青島啤酒廠4500立方米每天生產(chǎn)廢水處理工程設(shè)計(jì)

1、安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)課題名稱青島啤酒廠4500m3/d生產(chǎn)廢水處理工程設(shè)計(jì)學(xué) 院 能源與環(huán)境學(xué)院專業(yè)班級(jí)環(huán)*姓 名*學(xué) 號(hào)12*畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的主要內(nèi)容及要求：本課題針對(duì)青島啤酒廠污水水質(zhì)水量的特點(diǎn)，要求經(jīng)處理后達(dá)到排放的要求，具體設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：1閱讀英語(yǔ)學(xué)術(shù)論文，并翻譯成中文；2根據(jù)設(shè)計(jì)資料和要求，參考相關(guān)文獻(xiàn)與設(shè)計(jì)資料，確定最佳的處理工藝，撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述；3根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算主要的工藝參數(shù)，確定各處理構(gòu)筑物的尺寸，其次查閱相關(guān)書(shū)籍完成水力計(jì)算，完成設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)的編寫(xiě)；4根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制工藝流程圖、平面布置圖、高程布置圖、主處理構(gòu)筑物的平剖面圖：要求用CAD繪制，總數(shù)不少于10張A1圖

2、紙（至少一張手工圖）；5查閱給排水設(shè)備手冊(cè)對(duì)處理過(guò)程中需要的通用設(shè)備進(jìn)行選型；6根據(jù)現(xiàn)市場(chǎng)平均價(jià)格對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行投資估算及運(yùn)營(yíng)經(jīng)費(fèi)估算；7完成本論文設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)并詳細(xì)審核。指導(dǎo)教師簽字：摘 要隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)啤酒的需求量也酒工業(yè)隨之日益發(fā)展。伴隨著啤酒廠建廠規(guī)模的擴(kuò)大，啤酒廢水的排放水量也日益增大。啤酒廠廢水具有有機(jī)物濃度高、BOD5/COD高、可生化性良好等特點(diǎn)，中高濃度的啤酒廢水處理工藝的理論和用研究在國(guó)內(nèi)外也逐漸成為熱點(diǎn)。通過(guò)對(duì)某啤酒廠產(chǎn)生的廢水水質(zhì)、水量的分析研究，探索適合于中高濃度啤酒廢水處理工藝的技術(shù)路線以及設(shè)計(jì)參數(shù)。采用上流式厭氧污泥床(U

3、ASB)和循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)(CASS)組合工藝來(lái)處理該啤酒廠廢水。同時(shí)對(duì)UASB+CASS組合工藝提出了合理的設(shè)計(jì)參數(shù)，并進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。該啤酒廠設(shè)計(jì)規(guī)模4500m3/d，在進(jìn)水COD2500 mg/L，BOD51400 mg/L；厭氧工藝采用上流式厭氧污泥床工藝(UASB)，容積負(fù)荷Nv為4.5kg COD/(m3·d)；好氧工藝采用循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)，BOD5污泥負(fù)荷Ns為0.1kg BOD5/kg MLSS的條件下，UASB單元對(duì)COD去除率達(dá)80，CASS單元對(duì)COD去除率達(dá)85，處理后廢水達(dá)到 啤酒生產(chǎn)企業(yè)水污染物排放最高允許限值(GB19821-2005)，COD8

4、0 mg/L，BOD520 mg/L，污水處理站的運(yùn)行成本為0.53元/m3廢水。關(guān)鍵詞：啤酒廢水；厭氧-好氧；UASB；CASSAbstractWith the rapid development of the continuous improvement of peoples living standards,the requirement for beer is increasing .Along with the expansion of the scale brewery factories,the discharge of brewery wastewater has good b

5、iodegradability.It has gradually been a hot researches the entire world high about the treatment of the brewery wastewater.The purpose of this research is to explore the suitable technology roadmap as well as design parameters for the high concentration of brewery wastewater.Use up-fiow anaerobic sl

6、udge blanket (UASB) and cyclic activated sludge system (CASS) combined process to deal with the brewery wastewater.Also research the reasonable design parameters,and the technical and economic analysis for UASB+CASS combined process.The main research results that the conditions of design size 4500m3

7、/d,the influent COD2500mg/L,BOD51400 mg/L;up-flow anaerobic sludge bed anaerobic process technology (UASB),volume load NV:45kg COD/(m3/d);aerobic process using cyclic activated sludge system,BOD5 sludge load NS:0.1kg BOD5/kg MLSS,UASB unit COD removal rate of 80%,CASS unit COD removal rate of 85%.Th

8、e treated wastewater achieves the standard of “Integrated Wastewater Discharge Standard” (GB19821-2005),COD80mg/L,BOD520mg/L.The running cost the sewage treatment station was 0.53 yuan /m3 wastewater.Keywords：Brewery Wastewater；Anaerobic+Aerobic；UASB+CASS目 錄第 1 章 緒論11.1啤酒廢水的來(lái)源11.1.1啤酒廢水的來(lái)源11.1.2啤酒廢水

9、的水質(zhì)特征21.2國(guó)內(nèi)外啤酒廢水處理技術(shù)進(jìn)展21.2.1好氧處理工藝21.2.2厭氧處理工藝41.2.3厭氧-好氧聯(lián)合處理工藝4第2章 方案比較與選擇62.1設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料62.1.1 廢水水質(zhì)與水量62.1.2 廢水排放標(biāo)準(zhǔn)62.2 設(shè)計(jì)方案選擇原則62.3 設(shè)計(jì)方案比較72.3.1啤酒廢水處理工藝72.3.2方案確定8第3章 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算93.1格柵93.1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)93.1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)93.1.3 格柵設(shè)計(jì)計(jì)算103.2水力篩123.2.1設(shè)計(jì)說(shuō)明123.2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)123.2.3設(shè)計(jì)計(jì)算123.3 調(diào)節(jié)池133.2.1 調(diào)節(jié)池的容積133.3.2 調(diào)節(jié)池的尺寸133.

