某啤酒厂废水处理毕业设计（70页）

摘要啤酒废水中有机物含量较高，如直接排放，既污染环境又降低啤酒工业的原料利用率，为此，许多学者和厂家对啤酒废水的处理和利用技术进行研究，对几种常见的处理利用技术进行了比较，得出结论单一的处理和利用技术不能从根本上解决啤酒废水的污染问题，只有将多种技术结合使用，才能达到经济效益和环境效益的统一。本文根据前人的研究成果综述了啤酒废水处理和利用的现状，有针对性的对啤酒废水自身的特性，通过对酸化SBR处理啤酒废水，UASBSBR法处理啤酒废水，新型接触氧化法处理啤酒废水，生物接触氧化法处理啤酒废水，上流式厌氧污泥床（UASB）等处理啤酒废水的几种处理方法的详细分析，确定最佳方案即用UASBSBR。UASBSBR的主要组成部分是UASB反应器。本文介绍了有关UASBSBR的处理流程和设计的计算、对格、调节池、UASB池、SBR池、接触氧化池、气浮池、污泥浓缩池等进行了精细的设计和计算。并对主要构筑物UASB池、接触氧化池做了详细的说明。UASBSBR处理高浓度有机废水，其关键是培养出沉降性能良好的厌氧颗粒污泥。采用此工艺，不但使处理流程简洁，也节省了运行费用，在降低废水浓度的同时，还可以回收在处理过程中所产沼气作为能源的利用。以便我为进一步探讨效益资源型处理技术提供借鉴。关键字啤酒工业废水处理UASBSBR沼气回收ABSTRACTBEINGLIQUIDCONTAININGHIGHORGANICPOLLUTANTS,BREWERYWASTEWATERMAYNOTONLYLEADTOENVIRONMENTALPOLLUTION,BUTALSODECREASETHEUTILIZATIONRATIOOFRAWMATERIALUSEDINBEERPRODUCTIONTHEREFORE,MANYSCHOLARSANDBREWERIESHAVEPAIDMUCHATTENTIONTODEVELOPINGNEWTECHNIQUESFORTREATINGANDMAKINGUSEOFBREWERYWASTEWATERTHISPAPERMAKESACOMPARISONAMONGVARIOUSNEWTECHNIQUESONTHEBASISOFANALYZINGTHESOURCESANDCHARACTERISTICSOFBREWERYWASTEWATERITISCONCLUDEDTHATASINGLETECHNIQUECANNOTEFFECTIVELYREMOVETHECONTAMINATIONFROMBREWERYWASTEWATER,ANDONLYTHECOMBINATIONOFVARIOUSTECHNIQUESCANACHIEVEGREATBENEFITSBOTHINECONOMYANDINENVIRONMENTTHUS,USEDTHEPRESENTCONDITIONSMAKEAFOCALIZATION,FORTHECHARACTEROFTHEWASTEWATEROFTHEBREWERY,WITHTHEACIDSBRTHEBREWERYOFTREATMENT,UASBSBRTHEBREWERYOFTHETREATMENT,THENEWTYPEOFTHEBREWERYOFTHETREATMENT，THEENGAGEOXIDIZEOFBIOLOGYTOTHEBREWERYOFTHETREATMENTUASBTHEBREWERYOFTHETREATMENT,ANDSOONTHROUGHSEVERALTREATMENTSSTUDYING,IMAKETHEBESTWAYTOTREATMENTTHEWASTEWATERFROMBREWERYUASBSBRUASBSBRISMADEOFREACTORFROMTHISLITERARYYOUCANACHIEVEALOTOFWAYSABOUTUASBSBRTHETREATMENTOFCALCULATION,FOREXAMPLE,GRIDACCOMMODATORTHEENGAGEOXIDIZEOFBIOLOGYFLATULENCEREACTORCONCENTRATEMUDPOOLANDMAKEADETAILEDEXPLANATIONFORTHEMAINBUILDINGUASBPOOLANDTHEENGAGEDOXIDIZEOFBIOLOGYFLATULENCEREACTORUSEDUASBTREATINGWASTEWATEROFTHEBREWERYISMAINTAINTHEANAEROBICGRANULARSLUDGEWITHTHISWAY,NOTONLYCLEANINGBUTALSOSAVINGTHEMONEY,REDUCINGTHEENERGYWHILERETRIEVINGTHEMETHANESEVERALPROPOSALSAREPUTFORWARDFORFUTURERESEARCHKEYWORDSBREWERYINDUSTRY,WASTEWATERTREATMENT,UASB,SBR,METHANERECOVERY第一章绪论一研究背景与意义水是生命之源，是人类赖以生存和发展的物质基础，是不可替代的宝贵资源。