北京市啤酒廠廢水處理工藝確定水污染控制工程課程設(shè)計(jì)

1、 青海大學(xué)化工學(xué)院環(huán)境工程系?水污染控制工程?課程設(shè)計(jì)說明書班 級(jí)： 環(huán)境工程專業(yè) 姓 名： xxx 學(xué) 號(hào)： xxx 指導(dǎo)教師： xx 題 目： 北京市啤酒廠廢水處理工藝確定 同組同學(xué)： xxxxx 青海大學(xué)化工學(xué)院環(huán)境工程系 目錄1概述.4 1.1啤酒廢水概況.4 1.1.1啤酒廢水的特點(diǎn)及危害.4 1.1.2啤酒廢水處理現(xiàn)狀及開展趨勢(shì).4 1.1.3啤酒廢水的受納水體.4 1.2城市概況.4 1.2.1地理位置.4 1.2.2氣候環(huán)境.4 1.2.3海域河流.5 1.2.4經(jīng)濟(jì)概況.5人口概況.52設(shè)計(jì)依據(jù)及原那么.5 2.1設(shè)計(jì)依據(jù).5 2.2設(shè)計(jì)原那么.53設(shè)計(jì)參數(shù).5 3.1進(jìn)水水

2、量.5 3.2進(jìn)水水質(zhì).5 3.3出水水質(zhì).64 方案論證.6 4.1工藝比較.6 4.1.1 好氧處理工藝.6 4.1.2 厭氧處理工藝.7 4.1.3厭氧-好氧組合工藝.8 4.2 工藝選擇.9 4.3 工藝流程.10 5 物料衡算.10 5.1 COD衡算.10 5.2 BOD5衡算.10 5.3 SS衡算.116 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算.11 6.1 格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算.11 6.2 沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算.12 6.3 污水提升泵房的設(shè)計(jì)計(jì)算.16 6.4 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算.17 6.5 UASB反響器的設(shè)計(jì)計(jì)算.18 6.6 SBR反響器的設(shè)計(jì)計(jì)算.23 6.7 濃縮池的設(shè)計(jì)計(jì)算.26 6.8 機(jī)

3、械脫水間的設(shè)計(jì)計(jì)算.28 6.9 構(gòu)筑物計(jì)算結(jié)果及說明.287 結(jié)論.298 參考文獻(xiàn).29 青海大學(xué)化工學(xué)院環(huán)境工程系第三組?水污染控制工程?課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名： xxx 專 業(yè)：環(huán)境工程專業(yè) 班級(jí)： 2021級(jí)指導(dǎo)教師：王曉一、課程設(shè)計(jì)題目某啤酒廠日處理4000 m3生產(chǎn)廢水工藝方案確定二、課程設(shè)計(jì)條件1、該啤酒廠廢水主要來自麥芽車間，糖化車間，發(fā)酵車間，罐裝車間，這些車間廢水水質(zhì)、水量在隨季節(jié)波動(dòng)較大，含有多種氨基酸、醇、酵母菌等。2、廢水進(jìn)水水質(zhì)為：COD=1600mg/L ； BOD5=900mg/L ；SS=400mg/L ； pH=57。3、出水水質(zhì)為：?污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)?最

4、新。 三、課程設(shè)計(jì)要求1、執(zhí)行?水污染控制工程?課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱。2、查閱相關(guān)文獻(xiàn)5篇以上。3、獨(dú)立選定城鎮(zhèn)，進(jìn)行方案論證，確定工藝流程。4、針對(duì)主要構(gòu)筑物進(jìn)行選型，并具體說明。5、獨(dú)立完成所選工藝的流程物料核算。6、圖紙：畫出帶控制點(diǎn)工藝流程圖；畫出所設(shè)計(jì)的主要構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)圖不少于2張。7、格式要求符合科技論文撰寫標(biāo)準(zhǔn)。四、課程設(shè)計(jì)時(shí)間2021年6月9日至2021年6月16日。 要求：小組成員按照確定工藝每人一套設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、一套設(shè)計(jì)圖紙。環(huán)境工程教研室 2021年6月1概述 啤酒生產(chǎn)廢水的特點(diǎn)是水量大，無毒有害，屬于高濃度有機(jī)廢水。排放的啤酒廢水超標(biāo)工程有BOD、COD、SS、pH值四項(xiàng)。

5、廢水水質(zhì)在不同季節(jié)也有一定的差異，尤其是處于頂峰流量時(shí)的廢水，其有機(jī)物含量也處于頂峰。廢水排放量大，一般夏季多于冬季。啤酒工業(yè)廢水主要含糖類，醇類等有機(jī)物，有機(jī)物濃度較高，雖然無毒，但易于腐敗，排入水體要消耗大量的溶解氧，對(duì)水體環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的開展和人們生活方式的變化，啤酒工業(yè)開展迅猛，產(chǎn)量較過去有了較大的提高。啤酒已開展成為世界酒類中生產(chǎn)量與消費(fèi)量最大的酒種啤酒產(chǎn)業(yè)的開展，隨之而來的是啤酒廢水的增多。近年來由于各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的重視，在治理上下了很大功夫。但仍有很多廠認(rèn)識(shí)缺乏和缺乏資金等原因未加處理。此外各地還陸續(xù)興建了許多小型啤酒廠，由于管理混亂，大局部工廠將廢水直接排放江河湖