10、3.3 攪拌機(jī)及提升泵選型143.4 UASB工藝143.4.1設(shè)計(jì)說(shuō)明153.4.2設(shè)計(jì)參數(shù)153.4.3 設(shè)計(jì)計(jì)算153.5 CASS工藝233.5.1 參數(shù)選擇243.5.2運(yùn)行周期及時(shí)間確定243.5.3反應(yīng)池容積計(jì)算25第四章 污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算354.1污泥濃縮池354.1.1 設(shè)計(jì)參數(shù)354.1.2 設(shè)計(jì)計(jì)算36第五章 污水處理廠平面和高程設(shè)計(jì)395.1平面布置內(nèi)容395.2平面布置的原則395.3管線設(shè)計(jì)405.3.1污水管線設(shè)計(jì)405.3.2污泥管405.3.3給水管405.3.4空氣管415.4污水處理廠高程布置415.4.1污水各處理構(gòu)筑物之間連接管渠水力計(jì)算415.

11、4.2污水各構(gòu)筑物間高程布置425.4.3污泥各處理構(gòu)筑物間連接管渠計(jì)算425.4.4污泥各處理構(gòu)筑物高程布置425.4.5污泥泵43第六章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算436.1工程造價(jià)估算436.1.1土建費(fèi)用436.1.2設(shè)備估價(jià)446.1.3工程直接投資456.1.4工程建造其他費(fèi)用456.2工程總造價(jià)456.3運(yùn)營(yíng)經(jīng)費(fèi)466.3.1員工工資466.3.2電費(fèi)466.3.3運(yùn)營(yíng)水費(fèi)466.3.4運(yùn)營(yíng)總費(fèi)用466.4折舊費(fèi)466.5污水處理單價(jià)47第七章 總結(jié)47參考文獻(xiàn)48致謝50第 1 章 緒論隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，釀酒工業(yè)迅速發(fā)展，廢水的排放量隨之增大，使得水環(huán)境的污染日益

12、嚴(yán)重，已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。在中國(guó)釀酒工業(yè)中，啤酒生產(chǎn)為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)量最大，增長(zhǎng)幅度也最快1。我國(guó)啤酒產(chǎn)量在 2002 年首次超過(guò)美國(guó)，成為世界第一啤酒生產(chǎn)大國(guó)后，啤酒產(chǎn)量一直保持 10% 的年增長(zhǎng)率向前發(fā)展，已連續(xù)十年成為世界第一啤酒生產(chǎn)大國(guó)2。經(jīng)過(guò)近10年的發(fā)展，全國(guó)的啤酒企業(yè)已發(fā)展至1000多個(gè)，年產(chǎn)啤酒3000萬(wàn)噸左右，遍布各省、市、自治區(qū)。啤酒企業(yè)中年產(chǎn)10萬(wàn)噸以上的有近40個(gè)，占總產(chǎn)量的35.8；5萬(wàn)噸到10萬(wàn)噸的有150個(gè)左右，占總產(chǎn)量的50；年產(chǎn)5萬(wàn)噸以下的企業(yè)約400個(gè)。啤酒生產(chǎn)行業(yè)是耗水量較大的行業(yè)，各企業(yè)用水量相差較大，每生產(chǎn)1噸啤酒耗水量從10到5

13、0噸不等3。以生產(chǎn)每噸啤酒排放20m3廢水計(jì)算，我國(guó)啤酒工業(yè)排放的廢水量每年達(dá)4.0億m3。啤酒廢水排放水量較大，富含淀粉、蛋白質(zhì)、糖類等的中等濃度的有機(jī)廢水，其生化性較好4，若直接排放到周邊水體中，會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大的污染，故啤酒廢水的有效處理是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題，這對(duì)促進(jìn)啤酒產(chǎn)業(yè)持續(xù)、快速、健康的發(fā)展具有極其重要的意義。1.1啤酒廢水的來(lái)源啤酒廢水的來(lái)源按有機(jī)物含量劃分，啤酒廢水可分為三類5：（1）清潔廢水：冷凍機(jī)、麥汁、發(fā)酵等的冷卻水及洗瓶機(jī)的沖洗水等，是可以回收利用的清潔水；（2）清洗廢水：生產(chǎn)裝置的清洗水、發(fā)酵車(chē)間的漂洗酵母水、灌裝車(chē)間的洗瓶水等，含有不定量的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物；（3）含渣

14、廢水：灌裝車(chē)間的有機(jī)廢水以及無(wú)機(jī)物廢水；啤酒生產(chǎn)工藝以及廢水來(lái)源見(jiàn)圖 1-1：圖 1-1 啤酒生產(chǎn)工藝流程以及廢水排放源按生產(chǎn)工序劃分，啤酒廢水可分為三類： 冷卻水，約占總水量的 70，可再利用的清潔水； 釀造測(cè)洗廢水：約占總量的56，屬高濃度有機(jī)廢水； 洗瓶“沖洗”殺菌水：約占總量的20。1.1.2啤酒廢水的水質(zhì)特征啤酒工業(yè)廢水的具體特征有以下5點(diǎn)： 啤酒工業(yè)耗水量大，并且隨生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)水平等有差異； 啤酒廢水的來(lái)源具有復(fù)雜性以及多樣性的特點(diǎn)； 排放的水量大，有機(jī)物濃度高，色度較深，懸浮固體含量高，水質(zhì)變化較大6-7。 廢水的pH、CODCr、BOD5較為穩(wěn)定，BOD5/COD值較高，可生

15、化性較好。 啤酒廢水中有機(jī)物的濃度較高，雖然無(wú)毒，但排入水體要消耗大量的溶解氧，對(duì)水體環(huán)境將造成嚴(yán)重危害7。1.2國(guó)內(nèi)外啤酒廢水處理技術(shù)進(jìn)展目前，國(guó)內(nèi)外啤酒廢水的處理工藝，都是以生化法為中心的處理系統(tǒng)。與普通物化法、化學(xué)法相比較，生化處理法具有處理工藝成熟、處理效率高、處理成本低等優(yōu)點(diǎn)。因此在啤酒廢水的處理工藝中，生化處理得到了廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)趯?shí)際處理過(guò)程中對(duì)生物處理法、生物膜法、活性污泥法、好氧法、厭氧法、厭氧-好氧相結(jié)合法以及接觸氧化法等各處理方法進(jìn)行優(yōu)化組合，以達(dá)到對(duì)啤酒廢水的最佳處理效果。目前厭氧與好氧工藝在啤酒廢水處理上的運(yùn)用較為廣泛。1.2.1好氧處理工藝20

