某啤酒廠廢水處理廠工藝設(shè)計樣本

某啤酒廠污水解決廠工藝設(shè)計摘要本文依照前人研究成果綜述了啤酒廢水解決和運用現(xiàn)狀，有針對性對啤酒廢水自身特性，通過對酸化――SBR解決啤酒廢水，UASB＋SBR法解決啤酒廢水，新型接觸氧化法解決啤酒廢水，生物接觸氧化法解決啤酒廢水，上流式厭氧污泥床（UASB）等解決啤酒廢水幾種解決辦法詳細分析，擬定最佳方案即用UASB。UASB重要構(gòu)成某些是反映器。本文簡介了關(guān)于UASB解決流程和設(shè)計計算，對格柵，調(diào)節(jié)池，UASB池，氣浮池，污泥濃縮池等進行了精細設(shè)計和計算。并對重要構(gòu)筑物UASB池，SBR池做了詳細闡明。UASB解決高濃度有機廢水，其核心是培養(yǎng)出沉降性能良好厭氧顆粒污泥。采用此工藝，不但使解決流程簡潔，也節(jié)約了運營費用，在減少廢水濃度同步，還可以回收在解決過程中所產(chǎn)沼氣作為能源運用。以便我為進一步探討效益資源型解決技術(shù)提供借鑒。核心字：啤酒工業(yè)廢水解決UASB反映器WastewaterTreatmentofaBreweryProcessDesignAbstractsincethereishighorganiccontentinthebrewerywastewater,ifdrainoffthewastewater,itwillnotonlypollutetheenvironmentbutalsoreducetherawmaterialutilizationofthebeerindustry,sotherearemanyscholarsandmanufacturersresearchthebeerwastewatertreatmentandutilizationoftechnology,basedonpreviousresearchresultsinChinabrewerywastewaterhandlinganduseofthestatusquo，targetedbrewerywastewatercharacteristics，acidification-SBRtreatmentofbrewerywastewaterbyUASB+SBRtreatmentofbrewerywastewater，thenewcontactoxidationtreatmentofbrewerywastewater，biologicalcontactoxidationtreatmentofbrewerywastewater，severaloftheupflowanaerobicsludgeblanket(UASB)treatmentofbrewerywastewatertreatmentmethodsdetailedanalysistodeterminethebestoptionwiththeUASB.ThemainpartofUASBisthereactor.ThisarticledescribesthecalculationoftherelatedprocessesanddesignoftheUASB,andalsomakesameticulouscaculationofthegrill，adjustmentpool，theUASBpool，contactoxidationtank，flotationtankandsludgethickenerpool.ItalsodoesadetaileddescriptionofthemainstructurestheUASBpoolandcontactoxidationtank.ForUASBtreatmentofhighconcentrationorganicwastewater，thekeyistocultivateagoodsettlingcharacteristicsofanaerobicgranularsludge.Adoptthistechnologynotonlymakethetreatmentprocessesmoresimple,savingsinoperatingcostsbutalsocanretrievethebiogasthatproducedinthetreatmentforenergyusingwhilereducingwastewaterconcentration.Sothatcanprovideusreferencesforfurtherstudyoftheeffectivenessofresource-basedprocessingtechnology.Keywords：beerindustrythetreatmentofwastewaterUASBreactor目錄1緒論 11.1概述 11.1.1啤酒生產(chǎn)工藝 11.1.2啤酒廠廢水主要來源 11.1.3啤酒生產(chǎn)廢水特點 21.2啤酒廢水的處理與利用 21.2.1好氧生物處理 31.2.2厭氧生物處理 41.3啤酒廠廢水處理工藝組合 51.3.1酸化—SBR法處理啤酒廢水 51.3.2UASB—好氧接觸氧化工藝處理啤酒廢水 61.3.3UASB反應(yīng)器＋氧化溝工藝處理啤酒廢水 62設(shè)計水質(zhì)水量及設(shè)計要求 72.1設(shè)計任務(wù) 72.1.1設(shè)計依據(jù)及范圍 72.2工藝流程選擇 82.2.1工藝確定 82.2.2工藝流程圖 92.2.3主要構(gòu)筑物作用 93主要構(gòu)筑物計算 113.1格柵 113.1.1格柵的柵條間隙數(shù) 113.1.2柵槽寬度B 113.1.3通過格柵的水頭損失 113.1.4柵后槽總高度H 123.1.5柵槽總長度L 123.1.6每日柵渣量W 133.1.7格柵除污機選擇 133.2事故池 133.2.1設(shè)計參數(shù) 133.2.2設(shè)計計算 133.3調(diào)節(jié)池 143.3.1設(shè)計參數(shù) 143.3.2設(shè)計計算 143.4氣浮池 153.4.1設(shè)計參數(shù) 153.4.2設(shè)計計算 153.4.3設(shè)備選型 173.5UASB反應(yīng)器 173.5.1設(shè)計說明 173.5.2設(shè)計參數(shù) 173.5.3設(shè)計計算 183.6SBR池 213.6.1參數(shù)選取 213.6.2設(shè)計計算 223.6.3設(shè)備選型 253.7污泥濃縮池 253.7.1設(shè)計參數(shù) 253.7.2設(shè)計計算 253.8污泥脫水間 283.8.1設(shè)計參數(shù) 283.8.2設(shè)計計算 283.8.3污泥脫水設(shè)備選型 283.9清水池 283.9.1參數(shù)選擇 283.9.1平面尺寸計算 284平面及高程布置 294.1平面布置 294.2高程布置 304.2.1高程布置原則如下： 304.2.2水頭損失計算 304.3高程計算 345部分設(shè)備的選擇 345.1泵的選擇 345.1.1選泵原則 345.1.2計算選泵 355.2風(fēng)機的選擇 355.3脫水機的選擇 366結(jié)論 37謝辭 38參考文獻 39附錄 40外文文獻 42外文翻譯 491緒論1.1概述隨著人們生活水平不斷提高，國內(nèi)啤酒工業(yè)發(fā)展迅速，啤酒產(chǎn)量較過去有了大幅度提高，已成為世界五大啤酒生產(chǎn)國之一。截止1986[1]年上半年止，全國啤酒產(chǎn)量1860萬t。以生產(chǎn)1t啤酒生產(chǎn)20m3廢水計算，則啤酒工業(yè)排放廢水量每年達3.72億m3，污染物中BOD5為（18.6~33.5）萬t，CODCr為（37.2~55.8）萬t，SS為（7.4~14.9）萬t。1.1.1啤酒生產(chǎn)工藝制造啤酒重要原料是大麥和大米，輔之以啤酒花和鮮酵母。啤酒生產(chǎn)過程是先將大麥制成麥芽（制麥流程見圖1-1-1）。將麥芽粉碎與糊化大米用溫水混合進行糖化,糖化結(jié)束后及時過濾,除去麥糟,然后冷卻和澄清。澄清麥汁冷卻至6.5~8.0℃,接種酵母,進行發(fā)酵.發(fā)酵分主發(fā)酵和后發(fā)酵。主發(fā)酵是將糖化轉(zhuǎn)化成乙醇和二氧化碳；后發(fā)酵是將主酵嫩酒送至后酵罐，長期低溫貯藏，以完畢殘?zhí)亲詈蟀l(fā)酵，澄清啤酒，增進成熟。通過后發(fā)酵成熟酒，需通過濾或分拜別除殘存酵母和蛋白質(zhì)。