畢業(yè)設(shè)計-某20萬噸／年啤酒廢水處理廠設(shè)計計算說明書

畢業(yè)設(shè)計說明書摘要通過分析啤酒生產(chǎn)中廢水產(chǎn)生的環(huán)節(jié)，污染物及主要污染來源，并從好氧、厭氧生物處理兩方面來考慮了廢水治理工藝，本啤酒廢水處理站工藝技術(shù)確定為UASB+CASS的組合工藝流程。本設(shè)計工藝流程為：啤酒廢水格柵提升泵調(diào)節(jié)池UASB池CASS池處理水該工藝可將廢水COD由2500mg/L降至80mg/L以下，BOD由1500mg/L降至20mg/L以下，SS由300mg/L降到70mg/L以下，出水到達(dá)啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。UASB所產(chǎn)生的沼氣可作為燃燒器燃料，提供蒸汽使用。本處理工藝具有結(jié)構(gòu)緊湊簡潔，運(yùn)行控制靈活，抗沖擊負(fù)荷，污泥量小等特點(diǎn)，實踐說明該組合工藝處理性能可靠，投資少，運(yùn)行管理簡單的特點(diǎn)。為啤酒工業(yè)廢水處理提供了一條可行途徑。具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益。關(guān)鍵詞啤酒廢水；UASB；CASSGraduationProjectManualAbstractThispaperanalyzesthegenerationprocessesofwastewater,themajorcontaminatsandtheirmajorsourcesinbeerproduction.Italsointroducestheprimarybiologicalprocessingtechniquesofaerobicandanaerobictreatment.Accordingtotheproductscaleofbeerbrewery,themainstandardofdrainingwater\naturalmaterials,andsoon,themainprocesstechnologyofthebeerwastewaterdisposalstationisdefinedasUASB+CASS.Thetechnologicalprocessofthisdesignis:BeerwastewaterScreensThesewageliftpumphouseRegulatestankReactiontankofUASBTankofCASSTreatmentwaterPracticeofprojectindicate,whenCODofwastewaterreducesfrom2500mg/lto80mg/l,BODreducesfrom1500mg/lto20mg/l,SSreducesfrom300mg/lto70mg/l,sothatdrainsoutcanreachestheStandard.MarshgasproducedbyUASBcanbeusedtobefuelofBurnersousedtoprovidesteam.Thistechnologyofwastewatertreatmenthasmanytraits.Suchas,well-knitstructure,pithyquickcontrol,lastingattacked,lesssledgecapacity.Practiceindicatesthatthecomposedcrafthasreliablefunction,itsinvestmentislittle,anditsrunningandmanagementisuncomplicated.Keywordsbeerwastewater；UASB；CASS目錄1緒論…………12設(shè)計條件……………………12.1設(shè)計依據(jù)……………………12.2設(shè)計資料………………23設(shè)計工藝的選定………………23.1目前國內(nèi)啤酒廢水處理工程概況…………23.2各工藝的分析比照…………53.3選取UASB+CASS工藝的依據(jù)…………103.4UASB+CASS工藝流程圖………………114處理構(gòu)筑物設(shè)計及選型……………………114.1格柵池……………………114.2調(diào)節(jié)池……………………124.3提升泵房…………………124.4UASB反響器………………134.5CASS反響器………………134.6污泥濃縮池………………144.7污泥脫水間………………155污水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算………165.1格柵……………………165.2調(diào)節(jié)池……………………185.3UASB反響器………………185.4CASS反響器……………255.5污泥濃縮池………………335.6污泥脫水間………………366污水處理站總體布置………376.1布置原那么…………………376.2管線設(shè)計…………………386.3布置特點(diǎn)………………396.4高程布置…………………397構(gòu)筑物高程計算……………407.1布置原那么…………………407.2污水構(gòu)筑物高程計算……………………418人員編排及經(jīng)營管理………418.1人員編排…………………419工程概預(yù)算…………………429.1直接投資費(fèi)用……………429.2間接費(fèi)用…………………429.3第二局部費(fèi)用……………429.4工程預(yù)備費(fèi)用……………429.5總投資…………………439.6年經(jīng)營本錢計算…………43結(jié)語……………44致謝……………45參考文獻(xiàn)…………46附錄A……………47附錄B………………611緒論隨著人民生活水平的提高，我國啤酒工業(yè)得到了長足開展，其產(chǎn)量逐年上升。1988年全國有啤酒廠800多家，年產(chǎn)啤酒663多萬噸，位居世界第二。經(jīng)過近二十年競爭，目前己減少到400多家，但年產(chǎn)啤酒量卻已經(jīng)到達(dá)3000多萬噸，成為世界第一大啤酒生產(chǎn)國。但是在啤酒產(chǎn)量大幅度提高的同時，也向環(huán)境中排放了大量的有機(jī)廢水。