16、世紀(jì)80年代初，啤酒廢水處理主要采用好氧處理技術(shù),包括活性污泥法、高負(fù)荷生物濾池和接觸氧化法等8-11。（1）活性污泥法活性污泥法是中、低濃度有機(jī)廢水處理中使用最多，運(yùn)行可靠的方法,具有投資省、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)9。根據(jù)我國(guó)安徽省大田縣、揚(yáng)州等啤酒廠的實(shí)際工程可知，進(jìn)水 CODCr一般為10001500 mg/L時(shí)，出水CODCr可降至50 100 mg/L，去除率為92%96%10。但是，易產(chǎn)生污泥膨脹、動(dòng)力消耗高、占地面積較大等是活性污泥法的重要缺點(diǎn)，使其未能廣泛運(yùn)用11。（2）接觸氧化工藝接觸氧化法就是在池內(nèi)設(shè)置填料,經(jīng)過(guò)充氧的廢水與長(zhǎng)滿生物膜的填料相接觸，在生物膜的作用下,廢水得到凈化。

17、該方法處理能力大,抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，污泥產(chǎn)量少無(wú)污泥膨脹現(xiàn)象，但運(yùn)行費(fèi)用高，并且所使用的填料易堵塞，維修較麻煩。北京某啤酒廠廢水采用接觸氧化工藝進(jìn)行處理，采用二級(jí)接觸氧化工藝來(lái)解決啤酒廢水COD值較高的問(wèn)題，能夠防止污泥膨脹的現(xiàn)象。負(fù)荷范圍可以選擇1.01.5kgBOD5/(m3·d)，出水水質(zhì)COD：60mg/L，BOD5：10mg/L，SS：30mg/L12。（3）SBR工藝通過(guò)間歇曝氣可以使動(dòng)力耗費(fèi)顯著降低,同時(shí)廢水處理時(shí)間也短于普通活性污泥法。SBR法是一種改進(jìn)型的活性污泥法,它具有工藝簡(jiǎn)單、造價(jià)低,時(shí)間上具有理想的推流式反應(yīng)器特性,運(yùn)行靈活,脫氮除磷效果好等優(yōu)點(diǎn)。珠江某啤酒

18、廠采用該法，COD的去除率在96%以上13。（4）氧化溝工藝氧化溝的處理技術(shù)已被公認(rèn)為一種較成功的活性污泥法工藝,其具有以下5個(gè)有優(yōu)點(diǎn)14： 工藝流程簡(jiǎn)單、構(gòu)筑物少、管理方便； 處理效果穩(wěn)定、出水水質(zhì)好； 基建費(fèi)用低； 產(chǎn)泥量少，污泥性能穩(wěn)定； 承受沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。但該方法的污泥濃度高，污水停留時(shí)間長(zhǎng)，基建投資大。（5）CASS工藝CASS是一種循環(huán)式活性污泥法，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)。目前很多廠家采用CASS工藝處理啤酒廢水15-16。該法具有占地面積小、無(wú)需沉淀池以及復(fù)雜的污泥回流系統(tǒng)、機(jī)械設(shè)備少、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)單及自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)17。

19、周剛等研究表明某啤酒廠在低溫下也能順利地進(jìn)行污泥的培養(yǎng)和馴化，且可使出水滿足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)要求18。1.2.2厭氧處理工藝厭氧生物處理是利用厭氧生物的代謝過(guò)程，在無(wú)需提供氧氣的情況下把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物(沼氣和水)和少量的細(xì)胞物質(zhì)，從而達(dá)到了廢水處理和回收能源目的。常見(jiàn)厭氧反應(yīng)器有上流式厭氧污泥床(UASB)、EGSB反應(yīng)器、厭氧流化床(UFB)、折板厭氧反應(yīng)器(ABR)等等19。（1）UASB 反應(yīng)器UASB反應(yīng)器由污泥反應(yīng)區(qū)、三相分離區(qū)和氣室三部分組成20。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)外啤酒廢水治理中被廣泛應(yīng)用。張振家等研究發(fā)現(xiàn)，采用UASB-SBR工藝

20、處理廢水,UASB反應(yīng)器進(jìn)水CODCr在10003000 mg/L之間時(shí),出水CODCr穩(wěn)定在200mg/L左右21。UASB工藝在國(guó)內(nèi)啤酒廢水處理方面應(yīng)用很普遍,實(shí)踐證明UASB完全適用于處理啤酒廢水,而且厭氧硝化工藝與啤酒釀造等相類似，故啤酒廠家容易掌握此技術(shù)22。（2）IC反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)(Internal Circulation, IC)厭氧反應(yīng)器實(shí)際上是由2個(gè)UASB反應(yīng)器串聯(lián)疊加而成，上部為低負(fù)荷區(qū)，下部為高負(fù)荷區(qū)，利用沼氣上升帶動(dòng)污泥循環(huán)23。沈陽(yáng)華潤(rùn)雪花啤酒有限公司采用IC反應(yīng)器，CODCr去除率穩(wěn)定在80%，容積負(fù)荷高達(dá)2530 kg/(m3·d)24-25。（3）EG

21、SB反應(yīng)器EGSB反應(yīng)器實(shí)際上是改進(jìn)的UASB反應(yīng)器，通常比UASB反應(yīng)器的運(yùn)行效果好26。但左劍惡等研究發(fā)現(xiàn)EGSB反應(yīng)器不適合處理含懸浮物的廢水30，而且EGSB對(duì)三相分離器的要求比較嚴(yán)格。1.2.3厭氧-好氧聯(lián)合處理工藝僅僅使用好氧工藝，其耗能太高，產(chǎn)污泥量大；厭氧工藝雖然能產(chǎn)生沼氣，但污染物的去除效果不佳。故厭氧-好氧聯(lián)合工藝成為啤酒廢水廢水處理技術(shù)的熱點(diǎn)。從80年代開(kāi)始，厭氧好氧生物處理組合工藝逐漸成為主導(dǎo)工藝。厭氧一好氧組合工藝中：厭氧工藝能去除廢水中大量的有機(jī)物和懸浮物，使與之組合的好氧工藝有機(jī)負(fù)荷減小，好氧污泥量也相應(yīng)降低，整個(gè)工藝的反應(yīng)容積小得多；厭氧階段的容積負(fù)荷高、抗沖擊

