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文檔簡介

(UASB)等處理啤酒廢水的幾種處理方法的詳細分析,確定最佳方案即用Beingliquidcontaininghighorganicpollutants,brewerywastewatermaynotonlyleadtoenvironbasisofanalyzingthesourcesandcharacteribrewerywastewater,andonlythecombinationofvarioustechniquescanachieveMakeafocalization,forthecharacterofthewastewaterofthebrewery,withtheacid-SBRthebreweryoftreatment,UASB+SBRthebreweryofthetreatment,thenewtypeofthebreweryofthetreatment,theengageoxidizeofbiologytothebreweryofthetreatment.UASBthebreweryofthetrtreatmentsstudying,Imakethebestwaytotreatmentthewastewaterfrombrewery—UASB+SBR.UASB+SBRismadeofreactor.Fromthisliteraryyoucanachievealotofwaysabougridaccommodator;theengageengagedoxidizeofbiologyflatulencereactor.UsedUASBtreatingwasmethane.Severalproposalsareputforwardforfuturer第一章緒論一.研究背景與意義水是生命之源,是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),是不可替代的寶貴資源。我國卻是一個水資源十分短缺的國家,人均水資源占有量僅為世界平均水平的四分之一,嚴重制約著我國社會主義經(jīng)濟的發(fā)展。經(jīng)濟的騰飛是以環(huán)境的代價為前提的。隨著近代我國社會主義經(jīng)濟的騰飛,社會主義工業(yè)呈現(xiàn)飛速發(fā)展,水資源污染尤其是工業(yè)廢水污染也嚴重惡化。工業(yè)廢水的污染以其污染大、污染物濃度高、廢水排放量大、廢水中含有多種有毒有害物質(zhì)、廢水成分復雜以及水量變化大等特點而成為目前我們所面臨的主要問題。80年代以來,我國啤酒工業(yè)得到迅速發(fā)展,到目前我國啤酒生產(chǎn)廠已有800多家,據(jù)1996年統(tǒng)計我國啤酒產(chǎn)量達1650萬t,既成為世界啤酒生產(chǎn)大國,又成為較高濃度有機物污染大戶,啤酒廢水的排放和對環(huán)境的污染已成為突出問題,引起了各有關(guān)部門的重視。啤酒廢水主要來自麥芽車間(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,滅菌廢水及瓶子破碎流出的啤酒)以及生產(chǎn)用冷卻廢水等。該廢水中主要含糖類,醇類等有機物,有機物濃度較高,雖然無毒,但易于腐敗,排入水體要消耗大量的溶解氧,對水體環(huán)境造成嚴重危害。啤酒廢水的水質(zhì)和水量在不同季節(jié)有一定差別,處于高峰流量時的啤酒廢水,有機物含量也處于高峰。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值相當于14000人生活污水的BOD值,懸浮固體SS值相當于8000人生活污水的SS,其污染程度相當基于水污染的危害性和嚴重性,以保護環(huán)境為宗旨,以達到國家廢水排放標準為目的來設(shè)計啤酒廢水處理工藝是啤酒生產(chǎn)廠廢水處理部門一項刻不容緩的重任!“七五”以來,我國對啤酒廢水的處理工藝和技術(shù)進行了大量的研究和探索,特別是輕工業(yè)系統(tǒng)的設(shè)計院和科研單位,對啤酒廢水的處理進行了各方面的試驗、研究和實踐,取得了行之有效的成功經(jīng)驗,逐漸形成了以生化為主、生化與物化相結(jié)合的處理工藝。生化法中常用的有活性污泥法、生物膜法、厭氧與好氧相結(jié)合法、水解酸化足之處,但各自都有較為成功的經(jīng)驗。目前還有不少新的處理方法和工藝優(yōu)化組合正在試驗和研究,有的已取得了理想的成效,不久將應(yīng)盡管目前污水處理技術(shù)眾多,但其發(fā)展目標是一致的,即以發(fā)展綠色技術(shù)、實現(xiàn)資源可持續(xù)開發(fā)利用和生態(tài)安全為目標。根據(jù)國內(nèi)外(1)充分利用新技術(shù)對現(xiàn)有的啤酒廢水處理工藝進行因地制宜(2)實行污水規(guī)?;刑幚?,可免除重復性設(shè)備投資,易于采(3)啤酒廢水中含有多種有用物質(zhì),在處理前應(yīng)盡量回收有用的固體物質(zhì),經(jīng)加工后作飼料添加劑或藥品,在處理時應(yīng)多考慮變廢為(4)針對啤酒廢水中有機物含量高、生物降解性的特點,同時考慮能源緊張的形勢,主要采用厭氧-好氧聯(lián)合技術(shù),并將產(chǎn)生的污泥干化后作肥料使用。(5)當前全球水資源緊張已成為世界關(guān)注的焦點,而啤酒廢水有能將其凈化后回收利用,可達到節(jié)約水資源的目的。(6)在污水處理中實行自動化控制技術(shù),實現(xiàn)反應(yīng)器自控管理,(7)開發(fā)生物基因技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用,向著節(jié)能、回收有用三.本設(shè)計工程概況設(shè)計排放廢水量為3000m3/d。COD2500mg/L,PH值約為6。的一級標準,其主要水質(zhì)指標見表1.1。表1.1原水水質(zhì)和設(shè)計要求水質(zhì)指標排放標準設(shè)計要求溫度:多年平均氣溫14.5℃。月均最冷氣溫-12℃,最熱氣溫26.8℃,最高氣溫40.1℃,極端最低氣溫-18.9℃,最大溫差26.6℃。降雨量:年降雨量637.5mm,小時最大降雨量41.7mm日照:平均日照率65%,你按照時間2451h,冬日照率56.7%,消極照率66.0%。風速:夏季平局風速2.6m/s,冬季3.4m/s,夏季為南風向,冬季為地質(zhì)條件;該地區(qū)地下含水層的透水性好,多為粗沙、粉細沙和加油粗沙的松散土層。地下水位埋深已超過50m.基本處于疏干狀態(tài)。