6、泊，使污染覆蓋面更加擴(kuò)大。國內(nèi)啤酒廢水處理工藝有好氧處理法、厭氧處理法、厭氧-好氧結(jié)合處理技術(shù)。從目前國內(nèi)治理現(xiàn)狀看，都朝著資源化回收和節(jié)能高效的方向開展，不斷開拓新技術(shù)新工藝。 受納水體為城市市政排水管網(wǎng)，匯同城市生活污水一起進(jìn)入城市污水廠再進(jìn)一步處理，最終到達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)。1.2 城市概況 北京市中心位于北緯39度54分20秒，東經(jīng)116度25分29秒。位于 HYPERLINK :/baike.baidu /view/29666.htm t _blank 華北平原北部，毗鄰 HYPERLINK :/baike.baidu /view/218812.htm t _blank 渤海灣，上靠遼東半島

7、，下臨 HYPERLINK :/baike.baidu /view/109083.htm t _blank 山東半島。北京與 HYPERLINK :/baike.baidu /view/2828.htm t _blank 天津相鄰，并與天津一起被 HYPERLINK :/baike.baidu /view/4112.htm t _blank 河北省環(huán)繞。西部是太行山山脈余脈的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/10672.htm t _blank 西山，北部是 HYPERLINK :/baike.baidu /view/44927.htm t _blank 燕山山脈的

8、 /view/81464.htm t _blank 軍都山，兩山在南口關(guān)溝相交，形成一個(gè)向東南展開的半圓形大山彎，它所圍繞的小平原即為 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1029086.htm t _blank 北京小平原。北京市平均海拔43.5米。北京平原的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/378997.htm t _blank 海拔高度在2060米，山地一般海拔10001500米。 北京的氣候?yàn)榈湫偷?HYPERLINK :/baike.baidu /view/391703.htm t _blank 北溫帶半 HYPERLINK :/b

9、aike.baidu /view/746427.htm t _blank 濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候， HYPERLINK :/baike.baidu /subview/135896/6762435.htm t _blank 夏季高溫多雨， HYPERLINK :/baike.baidu /subview/19085/5089545.htm t _blank 冬季寒冷 HYPERLINK :/baike.baidu /view/642790.htm t _blank 枯燥，春、秋短促。 HYPERLINK :/baike.baidu /view/66283.htm t _blank 降水季節(jié)分配很不均

10、勻，全年降水的80%集中在夏季6、7、8三個(gè)月，7、8月有大雨。北京 HYPERLINK :/baike.baidu /view/287541.htm t _blank 太陽輻射量全年平均為112136千卡/厘米。 3米/秒之間，風(fēng)速受地理環(huán)境的影響較大。全年以春季風(fēng)速最大，冬季次之，夏季風(fēng)速最小。 北京天然河道自西向東貫穿五大水系：拒馬河水系、永定河水系、北運(yùn)河水系、潮白河水系、薊運(yùn)河水系。多由西北部山地發(fā)源，穿過崇山峻嶺，向東南蜿蜒流經(jīng)平原地區(qū)，最后分別匯入渤海。 北京市是中國的政治、文化與 HYPERLINK :/zhidao.baidu /search?word=%E5%9B%BD%E

11、9%99%85%E4%BA%A4%E5%BE%80%E4%B8%AD%E5%BF%83&fr=qb_search_exp&ie=utf8 t _blank 國際交往中心。2021年全年北京市實(shí)現(xiàn)u /view/3143633.htm t _blank 地區(qū)生產(chǎn)總值GDP16000.4億元，比上年增長(zhǎng)8.1%；2021年北京市實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值17801億元，比上年增長(zhǎng)7.7%；2021年實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值19500.6億元，比上年增長(zhǎng)7.7%。北京是綜合性產(chǎn)業(yè)城市，綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力保持在全國前列， HYPERLINK :/baike.baidu /view/30796.htm t _blank 第三產(chǎn)

12、業(yè)規(guī)模居中國大陸第一。人口概況 2021年末北京市常住人口2114.8萬人，比上年末增加45.5萬人。常住人口密度為每平方公里1289人，比上年末增加28人。北京市人口數(shù)居全國之冠，也是全球人口第一大都市。 2設(shè)計(jì)依據(jù)及原那么 ?污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)?最新 啤酒行業(yè)廢水處理有關(guān)資料 廠方提供的根底資料 1嚴(yán)格執(zhí)行國家環(huán)保局有關(guān)法規(guī)，按規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，使處理后的廢 水各項(xiàng)指標(biāo)到達(dá)甚至優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)。 2工藝流程選擇應(yīng)充分考慮企業(yè)的自身情況，要根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)的要求選擇先進(jìn)的工藝。 3采用先進(jìn)、合理成熟可靠的處理工藝，并有顯著的環(huán)境效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益。 4設(shè)計(jì)中充分考慮防止二次污染，噪音低、

