啤酒厂废水处理

1、水污染控制工程课程设计1 概述1.1 工程概况某啤酒厂位于江南某市， 该地区常年主导风向为东南风。 该厂以大麦为主要 原料生产啤酒，年生产规模为 3万吨啤酒，拥有员工 500多名。 其生产过程中排放 量为生产量的 25倍，污水含有高浓度的有机污染物，是该市的污染大户。为此， 环保局要求该厂对其废水进行限期治理， 以达到有关部门有关排放标准， 防止对 附近河道的进一步污染， 并在较短时间内恢复该河道的水质， 以消除对厂周边地 区居民和其他企业生活和生产的影响。该厂排放的生产废水 ( 不包括生活污水 ) 的水质为： CODCr=800-1200mg/L,BOD5=500-750mg/L,SS=18

2、0-250mg/L,PH=6-8, 色 度为200倍。该公司按三班制方式生产，每天从生产车间集中排出无规律排放废 水。该厂拟建废水处理站，要求废水经处理后达到啤酒工业污染物排放标准 (GB19821-2005).1.2 啤酒生产工艺啤酒生产过程主要分为：制麦、糖化、发酵、罐装四个部分。在计算机及检测设备的配合下， 借助监控组态软件平台， 可根据不同需要选 择不同控制方案，实现生产过程温度、 压力等参数的精确调节， 确保生产工艺要 求。几十年来的啤酒产业发展， 是一个工业化到自动化不断演变的过程。 啤酒产 业的未来也应与其它流程行业相似， 逐渐向管控一体化方向过渡， 使生产数据更 好地整合到经营

3、决策渠道， 生产控制模型将愈加趋于合理， 智能化程度也将得到 进一步提高。1.3 废水来源由图中可以看出，废水主要来源有：麦芽生产过程的洗麦水、浸麦水、发芽 降温喷雾水、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、过滤洗涤水；罐装过程洗瓶、灭菌及破瓶啤酒；冷却水 和成品车间洗涤水；以及工厂员工的生活用水等等。1.4 国内啤酒厂废水水质情况废水种类废水来源占总废水 量的/%COD /(mg/l)混合废水 COD/(mg/l)综合废水 COD/(mg/l)高浓度有 机废水麦糟水、糖 化车间的 刷锅水等5-1020000-400004000-60001000-1

4、500发酵车间 的前酵罐、 后酵罐洗 涤水、洗酵 母水等20-252000-3000低浓度有 机废水制麦车间 浸麦水、刷 锅水、冲洗 水等20-25300-400300-700罐装车间 的酒桶、酒瓶洗涤水30-40500-800冷却水各种冷凝 水、冷却水及杀菌水无有机污染物r 2000 mg/l, BOD5 1000 mg/l ）。它是在无氧条件下，靠厌气细菌的作用分解有机物。在这一过程中，参 加生物降解的有机基质有 50%90%转化为沼气 （甲烷），而发酵后的剩余物又可 作为优质肥料和饲料 9。因此，啤酒废水的厌氧生物处理受到了越来越多的 关注。 厌氧生物处理包括多种方法，但以升流式厌氧污泥

5、床（ UASB）技术在啤 酒废水的治理方面应用最为成熟。 UASB的主要组成部分是反应器， 其底部为絮凝 和沉淀性能良好的厌氧污泥构成的污泥床， 上部设置了一个专用的气 - 液- 固分离 系统（三相分离室） 10。废水从反应器底部加入，在上向流、穿过生物颗粒 组成的污泥床时得到降解，同时生成沼气（气泡） . 气、液、固（悬浮污泥颗粒） 一同升入三相分离室， 气体被收集在气罩里， 而污泥颗粒受重力作用下沉至反应 器底部，水则经出流堰排出。 实践证明， UASB成功处理高浓度啤酒废水的关 键是培养出沉降性能良好的厌氧颗粒污泥。 颗粒污泥的形成是厌氧细菌群不断繁 殖、积累的结果， 较多的污泥负荷有利

