某啤酒废水处理工程毕业设计uasb工艺

毕业设计（论文）月山啤酒集团废水处理工程设计——UASB工艺丘专摘业嗽年胞级待么删储弹侦纷壤龟偏删倘鹊胜沙穗颗决欲谋逝睁规搅学拼荷仆依摊号贿野学壶冶喷测到录袭遥梁哲吊哈在斑屋绩麻度托岛姓盘餐仓辩嗓名臭钻业蔑胜播刘典拔额偿昌宵将爸修奔芽略思蜘剂心哪统肃圾还至摆纯梁险竖遗仔筐港扑妇陈河指兼导摔教冲师办棋洲枕历孙智间唱武钢寒选猾编勿阀勇筑奏响鸦桨评叉棵阅节述人煌绵姑课药尚胞妥挤价穿却止暮志倍帐宽促反揉甚二○○九年六月中国摘要舒8笛0乞年锋代少以蜻来壳，编我热国愤啤饱酒蔽工柱业幅得婶到定迅族速撕发丢展侮，秒啤排酒竿工伞业粘在竖我肃国隙迅益猛益发尚展闹的慨同聚时滥，读我卷国透既闻成席为挑世厘界旦啤佳酒使生虎产劲大幕国递，枯又症成掩为椒较互高荐浓得度舍有泳机届物盈污绑染祥大驴户浸，戒啤款酒返废塔水容的泻排睡放佩和爹对漂环洪境嫩的炉污跪染荷已仿成不为辩突饼出靠问陆题骆，行引穴起描了绞各平有卵关燥部帆门都的镜重浅视哪。男啤醉酒饼的林生寒产向排宗出察了里大蔬量成的再啤灿酒标废授水性，啦给有环旅境袋造毕成柄了悠极葵大主的追威逝胁没。规本龄设像计冤为右啤勒酒英废佛水热处痒理召工优艺验设拴计习，愁设舅计棒程巧度烟为骆初劲步王设砖计瓶。虾啤负酒莫废扮水白水扔质霉的抱主令要贫特住点湾是扎含截有齿大穴量足的售有脸机毙物沉，孙属环高见浓歉度鄙有企机栋废源水爸。虚该存啤船酒营废鞠水片处型理狡系诊统咸的累处挥理暗水隆量订为循4颈0横0闻0既,慧不亿考舌虑汗远丧期厚发走展飞。猜原胁污炸水案中援各懂项劣指拔标浸为棉：想B暖O流D许5猎浓锤度棋为翁8宽0炸0斗m扇g你/票L扛,剧C些O屡D茧C彼r蚁浓嫂度慕为斥1常4不0卖0牲北m洽g泛/永L骨，夫S烧S部浓坑度识为鼓1贿8班0焦0纹m权g民/驶L定。睛该舌废缎水待若练不姐经尖处锅理狱会亭对跳环钥境株造钥成顷巨拼大薪污悄染似，犯故继要赶求迎进姿行摇处系理罪，闻要汪求呼出细水懂标军准乘按道照愉啤阀酒食工趣业饮废桥水辅排均放遭标剪准网（再G贴B禾1头9剧8绘2叶1息-犬2常0翻0供5及）迫执晨行脸。胜即馅：贯C倾O唐D移C蹄r帮≤费8旅0抛m呀g偏/啦L删，妥B解O碎D浩5桐≤吩2晴0仪m碑g索/焰L拌，链S迎S龙≤回7后0音m妖g泪/适L污。萍本槐文俩分矿析诚了中啤够酒时生率产员中凳废蛛水客产增生追的量环垦节慨，狗污颂染早物讨及科主妇要咬污坡染崖来乌源邮，职并袍从露好秤氧劲、企厌棒氧陈生先物奉处蚊理死两闸方芒面溪来继考详虑锣了粪废乎水巨治私理怠工拳艺男，鞭提楚出阅了喝U俩A猛S座B碍+部S碍B回R射的坑组孟合葡工致艺然流销程底,手可跨将灰废潮水邪C干O辨D引C顷r歌浓腰度姨从堡1臭4渣0毫0撤欣m臣g靠/患L效降门至洲6乐5什.理1闹m演g亦/及L弊稀，凭B谷O申D盒5稍浓天度馒从柄8挠0冻0置次m箱g讲/忌L健降败至踏2钻7深.值9搜妖m踏g蓄/葱L份，敲S帮S促浓舰度喊从节1奖8千0锻0南m册g福/藏L路降恐到哗1撒8慰9剂照m羽g敌/愤L挂，幅符短合臂出披水爸标设准济。蚁本漆设姨计刑大仇体椅工栽艺腥流粉程高为授：哑啤辱酒腔废需水盼株→穗调旋节熊池鲁均→霞格做栅裤耐→楚污糟水羡提要升么泵辩房撤淘→覆调树节怖池脑常→迈U璃A能S拥B与反鞋应房器计稀→绿坟S库B胞R罢池哑扶→脉秃处王理河水勾该虏处瘦理挡工枕艺脆具谅有祥结掌构扬紧冒凑醒简哲洁伟，灾运饰行墓控序制扭灵没活退，矩抗卷冲痛击考负食荷溜等稠特始点万，占实你践伴表乌明纯该软组秀合祥工象艺以处夜理绣性原能笑可婶靠朋，源具霸有歇投团资叮少搭，牲运召行诚管鸣理虚简安单永等功特著点未。奋为肺啤断酒杨工咏业冒废迁水杀处恼理寨提分供笨了卷一摩条瑞可汇行刃途杜径都。唇具鞋有握良狐好焦的便经舰济叛效砍益亮、喷环铁境期效期益喊和畜社括会偶效董益倘。技关樱键厦词快：趴网啤计酒榆废锋水挖溉礼污朴泥立扯敲彻U饰A外S燥B做东基芦S骗B钓R挂A勿b廉s球t会r犹a抄c骑t守S像i隙n晒c帐e刮涨t知h喷e针坚8雹0夺'盟s晚,竟忘C俱h钥i酿n草a昨'锡s颂垒b絮e速e辟r城盏i胞n芝d暂u惠s灵t赢r卖y插陡h躁a怒s玻隐b彩e桨e烤n论参d反e扣v往e亚l胖o陕p谊e钥d跟字r和a黑p图i扰d赔l姻y凝暗,度披W阿i惊t勤h宾深t嚼h奋e扣躺r隐a焦p貌i酒d霉式d园e托v钥e土l驱o召p哭m粗e好n织t君攀o滔f垒衔b炭r荒e挽w谣e乳r仿y图皇i笔n狱d廊u棵s仪t倚r兔y喉兰i咐n奴帖C亩h砍i坡n丛a朵,据蔽C扭h仰i帖n胖a旦群h忆a的s戒猛b谎e玩c杜o钳m育e飘苦t单h弟e完浮w弦o较r宵l追d辩'砍s葛蒸l宴a忍r党g副e享s融t溪匪p窗r达o古d斧u角c答e剂r绿想o瓜f装订b拦e辫e郑r喜,肤纳b阵u刊t疑肯a攻l器s玻o烛专b朽e迹c冲o垃m绍e药况a担赌b计i难g僻倍m悔a破n搏u孙f项a走c独t教u贯r矛e歇r偶s泪昌w强h任o寨m扬a丑n丽u帮f计a味c符t怀u返r肝e滋陷a滋鼠h伸i尤g啊h询e散r狡传c饥o复n毁c树e关n愚t酱r称a盛t欲i边o蹦n效翠o精f镰报o且r物g贩a肾n恨i患c剂吓p俱o糠l趋l茎u训t电i稻o年n荷,去蹲b劳e宾e匠r船叮w剖a销s辩t极e储标w路a犬t帖e圈r鬼竟a朗n竟d兆缸e对n考v坦i桌r蹄o秀n逃m悬e转n程t印a惩l僻昆p熔o获l穴l尤u代t蛇i如o怨n余漫p根r清o辱b称l厦e纯m德s能像h蝴a格v晒e笼善a尼t凑t饼r次a淡c另t变e砍d喜醉t拌h怀e父脆a治t心t按e辆n停t中i陕o叫n辫井o签f用慈t缸h判e痕纯r伴e督l岂e悟v侵a搭n兼t走穗d融e亡p痛a恭r高t陵m炊e献n似t旬s萄.廉T想h核e辨提p求r序o蛮d稿u布c知t贵i紧o浊n箱篇o某f矩耻b克e迈e毙r桐倍f法o鼓r扭m忌铜a户燕l塘a骑r范g窜e却渣n眠u吸m申b壤e厨r剩捎o顾f话排b幅r漫e肺w柿e湖r夫y竭艺w庸a禾s诞t恭e榨w现a状t秘e煮r瓶,稿数w这h枝i滔c斩h叠抵e鸭n血d血a茂n屑g片e鞠r煮s恼莫e坡n痛v笋i集r悟o秧n壮m耳e妄n盆t是.域伤T飘h贞i里s浆炎d故e雨s迹i铲g沃n某割i逐s病摧o走n晕e叹周b躁e挂e顽r摘微w致a尾s康t绢e话予w尽a援t挎e随r帽吴t鼠r剖e左a伤t洲m飞e廉n断t须.怕嘱T转h塌e扁助d堂e里g考r酷e谜e贪协o状f畏笔t嗓h洲e钱历d瞒e针s眉i霞g款n颈谦i殖s饿式i畅n拆词a丰愚p散r叔e贺l瞎i谁m扭i领n营a纳r殖y乞兼p钞h蒸a最s流e侨.攻升T叛h沃e庸票m泳a信i摧n算劈d筝i芬s语t饰i葡n斑g枪u泳i活s截h腊i功n虽g宣沃f教e色a伶t敢u笼r唉e辣桃o碰f萌跑t症h皮e绩们b碰e选e宏r寿求w致a哑s并t缝e助恐w放a翅t靠e只r猪垃i锻s缓柱t皇h物a炊t扮庄i风t腔习c热o控n千t蔽a毯i扩n睛s嫌喊t铸h牵e达光m预a胸s伐s腐i棒v擦e泡毁o希r贱g瓶a历n载i走c着盲m付a夕t雪t毫e倚r蒙s津,炒狮s决o都刮i慰t耀稍b起e蛾l尤o笼n训g喉s忍宇t惊o勇座t毒h把e泥孟h燥i戚g旱h跟晴c笔o水n尸c危e饰n商t稼r坚a劈t鹿i熟o阀n眯崖o户r故g绕a摘n辩i言c锯拿w商a梁s暂t针e迎凯w惨a刚t驳e杯r种.辅音T拿h英e栗脂w失a归t字e筝r钥附w妹h菌i俗c斯h冲贞n川e挽e委d复s列案t轰o骑夫t猾r什e练a惠t块m龟e蔬n庙t坛道i脏n虚嗽t贺h兼e欣琴b闸e甩e孩r饮包w沫a闭s漆t派e贿拴w匆a减t柏e篇r宋陡t阅r领e捞a莲t躲m育e凝n颜t晓次p固l且a穿n问t筒原i雹s扣驳4六0捐0览0塔,蠢图r加e展g膊a罗r程d凡l赢e葵s耍s着研o劈f饿帝t浅h罢e缎载s肌p充e陆c兼i亩f版i树e窃d战飘f左u卫t乳u兴r恰e批沸d链e桥v傲e爷l齿o举p爸m讲e要n忙t勾.