13、無異味，不影響周圍環(huán)境。 5在運(yùn)行過程中便于運(yùn)行管理，便于維修，節(jié)約動(dòng)力消耗和運(yùn)行費(fèi)用。3設(shè)計(jì)參數(shù) 根據(jù)廠方提供數(shù)據(jù)進(jìn)水水量為4000m3/d。 根據(jù)廠方提供的數(shù)據(jù)進(jìn)水水質(zhì)如下：工程CODBOD5SS含量mg/L1600900400pH=57 根據(jù)廠方要求，廢水處理后達(dá)?污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)?最新中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)：工程CODBOD5SS含量mg/L1003070pH=694 方案論證 啤酒廢水與其他行業(yè)不同，污染成分屬于有害無毒，在廢水中主要含有麥槽、糖類、果膠、酒花、酵母殘?jiān)?、蛋白化合物等有機(jī)物和少量的無機(jī)物。啤酒廢水具有良好的生物可降解性，處理方法主要以生物法為主。4.1.1 好氧處理工藝 1活性

14、污泥法 活性污泥法是以活性污泥為主體的view/640312.htm廢水生物處理的主要方法，它是應(yīng)用廣泛的廢水生物處理工藝。典型的活性污泥法是由曝氣池、沉淀池、污泥回流系統(tǒng)和剩余污泥排除HYPERLINK :/baike.baidu /view/756382.htm系統(tǒng)組成。該法是在人工充氧條件下，對(duì)HYPERLINK :/baike.baidu /view/326888.htm污水和各種微生物群體進(jìn)行連續(xù)160904.htm混合培養(yǎng)，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和HYPERLINK :/baike.baidu /view/1345677.htm氧化作用，以分解去除污水中的有機(jī)污

15、染物。然后使污泥與水別離，大局部污泥再回流到HYPERLINK :/baike.baidu /view/638161.htm曝氣池，多余局部那么排出活性污泥系統(tǒng)。 活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)： 對(duì)廢水的處理效果很好，對(duì)BOD的去除率最高可達(dá)90%； 適合用于處理凈化程度高和穩(wěn)定性要求較高的廢水； 有機(jī)物在曝氣池內(nèi)的降解經(jīng)歷了第一階段的吸附和第二階段的代謝的完整過程,活性污泥也經(jīng)歷了對(duì)數(shù)增長(zhǎng)、減速增長(zhǎng)、內(nèi)源呼吸的完整生長(zhǎng)周期。 活性污泥法的缺點(diǎn)： 采用傳統(tǒng)的活性污泥法，往往基建費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)高，能耗大，管理較復(fù)雜，易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象； 對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較低，脫氮除磷效果不太理想； 活性污泥法產(chǎn)生大

16、量的剩余污泥，需要進(jìn)行污泥無害化處理，增加了投資。生物膜法 生物膜法是與活性污泥法并列的一類廢水HYPERLINK :/baike.baidu /view/1357933.htm好氧生物處理技術(shù)，是一種固定膜法。主要用于去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機(jī)污染物。生物膜法是利用附著生長(zhǎng)于某些固體物外表的微生物進(jìn)行有機(jī)HYPERLINK :/baike.baidu /view/641843.htm污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動(dòng)物以及藻類等組成的生態(tài)系統(tǒng)，其附著的固體介質(zhì)稱為濾料或/view/184171.htm載體。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層H

17、YPERLINK :/baike.baidu /view/14997.htm有機(jī)物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進(jìn)入?yún)挌鈱舆M(jìn)行厭氣分解，流動(dòng)水層那么將老化的生物膜沖掉以生長(zhǎng)新的生物膜，如此往復(fù)以到達(dá)凈化污水的目的。 生物膜法的優(yōu)點(diǎn)： 處理效果好并具良好硝化功能； 對(duì)水量、水質(zhì)、水溫變動(dòng)適應(yīng)性強(qiáng)； 污泥量小約為活性污泥法的3/4且易于固液別離； 動(dòng)力費(fèi)用省。 生物膜法的缺點(diǎn)： 生物膜載體增加了系統(tǒng)的投資； 附著于固體外表的微生物較難控制； 生物膜法對(duì)環(huán)境溫度要較高，溫度過高過低都會(huì)影響微生物活性。SBR法 SBR是序列間歇式活性污泥法，一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活

18、性污泥法。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反響替代穩(wěn)態(tài)生化反響，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心是SBR反響池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。 SBR工藝優(yōu)點(diǎn)： 理想的推流過程使生化反響推動(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； 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； 工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)行靈活； 處理設(shè)備少，構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于操作和維護(hù)管理。 SBR工藝的缺點(diǎn)

19、： 反響器容積利用率低； 水頭損失大； 如采用人工操作，會(huì)出現(xiàn)因進(jìn)出水工序操作繁鎖，曝氣板容易堵塞。 厭氧生物處理技術(shù)是在厭氧條件下，兼性厭氧和厭氧微生物群體將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳的過程。在厭氧生物處理的過程中，復(fù)雜的有機(jī)化合物被分解，轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單、穩(wěn)定的HYPERLINK :/baike.baidu /view/63037.htm化合物，同時(shí)釋放能量。其中，大局部的能量以HYPERLINK :/baike.baidu /view/34133.htm甲烷的形式出現(xiàn)，這是一種可燃?xì)怏w，可回收利用。同時(shí)僅少量有機(jī)物被轉(zhuǎn)化而合成為新的HYPERLINK :/baike.baidu /view/3