我国却是一个水资源十分短缺的国家，人均水资源占有量仅为世界平均水平的四分之一，严重制约着我国社会主义经济的发展。经济的腾飞是以环境的代价为前提的。随着近代我国社会主义经济的腾飞，社会主义工业呈现飞速发展，水资源污染尤其是工业废水污染也严重恶化。工业废水的污染以其污染大、污染物浓度高、废水排放量大、废水中含有多种有毒有害物质、废水成分复杂以及水量变化大等特点而成为目前我们所面临的主要问题。80年代以来，我国啤酒工业得到迅速发展，到目前我国啤酒生产厂已有800多家，据1996年统计我国啤酒产量达1650万T，既成为世界啤酒生产大国，又成为较高浓度有机物污染大户，啤酒废水的排放和对环境的污染已成为突出问题，引起了各有关部门的重视。啤酒废水主要来自麦芽车间（浸麦废水），糖化车间（糖化，过滤洗涤废水），发酵车间（发酵罐洗涤，过滤洗涤废水），灌装车间（洗瓶，灭菌废水及瓶子破碎流出的啤酒）以及生产用冷却废水等。该废水中主要含糖类，醇类等有机物，有机物浓度较高，虽然无毒，但易于腐败，排入水体要消耗大量的溶解氧，对水体环境造成严重危害。啤酒废水的水质和水量在不同季节有一定差别，处于高峰流量时的啤酒废水，有机物含量也处于高峰。鉴于啤酒废水自身的特性，啤酒废水不能直接排入水体，据统计，啤酒厂工业废水如不经处理，每生产100吨啤酒所排放出的BOD值相当于14000人生活污水的BOD值，悬浮固体SS值相当于8000人生活污水的SS，其污染程度相当严重。基于水污染的危害性和严重性，以保护环境为宗旨，以达到国家废水排放标准为目的来设计啤酒废水处理工艺是啤酒生产厂废水处理部门一项刻不容缓的重任二国内外研究现状“七五”以来，我国对啤酒废水的处理工艺和技术进行了大量的研究和探索，特别是轻工业系统的设计院和科研单位，对啤酒废水的处理进行了各方面的试验、研究和实践，取得了行之有效的成功经验，逐渐形成了以生化为主、生化与物化相结合的处理工艺。生化法中常用的有活性污泥法、生物膜法、厌氧与好氧相结合法、水解酸化与SBR相组合等各种处理工艺。这些处理方法与工艺各有其特点和不足之处，但各自都有较为成功的经验。目前还有不少新的处理方法和工艺优化组合正在试验和研究，有的已取得了理想的成效，不久将应用于实践。尽管目前污水处理技术众多,但其发展目标是一致的,即以发展绿色技术、实现资源可持续开发利用和生态安全为目标。根据国内外研究动向,啤酒废水处理技术发展趋势将表现在以下几个方面1充分利用新技术对现有的啤酒废水处理工艺进行因地制宜的技术改造,采用高效节能的生物反应器。2实行污水规模化集中处理,可免除重复性设备投资,易于采用新技术。3啤酒废水中含有多种有用物质,在处理前应尽量回收有用的固体物质,经加工后作饲料添加剂或药品,在处理时应多考虑变废为宝,提高经济效益。4针对啤酒废水中有机物含量高、生物降解性的特点,同时考虑能源紧张的形势,主要采用厌氧好氧联合技术,并将产生的污泥干化后作肥料使用。5当前全球水资源紧张已成为世界关注的焦点,而啤酒废水有害无毒,如能将其净化后回收利用,可达到节约水资源的目的。6在污水处理中实行自动化控制技术,实现反应器自控管理,将会节省人力。7开发生物基因技术在环保领域的应用,向着节能、回收有用物质的方向发展。三本设计工程概况设计排放废水量为3000M3/D。COD2500MG/L,PH值约为6。废水经处理后，要求达到污水综合排放标准GB89781996的一级标准，其主要水质指标见表11。表11原水水质和设计要求水质指标BOD5（MG/L）COD（MG/L）SS（MG/L）PH原水8001600150030002501200511排放标准301007069设计要求301007069工厂所在地气象资料如下温度多年平均气温145。月均最冷气温12，最热气温268,最高气温401,极端最低气温189，最大温差266。降雨量年降雨量6375MM,小时最大降雨量417MM，地区最大时降雨量Q18070M3/H。