北京市啤酒厂废水处理工艺确定水污染控制工程课程设计

1、 青海大学化工学院环境工程系?水污染控制工程?课程设计说明书班 级： 环境工程专业 姓 名： xxx 学 号： xxx 指导教师： xx 题 目： 北京市啤酒厂废水处理工艺确定 同组同学： xxxxx 青海大学化工学院环境工程系 目录1概述.4 1.1啤酒废水概况.4 1.1.1啤酒废水的特点及危害.4 1.1.2啤酒废水处理现状及开展趋势.4 1.1.3啤酒废水的受纳水体.4 1.2城市概况.4 1.2.1地理位置.4 1.2.2气候环境.4 1.2.3海域河流.5 1.2.4经济概况.5人口概况.52设计依据及原那么.5 2.1设计依据.5 2.2设计原那么.53设计参数.5 3.1进水水

2、量.5 3.2进水水质.5 3.3出水水质.64 方案论证.6 4.1工艺比较.6 4.1.1 好氧处理工艺.6 4.1.2 厌氧处理工艺.7 4.1.3厌氧-好氧组合工艺.8 4.2 工艺选择.9 4.3 工艺流程.10 5 物料衡算.10 5.1 COD衡算.10 5.2 BOD5衡算.10 5.3 SS衡算.116 构筑物设计与计算.11 6.1 格栅的设计计算.11 6.2 沉砂池的设计计算.12 6.3 污水提升泵房的设计计算.16 6.4 调节池的设计计算.17 6.5 UASB反响器的设计计算.18 6.6 SBR反响器的设计计算.23 6.7 浓缩池的设计计算.26 6.8 机

3、械脱水间的设计计算.28 6.9 构筑物计算结果及说明.287 结论.298 参考文献.29 青海大学化工学院环境工程系第三组?水污染控制工程?课程设计任务书学生姓名： xxx 专 业：环境工程专业 班级： 2021级指导教师：王晓一、课程设计题目某啤酒厂日处理4000 m3生产废水工艺方案确定二、课程设计条件1、该啤酒厂废水主要来自麦芽车间，糖化车间，发酵车间，罐装车间，这些车间废水水质、水量在随季节波动较大，含有多种氨基酸、醇、酵母菌等。2、废水进水水质为：COD=1600mg/L ； BOD5=900mg/L ；SS=400mg/L ； pH=57。3、出水水质为：?污水综合排放标准?最

4、新。 三、课程设计要求1、执行?水污染控制工程?课程设计教学大纲。2、查阅相关文献5篇以上。3、独立选定城镇，进行方案论证，确定工艺流程。4、针对主要构筑物进行选型，并具体说明。5、独立完成所选工艺的流程物料核算。6、图纸：画出带控制点工艺流程图；画出所设计的主要构筑物结构图不少于2张。7、格式要求符合科技论文撰写标准。四、课程设计时间2021年6月9日至2021年6月16日。 要求：小组成员按照确定工艺每人一套设计计算说明书、一套设计图纸。环境工程教研室 2021年6月1概述 啤酒生产废水的特点是水量大，无毒有害，属于高浓度有机废水。排放的啤酒废水超标工程有BOD、COD、SS、pH值四项。

5、废水水质在不同季节也有一定的差异，尤其是处于顶峰流量时的废水，其有机物含量也处于顶峰。废水排放量大，一般夏季多于冬季。啤酒工业废水主要含糖类，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的危害。 随着社会经济的开展和人们生活方式的变化，啤酒工业开展迅猛，产量较过去有了较大的提高。啤酒已开展成为世界酒类中生产量与消费量最大的酒种啤酒产业的开展，随之而来的是啤酒废水的增多。近年来由于各级领导的重视，在治理上下了很大功夫。但仍有很多厂认识缺乏和缺乏资金等原因未加处理。此外各地还陆续兴建了许多小型啤酒厂，由于管理混乱，大局部工厂将废水直接排放江河湖