20、687.htm細(xì)胞組成局部，故相對(duì)好氧法來講，厭氧法HYPERLINK :/baike.baidu /view/416969.htm污泥增長(zhǎng)率小得多。厭氧法及適用于高濃度有機(jī)廢水，又適用于中、低濃度有機(jī)廢水。同時(shí)厭氧法HYPERLINK :/baike.baidu /view/5086246.htm可降解某些好氧法難以降解的有機(jī)物。 厭氧處理的優(yōu)點(diǎn): 低營(yíng)養(yǎng)要求對(duì)N、P要求很低； 污泥穩(wěn)定性良好,具有良好的脫水性能,有益于污泥的最終處置； 厭氧污泥可以在不嚴(yán)重影響其活性和其他重要特性的情況下被保持很長(zhǎng)時(shí)間。 厭氧處理的缺點(diǎn): 厭氧微生物對(duì)pH、溫度和毒性等環(huán)境條件極其敏感； 反響過程會(huì)產(chǎn)生惡臭

21、味的氣體。酸化SBR法： 其主要處理設(shè)備是酸化柱和SBR反響器。這種方法在處理啤酒廢水時(shí)，在厭氧反響中，放棄反響時(shí)間長(zhǎng)、控制條件要求高的甲烷發(fā)酵階段，將反響控制在酸化階段。 酸化SBR法優(yōu)點(diǎn)： 由于反響控制在水解、酸化階段反響迅速，故水解池體積??； 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； 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； 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。 酸化SBR法缺點(diǎn)： 酸化SBR法處理中高濃度啤酒廢廢水，酸化至關(guān)重要，酸化效果的好壞直接影響SBR反響器的處理效果，有機(jī)物去除主要集中在S

22、BR反響器中； 酸化SBR法處理啤酒廢水受進(jìn)水堿度和反響溫度的影響，最正確溫度是24，最正確堿度范圍是500750mg/L。內(nèi)循環(huán)UASB反響器氧化溝工藝： 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)，好氧處理為了降低土建費(fèi)用，采用氧化溝工藝。本處理工藝的關(guān)鍵設(shè)備是UASB反響器。該反響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)，反響區(qū)，氣、液、固三相別離系統(tǒng)，沼氣收集系統(tǒng)四個(gè)局部。厭氧微生物對(duì)水質(zhì)的要求不象好氧微生物那么寬，最正確pH為6.57.8，最正確溫度為3540，這就要求廢水進(jìn)入U(xiǎn)ASB反響器之前必需進(jìn)行酸度和溫度的調(diào)節(jié)。內(nèi)循環(huán)UASB技術(shù)是在普通UA

23、SB技術(shù)的根底上增加一套內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，它包括回流水池及回流水泵。UASB反響器的出水水質(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)。 內(nèi)循環(huán)UASB反響器氧化溝工藝優(yōu)點(diǎn)： 采用內(nèi)循環(huán)UASB反響器氧化溝工藝處理啤酒廢水是可行的，其運(yùn)行結(jié)果說明COD總?cè)コ矢哌_(dá)95以上； 由于采用的是內(nèi)循環(huán)UASB反響器和氧化溝工藝串聯(lián)組合的方式，可根據(jù)啤酒生產(chǎn)的季節(jié)性、水質(zhì)和水量的情況調(diào)整UASB反響器或氧化詢處理運(yùn)行組合，以便進(jìn)一步降低運(yùn)行費(fèi)用。3UASB好氧接觸氧化工藝： 此處理工藝中主要處理設(shè)備是上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池，處理主要過程為：廢水經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)，轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)對(duì)SS的去除率達(dá)10%

24、以上，隨著麥殼類有機(jī)物的去除，廢水中的有機(jī)物濃度也有所降低。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。由于增加了厭氧處理單元，該工藝的處理效果非常好。好氧處理對(duì)廢水中SS和COD均有較高的去除率，這是因?yàn)閺U水經(jīng)過厭氧處理后仍含有許多易生物降解的有機(jī)物。 UASB好氧接觸氧化工藝優(yōu)點(diǎn)： 該工藝處理效果好、操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高； 上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池相串聯(lián)的啤酒廢水處理工藝具有處理效率高、運(yùn)行穩(wěn)定 、能耗低、容易調(diào)試和易于每年的重新啟動(dòng)等特點(diǎn)； 整個(gè)工藝對(duì)COD的去除率達(dá)96.6%，對(duì)懸浮物的去除率達(dá)97.3%98%。4UASB+SBR法： 本