地形地勢:處理站地勢較低,自西北向東南方向有緩坡,坡度為四.本設(shè)計工藝流程本設(shè)計采用人工清渣格柵。由于設(shè)計水量較少,故格柵直接安酸堿罐酸堿罐沼氣柜鼓風機膜升泵過濾機調(diào)節(jié)池SBR池消毒排放圖1.1UASB-SBR處理工藝流程圖啤酒廢水先經(jīng)過中格柵去除大雜質(zhì)后進入集水池,用污水泵將廢水提升至水力篩,然后進入調(diào)節(jié)池進行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)。進入調(diào)節(jié)池PH值在6.5~7.5之間。調(diào)節(jié)池中出來的水用泵連續(xù)送入UASB反應(yīng)器進行厭氧消化,降低有機物濃度。厭氧處理過程中產(chǎn)生的沼氣被收泥井,在由污泥提升泵提升到污泥濃縮池內(nèi)被濃縮,濃縮后進入污泥脫水機房,進一步降低污泥的含水率,實現(xiàn)污泥的減量化。污泥脫水后形成泥餅,裝車外運處置。第二章工藝路線的確定一.啤酒廢水的來源及其特點(一)啤酒廢水的來源啤酒的廢水主要來源于:麥芽生產(chǎn)過程的洗麥水、浸買水、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、過濾洗滌廢水;罐裝過程洗瓶、滅菌和破瓶啤酒廢水;冷卻車間和成品車間洗滌水。(二)啤酒生產(chǎn)廢水的特點啤酒生產(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)產(chǎn)生大量廢水。由于啤酒的生產(chǎn)工序較多,不同的啤酒廠生產(chǎn)過程每噸酒的耗水量和水質(zhì)相差較大.國內(nèi)每噸啤酒從糖化到灌裝總耗水10~20噸。啤酒廢水可分為以下幾類:1.清潔廢水冷凍機、麥汁和發(fā)酵冷卻水等,這些水基本未受污染。2.清洗廢水如清洗生產(chǎn)裝置廢水、漂洗酵母水、洗瓶機初期洗滌水、酒罐消毒廢水、巴斯德殺毒噴淋水和地面沖洗水等,這類廢水受到不同程度的有機污染。沖洗廢渣水,如麥糟液、冷熱凝固物、酒花糟、剩余酵母、酒泥、濾酒渣和殘堿性洗滌液等,這類廢水中含有大量的懸浮固體有機物。工段中將產(chǎn)生麥汁冷卻水、裝置洗滌水、麥糟、熱凝固物和酒花糟。裝置洗滌水主要是糖化鍋洗滌水、過濾槽和沉淀槽洗滌水。此外,糖化過程還要排出酒花糟、熱凝固物等大量懸浮物。3.裝酒廢水在灌裝酒時,機器的跑冒滴漏時有發(fā)生,還經(jīng)常冒酒,廢水中摻入大量殘酒。噴淋時由于用熱水噴淋,啤酒升溫引起瓶內(nèi)壓力增大,“炸瓶”現(xiàn)象時有發(fā)生,所以,在大量啤酒灑散在噴淋水中,循環(huán)使用噴淋水為防止生物污染而加入防腐劑,因此被更換下來的廢噴淋水4.洗瓶廢水清洗水中含有殘余堿性洗滌劑、漿紙、燃料、漿糊、殘酒和泥砂等。堿性洗滌劑的更換,更換時若是直接排入下水道可以使啤酒廢水呈堿性。因此廢堿性洗滌劑應(yīng)先進入調(diào)節(jié)池沉淀裝置進行單獨處理。所以可以考慮將洗瓶廢水的排出液經(jīng)處理后儲存起來,用來調(diào)節(jié)廢水的pH值。這樣可以節(jié)省污水處理的藥劑用量。二.工藝流程的確定(一).啤酒廢水處理方法污水的SS,其污染程度是相當嚴重的,所以要對啤酒廢水進行一定的目前常根據(jù)BOD5/CODcr比值來判斷廢水的可生化性,即:當難生化處理,而啤酒廢水的值>0.3所以,處理啤酒廢水的方法多是采用好氧生物處理,也可先采用厭氧處理,降低污染負荷,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,都是以生物化學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,其電耗高及運行費用高制約了污水處理工程的發(fā)展和限制了已有工程的正常使用或運行。隨著人們對于節(jié)能價值和意義的認識不斷變化與提高,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,約節(jié)能30~50%,而且使整個工藝達標排放更加容易和可靠。隨著改革開放的發(fā)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。這里所說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。否需要曝氣,可以把升華處理法分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩好氧生物處理好氧生物處理是在氧氣充足的情況下,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)。這種方法沒有考慮到廢水中有機物的利用問題,因此處理成本較高?;钚晕勰喾ā⑸锬し?、深井曝氣法是較有代表性的好氧生1.活性污泥法活性污泥法是中、低濃度有機廢水處理中使用最多,運行最可靠的方法,具有投資省,處理效果好等優(yōu)點。該處理工藝的主要部分是曝氣池和沉淀池。廢水進入曝氣池后,與活性污泥(含大量的好氧微生物)混合,在人工充氧的條件下,活性污泥吸附并氧化分解水中的有機物,污泥和水的分離則由沉淀池來完成。我國的珠江啤酒廠,煙臺啤酒廠,上海益民啤酒廠,武漢西湖啤酒廠。廣州啤酒廠和長春啤酒廠等廠家均采用此法處理啤酒廢水.—100mg/L.去除率為94%-96%?;钚晕勰嗵幚砥【茝U水的缺點時動力消耗大,處理中常出現(xiàn)污泥膨脹。污泥膨脹的原因是啤酒廢水中碳水化合物含量過高,而N,P,Fe等營養(yǎng)物質(zhì)缺乏,各營養(yǎng)成分比例失劑,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)通過間歇曝氣可以使動力消耗顯著降低,同時,廢水處理時間也短于普通活時間僅需19-20h,比普通活性污泥法縮短10-11h,CODcr的去除率也在96%以上,揚州啤酒廠和三明市大田啤酒廠采用SBR技術(shù)處理啤酒廢水,也收到了同樣的效果.劉永淞等認為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,因而能在較短的時2.深井曝氣法為了提高曝氣過程中氧的利用率,節(jié)省能耗,加拿大安大略省的巴利啤酒廠,我國的上海啤酒廠和北京五星啤酒廠均采用深井曝氣法 (超深水曝氣)處理啤酒廢水。深井曝氣實際上是以地下深井作為曝氣池的活性污泥法,曝氣池由下降管以及上升管組成。將廢水和污泥引入下降管,在井內(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,對氧的利用率據(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%。