啤酒廢水設(shè)計預(yù)案培訓(xùn)教案

1、79/79啤酒廢水設(shè)計方案1 概述 1.1 工程概況 某啤酒廠位于江南某市，該地區(qū)常年主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)。該廠以大麥為要緊原料生產(chǎn)啤酒，年生產(chǎn)規(guī)模為3萬噸啤酒，擁有職員500多名。其生產(chǎn)過程中排放量為生產(chǎn)量的25倍，污水含有高濃度的有機污染物，是該市的污染大戶。為此，環(huán)保局要求該廠對其廢水進行限期治理，以達(dá)到有關(guān)部門有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，防止對附近河道的進一步污染，并在較短時刻內(nèi)恢復(fù)該河道的水質(zhì)，以消除對廠周邊地區(qū)居民和其他企業(yè)生活和生產(chǎn)的阻礙。該廠排放的生產(chǎn)廢水(不包括生活污水)的水質(zhì)為：CODCr=800-1200mg/L,BOD5=500-750mg/L,SS=180-250mg/L,PH=6-8

2、,色度為200倍。該公司按三班制方式生產(chǎn)，每天從生產(chǎn)車間集中排出無規(guī)律排放廢水。該廠擬建廢水處理站，要求廢水經(jīng)處理后達(dá)到啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB19821-2005）.1.2 啤酒生產(chǎn)工藝 啤酒生產(chǎn)過程要緊分為：制麥、糖化、發(fā)酵、罐裝四個部分。 在計算機及檢測設(shè)備的配合下，借助監(jiān)控組態(tài)軟件平臺，可依照不同需要選擇不同操縱方案，實現(xiàn)生產(chǎn)過程溫度、壓力等參數(shù)的精確調(diào)節(jié)，確保生產(chǎn)工藝要求。幾十年來的啤酒產(chǎn)業(yè)進展，是一個工業(yè)化到自動化不斷演變的過程。啤酒產(chǎn)業(yè)的以后也應(yīng)與其它流程行業(yè)相似，逐漸向管控一體化方向過渡，使生產(chǎn)數(shù)據(jù)更好地整合到經(jīng)營決策渠道，生產(chǎn)操縱模型將愈加趨于合理，智能化程度也將得到進一

3、步提高。 1.3 廢水來源 由圖中能夠看出，廢水要緊來源有：麥芽生產(chǎn)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、過濾洗滌水；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水；以及工廠職員的生活用水等等。 1.4 國內(nèi)啤酒廠廢水水質(zhì)情況 廢水種類廢水來源占總廢水量的/%COD /(mg/l)混合廢水 COD/(mg/l)綜合廢水 COD/(mg/l)高濃度有機廢水麥糟水、糖化車間的刷鍋水等51020000-400004000-60001000-1500發(fā)酵車間的前酵罐、后酵罐洗滌水、洗酵母水等20252000-3000

4、低濃度有機廢水制麥車間浸麥水、刷鍋水、沖洗水等2025300-400300-700罐裝車間的酒桶、酒瓶洗滌水3040500-800冷卻水各種冷凝水、冷卻水及殺菌水無有機污染物100由上表可知：啤酒生產(chǎn)過程用水量專門大，特不是釀造、罐裝工序過程，由于大量使用新奇水，相應(yīng)產(chǎn)生大量廢水。由于啤酒的生產(chǎn)工序較多，不同啤酒廠生產(chǎn)過程中噸酒耗水量和水質(zhì)相差較大，治理和技術(shù)水平較高的啤酒廠噸酒耗水量為8-12噸。2 水質(zhì)水量和處理要求 2.1 原水水質(zhì) 原水中包括生產(chǎn)污水與生活污水，生產(chǎn)污水為其生產(chǎn)能力的25倍，那確實是1噸啤酒產(chǎn)生25噸的生產(chǎn)污水。啤酒廠年產(chǎn)量為3萬噸，每天排放的生產(chǎn)污水為2054.8 m

5、3。生活污水按每人每天180升計算，啤酒廠有職員500人，每天產(chǎn)生活污水：90 m3。因此，綜合排放水量Q為Q=2200CODCr:1200mg/LBOD5:750mg/LSS:250mg/LPH:6-8NH3-N：2.6 mg/lTN：35 mg/lTP：10 mg/l含少量油類色度: 2002.2 總設(shè)計規(guī)模 Q=2200 m2.3 處理要求 該污水處理站的排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)、啤酒工藝污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等。選擇較嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，廢水處理系統(tǒng)的最終排放執(zhí)行啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB19821-2005）一級標(biāo)準(zhǔn)。 CODcr80mg/lBOD520mg/l SS70

6、mg/l PH: 6-9 NH3-N15 mg/lTN 20 mg/l T1 mg/l TP 3 mg/l 2.4 設(shè)計依據(jù) 都市污水處理工程項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn) （2001） 室外排水設(shè)計規(guī)范 GB50014-2006 啤酒工藝污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB19821-2005 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) GB8978-1996 給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB 5000692002 國家現(xiàn)行的建設(shè)項目環(huán)境愛護法規(guī)、條例 其它有關(guān)設(shè)計規(guī)范 3 工藝流程的選擇 3.1 水質(zhì)分析 鑒于啤酒廢水自身的特性，啤酒廢水不能直接排入水體，據(jù)統(tǒng)計，啤酒廠工業(yè)廢水如不經(jīng)處理，每生產(chǎn)100噸啤酒所排放出的BOD值相當(dāng)于14000人生活污水

7、的BOD值，懸浮固體SS值相當(dāng)于8000人生活污水的SS，其污染程度是相當(dāng)嚴(yán)峻的，因此要對啤酒廢水進行一定的處理。啤酒廢水要緊來自麥芽車間（浸麥廢水），糖化車間（糖化，過濾洗滌廢水），發(fā)酵車間（發(fā)酵罐洗滌，過濾洗滌廢水），灌裝車間（洗瓶，滅菌廢水及瓶子破裂流出的啤酒）以及冷卻水和成品車間洗滌水，辦公樓、食堂、浴室的生活污水等。工業(yè)廢水要緊含糖類，醇類等有機物，有機物濃度較高，盡管無毒，但易于腐敗，排入水體要消耗大量的溶解氧，對水體環(huán)境造成嚴(yán)峻危害。啤酒廢水的水質(zhì)和水量在不同季節(jié)有一定差不，處于高峰流量時的啤酒廢水，有機物含量也處于高峰。國內(nèi)啤酒廠廢水中：CODcr含量為：10002500mg/