6、于细菌获得充足的营养基质， 故对颗粒污 泥的形成和发展具有决定性的促进作用； 适当高的水力负荷将产生污泥的水力筛 选，淘汰沉降性能差的絮体污泥而留下沉降性能好的污泥，同时产生剪切力 ， 使污泥不断旋转，有利于丝状菌互相缠绕成球。 此外，一定的进水碱度也是颗粒 污泥形成的必要条件，因为厌氧生物的生长要求适当高的碱度，例如： 产甲烷细 菌生长的最适宜 pH值为6.8 7.2 。一定的碱度既能维持细菌生长所需的 pH值，又 能保证足够的平衡缓冲能力 16,17 。由于啤酒废水的碱度一般为 500800 mg/l（ 以CaCO计3 ） 18，碱度不足，所以需投加工业碳酸钠或氧化钙加以补充。 研究表明

7、4,15 ，在 UASB启动阶段，保持进水碱度不低于 1000 mg/l 对于颗粒 污泥的培养和反应器在高负荷下的良好运行十分必要。 应该指出， 啤酒废水中的 乙醇是一种有效的颗粒化促进剂 19，它为UASB的成功运行提供了十分有利的 条件。总之， UASB具有效能高，处理费用低，电耗省，投资少，占地面积小等一系 列优点，完全适用于高浓度啤酒废水的治理。其不足之处是出水CODc的r 浓度仍达 500 mg/l 左右，需进行再处理或与好氧处理串联才能达标排放。由上可知，采用厌氧 +好氧的工艺处理啤酒废水是比较合适的，先厌氧使微生物处理掉较多 的有机物， 然后接好氧工艺做后续处理， 是废水达标排放

8、是我们这次设计的大方 向。以下列举各种厌氧 +好氧的组合工艺情况及其优缺点， 然后从中选出 2个较为 可行的方法进行比较，选取合适的一个作为处理工艺流程并进行详细计算。3.2 各种流程比较（1） 酸化 SBR法处理啤酒废水：其主要处理设备是酸化柱和 SBR反应器。 这种方法在处理啤酒废水时，在厌氧反应中， 放弃反应时间长、 控制条件要求高 的甲烷发酵阶段， 将反应控制在酸化阶段， 这样较之全过程的厌氧反应具有以下 优点： 由于反应控制在水解、酸化阶段反应迅速，故水解池体积小； 不需要收 集产生的沼气，简化了构造，降低了造价，便于维护，易于放大； 对于污泥的 降解功能完全和消化池一样，产生的剩余

9、污泥量少。同时， 经水解反应后溶解性 COD比例大幅度增加，有利于微生物对基质的摄取，在微生物的代谢过程中减少 了一个重要环节，这将加速有机物的降解， 为后续生物处理创造更为有利的条件。酸化 SBR法处理高浓度啤酒废水效果比较理想， 去除率均在 94%以上，最高达99% 以上。 要想使此方法在处理啤酒废水达到理想的效果时运行环境要达到下列要 求： 酸化 SBR法处理中高浓度啤酒废废水，酸化至关重要，它具有两个方面的 作用，其一是对废水的有机成分进行改性， 提高废水的可生化性； 其二是对有机 物中易降解的污染物有不可忽视的去除作用。酸化效果的好坏直接影响SBR反应器的处理效果，有机物去除主要集中

10、在 SBR反应器中。 酸化 SBR法处理啤酒废 水受进水碱度和反应温度的影响，最佳温度是 24，最佳碱度范围是 500 750mg/L。视原水水质情况，如碱度不足，采取预调碱度方法进行本工艺处理； 若温度差别不大，运行参数可不做调整，若温度差别较大，视具体情况而定。（ 2）UASB好氧接触氧化工艺处理啤酒废水： 此处理工艺中主要处理设备是 上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池，处理主要过程为：废水经过转鼓过滤机， 转鼓过滤机对 SS的 去除率达 10%以上，随着麦壳类有机物的去除， 废水中的有机 物浓度也有所降低。调节池既有调节水质、 水量的作用， 还由于废水在池中的停 留时间较长而有沉淀和厌氧发