22、負(fù)荷能力強(qiáng)，能夠降低系統(tǒng)的基建費(fèi)用，同時(shí)還可以回收沼氣；厭氧工藝作為前處理工藝能起到均衡作用，減少后續(xù)好氧工藝負(fù)荷的波動(dòng)，使好氧工藝的需氧量大為減少且較為穩(wěn)定，既節(jié)約能源又方便工業(yè)上的實(shí)際操作12；好氧階段的主要作用是進(jìn)一步降低厭氧系統(tǒng)出水的各項(xiàng)污染指標(biāo)，以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。所以采用厭氧一好氧處理抗生素廢水，不僅克服了好氧處理的高能耗、高運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用及稀釋水量大等缺點(diǎn)，也克服了厭氧處理出水不能達(dá)標(biāo)排放的缺點(diǎn)，在經(jīng)濟(jì)及技術(shù)上均可行。通過(guò)業(yè)內(nèi)各專家的研究以及工程實(shí)踐證明，厭氧-好氧聯(lián)合工藝處理啤酒廢水是具有較好的處理效果，而且技術(shù)成熟、可靠。其中厭氧工藝大多采用UASB反應(yīng)器、水解酸化池以及IC反應(yīng)器等工

23、藝；好氧工藝大多采用接觸氧化法、SBR、CASS 法27。第2章 方案比較與選擇2.1設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料2.1.1 廢水水質(zhì)與水量 廢水水量水質(zhì)見(jiàn)表2-1表2-1 廢水水量水質(zhì)表項(xiàng)目水量(m3/d)COD(mg/L)BOD5 (mg/L)SS (mg/L)pH進(jìn)水水質(zhì)45005000190015006-82.1.2 廢水排放標(biāo)準(zhǔn)該污水處理廠處理后的水質(zhì)要求要達(dá)到啤酒生產(chǎn)企業(yè)水污染物排放最高允許限值中的標(biāo)準(zhǔn)，其標(biāo)準(zhǔn)限值見(jiàn)表2-2：表2-2 廢水排放標(biāo)準(zhǔn)限值表(單位：mg/L)項(xiàng)目COD(mg/L)BOD5 (mg/L)SS (mg/L)pH排放限值8020706-92.2 設(shè)計(jì)方案選擇原則本設(shè)計(jì)為工業(yè)

24、廢水的處理，其處理方式與處理水量、原水水質(zhì)、排放標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)投資、運(yùn)行成本、處理效果及穩(wěn)定性，工程應(yīng)用狀況、維護(hù)管理是否方便以及能否與深度處理組合等因素有關(guān)。具體可以從以下幾個(gè)方面考慮：（1）本設(shè)計(jì)出水水質(zhì)要求達(dá)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放國(guó)家三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)GB18918-2002。（2）采用成熟、穩(wěn)定、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝，保證處理效果，并節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用。同時(shí)充分考慮先進(jìn)的前沿技術(shù)。（3）設(shè)備選型兼顧通用性和先進(jìn)性，確保運(yùn)行高效、穩(wěn)定、可靠。（4）運(yùn)行靈活、管理方便、維修簡(jiǎn)單，充分考慮操作自動(dòng)化，減少操作勞動(dòng)強(qiáng)度。（5）設(shè)計(jì)新穎美觀、布局合理，具有時(shí)代感。（6）采取有效措施減小對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，

25、合理控制噪聲、氣味，妥善處理、處置固體廢棄物，避免二次污染。（7）處理站內(nèi)設(shè)置必要的監(jiān)控儀表，提高管理水平。（8）工程建設(shè)完成后，力爭(zhēng)達(dá)到社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益的最佳統(tǒng)一。2.3 設(shè)計(jì)方案比較2.3.1啤酒廢水處理工藝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(zhì)具有良好的生物可降解性，可采用生物氧化法處理。常用處理啤酒廢水的工藝有以下幾種9-21：（1）厭氧處理工藝厭氧處理技術(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肌?duì)處理中高濃度的廢水，厭氧比好氧處理不僅運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，而且可回收沼氣；所需反應(yīng)器體積更小；能耗低，約為好氧處理工藝的 10%15

26、%；產(chǎn)泥量少，約為好氧處理的10%15%；對(duì)營(yíng)養(yǎng)物需求低；既可應(yīng)用于小規(guī)模，也可應(yīng)用大規(guī)模。常用的厭氧反應(yīng)器有 UASB、AF、FASB 等，UASB反應(yīng)器與其他反應(yīng)器相比有以下優(yōu)點(diǎn)22-30：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。厭氧法的缺點(diǎn)主要是不能去除氮、磷，出水往往達(dá)不到排放要求，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)排放。（2）好氧處理工藝啤酒廢水處理主要采用好氧處理工藝，主要由普通活性污泥法、生物濾池法、接觸氧化法和SBR法。傳統(tǒng)的活性污

27、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。近年來(lái)，SBR和氧化溝工藝得到了很大程度的發(fā)展和應(yīng)用。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。CASS工藝（循環(huán)式活性污泥法）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)行費(fèi)用省。但好氧處理工藝存在曝氣能耗大、污泥產(chǎn)量大的缺點(diǎn)，故厭氧-好氧處理工藝逐漸被深入研究和開(kāi)發(fā)利用。（3）厭氧-好氧聯(lián)合處理技術(shù)獨(dú)立的厭氧處理工藝和獨(dú)立的好氧處理工藝都存在各自的

28、缺點(diǎn)，采用厭氧-好氧聯(lián)合處理技術(shù)，能彌補(bǔ)厭氧和好氧各自的缺點(diǎn)，通過(guò)上述比較UASB一CASS工藝具有技術(shù)上先進(jìn)可行性，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)品等優(yōu)點(diǎn)，符合本設(shè)計(jì)工藝要求。綜上所述，本設(shè)計(jì)采用UASB一CASS聯(lián)合處理工藝對(duì)啤酒廢水進(jìn)行處理。2.3.2方案確定（1）工藝流程圖圖2-2 啤酒廢水處理工藝流程圖啤酒廢水先經(jīng)過(guò)中格柵去除大雜質(zhì)后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)，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，調(diào)節(jié)池pH值在6.57.5之間。用污水提升泵將廢水提升至水力篩，進(jìn)一步去除小顆粒雜質(zhì)，之后流入U(xiǎn)ASB池進(jìn)行厭氧消化，降低有機(jī)物濃度。厭氧處