性辱V你a地r辱i搏o暴u津s莲差t胃a饶r齐g糕e岸t炸伙i浪n如递t无h分e辽课r猎a项w刷共w偿a锯s肌t谎e鼠疲w美a尊t哗e豆r弱桐i愉s络:伯阀t哄h环e乱烈c界o何n彻c岸e抄n轧t菜r漂a建t渠i咏o住n毒掌o务f寒分B蔬O童D经5哲割i确s驾飞8学0欲0犁鞠m洞g泼/仪L虚蒙,需储t盘h抢e眯笼c布o鸟n剥c肚e扇n萌t蠢r艳a言t围i户o筹n浅踪o胡f废帅C辫O荷D愿c辈r款牛i白s之支1醉4珍0昂0货叫m半g湾/李L备友,励碎t衬h紧e杯哀c虽o天n舰c降e纠n流t词r库a尽t锐i者o举n鞋残o朴f缝列S由S沉林i申s敢谷1描8纹0闻0积惯m桑g删/喊L滨.树粗i杜t后露c则o记u时l揪d项在p尚o棵l同l敢u与t葵e慕毕t抄h俘e喷每e崇n宇v徐i耻r花o慈n去m袋e披n份t穴控i野f削璃d腊r亩a君i殖n臣e述d背柄b妙e遥f惭o狭r御e店晌t镇r山e吊a挤t堂m卡e腊n参t泊,屯溪s董o晃鹅i付t午叙r饼e晕q驳u剪e名s胜t翠晨t怜h佛e挥千b浆e膜e懂r俩貌w薄a那s斜t坏e霞狱w百a叉t哄e词r石仍w键h偏i宿c煌h贪项d裂r腿a烂i裹n羽e鉴d悟基m速u踏s某t锣其b嘴e循咬s洪t遍r端i遥c题t忽l羽y免讨t患r筒e岩a汁t填e炉d栋奖t估o凳拢t泽h盾e见悦I立n赛t慎e柜g宋r莲a千t催e沫d霜都W休a味s滔t副e麻w违a谱t奏e歼r剃颈D胸i牲s穷c粘h咸a松r献g却e临它S露t快a雅n涉d地a波r扯d室鞋(奋G老B麻1奔9桶8阵2邀1顿-铺2窃0锣0氧5见)蕉,解逐w区h婆i很c扣h踩村i前s偿酿a携s孩蛾f灾o恢l寄l脾o介w饮i品n浩g壳:疫仁B园O框D启5令宿≤宇2艺0携裕m冤g撒/案L自牛,样把C猴O期D影c概r商赴≤结8愈0滤识m节g桨/腾L紫骆,恢菜S摧S突距≤闭7引0际娘m椅g原/攀L挂闯.Thispaperanalyzesthegenerationprocessesofwastewater,themajorcontaminatesandtheirmajorsourcesinbeerproduction.Italsointroducestheprimarybiologicalprocessingtechniquesofaerobicandanaerobictreatment.themainprocesstechnologyofthebeerwastewaterdisposalstationisdefinedasUASB+SBR,whichcanmaketheCODcrofwastewaterreducesfrom1400mg/lto65.1mg/l,BOD5reducesfrom800mg/lto27.9mg/l,SSreducesfrom1800mg/lto189mg/l,sothatdrainsoutcanreachestheStandard.Thetechnologicalprocessofthisdesignis:Beerwastewater→Screens→Thesewageliftpumphouse→Regulatestank→ReactiontankofUASB→TankofSBR→TreatmentwaterThistechnologyofwastewatertreatmenthasmanytraits.Suchas,well-knitstructure,pithyquickcontrol,lastingattacked.Practiceindicatesthatthecomposedcrafthasreliablefunction,itsinvestmentislittle,anditsrunningandmanagementisuncomplicated.Keywords:beerwastewatersludgeUASBSBR目录TOC\o"1-4"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc232340862"第一章文献综述1HYPERLINK\l"_Toc232340863"1.1引言1HYPERLINK\l"_Toc232340864"1.2啤酒废水治理技术现状1HYPERLINK\l"_Toc232340865"1.3厌氧生物技术在啤酒废水处理中的应用2HYPERLINK\l"_Toc232340866"反应器2HYPERLINK\l"_Toc232340867"EGSB反应器4HYPERLINK\l"_Toc232340868"IC反应器5HYPERLINK\l"_Toc232340869"1.4厌氧生物技术在啤酒工业废水处理中的应用实例6HYPERLINK\l"_Toc232340870"1.5厌氧生物技术在啤酒工业废水治理中的应用前景8HYPERLINK\l"_Toc232340871"第二章设计说明书10HYPERLINK\l"_Toc232340872"2.1设计概况10HYPERLINK\l"_Toc232340873"设计任务及要求10HYPERLINK\l"_Toc232340874"设计规模及水质10HYPERLINK\l"_Toc232340875"2.2啤酒生产工艺及废水来源11HYPERLINK\l"_Toc232340876"啤酒的生产工艺流程11HYPERLINK\l"_Toc232340877"生产废水来源及主要成份11HYPERLINK\l"_Toc232340878"2.3进出水水质12HYPERLINK\l"_Toc232340879"2.4处理程度的计算12HYPERLINK\l"_Toc232340880"2.5采用的处理工艺流程12HYPERLINK\l"_Toc232340881"处理工艺的选择12HYPERLINK\l"_Toc232340882"格栅15HYPERLINK\l"_Toc232340883"设计说明15HYPERLINK\l"_Toc232340884"参数选取15HYPERLINK\l"_Toc232340885"设计参数16HYPERLINK\l"_Toc232340886"计算所得的参数16HYPERLINK\l"_Toc232340887"污水提升泵房16HYPERLINK\l"_Toc232340888"设计说明16HYPERLINK\l"_Toc232340889"集水池的尺寸设计参数17HYPERLINK\l"_Toc232340890"调节沉淀池18HYPERLINK\l"_Toc232340891"设计说明18HYPERLINK\l"_Toc232340892"设计参数18HYPERLINK\l"_Toc232340893"池子尺寸18HYPERLINK\l"_Toc232340894"理论上每日的污泥量18HYPERLINK\l"_Toc232340895"污泥斗尺寸18HYPERLINK\l"_Toc232340896"进水布置19HYPERLINK\l"_Toc232340897"反应器19HYPERLINK\l"_Toc232340898"设计说明19HYPERLINK\l"_Toc232340899"参数选取19HYPERLINK\l"_Toc232340900"反应器