11、酵作用。 由于增加了厌氧处理单元， 该工艺的处理 效果非常好。上流式厌氧污泥床能耗低、运行稳定、出水水质好，有效地降低了 好氧生化单元的处理负荷和运行能耗 （ 因为好氧处理单元的能耗直接和处理负荷 成正比） 。好氧处理 （包括好氧生物接触氧化池和斜板沉淀池 ）对废水中SS和COD 均有较高的去除率， 这是因为废水经过厌氧处理后仍含有许多易生物降解的有机 物。 该工艺处理效果好、操作简单、稳定性高。上流式厌氧污泥床和好氧接触 氧化池相串联的啤酒废水处理工艺具有处理效率高、运行稳定 、能耗低、容易 调试和易于每年的重新启动等特点。 只要投加占厌氧池体积 1/3 的厌氧污泥菌种， 就能够保证污泥菌种

12、的平稳增长，经过 3个月的调试 UASB即可达到满负荷运行。 整个工艺对 COD的去除率达 96.6%，对悬浮物的去除率达 97.3%98%，该工艺非常 适合在啤酒废水处理中推广应用。 （ 3）生物接触氧化法处理啤酒废水：该工艺 采用水解酸化作为生物接触氧化的预处理， 水解酸化菌通过新陈代谢将水中的固 体物质水解为溶解性物质， 将大分子有机物降解为小分子有机物。 水解酸化不仅 能去除部分有机污染物， 而且提高了废水的可生化性， 有益于后续的好氧生物接 触氧化处理。 该工艺在处理方法、工艺组合及参数选择上是比较合理的，充分 利用各工序的优势将污染物质转化、去除。 然而， 如果由于某些构筑物的构造

13、设 计考虑不周会影响运行效果， 致使出水水质不理想， 使生物接触氧化池的出水 （静 沉30 min的澄清液 ）COD为500600 mg/L，经混凝气浮处理后出水 COD仍高达300 mg/L，远高于排放要求 （150 mg/L） 。 但是此处理方法在设计和运行中会出现以 下问题：水解酸化池存在的问题主要是沉淀污泥不能及时排除。 由于该废水中悬浮物 浓度较高，因而池内污泥产量很大， 而原工艺仅在水解酸化池前端设计了污泥斗， 所以池子的后部很快就淤满了污泥。 另外，随着微生物量的增加在软性生物填料 的中间部位形成了污泥团，使得传质面积减小。针对污泥淤积情况， 在水解酸化 池前可增设一级混凝气浮以

14、去除水中的悬浮物，经此改进后水解酸化池能长期、 稳定、有效地运行，其出水 COD也从11001200 mg/L降至 900 1000mg/L，收到 了较好的效果。不过， 增设混凝气浮增加了运行费用， 而且气浮过程中溶入的 O2 还可能对水解酸化产生不利影响。 因此，在设计采用水解酸化处理悬浮物浓度高 的污水时，可增设污泥斗的数量以便及时排除沉淀污泥。此外， 为防止填料表面 形成污泥团应采用比表面积大、不结泥团的半软性填料。 如果废水中污染物浓 度较高或前处理效果不理想， 生物接触氧化池前端的有机物负荷较高， 使得供氧 相对不足，此时该处的生物膜呈灰白色， 处于严重的缺氧状态， 而池末端成熟的

15、好氧生物膜呈琥珀黄色。同时， 水中的生物活性抑制性物质浓度也较高， 对微生 物也有一定的抑制作用。这些因素使得生物接触氧化池没有发挥出应有的作用， 处理效果不理想。鉴于此， 可一采取阶段曝气措施即多点进水， 污水沿池长多点 流入生物接触氧化池以均分负荷， 消除前端缺氧及抑制性物质浓度较高的不利影 响。改为多点进水并经过一段时间的稳定运行后， 生物接触氧化池的出水 （30 min 的澄清液 ）COD为200300 mg/L。再经混凝气浮工序处理后最终出水 COD150 mg/L（一般在130 mg/L），达到了排放要求。 在调试运行过程中，生物接触氧化 池中生物膜脱落、气泡直径变大 （ 曝气方式