當然,深井曝氣也有不足之處,如施工難度大,造價高,防滲漏技術(shù)不過關(guān)等。3.生物膜法與活性污泥法生物膜法時在處理池內(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,不會出現(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用,主要時,加以人工曝氣。這種方法可以得到很高的固體濃度和較高的有機負荷,因此處理效果高,占地面積也小于活性污泥法。國內(nèi)的淄博啤酒廠,青島啤酒廠,渤海啤酒廠荷徐州釀酒總廠等廠家的廢水處理中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)果表當容積負分別達到93.52%和99.03%。由于停留時間縮短為原來的1/3~1/4,運轉(zhuǎn)費用也降低。生物轉(zhuǎn)盤是較早用以處理啤酒廢水的方法。他主要由盤片、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,但低溫對運行影響大,在處理高濃度廢水是需增加轉(zhuǎn)盤組數(shù)。該方法在美國應(yīng)用較普及,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。據(jù)報道,廢水中BOD5的去除率在80%以上。厭氧生物處理厭氧生物處理適用于高濃度有機廢水。它是在無氧條件下,靠厭氧細菌的作用分解有機物。在這一過程中,參加生物降解的有機基質(zhì)有50%~90%轉(zhuǎn)化為沼氣(甲烷),而發(fā)酵后的剩余物又可作為優(yōu)質(zhì)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)置了一個專用的氣一液一固分離系統(tǒng)(三相分離室)。廢水從反應(yīng)器低部加入,在向上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,水則應(yīng)器處理啤酒廢水,總?cè)莘e達60600立方米。目前已有北京啤酒廠,沈陽啤酒廠等廠家利用UASB來處理啤酒廢水。荷蘭美國的某些公司的去處率為80%-86%,北京啤酒廠UASB處理裝置中試結(jié)果也保持在這一水平,而且其沼氣產(chǎn)理啤酒廢水的研究結(jié)果表明,進水CODcr濃度為2000mg.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機廢水送入UASB進行厭氧處理,廢水中CODcr的質(zhì)能利用率可達(二).處理方法的比較下面主要介紹一下處理啤酒廢水常用的幾種方法:酒廢水時,在厭氧反應(yīng)中,放棄反應(yīng)時間長、控制條件要求高的甲烷發(fā)酵階段,將反應(yīng)控制在酸化階段,這樣較之全過程的厭氧反應(yīng)具有(1)由于反應(yīng)控制在水解、酸化階段反應(yīng)迅速,故水解池體積小;(2)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;(3)對于污泥的降解功能完全和消化池一樣,產(chǎn)生的剩余微生物對基質(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)生物處理創(chuàng)造更為有利的條件。(4)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99%以上。要想使此方法在處理啤酒廢水達到理想的效果時運行環(huán)境要達到下列要求:(1)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物去除主要集中在SBR反應(yīng)器中。(2)酸化—SBR法處理啤酒廢水受進水堿度和反應(yīng)溫度的影響,最佳溫度是24℃,最佳堿度范圍是500~750mg/L。視原水水質(zhì)情況,如堿度不足,采取預(yù)調(diào)堿度方法進行本工藝處理;若溫度差別不大,運行參數(shù)可不做調(diào)整,若溫度差別較大,視具體情況而定。2.UASB—好氧接觸氧化工藝處理啤酒廢水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除率達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間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,該工藝的處理效果非常好。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荷和運行能耗(因為好氧處理單元的能耗直接和處理負荷成正比)。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均有較高的去除率,這是因為廢水經(jīng)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,經(jīng)過3個月的調(diào)試UASB即可達到滿負荷運行。整個工藝對96.6%,對懸浮物的去除率達97.3%~98%,該工藝非常適合在啤酒廢水處理中推廣應(yīng)用。3.新型接觸氧化法處理啤酒廢水此方法處理過程為:廢水首先通過微濾機去除大部分懸浮物,出水進入調(diào)節(jié)池,然后中提升泵打入VTBR反應(yīng)器中進行生化處理,通過風機強制供風使廢水與填料接觸,維持生化反應(yīng)的需氧量,VTBR反應(yīng)器出水進入沉淀器,去除一部分脫落的生物膜以減輕氣浮設(shè)備的處理負荷,之后流人氣浮設(shè)備去除剩余的生物膜,污泥及浮渣送往污而成,節(jié)省了投資。與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比,具有一次性投資低,運行穩(wěn)定,處理效果好等特點。②冬季運行時,在VTBR反應(yīng)器外部加了一層保溫材料,使罐中始終保持較高的溫度,提高了生物的活性。風壓為98kPa,N=75kw,耗電量大。4.生物接觸氧化法處理啤酒廢水該工藝采用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,如果由于某些構(gòu)筑物的構(gòu)造設(shè)計考慮不周會影響運行效果,致使出水水質(zhì)不理想,使生物接觸氧化池的出水(靜沉30min的澄清液)COD為500~600mg/L,經(jīng)混凝氣浮處理后出水COD仍高達300mg/L,遠高于排放要求(150mg/L)。