6、泊，使污染覆盖面更加扩大。国内啤酒废水处理工艺有好氧处理法、厌氧处理法、厌氧-好氧结合处理技术。从目前国内治理现状看，都朝着资源化回收和节能高效的方向开展，不断开拓新技术新工艺。 受纳水体为城市市政排水管网，汇同城市生活污水一起进入城市污水厂再进一步处理，最终到达排放标准。1.2 城市概况 北京市中心位于北纬39度54分20秒，东经116度25分29秒。位于 HYPERLINK :/baike.baidu /view/29666.htm t _blank 华北平原北部，毗邻 HYPERLINK :/baike.baidu /view/218812.htm t _blank 渤海湾，上靠辽东半岛

7、，下临 HYPERLINK :/baike.baidu /view/109083.htm t _blank 山东半岛。北京与 HYPERLINK :/baike.baidu /view/2828.htm t _blank 天津相邻，并与天津一起被 HYPERLINK :/baike.baidu /view/4112.htm t _blank 河北省环绕。西部是太行山山脉余脉的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/10672.htm t _blank 西山，北部是 HYPERLINK :/baike.baidu /view/44927.htm t _blank 燕山山脉的

8、 /view/81464.htm t _blank 军都山，两山在南口关沟相交，形成一个向东南展开的半圆形大山弯，它所围绕的小平原即为 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1029086.htm t _blank 北京小平原。北京市平均海拔43.5米。北京平原的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/378997.htm t _blank 海拔高度在2060米，山地一般海拔10001500米。 北京的气候为典型的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/391703.htm t _blank 北温带半 HYPERLINK :/b

9、aike.baidu /view/746427.htm t _blank 湿润大陆性季风气候， HYPERLINK :/baike.baidu /subview/135896/6762435.htm t _blank 夏季高温多雨， HYPERLINK :/baike.baidu /subview/19085/5089545.htm t _blank 冬季寒冷 HYPERLINK :/baike.baidu /view/642790.htm t _blank 枯燥，春、秋短促。 HYPERLINK :/baike.baidu /view/66283.htm t _blank 降水季节分配很不均

10、匀，全年降水的80%集中在夏季6、7、8三个月，7、8月有大雨。北京 HYPERLINK :/baike.baidu /view/287541.htm t _blank 太阳辐射量全年平均为112136千卡/厘米。 3米/秒之间，风速受地理环境的影响较大。全年以春季风速最大，冬季次之，夏季风速最小。 北京天然河道自西向东贯穿五大水系：拒马河水系、永定河水系、北运河水系、潮白河水系、蓟运河水系。多由西北部山地发源，穿过崇山峻岭，向东南蜿蜒流经平原地区，最后分别汇入渤海。 北京市是中国的政治、文化与 HYPERLINK :/zhidao.baidu /search?word=%E5%9B%BD%E

11、9%99%85%E4%BA%A4%E5%BE%80%E4%B8%AD%E5%BF%83&fr=qb_search_exp&ie=utf8 t _blank 国际交往中心。2021年全年北京市实现u /view/3143633.htm t _blank 地区生产总值GDP16000.4亿元，比上年增长8.1%；2021年北京市实现地区生产总值17801亿元，比上年增长7.7%；2021年实现地区生产总值19500.6亿元，比上年增长7.7%。北京是综合性产业城市，综合经济实力保持在全国前列， HYPERLINK :/baike.baidu /view/30796.htm t _blank 第三产

12、业规模居中国大陆第一。人口概况 2021年末北京市常住人口2114.8万人，比上年末增加45.5万人。常住人口密度为每平方公里1289人，比上年末增加28人。北京市人口数居全国之冠，也是全球人口第一大都市。 2设计依据及原那么 ?污水综合排放标准?最新 啤酒行业废水处理有关资料 厂方提供的根底资料 1严格执行国家环保局有关法规，按规定的排放标准，使处理后的废 水各项指标到达甚至优于排放标准。 2工艺流程选择应充分考虑企业的自身情况，要根据进水水质和出水水质的要求选择先进的工艺。 3采用先进、合理成熟可靠的处理工艺，并有显著的环境效益、社会效益、经济效益。 4设计中充分考虑防止二次污染，噪音低、