25、處理工藝主要包括UASB反響器和SBR反響器。將UASB和SBR兩種處理單元進(jìn)行組合，所形成的處理工藝突出了各自處理單元的優(yōu)點(diǎn)，使處理流程簡(jiǎn)潔，節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用，而把UASB作為整個(gè)廢水達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)預(yù)處理單元，在降低廢水濃度的同時(shí)，可回收所產(chǎn)沼氣作為能源利用。同時(shí)，由于大幅度減少了進(jìn)入好氧處理階段的有機(jī)物量，因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個(gè)廢水處理過程的費(fèi)用大幅度減少。 UASB+SBR法處理工藝優(yōu)點(diǎn)： 節(jié)約廢水處理費(fèi)用，UASB取代原水解酸化池作為整個(gè)廢水達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)預(yù)處理單元，削減了全部進(jìn)水COD的75%，從而降低后續(xù)SBR池的處理負(fù)荷； 節(jié)約污泥處理費(fèi)用，廢水

26、經(jīng)過UASB處理后，75%的有機(jī)物被去除，使SBR處理負(fù)荷大大降低，產(chǎn)泥量相應(yīng)減少； 投資、運(yùn)行費(fèi)用低； 處理啤酒廢水時(shí)流程簡(jiǎn)單，平安操作、維修方便； 工藝調(diào)節(jié)靈活，可使用不同規(guī)模的啤酒廢水處理廠。4.2 工藝選擇 綜上各種處理方法的比較，結(jié)合該啤酒廠廢水主要來自麥芽車間，糖化車間，發(fā)酵車間，罐裝車間，這些車間廢水水質(zhì)、水量在隨季節(jié)波動(dòng)較大，含有多種氨基酸、醇、酵母菌等特點(diǎn)以及北京市的根本資料，本設(shè)計(jì)采用厭氧-好氧結(jié)合法中的UASB+SBR法。此法在處理高濃度啤酒廢水是能培養(yǎng)出具有良好沉降性能的厭氧顆粒污泥，顆粒污泥形成的同時(shí)厭氧細(xì)菌不斷繁殖積累，較多的污泥負(fù)荷時(shí)的細(xì)菌獲得充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。使用

27、該工藝處理降低處理本錢，又能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，其處理效果穩(wěn)定，系統(tǒng)運(yùn)行簡(jiǎn)單費(fèi)用低，而且厭氧處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的沼氣有綜合利用價(jià)值，能實(shí)現(xiàn)污水處理資源化。啤酒廢水中的高濃度有機(jī)物質(zhì)為UASB運(yùn)行提供有利條件。4.3工藝流程 鼓風(fēng)機(jī) 沼氣 格柵調(diào)節(jié)池沉砂池UASBSBR 進(jìn)水 泵 出水泥餅濃縮池污泥脫水間壓濾液上清液5 物料衡算5.1 COD衡算名稱進(jìn)水/C1沉砂池/C2UASB/C3SBR/C4COD/mg/L1600152022865去除率/%58572去除率5.2 BOD5衡算名稱進(jìn)水/C1沉砂池/C2UASB/C3SBR/C4BOD5/mg/L90085518去除率/%58784去除率5.3 SS

28、衡算名稱進(jìn)水/C1沉砂池/C2UASB/C3SBR/C4SS/mg/L40020010040去除率/%505060去除率6 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算6.1 格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算 1設(shè)計(jì)參數(shù) 取中格柵，柵條間隙d=10mm； 柵前水深 h=0.4m；過柵流速v=0.6m/s； 安裝傾角=45；設(shè)計(jì)流量Q=4000m33/s； 總變化系數(shù)取1.8，最大設(shè)計(jì)流量。 (2)設(shè)計(jì)計(jì)算柵條間隙數(shù)(n): 式中： -設(shè)計(jì)流量，m3/s； - 格柵傾角，度； b - 柵條間隙，m； h - 柵前水深，m； v - 過柵流速，m/s。 取n=30條柵槽有效寬度(B): 設(shè)計(jì)采用 B=S(n-1)+bn 式中： S - 格條寬

29、度，m； n - 格柵間隙數(shù)； b - 柵條間隙，m。 進(jìn)水渠道漸寬局部長(zhǎng)度(): 設(shè)柵前水深h=0.4m,那么進(jìn)水渠道寬B1=0.7m,漸寬局部展開角取為20。 式中: B - 柵槽寬度，m ； B1 - 進(jìn)水渠道寬度，m； - 進(jìn)水渠展開角，度。 柵槽與出水渠道連接處的漸窄局部長(zhǎng)度: 過柵水頭損失: 式中： -阻力系數(shù)，其值與柵條的斷面幾何形狀有關(guān)； k - 系數(shù)，水頭損失增大倍數(shù)； - 系數(shù)，與斷面形狀有關(guān)； S - 格條寬度，m； v - 過柵流速，m/s； - 格柵傾角，度。 格柵阻力系數(shù)計(jì)算公式柵條斷面形狀計(jì)算公式說明銳邊矩形：形狀系數(shù)迎水面為半圓形的矩形圓形迎水、背水面均為半圓形

30、的矩形正方形：收縮系數(shù)取k=3,=1.79(柵條斷面為圓形)，v=0.6m/s。 柵槽總高度(H): 取柵前渠道超高；柵前水深h=0.4m；格柵的水頭損失0.177m。 那么總高度H=h+h1+h2 =0.4+0.3+0.177=0.877m 柵槽總長(zhǎng)度(L): 每日柵渣量(W): 式中： Q - 設(shè)計(jì)流量，m3/s； W1 - 柵渣量(m3/103m3污水)，取0.10.01,粗格柵用小值，細(xì)格柵用大值，中格柵用中值； - 污水流量變化系數(shù)，此處取1.8。 ，故應(yīng)采用機(jī)械清渣。 沉砂池的設(shè)置目的就是去除污水中泥沙、煤渣等相對(duì)密度較大的無機(jī)顆粒，以免影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。沉砂池分為平流