據(jù)統(tǒng)計，每生產(chǎn)一噸啤酒需要5到15噸新鮮水，相應(yīng)地產(chǎn)生5到10噸廢水。我國現(xiàn)在每年排放的啤酒廢水己達(dá)2億多噸。由于這種廢水含有較高濃度的蛋白質(zhì)、脂肪、纖維、碳水化合物、廢酵母、酒花殘渣等有機(jī)無毒成分，排入天然水體后將消耗水中的溶解氧，既造成水體缺氧，還能促使水底沉積化合物的厭氧分解，產(chǎn)生臭氣，惡化水質(zhì)。另外，上述成分多來自啤酒生產(chǎn)原料，棄之不用不僅造成資源的巨大浪費(fèi)，也降低了啤酒生產(chǎn)的原料利用率。因此，在糧食缺乏，水和資源供給緊張的今天，如何既有效地處理啤酒廢水又充分利用其中的有用資源，己成為環(huán)境保護(hù)的一項重要研究內(nèi)容。啤酒廢水采用厭氧生物處理與好氧生物處理相結(jié)合的處理工藝是成熟、可靠的工藝，具有處理效果好，占地而積小，易操作，運(yùn)行可靠等特點(diǎn)。工程竣工驗收監(jiān)測結(jié)果說明，處理后出水各項污染物均到達(dá)國家排放標(biāo)準(zhǔn)。2設(shè)計條件2.1設(shè)計依據(jù)2.1.1生產(chǎn)廢水來源及主要成分從啤酒生產(chǎn)工藝過程可以看出，啤酒廢水的主要來源有：麥芽生產(chǎn)過程的洗賣水、浸麥水、發(fā)芽降溫噴霧稅、買槽水、洗滌水、凝固物洗滌水；糖化過程的糖化、過濾洗滌水；灌裝過程的洗瓶、滅菌水和破瓶啤酒；冷卻水和成品車間洗滌水；以及來自辦公樓、食堂、單身宿舍和浴室的生活污水。2.1.2啤酒生產(chǎn)工藝流程a、制麥工藝過程：大麥篩選浸麥發(fā)芽枯燥成品麥芽貯存排水b、啤酒生產(chǎn)工藝過程：大米糊化排水麥芽糖化過濾麥汁煮沸沉淀槽麥汁冷卻發(fā)酵洗瓶過濾酒精灌裝殺菌外運(yùn)排水2.2設(shè)計資料水質(zhì)水量啤酒廢水水量：5000m3/d啤酒廢水水質(zhì)：COD2500mg/LBOD51500mg/LSS300mg/LPH7-8該啤酒廠啤酒廢水平均日產(chǎn)量5000m3/d，其原水水質(zhì)和設(shè)計要求如下表：水質(zhì)指標(biāo)BOD5〔mg/L〕COD〔mg/L〕SS〔mg/L〕pH原水150025003007-8排放標(biāo)準(zhǔn)2080706-9設(shè)計要求2070606-9該廠位于西南某地，氣候溫潤，地質(zhì)條件良好，供電供水方便，出水直接排入污水廠邊的河流中。污水廠地面相對標(biāo)高±0.00m，接納河流標(biāo)高-2.00m，來水標(biāo)高-1.00m。3設(shè)計工藝的選定3.1目前國內(nèi)啤酒廢水處理工藝概況好氧處理工藝20世紀(jì)80年代初，啤酒廢水處理主要采用好氧處理技術(shù)，包括活性污泥法、高負(fù)荷生物濾池和接觸氧化法等。傳統(tǒng)活性污泥法由于泥產(chǎn)量，脫N、P能力差，操作管理技術(shù)要求嚴(yán)，日前己被其它工藝代替。20世紀(jì)90年代以來SBR和氧化溝工藝得到了開展和應(yīng)用。a.生物接觸氧化法該方法20世紀(jì)70年代由日木初創(chuàng)，它是在生物反響器內(nèi)裝載填料，利用微生物自身的附著作用，在填料外表形成生物膜，使污水在與生物膜接觸過程中得到凈化。它與傳統(tǒng)活性污泥法相比有一定的優(yōu)勢，在啤酒工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但由于啤酒廢水的進(jìn)水COD濃度高，處理中一般采用兩級接觸氧化工藝，此法可防止高糖含量廢水引起污泥膨脹現(xiàn)象。該法的缺點(diǎn)是對于大型污水廠填料需要量過大，不便運(yùn)輸和裝填，而且污泥排放量大。b．氧化溝活性污泥法氧化溝的處理技術(shù)己被公認(rèn)為一種較成功的活性污泥法工藝，與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，它在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方而具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：工藝流程簡單構(gòu)筑物少，運(yùn)行管理方便；處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好，能承受水量沖擊負(fù)荷，對高濃度廢水有很大的稀釋能力。但該方法的污泥濃度高，污水停留時間長，基建投資大。此外，該法采用外表水渠較淺，不僅曝氣效率低，對環(huán)境溫度要求也高。c．SBR法及改良工藝SBR法(序批間歇活性污泥法)是20世紀(jì)70年代山Zrvine等研究出來的方法，應(yīng)用十分廣泛。CASS工藝是對SBR方法的改良，即循環(huán)式活性污泥法。它的運(yùn)行分3個階段:進(jìn)水-曝氣-回流階段、沉淀(進(jìn)水)階段及潷水一排泥階段。整個反響池分為3個區(qū)：選擇區(qū)、預(yù)反響區(qū)及主反響區(qū)。各區(qū)可以交替進(jìn)水，易于自動化操作。廢水與回流污泥混合后，進(jìn)入生物選擇區(qū)，該區(qū)內(nèi)部曝氣，利用微生物大量吸附廢水中的有機(jī)物，能快速有效地降低廢水中的有機(jī)物濃度。預(yù)反響區(qū)采用半限制性曝氣方式，溶解氧控制在0.5mg/L以內(nèi)，有機(jī)物初步降解。主反響區(qū)為好氧曝氣，溶解氧控制在2到3mg/L進(jìn)行硝化和降解有機(jī)物?？傊?，好氧處理工藝存在曝氣耗能大、污泥產(chǎn)量大的缺點(diǎn)。故厭氧-好氧工藝逐漸被深入研究和開發(fā)利用。厭氧-好氧處理技術(shù)a．水解-好氧技術(shù)水解反響器利用厭氧反響中的水解酸化階段，放棄了水力停留時間長的甲烷發(fā)酵階段，致使對有機(jī)物的去除率，特別是對懸浮物的去除率顯著高于相同停留時間的初沉池。由于啤酒廢水中大分子、難降解有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為小分子、易降解的有機(jī)物，出水的可生化性能得到改善，使得好氧處理中的水力停留時間小于傳統(tǒng)工藝。與此同時懸浮固體物質(zhì)(包括進(jìn)水懸浮物和后續(xù)好氧處理中的剩余污泥)被水解為可溶性物質(zhì)，使污泥得到處理。