8、L，BOD5含量為：6001500 mg/L，該廢水具有較高的生物可降解性，且含有一定量的凱氏氮和磷。 因為啤酒廢水的BOD/COD比高達(dá)0.5以上，所有具有良好的生物可降解性能，處理方法要緊選擇生物氧化法。在生物氧化過程中，有些微生物如球衣細(xì)菌（俗稱絲狀菌）、酵母菌等雖能適應(yīng)高有機碳、低N量的環(huán)境，由于球衣細(xì)菌、酵母菌等微生物體系大、密度小菌膠團細(xì)菌不能在活性污泥法的處理構(gòu)筑物中正常生長，這也是早期活性污泥處理啤酒廢水不理想的要緊緣故之一。因此，早期啤酒廢水在進行生物氧化處理時，通常采納生物膜法，一般可選用生物接觸氧化法。生物接觸氧化法利用池內(nèi)填料聚攏球衣細(xì)菌等微生物，使處理取得理想的效果，

9、因此啤酒廠廢水處理站的要緊工藝建議采納生物接觸氧化法。也可先采納厭氧處理，降低污染負(fù)荷，再用好氧生物處理。目前國內(nèi)的啤酒廠工業(yè)廢水的污水處理工藝，差不多上以生物化學(xué)方法為中心的處理系統(tǒng)。80年代中前期，多數(shù)處理系統(tǒng)以好氧生化處理為主。由于受場地、氣溫、初次投資限制，除少數(shù)采納塔式生物濾池，生物轉(zhuǎn)盤靠自然充氧外，多數(shù)采納機械曝氣充氧，其電耗高及運行費用高制約了污水處理工程的進展和限制了已有工程的正常使用或運行。 隨著人們關(guān)于節(jié)能價值和意義的認(rèn)識不斷變化與提高，開發(fā)節(jié)能工藝與產(chǎn)品引起了國內(nèi)環(huán)保界的重視。1988年開封啤酒廠國內(nèi)首次將厭氧酸化技術(shù)成功的引用到啤酒廠工業(yè)廢水處理工程中，節(jié)能效果明顯，約

10、節(jié)能3050%，而且使整個工藝達(dá)標(biāo)排放更加容易和可靠。隨著改革開放的進展，90年代初完整的厭氧技術(shù)也在國內(nèi)啤酒、飲料行業(yè)得到應(yīng)用。那個地點所講完整的意義在于除厭氧生化技術(shù)外，沼氣通過自動化系統(tǒng)得到燃燒，這是厭氧系統(tǒng)安全運行和不產(chǎn)生二次污染的重要保證，這也是國內(nèi)外開發(fā)厭氧技術(shù)和設(shè)備應(yīng)充分引起重視的問題。厭氧技術(shù)的引進與應(yīng)用能耗節(jié)約70%以上。以下列舉好氧和厭氧處理方法的各種工藝的處理效果及其優(yōu)缺點：3.1.1 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(chǎn)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

11、理成本較高?；钚晕勰喾?、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：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。該處理工藝的要緊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納此法處理啤酒廢水1,2。據(jù)報道，進水CODcr為12001500 mg/l時，出水 CODcr可降至50100 mg/l，去除率為92%96%。活

12、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。污泥膨脹的緣故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(zhì)缺乏，各營養(yǎng)成分比例失調(diào)，導(dǎo)致微生物不能正常生長而死亡。解決的方法是投加含N，P的化學(xué)藥劑， 但這將使處理成本提高。而較為經(jīng)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）：通過間歇曝氣能夠使動力耗費顯著降低，同時，廢水處理時刻也短于一般活性污泥法。例如，珠江啤酒廠引進比利時SBR專利技術(shù)，廢水處理時刻僅需1920 h ,比一般活性污泥法縮短1011 h，CODcr的去除率也在96%以上3。揚州啤酒廠和三明市大田啤酒廠采納SB

13、R技術(shù)處理啤酒廢水，也收到了同樣的效果4,5。劉永淞等認(rèn)為3，SBR法對廢水的稀釋程度低，反應(yīng)基質(zhì)濃度高，吸附和反應(yīng) 速率都較大，因而能在較短時刻內(nèi)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)約能耗，加拿大安大略省的巴利啤酒廠6、我國的上海啤酒廠和北京五星啤酒廠2 均采納深井曝氣法(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(nèi)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

14、率大，無惡臭產(chǎn)生等。據(jù)測定6，當(dāng)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(dá)97.92%。因此，深井曝氣也有不足之處，如施工難度大，造價高，防滲漏技術(shù)只是關(guān)等。 生物膜法：與活性污泥法不同，生物膜法是在處理池內(nèi)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，可不能出現(xiàn)污泥膨脹的問題。生物接觸氧化池和生物轉(zhuǎn)盤是這類方法的代表，在啤酒廢水治理中均被采納，要緊是降低啤酒廢 水中的BOD5。 生物接觸氧化法：是在微生物固著生長的同時，加以人工曝氣。這種方法能夠得到專門高的生物固體濃度和較高的有機負(fù)荷，因此處理效率高，占地面積也小于活性污泥法。國內(nèi)的淄博啤

15、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納了這種技術(shù)2。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B OD5的去除率分不在80% 和90%以上7。在此基礎(chǔ)上，山東省環(huán)科所改常壓曝氣為加壓曝氣（P=0.250.30 MPa），目的在于強化氧的傳質(zhì)，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(jié)果表明，當(dāng)容積負(fù)荷1 3.33 kg.m-3.d-1COD,停留時刻為34 h時，COD和BOD平均去除率分不達(dá)到 93.52%和99.03% 。由于停留時刻縮短為原來的1/31/4，運轉(zhuǎn)費用也較低8。 生物轉(zhuǎn)盤：是較早

16、用以處理啤酒廢水的方法。它要緊由盤片、氧化槽、轉(zhuǎn)動軸和驅(qū)動裝置等部分組成，依靠盤片的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)廢水與盤上生物膜的接觸和充氧。該法運轉(zhuǎn)穩(wěn)定、動力 消耗少，但低溫對運行阻礙大，在處理高濃度廢水時需增加轉(zhuǎn)盤組數(shù)。該方法在美國應(yīng)用較為普及，國內(nèi)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7。據(jù) 報道，廢水中BOD5的去除率在80%以上7。 3.1.2 厭氧生物處理 厭氧生物處理適用于高濃度有機廢水（CODcr2000 mg/l, BOD51000 mg/l）。它是在無氧條件下，靠厭氣細(xì)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(zhì)有50%90%轉(zhuǎn)化為沼氣（甲烷），而發(fā)酵后的剩余物又可