過濾后成品酒，若作為鮮啤酒出售，可直接裝桶就地銷售。外運或出口啤酒，必要經(jīng)殺菌，以保證其生物穩(wěn)定性，殺菌后啤酒為大麥大麥干燥篩選浸麥發(fā)芽貯藏成品麥芽排水干燥圖1-1-1制麥工藝過程圖示1.1.2啤酒廠廢水重要來源啤酒廠廢水重要來源有：麥芽生產(chǎn)過程洗麥水、浸麥水、發(fā)芽降溫噴霧水、麥槽水、凝固物洗滌水；糖化過程糖化、過濾洗滌水；發(fā)酵過程發(fā)酵罐洗滌、過濾洗滌水；灌裝過程洗瓶水、滅菌水及破瓶啤酒；冷卻水和成品車間洗滌水；以及來自辦公室、食堂、單身宿舍和浴室生活污水。1.1.3啤酒生產(chǎn)廢水特點啤酒生產(chǎn)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(yīng)生產(chǎn)大量廢水。由于啤酒生產(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。管理和技術(shù)水平較高啤酒廠噸酒耗水量為8～12t,國內(nèi)啤酒廠噸酒耗水量普通不不大于該數(shù)值。國內(nèi)每噸啤酒從糖化到罐裝總耗水10～20m3。啤酒工業(yè)廢水可分為如下幾類：⑴清潔廢水冷凍機、麥汁和發(fā)酵冷卻水等。此類廢水基本上未受污染。⑵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(chǎn)裝置廢水、漂洗酵母水、洗瓶機初期洗滌水、酒罐消毒廢液和地面沖洗水等。此類廢水受到不同限度有機污染。⑶沖渣廢水如麥糟液、冷熱凝固物、酒花糟、濾酒渣和殘堿性洗滌液等。此類廢水中具有大量懸浮性固體有機物。工段中將產(chǎn)生麥汁冷卻水、麥糟、裝置洗滌水、熱凝固物和酒花糟。⑷裝酒廢水在罐裝酒時，機器跑冒滴漏時有發(fā)生，還經(jīng)常浮現(xiàn)冒酒。廢水中摻雜了大量殘酒，此外噴淋時導(dǎo)致炸瓶現(xiàn)象使大量啤酒灑在噴淋水中。⑸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。瓶子清洗水中含參加堿性洗滌劑、殘酒和泥砂等。因而廢堿性洗滌劑應(yīng)先進入調(diào)節(jié)、沉淀裝置進行單獨解決，以此來節(jié)約污水解決藥劑用量[3]。1.2啤酒廢水解決與運用鑒于啤酒廢水自身特性，啤酒廢水不能直接排入水體，據(jù)記錄，啤酒廠工業(yè)廢水如不經(jīng)解決，每生產(chǎn)100噸啤酒所排放出BOD值相稱于14000人生活污水BOD值，懸浮固體SS值相稱于8000人生活污水SS，其污染限度是相稱嚴重，因此要對啤酒廢水進行一定解決。當前常依照BOD5/CODcr比值來判斷廢水可生化性，即：當BOD5/CODcr>0.3時易生化解決，當BOD5/CODcr>0.25時可生化解決，當BOD5/CODcr<0.25難生化解決，而啤酒廢水BOD5/CODcr比值>0.3因此，解決啤酒廢水辦法多是采用好氧生物解決，也可先采用厭氧解決，減少污染負荷，再用好氧生物解決。當前國內(nèi)啤酒廠工業(yè)廢水污水解決工藝，都是以生物化學(xué)辦法為中心解決系統(tǒng)。80年代中前期，多數(shù)解決系統(tǒng)以好氧生化解決為主。由于受場地、氣溫、初次投資限制，除少數(shù)采用塔式生物濾池，生物轉(zhuǎn)盤靠自然充氧外，多數(shù)采用機械曝氣充氧，其電耗高及運營費用高制約了污水解決工程發(fā)展和限制了已有工程正常使用或運營。隨著人們對于節(jié)能價值和意義結(jié)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)保界注重。1988年開封啤酒廠國內(nèi)初次將厭氧酸化技術(shù)成功引用到啤酒廠工業(yè)廢水解決工程中，節(jié)能效果明顯，約節(jié)能30%～50%，并且使整個工藝達標排放更加容易和可靠。隨著改革開放發(fā)展，90年代初完整厭氧技術(shù)也在國內(nèi)啤酒、飲料行業(yè)得到應(yīng)用。這里所說完整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)安全運營和不產(chǎn)生二次污染重要保證，這也是國內(nèi)外開發(fā)厭氧技術(shù)和設(shè)備應(yīng)充分引起注重問題。厭氧技術(shù)引進與應(yīng)用能耗節(jié)約70%以上。當前，國內(nèi)外普遍采用生化法解決啤酒廢水。依照解決過程中與否需要曝氣，可以把生化解決法分為好氧生物解決和厭氧生物解決兩大類。1.2.1好氧生物解決好氧生物解決是在氧氣充分狀況下，運用好氧微生物生命活動氧化啤酒廢水中有機物，其產(chǎn)物是二氧化碳、水及能量（釋放于水中）。這種辦法沒有考慮到廢水中有機物運用問題，因而解決成本較高。活性污泥法、生物膜法、深井曝氣法是較有代表性好氧生物解決辦法[3]。1.活性污泥法活性污泥法是中、低濃度有機廢水解決中使用最多，運營最可靠辦法，具備投資省，解決效果好等長處。該解決工藝重要某些是曝氣池和沉淀池。廢水進入曝氣池后，與活性污泥（含大量好氧微生物）混合，在人工充氧條件下，活性污泥吸附并氧化分解水中有機物，而污泥和水分離則由沉淀池來完畢。國內(nèi)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解決啤酒廢水.據(jù)報道，進水CODcr為1200－1500mg/L時出水CODcr可降至50－100mg/L.去除率為94％－96％?；钚晕勰嘟鉀Q啤酒廢水缺陷時動力消耗大，解決中常浮現(xiàn)污泥膨脹。污泥膨脹因素是啤酒廢水中碳水化合物含量過高，而N,P,Fe等營養(yǎng)物質(zhì)缺少，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。解決辦法是投加含N,P化學(xué)藥劑，但這將使解決成本提高。而較為經(jīng)濟辦法是把生活污水（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消耗明顯減少，同步，廢水解決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(shù)，廢水廠解決時間僅需19－20h，比普通活性污泥法縮短10－11h,CODcr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(shù)解決啤酒廢水，也收到了同樣效果.2.深井曝氣法為了提高曝氣過程中氧運用率，節(jié)約能耗，加拿大安大略省巴利啤酒廠，國內(nèi)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）解決啤酒廢水。深井曝氣事實上是以地下深井作為曝氣池活性污泥法，曝氣池由下降管以及上升管構(gòu)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步注入兩管中，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靜水壓力差進行。其長處是：占地面積少，效能高，對氧運用率大，無惡臭產(chǎn)生等。據(jù)測定，當進水BOD5濃度為2400mg/L時，出水濃度可降為50mg/L,去除率高達97．92％。固然，深井曝氣也有局限性之處，如施工難度大，造價高，防滲漏技術(shù)但是關(guān)等。3.生物膜法與活性污泥法生物膜法時在解決池內(nèi)加入軟性填料，運用固著生長于填料表面微生物對廢水進行解決，不會浮現(xiàn)污泥膨脹問題。生物接觸氧化池和生物轉(zhuǎn)盤是此類辦法代表，在啤酒廢水治理中均被采用，重要是減少啤酒廢水中BOD5。生物接觸氧化池是在微生物固著生長同步，加以人工曝氣。這種辦法可以得到很高固體濃度和較高有機負荷，因而解決效果高，占地面積也不大于活性污泥法。國內(nèi)淄博啤酒廠，青島啤酒廠，渤海啤酒廠荷徐州釀酒總廠等廠家廢水解決中采用了這種技術(shù)。青島啤酒廠在二段生物接觸氧化之后輔以混凝氣浮解決，啤酒廢水中CODcr和BOD5取出率分別在80％和90％以上。在此基本上，山東省環(huán)科所改常壓曝氣為加壓曝氣（P＝0.25～0.30MPa）,目在于強化氧傳質(zhì)，有效提高廢水中溶解氧濃度，以滿足中高濃度廢水中微生物和有機物氧化分解需要。成果表白，當容積負荷<=13.33kg·m-3·d-1COD,停留時間為3～4小時.COD和BOD平均去除率分別達到93.52％和99.03％。