但是此處理方法在設(shè)計和運行中回出現(xiàn)以下問題:(1)水解酸化池存在的問題主要是沉淀污泥不能及時排除。由于該廢水中懸浮物濃度較高,因而池內(nèi)污泥產(chǎn)量很大,而原工藝僅在水解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1100~1200mg/L降至900~1000mg/L,收到了較好的效果。不過,增設(shè)混凝氣浮增加了運行費用,而且氣浮過程中溶入的O?還可能對水解酸化產(chǎn)生不利影響。因此,在設(shè)計采用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(2)如果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荷較高,使得供氧相對不足,此時該處的生物膜呈灰白色,處于嚴重的缺氧狀態(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,可一采取階段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荷,消除前端缺氧及抑制性物質(zhì)濃度較高的不利影響。改為多點進水并經(jīng)過一段時間的穩(wěn)定運行后,生物接觸氧化池的出水(30min的澄清液)COD為200~300mg/L。再經(jīng)混凝氣浮工序處理后最終出水COD<150mg/L(一般在130mg/L),達到了排放要求。(3)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)現(xiàn)這是由于負荷波動或操作不當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。(4)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到原有水平,若水溫適宜則2~3d后生物膜就可恢復正常。因此當采用此工藝處理啤酒廢水時要遵循下列要求:①采用水解酸化作為預(yù)處理工序時應(yīng)考慮懸浮物去除措施。②采用推流式生物接觸氧化池時,為避免前端有機物負荷過高可采用多點進水。③應(yīng)嚴格5.內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器+氧化溝工藝處理啤酒廢水采用氧化溝工藝。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6.5-7.8,最佳溫度為35℃-40℃[2],而本工程的啤酒廢水水質(zhì)超出了這個范圍。這反應(yīng)器的出水水質(zhì)一般都比較穩(wěn)定,在回流系pH和溫度做一粗調(diào)即可。UASB反應(yīng)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COD總?cè)コ矢哌_95%以上。②由于采用的是內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)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6.UASB+SBR法處理啤酒廢水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單元的優(yōu)點,使處理流程簡潔,節(jié)省了運行費用,而把UASB作為整個廢水達標排放的一個預(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階段的有機物量,因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量,從而使整個廢水處理過程的費用大幅度減少。采用該工藝既降低處理成本,又/d(甲烷含量為55%~65%)。沼氣的熱值約為22680kJ/m2,煤的熱值為21000kJ/t計算,則1m3沼氣的熱值相當于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法處理工藝與水解酸化+SBR處理工藝相比有以下整個工藝經(jīng)歷缺氧、好氧過程,能有效控制絲狀菌的生長,防止污泥膨脹,有效去除氨氮;因反應(yīng)前、中期水中有機物濃度高,微生物處工藝調(diào)節(jié)靈活,進水、曝氣、沉淀、排水時間可根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)易UASB反應(yīng)器,其流速、進水量按設(shè)定工藝參數(shù)控制,污無需攪拌設(shè)氣裝置(除曝氣頭外)可現(xiàn)場制作,安裝制作簡單,操作控制靈活,(3)投資費用低,比國外同類型設(shè)備價格低60%。(4)處理能力大,處理效果好。UASB反應(yīng)器因反應(yīng)區(qū)聚積大量厭氧顆粒污泥,廢水與之接觸充分反應(yīng)速度快,可降解水中80%以上的液、氣分離,促進反應(yīng)進程。SBR池集進水、曝氣、沉淀、排水于一體,擴大了反應(yīng)池的功能,不僅提高了處理速度而且處理效果明顯。該池可降解90%以上的COD和BOD。(5)工藝成熟穩(wěn)定,耐沖擊負荷,水質(zhì)和水量的波動對出水影響小,(三).本設(shè)計的方案確定法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污泥。顆粒污泥的形成時厭氧細菌群不斷繁殖,積累結(jié)果,較多的污泥負荷有利于細菌獲得充足的營養(yǎng)基質(zhì),故對顆粒污泥的形成和發(fā)展具有決定性的促進作用;適當高的水利負荷將長生污泥的水利篩選,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,使污泥不對流旋轉(zhuǎn),有利于絲狀菌相互纏厭氧生物的生長要求適當高的堿度,例如:產(chǎn)甲烷細菌生長的最適宜保證足夠的平衡緩沖能力。由于啤酒廢水的堿度一般為500~計),堿度不足,所以需投加姑爺碳酸鈉或氧化鈣加以補充。應(yīng)該指出,啤酒廢水中的乙醇是一種有效的顆粒化促進法具有效能高,處理費用低,電耗省,投資少,占地面積小等一系列優(yōu)點,很適用于高濃度啤酒廢水的治理。其不足之處是工藝先進,因此對管理人員的素質(zhì)要求較高。