17、作為優(yōu)質(zhì)肥料和飼料9。因此，啤酒廢水的厭氧生物處理受到了越來越多的關(guān)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(shù)在啤酒廢水的治理方面應(yīng)用最為成熟。UASB的要緊組成部分是反應(yīng)器，其底部為絮凝和沉淀性能良好的厭氧污泥構(gòu)成的污泥床，上部設(shè)置了一個專用的氣-液-固分離系統(tǒng)（三相分離室）10。廢水從反應(yīng)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(yīng)器底部，水則經(jīng)出流堰排出。 實踐證明，UASB成功處理高濃度啤酒廢水的關(guān)鍵是培養(yǎng)出沉降性能良好的厭氧顆粒

18、污泥。顆粒污泥的形成是厭氧細(xì)菌群不斷生殖、積存的結(jié)果，較多的污泥負(fù)荷有利于細(xì)菌獲得充足的營養(yǎng)基質(zhì)，故對顆粒污泥的形成和進展具有決定性的促進作用；適當(dāng)高的水力負(fù)荷將產(chǎn)生污泥的水力篩選，淘汰沉降性能差的絮體污泥而留下沉降性能好的污泥，同時產(chǎn)生剪切力 ，使污泥不斷旋轉(zhuǎn)，有利于絲狀菌互相纏繞成球。此外，一定的進水堿度也是顆粒污泥形成的必要條件，因為厭氧生物的生長要求適當(dāng)高的堿度，例如：產(chǎn)甲烷細(xì)菌生長的最適宜pH值為6.87.2。一定的堿度既能維持細(xì)菌生長所需的pH值，又能保證足夠的平衡緩沖能力16,17。由于啤酒廢水的堿度一般為500800 mg/l(以CaCO3計)18，堿度不足，因此需投加工業(yè)碳酸

19、鈉或氧化鈣加以補充。研究表明4,15，在 UASB啟動時期，保持進水堿度不低于1000 mg/l關(guān)于顆粒污泥的培養(yǎng)和反應(yīng)器在高負(fù)荷下的良好運行十分必要。應(yīng)該指出，啤酒廢水中的乙醇是一種有效的顆?；龠M劑19，它為UASB的成功運行提供了十分有利的條件。 總之，UASB具有效能高，處理費用低，電耗省，投資少，占地面積小等一系列優(yōu)點，完全適用于高濃度啤酒廢水的治理。其不足之處是出水CODcr的濃度仍達(dá)500 mg/l左右，需進行再處理或與好氧處理串聯(lián)才能達(dá)標(biāo)排放。 由上可知，采納厭氧+好氧的工藝處理啤酒廢水是比較合適的，先厭氧使微生物處理掉較多的有機物，然后接好氧工藝做后續(xù)處理，是廢水達(dá)標(biāo)排放是我

20、們這次設(shè)計的大方向。以下列舉各種厭氧+好氧的組合工藝情況及其優(yōu)缺點，然后從中選出2個較為可行的方法進行比較，選取合適的一個作為處理工藝流程并進行詳細(xì)計算。 3.2 各種流程比較 （1） 酸化SBR法處理啤酒廢水：其要緊處理設(shè)備是酸化柱和SBR反應(yīng)器。這種方法在處理啤酒廢水時，在厭氧反應(yīng)中，放棄反應(yīng)時刻長、操縱條件要求高的甲烷發(fā)酵時期，將反應(yīng)操縱在酸化時期，如此較之全過程的厭氧反應(yīng)具有以下優(yōu)點： 由于反應(yīng)操縱在水解、酸化時期反應(yīng)迅速，故水解池體積小； 不需要收集產(chǎn)生的沼氣，簡化了構(gòu)造，降低了造價，便于維護，易于放大； 關(guān)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。同時，經(jīng)水解反應(yīng)后溶解

21、性COD比例大幅度增加，有利于微生物對基質(zhì)的攝取，在微生物的代謝過程中減少了一個重要環(huán)節(jié)，這將加速有機物的降解，為后續(xù)生物處理制造更為有利的條件。 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。 要想使此方法在處理啤酒廢水達(dá)到理想的效果時運行環(huán)境要達(dá)到下列要求： 酸化SBR法處理中高濃度啤酒廢廢水，酸化至關(guān)重要，它具有兩個方面的作用，其一是對廢水的有機成分進行改性，提高廢水的可生化性；其二是對有機物中易降解的污染物有不可忽視的去除作用。酸化效果的好壞直接阻礙SBR反應(yīng)器的處理效果，有機物去除要緊集中在SBR反應(yīng)器中。 酸化SBR法處理啤酒廢水受進水堿度和反

22、應(yīng)溫度的阻礙，最佳溫度是24（2）UASB好氧接觸氧化工藝處理啤酒廢水：此處理工藝中要緊處理設(shè)備是上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池，處理要緊過程為：廢水通過轉(zhuǎn)鼓過濾機，轉(zhuǎn)鼓過濾機對SS的 去除率達(dá)10%以上，隨著麥殼類有機物的去除，廢水中的有機物濃度也有所降低。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刻較長而有沉淀和厭氧發(fā)酵作用。由于增加了厭氧處理單元，該工藝的處理效果特不行。上流式厭氧污泥床能耗低、運行穩(wěn)定、出水水質(zhì)好，有效地降低了好氧生化單元的處理負(fù)荷和運行能耗(因為好氧處理單元的能耗直接和處理負(fù)荷成正比)。好氧處理(包括好氧生物接觸氧化池和斜板沉淀池)對廢水中SS和COD

23、均有較高的去除率，這是因為廢水通過厭氧處理后仍含有許多易生物降解的有機物。 該工藝處理效果好、操作簡單、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、運行穩(wěn)定 、能耗低、容易調(diào)試和易于每年的重新啟動等特點。只要投加占厭氧池體積1/3的厭氧污泥菌種，就能夠保證污泥菌種的平穩(wěn)增長，通過3個月的調(diào)試UASB即可達(dá)到滿負(fù)荷運行。整個工藝對COD的去除率達(dá)96.6%，對懸浮物的去除率達(dá)97.3%98%，該工藝特不適合在啤酒廢水處理中推廣應(yīng)用。 （3）生物接觸氧化法處理啤酒廢水：該工藝采納水解酸化作為生物接觸氧化的預(yù)處理，水解酸化菌通過新陳代謝將水中的固體物質(zhì)水解為溶解