事實上，水解池是一種以水解產(chǎn)酸菌為主的厭氧上流式污泥床。水解工藝是一種預(yù)處理工藝，其后可以采用各種好氧工藝，如活性污泥法、接觸氧化法、氧化溝法、SBR法等，因此水解-好氧工藝是一種新型處理工藝。水解酸化SBR工藝處理啤酒廢水的試驗研究結(jié)果說明，當(dāng)原水COD為1000~2000mg/L，水解酸化水力停留時間為4h，SBR反響時間為6h以及水溫為20~25℃的條件下COD啤酒廢水經(jīng)水解酸化后進(jìn)行接觸氧化處理，具有顯著的節(jié)能效果。BOD/COD值增大，廢水的可生化性增加，可充分發(fā)揮后續(xù)好氧生物處理的作用，縮短整個工藝的總水力停留時間，提高生物處理啤酒廢水的效率，尤其是整個系統(tǒng)剩余污泥量少。b．UASB-好氧技術(shù)20世紀(jì)90年代以來。高效厭氧反響器(UASB)迅速開展，其優(yōu)點(diǎn)是有機(jī)負(fù)荷高，凈化能力強(qiáng)，能夠直接處理高濃度有機(jī)廢水，而且能產(chǎn)生新的能源，占地面積小，一次性投資省，可以大幅度降低設(shè)施的建設(shè)費(fèi)用以及運(yùn)行費(fèi)用，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)用UASB反響器在℃處理BOD為1150mg/L，COD為2030mg/L的啤酒廢水.在HRT為4h的條件下，COD及BOD的去除率分別為89.1%和91.3%，國外許多啤酒廠采用了厭氧處理工藝。日前，國內(nèi)有單位在研究和使用厭氧好氧聯(lián)合技術(shù)。工程實例證明此工藝具有技術(shù)上先進(jìn)可行、投資小、運(yùn)行本錢低、效果好及可回收能源等優(yōu)點(diǎn)。該法污泥產(chǎn)量雖大大減少，但污泥處理仍是個難題，且能耗較大。清華大學(xué)從20世紀(jì)80年代中期開始，對利用厭氧UASB反響器處理啤酒廢水進(jìn)行研究，在北京啤酒廠建成日處理4500立方米的UASB的反響器，通過厭氧處理可達(dá)85%~90%以上的COD去除率。將內(nèi)循環(huán)UASB反響器與氧化溝工藝串聯(lián)使用對現(xiàn)有啤酒廢水處理工程進(jìn)行改造的實例，運(yùn)行情況說明.其COD總?cè)コ士蛇_(dá)85%以上。且可根據(jù)啤酒生產(chǎn)的季節(jié)性、水質(zhì)和水量的情況進(jìn)行調(diào)整，反響器和氧化溝處理運(yùn)行組合，可進(jìn)一步降低運(yùn)行費(fèi)用。三孔啤酒廠采用厭氧-好氧工藝的工程運(yùn)行也說明：高濃度廢水經(jīng)厭氧處理后與低濃度廢水混合.經(jīng)水解、接觸氧化和氣浮處理后，各項指標(biāo)均達(dá)標(biāo)排放。但三相別離器的好壞直接影響處理效果。處理啤酒廢水需有回流設(shè)施，啟動慢，操作要求嚴(yán)，因而一般廠家急于排水達(dá)標(biāo)都不愿采用。c．1C-CIRCOX反響器1C反響器即厭氧內(nèi)循環(huán)反響器。它基于UASB的原理，是由荷蘭的Paques、公司于1986年開發(fā)完成的，由2個UASB反響器的單元相互疊加而成。上部是高濃度負(fù)荷，下部是低濃度負(fù)荷。從功能上看，它由山4個不同的工藝單元結(jié)合成。即：混合區(qū)、膨脹床局部、精細(xì)處理區(qū)和回流系統(tǒng)。此反響器利用沼氣提升產(chǎn)生循環(huán)，不需用外力攪拌混合和使污泥回流，節(jié)省了動力消耗。沈陽華潤雪花啤酒引進(jìn)IC反響器成功啟動的工程實例，其COD去除率約達(dá)80%，啟動周期只需65d，而COD負(fù)荷高。處理結(jié)果說明此反響器具有占地面積小、啟動快、可高負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行的特點(diǎn)，省去了回流設(shè)施，進(jìn)一步節(jié)省了投資，但操作要求嚴(yán)，三相別離技術(shù)高。好氧氣提反響器(CIRCOX反響器)又稱三相內(nèi)循環(huán)流化床，其特點(diǎn)是流化性能好，氧的轉(zhuǎn)移效率高，載體流失量少。將這兩種反響器串聯(lián)組合，1C反響器適合處理高濃度，CIRCOX適合處理低濃度，工程具有占地面積小、無臭氣排放、污泥量少和處理效率高等優(yōu)點(diǎn)。具體實例及不同處理系統(tǒng)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比擬說明，厭氧-好氧聯(lián)合技術(shù)優(yōu)于單一的好氧工藝，在廢水處理方而有較大優(yōu)勢。3.2各工藝的分析比照酸化—SBR法處理啤酒廢水酸化—SBR法處理啤酒廢水:其主要處理設(shè)備是酸化柱和SBR反響器。這種方法在處理啤酒廢水時，在厭氧反響中，放棄反響時間長、控制條件要求高的甲烷發(fā)酵階段，將反響控制在酸化階段，這樣較之全過程的厭氧反響具有以下優(yōu)點(diǎn)：〔1〕由于反響控制在水解、酸化階段反響迅速，故水解池體積?。弧?〕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(hù)，易于放大；〔3〕對于污泥的降解功能完全和消化池一樣，產(chǎn)生的剩余污泥量少。同時，經(jīng)水解反響后溶解性COD比例大幅度增加，有利于微生物對基質(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(jī)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擬理想，去除率均在94%以上，最高達(dá)99%以上。要想使此方法在處理啤酒廢水到達(dá)理想的效果時運(yùn)行環(huán)境要到達(dá)以下要求：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(jī)成分進(jìn)行改性，提高廢水的可生化性；其二是對有機(jī)物中易降解的污染物有不可無視的去除作用。酸化效果的好壞直接影響SBR反響器的處理效果，有機(jī)物去除主要集中在SBR反響器中。