29、理過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣收集到沼氣柜。UASB反應(yīng)器內(nèi)污水流入CASS池中進(jìn)行好氧處理后達(dá)標(biāo)出水。來(lái)自UASB反應(yīng)器、CASS反應(yīng)池的剩余污泥收集到污泥濃縮池進(jìn)行濃縮，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。污泥脫水后形成泥餅，裝車(chē)外運(yùn)處置。第3章 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算3.1格柵格柵是由一組平行的金屬或尼龍等非金屬材料的柵條支撐的框架，設(shè)在處理構(gòu)筑物之前，垂直或斜置于污水流經(jīng)的渠道上，主要功能是去除污水中較大的懸浮物和漂浮物，保證后續(xù)處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。一般情況下分為粗細(xì)兩道格柵。目前格柵的種類繁多，發(fā)展較快，從格柵的型式來(lái)分，可分為鏈?zhǔn)綑C(jī)械格柵除污機(jī)、一體三索式格柵除污

30、機(jī)、回旋式格柵除污機(jī)和階梯式格柵除污機(jī)等等。3.1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)31如下：（1）污水處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應(yīng)符合下列要求： 人工清25mm40m； 機(jī)械清渣16mm25mm； 最大間隙40mm。（2）過(guò)柵流速一般采用0.6m/s1.0m/s。（3）格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.4m/s0.9m/s。（4）格柵傾角一般采用采用45°75°。人工清除的格柵傾角小時(shí)，較省力，但占地多。（5）機(jī)械格柵不宜少于2臺(tái)，如為1臺(tái)時(shí)，應(yīng)設(shè)人工清除格柵備用。（6）柵渣量與地區(qū)的特點(diǎn)、格柵的間隙大小、污水流量以及下水道系統(tǒng)的類型等因素有關(guān)。在無(wú)當(dāng)?shù)刭Y料時(shí)，可采用： 格柵間隙16m

31、m25mm：0.10m30.05m3柵渣/103污水； 格柵間隙30mm50mm：0.030.10m3柵渣/103污水；柵渣的含水率一般為80%，密度約為960kg/m3。（7）在大型污水處理廠或泵站前的大型格柵（每日柵渣量大于0.2 m3），一般采用機(jī)械清渣。小型污水處理廠也可采用機(jī)械清渣。3.1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Q0=4500m3/d=187.5m3/h=0.052m3/s過(guò)柵流速v=0.7m/s格柵傾角=60°柵前水深h=0.4m進(jìn)水渠道漸寬部分展開(kāi)角度1=20°3.1.3 格柵設(shè)計(jì)計(jì)算格柵計(jì)算32如下：柵條用扁鋼，柵條間隙寬度b=0.015m，柵條寬度s=0.0

32、1m，進(jìn)水渠寬B1=0.20m。（1）柵條的間隙數(shù) （3.1）式中：Q設(shè)計(jì)流量，m3/s；格柵傾角，=60°；b格柵間隙，m；h柵前水深，m；n柵條間隙數(shù),個(gè)。計(jì)算得：（3.2）（2）柵槽寬度式中：n柵條間隙數(shù)；s柵條寬度，m；b格柵間隙，m。計(jì)算得：（3）進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度（3.3）式中：進(jìn)水渠道漸寬部分的展開(kāi)角度；B柵槽寬度，m；B1進(jìn)水渠寬，m。計(jì)算得：（4）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度式中：L1進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度，m；計(jì)算得：（5）通過(guò)格柵的水頭損失設(shè)柵條斷面為銳角矩形斷面，=2.42（3.4）式中：K系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3,；阻力系數(shù)

33、，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí)=1.79。計(jì)算得：（6）柵后總高度式中：h2柵前渠道超高，一般采用0.3m計(jì)算得：（7）柵槽總長(zhǎng)度其中計(jì)算得：（8）每日柵渣量（3.5）式中：設(shè)計(jì)流量，m3/s；W1單位柵渣量，m3/103m3污水,取W1為0.07；KZ總變化系數(shù)。計(jì)算得：該柵渣量大于0.2，因此宜采用機(jī)械清渣。選擇除污機(jī)型號(hào)性能見(jiàn)下表3-1。表3-1除污機(jī)性能型號(hào)安裝角度（°）格柵間隙 b（mm）電動(dòng)機(jī)功率（kw)設(shè)備(mm)溝寬(mm)HF-50060°200.755000550（9）計(jì)算示意圖格柵計(jì)算示意圖見(jiàn)圖3-1。圖3-1 ：格柵計(jì)算示意圖3.2水力篩3.2

34、.1設(shè)計(jì)說(shuō)明過(guò)濾廢水中的細(xì)小懸浮物。3.2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量 Q = 5000 m3/d = 208.33 m3/h =0.058 m3/s。3.2.3設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)型選取選HS120型水力篩三臺(tái)（兩用一備），其性能如表4-3：表 3-2 HS120 型水力篩規(guī)格性能型號(hào)處理水量（m3/h）篩隙（mm）設(shè)備重量（kg）設(shè)備運(yùn)行重量（kg）HS1201001.546019503.3 調(diào)節(jié)池一般工企業(yè)排出的廢水，水質(zhì)、水量、酸堿度或溫度等水質(zhì)指標(biāo)隨排水時(shí)間大幅度波動(dòng)，中小型工廠的水質(zhì)水量的波動(dòng)更大。為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運(yùn)行，絮對(duì)廢水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)解。一般來(lái)說(shuō)，調(diào)節(jié)池具有下列作用：

35、（1）減少或防止沖擊負(fù)荷對(duì)設(shè)備的不理影響；（2）使酸性廢水和堿性廢水得到中和，使處理過(guò)程中pH值保持穩(wěn)定；（3）調(diào)節(jié)水溫；（4）當(dāng)處理設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，可起到臨時(shí)的事故貯水池的作用；（5）集水作用，調(diào)節(jié)來(lái)水量和抽水量之間的不平衡，避免水泵啟動(dòng)過(guò)分頻繁。3.2.1 調(diào)節(jié)池的容積1.每日處理的總廢水量：Q=4500m3/d2.最大時(shí)平均流量 =4500/24=187.5m3/h3.停留時(shí)間t=8h調(diào)節(jié)池的容量：（3.6）式中：最大時(shí)平均流量，m3/h，t停留時(shí)間，h。計(jì)算得：3.3.2 調(diào)節(jié)池的尺寸設(shè)該調(diào)節(jié)池的有效水深為5m,根據(jù)計(jì)算的調(diào)節(jié)容積，確定調(diào)節(jié)池的尺寸為：采用矩形池，池的表面積為 （3.7