24、性物質(zhì)，將大分子有機物降解為小分子有機物。水解酸化不僅能去除部分有機污染物，而且提高了廢水的可生化性，有益于后續(xù)的好氧生物接觸氧化處理。 該工藝在處理方法、工藝組合及參數(shù)選擇上是比較合理的，充分利用各工序的優(yōu)勢將污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化、去除。然而，假如由于某些構(gòu)筑物的構(gòu)造設(shè)計考慮不周會阻礙運行效果，致使出水水質(zhì)不理想，使生物接觸氧化池的出水(靜沉30 min的澄清液)COD為500600 mg/L，經(jīng)混凝氣浮處理后出水COD仍高達(dá)300 mg/L，遠(yuǎn)高于排放要求(150 mg/L)。 然而此處理方法在設(shè)計和運行中會出現(xiàn)以下問題： 水解酸化池存在的問題要緊是沉淀污泥不能及時排除。由于該廢水中懸浮物濃度較高

25、，因而池內(nèi)污泥產(chǎn)量專門大，而原工藝僅在水解酸化池前端設(shè)計了污泥斗，因此池子的后部專門快就淤滿了污泥。另外，隨著微生物量的增加在軟性生物填料的中間部位形成了污泥團，使得傳質(zhì)面積減小。針對污泥淤積情況，在水解酸化池前可增設(shè)一級混凝氣浮以去除水中的懸浮物，經(jīng)此改進后水解酸化池能長期、穩(wěn)定、有效地運行，其出水COD也從11001200 mg/L降至900 1000mg/L，收到了較好的效果。只是，增設(shè)混凝氣浮增加了運行費用，而且氣浮過程中溶入的O2還可能對水解酸化產(chǎn)生不利阻礙。因此，在設(shè)計采納水解酸化處理懸浮物濃度高的污水時，可增設(shè)污泥斗的數(shù)量以便及時排除沉淀污泥。此外，為防止填料表面形成污泥團應(yīng)采納

26、比表面積大、不結(jié)泥團的半軟性填料。 假如廢水中污染物濃度較高或前處理效果不理想，生物接觸氧化池前端的有機物負(fù)荷較高，使得供氧相對不足，現(xiàn)在該處的生物膜呈灰白色，處于嚴(yán)峻的缺氧狀態(tài)，而池末端成熟的好氧生物膜呈琥珀黃色。同時，水中的生物活性抑制性物質(zhì)濃度也較高，對微生物也有一定的抑制作用。這些因素使得生物接觸氧化池沒有發(fā)揮出應(yīng)有的作用，處理效果不理想。鑒于此，可一采取時期曝氣措施即多點進水，污水沿池長多點流入生物接觸氧化池以均分負(fù)荷，消除前端缺氧及抑制性物質(zhì)濃度較高的不利阻礙。改為多點進水并通過一段時刻的穩(wěn)定運行后，生物接觸氧化池的出水(30 min的澄清液)COD為200300 mg/L。再經(jīng)混

27、凝氣浮工序處理后最終出水COD150 mg/L(一般在130 mg/L)，達(dá)到了排放要求。 在調(diào)試運行過程中，生物接觸氧化池中生物膜脫落、氣泡直徑變大(曝氣方式為微孔曝氣)、出水渾濁、處理效果惡化的現(xiàn)象時有發(fā)生。經(jīng)研究、分析、驗證發(fā)覺這是由于負(fù)荷波動或操作不當(dāng)造成溶解氧不足而引起的。溶解氧不足使得生物膜由好氧狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)，其附著力下降，在空氣氣泡的攪動下生物膜大量脫落，導(dǎo)致水粘度增加、氣泡直徑增大、氧轉(zhuǎn)移效率下降，這又進一步造成缺氧，如此形成惡性循環(huán)致使處理效果惡化。 在調(diào)試運行初期，發(fā)生這種現(xiàn)象時一般是增大供氣量以提高供氧能力來消除缺氧，結(jié)果由于氣泡攪動強度增大，造成了更大范圍的生物膜

28、脫落、水粘度更大、氧轉(zhuǎn)移效率更低，非但沒 能提高供氧能力反而使情況更糟。正確的處理措施應(yīng)是減小曝氣量，待脫落的生物膜隨水流 流出后再逐漸增加曝氣量使溶解氧濃度恢復(fù)到原有水平，若水溫適宜則23 d后生物膜就可恢復(fù)正常。 因此當(dāng)采納此工藝處理啤酒廢水時要遵循下列要求：采納水解酸化作為預(yù)處理工序時應(yīng)考慮懸浮物去除措施。采納推流式生物接觸氧化池時，為幸免前端有機物負(fù)荷過高可采納多點進水。應(yīng)嚴(yán)格操縱溶解氧濃度，供氧不足會造成生物膜大范圍脫落，導(dǎo)致運行失敗。 （4） 內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器氧化溝工藝處理啤酒廢水：此工藝采納厭氧和好氧相串聯(lián)的方式，厭氧采納內(nèi)循環(huán)UASB技術(shù)，好氧處理用地有一處狹長形池塘，為了

29、降低土建費用，因地制宜，采納氧化溝工藝。本處理工藝的關(guān)鍵設(shè)備是UASB反應(yīng)器。該反應(yīng)器是利用厭氧微生物降解廢水中的有機物，其主體分為配水系統(tǒng)，反應(yīng)區(qū)，氣、液、固三相分離系統(tǒng)，沼氣收集系統(tǒng)四個部分。厭氧微生物對水質(zhì)的要求不象好氧微生物那么寬，最佳pH為6.57.8，最佳溫度為35402，而本工程的啤酒廢水水質(zhì)超出了那個范圍。這就要求廢水進入UASB反應(yīng)器之前必需進行酸度和溫度的調(diào)節(jié)。這無形中增加了電器。儀表專業(yè)的設(shè)備投資和設(shè)計難度。 內(nèi)循環(huán)UASB技術(shù)是在一般UASB技術(shù)的基礎(chǔ)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反應(yīng)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

30、統(tǒng)。如此一來能提高UASB反應(yīng)器對進水水溫、pH值和COD濃度的適應(yīng)能力，只需在UASB反應(yīng)器進水前對其pH和溫度做一粗調(diào)即可。 UASB反應(yīng)器采納環(huán)狀穿孔管配水，通過三相分離器出水，并在三相分離器的上方增加側(cè)向流絮凝反應(yīng)沉淀器，它由玻璃鋼板成60安裝而成，能在最大程度上截留三相分離出水中的顆粒污泥。 此處理工藝要緊有以下特點：實踐證明，采納內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器氧化溝工藝處理啤酒廢水是可行的，其運行結(jié)果表明CODCr總?cè)コ矢哌_(dá)95以上。（5） UASB+SBR法處理啤酒廢水：本處理工藝要緊包括UASB反應(yīng)器和SBR反應(yīng)器。將UASB和SBR兩種處理單元進行組合，所形成的處理工藝突出了各自處理