第三章啤酒廢水處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算第一節(jié)格柵的設(shè)計計算一、格柵的作用格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成,安裝在廢水渠道的進口處,用于截留較大的懸浮物或漂浮物,主要對水泵起保護作用,另外二、設(shè)計參數(shù)柵前水深h=0.4m;過柵流速v=0.6m/s;安裝傾角α=45°;設(shè)計流量Q=3000m3/d=0.035m2/s3.1格柵設(shè)計計算草圖(一)柵條間隙數(shù)(n)α-------------格柵傾角,度v-------------過柵流速,m/s(二)柵槽有效寬度(B)n--------------格柵間隙數(shù)(三)進水渠道漸寬部分長度(l?)設(shè)進水渠道內(nèi)流速為0.5m/s,則進水渠道寬B?=0.175m,漸寬部分展開角取為20°B?--------------進水渠道寬度,ma?-進水渠展開角度(四)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度(l?)(五)過柵水頭損失(h?)取k=3,β=1.79(柵條斷面為圓形),v=0.6m/sk--------系數(shù),水頭損失增大倍數(shù)β--------系數(shù),與斷面形狀有關(guān) α--------格柵傾角,度(六)柵槽總高度(H)取柵前渠道超高h?=0.3m柵前槽高H?=h+h?=0.7m(七)柵槽總長度(L)(八)每日柵渣量(W)式中:W?----------柵渣量(m3/10m2污水),取0.1~0.01,粗格柵用小值,細格柵用大值,中格柵用中值=0.12m3/d(可采用人工清渣)第二節(jié)污水提升泵的設(shè)計與計算一、設(shè)計說明污水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,它由機器間、集水池、格柵、輔助間等組成,機器間內(nèi)設(shè)置水泵機組和有關(guān)的附屬設(shè)備,格柵和吸水管安裝在集水池內(nèi),集水池還可以在一定程度上調(diào)節(jié)來水的不均勻性,以便水泵較均勻工作,格柵的作用是阻攔水中粗大的固體雜質(zhì),以防止雜物阻塞和損壞水泵,輔助間一般包括貯藏室,修理間,休息室和廁所等。二、設(shè)計計算(一)設(shè)計流量(二)選泵前總揚程估算經(jīng)過格柵的水頭損失為0.18m,進水管渠內(nèi)水面標高為-2.335m則格柵后的水面標高為:設(shè)集水池的有效水深為2m則集水池的最低工作水位為:所需提升的最高水位為6.778m故集水池最低工作水位與所提升最高水位之間高差為:出水管管線水頭損失計算如下:出水管Q=34.71/s,選用管徑為200mm的鑄鐵管查《給水排水設(shè)計手冊》第1冊得:V=1.33m/s,1000i=19.1出水管線長度估為37m,局部系數(shù)為8則出水管管線水頭損失為:泵站內(nèi)的管線水頭損失假設(shè)為2.0m,考慮自由水頭為根據(jù)流量Q=125m3/h,揚程H=15.8m擬選用150WLI170-16.5型立式污水泵,每臺水泵的流量為Q=170m3/h,揚程為H=16.5m,選擇此泵比較合適。選擇集水池與機器間合建的圓形水泵站,考慮選用2臺水泵,其中一臺備用。其工作參數(shù)如表3.2。表3.2:150WLI170-16.5型立式污水泵工作參數(shù)轉(zhuǎn)速(r/min)電壓(v)(四)附屬設(shè)備選擇1.本污水泵站為自灌式,無須引水裝置2.為了松動集水坑內(nèi)的沉渣,從水泵的壓水管上接出一根直3.水泵間室內(nèi)地面做成0.01坡度,機器間地板上設(shè)排水溝和集水坑,排水溝斷面250mm×500mm,沿墻設(shè)置,坡度i=0.01,集水坑直徑為500mm,深700mm,在水泵吸水口附近接出水泵在低水位工作時,將坑中污水抽走。4.本污水泵站的集水池利用通風管自然通風,在屋頂設(shè)置風器間進行自然通風,在屋頂設(shè)置風帽。5.起重設(shè)備選用電動葫蘆。第三節(jié)過濾機的設(shè)計計算一.過濾機設(shè)計作用用于進一步截留較大的懸浮物或漂浮物,減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理二.設(shè)計參數(shù)過濾面積/m2工作壓/mpa5拉出結(jié)構(gòu)方便操作和維護;雙面過濾,過濾面積大,容渣兩量大;振動排渣,降低勞動強度;液壓操作,實現(xiàn)操作自動化;適合大容量、大面積的過濾系統(tǒng)。由于截留的懸浮物大部分都是較清潔的谷殼等。所以,截留的懸浮物直接運至飼料制造廠,用于制造飲料。第四節(jié)調(diào)節(jié)沉淀池的設(shè)計計算一、調(diào)節(jié)沉淀池的作用啤酒廢水的水量和水質(zhì)隨時間的變化幅度較大,為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運行,需對廢水的水量和水質(zhì)進行調(diào)節(jié),由于啤酒廢水中懸浮物(ss)濃度較高,此調(diào)節(jié)池也兼具有沉淀池的作用,該池設(shè)計有沉淀池的泥斗,有足夠的水力停留時間,保證后續(xù)處理構(gòu)筑物能連續(xù)運行,其均質(zhì)作用主要靠池側(cè)的沿程進水,使同時進入池的廢水轉(zhuǎn)變?yōu)榍昂蟪鏊?,以達到與不同時序的廢水相混合的目的。調(diào)節(jié)池還可用來均衡調(diào)節(jié)污水水質(zhì)、水溫的變化,降低對生物處理設(shè)施的沖擊,為使調(diào)節(jié)池出水水質(zhì)均勻,防止污染物沉淀,調(diào)節(jié)池內(nèi)宜設(shè)二、設(shè)計參數(shù)水力停留時間T=6h;設(shè)計流量Q=3000m3/d=125m2/h=0.035m3/s,采用機械刮泥除渣。處理參數(shù)如表3.4。表3.4調(diào)節(jié)沉淀池進出水水質(zhì)指標水質(zhì)指標進水水質(zhì)(mg/1)去除率(%)77出水水質(zhì)(mg/l)調(diào)節(jié)沉淀池的設(shè)計計算草圖見下圖3.5:圖3.5調(diào)節(jié)沉淀池設(shè)計計算草圖池子有效容積為:取池子總高度H=5.5m,其中超高0.5m,有效水深h=5m則池面積A=V/h=750/5=150m3則池子總尺寸為L×B×H=25×8×5.5=1100m2使廢水混合均勻,調(diào)節(jié)池下設(shè)潛水攪拌機,選型QJB7.5/6-設(shè)進水pH值為10,則廢水中【OH】=10'mol/L,若廢水中含有取1.1,C?