31、式沉砂池、豎流式沉砂池、曝氣式沉砂池和旋流式沉砂池。平流式沉砂池構(gòu)造簡(jiǎn)單，除砂效果好，本設(shè)計(jì)采用平流式沉砂池。1平流式沉砂池的設(shè)計(jì)要求如下： 一般去除相對(duì)密度2.65，粒徑大于0.2mm的沙粒確定； 設(shè)計(jì)流量確實(shí)定，一般按最大流量確定； 污水在池內(nèi)的最大流速為0.3m/s，最小流速應(yīng)不小于0.15m； 有效水深不應(yīng)大于1.2m，一般采用0.25-1.0m，每格寬度不宜小于0.6m； 最高流量時(shí)，污水在池內(nèi)的停留時(shí)間不應(yīng)小于30s，一般取30-60m； 池底坡度一般為0.01-0.02，當(dāng)設(shè)置除砂設(shè)備時(shí)，可根據(jù)除砂設(shè)備的要求，確定池底的形狀。 沉砂池的座數(shù)或分格不得少于兩個(gè)，宜按并聯(lián)系列設(shè)計(jì)。污

32、水量較小時(shí)，一備一用，較大時(shí)同時(shí)工作。平流式沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算。沉砂局部的長(zhǎng)度L： 式中：L-沉砂池沉砂局部的長(zhǎng)度，m； v-最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的速度，m/s，設(shè)計(jì)時(shí)取0.15m/s； t-最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的停留時(shí)間，s，本設(shè)計(jì)取60s。 水流斷面面積A: 式中：A-水流斷面面積，； Qmax-最大設(shè)計(jì)流量，。池總寬度B： 式中：B -池總寬度，m； h2 -設(shè)計(jì)有效水深，m。 每格池寬貯砂斗所需的容積V： 式中：V-沉砂斗容積，m3；3； T-排砂時(shí)間的間隔，d； -污水流量總變化系數(shù)。 貯砂斗各局部尺寸計(jì)算： 設(shè)貯砂斗底寬b1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為2為： 貯砂斗的容積V1： 式中： V1

33、-貯砂斗容積，m3； -貯砂斗高度，m； -分別為貯砂斗下口和傷口的面積，m2。貯砂室的高度： 假設(shè)采用重力排砂，池底設(shè)6%坡度坡向砂斗，那么： 池總高度H： 式中： H-池總高度，m； -超高，m。 核算最小流速： 符合要求 式中：-設(shè)計(jì)最小流量，； -最小流量時(shí)工作的沉砂池?cái)?shù)目； -最小流量時(shí)沉砂池中的過水?dāng)嗝婷娣e，。理論上每日的污泥量: W=Q(C0-C1)/106(1-0.97) 式中： Q - 設(shè)計(jì)流量，m3/d； C0- 進(jìn)水懸浮物濃度，mg/L； C1- 出水懸浮物濃度，mg/L； P0- 污泥含水率，%。 6.3 污水提升泵房的設(shè)計(jì)計(jì)算 污水泵站是HYPERLINK :/bai

34、ke.baidu /view/326888.htm污水系統(tǒng)的重要組成局部，特點(diǎn)是水流連續(xù)，水流較小，但變化幅度大，水中污染物含量多。因此，設(shè)計(jì)時(shí)集水池要有足夠的調(diào)蓄容積，并應(yīng)考慮備用泵，此外設(shè)計(jì)時(shí)盡量減少對(duì)環(huán)境的污染，污水泵站分為兩種：設(shè)置于污水管道系統(tǒng)中，用以抽升城市污水的泵站；設(shè)置于污水處理廠內(nèi)用來提升污水的泵站，作用是為后續(xù)的工藝提供水流動(dòng)力。泵房用于提升污水廠的污水，以保證污水能在后續(xù)處理構(gòu)筑物內(nèi)暢通的流動(dòng)。設(shè)計(jì)流量： Q=4000m33/h=46L/s 選泵：3/h，查?給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)?第11冊(cè)，擬選用150WL200-10-50-15型立式污水泵，每臺(tái)水泵的流量為Q=200m3/

35、h?？紤]選用2臺(tái)水泵，其中一臺(tái)備用。6.4 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算1啤酒廢水的水量和水質(zhì)隨時(shí)間的變化幅度較大，為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運(yùn)行，需對(duì)廢水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。使用調(diào)節(jié)池可以把不同時(shí)間排放出的不同濃度廢水混合均勻，調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)。該啤酒廠廢水 pH=57，需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)池的類型分為斜排槽式調(diào)節(jié)池、折流式調(diào)節(jié)池、曝氣式調(diào)節(jié)池。由于啤酒廢水含有機(jī)物濃度較高，應(yīng)選曝氣式調(diào)節(jié)池。2設(shè)計(jì)要點(diǎn) 池中最高水位不高于進(jìn)水管的設(shè)計(jì)高度，最低水位為死水位； 調(diào)節(jié)池的形狀宜為方形或圓形，以利于完全形成混合狀態(tài)，長(zhǎng)形水池宜設(shè)多個(gè)進(jìn)口和出口； 調(diào)節(jié)池中應(yīng)設(shè)沖洗裝置、溢流裝置、排除漂浮物和泡沫裝置，以及