31、單元的優(yōu)點，使處理流程簡潔，節(jié)約了運行費用，而把UASB作為整個廢水達(dá)標(biāo)排放的一個預(yù)處理單元，在降低廢水濃度的同時，可回收所產(chǎn)沼氣作為能源利用。同時，由于大幅度減少了進入好氧處理時期的有機物量，因此降低了好氧處理時期的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個廢水處理過程的費用大幅度減少。采納該工藝既降低處理成本，又能產(chǎn)生經(jīng)濟效益。同時UASB池正常運行后，每天產(chǎn)生大量的沼氣，將其回收作為熱風(fēng)爐的燃料，可供飼料烘干使用。UASB去除COD達(dá)7 500 kg/d，以沼氣產(chǎn)率為0.5m3/kgCOD計算，UASB產(chǎn)氣量為3500m3/d(甲烷含量為55%65%)。沼氣的熱值約為22 680kJ/m3，煤的

32、熱值為21 000 kJ/t計算，則1m3沼氣的熱值相當(dāng)于1 kg原煤，如此可節(jié)煤約4 t/d左右，年收益約為39.6萬元。 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：節(jié)約廢水處理費用。UASB取代原水解酸化池作為整個廢水達(dá)標(biāo)排放的一個預(yù)處理單元，削減了全部進水COD的75%，從而降低后續(xù)SBR池的處理負(fù)荷，使SBR池在廢水處理量增加的情況下，運行周期同樣為12 h，廢水也能達(dá)標(biāo)排放。也確實是講，耗電量并沒有隨廢水處理量的增加而增加。同原工藝相比較，每天實際節(jié)約1 5002 500 m33.3工藝流程的擬定 由上可看出比較經(jīng)典的是傳統(tǒng)的水解酸化+接觸氧化法與先進的UA

33、SB+SBR工藝法。2個工藝各有其優(yōu)缺點，差異也較大，現(xiàn)將這兩個工藝方法進行比較，從中選取適用的一個作為該啤酒廠污水處理的實際方案。方案一為生物接觸氧化法；方案二為酸化-SBR法。 方案一流程圖： 方案一的流程講明： 第一時期為預(yù)處理時期，格柵+調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池出水用泵直接打到水解酸化池，污水經(jīng)格柵去除較大的雜質(zhì)，經(jīng)調(diào)節(jié)池后，水質(zhì)水量得到均化。 第二時期為水解酸化時期，水解、產(chǎn)酸時期的產(chǎn)物要緊為小分子有機物，可生物降解性一般較好。故水解池能夠改變原污水的可生化性，從而減少反應(yīng)的時刻和處理的能耗。水解酸化池對COD的去除率為40%。 第三時期為接觸氧化時期，用來降解小分子有機物，接觸氧化法的污泥不

34、需回流，可不能發(fā)生污泥膨脹的現(xiàn)象，而且負(fù)荷高，產(chǎn)泥少，可減小曝氣池體積。接觸氧化池多極串聯(lián)，設(shè)計對COD去除率為95%。 第四時期為二沉池，對接觸氧化池的出水進行沉淀，從而得到澄清的出水。通過沉淀作用后，出水便可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)排出廠區(qū)。 污泥處理經(jīng)濃縮池濃縮后，脫水外運。濾液送到細(xì)格柵池子進行處理。該處理工藝是輕工部設(shè)計院為代表的推舉采納方案，河南開封啤酒廠、青島湖島啤酒廠、廈門冷凍廠啤酒廠等均采納此處理工藝流程，處理后均達(dá)標(biāo)排放。細(xì)格柵起初步的固液分離作用，故不設(shè)初沉池；酸化池中設(shè)填料，為細(xì)菌提供呈立體狀的生物床，把水中的顆粒物質(zhì)和膠體物質(zhì)截留和吸附，同時在水解細(xì)菌作用下，將不溶解性有機物水解

35、為溶解性物質(zhì)，在產(chǎn)酸菌協(xié)同作用下，將大分子物質(zhì)、難于生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的小分子物質(zhì)微生物所需要的營養(yǎng)，要緊為碳水化合物、氮化合物、水、無機鹽類(氮和磷)及維生素。通常要求CODNP=10051,為滿足此要求，故在接觸氧化池前投加氨氮。 方案二流程圖： 方案二的流程講明： 第一時期為預(yù)處理時期，格柵+調(diào)節(jié)池后，出水用泵直接打到水解酸化池，污水經(jīng)格柵去除較大的雜質(zhì)，經(jīng)調(diào)節(jié)池后，水質(zhì)水量得到均化。 第二時期為厭氧生化時期，UASB具有容積負(fù)荷高,運行成本低,占地面積小,污泥最少,設(shè)備簡單等優(yōu)點,是高濃度有機廢水前處理的有效處理方法,同時UASB差不多在傳統(tǒng)形式的基礎(chǔ)上進行改造,形成了多

36、種更高效和方便的厭氧發(fā)生器。 第三時期為SBR反應(yīng)時期，SBR池為間歇式活性污泥池，集曝氣、沉淀于一身，進一步降解小分子有機物，產(chǎn)泥少且不必回流污泥。可省掉沉淀池和污泥回流的設(shè)施。 污泥處理經(jīng)濃縮池濃縮后，脫水外運。濾液送到細(xì)格柵池子進行處理。該工藝以厭氧生化-SBR為主體。水解酸化池內(nèi)設(shè)填料(球形填料)，水力停留時刻為4h左右(利用厭氧過程的前時期)，COD去除率80%。SBR反應(yīng)池內(nèi)反應(yīng)時刻約為6h左右，水溫2025，污泥濃度44 污水處理方案比較 4.1 要緊構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù) 方案一方案二調(diào)節(jié)池停留時刻6h6h厭氧池容積負(fù)荷 停留時刻 污泥產(chǎn)率3.6kgCOD/m3/d 4h 0.05kg

37、MLSS/kgCOD4kgCOD/m3/d 10h 0.07kgVSS/kgCOD好氧池容積負(fù)荷 停留時刻 污泥產(chǎn)率1.5kgBOD/m3/d 11h 0.2kgMLSS/kgCOD0.1kgBOD/kgMLSS/d 8h 0.8kgVSS/kgBOD5二沉池停留時刻2.5h構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)選擇講明：(1) 調(diào)節(jié)池：調(diào)節(jié)池按2200m3/d計算，停留時刻設(shè)為6h，有效水深為(2) 厭氧反應(yīng)器：方案一為水解酸化池，該池降解部分大分子有機物，按傳統(tǒng)經(jīng)驗數(shù)據(jù)降解率設(shè)為30%；方案二為UASB反應(yīng)器，因其降解有機物能力比水解酸化池高，因此容積負(fù)荷也比水解酸化較高。 (3) 好氧反應(yīng)器：方案一為接觸氧化池