------------C?------------P?------------污泥含水率,以97%計污泥密度,以1000kg/m3計(三)污泥斗尺寸取斗底尺寸為400×400,污泥斗傾角取50°則污泥斗的高度為:h?=(4-0.2)×tg50°Vg>W符合設(shè)計要求,采用機械泵吸泥(四)進水布置進水起端兩側(cè)設(shè)進水堰,堰長為池長2/3結(jié)構(gòu)緊湊,效率高的厭氧反應(yīng)器。它的污泥床內(nèi)生物量多,容積負荷率高,廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時間較短,因此所需池容大大縮小。設(shè)備簡單,運行方便,勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置,不需充填填料,也不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機械攪拌裝置,造價相對較低,便于管理,且不存在堵塞問題。結(jié)構(gòu)緊湊,效率高的厭氧反應(yīng)器,由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器 (包括沉淀區(qū))和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸,污泥中的微生物分解污水中的有機物,把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出,微小氣泡在上升過程中,不斷合并,逐漸形成較大的氣泡,在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器,沼氣碰到分離器下部的反射板時,折向反射板的四周,然后穿過水層進入氣室,集中在氣室沼氣,用導管導出,固液混合液經(jīng)過反射進入三相分離器的沉淀區(qū),污水中的污泥發(fā)生絮凝,顆粒逐漸增大,并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi),使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥,與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。它的污泥床內(nèi)生物量多,容積負荷率高,廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時間較短,因此所需池容大大縮小。設(shè)備簡單,運行方便,勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置,不需充填填料,也不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機械攪拌裝置,造價相對較低,便于管理,且不存在堵塞問題(一)參數(shù)選取(二)設(shè)計水質(zhì)污泥產(chǎn)率:0.1kgMLSS/kgCOD;(如下表3.6所示)水質(zhì)指標進水水質(zhì)(mg/1)去除率(%)出水水質(zhì)(mg/l)(三)設(shè)計水量(一)反應(yīng)器容積計算將UASB設(shè)計成圓形池子,布水均勻,處理效果好取水力負荷q=0.8[m2/(m2·h)]采用4座相同的UASB反應(yīng)器則實際橫截面積為實際表面水力負荷為符合設(shè)計要求(二)配水系統(tǒng)設(shè)計計算本系統(tǒng)設(shè)計為圓形布水器,每個UASB反應(yīng)器設(shè)36個布水點(1)參數(shù)(2)設(shè)計計算布水系統(tǒng)設(shè)計計算草圖見下圖3.7:圖3.7UASB布水系統(tǒng)設(shè)計計算草圖圓環(huán)直徑計算:每個孔口服務(wù)面積為:a在1~3m2之間,符合設(shè)計要求可設(shè)3個圓環(huán),最里面的圓環(huán)設(shè)6個孔口,中間設(shè)12個,最外圍設(shè)18個孔口1)內(nèi)圈6個孔口設(shè)計折合為服務(wù)圓的直徑為:用此直徑作一個虛圓,在該圓內(nèi)等分虛圓面積處設(shè)一實圓環(huán),其上布6個孔口,則圓的直徑計算如下:2)中圈12個孔口設(shè)計折合成服務(wù)圓直徑為:中間圓環(huán)直徑計算如下:3)外圈18個孔口設(shè)計折合成服務(wù)圈直徑為:外圓環(huán)的直徑d?計算如下:則d?=6.94m(三)三相分離器設(shè)計三相分離器設(shè)計計算草圖見下圖3.8:圖3.8UASB三相分離器設(shè)計計算草圖(1)設(shè)計說明三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能。三相分離器的設(shè)計主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設(shè)計。(2)沉淀區(qū)的設(shè)計三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計同二次沉淀池的設(shè)計相同,主要是考慮沉淀區(qū)的面積和水深,面積根據(jù)廢水量和表面負荷率決定。由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機物還可以發(fā)生一定的生化反應(yīng)產(chǎn)生少量氣體,這對固液分離不利,故設(shè)計時應(yīng)滿足以下要求:1)沉淀區(qū)水力表面負荷<1.0m/h2)沉淀器斜壁角度設(shè)為50°,使污泥不致積聚,盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)。3)進入沉淀區(qū)前,沉淀槽底逢隙的流速≤2m/h4)總沉淀水深應(yīng)大于1.5m5)水力停留時間介于1.5~2h如果以上條件均能滿足,則可達到良好的分離效果沉淀器(集氣罩)斜壁傾角θ=50°(3)回流縫設(shè)計如圖2.4所示:b?=h?/tgθb?----------下三角集氣罩底水平寬度,m;θ----------下三角集氣罩斜面的水平夾角;h?----------下三角集氣罩的垂直高度,m;下三角集氣罩之間的污泥回流逢中混合液的上升流速V式中:Q?----------反應(yīng)器中廢水流量,m3/h;S?----------下三角形集氣罩回流逢面積,m2;V?