36、灑水消泡裝置； 為使在線調(diào)節(jié)池運(yùn)行良好，宜設(shè)混合和曝氣裝置； 調(diào)節(jié)池出口宜設(shè)測(cè)流裝置，以監(jiān)控所調(diào)節(jié)的流量。設(shè)計(jì)參數(shù) 水力停留時(shí)間T = 6h ； 設(shè)計(jì)流量Q =4000m333/s；設(shè)計(jì)計(jì)算 調(diào)節(jié)池有效容積： 調(diào)節(jié)池水面面積： 取池子總高度H=5.5m,其中超高0.5m,有效水深h=5m，那么池面積為： 調(diào)節(jié)池的尺寸：池長(zhǎng)取L =14m ,池寬取B = 14 m ，那么池子總尺寸為：為使廢水混合均勻，調(diào)節(jié)池下設(shè)兩臺(tái)LFJ-350反響攪拌機(jī)，單臺(tái)功率9.0kw. 投藥量計(jì)算：由于廢水pH=57，屬于酸性廢水，需要加堿進(jìn)行調(diào)節(jié)，使pH調(diào)節(jié)到7時(shí)，選擇投加石灰CaO。CaO的投加量應(yīng)滿足下式： X=

37、1.1kg，石灰的投加量至少1.1kg。6.5 UASB反響器的設(shè)計(jì)計(jì)算1UASB，即上流式厭氧污泥床，集生物反響與沉淀于一體效率高的厭氧反響器。UASB使廢水得到全面的凈化，根本到達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)。它的污泥床內(nèi)生物量多，容積負(fù)荷率高，廢水在反響器內(nèi)的水力停留時(shí)間較短，因此所需池容大大縮小。設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量4000； 容積負(fù)荷Nv5.0kgCOD/(m3d)； 污泥產(chǎn)率0.12kgMLSS/kgCOD；3/kgCOD。3設(shè)計(jì)計(jì)算 UASB反響器容積確實(shí)定： 本設(shè)計(jì)采用容積負(fù)荷法確定體積： 式中： Q - 設(shè)計(jì)流量，m3/s； S0- 進(jìn)水COD含量,mg/L; Nv -容積負(fù)荷,kgCOD/(m3

38、d).取有效容積系數(shù)0.8，反響器實(shí)際容積: 主要構(gòu)造尺寸確實(shí)定:將UASB設(shè)計(jì)成圓形池子，布水均勻，處理效果好。取水力負(fù)荷q0.8m3/(m2h) 反響器高度 : 因外表積較大，采用2座相同的UASB反響器 單池直徑： ，取D=12m。 污水在UASB反響器中的停留時(shí)間： 式中：T 污水的停留時(shí)間，h；V反響器的容積，m3；Q污水的每天流量，m3/d。 實(shí)際橫截面積為: 實(shí)際外表水力負(fù)荷： ，故設(shè)計(jì)符合要求。 配水系統(tǒng)設(shè)計(jì): 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為圓形布水器，每個(gè)UASB反響器設(shè)36個(gè)布水點(diǎn)。 參數(shù):每個(gè)池子流量：。 設(shè)計(jì)計(jì)算： 圓環(huán)直徑計(jì)算：每個(gè)孔口效勞面積為: , a在14m2之間，符合設(shè)計(jì)要求

39、可設(shè)3個(gè)圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設(shè)6個(gè)孔口，中間設(shè)12個(gè)，最外圍設(shè)18個(gè)孔口A內(nèi)圈6個(gè)孔口設(shè)計(jì): 效勞面積： 折合為效勞圓的直徑為： 用此直徑作一個(gè)虛圓，在該圓內(nèi)等分虛圓面積處設(shè)一實(shí)圓環(huán)，其上布6個(gè)孔口，那么圓的直徑計(jì)算如下： B中圈12個(gè)孔口設(shè)計(jì): 效勞面積： 折合成效勞圓直徑為： 中間圓環(huán)直徑計(jì)算如下： C外圈18個(gè)孔口設(shè)計(jì): 效勞面積： 折合成效勞圈直徑為： 外圓環(huán)的直徑d3計(jì)算如下： 三相別離器設(shè)計(jì): A三相別離器要具有氣、液、固三相別離的功能；三相別離器的設(shè)計(jì)主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液別離器的設(shè)計(jì)。三相別離器的沉淀區(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