20HYPERLINK\l"_Toc232340901"配水系统20HYPERLINK\l"_Toc232340902"三相分离器20HYPERLINK\l"_Toc232340903"布水槽22HYPERLINK\l"_Toc232340904"进出水系统22HYPERLINK\l"_Toc232340905"排泥系统22HYPERLINK\l"_Toc232340906"产气量22HYPERLINK\l"_Toc232340907"沼气柜容积23HYPERLINK\l"_Toc232340908"2.6.5SBR池23HYPERLINK\l"_Toc232340909"设计说明23HYPERLINK\l"_Toc232340910"设计参数选取23HYPERLINK\l"_Toc232340911"反应池有效容积23HYPERLINK\l"_Toc232340912"反应池最小水量23HYPERLINK\l"_Toc232340913"反应池中污泥体积23HYPERLINK\l"_Toc232340914"单座反应池的尺寸24HYPERLINK\l"_Toc232340915"鼓风曝气系统24HYPERLINK\l"_Toc232340916"重力浓缩池25HYPERLINK\l"_Toc232340917"设计泥量25HYPERLINK\l"_Toc232340918"设计参数选取26HYPERLINK\l"_Toc232340919"池子边长26HYPERLINK\l"_Toc232340920"池子高度26HYPERLINK\l"_Toc232340921"污泥斗26HYPERLINK\l"_Toc232340922"总高度26HYPERLINK\l"_Toc232340923"机械脱水间27HYPERLINK\l"_Toc232340924"2.7平面布置和高程布置27HYPERLINK\l"_Toc232340925"平面布置说明27HYPERLINK\l"_Toc232340926"高程布置说明28HYPERLINK\l"_Toc232340927"第三章设计计算书30HYPERLINK\l"_Toc232340928"3.1拟采用的设计流程30HYPERLINK\l"_Toc232340929"USBA-SBR法流程30HYPERLINK\l"_Toc232340930"3.2预计处理效果30HYPERLINK\l"_Toc232340931"3.3啤酒废水处理构筑物设计与计算31HYPERLINK\l"_Toc232340932"格栅的设计计算31HYPERLINK\l"_Toc232340933"设计说明31HYPERLINK\l"_Toc232340934"设计参数31HYPERLINK\l"_Toc232340935"设计计算31HYPERLINK\l"_Toc232340936"调节沉淀池的设计计算35HYPERLINK\l"_Toc232340937"设计参数35HYPERLINK\l"_Toc232340938"设计计算35HYPERLINK\l"_Toc232340939"3.3.3UASB反应器的设计计算37HYPERLINK\l"_Toc232340940"设计参数37HYPERLINK\l"_Toc232340941"设计水质和水量37HYPERLINK\l"_Toc232340942"反应器容积计算38HYPERLINK\l"_Toc232340943"配水系统设计39HYPERLINK\l"_Toc232340944"三相分离器设计42HYPERLINK\l"_Toc232340945"布水槽的设计46HYPERLINK\l"_Toc232340946"进出水系统设计46HYPERLINK\l"_Toc232340947"排泥系统设计46HYPERLINK\l"_Toc232340948"产气量计算46HYPERLINK\l"_Toc232340949"气水分离器46HYPERLINK\l"_Toc232340950"池的设计计算46HYPERLINK\l"_Toc232340951"设计参数46HYPERLINK\l"_Toc232340952"设计水量水质47HYPERLINK\l"_Toc232340953"反应池有效容积48HYPERLINK\l"_Toc232340954"反应池最小水量48HYPERLINK\l"_Toc232340955"反应池中污泥体积48HYPERLINK\l"_Toc232340956"校核周期进水量48HYPERLINK\l"_Toc232340957"确定单座反应池的尺寸49HYPERLINK\l"_Toc232340958"鼓风曝气系统49HYPERLINK\l"_Toc232340959"污泥产量计算54HYPERLINK\l"_Toc232340960"污泥部分各处理构筑物设计与计算55HYPERLINK\l"_Toc232340961"重力浓缩池的设计计算55HYPERLINK\l"_Toc232340962"机械脱水间的设计计算58HYPERLINK\l"_Toc232340963"各处理构筑物高程布置59HYPERLINK\l"_Toc232340964"污水提升泵房的设计与计算60HYPERLINK\l"_Toc232340965"设计说明60HYPERLINK\l"_Toc232340966"设计计算60HYPERLINK\l"_Toc232340967"3.4工程估价62HYPERLINK\l"_Toc232340968"估价范围及估价依据62HYPERLINK\l"_Toc232340969"估算范围62HYPERLINK\l"_Toc232340970"编制依据62HYPERLINK\l"_Toc232340971"各构筑物费用概算63HYPERLINK\l"_Toc232340972"其它费用概算63HYPERLINK\l"_Toc232340973"人数定员64HYPERLINK\l"_Toc232340974"运行成本64HYPERLINK\l"_Toc232340975"动力成本64HYPERLINK\l"_Toc232340976"其他成本64HYPERLINK\l"_Toc232340977"第四章致谢及结束语66HYPERLINK\l"_Toc232340978"4.1致谢66HYPERLINK\l"_Toc232340979"4.2结束语66HYPERLINK\l"_Toc232340980"参考文献67HYPERLINK\l"_Toc232340981"附录1翻译及原文68HYPERLINK\l"_Toc232340982"附录2设计图纸79第一章文献综述1.1引言啤酒由埃及人首创,是以优质大麦为主要原料,啤酒花为香料,经过制麦芽、糖化、发酵等工序制成的富含营养物质和二氧化碳的酿造酒。我国的啤酒行业已成为国民经济的重要产业,全国啤酒企业约600多家,1998年已发展到1990余万t/a的规模,到2010年将达到3000万t/a。伴随啤酒产量的提高,啤酒生产废水的治理也日益受到广泛的关注。啤酒行业是耗水量较大的行业,虽然各企业间有较大的差别,一般来说每生产1t啤酒的耗水量是10～20t。如果以生产每吨啤酒产生20m3废水计算,则啤酒工业排放的废水水量每年达4.0亿m3,啤酒废水具有水量大,悬浮物及有机物含量高等特点:COD几百到几万之间波动,SS在1000～1500mg/L之间动,pH值约5～8,BOD/COD值高。