由于停留時間縮短為本來1/3～1/4，運轉(zhuǎn)費用也減少。生物轉(zhuǎn)盤是較早用以解決啤酒廢水辦法。她重要由盤片、氧化槽轉(zhuǎn)動軸和驅(qū)動裝置等某些構(gòu)成，依托盤片轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)廢水與盤上生物膜接觸和充氧。該法運轉(zhuǎn)穩(wěn)定動力消耗少，但低溫對運營影響大，在解決高濃度廢水是需增長轉(zhuǎn)盤組數(shù)。該辦法在美國應(yīng)用較普及，國內(nèi)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(jù)報道，廢水中BOD5去除率在80％以上。1.2.2厭氧生物解決厭氧生物解決合用于高濃度有機廢水（CODcr>mg·L-1,BOD5>1000mg·L-1）。它是在無氧條件下，靠厭氧細菌作用分解有機物。在這一過程中，參加生物降解有機基質(zhì)有50％～90％轉(zhuǎn)化為沼氣（甲烷），而發(fā)酵后剩余物又可作為優(yōu)質(zhì)肥料和飼料。因而，啤酒廢水厭氧生物解決受到了越來越多關(guān)注。厭氧生物解決涉及各種辦法，但以升流式厭氧污泥床(UASB)技術(shù)在啤酒廢水治理方面應(yīng)用最為成熟。UASB重要構(gòu)成某些是反映器，其底部為絮凝和沉淀性能良好厭氧污泥構(gòu)成污泥床，上部設(shè)立了一種專用氣－液－固分離系統(tǒng)（三相分離室）。廢水從反映器底部加入，在向上流穿過生物顆粒構(gòu)成污泥床時得到降解，同步生成沼氣（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映器底部，水則經(jīng)出流堰排出。截至1990年9月，全世界已建成30座生產(chǎn)性UASB反映器解決啤酒廢水，總?cè)莘e達60600立方米。當前已有北京啤酒廠，沈陽啤酒廠等廠家運用UASB來解決啤酒廢水。荷蘭美國某些公司所設(shè)計UASB反映器對啤酒廢水CODcr去處率為80％－86％，北京啤酒廠UASB解決裝置中試成果也保持在這一水平，并且其沼氣產(chǎn)率為0.3－0.5m3/kg(COD)。清華大學(xué)在常溫條件下運用UASB厭氧解決啤酒廢水研究成果表白，進水CODcr濃度為mg·L-1時，去處率為85％－90％。沈陽啤酒廠采用回收固性物及厭氧消化綜合治理工藝，實行清污分流，集中收集CODcr不不大于5000mg·L-1d高濃度有機廢水送入UASB進行厭氧解決，廢水中CODcr質(zhì)能運用率可達91.93％。1.3啤酒廠廢水解決工藝組合1.3.1酸化—SBR法解決啤酒廢水其重要解決設(shè)備是酸化柱和SBR反映器。這種辦法在解決啤酒廢水時，在厭氧反映中，放棄反映時間長、控制條件規(guī)定高甲烷發(fā)酵階段，將反映控制在酸化階段，這樣較之全過程厭氧反映具備如下長處：1.由于反映控制在水解、酸化階段反映迅速，故水解池體積小。2.不需要收集產(chǎn)生沼氣，簡化了構(gòu)造，減少了造價，便于維護，易于放大。3.對于污泥降解功能完全和消化池同樣，產(chǎn)生剩余污泥量少。同步，經(jīng)水解反映后溶解性COD比例大幅度增長，有助于微生物對基質(zhì)攝取，在微生物代謝過程中減少了一種重要環(huán)節(jié)，這將加速有機物降解，為后續(xù)生物解決創(chuàng)造更為有利條件。4.酸化—SBR法解決高濃度啤酒廢水效果比較抱負，去除率均在94%以上，最高達99%以上。要想使此辦法在解決啤酒廢水達到抱負效果時運營環(huán)境要達到下列規(guī)定：（1）酸化—SBR法解決中高濃度啤酒廢水，酸化至關(guān)重要，它具備兩個方面作用，其一是對廢水有機成分進行改性，提高廢水可生化性；其二是對有機物中易降解污染物有不可忽視去除作用。酸化效果好壞直接影響SBR反映器解決效果，有機物去除重要集中在SBR反映器中。（2）酸化—SBR法解決啤酒廢水受進水堿度和反映溫度影響，最佳溫度是24℃，最佳堿度范疇是500～750mg/L。視原水水質(zhì)狀況，如堿度局限性，采用預(yù)調(diào)堿度辦法進行本工藝解決；若溫度差別不大，運營參數(shù)可不做調(diào)節(jié)，若溫度差別較大，視詳細狀況而定。1.3.2UASB—好氧接觸氧化工藝解決啤酒廢水此解決工藝中重要解決設(shè)備是上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池，解決重要過程為：廢水通過轉(zhuǎn)鼓過濾機，轉(zhuǎn)鼓過濾機對SS去除率達10%以上，隨著麥殼類有機物去除，廢水中有機物濃度也有所減少。調(diào)節(jié)池既有調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量作用，還由于廢水在池中停留時間較長而有沉淀和厭氧發(fā)酵作用。由于增長了厭氧解決單元，該工藝解決效果非常好。上流式厭氧污泥床能耗低、運營穩(wěn)定、出水水質(zhì)好，有效地減少了好氧生化單元解決負荷和運營能耗(由于好氧解決單元能耗直接和解決負荷成正比)。好氧解決(涉及好氧生物接觸氧化池和斜板沉淀池)對廢水中SS和COD均有較高去除率，這是由于廢水通過厭氧解決后仍具有許多易生物降解有機物。該工藝解決效果好、操作簡樸、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)啤酒廢水解決工藝具備解決效率高、運營穩(wěn)定、能耗低、容易調(diào)試和易于每年重新啟動等特點。只要投加占厭氧池體積1/3厭氧污泥菌種，就可以保證污泥菌種平穩(wěn)增長，通過3個月調(diào)試UASB即可達到滿負荷運營。整個工藝對COD去除率達96.6%，對懸浮物去除率達97.3%～98%[3]，該工藝非常適合在啤酒廢水解決中推廣應(yīng)用。1.3.3UASB反映器＋氧化溝工藝解決啤酒廢水此工藝采用厭氧和好氧相串聯(lián)方式，厭氧采用內(nèi)循環(huán)UASB技術(shù)，好氧解決用地有一處狹長形池塘，為了減少土建費用，因地制宜，采用氧化溝工藝。本解決工藝核心設(shè)備是UASB反映器。該反映器是運用厭氧微生物降解廢水中有機物，其主體分為配水系統(tǒng)，反映區(qū)，氣、液、固三相分離系統(tǒng)，沼氣收集系統(tǒng)四個某些。厭氧微生物對水質(zhì)規(guī)定不象好氧微生物那么寬，最佳pH為6.5－7.8，最佳溫度為35℃－40℃，而本工程啤酒廢水水質(zhì)超過了這個范疇。這就規(guī)定廢水進入UASB反映器之前必須進行酸度和溫度調(diào)節(jié)。這無形中增長了電器，儀表專業(yè)設(shè)備投資和設(shè)計難度。UASB反映器出水水質(zhì)普通都比較穩(wěn)定，在回流系統(tǒng)作用下重新回到配水系統(tǒng)。這樣一來能提高UASB反映器對進水水溫、pH值和COD濃度適應(yīng)能力，只需在UASB反映器進水前對其pH和溫度做一粗調(diào)即可。UASB反映器采用環(huán)狀穿孔管配水，通過三相分離器出水，并在三相分離器上方增長側(cè)向流絮凝反映沉淀器，它由玻璃鋼板成75°安裝而成，能在最大限度上截留三相分離出水中顆粒污泥。此解決工藝重要有如下特點：1.實踐證明，采用內(nèi)循環(huán)UASB反映器＋氧化溝工藝解決啤酒廢水是可行，其運營成果表白CODcr總?cè)コ矢哌_95％以上。2.由于采用是內(nèi)循環(huán)UASB反映器和氧化溝工藝串聯(lián)組合方式，可依照啤酒生產(chǎn)季節(jié)性、水質(zhì)和水量狀況調(diào)節(jié)UASB反映器或氧化詢解決運營組合，以便進一步減少運營費用。2設(shè)計水質(zhì)水量及設(shè)計規(guī)定2.1設(shè)計任務(wù)2.1.1設(shè)計根據(jù)及范疇（1）設(shè)計規(guī)模：水量1000m3（2）進出水水質(zhì)依照本地環(huán)保部門水質(zhì)監(jiān)測及其她同類污水廠調(diào)查，擬定設(shè)計進出水水質(zhì)[1]。