日照平均日照率65，你按照时间2451H，冬日照率567，消极照率660。风速夏季平局风速26M/S,冬季34M/S,夏季为南风向，冬季为北风。地质条件；该地区地下含水层的透水性好，多为粗沙、粉细沙和加油粗沙的松散土层。地下水位埋深已超过50M基本处于疏干状态。地形地势处理站地势较低，自西北向东南方向有缓坡，坡度为05。300M内没有生活区和办公楼。处理站面积为200M200M。南北向方形。根据当地资料及工艺方案比较,采用UASBSBR处理工艺。四本设计工艺流程1USBASBR法流程本设计采用人工清渣格栅。由于设计水量较少，故格栅直接安置于排水渠道中。啤酒废水先经过中格栅去除大杂质后进入集水池，用污水泵将废水提升至水力筛，然后进入调节池进行水质水量的调节。进入调节池前，根据在线PH计的PH值用计量泵将酸碱送入调节池，调节池的PH值在6575之间。调节池中出来的水用泵连续送入UASB反应器进行厌氧消化，降低有机物浓度。厌氧处理过程中产生的沼气被收集到沼气柜。UASB反应器内的污水流入SBR池中进行好氧处理，而后达标出水。来自UASB反应器、SBR反应池的剩余污泥先收集到集泥井，在由污泥提升泵提升到污泥浓缩池内被浓缩，浓缩后进入污泥脱水机房，进一步降低污泥的含水率，实现污泥的减量化。污泥脱水后形成泥饼，装车外运处置。第二章工艺路线的确定一啤酒废水的来源及其特点（一）啤酒废水的来源啤酒的废水主要来源于麦芽生产过程的洗麦水、浸买水、麦槽水、洗涤水、凝固物洗涤水；糖化过程的糖化、过滤洗涤水；发酵过程的发酵罐洗涤、过滤洗涤废水；罐装过程洗瓶、灭菌和破瓶啤酒废水；冷却车间和成品车间洗涤水。（二）啤酒生产废水的特点啤酒生产过程用水量很大,特别是酿造,罐装工序过程,由于大量使用新鲜水，相应产生大量废水。由于啤酒的生产工序较多，不同的啤酒厂生产过程每吨酒的耗水量和水质相差较大国内每吨啤酒从糖化到灌装总耗水1020吨。啤酒废水可分为以下几类1清洁废水冷冻机、麦汁和发酵冷却水等，这些水基本未受污染。2清洗废水如清洗生产装置废水、漂洗酵母水、洗瓶机初期洗涤水、酒罐消毒废水、巴斯德杀毒喷淋水和地面冲洗水等，这类废水受到不同程度的有机污染。冲洗废渣水，如麦糟液、冷热凝固物、酒花糟、剩余酵母、酒泥、滤酒渣和残碱性洗涤液等，这类废水中含有大量的悬浮固体有机物。工段中将产生麦汁冷却水、装置洗涤水、麦糟、热凝固物和酒花糟。装置洗涤水主要是糖化锅洗涤水、过滤槽和沉淀槽洗涤水。此外，糖化过程还要排出酒花糟、热凝固物等大量悬浮物。3装酒废水在灌装酒时，机器的跑冒滴漏时有发生，还经常冒酒，废水中掺入大量残酒。喷淋时由于用热水喷淋，啤酒升温引起瓶内压力增大，“炸瓶”现象时有发生，所以，在大量啤酒洒散在喷淋水中，循环使用喷淋水为防止生物污染而加入防腐剂，因此被更换下来的废喷淋水含防腐剂成分。4洗瓶废水清洗瓶子时先用碱液洗涤剂浸泡,然后用压力水初洗和终洗瓶子清洗水中含有残余碱性洗涤剂、浆纸、燃料、浆糊、残酒和泥砂等。碱性洗涤剂的更换，更换时若是直接排入下水道可以使啤酒废水呈碱性。因此废碱性洗涤剂应先进入调节池沉淀装置进行单独处理。所以可以考虑将洗瓶废水的排出液经处理后储存起来，用来调节废水的PH值。这样可以节省污水处理的药剂用量。二工艺流程的确定（一）啤酒废水处理方法鉴于啤酒废水自身的特性，啤酒废水不能直接排入水体，据统计，啤酒厂工业废水如不经处理，每生产100吨啤酒所排放出的BOD值相当于14000人生活污水的BOD值，悬浮固体SS值相当于8000人生活污水的SS，其污染程度是相当严重的，所以要对啤酒废水进行一定的处理。目前常根据BOD5/CODCR比值来判断废水的可生化性，即当BOD5/CODCR03时易生化处理，当BOD5/CODCR025时可生化处理，当BOD5/CODCR03所以，处理啤酒废水的方法多是采用好氧生物处理，也可先采用厌氧处理，降低污染负荷，再用好氧生物处理。目前国内的啤酒厂工业废水的污水处理工艺，都是以生物化学方法为中心的处理系统。80年代中前期，多数处理系统以好氧生化处理为主。由于受场地、气温、初次投资限制，除少数采用塔式生物滤池，生物转盘靠自然充氧外，多数采用机械曝气充氧，其电耗高及运行费用高制约了污水处理工程的发展和限制了已有工程的正常使用或运行。随着人们对于节能价值和意义的认识不断变化与提高，开发节能工艺与产品引起了国内环保界的重视。1988年开封啤酒厂国内首次将厌氧酸化技术成功的引用到啤酒厂工业废水处理工程中，节能效果明显，约节能3050，而且使整个工艺达标排放更加容易和可靠。