13、无异味，不影响周围环境。 5在运行过程中便于运行管理，便于维修，节约动力消耗和运行费用。3设计参数 根据厂方提供数据进水水量为4000m3/d。 根据厂方提供的数据进水水质如下：工程CODBOD5SS含量mg/L1600900400pH=57 根据厂方要求，废水处理后达?污水综合排放标准?最新中一级A标准：工程CODBOD5SS含量mg/L1003070pH=694 方案论证 啤酒废水与其他行业不同，污染成分属于有害无毒，在废水中主要含有麦槽、糖类、果胶、酒花、酵母残渣、蛋白化合物等有机物和少量的无机物。啤酒废水具有良好的生物可降解性，处理方法主要以生物法为主。4.1.1 好氧处理工艺 1活性

14、污泥法 活性污泥法是以活性污泥为主体的view/640312.htm废水生物处理的主要方法，它是应用广泛的废水生物处理工艺。典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除HYPERLINK :/baike.baidu /view/756382.htm系统组成。该法是在人工充氧条件下，对HYPERLINK :/baike.baidu /view/326888.htm污水和各种微生物群体进行连续160904.htm混合培养，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和HYPERLINK :/baike.baidu /view/1345677.htm氧化作用，以分解去除污水中的有机污

15、染物。然后使污泥与水别离，大局部污泥再回流到HYPERLINK :/baike.baidu /view/638161.htm曝气池，多余局部那么排出活性污泥系统。 活性污泥法的优点： 对废水的处理效果很好，对BOD的去除率最高可达90%； 适合用于处理净化程度高和稳定性要求较高的废水； 有机物在曝气池内的降解经历了第一阶段的吸附和第二阶段的代谢的完整过程,活性污泥也经历了对数增长、减速增长、内源呼吸的完整生长周期。 活性污泥法的缺点： 采用传统的活性污泥法，往往基建费、运行费高，能耗大，管理较复杂，易出现污泥膨胀现象； 对进水水质、水量变化的适应性较低，脱氮除磷效果不太理想； 活性污泥法产生大

16、量的剩余污泥，需要进行污泥无害化处理，增加了投资。生物膜法 生物膜法是与活性污泥法并列的一类废水HYPERLINK :/baike.baidu /view/1357933.htm好氧生物处理技术，是一种固定膜法。主要用于去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物。生物膜法是利用附着生长于某些固体物外表的微生物进行有机HYPERLINK :/baike.baidu /view/641843.htm污水处理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或/view/184171.htm载体。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层H

17、YPERLINK :/baike.baidu /view/14997.htm有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层那么将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以到达净化污水的目的。 生物膜法的优点： 处理效果好并具良好硝化功能； 对水量、水质、水温变动适应性强； 污泥量小约为活性污泥法的3/4且易于固液别离； 动力费用省。 生物膜法的缺点： 生物膜载体增加了系统的投资； 附着于固体外表的微生物较难控制； 生物膜法对环境温度要较高，温度过高过低都会影响微生物活性。SBR法 SBR是序列间歇式活性污泥法，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

18、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，非稳定生化反响替代稳态生化反响，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，SBR技术的核心是SBR反响池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。 SBR工艺优点： 理想的推流过程使生化反响推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好； 耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击； 工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活； 处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。 SBR工艺的缺点

19、： 反响器容积利用率低； 水头损失大； 如采用人工操作，会出现因进出水工序操作繁锁，曝气板容易堵塞。 厌氧生物处理技术是在厌氧条件下，兼性厌氧和厌氧微生物群体将有机物转化为甲烷和二氧化碳的过程。在厌氧生物处理的过程中，复杂的有机化合物被分解，转化为简单、稳定的HYPERLINK :/baike.baidu /view/63037.htm化合物，同时释放能量。其中，大局部的能量以HYPERLINK :/baike.baidu /view/34133.htm甲烷的形式出现，这是一种可燃气体，可回收利用。同时仅少量有机物被转化而合成为新的HYPERLINK :/baike.baidu /view/3

20、687.htm细胞组成局部，故相对好氧法来讲，厌氧法HYPERLINK :/baike.baidu /view/416969.htm污泥增长率小得多。厌氧法及适用于高浓度有机废水，又适用于中、低浓度有机废水。同时厌氧法HYPERLINK :/baike.baidu /view/5086246.htm可降解某些好氧法难以降解的有机物。 厌氧处理的优点: 低营养要求对N、P要求很低； 污泥稳定性良好,具有良好的脱水性能,有益于污泥的最终处置； 厌氧污泥可以在不严重影响其活性和其他重要特性的情况下被保持很长时间。 厌氧处理的缺点: 厌氧微生物对pH、温度和毒性等环境条件极其敏感； 反响过程会产生恶臭