②酸化—SBR法處理啤酒廢水受進(jìn)水堿度和反響溫度的影響，最正確溫度是24℃UASB—好氧接觸氧化工藝處理啤酒廢水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化池，處理主要過程為：廢水經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)，轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)對SS的去除率達(dá)10%以上，隨著麥殼類有機(jī)物的去除，廢水中的有機(jī)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(yùn)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(fù)荷和運(yùn)行能耗(因為好氧處理單元的能耗直接和處理負(fù)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(jī)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(yùn)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(diǎn)。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即可到達(dá)滿負(fù)荷運(yùn)行。整個工藝對COD的去除率達(dá)96.6%，對懸浮物的去除率達(dá)97.3%～98%，該工藝非常適合在啤酒廢水處理中推廣應(yīng)用。新型接觸氧化法處理啤酒廢水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(jī)去除大局部懸浮物，出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，然后中提升泵打入VTBR反響器中進(jìn)行生化處理，通過風(fēng)機(jī)強(qiáng)制供風(fēng)使廢水與填料接觸，維持生化反響的需氧量，VTBR反響器出水進(jìn)入沉淀器，去除一局部脫落的生物膜以減輕氣浮設(shè)備的處理負(fù)荷，之后流人氣浮設(shè)備去除剩余的生物膜，污泥及浮渣送往污泥池濃縮后脫水。該處理工藝有以下主要特點(diǎn)：①VTBR反響器由廢舊酒精罐改造而成，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(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好等特點(diǎn)。②冬季運(yùn)行時，在VTBR反響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。③因VTBR反響器高達(dá)10m左右，水深大，所選用風(fēng)機(jī)為高壓風(fēng)機(jī)，風(fēng)壓為98kPa，N＝75kw，耗電量大。生物接觸氧化法處理啤酒廢水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(jī)物降解為小分子有機(jī)物。水解酸化不僅能去除局部有機(jī)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)選擇上是比擬合理的，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(yùn)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(dá)300mg/L，遠(yuǎn)高于排放要求(150mg/L)。但是此處理方法在設(shè)計和運(yùn)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，而原工藝僅在水解酸化池前端設(shè)計了污泥斗，所以池子的后部很快就淤滿了污泥。另外，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(tuán)，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)此改良后水解酸化池能長期、穩(wěn)定、有效地運(yùn)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(yùn)行費(fèi)用，而且氣浮過程中溶入的O2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)量以便及時排除沉淀污泥。此外，為防止填料外表形成污泥團(tuán)應(yīng)采用比外表積大、不結(jié)泥團(tuán)的半軟性填料。〔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(jī)物負(fù)荷較高，使得供氧相對缺乏，此時該處的生物膜呈灰白色，處于嚴(yán)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，可采取階段曝氣措施即多點(diǎn)進(jìn)水，污水沿池長多點(diǎn)流入生物接觸氧化池以均分負(fù)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(diǎn)進(jìn)水并經(jīng)過一段時間的穩(wěn)定運(yùn)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)，到達(dá)了排放要求?！?〕在調(diào)試運(yùn)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(fù)荷波動或操作不當(dāng)造成溶解氧缺乏而引起的。溶解氧缺乏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(dǎo)致水粘度增加、氣泡直徑增大、氧轉(zhuǎn)移效率下降，這又進(jìn)一步造成缺氧，如此形成惡性循環(huán)致使處理效果惡化?！?〕在調(diào)試運(yùn)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(qiáng)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(fù)到原有水平，假設(shè)水溫適宜那么2～3d后生物膜就可恢復(fù)正常。