啤酒废水如直接排入水体,将导致水体发黑、发臭,严重影响渔业、农业、工业及饮用水源,破坏人类的生存环境。啤酒生产废水中的主要污染物为糖类、醇类、多种维生素、酵母菌、纤维素、氨基酸、酒糟等有机物,其COD和SS浓度均较高,且各工序排出的废水水质有很大差异其中以糖化废水浓度最高。各工序生产废水及混合后的废水水质见表1。表1啤酒生产废水水质项目COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)pH麦芽废水6504501256～7.5糖化废水375002700019606～7.5发酵废水350028003506～7.5灌装废水1600410656～7.5酵母废水950065502555～6.5混合废水225012508506～7.5啤酒废水经处理后一般需满足GB8978—1996的一级排放标准,个别执行二级标准。1.2啤酒废水治理技术现状目前国内外啤酒废处理技术已有了迅速的发展,有采用接触氧化法、生物滤池、SBR及改进工艺、厌氧消化等工艺。「1」生物膜法和活性污泥法是处理啤酒厂有机废水的常用方法。实践证明,废水量增加以后,选择传统的活性污泥法工艺可以获得较好的处理效果。江苏徐州某啤酒厂采用水解酸化-曝气生物滤池处理啤酒废水,平均出水水质BOD≤25mg/L,COD≤85mg/L,达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准。河南蓝牌集团某啤酒有限公司采用酸化-生物接触氧化工艺处理大型啤酒企业生产废水。工程运行表明在进水SS、CODCr、BOD5平均浓度分别为516mgöL、572mgöL、288mgöL的条件下,排出水的SS、CODCr、BOD5平均浓度分别为46mgöL、36mgöL、6.2mgöL,处理后水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级排放标准。在国外,传统活性污泥法、升流式流化床等工艺已广泛应用于啤酒废水的处理。特别是啤酒废水的上流式厌氧污(UpflowAnaerobicSludgeBlanket,UASB)处理技术,可以大幅度地降低处理设施的建设费用和运行费用,具有很大的经济性,已经从欧洲的荷兰等国向亚洲辐射。而在UASB反应器的基础上发展起来的以厌氧颗粒污泥膨胀床(ExpandedGran2ularSludgeBed,EGSB)及厌氧内循环反应(InternalCycle,IC)为代表的第三代厌氧反应器,也已经引入啤酒废水处理的实际工程应用中,并取得了良好的效果。1.3厌氧生物技术在啤酒废水处理中的应用厌氧处理工艺形式多样,特点各异,但其基本原理都是利用厌氧水解菌和厌氧产甲烷菌的代谢活动,将水中的大分子有机污染物水解为小分子的醇类和有机酸,最终转化为甲烷和二氧化碳。处理啤酒废水时,有很多与普通厌氧处理法不同的地方。近年来研究应用较多的厌氧工艺简要如下。1.3.1UASB反应器UASB反应器是由Lettinga在20世纪70年代开发的。待处理的废水引入UASB反应器的底部,向上流过由絮状或颗粒污泥组成的污泥床。随污水与污泥相接触而发生厌氧反应,产生沼气(主要是甲烷和二氧化碳)引起污泥床搅动。在污泥产生的气体中有一部分附着在污泥颗粒上,自由气泡附着在污泥颗粒上的气泡上升至反应器的顶部。污泥颗粒上升撞击到脱气挡板的底部,这引起附着的气泡释放;脱气的污泥颗粒沉淀回到污泥层的表面。自由气体和从污泥颗粒释放的气体被收集在反应器顶部的集气室内。液体中包含一些剩余的固体物和生物颗粒进入到沉淀室内,剩余固体和生物颗粒从液体中分离并通过反射板落回到污泥层的上面。图1UASB反应器装置示意图该反应器特别适宜于处理高浓度废水,目前国内外已广泛应用于实践。根据报道,当UASB反应器进水COD为1000～2000mg/L时,出水COD一般在500mg/L左右,也就是说,啤酒废水中的大部分COD在UASB反应器中被处理掉,同时也说明,在这些工艺中,UASB仅作为预处理单元,其出水通常还需好氧等工艺作为后继处理,才能保证废水达标排放。据张振家等人报道,林漓泉有限公司采用UASB-SBR工艺处理废水,UASB反应器进水COD在1000～3000mg/L之间波动时,出水上清液的COD稳定在200mg/L左右。我国清华大学环境工程系从80年代中期开始利用厌氧UASB反应器处理啤酒废水的研究工作,在北京啤酒厂建成了日处理4500m3的UASB反应器。通过厌氧处理可以达到85%～90%以上的去除率。废水在低于25℃处理时,反应器负荷7～12kgCOD/(m3·d),水力停留时间为5～6h时。COD去除率75～93%,出水CO出水500mg/L,产气产率为0.42m3/dCOD(去除),剩余污泥产率为0.109dVSS/kgCOD(去除)。UASB法不需曝气耗能,且能回收能源,变废为宝,占地面积小,一次性投资省,但三相分离器的好坏将直接影响处理效果,处理啤酒废水需有回流设施,启动慢(有的长达一年)。1.3.2EGSB反应器荷兰Wageningen农业大学进行了关于厌氧颗粒污泥膨胀床反应器的研究。EGSB反应器实际上是改进的UASB反应器,其运行在高的上升流速下使颗粒污泥处于悬浮状态。EGSB反应器的特点是颗粒污泥床通过采用高的上升流速(与小于1～2m/h的UASB反应器相比)即6～12m/h,运行在膨胀状态。同时也可以采用较高反应器或采用出水回流以获得高的搅拌强度,从而保持了进水与污泥颗粒的充分接触。促进有机物的快速降解。EGSB特别适于低温和低浓度污水。当沼气产率低、混合强度低时,在此条件下较高的进水动能和颗粒污泥床的膨胀高度将获得比UASB反应器好的运行结果。图2EGSB反应器装置示意图Jeison等人对EGSB反应器和UASB反应器处理啤酒废水进行了对比实验。COD浓度为3000mg·L-1,EGSB反应器的COD去除率为85%,而UASB反应器则为70%,EGSB反应器的处理效果好于UASB反应器。由于其处理容量高、投资少占地省、运行稳定等特点,引起了各国水处理人员的瞩目,有人视之为第三代厌氧生化反应器的代表工艺之一。进一步研究开发EGSB反应器,推广其应用范围已成为厌氧废水处理的热点之一。1.3.3IC反应器IC(InternalCycle)反应器即内循环反应器,1985年,荷兰PAQUES公司建立了第一个IC中试反应器,1988年,第一个生产性规模的IC反应器投入运行。目前,IC反应器已成功应用于啤酒生产、食品加工等行业的生产污水处理中。由于其处理容量高、投资少、占地省、运行稳定等特点,引起了各国水处理人员的瞩目。IC反应器有两个UASB反应器上下叠加串联构成,由5个基本部分组成:混合区，颗粒污泥膨胀床区、精处理区、内循环系统和出水区。其中内循环系统是IC工艺的核心结构,由一级三相分离器、沼气提升管、气液分离器和泥下降管等组成。经过调节pH和温度的生产废水首先进入反应底部的混合区,并与来自泥水下降管的内循环泥水混液充分混合后进入颗粒污泥床进行COD的生物降解,大部分进水COD在此处被降解,产生大量沼气。沼气由一级三相分离器收集,由于沼气气泡形成过程中对液体所作的膨胀功产生了气体提升作用,使得沼气、污泥和水的混合物沿沼气提升管上升至反应器顶部的气液分离器,沼气在该处与泥水分离并被导出处理系统。泥水混合物则沿泥水下降管进入反应器底部的混合区,并与进水充分混合后进入污泥膨胀床区,形成所谓内循环。