16、为微孔曝气 ） 、出水浑浊、 处理效果恶 化的现象时有发生。经研究、 分析、验证发现这是由于负荷波动或操作不当造成 溶解氧不足而引起的。 溶解氧不足使得生物膜由好氧状态转变为厌氧状态， 其附 着力下降，在空气气泡的搅动下生物膜大量脱落，导致水粘度增加、 气泡直径增 大、氧转移效率下降， 这又进一步造成缺氧， 如此形成恶性循环致使处理效果恶 化。 在调试运行初期，发生这种现象时一般是增大供气量以提高供氧能力来消 除缺氧， 结果由于气泡搅动强度增大， 造成了更大范围的生物膜脱落、 水粘度更 大、氧转移效率更低，非但没 能提高供氧能力反而使情况更糟。正确的处理措 施应是减小曝气量，待脱落的生物膜随水

17、流 流出后再逐渐增加曝气量使溶解氧 浓度恢复到原有水平，若水温适宜则 23 d后生物膜就可恢复正常。因此当采用此工艺处理啤酒废水时要遵循下列要求： 采用水解酸化作为预 处理工序时应考虑悬浮物去除措施。 采用推流式生物接触氧化池时， 为避免前 端有机物负荷过高可采用多点进水。 应严格控制溶解氧浓度， 供氧不足会造成 生物膜大范围脱落，导致运行失败。 （4） 内循环 UASB反应器氧化沟工艺处 理啤酒废水：此工艺采用厌氧和好氧相串联的方式，厌氧采用内循环UASB技术，好氧处理用地有一处狭长形池塘，为了降低土建费用，因地制宜， 采用氧化沟工 艺。本处理工艺的关键设备是 UASB反应器。该反应器是利用

18、厌氧微生物降解废水 中的有机物，其主体分为配水系统，反应区，气、液、固三相分离系统，沼气收 集系统四个部分。 厌氧微生物对水质的要求不象好氧微生物那么宽， 最佳 pH为6.5 7.8，最佳温度为35402 ，而本工程的啤酒废水水质超出了这个范围。 这就要求废水进入 UASB反应器之前必需进行酸度和温度的调节。 这无形中增加了 电器。仪表专业的设备投资和设计难度。 内循环 UASB技术是在普通 UASB技术的 基础上增加一套内循环系统， 它包括回流水池及回流水泵。 UASB反应器的出水水 质一般都比较稳定，在回流系统的作用下重新回到配水系统。这样一来能提高 UASB反应器对进水水温、 pH值和

19、COD浓度的适应能力，只需在 UASB反应器进水前 对其 pH和温度做一粗调即可。 UASB反应器采用环状穿孔管配水，通过三相分离 器出水，并在三相分离器的上方增加侧向流絮凝反应沉淀器，它由玻璃钢板成 60安装而成，能在最大程度上截留三相分离出水中的颗粒污泥。此处理工艺主要有以下特点： 实践证明，采用内循环 UASB反应器氧化沟工艺处理啤酒废 水是可行的，其运行结果表明 CODCr总去除率高达 95以上。由于采用的是内循 环 UASB反应器和氧化沟工艺串联组合的方式， 可根据啤酒生产的季节性、 水质和 水量的情况调整 UASB反应器或氧化询处理运行组合，以便进一步降低运行费用。（5） UASB

20、+SB法R处理啤酒废水：本处理工艺主要包括 UASB反应器和 SBR反 应器。将 UASB和SBR两种处理单元进行组合，所形成的处理工艺突出了各自处理 单元的优点，使处理流程简洁， 节省了运行费用， 而把 UASB作为整个废水达标排 放的一个预处理单元，在降低废水浓度的同时，可回收所产沼气作为能源利用。同时，由于大幅度减少了进入好氧处理阶段的有机物量， 因此降低了好氧处理阶 段的曝气能耗和剩余污泥产量， 从而使整个废水处理过程的费用大幅度减少。 采 用该工艺既降低处理成本，又能产生经济效益。 并且 UASB池正常运行后， 每天产 生大量的沼气，将其回收作为热风炉的燃料，可供饲料烘干使用。 UA