因此當(dāng)采用此工藝處理啤酒廢水時要遵循以下要求：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，為防止前端有機(jī)物負(fù)荷過高可采用多點(diǎn)進(jìn)水。③應(yīng)嚴(yán)格控制溶解氧濃度，供氧缺乏會造成生物膜大范圍脫落，導(dǎo)致運(yùn)行失敗。內(nèi)循環(huán)UASB反響器＋氧化溝工藝處理啤酒廢水內(nèi)循環(huán)UASB反響器＋氧化溝工藝處理啤酒廢水：此工藝采用厭氧和好氧相串聯(lián)的方式，厭氧采用內(nèi)循環(huán)UASB技術(shù)，好氧處理用地有一處狹長形池塘，為了降低土建費(fèi)用，因地制宜，采用氧化溝工藝。本處理工藝的關(guān)鍵設(shè)備是UASB反響器。該反響器是利用厭氧微生物降解廢水中的有機(jī)物，其主體分為配水系統(tǒng)，反響區(qū)，氣、液、固三相別離系統(tǒng)，沼氣收集系統(tǒng)四個局部。厭氧微生物對水質(zhì)的要求不像好氧微生物那么寬，最正確pH為6.5－7.8，最正確溫度為35℃－40內(nèi)循環(huán)UASB技術(shù)是在普通UASB技術(shù)的根底上增加一套內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，它包括回流水池及回流水泵。UASB反響器的出水水質(zhì)一般都比擬穩(wěn)定，在回流系統(tǒng)的作用下重新回到配水系統(tǒng)。這樣一來能提高UASB反響器對進(jìn)水水溫、pH值和COD濃度的適應(yīng)能力，只需在UASB反響器進(jìn)水前對其pH和溫度做一粗調(diào)即可。UASB反響器采用環(huán)狀穿孔管配水，通過三相別離器出水，并在三相別離器的上方增加側(cè)向流絮凝反響沉淀器，它由玻璃鋼板成60°安裝而成，能在最大程度上截留三相別離出水中的顆粒污泥。此處理工藝主要有以下特點(diǎn)：①實踐證明，采用內(nèi)循環(huán)UASB反響器＋氧化溝工藝處理啤酒廢水是可行的，其運(yùn)行結(jié)果說明COD總?cè)コ矢哌_(dá)95％以上。②由于采用的是內(nèi)循環(huán)UASB反響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)和水量的情況調(diào)整UASB反響器或氧化溝處理運(yùn)行組合，以便進(jìn)一步降低運(yùn)行費(fèi)用。內(nèi)循環(huán)UASB反響器＋SBR工藝處理啤酒廢水UASB+SBR法處理啤酒廢水：本處理工藝主要包括UASB反響器和SBR反響器。將UASB和SBR兩種處理單元進(jìn)行組合，所形成的處理工藝突出了各自處理單元的優(yōu)點(diǎn)，使處理流程簡潔，節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用，而把UASB作為整個廢水達(dá)標(biāo)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(jìn)入好氧處理階段的有機(jī)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(fèi)用大幅度減少。采用該工藝既降低處理本錢，又能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。并且UASB池正常運(yùn)行后，每天產(chǎn)生大量的沼氣，將其回收作為熱風(fēng)爐的燃料，可供飼料烘干使用。UASB去除COD達(dá)7500kg3/kgCOD計算，UASB產(chǎn)氣量為3500m3/d(甲烷含量為55%～65%)。沼氣的熱值約為22680kJ/m3，煤的熱值為21000kJ/t計算，那么1m3沼氣的熱值相當(dāng)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優(yōu)點(diǎn)：①節(jié)約廢水處理費(fèi)用。UASB取代原水解酸化池作為整個廢水達(dá)標(biāo)排放的一個預(yù)處理單元，削減了全部進(jìn)水COD的75%，從而降低后續(xù)SBR池的處理負(fù)荷，使SBR池在廢水處理量增加的情況下，運(yùn)行周期同樣為12h，廢水也能達(dá)標(biāo)排放。也就是說，耗電量并沒有隨廢水處理量的增加而增加。同原工藝相比擬，每天實際節(jié)約1500～2500m3年。②節(jié)約污泥處理費(fèi)用。廢水經(jīng)過UASB處理后，75%的有機(jī)物被去除，使SBR處理負(fù)荷大大降低，產(chǎn)泥量相應(yīng)減少。水解酸化+SBR處理工藝計算，產(chǎn)泥量達(dá)17t/d(產(chǎn)泥率為污泥/kgCOD，污泥含水率為80%)，UASB+SBR法處理工藝產(chǎn)泥量只有5t/d(含水率為80%左右)只有水解酸化+SBR處理工藝的1/3，污泥處理費(fèi)用大大減少，節(jié)約污泥處理費(fèi)用約為20/年。3.3選取UASB+CASS工藝的依據(jù)通過對上述工藝的比照分析，UASB+SBR工藝比擬具有經(jīng)濟(jì)競爭力，而且處理出水水質(zhì)穩(wěn)定。CASS是SBR的改良工藝，他的處理效果和前者一樣，但是具有更強(qiáng)的抗沖擊性和操作靈活性，具有厭氧-缺氧-好氧(A-A-O)工藝特征和間歇循環(huán)式工藝運(yùn)行方式SBR的變型工藝。CASS工藝的主要特點(diǎn)有：(1)工藝簡單穩(wěn)定可靠.操作維修方便，無需進(jìn)行大量污泥回流；(2)運(yùn)行周期靈活可變，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；(3)能同時實現(xiàn)硝化/反硝化以去除污水中總氮，處理效率高，出水水質(zhì)好；(4)池中設(shè)有吸附選擇區(qū)，故無污泥膨脹，剩余污泥產(chǎn)生量少；(5)在同一池內(nèi)進(jìn)行污染物降解和泥水別離過程，無需設(shè)置初沉池和一沉池，初期投資低.