根据不同的进水COD负荷和反应器的不同构造,内循环流量可达进水流量的0.5～5倍。经膨胀床处理后的废水除一部分参与内循环外,其余污水通过一级三相分离器后,进入精处理区的颗粒污泥床进行剩余COD降解与产沼气过程,提高和保证了出水水质。精处理区的COD负荷较小,经过精处理区处理后的废水经二级三相分离器作用后,上清液经出水区排走。1995年,上海富士达酿酒公司的啤酒生产废水,采用帕克公司的IC与CIRCOX反应器技术,处理能力为4800m3/d,IC反应器直径5m,高度20.5m,水力停留时间2h;有机负荷达15kgCOD/(m3·d)。沈阳华润雪花啤酒有限公司,成功引进了IC反应器,反应器高16m,有效容积70m3,每天处理平均COD浓度为4200mg/L的啤酒废水400m3,在COD去除率稳定在80%的条件下,容积负荷高达25～30kgCOD/(m3·d)。全球已建成的IC反应器大部分用于处理啤酒废水,目前中国已有几家啤酒厂引进了此技术,IC反应器和UASB反应器处理啤酒废水的对比情况见表1。由表1可见,IC反应器处理啤酒废水的容积负荷可达15～30kgCOD/(m3·d),水力停留时间为2～4.2h,COD去除率在75%以上;而处理啤酒废水的UASB反应器的容积负荷一般仅为4～7kgCOD/(m3·d)。1.4厌氧生物技术在啤酒工业废水处理中的应用实例黑龙江新三星集团公司啤酒厂位于黑龙江省尚志市一面坡镇,距哈尔滨市东南154km,年平均气温213℃。最冷月是1月份,平均气温-2013℃。最热月份是7月,平均气温2116℃。年平均冻土深度为1179m。该啤酒厂目前生产能力为15万t/a,排放废水量6000m3/d,考虑到将来产量还会提高,因此设计排放废水量为8000m3/d,设计进出水水质见表2。表2设计进出水水质项目COD/mg/LBOD/mg/LSS/mg/LpH温度/℃进918～28出水≤100≤20≤706～9设计水力停留时间为8h,池内设置2台潜水搅拌机,通过机械搅拌使水质均匀。池子上面设混凝土预制盖板,以防止冬季散热太快导致水温过低。UASB反应池是本设计的主体处理单元,大部分污染物在这里得到降解和去除。UASB反应池2座,对称布置,每座尺寸为40m×6m×5m。2座池体中间设有管廊,管廊内设有布水干管和支管、排泥管、取样管等。为了防止冬季水温过低,整个UASB单元建于室内。布水系统和三相分离器(见图4)是UASB设计的关键。图3三相分离器模块布置示意图本工程采用一管多孔式布水方式,每座UASB底部设有32根布水支管,每2根支管连成一个回路,每4根布水支管共用一个电磁流量计。通过调节支管上的阀门,可以保证布水的均匀性。通过切换阀门,可以实现布水支管的冲洗,防止布水孔堵塞,并可同时实现排泥。三相分离器采用清华大学环境科学与工程系的专利技术设备,产品实现模块化,安装方便,整体性好。本工程共用64个模块,每个模块的尺寸2199m×214m×113m。三相分离器上的盖板四周设有水封,防止臭气散逸,液面以上产生的臭气通过臭气管连接排至室外处理。为了防止管道腐蚀堵塞,UASB的布水管排水管和沼气收集管全部采用PVC管材。设计参数:容积负荷取5kgCOD/(m3·d),水力停留时间712h,运行温度≥20℃。采用两级生物接触氧化流程。共设2座,每座的尺寸为1912m×1316m×419m,每座再分为一级和二级运行。池内放置盾形纤维填料,曝气系统采用小阻力动态曝气头。主要设计参数:水力停留时间为319h,气水比为10∶1,填料层高度为310m。接触氧化池处理后的出水经过斜管沉淀池沉淀后排入附近明渠,最终流入蚂蚁河。拉萨啤酒股份有限公司提出了在青藏高原地区采用强化UASB—SBR生物系统处理啤酒废水的思路,并在拉萨啤酒有限公司进行了工程实践,结果表明该工艺对有机物的去除率达95%以上,且具有占地省、投资小、运行费用低、操作管理方便等明显优点,成功地克服了青藏高原地区低温、低压、低氧等恶劣条件对废水生物处理工艺的不利影响。1.5厌氧生物技术在啤酒工业废水治理中的应用前景综上所述,高效厌氧反应器具有容积负荷高、处理容量大、占地面积小、运行稳定等特点,并在啤酒废水处理中COD去除率高,这些资料说明该处理技术已经成熟,然而,目前仍有不少值得研究的地方:高效厌氧反应器内颗粒污泥的研究已成为热点,颗粒污泥在厌氧反应器中占有重要地位。有待于进一步掌握在厌氧反应器的水力条件下培养活性和沉降性能良好的颗粒污泥的关键技术。在第三代厌氧技术迅速发展的今天,我国在布水系统和三相分离器设计上的相对落后,所以开发出具有自主知识产权的高效厌氧反应器、缩短与世界先进水平的差距对水处理工作者来说将是一个挑战性课题。参考文献[1]阎宁等.啤酒废水的水解-好氧处理技术(HO工艺).上海环境科学,2001.[2]林金画等.厌氧-好氧工艺处理啤酒废水工程调试实例.环境污染与防治,2001.[3]曹敬华等.生物接触氧化法处理啤酒废水的设计与运行.中国给水排水,2002.[4]王凯军,左剑恶等.UASB工艺的理论与工程实践.中国环境科学出版社,2000[5]贺延龄.废水的厌氧生物处理.中国轻工业出版社,1997.[6]董辅祥,傅金祥,孙力等.我国啤酒生产用水总体研究[J].中国给水排水,1990.[7]季斌,姜家展.三孔啤酒有限公司废水处理工程设计[J].给水排水,1998.[8]左永泉.啤酒废水处理技术的应用[J].环境工程,2000[9]李耀.上流式厌氧污泥床-氧化沟法处理啤酒生产废水[J].环境工程,2001.[10]张振家,周长波.UACB-SBR工艺处理啤酒生产废水[J].中国给水排水,2001.[11]吴允.啤酒生产废水处理新技术—内循环反应器[J].环境保护.1997.[12]何晓娟.IC-CIRCOX工艺及其在啤酒废水处理中的应用[J].给水排水.1997.[13]王凯军.厌氧工艺的发展和新型厌氧反应器[J].环境科学,1998.[14]聂永丰等主编.三废处理工程技术手册.化学工业出版社,2000.[15]陶有胜.水解酸化-生物接触氧化工艺处理啤酒废水工程实例.环境工程,l998.[16]谌建宇,刘晓文.厌氧UASB-新型生物接触氧化工艺处理啤酒废水[J].给水排水,2000.第二章设计说明书2.1设计概况2.1.1设计任务及要求a.月山啤酒集团废水处理工程设计——UASB工艺根据设计任务书提供的参考资料及相关标准、规范进行该项目的设计。包括:通过查阅资料，了解啤酒工业废水处理技术的国内外现状、发展趋势；进行该项目的工程设计，包括确定工艺流程、各构筑物的设计计算及绘制工程设计图纸等。b.设计成果及要求1.设计说明书（附400字摘要，4－8个关键词，与中文摘要对应的英文摘要）；2.设计计算书；3.设计图纸（至少8张），包括：（1）污水处理系统总平面布置图1张；（2）污水处理系统高程图（兼做工艺系统图）1张；（3）单项处理构筑物图4—6张；（4）大样图2－4张。设计图纸均由AUTOCAD绘制，必须符合相关的设计规范。2.1.2设计规模及水质(1)设计规模进水水量4000m3/d(2)进水水质BOD5＝800mg/LCODcr＝1400mg/LSS＝1800mg/L(3)出水水质出水水质按啤酒工业废水排放标准（GB19821-2005）执行。即：CODCr≤80mg/LBOD5≤20mg/LSS≤70mg/L(4)自然资料气象：夏季主导风向为东南风。年平均温度12℃，最高38℃，最低-10℃。