21、味的气体。酸化SBR法： 其主要处理设备是酸化柱和SBR反响器。这种方法在处理啤酒废水时，在厌氧反响中，放弃反响时间长、控制条件要求高的甲烷发酵阶段，将反响控制在酸化阶段。 酸化SBR法优点： 由于反响控制在水解、酸化阶段反响迅速，故水解池体积小； 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； 对于污泥的降解功能完全和消化池一样，产生的剩余污泥量少； 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。 酸化SBR法缺点： 酸化SBR法处理中高浓度啤酒废废水，酸化至关重要，酸化效果的好坏直接影响SBR反响器的处理效果，有机物去除主要集中在S

22、BR反响器中； 酸化SBR法处理啤酒废水受进水碱度和反响温度的影响，最正确温度是24，最正确碱度范围是500750mg/L。内循环UASB反响器氧化沟工艺： 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，好氧处理为了降低土建费用，采用氧化沟工艺。本处理工艺的关键设备是UASB反响器。该反响器是利用厌氧微生物降解废水中的有机物，其主体分为配水系统，反响区，气、液、固三相别离系统，沼气收集系统四个局部。厌氧微生物对水质的要求不象好氧微生物那么宽，最正确pH为6.57.8，最正确温度为3540，这就要求废水进入UASB反响器之前必需进行酸度和温度的调节。内循环UASB技术是在普通UA

23、SB技术的根底上增加一套内循环系统，它包括回流水池及回流水泵。UASB反响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。 内循环UASB反响器氧化沟工艺优点： 采用内循环UASB反响器氧化沟工艺处理啤酒废水是可行的，其运行结果说明COD总去除率高达95以上； 由于采用的是内循环UASB反响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反响器或氧化询处理运行组合，以便进一步降低运行费用。3UASB好氧接触氧化工艺： 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%

24、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。好氧处理对废水中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。 UASB好氧接触氧化工艺优点： 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； 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%。4UASB+SBR法： 本

25、处理工艺主要包括UASB反响器和SBR反响器。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。 UASB+SBR法处理工艺优点： 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； 节约污泥处理费用，废水

26、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； 投资、运行费用低； 处理啤酒废水时流程简单，平安操作、维修方便； 工艺调节灵活，可使用不同规模的啤酒废水处理厂。4.2 工艺选择 综上各种处理方法的比较，结合该啤酒厂废水主要来自麦芽车间，糖化车间，发酵车间，罐装车间，这些车间废水水质、水量在随季节波动较大，含有多种氨基酸、醇、酵母菌等特点以及北京市的根本资料，本设计采用厌氧-好氧结合法中的UASB+SBR法。此法在处理高浓度啤酒废水是能培养出具有良好沉降性能的厌氧颗粒污泥，颗粒污泥形成的同时厌氧细菌不断繁殖积累，较多的污泥负荷时的细菌获得充足的营养物质。使用

27、该工艺处理降低处理本钱，又能产生经济效益，其处理效果稳定，系统运行简单费用低，而且厌氧处理系统中产生的沼气有综合利用价值，能实现污水处理资源化。啤酒废水中的高浓度有机物质为UASB运行提供有利条件。4.3工艺流程 鼓风机 沼气 格栅调节池沉砂池UASBSBR 进水 泵 出水泥饼浓缩池污泥脱水间压滤液上清液5 物料衡算5.1 COD衡算名称进水/C1沉砂池/C2UASB/C3SBR/C4COD/mg/L1600152022865去除率/%58572去除率5.2 BOD5衡算名称进水/C1沉砂池/C2UASB/C3SBR/C4BOD5/mg/L90085518去除率/%58784去除率5.3 SS

