配水方式）配水支管出水口距池底 200 。位于所服務面積的中心，出水管孔徑為 20 （一般在 15-25 之間） 4）出水收集 出水采用鋼板矩形堰 5）排泥系統(tǒng)涉及 采用靜壓排泥裝置，沿矩形池縱向多點排泥。排泥點設在污泥區(qū)中上部 。污泥排放采用靜定時排泥，每日 1 2 次，另外，由于反應器底部可能會積累成都電子機械高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文） 第 28 頁 共 39 頁 顆粒物質和小砂礫需在水解池底部設排泥管。 6.4 生物接觸氧化池 分二組并列，填料選用爐渣，一氧池填料高 h1-3取 3 m，二氧池填料高 h2-3取 2.5 m 1）填料容積負荷 NV=6.0-8.0 / (m3 d) 2) 污水與填料接觸時間 t 024 2 4 1 0 0 0 3 . 4 31 0 0 0 1 0 0 0 7VSthN 一氧池接觸氧化時間 t1占總接觸時間的 60% 1t=0.6 t =0.6 3.43=2.06 h 二氧池接觸時間氧化時間占總接觸時間 40% 2t=0.4 t =0.4 3.43=1.37 h 3) 接觸氧化池尺寸計算 單組一氧池（單池）填料體積： 311 10000 2 . 0 6 4 2 9 . 22 2 2 4QV t m 一氧池面積： 21114 2 9 . 2 1 4 3 . 133VAmh 成都電子機械高等專科學校 畢業(yè)設計（論文） 第 29 頁 共 39 頁 一氧池寬 B1選取 4m，池長： 111 4 3 . 1 3 5 . 84ALmB 一氧池超高 h1-1取 0.5。穩(wěn)水層高 h1-2取 0.5m。底部構造層高 h1-4取 0.8m。則 一氧池總高： H1= h1-1+ h1-2+h1-3+h1-4=0.5+0.5+3+0.8=4.8m 一氧池尺寸： L1 B1 H1=35.8 4 4.8（ m） 單組二氧池填料體積： 32 10000 1 . 3 7 2 8 5 . 42 2 2 4QV t m 二氧 池面積： 22232 8 5 . 4 1 1 4 . 22 . 5VAmh 二氧池寬 B2 選取 4m。池長： 2221 1 4 . 2 2 8 . 64ALmB 二氧池超高 h2-1 取 0.5m。穩(wěn)水層高 h2-2 取 0.5m。底部構造層 h2-4取 0.8m。則二氧池總高 ： H2= h2-1+ h2-2+h2-3+h2-4=0.5+0.5+2.5+0.8=4.3m 單池二氧池尺寸： L2 B2 H2=28.6 4 4.3（ m） 成都電子機械高等專科學校 畢業(yè)設計（論文） 第 30 頁 共 39 頁 4) 接觸氧化需氣量計算 接觸氧化池曝氣采用在填料下方穿孔管鼓風曝氣方式 據驗證氣水比 20 1 符合總需氣量 5 3 32 0 2 0 1 0 0 0 0 2 1 0 1 3 8 . 9 m i nQ Q m d m 汽一氧池需氣量： 3122 1 3 8 . 9 9 2 . 6 m i n33Q Q m 氣 氣單組一氧池需氣量： 3111