2.2啤酒生产工艺及废水来源2.2.1啤酒的生产工艺流程2.2.2生产废水来源及主要成份从啤酒生产工艺过程可以看出，啤酒废水的主要来源有：麦芽生产过程的洗卖水、浸麦水、发芽降温喷雾税、买槽水、洗涤水、凝固物洗涤水；糖化过程的糖化、过滤洗涤水；灌装过程的洗瓶、灭菌水和破瓶啤酒；冷却水和成品车间洗涤水；以及来自办公楼、食堂、单身宿舍和浴室的生活污水。2.3进出水水质单位：mg/LCODcrBOD5SS进水≤80≤20≤70该水经处理以后，水质应符合啤酒工业废水排放标准（GB19821-2005），即上表中的出水水质数值。2.4处理程度的计算BOD5去除率：（800-20）/800*100%=97.5%CODcr去除率：（1400-80）/1400*100%=94.3%SS去除率：（1800-70）/1800*100%=96.1%2.5采用的处理工艺流程2.5.1处理工艺的选择一般来讲，啤酒厂废水排放的超标项主要是BOD、COD、SS三项，针对啤酒废水的BOD/COD值高、有害无毒的特点，目前，国内外普遍采用生化法处理啤酒废水.根据处理过程中是否需要曝气，可把生物处理法分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类.如活性污泥法（SBR、CASS等）、生物膜法、AB法、UASB法等。结合本工程处理要求和工程规模，可以满足工艺处理要求的典型工艺有以下三种：1）CASS法2）UASB—SBR工艺3）UASB—生物接触氧化组合工艺1）CASS工艺处理啤酒废水①工艺流程污水→格栅→集水调节池→水力筛→CASS池→出水排放↓外运←污泥脱水←浓缩池←污泥泵②工艺原理及特点CASS其反应器设有一个分建或合建式的生物选择器,是以曝气—非曝气方式运行的充放式间歇活性污泥处理工艺,在一个反应器中完成有机污染物的生物降解和泥水分离的处理功能,整个系统以推流方式运行,而各反应区则以完全混合的方式运行,实现同步碳化和脱氮除磷功能。本技术主要特征是根据生物选择性原理,利用位于主反应区前端的预反应区,作为生物选择器对磷的释放、反硝化作用及对进水中有机物的快速吸附及吸收作用,增强了系统运行的稳定性;可变容积的运行提高了系统对水质水量变化的适应性和操作的灵活性;根据生物反应动力学原理,使废水在反应器的流动呈现出整体推流,而在不同区域内为完全混合的复杂流态,不仅保证了稳定的处理效果,而且提高了容积利用率;通过对生物速率的控制,使反应器以好氧—缺氧—厌氧状态周期循环运行,使其具有优良的脱氮除磷效果;采用组合式模块结构,布置紧凑占地面积少,分期建设和扩建方便。2）UASB+SBR工艺处理啤酒废水工作流程：污水→格栅→污水提升泵房→调节沉淀池→UASB→SBR→出水↓外运←污泥脱水间←重力浓缩池工艺原理及特点SBR是活性污泥法的一种，其反应机制及去除污染物的机理与传统的活性污泥法基本相同，但SBR与传统的水处理工艺的最大区别在于它是以时间顺序来分割流程各单元，整个过程对于单个操作单元而言是间歇进行的，但是通过多个单元组合调度后又是连续的。SBR集曝气、沉淀于一池，不需设置二沉池及污泥回流设备。在该系统中，反应池在一定时间间隔内充满污水，以间歇处理方式运行，处理后混合液沉淀一段时间后，从池中排除上清液，沉淀的生物污泥则留于池内，用于再次与污水混合处理污水，这样依次反复运行，则构成了序批式处理工艺。这种工艺的特点是使处理流程简洁，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。3）UASB+生物接触氧化处理啤酒废水①工艺流程沼气回收利用↑污水→格栅→集水井→初沉池→调节池→中和池→加热池→UASB反应器→生物接触氧化池→气浮池→处理水排放②工艺原理及特点UASB是升流式厌氧反应器，其反应器主体部分可分为2个区域,即反应区和气、液、固三相分离区。在反应区下部是由沉淀性能良好的污泥形成的厌氧污泥床,当废水由反应器底部进入反应器后,由于水的向上流动和产生的大量气体上升,形成了良好的自然搅拌作用,并使一部分污泥在反应区的污泥床上方形成相对稀薄的污泥悬浮层,悬浮液进入分离区后,气体首先进入集气室被分离,含有悬浮液的废水进入分离区的沉降室,污泥在此进行沉淀分离。UASB反应器，它的截留污泥量大，颗粒化程度好，处理高浓度有机废水能力强，具有容积负荷高,运行成本低,占地面积小,污泥量少,设备简单等优点。该反应器采用中温发酵，内部具有热交换装置，结构较紧凑，温度、碱度、负荷等由微机控制；高浓度废水集中进行厌氧处理，产生沼气量大，可以集中使用，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、方便的厌氧发生器。经过比较我选用UASB+SBR组合工艺，工艺流程如下图1.2.6污水处理构筑物设计2.6.1格栅2.6.1.1设计说明格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。格栅安装在废水渠道、集水井的进口处，用于截流较大的悬浮物或漂浮物,主要对水泵起保护做用。另外,可以减轻后续构筑物的处理负荷。2.6.1.2参数选取格栅过栅流速一般采用0.6～1.0m/s格栅前渠道内的水流速度，一般采用0.4～0.9m/s格栅倾角，一般采用45～60o，人工清渣的格栅倾角小时较省力，但占地多通过格栅的水头损失，一般采用0.08～0.15m格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m机械清渣不小于0.2m2.6.1.3设计参数本次设计选取中格栅栅条间隙b=10mm；栅前水深h=0.4m；过栅流速v=0.6m/s；安装倾角α=45°；设计流量Q=4000m3/d=0.046m3/s2.6.1.4计算所得的参数栅条数取n=17栅槽有效宽度B=0.49m过栅水头损失h1=0.176m取栅前渠道超高h2=0.3m，栅前槽高H1=h+h2=0.7m,则总高度H=h+h1+h2=0.876m进水渠道渐宽部分长度l1=0.43m，栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度l2=0.215m,栅槽总长度L=2.845m每日栅渣量W=0.15m3/d,采用人工清渣.2.6.2污水提升泵房2.6.2.1设计说明污水泵房用于提升污水，以保证污水能在后续处理构筑物内畅通的流动，它由机器间、集水池、格栅、辅助间等组成，机器间内设置水泵机组和有关的附属设备，格栅和吸水管安装在集水池内，集水池还可以在一定程度上调节来水的不均匀性，以便水泵较均匀工作，格栅的作用是阻拦水中粗大的固体杂质，以防止杂物阻塞和损坏水泵，辅助间一般包括贮藏室，修理间，休息室和厕所等。选择集水池与机器间合建的圆形水泵站，D=8m,考虑选用2台水泵，其中一台备用。根据流量Q=166.7m3/h,扬程H=15.8m，选用150TLW-305IA型无堵塞立式污水泵，每台水泵的流量为Q=168m3/h，扬程为H=19.9m。提升泵房说明：(1)本污水泵站为自灌式，无须引水装置(2)为了松动集水坑内的沉渣，从水泵的压水管上接出一根直径为50mm的钢管伸入集水坑中，定期将沉渣冲起，由水泵抽走。(3)水泵间室内地面做成0.01坡度，机器间地板上设排水沟和集水坑，排水沟断面250mm×500mm，沿墙设置，坡度i=0.01,集水坑直径为500mm,深700mm,在水泵吸水口附近接出50mm白铁管伸入集水坑，水泵在低水位工作时，将坑中污水抽走。(4)本污水泵站的集水池利用通风管自然通风，在屋顶设置风帽，机器间进行自然通风，在屋顶设置风帽。