随着改革开放的发展，90年代初完整的厌氧技术也在国内啤酒、饮料行业得到应用。这里所说完整的意义在于除厌氧生化技术外，沼气通过自动化系统得到燃烧，这是厌氧系统安全运行和不产生二次污染的重要保证，这也是国内外开发厌氧技术和设备应充分引起重视的问题。厌氧技术的引进与应用能耗节约70以上。目前，国内外普遍采取生化法处理啤酒废水。根据处理过程中是否需要曝气，可以把升华处理法分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。好氧生物处理好氧生物处理是在氧气充足的情况下，利用好氧微生物的生命活动氧化啤酒废水中的有机物，其产物是二氧化碳、水及能量（释放于水中）。这种方法没有考虑到废水中有机物的利用问题，因此处理成本较高。活性污泥法、生物膜法、深井曝气法是较有代表性的好氧生物处理方法。1活性污泥法活性污泥法是中、低浓度有机废水处理中使用最多，运行最可靠的方法，具有投资省，处理效果好等优点。该处理工艺的主要部分是曝气池和沉淀池。废水进入曝气池后，与活性污泥（含大量的好氧微生物）混合，在人工充氧的条件下，活性污泥吸附并氧化分解水中的有机物，污泥和水的分离则由沉淀池来完成。我国的珠江啤酒厂，烟台啤酒厂，上海益民啤酒厂，武汉西湖啤酒厂。广州啤酒厂和长春啤酒厂等厂家均采用此法处理啤酒废水据报道，进水CODCR为12001500MG/L时出水CODCR可降至50100MG/L去除率为9496。活性污泥处理啤酒废水的缺点时动力消耗大，处理中常出现污泥膨胀。污泥膨胀的原因是啤酒废水中碳水化合物含量过高，而N,P,FE等营养物质缺乏，各营养成分比例失调，微生物不能正常生长而死亡。解决的办法是投加含N,P的化学药剂，但这将使处理成本提高。而较为经济的方法是把生活污水（其中N,P浓度较大）和啤酒废水混合。间歇式活性污泥法（SBR）通过间歇曝气可以使动力消耗显著降低，同时，废水处理时间也短于普通活性污泥法。例如，珠江啤酒厂引进比利时SBR专利技术，废水厂处理时间仅需1920H，比普通活性污泥法缩短1011H,CODCR的去除率也在96以上,扬州啤酒厂和三明市大田啤酒厂采用SBR技术处理啤酒废水，也收到了同样的效果刘永淞等认为SBR法对废水的稀释程度低，反应基质浓度高，吸附和反应速率都较大，因而能在较短的时间内使污泥获得再生。2深井曝气法为了提高曝气过程中氧的利用率，节省能耗，加拿大安大略省的巴利啤酒厂，我国的上海啤酒厂和北京五星啤酒厂均采用深井曝气法（超深水曝气）处理啤酒废水。深井曝气实际上是以地下深井作为曝气池的活性污泥法，曝气池由下降管以及上升管组成。将废水和污泥引入下降管，在井内循环，空气注入下降管或同时注入两管中，混合液则由上升管排至固液分离装置，即废水循环是靠上升管和下降管的静水压力差进行的。其优点是占地面积少，效能高，对氧的利用率大，无恶臭产生等。据测定，当进水BOD5浓度为2400MG/L时，出水浓度可降为50MG/L,去除率高达9792。当然，深井曝气也有不足之处，如施工难度大，造价高，防渗漏技术不过关等。3生物膜法与活性污泥法生物膜法时在处理池内加入软性填料，利用固着生长于填料表面的微生物对废水进行处理，不会出现污泥膨胀的问题。生物接触氧化池和生物转盘是这类方法的代表，在啤酒废水治理中均被采用，主要是降低啤酒废水中的BOD5。生物接触氧化池是在微生物固着生长的同时，加以人工曝气。这种方法可以得到很高的固体浓度和较高的有机负荷，因此处理效果高，占地面积也小于活性污泥法。国内的淄博啤酒厂，青岛啤酒厂，渤海啤酒厂荷徐州酿酒总厂等厂家的废水处理中采用了这种技术。青岛啤酒厂在二段生物接触氧化之后辅以混凝气浮处理，啤酒满足中高浓度废水中微生物和有机物氧化分解的需要。结果表当容积负W符合设计要求，采用机械泵吸泥（四）进水布置进水起端两侧设进水堰，堰长为池长2/3第五节UASB反应池的设计计算一、UASB反应器的作用UASB，即上流式厌氧污泥床，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器。它的污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题。二UASB反应器的工作原理UASB，即上流式厌氧污泥床，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器，由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。