36、）式中：V調(diào)節(jié)池體積，m；H調(diào)節(jié)池水深，m。計(jì)算得：取調(diào)節(jié)池的寬度為16m,長(zhǎng)為20m，則調(diào)節(jié)池的實(shí)際尺寸為。3.3.3 攪拌機(jī)及提升泵選型（1）攪拌機(jī)選型在調(diào)節(jié)池內(nèi)安裝5臺(tái)攪拌機(jī)，防止沉淀，攪拌機(jī)型號(hào)為JBJ-800。（2）提升泵選型在調(diào)節(jié)池集水坑內(nèi)安裝3臺(tái)提升泵，型號(hào)150JYWQ200-30-37,其具體參數(shù)如下表3-3:表3-3 150JYWQ200-30-37型污水泵性能參數(shù)型號(hào)口徑（mm）揚(yáng)程（m）流量（m3）轉(zhuǎn)速（r/min）功率（kW）150JYWQ200-10-1510200290015表3-4 JBJ-800型攪拌泵性能參數(shù)型號(hào)口徑（mm）葉輪直徑（m）電流（A）轉(zhuǎn)速（r/

37、min）功率（kW）JBJ-8006.22748073.4 UASB工藝3.4.1設(shè)計(jì)說(shuō)明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)池有以下四個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）沉降性能良好，不設(shè)沉淀池，無(wú)需污泥回流；（2）不填載體，構(gòu)造簡(jiǎn)單節(jié)省造價(jià)；（3）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；（4）污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷高，停留時(shí)間短。3.4.2設(shè)計(jì)參數(shù)（1）容積負(fù)荷：Nv=4.5kgCODcr/m3d；（2）污泥產(chǎn)率：0.08kgVSS/kgCODcr；（3）產(chǎn)氣率：0.40m3/kg CODcr；（4）設(shè)計(jì)水量：Q=4000m3/d

38、=166.7m3/h=0.046m3/s。水質(zhì)指標(biāo)，進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)下表3-4表3-4 水質(zhì)指標(biāo)項(xiàng)目CODcrBODSS進(jìn)水20001000700出水300250420去除率85%75%40%3.4.3 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算21.28如下：（1）UASB反應(yīng)器容積及主要構(gòu)造尺寸確定反應(yīng)器總有效容積V=（3.8）式中：V反應(yīng)器總有效容積，m3；Q設(shè)計(jì)流量，m3/d；Nv容積負(fù)荷,kgCOD/(m3·d)；S0、Se進(jìn)出水COD的濃度,kgCOD/m3；計(jì)算得：V=采用矩形池，設(shè)兩座，采用公共壁。節(jié)省造價(jià)。反應(yīng)器有效高度為5m，則橫截面積 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左

39、右較為合適。設(shè)池長(zhǎng)L=18m,則寬，取10m。單池面積：，設(shè)計(jì)反應(yīng)池總高H=5.5，超高0.5m。單池有效容積總有效容積 ，負(fù)荷郵寄負(fù)荷要求。（2）水力停留時(shí)間（HRT）及水力負(fù)荷率(Vr)（3.9）（3.10）對(duì)于顆粒污泥，水力負(fù)荷Vr=0.10.9m3/(m2/h),符合要求。（3）進(jìn)水配水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1）設(shè)計(jì)原則： 進(jìn)水必須要反應(yīng)器底部均勻分布，確保各單位面積進(jìn)水量基本相等，防止短路和表面負(fù)荷不均； 應(yīng)滿足污泥床水力攪拌需要，要同時(shí)考慮水力攪拌和產(chǎn)生的沼氣攪拌； 易于觀察進(jìn)水管的堵塞現(xiàn)象，如果發(fā)生堵塞易于清除。2）布水系統(tǒng)設(shè)置：進(jìn)水方式的選擇應(yīng)根據(jù)進(jìn)水濃度及進(jìn)水流量來(lái)定，本設(shè)計(jì)采用連續(xù)均勻

40、的進(jìn)水方式，一管多點(diǎn)的布水方式。當(dāng)容積負(fù)荷大于4kgCODcr/m3d時(shí)，每個(gè)進(jìn)水口負(fù)責(zé)的布水面積應(yīng)大于2m2 21。本設(shè)計(jì)池中共設(shè)置72個(gè)布水點(diǎn)，則每點(diǎn)的負(fù)荷面積為：進(jìn)水總管管徑取300mm，流速約為1.7m/s，每個(gè)反應(yīng)池設(shè)一根管徑為100mm的配水管。配水系統(tǒng)采用多孔配水方式，支管位于配水管兩側(cè)，設(shè)置12根d=50mm的配水支管，同側(cè)每?jī)筛艿闹行木?000mm,每根水管有6個(gè)配水孔，配水孔孔徑取15mm,孔距700mm,孔口向下。布水孔徑計(jì)算：流速（3.11）配水孔612=72個(gè)，出水口流速2.5m/s,則孔徑為，取15mm。配水管設(shè)置在距離池底500mm處。驗(yàn)證：中溫度35，容積負(fù)

41、荷4.5kgCODcr/m3d，沼氣產(chǎn)率為0.4m3/kgCODcr，滿足空塔水流速度u1.0m/h，空塔沼氣上升速度ug1.0m/h。空塔水流速度，空塔氣流速度，故設(shè)計(jì)符合要求。（3）三項(xiàng)分離器設(shè)計(jì)1）設(shè)計(jì)原則沉淀區(qū)水力表面負(fù)荷<1.0m/h；沉淀器斜壁角度在45°60°之間，使污泥不致積聚，盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)；進(jìn)入沉淀區(qū)前，沉淀槽底縫隙的流速 2 m/h；總沉淀水深應(yīng)大于1.5 m；水力停留時(shí)間介于1.52 h；三相分離器集氣罩頂以上的覆蓋水深可采用0.51.0m；沉淀區(qū)斜面高度為0.51.0m。2）沉淀區(qū)設(shè)計(jì)沉淀區(qū)面積等于反應(yīng)器面積，則沉淀各部分區(qū)尺寸等于反應(yīng)器的