(5)泵房进水角度不大于45度。(6)相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。2.6.2.2集水池的尺寸设计参数集水池的容积为7m3取集水池的有效水深为2m，取集水池的长为3m，集水池的宽为2.5m。集水池总高度取4m2.6.3调节沉淀池2.6.3.1设计说明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，缓冲瞬时排放的高浓度废水，同时使生产废水进行内部中和反应，从而降低运行成本，保证系统的稳定运行。由于啤酒废水中悬浮物(ss)浓度较高，此调节池也兼具有沉淀池的作用，该池设计有沉淀池的泥斗，有足够的水力停留时间，保证后续处理构筑物能连续运行，其均质作用主要靠池侧的沿程进水，使同时进入池的废水转变为前后出水，以达到与不同时序的废水相混合的目的。2.6.3.2设计参数水力停留时间T=6h;设计流量Q=4000m3/d=166.7m3/h=0.043m3/s,采用机械刮泥除渣。2.6.3.3池子尺寸池子有效容积为：V=1000.2m3取池子总高度H=5.5m,其中超高0.5m,有效水深h=5m则池面积A=200m3池长取L=25m,池宽取B=8m则池子总尺寸为L×B×H=25×8×5.52.6.3.4理论上每日的污泥量W=96m3/d2.6.3.5污泥斗尺寸取斗底尺寸为400×400，污泥斗倾角取50°经计算得污泥斗的高度为：h2=4.529m污泥斗的容积V2=101.7m32.6.3.6进水布置进水起端两侧设进水堰，堰长为池长2/32.6.4UASB反应器2.6.4.1设计说明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。废水经沉淀去除废水中的悬浮物后，进入UASB(上流式厌氧污泥床)进行厌氧处理，通过在UASB池中培养厌氧菌，分解水中的有机物，其COD去降率可达80%以上。厌氧处理采用高效的升流式厌氧污泥床，具有容积负荷高、污泥产量小、效果稳定、能耗低等特点。一方面降低了后续好氧生化处理的负荷，减少了运行费用；另一方面回收沼气，可作为能源回用于锅炉燃烧，降低了煤耗。这种反应器结构简单，不用填料，没有悬浮物堵塞等问题。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。处理各种有机废水时，在反应器内培养颗粒污泥形成污泥床，废水由底部进入，向上流过污泥床区与大量的厌氧菌接触，废水中的有机物大部分被厌氧菌分解成沼气，沼气与水和污泥在三相分离器中进行分离，沼气通过气室、水封、阻火罐等收集至锅炉。处理后的水由反应器顶部流出，进入好氧生化池进行进一步的处理。厌氧反应可处理高浓度废水，具有动力消耗小、容积负荷大、可产生一定的生物能、运行管理方便等特点。2.6.4.2参数选取经过对同类工业废水用UASB反应器处理运行结果的参考，已知常温条件下（20～25℃）条件下UASB反应器的进水容积负荷率可达(4～7.0)㎏COD/（m3·d）,COD的去除率可达到85%以上，沼气表现产率为0.5m3/㎏COD（去除），污泥的表现产率为0.1㎏MLSS/㎏COD(去除)，厌氧污泥可实现颗粒化。设计参数选取如下：容积负荷（Nv）4.5kgCOD/(m3·d)；污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD；产气率0.5m3/kgCOD水力负荷q＝0.8[m3/(m2·h)]2.6.4.3反应器V有效＝1158m3A=210m3h=5.6m将UASB设计成圆形池子，布水均匀，处理效果好，采用4座相同的UASB反应器，取D=8.5m2.6.4.4配水系统本系统设计为圆形布水器，每个UASB反应器设36个布水点，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。每个孔口服务面积为:a=1.58m2内圈圆环直径d1=2.46m中间圆环直径d2=4.9m外圈圆环直径d3＝7.37m2.6.4.5三相分离器三相分离器要具有气、液、固三相分离的功能。三相分离器的设计主要包括沉淀区、回流缝、水气分离器的设计。（1）沉淀区三相分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，面积根据废水量和表面负荷率决定。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应产生少量气体，这对固液分离不利，故设计时应满足以下要求：1）沉淀区水力表面负荷<1.0m/h2）沉淀器斜壁角度设为50°,使污泥不致积聚，尽快落入反应区内。3）进入沉淀区前，沉淀槽底逢隙的流速≦2m/h4）总沉淀水深应大于1.5m5）水力停留时间介于1.5～2h如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果沉淀器（集气罩）斜壁倾角θ＝50°沉淀区面积为：A=56.72m2（2）回流缝取h1=0.3m,h2=0.5m,下三角集气罩的垂直高度h3=1.5m下三角集气罩底水平宽度b1=1.26mb2=5.98m下三角集气罩之间的污泥回流逢中混合液的上升流速V1=1.48m/h取回流逢宽CD=1.2m,上集气罩下底宽CF=6.0m上下三角形集气罩之间回流逢中流速V2=1.60m/h上下三角形集气罩相对位置及尺寸：CH＝0.77mAI=1.11mh4=1.88mh5=1.0mBC=1.87mDI=0.93mAD=1.45mBD=1.43mAB=0.02m（3）水气分离器气水分离器起到对沼气干燥作用，选用Φ500mm×H1800mm，钢制气水分离器两个，串联使用。气水分离器中预装钢丝填料，在各级气水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、压力表及温度计。2.6.4.6布水槽根据UASB的尺寸，布水槽尺寸设计为长×宽×高=4.5m×0.6m×0.3m,布水槽共设60根DN32的出水管，分为两排，30列，每排30根，同排每根布水管间距为0.15m，同列两根管间距为0.3m，钢材采用12号圆钢，详见大样图。2.6.4.7进出水系统采用锯齿形出水槽，槽宽0.2m,槽高0.2m。每个反应器设1出水渠，基本可保持出水均匀，出水管采用d=125mm铸铁管。进水管也采用d=125mm的铸铁管。2.6.4.8排泥系统产泥量为390.6kgMLSS/d每日产泥量390.6kgMLSS/d，则每个USAB日产泥量97.65kgMLSS/d,用150mm排泥管，每天排泥一次。2.6.4.9产气量每日产气量为1953m3/d。每个反应器采用两根d=100mm的排沼气管。2.6.4.10沼气柜容积V=244.125m32.6.5SBR池2.6.5.1设计说明经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。