28、衡算名称进水/C1沉砂池/C2UASB/C3SBR/C4SS/mg/L40020010040去除率/%505060去除率6 构筑物设计与计算6.1 格栅的设计计算 1设计参数 取中格栅，栅条间隙d=10mm； 栅前水深 h=0.4m；过栅流速v=0.6m/s； 安装倾角=45；设计流量Q=4000m33/s； 总变化系数取1.8，最大设计流量。 (2)设计计算栅条间隙数(n): 式中： -设计流量，m3/s； - 格栅倾角，度； b - 栅条间隙，m； h - 栅前水深，m； v - 过栅流速，m/s。 取n=30条栅槽有效宽度(B): 设计采用 B=S(n-1)+bn 式中： S - 格条宽

29、度，m； n - 格栅间隙数； b - 栅条间隙，m。 进水渠道渐宽局部长度(): 设栅前水深h=0.4m,那么进水渠道宽B1=0.7m,渐宽局部展开角取为20。 式中: B - 栅槽宽度，m ； B1 - 进水渠道宽度，m； - 进水渠展开角，度。 栅槽与出水渠道连接处的渐窄局部长度: 过栅水头损失: 式中： -阻力系数，其值与栅条的断面几何形状有关； k - 系数，水头损失增大倍数； - 系数，与断面形状有关； S - 格条宽度，m； v - 过栅流速，m/s； - 格栅倾角，度。 格栅阻力系数计算公式栅条断面形状计算公式说明锐边矩形：形状系数迎水面为半圆形的矩形圆形迎水、背水面均为半圆形

30、的矩形正方形：收缩系数取k=3,=1.79(栅条断面为圆形)，v=0.6m/s。 栅槽总高度(H): 取栅前渠道超高；栅前水深h=0.4m；格栅的水头损失0.177m。 那么总高度H=h+h1+h2 =0.4+0.3+0.177=0.877m 栅槽总长度(L): 每日栅渣量(W): 式中： Q - 设计流量，m3/s； W1 - 栅渣量(m3/103m3污水)，取0.10.01,粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值； - 污水流量变化系数，此处取1.8。 ，故应采用机械清渣。 沉砂池的设置目的就是去除污水中泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续处理构筑物的正常运行。沉砂池分为平流

31、式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气式沉砂池和旋流式沉砂池。平流式沉砂池构造简单，除砂效果好，本设计采用平流式沉砂池。1平流式沉砂池的设计要求如下： 一般去除相对密度2.65，粒径大于0.2mm的沙粒确定； 设计流量确实定，一般按最大流量确定； 污水在池内的最大流速为0.3m/s，最小流速应不小于0.15m； 有效水深不应大于1.2m，一般采用0.25-1.0m，每格宽度不宜小于0.6m； 最高流量时，污水在池内的停留时间不应小于30s，一般取30-60m； 池底坡度一般为0.01-0.02，当设置除砂设备时，可根据除砂设备的要求，确定池底的形状。 沉砂池的座数或分格不得少于两个，宜按并联系列设计。污

32、水量较小时，一备一用，较大时同时工作。平流式沉砂池的设计计算。沉砂局部的长度L： 式中：L-沉砂池沉砂局部的长度，m； v-最大设计流量时的速度，m/s，设计时取0.15m/s； t-最大设计流量时的停留时间，s，本设计取60s。 水流断面面积A: 式中：A-水流断面面积，； Qmax-最大设计流量，。池总宽度B： 式中：B -池总宽度，m； h2 -设计有效水深，m。 每格池宽贮砂斗所需的容积V： 式中：V-沉砂斗容积，m3；3； T-排砂时间的间隔，d； -污水流量总变化系数。 贮砂斗各局部尺寸计算： 设贮砂斗底宽b1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为2为： 贮砂斗的容积V1： 式中： V1

33、-贮砂斗容积，m3； -贮砂斗高度，m； -分别为贮砂斗下口和伤口的面积，m2。贮砂室的高度： 假设采用重力排砂，池底设6%坡度坡向砂斗，那么： 池总高度H： 式中： H-池总高度，m； -超高，m。 核算最小流速： 符合要求 式中：-设计最小流量，； -最小流量时工作的沉砂池数目； -最小流量时沉砂池中的过水断面面积，。理论上每日的污泥量: W=Q(C0-C1)/106(1-0.97) 式中： Q - 设计流量，m3/d； C0- 进水悬浮物浓度，mg/L； C1- 出水悬浮物浓度，mg/L； P0- 污泥含水率，%。 6.3 污水提升泵房的设计计算 污水泵站是HYPERLINK :/bai