廢水解決站進出水水質(zhì):項目COD（mg/l）BOD5（mg/l）SS（mg/l）pH進水水質(zhì)4000~60002500~35001000~30006~9出水水質(zhì)≤150≤60≤2006~9解決限度計算：COD去除率η1=(6000-150)/6000×100%=97.5%BOD5去除率η2=(3500-60)/3500×100%=98.29%SS去除率η3=(3000-200)/3000×100%=93.33%（3）自然條件依照廠方提供自然條件獲悉：室外年平均氣溫13.60C，室外年極端最高氣溫40.50C，最低氣溫-14.7℃，夏季主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)，擬建解決站場地基本平整，有效使用面積14000—16000m2，最高洪水水位1.700米最大凍土深度0.600米2.2工藝流程選取2.2.1工藝擬定依照設(shè)計任務(wù)本解決采用UASB+SBR工藝流程，重要涉及UASB反映器和SBR反映器。將UASB和SBR兩種解決單元進行組合，所形成解決工藝突出了各自解決單元長處，使解決流程簡潔，節(jié)約了運營費用，而把UASB作為整個廢水達標排放一種預(yù)解決單元，在減少廢水濃度同步，可回收所產(chǎn)沼氣作為能源運用。同步，由于大幅度減少了進入好氧解決階段有機物量，因而減少了好氧解決階段曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個廢水解決過程費用大幅度減少。采用該工藝既減少解決成本，又能產(chǎn)生經(jīng)濟效益。并且UASB池正常運營后，每天產(chǎn)生大量沼氣，將其回收作為熱風(fēng)爐燃料，可供飼料烘干使用。UASB去除COD達7500kg/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%)。沼氣熱值約為22680kJ/m3，煤熱值為21000kJ/t計算，則1m3沼氣熱值相稱于1kg原煤，這樣可節(jié)煤約4t/d左右，年收益約為39.6萬元。UASB+SBR法解決工藝與水解酸化+SBR解決工藝相比有如下長處：（1）節(jié)約廢水解決費用。UASB取代原水解酸化池作為整個廢水達標排放一種預(yù)解決單元，削減了所有進水COD75%，從而減少后續(xù)SBR池解決負荷，使SBR池在廢水解決量增長狀況下，運營周期同樣為12h，廢水也能達標排放。也就是說，耗電量并沒有隨廢水解決量增長而增長。同原工藝相比較，每天實際節(jié)約1500～2500m3廢水解決費用，節(jié)約能耗約21.4萬元/a。（2）節(jié)約污泥解決費用。廢水通過UASB解決后，75%有機物被去除，使SBR解決負荷大大減少，產(chǎn)泥量相應(yīng)減少。水解酸化+SBR解決工藝工藝計算，產(chǎn)泥量達17t/d(產(chǎn)泥率為0.3kg污泥/kgCOD，污泥含水率為80%)，UASB+SBR法解決工藝產(chǎn)泥量只有5t/d(含水率為80%)左右，只有水解酸化+SBR解決工藝1/3，污泥解決費用大大減少，節(jié)約污泥解決費用約為20元/a。實踐證明，UASB成功解決高濃度啤酒廢水核心是培養(yǎng)出沉降性能良好厭氧顆粒污泥。顆粒污泥形成時厭氧細菌群不斷繁殖，積累成果，較多污泥負荷有助于細菌獲得充分營養(yǎng)基質(zhì)，故對顆粒污泥形成和發(fā)展具備決定性增進作用；恰當高水利負荷將長生污泥水利篩選，裁減沉降性能差絮體污泥而留下沉降性能好污泥同步產(chǎn)生剪切力，使污泥不對流旋轉(zhuǎn)，有助于絲狀菌互相纏繞成球。此外，一定進水堿度也是顆粒污泥形成必要條件，由于厭氧生物生長規(guī)定恰當高堿度，例如：產(chǎn)甲烷細菌生長最適當PH值為6.8－7.2。一定堿度既能維持細菌生長所需PH值，又能保證足夠平衡緩沖能力。由于啤酒廢水堿度普通為500－800mg·L-1（以Caco3計），堿度局限性，因此需投加工業(yè)碳酸鈉或氧化鈣加以補充。研究表白，在UASB啟動階段，保持進水堿度不低于1000mg·L-1對于顆粒污泥培養(yǎng)和反映器在高負荷下良好運營十分必要。應(yīng)當指出。啤酒廢水中乙醇是一種有效顆?；鲞M劑，它為UASB成功運營提供了有利條件。總之，UASB具備效能高，解決費用低，電耗省，投資少，占地面積小等一系列長處，完全合用于高濃度啤酒廢水治理。其局限性之處是出水CODcr濃度仍達500mg·L-1左右，需進行再解決或好氧解決串連才干達標排放[6]。2.2.2工藝流程圖沼氣沼氣泵格柵泵格柵排放上清液濾液高濃度調(diào)節(jié)池氣浮池UASBSBR反映器排放上清液濾液廢水泥餅外運污泥脫水間污泥濃縮池泥餅外運2.2.3重要構(gòu)筑物作用（1）格柵格柵普通設(shè)立在廢水解決前端，用以去除廢水中較大懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，從而保證后續(xù)解決構(gòu)筑物解決負荷[7]。（2）調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池有對水量和水質(zhì)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)污水水溫，有預(yù)曝氣作用，還可用作事故排水。調(diào)節(jié)池按作用分：均質(zhì)池，水量緩沖池，均質(zhì)均量池。普通車間不持續(xù)排水時都要做成有水量緩沖功能。由于啤酒廢水是間歇排放，其生產(chǎn)過程中排放廢水量變化較大。因而，流程中調(diào)節(jié)池設(shè)立是非常必要。廢水解決設(shè)備及構(gòu)筑物都是按一定水量原則設(shè)計，規(guī)定均勻進水，特別對生物解決系統(tǒng)更為重要，為了保證后續(xù)解決系統(tǒng)正常運營，在廢水進入解決系統(tǒng)之前，預(yù)先調(diào)節(jié)水量，使解決系統(tǒng)滿足設(shè)計規(guī)定。（3）事故池工廠為防止水質(zhì)浮現(xiàn)惡性事故，有破壞污水廠運營也許性，設(shè)立事故池，貯留事故出水，這是一種變相均化池。事故池進水閥門必要自動控制，否則無法及時發(fā)現(xiàn)事故。事故池平時必要保證泄空，容積必要足夠。（4）氣浮池氣浮池就是向水中通入大量微小氣泡，使其粘附到懸浮顆粒上，形成密度不大于水氣浮體，迅速上浮，達到固液分離目。氣浮重要去除水中相對密度不大于1懸浮物、油脂和脂肪。依照布氣方式不同，氣浮解決分為散氣氣浮、溶氣氣浮和電解氣浮。（5）UASB反映器UASB重要構(gòu)成某些是反映器，其底部為絮凝和沉淀性能良好厭氧污泥構(gòu)成污泥床，上部設(shè)立了一種專用氣－液－固分離系統(tǒng)（三相分離室）。廢水從反映器低部加入，在向上流穿過生物顆粒構(gòu)成污泥床時得到降解，同步生成沼氣（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映器底部，水則經(jīng)出流堰排出.（6）SBR池SBR工藝不設(shè)二沉池和污泥回流設(shè)備，且曝氣池容積也不大于持續(xù)式，因此它工藝流程簡樸，氧運用率高，基建費用和運營費用均較低，不易產(chǎn)生污泥膨脹。同步通過對運營方式調(diào)節(jié)，具備脫氮除磷功能，且解決水水質(zhì)優(yōu)于持續(xù)式。但該工藝規(guī)定程序控制，自動化水平較高，對操作人員技術(shù)規(guī)定較高，不易操作管理；停留時間較長，占地面積仍較大，運營費用雖較其她工藝低，但仍是較高。1）污泥產(chǎn)率低，剩余污泥較少。2）機電設(shè)備較多，控制系統(tǒng)復(fù)雜，運營管理規(guī)定較高。3）半地上或全地上放置，不適當建在地下。(7）污泥濃縮池污泥濃縮可使污泥初步減容，使其體積減為本來幾分之一，從而為后續(xù)解決或處置帶來以便。濃縮池目在于減少污泥中占70%空隙水，以便減容。本設(shè)計采用間歇式重力濃縮池。(8）污泥脫水間在此設(shè)計中，污泥脫水采用帶式脫水機，污泥機械脫水與自然干化相比較，特點是脫水效果好、效率高不受氣候影響，占地面積小。帶式過濾脫水辦法長處是機器制造容易，附屬設(shè)備少，投資、能耗低，噪音小；持續(xù)運營，操作管理維修簡便；濾帶可以回旋，脫水能力大[9]。（9）清水池清水池用于貯存解決后清水，解決后清水可以直接排放，或者可用來進行解決廠內(nèi)設(shè)備沖洗等。3重要構(gòu)筑物計算3.1格柵3.1.1格柵柵條間隙數(shù)Q=1000m3/d設(shè)柵前水深h=0.50m，過柵流速v=0.6m/s，柵條間隙寬度b=0.01m.格柵傾角α=75°.則n=Qmaxbhv=1500／(3600×24)×0.01×0.5×0.6=5.3在實際工程中，5.3太小。