21、SB去除 COD 达7 500 kg/d ，以沼气产率为 0.5m3/kgCOD计算， UASB产气量为3500m3/d（ 甲烷含 量为55%65%）。沼气的热值约为 22 680kJ/m 3，煤的热值为 21 000 kJ/t 计算， 则1m3沼气的热值相当于 1 kg原煤，这样可节煤约 4 t/d 左右，年收益约为 39.6万 元。 UASB+SB法R 处理工艺与水解酸化 +SBR处理工艺相比有以下优点：节约废 水处理费用。 UASB取代原水解酸化池作为整个废水达标排放的一个预处理单元， 削减了全部进水 COD的 75%，从而降低后续 SBR池的处理负荷， 使SBR池在废水处理 量增加的情

22、况下，运行周期同样为 12 h，废水也能达标排放。也就是说，耗电量 并没有随废水处理量的增加而增加。 同原工艺相比较，每天实际节约 1 5002 500 m3废水的处理费用，节约能耗约 21.4 万元/a 。节约污泥处理费用。废水经过 UASB处理后， 75%的有机物被去除，使 SBR处理负荷大大降低，产泥量相应减少。 水解酸化 +SBR处理工艺工艺计算，产泥量达 17 t/d（ 产泥率为 0.3 kg污泥 /kgCOD， 污泥含水率为 80%），UASB+SB法R处理工艺产泥量只有 5 t/d（ 含水率为 80%）左右， 只有水解酸化 +SBR处理工艺的 1/3 ，污泥处理费用大大减少，节约

23、污泥处理费用 约为20万元/a 。3.3 工艺流程的拟定由上可看出比较经典的是传统的水解酸化 +接触氧化法与先进的 UASB+SB工R 艺法。 2个工艺各有其优缺点，差异也较大，现将这两个工艺方法进行比较，从 中选取适用的一个作为该啤酒厂污水处理的实际方案。方案一为生物接触氧化法；方案二为酸化 -SBR法。 方案一流程图：方案一的流程说明： 第一阶段为预处理阶段，格栅 +调节池，调节池出水用泵直接打到水解酸化 池，污水经格栅去除较大的杂质，经调节池后，水质水量得到均化。第二阶段为水解酸化阶段， 水解、产酸阶段的产物主要为小分子有机物，可 生物降解性一般较好。 故水解池可以改变原污水的可生化性，

24、 从而减少反应的时 间和处理的能耗。水解酸化池对 COD的去除率为 40%。第三阶段为接触氧化阶段， 用来降解小分子有机物， 接触氧化法的污泥不需 回流，不会发生污泥膨胀的现象，而且负荷高，产泥少，可减小曝气池体积。接 触氧化池多极串联，设计对 COD去除率为 95%。第四阶段为二沉池，对接触氧化池的出水进行沉淀，从而得到澄清的出水。 经过沉淀作用后，出水便可达到排放标准排出厂区。污泥处理经浓缩池浓缩后， 脱水外运。滤液送到细格栅池子进行处理。该处 理工艺是轻工部设计院为代表的推荐采用方案， 河南开封啤酒厂、 青岛湖岛啤酒 厂、厦门冷冻厂啤酒厂等均采用此处理工艺流程，处理后均达标排放。 细格栅

25、起 初步的固液分离作用，故不设初沉池； 酸化池中设填料， 为细菌提供呈立体状的 生物床， 把水中的颗粒物质和胶体物质截留和吸附，同时在水解细菌作用下， 将 不溶解性有机物水解为溶解性物质，在产酸菌协同作用下，将大分子物质、 难于 生物降解的物质转化为易于生物降解的小分子物质微生物所需要的营养， 主要为 碳水化合物、氮化合物、水、无机盐类 （氮和磷 ） 及维生素。通常要求 CODN P=10051, 为满足此要求，故在接触氧化池前投加氨氮。方案二流程图：方案二的流程说明：第一阶段为预处理阶段，格栅 +调节池后，出水用泵直接打到水解酸化池， 污水经格栅去除较大的杂质，经调节池后，水质水量得到均化。