<2m/s,符合設(shè)計要求上下三角形集氣罩之間回流逢中流速(V?)可用下式計算:式中:Q?----------反應(yīng)器中廢水流量,m3/h;S?----------上三角形集氣罩回流逢之間面取回流逢寬CD=1.2m,上集氣罩下底寬CF=6.0mV?<2m/s故符合設(shè)計要求確定上下三角形集氣罩相對位置及尺寸,由圖可知:AD=DI/cos50°=1.18/cos5(4)氣液分離設(shè)計d=0.01cm(氣泡),T=20℃p=1.03g/cm,pg=1.2×10*g/cm3一般廢水的μ>凈水的μ,故取μ=0.02g/cm·s由斯托克斯公式可得氣體上升速度為:6,6,故滿足設(shè)計要求。(四)出水系統(tǒng)設(shè)計計算出水系統(tǒng)的作用是把沉淀區(qū)液面的澄清水均勻的收集并排出。出水是否均勻?qū)μ幚硇Ч泻艽蟮挠绊憽?.出水槽設(shè)計對于每個反應(yīng)池,有6個單元三相分離器,出水槽共有6條,槽寬0.3m。①單個反應(yīng)器流量②設(shè)出水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為0.25m,出水槽坡度為0.01;出水槽尺寸8m×0.2m×0.25m;出水槽數(shù)量為4座。2.溢流堰設(shè)計①出水槽溢流堰共有24條(6×4),每條長8m,設(shè)計90°三角堰,堰高50mm,堰口水面寬b=50mm。反應(yīng)器處理水量28L/s,查知溢流負荷為1-2L/(m·s),設(shè)計溢流負荷f=1.117L/(m·s),則堰上水面總長為:三角堰數(shù)量:個,每條溢流堰三角堰數(shù)量:個。一條溢流堰上共有21個100mm的堰口,21個140mm的間隙。②堰上水頭校核每個堰出流率:堰上水頭:③出水渠設(shè)計計算反應(yīng)器沿圓周設(shè)一條環(huán)形出水渠,6條出水槽的出水流至此出水渠。設(shè)出水渠寬0.8m,坡度0.001,出水渠渠口附近水流速度為0.3m/s。渠口附近水深以出水槽槽口為基準計算,出水渠渠深:0.25+0.116=0.37m,離出水渠渠口最遠的出水槽到渠口的距離為14.67米,出水渠長為14.67+0.1=14.77m,出水渠尺寸為14.77m×0.8m×0.37m,向渠口坡度0.001。④UASB排水管設(shè)計計算選用DN250鋼管排水,充滿度為0.6,管內(nèi)水流速度為(五)排泥系統(tǒng)設(shè)計1.UASB反應(yīng)器中污泥總量計算2.產(chǎn)泥量計算厭氧生物處理污泥產(chǎn)量取:0.07kgMLSS/kgCODE————去除率,本設(shè)計中取75%。②據(jù)VSS/SS=0.8,△X=366.19/0.8=457.74kgSS/d單池產(chǎn)泥△X?=△X/4=457.74/4=114.44kgSS/d污泥產(chǎn)量單池排泥量④污泥齡3.排泥系統(tǒng)設(shè)計在UASB三相分離器底部設(shè)置一個排泥口,每天排泥一次。(六)沼氣收集系統(tǒng)設(shè)計計算1.沼氣產(chǎn)量計算沼氣主要產(chǎn)生于厭氧階段,設(shè)計產(chǎn)氣率取0.5m3rkgcop。①總產(chǎn)氣量每個UASB反應(yīng)器的產(chǎn)氣量②集氣管每個集氣罩的沼氣用一根集氣管收集,單個池子共有13根集氣管。據(jù)資料,集氣室沼氣出氣管最小直徑d=100mm,取100mm.③沼氣主管每池13根集氣管先通到一根單池主管,然后再匯入四池沼氣主管。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=150mm,充滿度為0.8,則流速為:④各池沼氣最大氣流量取DN=250mm,充滿度為0.6;流速為:2.水封灌設(shè)計水封灌主要是用來控制三相分離氣的集氣室中氣液兩相界面高度的,因為當液面太高或波動時,浮渣或浮沫可能會引起出氣管的堵塞或使氣體部分進入沉降室,同時兼有有排泥和排除冷凝水作用。①水封高度H=H?-HH?——反應(yīng)器至貯氣罐的壓頭損失和貯氣罐內(nèi)的壓頭為保證安全取貯氣罐內(nèi)壓頭,集氣罩中出氣氣壓最大H?取2mH?0,②水封灌水封高度取1.5m,水封灌面積一般為進氣管面積的4倍,則水封灌直徑取3.水、氣分離器水、氣分離器起到對沼氣干燥的作用,選用φ500mm×H1800mm鋼制水、氣分離器一個,水、氣分離器中預(yù)裝鋼絲填料,在水、氣分離器前設(shè)置過濾器以凈化沼氣,在分離器出氣管上裝設(shè)流量計及壓力4.沼氣柜容積確定由上述計算可知該處理站日產(chǎn)沼氣2615.6m3,則沼氣柜容積應(yīng)為3h產(chǎn)氣量的體積確定,即v=ql=2615.6124×3=326.9m3。設(shè)計選用300鋼板水槽內(nèi)導軌濕式儲氣柜,尺寸為φ7000mm×第六節(jié)SBR反應(yīng)池的設(shè)計計算進一步處理,即采用好氧處理。SBR結(jié)構(gòu)簡單,運行控制靈活,本設(shè)計采用4個SBR反應(yīng)池,每個池子的運行周期為6h。SBR是序列間歇式活性污泥法(SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess)的簡稱,是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù),又稱序批式活性污泥法。與傳統(tǒng)污水處理技術(shù)采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式,非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng),靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作。在運行方式和反應(yīng)過程上有別于傳統(tǒng)的活性污泥法,它集進水、厭氧、好氧、沉淀于一池,無污泥回流系統(tǒng),以靈活地變換運行方式以適應(yīng)不同類型廢到達到最高運行液位,并且借助于池底泵的攪動,使廢水和池中活性污泥充分混合。此時活性污泥中菌膠團(由細菌、藻類、原生動物、采用推流曝氣或完全混合曝氣方式,使廢水中的有機物與池中的微生為了保證污泥的活性,防止出現(xiàn)污泥老化現(xiàn)象,還須定期排出剩余污(一)參數(shù)選取Ns取值為0.13kgBOD?