42、尺寸，即其長(zhǎng)度L=12m，寬度B=6m。則其表面負(fù)荷也為0.58m3/m2h。3）回流縫設(shè)計(jì)取單個(gè)三相分離器的寬為b=3m，長(zhǎng)l=10m，故每池采用n=6個(gè)三相分離器。取上下三角形集氣罩的斜面的水平夾角為=55。則下三角形集氣室底部寬為：（3.12）式中：b1三角集氣室底水平寬度，m上下三角集氣室斜面的水平夾角h3下三角集氣室的垂直高度，m,取h3為1.1m。計(jì)算得：（3.13）則相鄰兩個(gè)下三角形集氣室之間的水平距離：b2 =b2b1 =3-0.77×2=1.46m則下三角形回流縫的面積為：S1 = = 1.46106=87.6m2下三角集氣室之間的污泥回流逢中混合液的上升流速(V1

43、)可用下式：V1 =（3.14）式中: Q1反應(yīng)器中廢水流量，m3/h；S1下三角形集氣室回流逢面積，m2。V1=、設(shè)上三角形集氣室回流縫的寬度CE =0.45m，則上三角形回流縫面積為：S2 =CE×l×2n=0.45×10×2×6=54m2上下三角形集氣室之間回流逢中流速(V2)可用下式計(jì)算：V2 =（3.15）式中：Q1反應(yīng)器中廢水流量，m3/h；S2上三角形集氣室回流逢面積，m2。V2 =則V1 < V2 < 2.0m/h，符合設(shè)計(jì)要求。4)確定上下集氣罩相對(duì)位置BC=CE/Sin35°=0.45/Sin35

44、76;=0.26m取AB=0.4m，上三角形集氣罩的位置即可確定，其高為： h2 =（ABcos55°+b2/2）tan55°=（0.4cos55°+1.1/2）tan55°=1.11m取集氣罩頂部水深h1=0.5m，則沉淀區(qū)水深為h1+h2=1.11+0.5=1.61m>1.5m,滿足要求。上三角形集氣罩底部到下三角形集氣罩底部的距離為：H4=AD+DI=BC+DI=BC+ABcos55°=0.26+0.4cos55°=0.48m故三相分離器的高度為：H=h1+h2+h4式中：H三相分離器高度，m；h1，h2，h4，同上。H=

45、1.11+0.5+0.48=2.10m5）氣液分離設(shè)計(jì)： 由圖3-4可知，欲達(dá)到氣液分離的目的，上、下兩組三角形集氣罩的斜邊必須重疊，重疊的水平距離（AB的水平投影）越大，氣體分離效果越好，去除氣泡的直徑越小，對(duì)沉淀區(qū)固液分離效果的影響越小，所以，重疊量的大小是決定氣液分離效果好壞的關(guān)鍵。 由反應(yīng)區(qū)上升的水流從下三角形集氣罩回流縫過(guò)渡到上三角形集氣罩回流縫再進(jìn)入沉淀區(qū)，其水流狀態(tài)比較復(fù)雜。當(dāng)混合液上升到A點(diǎn)后將沿著AB方向斜面流動(dòng)，并設(shè)流速為vb，同時(shí)假定A點(diǎn)的氣泡以速度vb垂直上升，所以氣泡的運(yùn)動(dòng)軌跡將沿著va和vb合成速度的方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度合成的平行四邊形法則，則有： （3.16）要使氣

46、泡分離后進(jìn)入沉淀區(qū)的必要條件是：；沼氣池在消化溫度為25，沼氣密度=1.12g/L；水的密度=997.0449kg/m3；水的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)v=0.0089×10-4m2/s；取氣泡直徑d=0.008cm，根據(jù)斯托克斯（Stokes）公式可得氣體上升速度vb為： （3.17）式中：vb氣泡上升速度（cm/s）；g重力加速度（cm/s2）；碰撞系數(shù)，取0.95 ；h廢水的動(dòng)力粘度系數(shù)，g/(cm.s)，=v。 ，d同上。水流速度 ,va=v2=1.73m/h 校核： 6)計(jì)算示意圖 三相分離器計(jì)算示意圖見(jiàn)圖3-4.圖3-4 三相分離器示意圖（4）排泥系統(tǒng)計(jì)算1）UASB反應(yīng)器中污泥總量計(jì)

47、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15g VSS/L,兩座UASB反應(yīng)器中污泥總量：2）產(chǎn)泥量計(jì)算厭氧生物處理污泥產(chǎn)量取r=0.08kg MLSS/kg COD。UASB反應(yīng)器總產(chǎn)泥量:式中：XUASB 反應(yīng)器產(chǎn)泥量，kg VSS/d；r厭氧生物處理污泥產(chǎn)量，kg VSS/kg COD；Co進(jìn)水COD濃度kg/m3；E去除率，本設(shè)計(jì)中取80%。據(jù)VSS/SS = 0.8，X=392/0.8=490 kg SS/d 單池產(chǎn)Xi=X/2 = 490/2 = 245 kg SS/d 污泥含水率為98%，當(dāng)含水率95%，取，則污泥產(chǎn)量（3.18）單池排泥量4）污泥齡5）排

48、泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)在UASB三相分離器底部距池底200mm處，設(shè)置排泥管，每天排泥一次，污泥從排泥管強(qiáng)排入污泥濃縮池中。排泥支管選擇D=150mm，排泥總管D=200mm。（6）出水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1）出水槽設(shè)計(jì)對(duì)于單個(gè)UASB反應(yīng)器，有六個(gè)單元三相分離器，出水槽共有6條，槽寬0.3m。單個(gè)反應(yīng)器流量設(shè)出水槽槽口附近水流速度為0.2m/s，則槽口附近水深取槽口附近水深0.2m，出水槽坡度為0.01，出水槽尺寸為，出水槽共6條。2）溢流堰設(shè)計(jì)出水槽溢流堰共有62=12條，每條長(zhǎng)10m，設(shè)計(jì)三角堰，堰高50mm，堰口寬100mm，堰口水面寬50mm。每個(gè)UASB反應(yīng)器處理水量26L/s，查知溢流堰負(fù)荷，溢流