它的污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题三、设计参数（一）参数选取容积负荷（NV）45KGCOD/M3D；污泥产率01KGMLSS/KGCOD；产气率05M3/KGCOD（二）设计水质（如下表36所示）表36UASB反应器进出水水质指标水质指标CODBODSS进水水质MG/L2325893250去除率（）758050出水水质MG/L581179125（三）设计水量Q3000M3/D125M3/H0035M3/S四、设计计算（一）反应器容积计算UASB有效容积V有效VNSQ0式中Q设计流量，M3/SS0进水COD含量,MG/LNV容积负荷,KGCOD/M3DV有效542301550M3将UASB设计成圆形池子，布水均匀，处理效果好取水力负荷Q08M3/M2H则A157M2Q1508H10MVA157采用4座相同的UASB反应器则A13925M24D143591A75M故取D8M则实际横截面积为2AD231482145024M2实际表面水力负荷为Q1Q/A2450083净水的,故取002G/CMS由斯托克斯公式可得气体上升速度为VB218DRMG30095210266CM/S958M/HVAV2160M/H则59,456BA958160BCA18704,故满足设计要求。BAV（四）出水系统设计计算出水系统的作用是把沉淀区液面的澄清水均匀的收集并排出。出水是否均匀对处理效果有很大的影响。1出水槽设计对于每个反应池，有6个单元三相分离器，出水槽共有6条，槽宽03M。单个反应器流量0035M3/S360125IIQQ设出水槽口附近水流速度为02M/S，则槽口附近水深MUAQI097236/5/取槽口附近水深为025M，出水槽坡度为001；出水槽尺寸8M02M025M；出水槽数量为4座。2溢流堰设计出水槽溢流堰共有24条（64），每条长8M，设计900三角堰，堰高50，堰口水面宽B50。每个UASB反应器处理水量28L/S,查知溢流负荷为12L/（MS），设计溢流负荷F1117L/（MS），则堰上水面总长为。285071IQLMF三角堰数量个，每条溢流堰三角堰数量3250741LNB504/2421个。一条溢流堰上共有21个100的堰口，21个140的间隙。堰上水头校核每个堰出流率3528106/54IQMSN按900三角堰计算公式，25H堰上水头0456107133QHM出水渠设计计算反应器沿圆周设一条环形出水渠，6条出水槽的出水流至此出水渠。设出水渠宽08M，坡度0001，出水渠渠口附近水流速度为03M/S。渠口附近水深028163IQMUXA以出水槽槽口为基准计算，出水渠渠深0250116037M，离出水渠渠口最远的出水槽到渠口的距离为1467米，出水渠长为1467011477M，出水渠尺寸为1477M08M037M，向渠口坡度0001。UASB排水管设计计算选用DN250钢管排水，充满度为06，管内水流速度为32481095/6VMS（五）排泥系统设计1UASB反应器中污泥总量计算一般UASB污泥床主要由沉降性能良好的厌氧污泥组成，平均浓度为15GVSS/L,则四座UASB反应器中污泥总量。DKGSVGS/2350152产泥量计算厌氧生物处理污泥产量取007KGMLSS/KGCODUASB反应器总产泥量DKGVSERQCX/193675023070式中XUASB反应器产泥量，KGVSS/D；R厌氧生物处理污泥产量，KGVSS/KGCOD；CO进水COD浓度KG/M3；E去除率，本设计中取75。据VSS/SS08，X36619/0845774KGSS/D单池产泥XIX/445774/411444KGSS/D污泥含水率为98，当含水率95，取，则310/SKGM污泥产量HPXWS/8921074513单池排泥量HMSI/34892污泥龄DXGC79504233排泥系统设计在UASB三相分离器底部设置一个排泥口，每天排泥一次。（六）沼气收集系统设计计算1沼气产量计算沼气主要产生于厌氧阶段，设计产气率取05。3/MKGCOD总产气量DERQCG/621570123505330每个UASB反应器的产气量MGI/9463集气管每个集气罩的沼气用一根集气管收集，单个池子共有13根集气管。每根集气管内最大气流量SM/1082536024934据资料，集气室沼气出气管最小直径D100MM,取100沼气主管每池13根集气管先通到一根单池主管，然后再汇入四池沼气主管。采用钢管，单池沼气主管管道坡度为05。