/(kgMLSS·d)污泥濃度采用3000mgMLSS/L,SVI取100反應(yīng)時間:3.0h靜沉時間:1.0h排水時間:0.5h(5)周期進水量(二)設(shè)計水量水質(zhì)設(shè)計水質(zhì)見下表3.9:表3.9SBR反應(yīng)器進出水水質(zhì)指水質(zhì)指標去除率(%)(一)反應(yīng)池有效容積n------------反應(yīng)器一天內(nèi)周期數(shù)N?-污泥負荷率(二)反應(yīng)池最小水量(三)反應(yīng)池中污泥體積v.=SVI·MLSS·V?/10?=100×3000×344.2/10?=103.2m(四)校核周期進水量周期進水量應(yīng)滿足下式:而Q?=187.5m2<240.9m3故符合設(shè)計要求(五)確定單座反應(yīng)池的尺寸SBR有效水深取5.0m,超高0.5m,則SBR總高為5.5m,SBR的面積為344.2/5=68.84m2設(shè)SBR的長:寬=2:1可見,SBR最低水位與污泥位之間的距離為0.6m,大于0.5m的緩沖層高度,符合設(shè)計要求。(六)鼓風曝氣系統(tǒng)(1)確定需氧量O?a'-----------微生物對有機污染物氧化分解b′------------微生物通過內(nèi)源代謝的自身氧化過程的需氧率,kgX,------------單位曝氣池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮代入數(shù)據(jù)可得:=695.7/24=29kgO?/h采用SX-1型曝氣器,曝氣口安裝在距池底0.3m高處,淹沒深度為4.7m,計算溫度取25℃。該曝氣器的性能參數(shù)為:服務(wù)面積1~3m2;供氧能力20~25m3/h·個;擴散器出口處絕對壓力為:空氣離開反應(yīng)池時氧的百分比為:(3)布氣系統(tǒng)的計算反應(yīng)池的平面面積為:每個擴散器的服務(wù)面積取1.7m2,則需288/1.7=170個。取170個擴散器,每個池子需50個。布氣系統(tǒng)設(shè)計如下圖3.10:圖3.10SBR反應(yīng)器布氣系統(tǒng)設(shè)計草圖(4)空氣管路系統(tǒng)計算按SBR的平面圖,布置空氣管道,在相鄰的兩個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對配氣豎管,共10條配氣豎管。則每根配氣豎管的供氣量為:本設(shè)計每個SBR池內(nèi)有50個空氣擴散器則每個空氣擴散器的配氣量為:選擇一條從鼓風機房開始的最遠最長管路作為計算管路,在空氣流量變化處設(shè)計計算節(jié)點??諝夤艿纼?nèi)的空氣流速的選定為:干支管為10~15m/s;通向空氣擴散器的豎管、小支管為4~5m/s;空氣干管和支管以及配氣豎管的管徑,根據(jù)通過的空氣量和相應(yīng)的流速按《排水工程》下冊附錄2加以確定。空氣管路的局部阻力損失,根據(jù)配件類型按下式K----------長度換算系數(shù),按管件類型不同確定折算成當量長度損失;,,并計算出管道的計算長度空氣管路的沿程阻力損失,根據(jù)空氣管的管徑D(mm),空氣量m2/min,計算溫度℃和曝氣池水深,查《排水工程》下冊附錄三求空氣擴散器的壓力損失為5.0kpa,則總壓力損失為:為安全起,設(shè)計取值為9.8kpa則空壓機所需壓力p=(5-0.3)×9.8×103+9.8×103又Gs=37.64m2/min轉(zhuǎn)速1170r/min,配套電機功率為75kw(七)污泥產(chǎn)量計算選取a=0.6,b=0.075,則污泥產(chǎn)量為:=0.6×3000×(179-25)/1000-0.第四章污泥部分各處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算第一節(jié)集泥井的設(shè)計計算污水處理系統(tǒng)各構(gòu)筑物所產(chǎn)生的污泥每日排泥一次,集中到集泥井,然后在由污泥泵打到污泥濃縮池。污泥濃縮池為間歇運行,運行周期為24h,其中各構(gòu)筑物排泥、污泥泵抽送污泥時間為1.0~1.5h,污泥濃縮時間為20.0h,濃縮池排水時間為2.0h,閑置時間為0.5h~1.0h。二、設(shè)計參數(shù)設(shè)計泥量啤酒廢水處理過程產(chǎn)生的污泥來自以下幾部分:含水率98%;含水率99%;三、設(shè)計計算考慮各構(gòu)筑物為間歇排泥,每日總排泥量為72m3/d,需在1.5h內(nèi)抽送完畢,集泥井容積確定為污泥泵提升流量(72m3/d)的10min的體積,即7.8m3。此外,為保證SBR運行方式進行,集泥井容積應(yīng)外加37.23m3。則集泥井總?cè)莘e為7.8+37.23=45.00m3。集泥井有效深度為3.0m,則其平面面積為設(shè)集泥井平面尺寸為4.0×4.0m。集泥井為地下式,池頂加蓋,由污泥泵抽送污泥。集泥井最高泥位為-0.5m,最低泥位為-3m池底標高為-3.5m。濃縮池最高泥位為2m。則排泥泵抽升的所需凈揚程為5m,排泥泵富余水頭2.0m,管道水頭損失為0.5m,則污泥泵所需揚程為選擇兩臺80QW50-10-3型潛污泵提升污泥(一用一備)。其性能如表4.1表4.1QW50-10-3型潛污泵性能型號流量揚程轉(zhuǎn)速電動機功率效率出口直徑(mm)重量3第二節(jié)污泥濃縮池的設(shè)計計算一、設(shè)計說明為方便污泥的后續(xù)處理機械脫水,減小機械脫水中污泥的混凝劑用量以及機械脫水設(shè)備的容量,需對污泥進行濃縮處理,以降低污泥的含水率。本設(shè)計采用間歇式重力濃縮池,運行時,應(yīng)先排除濃縮池中的上清液,騰出池容,再投入待濃縮的污泥,為此應(yīng)在濃縮池深度方向的不同高度上設(shè)上清液排除管。(一)設(shè)計泥量啤酒廢水處理過程產(chǎn)生的污泥來自以下幾部分:含水率98%;含水率99%;設(shè)計中取72m3/d(二)參數(shù)選取固體負荷(固體通量)M一般為10~35kg/m2d設(shè)計污泥量Q=72m3/d;濃縮后污泥含水率為96%;(一)容積計算Vo——污泥含水率變?yōu)镻?時污泥體積(二)池子邊長根據(jù)要求,濃縮池的設(shè)計橫斷面面積應(yīng)滿足:C----------------入流固體濃度kg/m3。w?=Q?×1000×(1-99%)=4那么,Qc=w,+w,=972.8kg/d設(shè)計兩座正方形濃縮池,則每座邊長為B=5.7m取B=5.8m,則實際面積A=5.8×5.8=33.6m2(三)池子高度則有效高度h?=QT/20A=72×20/24×32.43=1.85超高,

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