38、，大部分的有機物在那個地點被降解，考慮到出水水質(zhì)的要求，停留時刻較長；方案二為SBR反應(yīng)器，周期設(shè)為8h，進水時攪拌不曝氣，曝氣后有2小時的攪拌時刻用來去除N、P。(4) 二沉池：由于SBR反應(yīng)器已有沉淀效果故方案二中不設(shè)二沉池。 4.2 兩個方案要緊構(gòu)筑物的比較表 要緊設(shè)計參數(shù)水解酸化+接觸氧化工藝UASB+SBR工藝中格柵中格柵過水能力Q=2200 m3過柵流速v=0.6 m3柵間距10mm單位柵渣量0.06 m3柵渣/10同方案一調(diào)節(jié)池及提升泵調(diào)節(jié)池及提升泵設(shè)計流量Q=2200 m停留時刻為6h；池深4m； 有效容積550 m尺寸：12m12m4.5m 攪拌機型號：JWH-650-1 提

39、升泵揚程同方案一提升泵揚程15m，流量91.7 m水解酸化池UASB反應(yīng)池設(shè)計流量Q=2200 m表面負(fù)荷q=1.0 m3/ m2HRT=4h；有效水深4m； 有效容積370m3尺寸：10m9.5m污泥產(chǎn)率0.05kgMLSS/kgCOD設(shè)計流量Q=2200 m容積負(fù)荷4kgCOD/ m3/dHRT=10h；有效水深3.5m； 有效容積440 m3超高0.5m 尺寸：4*污泥產(chǎn)率0.07kgVSS/kgCOD水利負(fù)荷0.7 m3/ m2接觸氧化池SBR反應(yīng)池設(shè)計流量Q=2200 m容積負(fù)荷1.5kgBOD/ m3d 填料容積1080填料高度3m；總高4.8mHRT=11h；需氧量15 m3/

40、m2 尺寸：6*7m9污泥產(chǎn)率0.2kgMLSS/kgCOD設(shè)計流量Q=2200 m進水2h；周期T=8h；設(shè)4座 有效容積4*445m3充水比0.7 有效水深5m，超高0.5m尺寸：4*14m7m二沉池?zé)o設(shè)計流量Q=2200 m表面負(fù)荷q=2.52 m3/ m2HRT=2.5h；上升流速v=2.5m/h 尺寸：圓柱部分：6.5m6.85m 圓錐部分：錐底超高0.3m；緩沖高度0.5m 總高12.4.3污泥的處理處置序號項目水解-好氧處理UASB-SBR處理1污泥量kg/d639401350002污泥體積/m3/d63.94135.03污泥貯存池/m333無4污泥濃縮池/m390102.855

41、脫水機房/ m32402404.4 計算方案可行性 4.4.1 有機物的去除 序號項目水解-好氧處理UASB-好氧處理Q=2200m3/d,進水COD=1200mg/l,BOD5=1水解池UASB反應(yīng)器HRT/h410COD去除率/%3080BOD去除率/%85出水COD/mg/l840240出水BOD/mg/l5251152接觸氧化法SBR法HRT/h118COD去除率/%9590BOD去除率/%9890進水COD/mg/l840240出水COD/mg/l70（達(dá)標(biāo)排放）60（達(dá)標(biāo)排放）進水BOD/mg/l525115出水BOD/mg/l20（達(dá)標(biāo)排放）20（達(dá)標(biāo)排放）由上表能夠看出兩個工藝

42、流程對有機物的去除均能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，方案二的出水水質(zhì)比方案一的較好。TP、TN的去除 項目水解-好氧處理UASB-好氧處理Q=2200m水解酸化池（30051）UASB反應(yīng)器（25051）去除BOD350mg/l1020mg/l去除N5.8 mg/l20.4mg/l去除P1.2mg/l4.08mg/l出水TN29.2 mg/l14.6mg/l出水TP8.8mg/l5.92mg/l接觸氧化池（10051）SBR反應(yīng)器（除磷SBR）去除BOD830mg/l160 mg/l去除N41.5mg/l（加N肥）60%去除P8.3mg/l85%出水TN5mg/l （達(dá)標(biāo)排放）5.8mg/l （達(dá)標(biāo)排放）出水

43、TP0.9mg/l （達(dá)標(biāo)排放）0.89mg/l （達(dá)標(biāo)排放）由上表能夠看出兩個工藝流程對N、P的去除均能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，方案二的出水水質(zhì)比方案一的較好4.5 工藝方案的經(jīng)濟比較 依照這兩套流程的處理工藝，選擇合理的工藝設(shè)計參數(shù)，對兩個流程進行工藝計算和工程投資及運行費用計算，分不講明如下： 4.5.1 流程上的土建費用 水解好氧工藝的土建費用見下表 序號構(gòu)筑物名稱有效容積/m3數(shù)量/個土建費用/元1調(diào)節(jié)池55012475002水解酸化池37011665003接觸氧化池108017329104二沉池28511710005儲泥池331162006污泥濃縮池901585007脫水機房24019600

44、08鼓風(fēng)機房3001120000合計1608610UASB+SBR工藝的土建費用見下表 序號構(gòu)筑物名稱規(guī)格m3數(shù)量/個土建費用/元1調(diào)節(jié)沉淀池55012475002UASB44013740003SBR44548195504污泥濃縮池102.851637505脫水機房2401960006鼓風(fēng)機房100140000合計16408004.5.2流程上的設(shè)備費用 水解氧化工藝的設(shè)備費用見下表 序號名稱單位數(shù)量估算備 注1格柵臺3330002用1備2潛污泵臺2400001用1備3鼓風(fēng)機套2400001用1備4曝氣頭個144774005熱交換器臺2500006水下攪拌器臺4100007室內(nèi)自動化設(shè)備個11

45、000008潷水器套42400009自動化監(jiān)控系統(tǒng)臺110000010水封罐臺1300011沼氣收集器14000012帶式壓濾機6500013閥與管道10000014合計898400UASB+SBR的設(shè)備費用見下表 序號 名稱 單位 數(shù)量 估算 備 注 1 格柵 臺 3 33000 2用1備 2 潛污泵 臺 2 40000 1用1備 3 鼓風(fēng)機 套 2 40000 1用1備 4 曝氣頭 個 144 77400 5 熱交換器 臺 2 50000 6 水下攪拌器 臺 4 10000 7 室內(nèi)自動化設(shè)備 個 1 100000 8 潷水器 套 4 240000 9 自動化監(jiān)控系統(tǒng) 臺 1 100000