单池沼气主管内最大气流量SMQI/1067324953取D150，充满度为08，则流速为SMV/810580476各池沼气最大气流量为SMQ/03625取DN250，充满度为06；流速为SMV/0316250432水封灌设计水封灌主要是用来控制三相分离气的集气室中气液两相界面高度的，因为当液面太高或波动时，浮渣或浮沫可能会引起出气管的堵塞或使气体部分进入沉降室，同时兼有有排泥和排除冷凝水作用。水封高度10H式中H0反应器至贮气罐的压头损失和贮气罐内的压头为保证安全取贮气罐内压头，集气罩中出气气压最大H1取2MH2O，贮气罐内压强H0为400H2O。水封灌水封高度取15M，水封灌面积一般为进气管面积的4倍，则水封灌直径取22214054196SD05M。3水、气分离器水、气分离器起到对沼气干燥的作用，选用500H1800钢制水、气分离器一个，水、气分离器中预装钢丝填料，在水、气分离器前设置过滤器以净化沼气，在分离器出气管上装设流量计及压力表。4沼气柜容积确定由上述计算可知该处理站日产沼气26156，则沼气柜容积应3M为3H产气量的体积确定，即。39264/6215QTV设计选用300钢板水槽内导轨湿式储气柜，尺寸为7000H6000。第六节SBR反应池的设计计算一、SBR反应器的作用经UASB处理后的废水,COD含量仍然很高,要达到排放标准,必须进一步处理,即采用好氧处理。SBR结构简单，运行控制灵活，本设计采用4个SBR反应池，每个池子的运行周期为6H。二、SBR技术的工作原理SBR是序列间歇式活性污泥法（SEQUENCINGBATCHREACTORACTIVATEDSLUDGEPROCESS）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作。在运行方式和反应过程上有别于传统的活性污泥法，它集进水、厌氧、好氧、沉淀于一池,无污泥回流系统，以灵活地变换运行方式以适应不同类型废水的处理要求。SBR工艺采用间歇运行方式,污水间歇进入处理系统,间歇排出。一般来说,它的一个运行周期包括5个阶段第1阶段,进水期FILL。污水在该时段内连续进入处理池,直到达到最高运行液位,并且借助于池底泵的搅动,使废水和池中活性污泥充分混合。此时活性污泥中菌胶团由细菌、藻类、原生动物、后生动物等组成将对废水中的有机物产生吸附作用,COD和BOD为最大值。第2阶段,反应期REACT。进水达到设定的液位后,开始曝气,采用推流曝气或完全混合曝气方式,使废水中的有机物与池中的微生物充分吸收氧气,水中的溶解氧DO达到最大值,COD不断降低。第3阶段,静置期SETTLE。既不曝气也不搅拌,反应池处于静沉状态,进行高效的泥水分离。COD降为最小值,随着水中的溶解氧不断降低,厌氧反应也在进行。第4阶段,排水期DECANT。上清液由滗水器排出。第5阶段,闲置期IDLE。性污泥中微生物充分休息,恢复活性,为了保证污泥的活性,防止出现污泥老化现象,还须定期排出剩余污泥,为新鲜污泥提供足够的空间生长繁殖。三、设计参数（一）参数选取1污泥负荷率NS取值为013KGBOD5/KGMLSSD2污泥浓度和SVI污泥浓度采用3000MGMLSS/L,SVI取1003反应周期SBR周期采用T6H,反应器一天内周期数N24/644周期内时间分配反应池数N4进水时间T/N6/415H反应时间30H静沉时间10H排水时间05H5周期进水量Q01875M3/S24TN630（二）设计水量水质设计水量为Q3000M3/D125M3/H0035M3/S设计水质见下表39表39SBR反应器进出水水质指水质指标CODBODSS进水水质MG/L581179125去除率（）808565出水水质MG/L1162743三、设计计算（一）反应池有效容积V10SNQSXN式中N反应器一天内周期数Q0周期进水量,M3/SS0进水BOD含量,MG/LX污泥浓度,MGMLSS/LNS污泥负荷率V1031798543442（二）反应池最小水量VMINV1Q0344218751567M3（三）反应池中污泥体积SVIMLSSV1/10610030003442/1061032XM3VMIN满足设计要求X（四）校核周期进水量周期进水量应满足下式Q01MLSSMLSS/106V11003000/10634422409M3而Q01875M32409M3故符合设计要求（五）确定单座反应池的尺寸SBR有效水深取50M,超高05M,则SBR总高为55M,SBR的面积为3442/56884M2设SBR的长宽21则SBR的池宽为6M；池长为120MSBR反应池的最低水位为218M120657SBR反应池污泥高度为143M12063218143075M可见，SBR最低水位与污泥位之间的距离为06M,大于05M的缓冲层高度，符合设计要求。