操作不以便，因而，在此取n=20.3.1.2柵槽寬度B柵槽寬度普通比格柵寬0.2～0.3m，取0.2m；設(shè)柵條寬度S=0.01m則柵槽寬度B=S(n-1)+bn+0.2=0.01×(20-1)+0.02×20+0.2=0.79(m)3.1.3通過格柵水頭損失式中：——設(shè)計水頭損失，m；——計算水頭損失，m；g——重力加速度，；k——系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，普通采用3；——阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀關(guān)于，可按手冊提供計算公式和有關(guān)系數(shù)計算；設(shè)柵條斷面為銳邊距形斷面，。=0.049（m）3.1.4柵后槽總高度H設(shè)柵前渠道超高3.1.5柵槽總長度L①進水渠道漸寬某些長度。設(shè)進水渠寬=0.6m，其漸寬某些展開角度②柵槽與出水渠道連接處漸窄某些長度式中：為柵前渠道深，=2.085（m）3.1.6每日柵渣量W()式中，為柵渣量，污水，格柵間隙為10～25mm時，～0.05污水。格柵間隙為30～50mm時，=0.03～0.01污水。本設(shè)計格柵間隙為10mm,取=0.07污水。故選用機械除污。3.1.7格柵除污機選取此設(shè)計采用ZD1型轉(zhuǎn)動自清洗型過濾器，它采用篩網(wǎng)或細柵條構(gòu)成環(huán)形過濾裝置，攔截在環(huán)形網(wǎng)內(nèi)污物由自動清洗轉(zhuǎn)刷集中到安裝有螺旋泵中斗中，通過螺旋泵逐漸擠壓輸送到污物箱中，污物中所含水及多余水，自動返回污水池中[11]。3.2事故池3.2.1設(shè)計參數(shù)（1）設(shè)計流量Q=1500m3·d-1；（2）停留時間T=12h；（3）保護高h1=0.5m；（4）有效水深h2=5m。3.2.2設(shè)計計算（1）事故池有效容積V有效V有效=QT=1500/24×12=750m3（2）事故池尺寸事故池面積A=V/h2=750/5=150m2事故池面積為150m2池長L=15m池寬B=A/L=150/15=10m（3）事故池實際容積V：V=15×10×5.5=825m3取超高h1=0.5m，池總高H=h1+h2=0.5+5=5.5m3.3調(diào)節(jié)池3.3.1設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量Q=1000×1.5=1500m3/d=62.5m3/h設(shè)計中取停留時間T=12h，超高h1=0.3m，有效水深h2=53.3.2設(shè)計計算（1）調(diào)節(jié)池有效容積VV=QT=62.5×12=750m3（2）調(diào)節(jié)池尺寸調(diào)節(jié)池面積：A=V/h2=750/5=150m2調(diào)節(jié)池長L：取12.25m池寬B：取12.25m池總高：H=h1+h2=0.3+5.0=5.3（3）空氣管計算采用穿孔管空氣攪拌，取空氣量Qs=2m3/(m3·h)。空氣量：Qs=62.5×2=125m3/h=0.035m3/s設(shè)計中取空氣總管管徑D1=160管內(nèi)流速：V1=4Qs/πD12=(4×0.035)/(π×0.162)=1.74m/s空氣支管共設(shè)10根，每根支管空氣流量q為：q=Qs/10=0.035/10=0.0035m3/s支管內(nèi)空氣流速V2應(yīng)在5～10m/s范疇內(nèi)，選V2=8m/s，則支管管徑D2為D2===0.024m取整D2=25mm穿孔管：每根支管連接兩根穿孔管，則每根穿孔管空氣流量q1=0.00175m3/s,取V3=10m/s,管徑D3為D3==0.015m取整D3=15mm3.4氣浮池3.4.1設(shè)計參數(shù)（1）接觸室應(yīng)對氣泡與絮粒提供良好接觸條件，其寬度還應(yīng)考慮安裝和檢修規(guī)定，水流上升流速普通取10~20mm/s,水流在室內(nèi)停留時間不適當不大于60s。（2）氣浮分離室應(yīng)依照帶氣絮粒上浮分離難易限度擬定水流流速，普通取1.5~2.5mm/s,即分離室表面負荷率取5.4~9.0m3/(㎡（3）氣浮池有效水深普通取2.0~2.5m,池中水流停留時間普通為15~30min。（4）氣浮池長寬比無嚴格規(guī)定，普通以單格寬度不超過10m,池長不超過15m為宜。（5）氣浮池集水應(yīng)力求均勻，普通采用穿孔集水管，集水管內(nèi)最大流速宜控制在0.5m/s左右[8]。設(shè)計水質(zhì)如表3.1表3.1氣浮池進出水水質(zhì)指標水質(zhì)指標CODBOD5SS進水水質(zhì)(mg·L-1)600035002700去除率（%）10590出水水質(zhì)(mg·L-1)540033252703.4.2設(shè)計計算（1）設(shè)計流量（2）平面尺寸計算①氣浮池表面積②氣浮分離室長度和寬度設(shè)氣浮分離室寬度為1.8m，氣浮分離室長度為③氣浮池水力停留時間氣浮池內(nèi)水平流速v為：（3）氣浮池進出水系統(tǒng)①氣浮池進水設(shè)計進水流速v1為：滿足進口流速不大于1.5~2.0m/s規(guī)定。②氣浮池出水設(shè)計V2<0.5m/s,滿足規(guī)定10條穿孔集水管最后匯總到出水總管，總管管徑為DN600mm，管內(nèi)流速（4）加壓溶氣水量QvQv=RQ=10%×34.375=3.4375m3/h同步依照所需壓力為0.25MPa,選用IS6550-160A型號水泵一臺，為安全計，增設(shè)一臺備用[14]。（5）氣浮所需空氣量QgQg=Qv×40×=3.43×40×1.2=164.64L/h.（6）空氣壓縮機所需額定氣量QQ=Qg×∮/60×1000=164.64×1.4/60×1000=0.0038m3/min式中：∮為安全系數(shù)，普通取1.2~1.5，在此設(shè)計中取1.4。3.4.3設(shè)備選型（1）依照所需壓力為0.25MPa,選用IS6550-160A型號水泵一臺，為安全計，增設(shè)一臺備用。（2）依照計算，此設(shè)計中空氣壓縮機選用一臺Z-0.036/7型空壓機，為安全計，增設(shè)一臺備用。此型號空壓機排氣量0.036m3/min，排氣壓力0.7MPa,轉(zhuǎn)速850r/min[11]。3.5UASB反映器3.5.1設(shè)計闡明設(shè)計中厭氧反映器采用UASB裝置。UASB反映器基本構(gòu)造重要由污泥床、污泥懸浮區(qū)、沉淀區(qū)、三相分離器及進水系統(tǒng)等各功能某些構(gòu)成。三相分離器要具備氣、液、固三相分離功能。三相分離器設(shè)計重要涉及沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器設(shè)計。3.5.2設(shè)計參數(shù)設(shè)計水量Q=1500m3·d-1=62.5m3·h-1；容積負荷（Nv）：5.5kgCOD·m-3·d-1；污泥產(chǎn)率：0.1kgMLSS·(kgCOD)-1；產(chǎn)氣率：0.5m3·(kgCOD)-1總沉淀水深應(yīng)不不大于1.5m;沉淀器斜壁角度設(shè)為45°，使污泥不致積聚，盡快落入反映區(qū)內(nèi)[13]；進入沉淀區(qū)前，沉淀槽底逢隙流速≤2m·s-1；出水水質(zhì)如表3.2表3.2UASB反映器進出水水質(zhì)指標水質(zhì)指標CODBOD5SS進水水質(zhì)(mg·L-1)54003325270去除率（%）868510出水水質(zhì)(mg·L-1)756498.752433.5.3設(shè)計計算(1)反映器容積計算UASB有效容積：式中：Q——設(shè)計流量，m3·d-1；S0——進水COD含量，mg·L-1；Nv——容積負荷，kgCOD·m-3·d-1。分三座UASB反映器，每座反映器容積是V=V有效/3=490.91m3取UASB高為H=6m。每個UASB反映器面積為A=V/H=490.91/6=81.7m2。取UASB反映器L×B=9m×9m。(2)三相分離器設(shè)計1.沉淀區(qū)設(shè)計沉淀區(qū)高度H1=h1+h2=2.0+3.0=5m式中：H1——沉淀區(qū)總高度，m；h1——沉淀區(qū)直壁高度，m，普通取1.5~2.0m，設(shè)計中取2.0m；h2——沉淀區(qū)斜板高度，m；α——沉淀區(qū)底部斜板安裝角度，普通為45o~60o；B——與三相分離器單體相應(yīng)UASB寬度，m；b——相鄰兩個集氣罩底部水平距離（即回流縫寬度），m。