46、 10 水封罐 臺 1 3000 11 沼氣收集器 1 40000 12 帶式壓濾機 65000 13 閥與管道 100000 14 合計 898400 4.5.3總建設(shè)費用 該建設(shè)費用只包括土建、設(shè)備、安裝費用，而不含場地費用。因任務(wù)書中有規(guī)定場地范圍為2000m2水解氧化工藝： 土建費用+設(shè)備費用+安裝費用=1608610+984000+500000=3092610元。 UASB+SBR工藝： 土建費用+設(shè)備費用+安裝費用=1640800+988400+500000=3129200元。 從建設(shè)費用上看方案一比方案二節(jié)約了3.7萬元；然而從總體費用上看，方案一的占地面積比方案二大，而且方案二

47、每年收集的沼氣能夠為公司節(jié)約8萬元左右的開支；因此從經(jīng)濟角度與長遠(yuǎn)角度看：方案二優(yōu)于比方案一。 4.5.4兩個工藝流程運行費用的比較見下表 序號項目金額/（元/噸廢水）備注水解氧化UASB+SBR1電費0.520.48按0.8元/kwh計2人工費0.0420.042按2500元/人月計3藥劑費0.260.164維護費0.0380.03年維修費按直接的投資的2%計5運行費0.860.712為前4項之和6折舊費0.0520.04折舊費按5%計7處理成本0.9120.752運行費和折舊費之和4.6 總結(jié) 由以上幾張表格的比較可得出以下結(jié)論：水解氧化工藝UASB+SBR工藝污染物去除方面達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，

48、然而N/P的出水濃度比UASB+SBR高達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)且去除率較高，處理效果比較好產(chǎn)泥方面產(chǎn)泥量較大，增加污泥處理費用產(chǎn)泥量比水解氧化工藝少，污泥處理費用少操作方面工藝組合與參數(shù)選擇較為合理，操作簡單處理流程簡潔，全自動化操作，節(jié)約勞動力構(gòu)造方面假如構(gòu)筑物的構(gòu)造不合理會阻礙運行效果，致使出水水質(zhì)下降流程中可回收大量沼氣作為能源，節(jié)約運行費用造價方面造價較高，且運行成本高，占地面積大造價比水解酸化低，運行成本也較低，占地面積小終上所述，該工程應(yīng)選用UASB+SBR工藝處理啤酒廠生產(chǎn)廢水，該工藝具體流程如下：5 要緊處理設(shè)備和構(gòu)筑物的設(shè)計計算 5.1中格柵 作用：去除污水中較大顆粒懸浮物，保證后續(xù)工

49、藝的正常運行。計算時設(shè)計流量以2200 m35.1.1 設(shè)計參數(shù)： 設(shè)計流量：Q=2200m3過柵流速：v2=0.6m/s；柵前水深：h=0.3m 柵條寬度：s=0.01m； 柵條間距：e=0.01m 柵前部分長0.5m ； 格柵傾角：=60 單位柵渣量1=0.06m3柵渣/105.1.2 設(shè)計計算 （1）柵條數(shù)柵條間隙數(shù)n=12.5（取n=13）（2）格柵寬度 柵槽有效寬度B2=s（n-1）+en=0.01(13-1)+0.01x13=0.25經(jīng)計算，由于流量過小，造成格柵難以實現(xiàn)，按設(shè)計經(jīng)驗取柵槽寬度0.8m 則代入上式，可得柵條間隙數(shù)n=41（3）進水槽寬進水槽寬取0.7m以便有利施工，

50、為了保障水流速度，施工時將進水槽下方建窄以幸免水流過慢阻礙格柵的正常運行，令漸窄部分寬度為0.4m，高為0.5m以便使格柵容易安裝，且水流不易繞過格柵直接進入調(diào)節(jié)池。（4）過柵水頭損失（h1）因柵條邊為矩形截面，取k=3，則h1=kh0=ksin=3x2.42xxsin60=0.1m其中=（s/e）4/3 h0：計算水頭損失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)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時=2.42（5）柵后槽總高度（H）取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.4m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.4+0.3=0.7 m柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.3+0.1+0.4

51、=0.8 m（6）格柵總長度 格柵總長度L=L1+L2+0.5+1.0+0.6/tan =0.14+0.07+0.5+1.0+0.68/tan60=2.1 m（7）柵渣量的計算 中格柵柵渣量W1取0.06 m3 /103 m3 污水；污水總變化系數(shù)K每日柵渣量=QW186400/（Kz1000）=0.026x86400/(1000 x1.3)=1.728 m采納機械格柵，然而調(diào)節(jié)清理時刻，格柵每2小時清理一次。（8）計算草圖如下：細(xì)格柵計算草圖5.2 調(diào)節(jié)池要緊功能：將一段時刻內(nèi)車間排放廢水的水量、水質(zhì)濃度、酸堿、溫度等進行均質(zhì)均量調(diào)節(jié)，不受廢水高、低峰流量或濃度變化阻礙，確保廢水處理構(gòu)筑物正

52、常運行.5.2.1 設(shè)計流量Q=2200m3/d有效水深h=4m停留時刻t=6h5.2.2 設(shè)計計算 （1）有效容積V： VQt91.7x6=550（2）池子的面積F：FV/h=550/4=138(3）池子的平面尺寸： 采納LB12m（4）池子的總高度H：設(shè)超高h(yuǎn)10.5 m Hhh14.00.54.5 m（5）池子的幾何尺寸：采納LBH12m12考慮到應(yīng)用過程中讓調(diào)節(jié)池真正做到均質(zhì)均量比較困難，在設(shè)計時于池子中間安裝4臺混合攪拌機，型號為JWH-650-1。對污水進行混合同時能夠預(yù)防池底沉淀；調(diào)節(jié)池與格柵合建，格柵槽后出水口跟調(diào)節(jié)池進水口連接，出水口設(shè)出水槽，出通過泵送入UASB反應(yīng)池。（6