（六）鼓风曝气系统1确定需氧量O2由公式O2AQS0SEBVX式中A微生物对有机污染物氧化分解过程的需氧率，KGQ污水设计流量，M3/DS0进水BOD含量,MG/LS0出水BOD含量,MG/LB微生物通过内源代谢的自身氧化过程的需氧率，KGXV单位曝气池容积内的挥发性悬浮固体（MLVSS）量,KG/M3取A05,B015；出水SE27MG/L；XVFX07530002250MG/L225KG/M3；V44344213768M31V代入数据可得O205300017925/1000015225137686957KGO2/D供氧速率为RO2/246957/2429KGO2/H2供气量的计算采用SX1型曝气器，曝气口安装在距池底03M高处，淹没深度为47M，计算温度取25。该曝气器的性能参数为EA8，EP2KGO2/KWH；服务面积13M2；供氧能力2025M3/H个；查表知氧在水中饱和容解度为CS20917MG/L，CS25838MG/L扩散器出口处绝对压力为BP98103H010131059810347147105PA空气离开反应池时氧的百分比为2179ATEO2108791965反应池中容解氧的饱和度为CSB25CS25421026PB5O8389475100MG/LCSB20CS20421062P5BO917904715109MG/L取085,095,C2,1,20时，脱氧清水的充氧量为R020525041CBRASSB50986438KGO2/H供气量为GSR0/03EA08341826M3/H3043M3/MIN3布气系统的计算反应池的平面面积为601204288M2每个扩散器的服务面积取17M2,则需288/17170个。取170个扩散器，每个池子需50个。布气系统设计如下图310图310SBR反应器布气系统设计草图4空气管路系统计算按SBR的平面图，布置空气管道，在相邻的两个SBR池的隔墙上设一根干管，共两根干管，在每根干管上设5对配气竖管，共10条配气竖管。则每根配气竖管的供气量为318265/MH本设计每个SBR池内有50个空气扩散器则每个空气扩散器的配气量为318265/0MH选择一条从鼓风机房开始的最远最长管路作为计算管路，在空气流量变化处设计计算节点。空气管道内的空气流速的选定为干支管为1015M/S；通向空气扩散器的竖管、小支管为45M/S；空气干管和支管以及配气竖管的管径，根据通过的空气量和相应的流速按排水工程下册附录2加以确定。空气管路的局部阻力损失，根据配件类型按下式1205LKD式中管道的当量长度，M0LD管径，MK长度换算系数，按管件类型不同确定折算成当量长度损失，并计算出管道的计算长度0LM,0L空气管路的沿程阻力损失，根据空气管的管径DMM，空气量M3/MIN，计算温度和曝气池水深，查排水工程下册附录三求得，得空气管道系统的总压力损失为12HS9621980943KPA空气扩散器的压力损失为50KPA，则总压力损失为0943505943KPA为安全起，设计取值为98KPA则空压机所需压力P503981039810356KPA又GS3764M3/MIN由此条件可选择罗茨RME20型鼓风机转速1170R/MIN，配套电机功率为75KW（七）污泥产量计算选取A06,B0075,则污泥产量为XAQSRBVXV06300017925/1000007513768225449KGMLVSS/D第四章污泥部分各处理构筑物设计与计算第一节集泥井的设计计算一、设计说明污水处理系统各构筑物所产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浓缩池。污泥浓缩池为间歇运行，运行周期为24H,其中各构筑物排泥、污泥泵抽送污泥时间为1015H，污泥浓缩时间为200H,浓缩池排水时间为20H,闲置时间为05H10H。二、设计参数设计泥量啤酒废水处理过程产生的污泥来自以下几部分UASB反应器，Q12616M3/D,含水率98；SBR反应器，Q24490M3/D,含水率99；总污泥量为QQ1Q27106M3/D，设计中取72M3/D。三、设计计算考虑各构筑物为间歇排泥，每日总排泥量为72M3/D，需在15H内抽送完毕，集泥井容积确定为污泥泵提升流量（72M3/D）的10MIN的体积，即78M3。