2.回流縫設(shè)計相鄰兩個集氣罩底部回流縫中水流上升速度滿足規(guī)定。其中回流縫面積Ah1=bL=3×9=27m2式中：Q——UASB反映器進水流量，m3/h；N——UASB反映器中三相分離器單體數(shù)；L——三相分離器長度，m。滿足污泥回流速度所需回流縫面積（Ah2）式中：Xsi——經(jīng)回流縫進入沉淀區(qū)污泥質(zhì)量濃度，mg/L;Xse——沉淀區(qū)出水中污泥質(zhì)量濃度，mg/L;v2——污泥回流速度，m/h；ρs——污泥密度，Kg/m3；所需回流縫面積Ah=max(Ah1,Ah2)=27m2。3.氣液分離器設(shè)計為獲得有效氣液分離效果，UASB三相分離器回流縫寬度與氣封寬度必要有一定重疊，其重疊水平距離越大，則氣液分離效果越好，也利于沉淀區(qū)泥水分離及污泥回流。每側(cè)重疊距離，即h=(b1-b)/2=(3.3-3.0)/2=0.15m普通h控制在10~20cm，因而滿足規(guī)定。4.進水系統(tǒng)布水點設(shè)計實際運營中，以每3~5m2如下設(shè)立一種進水點為佳,設(shè)計中每4m每個UASB反映器布置進水點個數(shù)為：N=A/4=81.7/4=20.4取22個（3）配水方式采用穿孔管布水器，配水支管出水口距池底200mm，位于所服務(wù)面積中心；出水管孔徑為20mm（普通在15～25mm之間）。（4）排泥系統(tǒng)設(shè)計1.UASB反映器中污泥總量計算普通UASB污泥床重要由沉降性能良好厭氧污泥構(gòu)成，平均濃度為15gVSS/L,則兩座UASB反映器中污泥總量：G=VGss=1472.73×15=22090.95KgSS/d2.產(chǎn)泥量計算厭氧生物解決污泥產(chǎn)量?。?.07kgMLSS/kgCOD①UASB反映器總產(chǎn)泥量?X=RQC0E=0.07×1472.73×5.4×0.3=167KgVSS/d式中：△X————UASB反映器產(chǎn)泥量，kgVSS/d；r————厭氧生物解決污泥產(chǎn)量，kgVSS/kgCOD；C0————進水COD濃度kg/m3；E————去除率，本設(shè)計中取30%。②據(jù)VSS/SS=0.8，△X=167/0.8=208.75kgSS/d單池產(chǎn)泥△Xi=△X/2=208.75/2=104.38kgSS/d③污泥含水率為98%，當含水率＞95%，取，則污泥產(chǎn)量Ws=?X/ρS(1-P)單池排泥量Wsi=10.437/2=5.219m3/h采用靜壓排泥裝置，沿矩形池縱向多點排泥，排泥點設(shè)在污泥區(qū)中上部。污泥排放可采用定期排泥，日排泥設(shè)計為一次。3.6SBR池3.6.1參數(shù)選用（1）BOD污泥負荷率：普通采用0.1~0.4kgBOD5(kgMLSS·d)-1，設(shè)計中取Nv=0.25kgBOD(kgMLSS·d)-1（2）曝氣池混合污泥濃度（MLSS濃度）：普通采用1500~5000mg/L，設(shè)計中取X=3000mg·L-1（3）反映池數(shù)：N=4，反映池水深H=4m，超高0.5m，即總高4.5m。（4）排出比：指每一周排水量與反映池容積之比，普通采用1/4~1/2,設(shè)計中取1/m=1/3（5）活性污泥界面以上最小水深（安全高度）：ε=0.5m（6）設(shè)計水量水質(zhì)設(shè)計水質(zhì)如表3.3 表3.3SBR反映器進出水水質(zhì)指標水質(zhì)指標CODBOD5SS進水水質(zhì)(mg·L-1)756498.75243去除率（%）898830出水水質(zhì)(mg·L-1)83.1659.85170.13.6.2設(shè)計計算（1）反映池運營周期各工序時間計算①曝氣時間：式中：Sa進水BOD5濃度；NsBOD5負荷率，設(shè)計中取2；X曝氣池混合污泥濃度（MLSS濃度）：普通采用1500~5000mg/L，設(shè)計中取X=3000mg·L-1②初期沉降速度Vmax=7.4×104×t×X-1.7水溫10oC時Vmax=7.4×104×10×3000-1.7=0.908m·s-1水溫20oC時Vmax=7.4×104×20×3000-1.7=1.816m·s-1因而，必要沉降時間為：水溫10oC時水溫20oC時設(shè)計中取TS=2.0h③排出時間沉淀時間在0.87~1.7h之間變化，排出時間2.0h左右，與沉淀時間共計為3.0h。④進水時間TF=2.0h⑤一種周期所需要時間為Tc≥TA+TS+TD+TF=0.665+2.0+2.0+2.0=6.665h每天周期次數(shù)n為n=24/6.665=3.6曝氣池個數(shù)故設(shè)四個曝氣池依照以上成果，1個周期工作過程：進水2h；曝氣3h；沉淀1h；排出3h。（2）平面尺寸計算①每組曝氣池容積②曝氣池總高度曝氣池水深為4m,超高取0.5m，則曝氣池總高度為H=4.0+0.5=4.5m③曝氣池平面尺寸式中：F——單組曝氣池面積（m2）H——曝氣池有效水深（m）設(shè)計中取L為10m，則B=取B=7.5m（3）需氧量計算①需氧量=0.5×1500×(498.75-59.85)/1000+0.15×337.84×243×30%/1000=329.18KgO2/d式中：Q2——混合液需氧量（KgO2/d）；——活性污泥微生物每代謝1KgBOD所需氧氣Kg數(shù)，普通采用0.42~0.53之間；Q——污水平均流量（m3/d）；Sr——被降解BOD濃度（g/L）；——每1Kg活性污泥每天自身氧化所需要氧氣Kg數(shù)，普通采用0.188~0.11；XV——揮發(fā)性總懸浮固體濃度（g/L）。②采用鼓風(fēng)曝氣時，需將曝氣池需氧量折算為實際供氣量R0=RCS(20)/{α=329.18×9.17/{0.82[0.95×1×8.63-2]×1.02430-20}=469.45kgO2/h=5.47m3O2/min式中：R——混合也需氧量（Kg/h）；α——修正系數(shù)，高負荷法取0.82；β——氧飽和溫度修正系數(shù)，高負荷法取0.95；P——解決廠大氣壓，mmHg絕對大氣壓。（4）布氣系記錄算反映池平面面積為：10×7.5×4=300m2每個擴散器服務(wù)面積取3.5m2，則需300/3.5=85.7取88個擴散器，每個池子需22個。（5）污泥產(chǎn)量計算取a=0.6，b=0.075，則污泥產(chǎn)量為：△X=aQSr－bVXv=0.6×1500×（498.75-59.85）/1000-0.075×337.848×4×（0.75×2500）/1000=204.97kgMLVSS·d-1式中：Sr——被降解BOD濃度（g/L）；XV——揮發(fā)性總懸浮固體濃度（g/L）。X=204.97/0.8=256.21kgMLVSS·d-1干泥產(chǎn)量：256.21/1000(1－P)=256.21/1000(1－99%)=25.62m3·d-13.6.3設(shè)備選型（1）鼓風(fēng)機此設(shè)計中選用R系列原則型羅茨鼓風(fēng)機，其高效節(jié)能，轉(zhuǎn)子平衡精度高、震動?。积X輪精度高、噪聲低、壽命長；輸送氣體不受油污染[15]。經(jīng)計算實際需供氣量為5.47m3/min，故由此選RC-80型羅茨鼓風(fēng)機，轉(zhuǎn)速r/min所需軸功率2.3kw，所配電動機功率3kw.（2）曝氣機四個池子平均每池曝氣量為117.36kg/h，由此，選取PE193泵型高強度表面曝氣機，其電動機功率為55kw，清水充氧量為48~130kg/h。（3）潷水器本設(shè)計采用XB型旋轉(zhuǎn)潷水器，它合用于各種大中型都市生活污水解決及各類工業(yè)水解決，依照計算選用XB-500型潷水器，其出水能力為500m3/h,堰口寬度為5m，潷水可調(diào)深度為2.0m[9].3.7污泥濃縮池3.7.1設(shè)計參數(shù)：（1）污泥固體負荷宜采用25Kg/(m2·d)~80Kg/(m2·d)；（2）濃縮停留時間：濃縮時間不適當不大于12h，但也不要超過24h，以防止污泥厭氧腐化，設(shè)計中取14h；（3）實驗中設(shè)兩個濃縮池（4）有效水深：普通為4m，最低不不大于3m； （5）構(gòu)造：本設(shè)計中濃縮池采用重力濃縮池中豎流式濃縮池，濃縮池采用水密性鋼筋混凝土建造。