53、）攪拌機型號的選擇攪拌機選用4臺立軸式機械混合攪拌機，攪拌機型號為JWH-650-1。漿板深度2500mm，漿葉直徑650mm，漿葉寬度120mm，轉(zhuǎn)速250r/min，功率為7.5kW，重686kg，服務(wù)面積為3m3m5.3 UASB反應(yīng)池 Q=2200m3/d=91.7 m3/h，設(shè)UASB有機COD負(fù)荷為4kg5.3.1反應(yīng)器設(shè)計采納的參數(shù)：參數(shù)： 取值： COD(mg/L) 進水1200，出水400 反應(yīng)溫度/C 25 反應(yīng)區(qū)有效深度h1/m 5.0 空塔水流速度u/(m/h) 1.0m/h 空塔沼氣上升速度ug/(m/h) 1.0m/h 污泥層高度/m 2.53.5 沼氣產(chǎn)率/（m3

54、/ kgCOD（去除） 0.4 污泥產(chǎn)率/（kg TSS/kgCOD（去除） 0.07 5.3.2 UASB反應(yīng)器的有效容積V有效：V有效=Q（Co-Ce）/Nv=2200 x(1200-400)x10-3/4=440(m3)式中 Q設(shè)計處理量，2200m3/dCo，Ce進出水COD的濃度，mg/l；NvCOD容積負(fù)荷，kgCOD/（m3 *d）。5.3.3 UASB反應(yīng)器的形狀及尺寸的確定：污水上升流速一般為0.6-0.9m/h，取0.8m/h則表面積A=Q/V=91.7/0.8=114.6 m2, 有效高度h1=440/120=3.7(m)擬建4個相同的池子（便于治理與維護），單池面積f=

55、120/4=30(m2)設(shè)L：B1：1（長寬比一般取1：14：1），計算得L=6m，B=合理性驗證：空塔水流速度u=Q/F=91.7/(654)=0.76(m/h)1.0(m/h)，合理。反應(yīng)器尺寸為：4*653.75.3.4 水力停留時刻（HRT）和水力負(fù)荷率（Vr） HRT=（440/2200）24=4.8h（取5h）Vr=Q/A=2200/（24120）=0.76 m3/（m2關(guān)于顆粒污泥，水力負(fù)荷Vr=0.1-0.9 m3/（m2h），符合要求。5.3.5 進水分配系統(tǒng)的設(shè)計 （1）布水點的設(shè)置 由于所取容積負(fù)荷為4.0kgCOD/ m3/d，因此每個點的布水負(fù)荷面積大于2m2；本設(shè)計

56、池中共設(shè)置48個布水點，則每個點的負(fù)荷面積為：Si=S/n=120/48=2.5 m（2） 配水系統(tǒng)形式 本設(shè)計采納U形穿孔管配水，一管多孔式為配水均勻，配水管中心距可采納1.0-2.0m，出水孔孔距也可采納1.0-2.0m，孔徑一般為10-20mm，常采納15mm，孔口向下或與垂線呈45方向，每個出水孔的服務(wù)面積一般為2-4 m2。配水管中心距池底一般為20-25cm，配水管的直徑最好不小于100mm。為了是穿孔管各孔出水均勻，要求出口流速不小于2m/s。本設(shè)計中進水總管管徑取150mm，流速約為1.2m/s。單個反應(yīng)器中設(shè)4根直徑為75mm的支管，每兩根之間的中心距為1.25m，每根管上有

57、3個配水孔，孔距為1.6m，每個孔的服務(wù)面積1.61.25=2 m2，孔口向下。 共設(shè)48個布水孔，出水流速u選為2.4m/s，則孔徑為： d=4Q/3600nu 1/2=0.015m 本裝置采納連續(xù)進料方式，布水孔孔口向下，有利于幸免管口堵塞，而且由于UASB反應(yīng)器底部反射散布作用，有利于布水均勻。為了增強污泥和廢水之間的接觸，減少底部進水管的堵塞，設(shè)計中布水管離UASB反應(yīng)器底部200mm。（3）上升水流速度和氣流速度本次設(shè)計中常溫下容積負(fù)荷Nv=4.0kgCOD/ m3/d，沼氣產(chǎn)率r=0.4 m3/ kgCOD，采納厭氧消化污泥接種，空塔水流速度uk1.0m/h；空塔沼氣上升速度ug1

58、.0m/h。 空塔水流速度uk=Q/S=91.7/120=0.76m 空塔氣流速度 ug=QCor/S=（91.720.80.4）/120=0.49（符合要求）式中 COD的去除率，去80%。r沼氣產(chǎn)率，m3/ kgCOD （4）布水器配水壓力計算 H4=h1+h2+h3 ，其中布水器配水壓力其中布水器配水壓力最大淹沒水深h1=4.0mH2O；UASB反應(yīng)器水頭損失h2=1.0 mH2O；布水器布水所需自由水頭h3=2.5 mH2O，則H4=7.5 mH2O。 四格反應(yīng)器呈田字形布置，設(shè)進水管2根，由2個潛污5.3.6 三相分離器的設(shè)計：三相分離器有氣液分離、固液分離和污泥回流等3個功能，其組

59、成分為氣封、沉淀區(qū)和回流縫3個部分。 沉淀區(qū)的設(shè)計 與短邊平行，沿長邊布置3個集氣罩，構(gòu)成2個分離單元，則一共設(shè)置8個三相分離器。三相分離器單元結(jié)構(gòu)示意圖如下：三相分離器的長度為B=6m，每個單元寬度為6/2=3.0m，其中沉淀區(qū)長B1=5m，寬度b=2m，集氣罩頂寬度a=0.5m，沉淀室底部進水口寬度b1= 沉淀區(qū)面積S1=nB1b=4252=80 m2 沉淀區(qū)表面負(fù)荷q=Q/S1=75/80=0.94m3/m2h1.0 m3/m2h（符合要求）。 沉淀室進水口面積S2=nBb1=4251=40m2 沉淀室進水口水流上升速度v2=Q/S2=75/40=1.875 m3/m2h2.0 m3/m

60、2h （符合要求）沉淀區(qū)斜壁角度與深度設(shè)計三相分離器沉淀區(qū)斜壁傾斜角度應(yīng)在45-60之間；超高0.5m；集氣罩頂以上的覆蓋水深h2=0.5m；沉淀區(qū)斜面的高度h3=0.7m。 則傾角=arctanh3/0.5（b-b1）=55（符合要求）。氣液分離設(shè)計 如圖所示：設(shè)傾角=60，=70，b2=0.6m，分隔板下端距反射錐的垂直距離MN=0.35m，則縫隙寬度l1=MNsin=0.35sin60=0.3m。廢水流量為2200m3/d，依照資料設(shè)有0.7Q=1540 m3入沉淀區(qū)，另外0.3Q=540 m3/d的廢水通過回流縫進入沉淀區(qū)，則 M=0.3Q/24nl1B=660/（2480.36）=1