此外，为保证SBR运行方式进行，集泥井容积应外加3723M3。则集泥井总容积为7837234500M3。集泥井有效深度为30M，则其平面面积为24513VAH设集泥井平面尺寸为4040M。集泥井为地下式，池顶加盖，由污泥泵抽送污泥。集泥井最高泥位为05M,最低泥位为3M池底标高为35M。浓缩池最高泥位为2M。则排泥泵抽升的所需净扬程为5M，排泥泵富余水头20M，管道水头损失为05M，则污泥泵所需扬程为520575M。选择两台80QW50103型潜污泵提升污泥（一用一备）。其性能如表41表41QW50103型潜污泵性能第二节污泥浓缩池的设计计算一、设计说明为方便污泥的后续处理机械脱水，减小机械脱水中污泥的混凝剂用量以及机械脱水设备的容量，需对污泥进行浓缩处理，以降低污泥的含水率。本设计采用间歇式重力浓缩池，运行时，应先排除浓缩池中的上清液，腾出池容，再投入待浓缩的污泥，为此应在浓缩池深度方向的不同高度上设上清液排除管。二、设计参数（一）设计泥量啤酒废水处理过程产生的污泥来自以下几部分型号流量M3/H扬程（M）转速R/MIN电动机功率KW效率出口直径（）重量（KG）80QW5010350101430372380125UASB反应器，Q12616M3/D,含水率98；SBR反应器，Q24490M3/D,含水率99；总污泥量为QQ1Q27106M3/D，设计中取72M3/D平均含水率为9899973472167294（二）参数选取固体负荷（固体通量）M一般为1035KG/M3D取M30KG/M3D125KG/M3D；浓缩时间取T24H；设计污泥量Q72M3/D；浓缩后污泥含水率为96；浓缩后污泥体积M3/D847296103V三、设计计算（一）容积计算浓缩后污泥体积M3/D691087200PVV0污泥含水率变为P0时污泥体积（二）池子边长根据要求，浓缩池的设计横断面面积应满足AQC/M式中Q入流污泥量，M3/D；M固体通量，KG/M3D；C入流固体浓度KG/M3。入流固体浓度（C）的计算如下12WCQ10001985238KG/D11000199449KG/D22那么，QC9728KG/D1W2C9728/721351KG/M3浓缩后污泥浓度为9728/362703KG/M31C浓缩池的横断面积为AQC/M9728/303243M2设计两座正方形浓缩池，则每座边长为B57M取B58M,则实际面积A5858336M227M1HH23（三）池子高度停留时间取HRT20H则有效高度QT/20A7220/243243185取2H19M2H超高，取05M1H缓冲区高，取05M3池壁高29M1HH23（四）污泥斗污泥斗下锥体边长取05M，污泥斗倾角取50则污泥斗的高度为H458/205/2TG500328M污泥斗的容积为V2H4（A12A1A2A22）332858258050524023M3（五）总高度H29328618M设计计算草图见下图41图41污泥浓缩池设计计算草图（六）排水口浓缩后池内上清液利用重力排放，由站区溢流管管道排入格栅间，浓缩池设四根排水管于池壁，管径DN150。于浓缩池最高处设置一根，向下每隔10M、06M、04M处设置一根排水管。第三节机械脱水间的设计计算一、设计说明污泥经浓缩后，尚有96的含水率，体积仍很大，为了综合利用和最终处置，需对污泥作脱水处理。拟采用带式压滤机使污泥脱水，它有如下脱水特点1滤带能够回转，脱水效率高2噪声小，能源节省3附属设备少，维修方便，但必须正确使用有机高分子混凝剂，形成大而强度高的絮凝。带式过滤脱水工艺流程见下图42图42带式压滤脱水工艺流程图二、设计参数浓缩后污泥含水率为96；浓缩后污泥体积M3/D6729108V三、参数选取压滤时间取T4H；设计污泥量Q36M3/D；浓缩后污泥含水率为96；压滤后污泥含水率为75四、设计计算（一）污泥体积102PQ210MQP式中Q脱水后污泥量M3/DQ0脱水前污泥量M3/DP1脱水前含水率（）P2脱水后含水率（）M脱水后干污泥重量（KG/D）576M3/D102QP7509631440KG/D210污泥脱水后形成泥饼用小车运走，分离液返回处理系统前端进行处理。（二）机型选取选取DYQ1000型带式压榨过滤机，其工作参数如表43表43DYQ1000型带式压榨过滤机工作参数滤网电动机有效宽（MM速度KW/MIN型号功率（KW）控制器型号最大冲洗耗水量M3/HMM）冲洗压力（MPA气动部分输入压力（MPA）1000044JZTY31422JDIA40604051气动部分流量M3