設(shè)污泥排入管、排泥管、排上清液管、排泥管等管道，最小管徑采用150mm，普通采用鑄鐵管。3.7.2設(shè)計計算采用重力式濃縮池，濃縮前污泥含水率p1=99%，濃縮后污泥含水率p2=97%.（1）設(shè)計泥量啤酒廢水解決過程產(chǎn)生污泥來自如下幾某些：SBR反映器：Q1=256.21m3·d-1；UASB反映器：Q2=10.437×24=250.488m3·d-1總污泥量為：Q=Q1+Q2=256.21+250.488=506.7m3·d-1（2）污泥濃度式中:C1——污泥濃縮前固體濃度（kg/L）；C2——污泥濃縮后固體濃度（kg/L）。（3）濃縮池面積A式中:A——濃縮池總面積，m2；Q——污泥量，m3/d；C——污泥固體濃度，kg/L；G——濃縮池污泥固體通量，kg/(m2·d)。（4）池直徑D每個池子面積A=101.34/2=50.67m2取A實=51m2取D實為8.5式中:D——濃縮池直徑，m；A實——單池面積，m2。（5）濃縮池高度h1式中：h1——濃縮池工作某些高度，m，普通宜為4m，最低不不大于3m；T——設(shè)計濃縮時間，h，不適當不大于12h，但也不要超過24h,設(shè)計中取14h；A、Q——符號意義同上。（6）池子圓錐某些高度h4（7）池子圓錐某些體積V1V1=1/3h4(1/4πD2+1/4πd2+1/4πDd)=1/3×4.225×(1/4×3.14×8.52+1/4×3.14×0.52+1/4×3.14×8.5×0.5)=75.73m3（8）池子高度HH=h1+h2+h3=5.21+0.3+0.5=6.02mH——濃縮池總高度，m；h1——濃縮池工作某些高度，m；h2——濃縮池超高，m；h3——濃縮池緩沖層高度，m，普通為0.3~0.5m。(9)濃縮后污泥體積V2V2=[Q（1-p1）]/（1-p2）=[506.7×（1-99%）]/（1-97%）=168.9m3/d式中：V2——濃縮后污泥體積，m3；p1——進泥含水率，%，設(shè)計中取99%；p2——濃縮后污泥含水率，%，設(shè)計中取97%；Q——污泥量，m3/d[8]。3.8污泥脫水間3.8.1設(shè)計參數(shù)壓濾時間取T=4h設(shè)計污泥量Q=168.9m3·d-1濃縮后污泥含水率為97%壓濾后污泥含水率為75%3.8.2設(shè)計計算(1)污泥體積式中Q——脫水后污泥量，m3·d-1；Q0——脫水前污泥量，m3·d-1；P1——脫水前含水率，%；P2——脫水后含水率，%；M——脫水后干污泥重量，kg·d-1。3.8.3污泥脫水設(shè)備選型此設(shè)計選用帶式壓榨過濾機，其長處是脫水效率高，解決能力大，持續(xù)過濾，性能穩(wěn)定，操作簡樸，體積小，重量輕，節(jié)約能源，占地面積小。依照計算，選取DYQ-1000A型帶式壓榨過濾機，其電動機型號JZTY31-4，功率2.2kw,控制器型號JDIA-40，解決能力50~500kg/h·m2,泥餅含水率65~75%[9]。污泥脫水后形成泥餅用小車運走，分離液返回解決系統(tǒng)前端進行解決。3.9清水池3.9.1參數(shù)選取參數(shù)選?。呵逅爻邽?.5；3.9.1平面尺寸計算①清水池有效容積V=kQ=0.1×1500=150m3設(shè)計中取k=10%②清水池平面尺寸取清水池寬度B為6m則清水池長度L為:清水池超高h1取為0.5m，清水池總高H:H=h1+h=5.0+0.5=5.54平面及高程布置4.1平面布置平面布置原則如下[10]：（1）解決構(gòu)筑物布置應(yīng)緊湊，節(jié)約用地并便于管理。（2）解決構(gòu)筑物應(yīng)盡量地按流程順序布置，以避免管線迂回，同步應(yīng)充分運用地形，以減少土方量。（3）經(jīng)常有人工作建筑物如辦公，化驗等用房應(yīng)布置在夏季主風(fēng)向上風(fēng)一方，在北方地區(qū)，并應(yīng)考慮朝陽。（4）在布置總圖時，應(yīng)考慮安排充分綠化地帶，為污水解決廠工作人員提供一種優(yōu)美舒服環(huán)境。（5）總圖布置應(yīng)考慮遠近結(jié)合，有條件時，可按遠景規(guī)劃水量布置，將解決構(gòu)筑物分為若干系列，分期建設(shè)。（6）構(gòu)筑物之間距離應(yīng)考慮敷設(shè)管渠布置，運轉(zhuǎn)管理需要和施工規(guī)定，普通采用5到10米。（7）污泥解決構(gòu)筑物應(yīng)盡量布置成單獨組合，以策安全，并以便管理。（8）變電站位置應(yīng)設(shè)在耗電量大構(gòu)筑物附近，高壓線應(yīng)避免廠內(nèi)架空敷設(shè)。（9）污水廠內(nèi)管線種類諸多，應(yīng)綜合考慮布置，以免發(fā)生矛盾，污水和污泥管道應(yīng)盡量考慮重力自流。（10）如有條件，污水廠內(nèi)壓力管線和電纜可合并敷設(shè)在一條管廊或管溝內(nèi)，以利于維護和檢修。（11）污水廠內(nèi)應(yīng)設(shè)超越管，以便在發(fā)生事故時，使污水能超越一某些或所有構(gòu)筑物，進入下一級構(gòu)筑物。（12）構(gòu)筑物布置應(yīng)注意風(fēng)向和朝向?qū)⑴欧女愇?、有害氣體構(gòu)建筑物布置在居住與辦公場合下風(fēng)向；為保證良好自然通風(fēng)條件，構(gòu)筑物布置應(yīng)考慮主導(dǎo)風(fēng)向。平面布置圖見A3圖第1頁4.2高程布置4.2.1高程布置原則如下：（1）選取一條距離最長，水頭損失最大流程進行水力計算，并恰當留有余地以保證在任何狀況下，解決系統(tǒng)都可以運營正常。（2）計算水頭損失時，應(yīng)以近期最大流量作為構(gòu)筑物和管渠設(shè)計流量；計算涉及遠期流量管渠和設(shè)備時，應(yīng)以遠期最大流量為設(shè)計流量，并酌加擴建時備用水頭。（3）避免解決構(gòu)筑物之間跌水等揮霍水頭現(xiàn)象，充分運用地形高差，實現(xiàn)自流。在計算并留有余量前提下，力求縮小全程水頭損失及提高泵站流程，以減少運營費用；需要排放解決水，常年大多數(shù)時間里可以自流排放水體。注意排放水位不可選用每年最高水位，由于其浮現(xiàn)時間較短，易導(dǎo)致常年水頭揮霍，因而選用經(jīng)常浮現(xiàn)最高水位為排放水位。（4）設(shè)立終點泵站污水解決廠，水力計算常以接納解決后污水水體最高水位作為起點，逆污水解決流程向上倒退計算，以使解決后污水在洪水季節(jié)也能自流排出，而水泵需要揚程則較小，運營費用也較低。（5）在作高程布置時還應(yīng)注意污水流程與污泥流程配合，盡量減少需抽升污泥量。在決定污泥干化場，污泥濃縮池等構(gòu)筑物高程時，應(yīng)注意它們污泥水能自動排入污水入流干管或其他構(gòu)筑物也許。4.2.2水頭損失計算依照廢水量Q=1500m3/d=17.36L/s，因此選取管徑為100mm硬聚氯乙烯管作干管，查得水力手冊得：v=2.10m/s，1000i=36.08；UASB進出水支管廢水量量Q=17.36/3=5.79L/s，因此選取管徑為50mm硬聚氯乙烯，得水力手冊得：v=2.20m/s，1000i=78.91。SBR進出水支管廢水量是Q=17.36/4=4.34L/s，因此選取管徑為50mm硬聚氯乙烯管，查得水力手冊得：v=1.67m/s，1000i=48.34[15]。（1）格柵水頭損失通過格柵水頭損失普通為0.08~0.15m,此處選取H1=0.15m。（2）格柵到調(diào)節(jié)池水頭損失在此設(shè)計中，調(diào)節(jié)池水頭損失取h2=0.3m。故H2=0.3m（3）調(diào)節(jié)池到氣浮池在此段，設(shè)計管道長度10m。因此此干管水頭損失h1為：h1=iL（1+0.3）/1000=36.08×10×（1+0.3）/1000=0.4690m在此設(shè)計中構(gòu)筑物氣浮池水頭損失h2=0.3m。H3=h1+h2=0.4609+0.3=0.7609m（4）氣浮池到UASB在這段干管管長L=10m,支管廢水水量Q=17.63/3=5.79L/s,管長L=2.0m。