故運(yùn)行費(fèi)用少，占地面積小；(6)整套系統(tǒng)可實現(xiàn)自動控制，節(jié)省人工費(fèi)用(7)組合簡單方便分階段施工?？偠灾?，周期循環(huán)活性污泥CASS污水處理工藝是目前國內(nèi)外公認(rèn)的先進(jìn)的污水處理工藝，其具有投資省、運(yùn)行管理方便、可分期建設(shè)等特點(diǎn)，適合我國國情，近年來在我國已得到廣泛應(yīng)用。總裝備部工程設(shè)計研究總院環(huán)保中心，對CASS工藝的引進(jìn)是從1994年開始的，技術(shù)人員經(jīng)過實驗室小試、中試、及工程實際應(yīng)用，深入研究了CASS工藝的反響機(jī)理、污染物去除規(guī)律，在工程設(shè)計、調(diào)試運(yùn)行管理等方面具有自己的特色。工程實際應(yīng)用說明，該工藝比常規(guī)活性污泥法節(jié)省，占地面積20%~35%，節(jié)省建設(shè)費(fèi)用10%~25%，節(jié)省運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用10%~25%，二級處理的投資，可到達(dá)三級處理的出水水質(zhì)，目前該工藝的配套深水設(shè)備及自控系統(tǒng)已經(jīng)完善。UASB+CASS工藝流程圖鼓風(fēng)機(jī)房沼氣柜鼓風(fēng)機(jī)房沼氣柜排放CASS池UASB池調(diào)節(jié)池格柵廢水排放CASS池UASB池調(diào)節(jié)池格柵廢水污泥濃縮池污泥泵污泥脫水間泥餅外運(yùn)提升泵污泥濃縮池污泥泵污泥脫水間泥餅外運(yùn)提升泵濾液回流濾液回流圖為UASB-CASS處理工藝流程圖4處理構(gòu)筑物設(shè)計及選型4.1格柵池構(gòu)筑物功能：放置格柵數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)：磚混結(jié)構(gòu)尺寸：4000×2000×主要設(shè)備機(jī)械格柵功能：去除大顆粒懸浮物型號：GH-800鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污機(jī)數(shù)量：1臺柵寬：B=800mm柵隙：b=500mm安裝高度：α=60°4.2調(diào)節(jié)池構(gòu)筑物功能：使廢水混合均勻，均質(zhì)均量數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土尺寸：16主要設(shè)備潛水?dāng)嚢铏C(jī)功能：混合廢水型號：ZJ-700折槳式攪拌機(jī)數(shù)量：2臺電機(jī)功率：3kw4.3提升泵房構(gòu)筑物功能：放置提升泵數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)尺寸：4主要設(shè)備離心式雜質(zhì)泵數(shù)量：2臺〔一用一備〕流量：210m3/h功率：11kwUASB反響器構(gòu)筑物功能：去除COD、BOD5、SS，產(chǎn)生沼氣數(shù)量：2座類型：鋼筋混凝土尺寸：16主要設(shè)備a．水封功能：保持UASB中氣相一定壓力數(shù)量：2臺尺寸：?b．沼氣貯柜功能：貯存沼氣數(shù)量：1座尺寸：?4.5CASS反響器構(gòu)筑物功能：去除COD、BOD、SS結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)數(shù)量：4座尺寸：32主要設(shè)備a．鼓風(fēng)機(jī)功能：提供氣源數(shù)量：2臺〔一備一用〕型號：DG超小型離心鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量：Q=50m3/min風(fēng)壓：P=pab．膜片式微孔曝氣器功能：充氧攪拌數(shù)量：6144個型號：YMB型微孔曝氣器氧利用率：18.4~27.7%c．潷水器功能：排上清液數(shù)量：4臺〔一備一用〕型號：XBS-100管徑：DN150排水量：100m3/h潷水高度：2~5m4.6污泥濃縮池構(gòu)筑物污泥濃縮池功能：濃縮污泥數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)尺寸：?4.7污泥脫水間構(gòu)筑物功能：污泥脫水?dāng)?shù)量：1座結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土尺寸：8主要設(shè)備帶式壓濾機(jī)功能：污泥脫水型號：DYD-1000型帶式壓榨過濾機(jī)數(shù)量：1臺5污水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算5.1格柵設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量Q=5000m3/d=58m3/s；取用中格柵，柵條間隙d=20mm；格柵安裝角度α=60°，柵前流速m/s,過柵流速m/s；單位柵渣量W=m3/103m3廢水。設(shè)計計算a．柵條間隙數(shù)〔n〕n=b．柵槽有效寬度〔B〕設(shè)計采用?20圓鋼為柵條，即S=2×(12-1)+0.02×12=c．進(jìn)水渠道漸寬局部長度設(shè)進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為/s進(jìn)水渠道寬取B1=漸寬局部展開角20°Ldehe．柵槽總高度(H)取柵前渠道超高h(yuǎn)2，柵前槽高H1=h+h2=0.6m，H=h+h1+h2f．柵槽總長度〔L〕L=g．柵渣量：設(shè)柵渣量為每1000m3污水中產(chǎn)0.07m3，Kz=1.2，那么：W采用機(jī)械清渣，根據(jù)柵槽寬度B選型為GH-800型鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污泥機(jī)。