26、第二阶段为厌氧生化阶段， UASB具有容积负荷高 ,运行成本低 ,占地面积小 , 污泥最少 ,设备简单等优点 , 是高浓度有机废水前处理的有效处理方法 ,并且UASB 已经在传统形式的基础上进行改造 , 形成了多种更高效和方便的厌氧发生器。第三阶段为 SBR反应阶段， SBR池为间歇式活性污泥池，集曝气、沉淀于一 身，进一步降解小分子有机物， 产泥少且不必回流污泥。 可省掉沉淀池和污泥回 流的设施。污泥处理经浓缩池浓缩后，脱水外运。滤液送到细格栅池子进行处理。该 工艺以厌氧生化 -SBR为主体。水解酸化池内设填料 （球形填料 ） ，水力停留时间为 4h左右（ 利用厌氧过程的前阶段 ） ，COD

27、去除率 80%。SBR反应池内反应时间约为 6h 左右，水温 2025，污泥浓度 4000mg/L左右，出水水质达到原 GB19821-2005 一级排放标准， COD总去除率大于 92%， BOD总去除率大于 98%。SBR处理工艺的特 点是集生物降解和终沉排水等功能于一体，与传统的连续式活性污泥法（CFS）相比，可省去沉淀池和污泥回流设施，具有运行稳定，净化效率高，耐冲击负荷， 避免污泥膨胀，便于操作管理等特点。4 污水处理方案比较4.1 主要构筑物设计参数方案一方案二调节池停留时间6h6h厌氧池容积负荷 停留时间 污泥产率3.6kgCOD/m3/d4h0.05kgMLSS/kgCOD4k

28、gCOD/m3/d 10h 0.07kgVSS/kgCOD好氧池容积负荷 停留时间 污泥产率1.5kgBOD/m3/d 11h 0.2kgMLSS/kgCOD0.1kgBOD/kgMLSS/d 8h 0.8kgVSS/kgBOD5二沉池停留时间2.5h构筑物设计参数选择说明：(1) 调节池：调节池按 2200m3/d 计算，停留时间设为 6h，有效水深为 4米。(2) 厌氧反应器： 方案一为水解酸化池，该池降解部分大分子有机物，按传统经 验数据降解率设为 30%；方案二为 UASB反应器，因其降解有机物能力比水解酸化 池高，所以容积负荷也比水解酸化较高。(3) 好氧反应器： 方案一为接触氧化池

29、，大部分的有机物在这里被降解，考虑到 出水水质的要求，停留时间较长；方案二为 SBR反应器，周期设为 8h，进水时搅 拌不曝气，曝气后有 2小时的搅拌时间用来去除 N、P。(4) 二沉池：由于 SBR反应器已有沉淀效果故方案二中不设二沉池。4.2 两个方案主要构筑物的比较表主要设计参数水解酸化 +接触氧化工艺UASB+SB工R艺中格栅中格栅过水能力 Q=2200 m3/d （一用一备） 过栅流速 v=0.6 m 3/s 栅间距 10mm；栅条宽 10mm 单位栅渣量 0.06 m 3栅渣 /10 3 m3污水同方案一调节池及提升泵调节池及提升泵设计流量 Q=2200 m3/d 停留时间为 6h

30、；池深 4m； 有效容积 550 m3； 超高 0.5m尺寸： 12m 12m 4.5m 搅拌机型号： JWH-650-1 提升泵扬程 15m，流量 91.7m3/h同方案一提升泵扬程 15m，流量 91.7 m 3/h水解酸化池UASB反应池设计流量 Q=2200 m3/d 表面负荷 q=1.0 m 3/ m 2/d HRT=4h；有效水深 4m； 有效容积 370m3，超 高 0.5m ，尺寸： 10m 9.5m 4.5m 污泥产率 0.05kgMLSS/kgCOD设计流量 Q=2200 m3/d 容积负荷 4kgCOD/ m3/d HRT=10h；有效水深 3.5m； 有效容积 440