因此進水管水頭損失h1為：h1=h沿1+h局1式中：H沿1干管管道沿程損失，m;h沿1=i進1Lh局1干管管道局部損失，m取局部損失為沿程損失0.3倍，因此：h1=iL（1+0.3）=36.08×10.0×（1+0.3）/1000=0.4690m支水管水頭損失h2為：h2=h沿2+h局2式中：h沿2——支管管道沿程損失，m；h沿2=i進2Lh局2——支管管道局部損失，m取局部損失為沿程損失0.3倍，因此：h2=iL（1+0.3）=78.91×2.0×（1+0.3）/1000=0.2052m構(gòu)筑物UASB水頭損失取為h3=0.3m因此總水頭損失為：H4=h1+h2+h3=0.4690+0.3+0.2052=0.9742m（5）UASB-SBR在這段，干管管長L=8.0m。UASB出水支管管長L=2.0m。SBR池進水支管管長L=2.0m。因此進水干管水頭損失h1為：h1=h沿+h局=iL（1+0.3）=36.08×8×（1+0.3）/1000=0.3752m支水管水頭損失h2為：h2=h沿2+h局2=IUL（1+0.3）+iSL（1+0.3）=78.91×2.0×（1+0.3）/1000+48.34×2.0×（1+0.3）/1000=0.3309m構(gòu)筑物SBR水頭損失取為h3=0.3m因此總水頭損失為：H5=h1+h2+h3=0.3572+0.3+0.3309=0.9881m（5）SBR池-清水池在這段干管管長L=5.0m；SBR池支管廢水量量Q=17.36/4=4.34L/s,管長L=2.0m因此進水管水頭損失h1為：h1=h沿+h局=iL（1+0.3）/1000=36.08×5×（1+0.3）/1000=0.2345m支水管水頭損失h2為：h2=h沿2+h局2=iSL（1+0.3）/1000=48.34×2×（1+0.3）/1000=0.1257m構(gòu)筑物SBR池水頭損失取為h3=0.5m因此總水頭損失為：H6=h1+h2+h3=0.2345+0.1257+0.5=0.8602m（6）清水池-出廠管在這段干管管長L=20.0m；因此進水管水頭損失h1為：h1=h沿+h局=iL（1+0.3）/1000=36.08×20×（1+0.3）/1000=0.9381m構(gòu)筑物清水池水頭損失取為h2=0.3m因此總水頭損失為：H7=h1+h2=0.9381+0.3=1.2381m（7）UASB到污泥濃縮池水頭損失UASB產(chǎn)泥量為250.488m3/d，即2.899L/s，查水力手冊，選DN=40mm硬聚氯乙烯管，v=1.74,1000i=69.77。在設(shè)計中設(shè)UASB到污泥濃縮池距離為15m,則水頭損失HUASB-泥為：H泥1=iL=15×69.77×(1+0.3)/1000=1.36m濃縮池自身水頭損失為0.2m故HUASB-泥=1.36+0.2=1.56m(8)SBR到污泥濃縮池水頭損失SBR產(chǎn)泥量為256.21m3/d,即2.96L/s，查水力手冊，選DN=40mm硬聚氯乙烯管，v=1.81,1000i=74.10。在本次設(shè)計中取SBR到污泥濃縮池距離為10m，則水頭損失HSBR-泥為：H泥2=iL=10×74.10×(1+0.3)/1000=0.9633m污泥濃縮池自身水頭損失為0.2m,故HSBR-泥=0.9633+0.2=1.1633m4.3高程計算(1)取出廠水管高度為H8=1.7m則提高泵之前總水頭損失為H1+H2=0.15+0.3=0.45m提高泵之后總水頭損失為H3+H4+H5+H6+H7=0.7609+0.9742+0.9881+0.8602+1.2381=4.8215出水管水位：1.7m清水池水位：2.9381SBR池水位：3.7983mUASB反映器水位：4.7864m氣浮池池水位：5.7606m調(diào)節(jié)池水位：-1.2m柵前水位：-0.75m(2)污泥濃縮池高程計算：UASB到污泥濃縮池水頭損失為1.56m，按計算濃縮池高度為4.7864-1.56=3.2264m;SBR到污泥濃縮池水頭損失為1.1633m，按計算濃縮池高度為3.7983-1.1633=2.635m，故污泥濃縮池水位為2.635m。高程圖見A3圖第二頁。5某些設(shè)備選取5.1泵選取5.1.1選泵原則以最大流量為基準選泵。選泵時，水泵型號不適當過多，最佳選用同一型號，在必要大小泵搭配時，其型號也不適當超過兩種，對于不同功能泵站，選泵時考慮側(cè)重點不同，普通歸納如下：（1）大小兼顧，調(diào)配靈活在用水量和所需水壓變化較大狀況下，選用性能不同水泵臺數(shù)越多，越能適應(yīng)用水量變化規(guī)定，揮霍能量越少。（2）型號整潔，互為備用從泵站運營管理與維修檢修角度來看如果水泵型號太多則不便于管理。普通但愿能選取同型號水泵并聯(lián)工作，這樣無論是電機，電器設(shè)備配套與儲存，管道配件安裝與制作均會帶來很大不便。（3）合理用盡各水泵高效段單級雙吸式離心泵是給水工程中慣用一種離心泵。它門經(jīng)濟工作范疇普通在0.85Q~1.15Q之間。選泵時應(yīng)充分運用各水泵地高效段近遠期相結(jié)合觀點在選泵過程中應(yīng)予以相稱注重。5.1.2計算選泵（1）污水泵選取用兩臺泵（一臺備用），水泵流量為Q=62.5m3/h；水頭總揚程為H=6.9606m選用100QW-70-7-3型泵，其流量Q為70m3/h，揚程H為7m，電機功率3kW，配用兩臺電機（一臺備用），型號為Y112M-4，N=4KW，滿足規(guī)定[14]。（2）經(jīng)重力濃縮池污泥屬于高粘度污泥，高粘度污泥用泵特點是規(guī)定提吸能力高，污泥不能流入泵內(nèi)，普通選用單螺桿泵。經(jīng)濃縮池后污泥流量為Q=168.9m3/d=7.04m3/h，因此選用兩臺單螺桿泵（一臺備用），其型號為EH600，流量Q=7.5m3/h,轉(zhuǎn)速244r/min,壓力0.2Mpa,功率為0.82KW,配用兩臺電機（一臺備用），型號為YCJ71，N=2.2KW，滿足規(guī)定。5.2風(fēng)機選取采用多孔管鼓風(fēng)曝氣供氧:調(diào)節(jié)池需氣量：Qt=125m3/h；氣浮池所需氣量：Qs=0.165m3/hSBR池所需氣量：式中:EA——空氣擴散器氧轉(zhuǎn)移率，設(shè)計中取12%總供氣量：Q=Qt+Qs+Gs=125+0.165+9116.67=9241.86m3/h3池合用2臺鼓風(fēng)機。此外，另設(shè)備用鼓風(fēng)機1臺。1臺空氣曝氣量為：G=Q/2=9241.86/2=4620·93·h-1=77.02m3/min機型選用：采用型號為RF-245原則型羅茨鼓風(fēng)機，其進口流Qs=83m3·min-1，軸功率為183KW，所配電機功率為200KW[14]。5.3脫水機選取此設(shè)計選用帶式壓榨過濾機，其長處是脫水效率高，解決能力大，持續(xù)過濾，性能穩(wěn)定，操作簡樸，體積小，重量輕，節(jié)約能源，占地面積小。依照計算，選取DYQ-1000A型帶式壓榨過濾機，其電動機型號JZTY31-4，功率2.2kw,控制器型號JDIA-40，解決能力50~500kg/h.m2,泥餅含水率65~75%[14]。6結(jié)論本次設(shè)計采用“UASB+SBR”工藝去除有機物，將UASB和SBR兩種解決單元進行組合，所形成解決工藝突出了各自解決單元長處，使解決流程簡潔，節(jié)約了運營費用，而把UASB作為整個廢水達標排放一種預(yù)解決單元，在減少廢水濃度同步，可回收所產(chǎn)沼氣作為能源運用。同步，由于大幅度減少了進入好氧解決階段有機物量，因而減少了好氧解決階段曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個廢水解決過程費用大幅度減少。采用該工藝既減少解決成本，又能產(chǎn)生經(jīng)濟效益。并且UASB池正常運營后，每天產(chǎn)生大量沼氣，將其回收作為熱風(fēng)爐燃料，可供飼料烘干使用。UASB去除COD達7500kg/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%)。沼氣熱值約為22680kJ/m3，煤熱值為21000kJ/t計算，則1m3沼氣熱值相稱于1kg原煤，這樣可節(jié)煤約4t/d左右，年收益約為39.6萬元。因此本設(shè)計采用“UASB+SBR”辦法，使啤酒廢水解決出水水質(zhì)達到在廢水解決后滿足污水排放Ⅰ級規(guī)定，設(shè)計出水水質(zhì):COD為83.16mg/L，BOD為59.85mg/L，SS濃度為170.1mg/L，PH為6~9。謝辭本次設(shè)計是在高秀媛教師悉心指引下完畢，她在設(shè)計過程中給了我很大協(xié)助，協(xié)助我解決了許多實際問題，在此一方面對高教師致以誠摯謝意。在還沒有開始做設(shè)計時，高教師