49、堰負(fù)荷為1-2L/s，設(shè)計(jì)溢流堰負(fù)荷f=1.93L/（m/s），堰上水面總長(zhǎng)為：三角堰數(shù)量：，每條溢流堰三角堰的數(shù)量：270/6=45個(gè)一條溢流堰上共有45個(gè)100mm的堰口，則間隙距離為：mm，堰上水頭校核：每個(gè)堰出流率按三角堰計(jì)算公式：則堰上水頭為（3.19）3）出水渠設(shè)計(jì)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，兩座UASB采用一條出水渠進(jìn)行共壁出水。設(shè)出水渠寬0.4m，坡度0.001，出水渠渠口附近水流速度為0.4m/s。渠口附近水深=，取0.4。故出水渠尺寸為：，坡度為0.01。（7）沼氣收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1）產(chǎn)氣量計(jì)算產(chǎn)氣率r=0.4m3/kg COD總產(chǎn)氣量 （

50、3.20)則單個(gè)反應(yīng)器的產(chǎn)氣量：集氣管每個(gè)集氣罩的沼氣用一根集氣管收集，單池共有6根集氣管。每根集氣管內(nèi)最大氣流量根據(jù)流量查取集氣室沼氣出氣管直徑d=80mm。沼氣主管2池12根集氣管先通到一根單池主管，然后再匯入兩池沼氣主管。采用鋼管，單池沼氣主管管道坡度為0.5%。單池沼氣主管內(nèi)最大氣流量：取d=300mm，設(shè)計(jì)充滿度為0.8，則2）水封灌設(shè)計(jì) 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。水封高度(3.21)式中：反應(yīng)器至貯氣罐的壓頭損失和貯氣罐內(nèi)的壓頭。為保證安

51、全取貯氣罐內(nèi)壓頭，集氣罩中出氣氣壓最大H1取2mH2O，貯氣罐內(nèi)強(qiáng)為400mmH2O。水封灌水封高度取1.5m，水封灌面積一般為進(jìn)氣管面積的4倍，則水封灌直徑取0.6m。氣水分離器氣水分離器起到對(duì)沼氣干燥的作用，選用600mm×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。沼氣柜容積確定由上述計(jì)算可知該處理站日產(chǎn)沼氣3060m3，則沼氣柜容積應(yīng)為3h產(chǎn)氣量的體積確定，即設(shè)計(jì)選用鋼板水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式儲(chǔ)氣柜，尺寸為8000mm×H8000mm。3.5 CASS工藝CASS是周期性循環(huán)活性污泥法的

52、簡(jiǎn)稱，是間歇式活性污泥法的一種變革，并保留了其它間歇式活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)，是近年來(lái)國(guó)際公認(rèn)的生活污水及工業(yè)污水處理的先進(jìn)工藝。CASS工藝的核心為CASS池，其基本結(jié)構(gòu)是：在SBR的基礎(chǔ)上，反應(yīng)池沿池長(zhǎng)方向設(shè)計(jì)為兩部分，前部為生物選擇區(qū)也稱預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)，其主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的自動(dòng)撇水裝置。整個(gè)工藝的曝氣、沉淀、排水等過(guò)程在同一池子內(nèi)周期循環(huán)運(yùn)行，省去了常規(guī)活性污泥法中的二沉池和污泥回流系統(tǒng)，同時(shí)可連續(xù)進(jìn)水，間斷排水。已知：污水進(jìn)水量4500 m3/d,進(jìn)水COD 300mg/L；進(jìn)水BOD5 250mg/L;水溫1020；出水COD 80mg/L；出水BOD5 20mg/L。3

53、.5.1 參數(shù)選擇（1）污泥負(fù)荷Ls=0.5kg/COD/(kgMLSSd)；（3）反應(yīng)池池?cái)?shù)N=4座；（3）反應(yīng)池水深H=5m；（4）排出比；（5）活性污泥界面以上最小水深；（6）MLSS濃度CA=3500mg/L。3.5.2運(yùn)行周期及時(shí)間確定 曝氣時(shí)間（TA）:TA=(3.22)沉降時(shí)間TS：TS=；而(3.23)故TS=排水閑置時(shí)間，取TD=2h,與沉淀時(shí)間合計(jì)3.6h。一周期所需時(shí)間：周期數(shù)取n=3，每周期為8h，進(jìn)水時(shí)間，CASS運(yùn)行一周期需8h,其中進(jìn)水4h，曝氣3h,沉淀1.6h,排水閑置2h,運(yùn)行方式如下表3-5：表3-5 CASS運(yùn)行方式反應(yīng)池1h2h3h4h5h6h7h8h

54、池進(jìn)水進(jìn)水/曝氣進(jìn)水/曝氣進(jìn)水/曝氣曝氣沉淀沉淀/撇水撇水/閑置池沉淀/撇水撇水/閑置進(jìn)水進(jìn)水/曝氣進(jìn)水/曝氣進(jìn)水/曝氣曝氣沉淀池曝氣沉淀沉淀/撇水撇水進(jìn)水進(jìn)水/曝氣進(jìn)水/曝氣進(jìn)水/曝氣池進(jìn)水/曝氣進(jìn)水/曝氣曝氣沉淀沉淀/撇水撇水/閑置進(jìn)水進(jìn)水/曝氣3.5.3反應(yīng)池容積計(jì)算根據(jù)運(yùn)行周期時(shí)間安排和自動(dòng)控制特點(diǎn)，CASS反應(yīng)池設(shè)置4個(gè)，2個(gè)1組交替運(yùn)行一天。（1）CASS反應(yīng)池容積單池容積為(3.24)反應(yīng)池總?cè)莘e式中：排出比的倒數(shù)；周期數(shù)；N池?cái)?shù)。（2）CASS反應(yīng)池的構(gòu)造尺寸CASS池為滿足運(yùn)行靈活及設(shè)備安裝的需要，設(shè)計(jì)為長(zhǎng)方形，一端為進(jìn)水區(qū)，一端為出水區(qū)。有效水深取H=5m，超高h(yuǎn)取0.5m，由于B/H=12，L/B=46,故?。築=1.5H=1.5×4=6m，L=35m單池容積S=CASS池沿長(zhǎng)度方向設(shè)一道隔墻，將池體分為預(yù)反