GH－800型鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污泥機(jī)格柵寬度800mm有效柵寬500設(shè)備總寬1090mm電動機(jī)功率kw有效間隙20mm安裝角度60～80°5.2調(diào)節(jié)池設(shè)計參數(shù)水力停留時間T=5h；設(shè)計流量Q=5000m3/d=m3/h；5.2.2設(shè)計計算有容積為：×5=1041.67m3取池子總高度H=5m,其中超高,有效水深h=m，那么池面積為：A=V/h=525/5=105池長取L=16m,池寬取B=15m，那么池子總尺寸為：L×B×H=16×15×55.2.3選用設(shè)備性能ZJ－700型折槳式攪拌機(jī)型號ZJ－700揚(yáng)程1500m轉(zhuǎn)速85轉(zhuǎn)/秒電動機(jī)功率生產(chǎn)廠揚(yáng)州天雨給排水設(shè)備5.3UASB反響池設(shè)計參數(shù)設(shè)計參數(shù)選取如下：容積負(fù)荷〔Nv〕為：10kgCOD/(m3·d)；污泥產(chǎn)率為：0.1kgMLSS/kgCOD；產(chǎn)氣率為：3/kgCOD。5.3.2設(shè)計水質(zhì)UASB反響器進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)如下表UASB反響器進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)：水質(zhì)指標(biāo)CODBODSS進(jìn)水水質(zhì)(mg/l)25001500300去除率〔%〕808560出水水質(zhì)(mg/l)5002251205.3.3設(shè)計水量Q=5000m3/d=m3/h=58m3/s5.3.4設(shè)計計算a、反響器容積計算UASB有效容積為：V式中：V有效-------------反響器有效容積，m3Q-------------設(shè)計流量，m3/dS0-------------進(jìn)水有機(jī)物濃量，kgCOD/m3Nv-------------容積負(fù)荷，kgCOD/(m3·d)V根據(jù)經(jīng)驗，UASB最經(jīng)濟(jì)的高度一般在4～6米之間，并且大多數(shù)情況下，這也是系統(tǒng)最優(yōu)的運(yùn)行范圍。取h=5.0m，那么：A=采用2座相同的UASB反響器，那么：A1=125m2采用共合壁建方式，建造四邊行池比建造圓形池經(jīng)濟(jì)，有關(guān)資料顯示，當(dāng)長寬比在2：1左右時，基建投資最省。取長L=16m，寬B=8m，那么實際橫截面積為：A2=L×B=16×8=128m2實際表面水力負(fù)荷為：=0.81<1.0，故符合設(shè)計要求。b、三相別離器設(shè)計三相別離器設(shè)計計算草圖見圖：〔1〕設(shè)計說明三相別離器要具有氣、液、固三相別離的功能。三相別離器的設(shè)計主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液別離器的設(shè)計。〔2〕沉淀區(qū)的設(shè)計三相別離器的沉淀區(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)廢水量和外表負(fù)荷率決定。由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機(jī)物還可以發(fā)生一定的生化反響產(chǎn)生少量氣體，這對固液別離不利，故設(shè)計時應(yīng)滿足以下要求：=1\*GB3①沉淀區(qū)水力外表負(fù)荷<m/h=2\*GB3②沉淀器斜壁角度設(shè)為50°,使污泥不致積聚，盡快落入反響區(qū)內(nèi)。=3\*GB3③進(jìn)入沉淀區(qū)前，沉淀槽底逢隙的流速≦2m/h=4\*GB3④總沉淀水深應(yīng)大于m=5\*GB3⑤水力停留時間介于～2h如果以上條件均能滿足，那么可到達(dá)良好的別離效果。c、回流縫設(shè)計設(shè)單元三相別離器的寬度b=m,上下三角行集氣罩斜面水平夾角為θ＝55°，取保護(hù)水層高度h1=m,下三角形高度h3=m，上三角形頂水深h2=0.5m，設(shè)每個UASB池的回流縫的數(shù)目為10b式中：b1----------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；h3----------下三角集氣罩的垂直高度，m；b那么相鄰兩個下三角形集氣罩之間的水平距離：b2=b-2b1×0.42=m那么下三角形回流縫面積為：S1下三角集氣罩之間的污泥回流逢中混合液的上升流速(V1)可用下式計算：V式中：Q1----------反響器中廢水流量，m3/h；S1----------下三角形集氣罩回流逢面積，m2；V設(shè)上三角形集氣罩回流縫的寬度b3=0.325m,那么上三角形回流縫面積為：S上下三角形集氣罩之間回流逢中流速(V2)可用下式計算：V2式中：Q2----------反響器中廢水流量，m3/h；S2----------上三角形集氣罩回流逢之間面積，m2；VV1<V2<2.0m/s,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：BC=b3/sin35°=m設(shè)AB=0.15m，那么上三角形高為：h4=(AB·cos60°+b2/2)·tg55°=md、氣液別離設(shè)計取d=(氣泡)，T=200С，ρ1=/cm3,ρg=1.2×10-3g/cm3，V=2/s,ρ=，μ=Vρ1==/cm·s。一般廢水的μ>凈水的μ,故取μ=0.02g/cm·s。由斯托克斯工式可得氣體上升速度為：V=0.95×9.8118×0.021.03-1.2×10-30.012=0.266cm/s=9.58m/h

Va=V2VVe、進(jìn)水系統(tǒng)設(shè)計采用穿孔管配水，每個反響器設(shè)置10根，直徑D=150mm,長8m,每根管之間的中心距離為1.6m,配水孔徑采用15mm,孔距1.6m。每孔效勞面積為1.6x1.6=2.56m2，孔徑向下，穿孔管距離反響池底,每個反響器有50個出水孔，采用連續(xù)進(jìn)水?！踩缬覉D〕v=故每孔流速為3.28m/s。f、出水系統(tǒng)設(shè)計出水系統(tǒng)的設(shè)計考慮出水渠的設(shè)計：采用鋸齒形出水渠，渠寬0.3m渠高0.3m，每個反響器設(shè)4條出水渠，根本可保持出水均勻。②出水堰的設(shè)計：采用鋸齒堰出水，以加大過堰流速，防止郁積，其尺寸為：堰頂寬a=100mm，堰高h(yuǎn)=50mm，堰間距L=a+2h=100+2×50=200mm采用雙側(cè)集水，那么實際堰長為：L=16×2+8×5×2×2=192m齒形堰總數(shù)為：單堰流量為：0.00006m3/s③出水水頭損失：采用90°三角堰〔如右圖〕，由三角堰過堰流量公式Q=1.4考慮自由跌水水頭損失m，那么出水堰總水頭損失為：h2=mf、排泥系統(tǒng)設(shè)計每日產(chǎn)生的懸浮固體：PSS=5000×0.80×0.1×2500×10-3=1000kgvss/d每日產(chǎn)泥量為：