40、量和外表負(fù)荷率決定。 B由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機(jī)物還可以發(fā)生一定的生化反響產(chǎn)生少量氣體，這對(duì)固液別離不利，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下要求： 沉淀區(qū)水力外表負(fù)荷凈水的,故取s 由斯托克斯工式可得氣體上升速度為： Va=V2 因?yàn)椋蕽M足設(shè)計(jì)要求。 出水系統(tǒng)設(shè)計(jì):采用鋸齒形出水槽，槽寬0.1m,槽高0.1m。 排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì): 產(chǎn)泥量為kgMLSS/d每日產(chǎn)泥量652.8kgMLSS/d，那么每個(gè)USAB日產(chǎn)泥量326.4 kgMLSS/d,可用250mm排泥管，每天排泥一次。 理論上每日的污泥量: W=Q(C0-C1)/106(1-0.98)式中： Q - 設(shè)計(jì)流量，m3/d； C0- 進(jìn)水懸浮物濃度，

41、mg/L； C1- 出水懸浮物濃度，mg/L； P0- 污泥含水率，%。 產(chǎn)氣量計(jì)算:每日產(chǎn)氣量1600400010-3=2720m3/d6.6 SBR反響器的設(shè)計(jì)計(jì)算經(jīng)UASB處理后的廢水,COD含量仍然很高,要到達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn),必須進(jìn)一步處理,即采用好氧處理。設(shè)計(jì)參數(shù) 污泥負(fù)荷率：5/(kgMLSSd)。 污泥濃度和SVI：污泥濃度采用2000mgMLSS/L,SVI取100。 反響周期： SBR周期采用T=6h,反響器一天內(nèi)周期數(shù)n=24/6=4。 周期內(nèi)時(shí)間分配： 反響池?cái)?shù)N=6；進(jìn)水時(shí)間：T/N=6/6=1.0h；反響時(shí)間：3.0h； 靜沉?xí)r間：1.0h； 排水時(shí)間：0.5h。 周期進(jìn)水

42、量： 設(shè)計(jì)水量為：Q=4000m333/s設(shè)計(jì)計(jì)算 反響池有效容積： 式中： n - 反響器一天內(nèi)周期數(shù)； Q0 - 周期進(jìn)水量,m3/s； S0 - 進(jìn)水BOD含量,mg/L； X - 污泥濃度,mgMLSS/L； Ns - 污泥負(fù)荷率。 反響池最小水量： 反響池中污泥體積： VminVx,符合設(shè)計(jì)要求。 校核周期進(jìn)水量： 周期進(jìn)水量應(yīng)滿足下式： ，符合設(shè)計(jì)要求。 確定單座反響池的尺寸： SBR有效水深取5.0m,超高0.5m,那么SBR總高為5.5m。2，設(shè)SBR的長(zhǎng)：寬=2：1，那么SBR的池寬為：5.5m；池長(zhǎng)為：11m。 SBR反響池的最低水位為： SBR反響池污泥高度為：要求。 鼓

43、風(fēng)曝氣系統(tǒng): A確定需氧量O2公式： a- 微生物對(duì)有機(jī)污染物氧化分解過程的需氧kg； Q - 污水設(shè)計(jì)流量，m3/d； S0 - 進(jìn)水BOD含量,mg/l； S0 - 出水BOD含量,mg/l ； b- 微生物通過內(nèi)源代謝的自身氧化 過程的需氧率，kg； Xv -單位曝氣池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮 固體MLVSS量,kg/m3 。 取a=0.5, b=0.15；出水Se =11.2mg/L；Xv=f3；V=6V1=6 代入數(shù)據(jù)可得： O240001588.8=543.88kg O2/d供氧速率為： R= O2/242/h B布?xì)庀到y(tǒng)的計(jì)算 反響池的平面面積為：2,那么需363/1.7=214個(gè).取

44、214個(gè)擴(kuò)散器，每個(gè)池子需36個(gè)。 C空氣管路系統(tǒng)計(jì)算按SBR的平面圖，布置空氣管道，在相鄰的兩個(gè)SBR池的隔墻上設(shè)一根干管，共兩根干管，在每根干管上設(shè)5對(duì)配氣豎管，共10條配氣豎管。那么每根配氣豎管的供氣量為： 本設(shè)計(jì)每個(gè)SBR池內(nèi)有36個(gè)空氣擴(kuò)散器,那么每個(gè)空氣擴(kuò)散器的配氣量為： 由此條件可選擇羅茨RME-20型鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速1170r/min，配套電機(jī)功率為75kw。 理論上每日的污泥量: W=Q(C0-C1)/106(1-0.97)式中： Q - 設(shè)計(jì)流量，m3/d； C0- 進(jìn)水懸浮物濃度，mg/L； C1- 出水懸浮物濃度，mg/L； P0- 污泥含水率，%。 污泥產(chǎn)量計(jì)算:選取a=0.6,b=0.075,那么污泥產(chǎn)量為： x=aQSr-bVXv 4000 為方便污泥的后續(xù)處理機(jī)械脫水，需對(duì)污泥進(jìn)行濃縮處理，以降低污泥的含水率。本設(shè)計(jì)采用間歇式重力濃縮池。設(shè)計(jì)參數(shù) 啤酒廢水處理過程產(chǎn)生的污泥來自以下幾局部： 沉砂池，Q13/d,含水率97%； UASB反響器，Q2=20m3/d,含水率98%； SBR反響器，Q3=16m3/d,含水率99%； 總