34、ke.baidu /view/326888.htm污水系统的重要组成局部，特点是水流连续，水流较小，但变化幅度大，水中污染物含量多。因此，设计时集水池要有足够的调蓄容积，并应考虑备用泵，此外设计时尽量减少对环境的污染，污水泵站分为两种：设置于污水管道系统中，用以抽升城市污水的泵站；设置于污水处理厂内用来提升污水的泵站，作用是为后续的工艺提供水流动力。泵房用于提升污水厂的污水，以保证污水能在后续处理构筑物内畅通的流动。设计流量： Q=4000m33/h=46L/s 选泵：3/h，查?给水排水设计手册?第11册，拟选用150WL200-10-50-15型立式污水泵，每台水泵的流量为Q=200m3/

35、h。考虑选用2台水泵，其中一台备用。6.4 调节池的设计计算1啤酒废水的水量和水质随时间的变化幅度较大，为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行调节。使用调节池可以把不同时间排放出的不同浓度废水混合均匀，调节水量和水质。该啤酒厂废水 pH=57，需要进行调节。调节池的类型分为斜排槽式调节池、折流式调节池、曝气式调节池。由于啤酒废水含有机物浓度较高，应选曝气式调节池。2设计要点 池中最高水位不高于进水管的设计高度，最低水位为死水位； 调节池的形状宜为方形或圆形，以利于完全形成混合状态，长形水池宜设多个进口和出口； 调节池中应设冲洗装置、溢流装置、排除漂浮物和泡沫装置，以及

36、洒水消泡装置； 为使在线调节池运行良好，宜设混合和曝气装置； 调节池出口宜设测流装置，以监控所调节的流量。设计参数 水力停留时间T = 6h ； 设计流量Q =4000m333/s；设计计算 调节池有效容积： 调节池水面面积： 取池子总高度H=5.5m,其中超高0.5m,有效水深h=5m，那么池面积为： 调节池的尺寸：池长取L =14m ,池宽取B = 14 m ，那么池子总尺寸为：为使废水混合均匀，调节池下设两台LFJ-350反响搅拌机，单台功率9.0kw. 投药量计算：由于废水pH=57，属于酸性废水，需要加碱进行调节，使pH调节到7时，选择投加石灰CaO。CaO的投加量应满足下式： X=

37、1.1kg，石灰的投加量至少1.1kg。6.5 UASB反响器的设计计算1UASB，即上流式厌氧污泥床，集生物反响与沉淀于一体效率高的厌氧反响器。UASB使废水得到全面的净化，根本到达排放标准。它的污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反响器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。设计参数 设计流量4000； 容积负荷Nv5.0kgCOD/(m3d)； 污泥产率0.12kgMLSS/kgCOD；3/kgCOD。3设计计算 UASB反响器容积确实定： 本设计采用容积负荷法确定体积： 式中： Q - 设计流量，m3/s； S0- 进水COD含量,mg/L; Nv -容积负荷,kgCOD/(m3

38、d).取有效容积系数0.8，反响器实际容积: 主要构造尺寸确实定:将UASB设计成圆形池子，布水均匀，处理效果好。取水力负荷q0.8m3/(m2h) 反响器高度 : 因外表积较大，采用2座相同的UASB反响器 单池直径： ，取D=12m。 污水在UASB反响器中的停留时间： 式中：T 污水的停留时间，h；V反响器的容积，m3；Q污水的每天流量，m3/d。 实际横截面积为: 实际外表水力负荷： ，故设计符合要求。 配水系统设计: 本系统设计为圆形布水器，每个UASB反响器设36个布水点。 参数:每个池子流量：。 设计计算： 圆环直径计算：每个孔口效劳面积为: , a在14m2之间，符合设计要求

39、可设3个圆环，最里面的圆环设6个孔口，中间设12个，最外围设18个孔口A内圈6个孔口设计: 效劳面积： 折合为效劳圆的直径为： 用此直径作一个虚圆，在该圆内等分虚圆面积处设一实圆环，其上布6个孔口，那么圆的直径计算如下： B中圈12个孔口设计: 效劳面积： 折合成效劳圆直径为： 中间圆环直径计算如下： C外圈18个孔口设计: 效劳面积： 折合成效劳圈直径为： 外圆环的直径d3计算如下： 三相别离器设计: A三相别离器要具有气、液、固三相别离的功能；三相别离器的设计主要包括沉淀区、回流缝、气液别离器的设计。三相别离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相同，主要是考虑沉淀区的面积和水深，面积根据废水