31、m3 超高 0.5m 尺寸： 4*6m 5m6.23m 污泥产率 0.07kgVSS/kgCOD 水利负荷 0.7 m 3/ m 2/h接触氧化池SBR反应池设计流量 Q=2200 m3/d容积负荷 1.5kgBOD/ m 3d 填料容积 1080 m3 填料高度 3m；总高 4.8mHRT=11h；需氧量 15 m3/ m 2 尺寸： 6*7m9m 4.8m污泥产率 0.2kgMLSS/kgCOD设计流量 Q=2200 m3/d 进水 2h；周期 T=8h；设 4 座 有效容积 4*445m3SVI=100；MLSS=3000mg/l 充水比 0.7 有效水深 5m，超高 0.5m 尺寸：

32、4*14m 7m 5.5m 污泥负荷 0.1kgBOD/kgMLSS/d二沉池无设计流量 Q=2200 m3/d ，采用竖流式 表面负荷 q=2.52 m 3/ m 2/h HRT=2.5h；上升流速 v=2.5m/h 尺寸： 圆柱部 分： 6.5m 6.85m 圆锥部分：锥底 0.44m，倾角 55超高 0.3m；缓冲高度 0.5m 总高 12.3m，总容 积 285 m34.3 污泥的处理处置序号项目水解- 好氧处理UASB-SB处R理1污泥量 kg/d639401350002污泥体积 /m3/d63.94135.03污泥贮存池 /m333无4污泥浓缩池 /m390102.855脱水机房

33、/ m32402404.4 计算方案可行性4.4.1 有机物的去除序号项目水解- 好氧处理UASB好- 氧处理Q=2200m3/d,进水 COD=1200mg/l,BOD5=750mg/l1水解池UASB反应器HRT/h410COD去除率 /%3080BOD去除率 /%85出水COD/mg/l840240出水BOD/mg/l5251152接触氧化法SBR法HRT/h118COD去除率 /%9590BOD去除率 /%9890进水COD/mg/l840240出水COD/mg/l70（达标排放）60（达标排放）进水BOD/mg/l525115出水BOD/mg/l20（达标排放）20（达标排 放）由上

34、表可以看出两个工艺流程对有机物的去除均能达到排放标准， 方案二的出水水质比方案一的较好。4.4.2 TP、 TN的去除项目水解- 好氧处理UASB好- 氧处理Q=2200m3/d 进水TN=35mg/l TP=10mg/l水解酸化池（ 3005 1）UASB反应器（ 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接触氧化池（ 1005 1）SBR反应器（除磷 SBR）去除BOD830mg/l160 mg/l去除N41.5mg/l （加

35、N肥）60%去除P8.3mg/l85%出水TN5mg/l （达标排放） 5.8mg/l （达标排放）出水TP0.9mg/l （达标排放）0.89mg/l （达标排 放）由上表可以看出两个工艺流程对 N、P的去除均能达到排放标准， 方案二的出 水水质比方案一的较好4.5 工艺方案的经济比较根据这两套流程的处理工艺， 选择合理的工艺设计参数， 对两个流程进行工艺计算和工程投资及运行费用计算，分别说明如下：4.5.1 流程上的土建费用水解好氧工艺的土建费用见下表序号构筑物名称有效容积 /m3数量/个土建费用/元1调节池55012475002水解酸化池37011665003接触氧化池108017329

36、104二沉池28511710005储泥池331162006污泥浓缩池901585007脱水机房2401960008鼓风机房3001120000合计1608610UASB+SB工R艺的土建费用见下表序号构筑物名称规格 m3数量/个土建费用/元1调节沉淀池55012475002UASB44013740003SBR44548195504污泥浓缩池102.851637505脱水机房2401960006鼓风机房100140000合计16408004.5.2 流程上的设备费用水解氧化工艺的设备费用见下表序号名称单位数量估算备注1格栅台3330002用1备2潜污泵台2400001用1备3鼓风机套240000

37、1用1备4曝气头个144774005热交换器台2500006水下搅拌器台4100007室内自动化 设备个11000008滗水器套42400009自动化监控 系统台110000010水封罐台1300011沼气收集器14000012带式压滤机6500013阀与管道10000014合计898400UASB+SB的R设备费用见下表序号名称单位数量估算备注1格栅台3330002用1备2潜污泵台2400001用1备3鼓风机套2400001用1备4曝气头个144774005热交换器台2500006水下搅拌器台4100007室内自动化设备个11000008滗水器套42400009自动化监控系统台1100000