2.6.5.2设计参数选取采用4个SBR反应池，每个池子的运行周期取6h污泥负荷率Ns取值为0.15kgBOD5/(kgMLSS·d)污泥浓度采用3000mgMLSS/L,SVI取100进水时间：T/N=6/4=1.5h反应时间：3.0h静沉时间：1.0h排水时间：0.5h周期进水量Q0=250m3/s设计水量Q=4000m3/d=166.7m3/h=0.043m3/s2.6.5.3反应池有效容积V1=413.3m32.6.5.4反应池最小水量Vmin=163.3m32.6.5.5反应池中污泥体积Vx=114.45m32.6.5.6单座反应池的尺寸SBR有效水深取5.0m,超高0.5m,则SBR总高为5.5m,SBR的面积为82.66m2设SBR的长：宽=2：1，SBR的池宽为：6.5m；池长为：13.0m.SBR反应池的最低水位为：1.93mSBR反应池污泥高度为：1.35m.7鼓风曝气系统（1）需氧量O2需氧量O2=880kgO2/d供氧速率R=36.7kgO2/h（2）供气量采用SX-1型曝气器，曝气口安装在距池底0.3m高处，淹没深度为4.7m，计算温度取25℃。该曝气器的性能参数为：Ea=8%，Ep=2kgO2/kWh；服务面积1-3m2；供氧能力20-25m3/h·个。供气量Gs=30.43m3/min（3）布气系统反应池的平面面积为338m2每个扩散器的服务面积取2.0m2,则需170个。取170个扩散器，每个池子需50个。（4）空气管路系统在相邻的两个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。每根配气竖管的供气量365.2m3/h每个SBR池内有50个空气扩散器,每个空气扩散器的配气量为36.52m3/h，空气管道内的空气流速的选定为：干支管为10～15m/s；通向空气扩散器的竖管、小支管为4～5m/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速按《排水工程》下册附录2加以确定。空气管道系统的总压力损失为0.943kpa空气扩散器的压力损失为5.0kpa，则总压力损失为：5.943kpa为安全起，设计取值为9.8kpa空压机所需压力p=56kpa选择罗茨RME-20型鼓风机转速1170r/min，配套电机功率为75kw（5）污泥产量计算选取a=0.6,b=0.075,污泥产量为△x=107.4kgMLVSS/d2.6.6重力浓缩池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。2.6.6.1设计泥量总污泥量为Q=222.8m3/d平均含水率为97.8%2.6.6.2设计参数选取固体负荷（固体通量）M一般为10～35kg/d取M=30kg/d=1.25kg/h；浓缩时间取T=24h；设计污泥量Q=222.8m3/d；浓缩后污泥含水率为96%；浓缩后污泥体积为122.54m3/d停留时间取T=24h2.6.6.3池子边长设计三座正方形浓缩池，每座面积为A1=54.5得B=7.38m,取B=7.5m，则实际面积A=7.5×7.5=56.25m22.6.6.4池子高度有效高度取=1.5m超高取=0.5m缓冲区高取=0.5m池壁高=2.5m2.6.6.5污泥斗污泥斗下锥体边长取0.5m，高度取7m2.6.6.6总高度H=9.5m2.6.7机械脱水间污泥经浓缩后，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。机械脱水间的尺寸为长×宽=12.5m×6m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。设计泥量Q=122.54m3/d；含水率为96%。据设计泥量带式压滤机采用DY-2000-N型，带宽2m，主机功率2.2kw,处理后的污泥含水率为75～80%，处理能力为14～16m3/h,按每天工作8小时设计。外形尺寸：长×宽×高=2980×2490×19802.7平面布置和高程布置2.7.1平面布置说明平面布置的一般原则：（1）处理构筑物的布置应紧凑，节约用地并便于管理。（2）池形的选择应考虑占地多少及经济因素。圆形池造价较低，但进出水构造较复杂。方形池或矩形池池墙较厚，但可利用公共墙壁以及节约造价，且布置可紧凑，减少占地除了占地、构造和造价等因素以外，还应考虑水力条件、浮渣清除，以及设备维护等因素。（3）每一单元过程的最少池数为两座，当发生事故，一座池子停止运转时，其余的池子负荷增加，必须计算其对出水水质的影响，以确定每一座池子的尺寸。（4）处理构筑物应尽可能地按六成顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分利用地形，以减少土方量。（5）经常有人工作的建筑物如办公、化验等用房布置在夏季主风向的上风向一方，在北方地区，并应考虑朝阳。（6）在布置总图时，应考虑安装充分的绿化地带。（7）总图布置应考虑远近期结合，有条件时，可按远景规划水量布置，将处理构筑物分为若干系列，分期建设。远景设施的安排应在设计中仔细考虑，除了满足远景处理能力的需要而增加的处理池以外，还应为改进出水水质的设施预留场地。（8）构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置，运转管理的需要和施工的要求，一般采用5～10m。（9）污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，以策安全，并方便管理。污泥消化池映距初次沉淀池较近，已缩短污泥管线，但消化池鱼其他构筑物之间的距离不应小于20m，贮气罐与其他构筑物的间距则应根据容量大小按有关规定办理。2.7.2高程布置说明在进行平面布置得同时，必须进行高程的布置，以确定各处理构筑物及连接管渠的高程、并绘制处理流程的纵断面图。在整个污水处理过程中，应尽可能使污水和污泥为重力流，但在多数情况下，往往须抽升。高程布置得一般规定如下：（1）为了保证污水在各构筑物之间能顺利自流，必须精确计算各构筑物之间的水头损失，包括沿程损失、局部损失及构筑物本身的水头损失。此外，还应考虑污水厂扩建时预留的储备水头。（2）进行水力计算时，还应考虑距离最长，损失最大的流程，并按最大设计流量计算。当有二个以上并联运行的构筑物时，应考虑某一构筑物发生故障时，其余构筑物负担全部流量的情况。计算时还须考虑管内淤积，阻力增大的可能。因此，必须留有充分的余地，以防止水头不够而发生涌水现象。（3）出水管渠高程，须不受水体洪水顶托，并能自流进行农田灌溉。（4）各处理构筑物的水头损失，可以进行估算。（5）场地竖向布置，应考虑土方平衡，并考虑有利排水。第三章设计计算书3.1拟采用的设计流程3.1.1USBA-SBR法流程因为用只用UASB处理啤酒废水出水的COD5仍然打不到废水排放标准，故将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。3.2预计处理效果设计排放废水量为4000m3/d。废水经处理后，要求达到啤酒工业废水排放标准（GB19821-2005）的要求。其主要水质指标见表1.1。表1.1废水水质及排放标准项目CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)原放标准≤80≤20≤70注：该废水中的酵母、酒糟经过回收和综合利用，故COD、BOD含量降低。3.3啤酒废水处理构筑物设计与计算3.3.1格栅的设计计算3.3.1.1设计说明格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废水渠道的进口处，用于截留较大的悬浮物或漂浮物，主要对水泵起保护作用，另外可减轻后续构筑物的处理负荷。3.3.1.2设计参数取中格栅；栅条间隙b=1