40、量和外表负荷率决定。 B由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生一定的生化反响产生少量气体，这对固液别离不利，故设计时应满足以下要求： 沉淀区水力外表负荷净水的,故取s 由斯托克斯工式可得气体上升速度为： Va=V2 因为，故满足设计要求。 出水系统设计:采用锯齿形出水槽，槽宽0.1m,槽高0.1m。 排泥系统设计: 产泥量为kgMLSS/d每日产泥量652.8kgMLSS/d，那么每个USAB日产泥量326.4 kgMLSS/d,可用250mm排泥管，每天排泥一次。 理论上每日的污泥量: W=Q(C0-C1)/106(1-0.98)式中： Q - 设计流量，m3/d； C0- 进水悬浮物浓度，

41、mg/L； C1- 出水悬浮物浓度，mg/L； P0- 污泥含水率，%。 产气量计算:每日产气量1600400010-3=2720m3/d6.6 SBR反响器的设计计算经UASB处理后的废水,COD含量仍然很高,要到达排放标准,必须进一步处理,即采用好氧处理。设计参数 污泥负荷率：5/(kgMLSSd)。 污泥浓度和SVI：污泥浓度采用2000mgMLSS/L,SVI取100。 反响周期： SBR周期采用T=6h,反响器一天内周期数n=24/6=4。 周期内时间分配： 反响池数N=6；进水时间：T/N=6/6=1.0h；反响时间：3.0h； 静沉时间：1.0h； 排水时间：0.5h。 周期进水

42、量： 设计水量为：Q=4000m333/s设计计算 反响池有效容积： 式中： n - 反响器一天内周期数； Q0 - 周期进水量,m3/s； S0 - 进水BOD含量,mg/L； X - 污泥浓度,mgMLSS/L； Ns - 污泥负荷率。 反响池最小水量： 反响池中污泥体积： VminVx,符合设计要求。 校核周期进水量： 周期进水量应满足下式： ，符合设计要求。 确定单座反响池的尺寸： SBR有效水深取5.0m,超高0.5m,那么SBR总高为5.5m。2，设SBR的长：宽=2：1，那么SBR的池宽为：5.5m；池长为：11m。 SBR反响池的最低水位为： SBR反响池污泥高度为：要求。 鼓

43、风曝气系统: A确定需氧量O2公式： a- 微生物对有机污染物氧化分解过程的需氧kg； Q - 污水设计流量，m3/d； S0 - 进水BOD含量,mg/l； S0 - 出水BOD含量,mg/l ； b- 微生物通过内源代谢的自身氧化 过程的需氧率，kg； Xv -单位曝气池容积内的挥发性悬浮 固体MLVSS量,kg/m3 。 取a=0.5, b=0.15；出水Se =11.2mg/L；Xv=f3；V=6V1=6 代入数据可得： O240001588.8=543.88kg O2/d供氧速率为： R= O2/242/h B布气系统的计算 反响池的平面面积为：2,那么需363/1.7=214个.取

44、214个扩散器，每个池子需36个。 C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。那么每根配气竖管的供气量为： 本设计每个SBR池内有36个空气扩散器,那么每个空气扩散器的配气量为： 由此条件可选择罗茨RME-20型鼓风机转速1170r/min，配套电机功率为75kw。 理论上每日的污泥量: W=Q(C0-C1)/106(1-0.97)式中： Q - 设计流量，m3/d； C0- 进水悬浮物浓度，mg/L； C1- 出水悬浮物浓度，mg/L； P0- 污泥含水率，%。 污泥产量计算:选取a=0.6,b=0.075,那么污泥产量为： x=aQSr-bVXv 4000 为方便污泥的后续处理机械脱水，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。设计参数 啤酒废水处理过程产生的污泥来自以下几局部： 沉砂池，Q13/d,含水率97%； UASB反响器，Q2=20m3/d,含水率98%； SBR反响器，Q3=16m3/d,含水率99%； 总