38、10水封罐台1300011沼气收集器14000012带式压滤机6500013阀与管道10000014合计8984004.5.3 总建设费用 该建设费用只包括土建、设备、安装费用，而不含场地费用。因任务书中有规定场地范围为 2000m2。水解氧化工艺：土建费用+设备费用 +安装费用=1608610+984000+500000=309261元0 。UASB+SB工R艺： 土建费用 +设备费用 +安装费用=1640800+988400+500000=312920元0 。从建设费用上看方案一比方案二节约了 3.7 万元；但是从总体费用上看，方 案一的占地面积比方案二大，而且方案二每年收集的沼气可以为公

39、司节省8万元左右的开支；所以从经济角度与长远角度看：方案二优于比方案一。4.5.4 两个工艺流程运行费用的比较见下表序号项目金额/（元/ 吨废水）备注水解氧化UASB+SBR1电费0.520.48按0.8 元/kwh计2人工费0.0420.042按2500元/ 人月计3药剂费0.260.164维护费0.0380.03年维修费按直接的投 资的2%计5运行费0.860.712为前4项之和6折旧费0.0520.04折旧费按 5%计7处理成本0.9120.752运行费和折旧费之和4.6 总结由以上几张表格的比较可得出以下结论：水解氧化工艺UASB+SB工R艺污染物去除方面达到排放标准，但是 N/P的

40、出水浓度比 UASB+SB高R达到排放标准且去除率较高，处 理效果比较好产泥方面产泥量较大， 增加污泥处理 费用产泥量比水解氧化工艺少，污泥 处理费用少操作方面工艺组合与参数选择较为 合理，操作简单处理流程简洁，全自动化操作， 节省劳动力构造方面如果构筑物的构造不合理 会影响运行效果， 致使出水 水质下降流程中可回收大量沼气作为能 源，节省运行费用造价方面造价较高，且运行成本高， 占地面积大造价比水解酸化低，运行成本也 较低，占地面积小终上所述，该工程应选用 UASB+SB工R 艺处理啤酒厂生产废水， 该工艺具体 流程如下：5 主要处理设备和构筑物的设计计算5.1 中格栅 作用：去除污水中较大

41、颗粒悬浮物，保证后续工艺的正常运行。计算时设 计流量以 2200 m3/d 计，建 2 座，为一用一备。5.1.1 设计参数 ：设计流量： Q=2200m3/d=0.026 m 3/s 过栅流速： v2=0.6m/s ；栅前水深： h=0.3m 栅条宽度： s=0.01m； 栅条间距： e=0.01m 栅前部分长 0.5m ； 格栅倾角： =60 单位栅渣量 1=0.06m3栅渣/10 3m3污水5.1.2 设计计算1）栅条数栅条间隙数 n=Q1 sinehv20.026 sin60 =12.5（取 n=13）0.01x0.3x0 .6（2）格栅宽度 栅槽有效宽度 B2=s（n-1 ）+en=

42、0.01（13-1）+0.01x13=0.25m 经计算，由于流量过小，造成格栅难以实现，按设计经验取栅槽宽度 0.8m 则 代入上式，可得栅条间隙数 n=41（3）进水槽宽进水槽宽取 0.7m 以便有利施工， 为了保障水流速度， 施工时将进水槽下方建窄 以避免水流过慢影响格栅的正常运行，令渐窄部分宽度为 0.4m，高为 0.5m 以 便使格栅容易安装，且水流不易绕过格栅直接进入调节池。（ 4）过栅水头损失（ h1）因栅条边为矩形截面，取 k=3，则4h1=kh0=k V sin2g =3x2.42x（ 0.01）x 0.6 sin60=0.1m4/30.01 2x9.81其中 =（ s/e ） h0 ：计算水头损失 k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取 k=3 ：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时 =2.42 （ 5）栅后槽总高度（ H）取栅前渠道超高 h2=0.4m，则栅前槽总高度 H1=h+h2=0.4+0.3=0.7 m 栅后槽总高度 H=h+h1+h2=0.3+0.1+0.4=0.8 m（6）格栅总长度格栅总长度 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）栅渣量的计算中格