W=式中：Pss----------產(chǎn)生的懸浮固體，kgvss/dP-----------污泥含水率，以97%計-----------污泥密度，以1000kg/m3計W=m3/d，那么每個USAB日產(chǎn)泥量8.3m3/d，考慮把配水管兼做排泥管用，可以均勻排除污泥區(qū)的污泥，同時在反響器的1/2高度處以下處，設(shè)排泥管一根，管徑為d=100mm，每天排泥一次。該排泥管兼用于排空管。g、產(chǎn)氣量計算采用每去除1千克COD產(chǎn)生沼氣做參數(shù)，那么每日產(chǎn)氣量為：5000×0.80×0.5×2500×10-3=5000m3/dh、水封罐水封罐一般設(shè)于消化反響器和沼氣柜或壓縮機(jī)房之間，起到調(diào)整和穩(wěn)定壓力，兼作隔絕和排除冷凝水之用。UASB反響中大集氣罩中出氣氣體壓力為p12O,小集器罩中出氣氣體壓力為p22O，那么兩者氣壓差為:?p=故水封罐中該收氣管的水封深度差為1.5mH2O。沼氣柜壓力p<400mmH2O，取為0.4mmH2O，那么在忽略沼氣管路壓力損失時，水封罐所需最大水封為：H取水封罐總高度為H=水封罐直徑1800mm，設(shè)進(jìn)氣管DN100鋼四根，出氣管DN150鋼一根，進(jìn)水管DN52鋼一根，放空管DN50鋼一根，并設(shè)液面計。i、氣水別離器氣水別離器起到對沼氣枯燥作用，選用Φ500mm×H1800mm，鋼制氣水別離器兩個，串聯(lián)使用。氣水別離器中預(yù)裝鋼絲填料，在各級氣水別離器前設(shè)置過濾器以凈化沼氣，在別離器出氣管上裝設(shè)流量計、壓力表及溫度計。j、沼氣柜容積確定日產(chǎn)沼氣量5000m3，那么沼氣柜容積應(yīng)為平時產(chǎn)氣量的3h體積來確定，即

3×選用400m3鋼板水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式貯氣柜2個。5.4CASS反響池國內(nèi)很早便對CASS工藝開展研究，經(jīng)過長時間的理論研究和試驗，逐漸成熟。國外在2000年前就已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生活廢水和工業(yè)廢水的處理，效果顯著，但國內(nèi)業(yè)界長期處于觀望狀態(tài)，直到2000后才陸續(xù)應(yīng)用該工藝于實際生產(chǎn)中。目前該工藝已經(jīng)在啤酒廢水處理方面斬露頭角。安徽一啤酒廠就是一個以CASS為處理中心的應(yīng)用范例，處理COD范圍為500~1800mg/L，出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，一次性投資省。最為典型的數(shù)北京航空航天城的生活污水處理，運(yùn)行頭兩年沒有排泥，經(jīng)濟(jì)效益顯著。設(shè)計參數(shù)各反響區(qū)體積比為：選擇區(qū)體積：預(yù)反響區(qū)體積：主反響區(qū)體積=1：5：30寬深比約為：B：H=1~2長寬比約為：L：B=4~6回流比為：20%充水比為：32%MLSS為：4000mg/LCOD去除率為：85%預(yù)反響區(qū)和反響區(qū)間隔墻的孔口水流速度為：30~50m/h一個運(yùn)行周期為：4個小時CASS池結(jié)構(gòu)示意圖5.4.2設(shè)計水質(zhì)CASS反響器進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)如表CASS反響器進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)：水質(zhì)指標(biāo)CODBODSS進(jìn)水水質(zhì)(mg/l)50022575去除率〔%〕859250出水水質(zhì)(mg/l)752038設(shè)計水量Q=5000m3/d=m3/h=58m3/s設(shè)計計算a、池子容積計算每周期處理水量體積為：V式中：Q-----------每天處理水量，m3/hh------------運(yùn)行周期，小時n------------CASS池子數(shù)目，個V根據(jù)選取的充水比參數(shù)求曝氣池子的容積為：V=又根據(jù)每個CASS池子各局部的體積比求得：V設(shè)定池深為5m，有效深度為4.5m，那么根據(jù)寬深比參數(shù)取寬為5.5m，則長L：B=5.7符合要求。根據(jù)各區(qū)體積比例得CASS池子的各局部尺寸如下：生物選擇區(qū)長為：32×1/36=0.9m預(yù)反響區(qū)的長為：32×5/36=4.4m主反響區(qū)的長為：32–0.9–4.4=26.7mb、污泥COD負(fù)荷計算由預(yù)計COD去除率得其COD去除量為：420mg/L那么每日去除的COD值為：5000×420N式中：Q-----------每天處理水量，m3/dSU------------進(jìn)水COD濃度與出水濃度之差，mg/Ln------------CASS池子個數(shù)X------------設(shè)計污泥濃度，mg/LV------------主反響區(qū)池體積，m3Nc、潷水深度計算H式中：Q-----------每天處理水量，m3n1------------CASS池子個數(shù)n2-----------一日內(nèi)運(yùn)行周期數(shù)A------------CASS池子的面積，m2HBSL型連桿式施擺潷水器〔BSL100〕技術(shù)參數(shù)：參數(shù)型號潷水能力〔(m3/h)〕出水管直徑〔mm〕潷水高度〔m〕BSL1001002502~5d、驗算充水比不包含回流量時，充水比為：

1.78包含回流量的充水比為：0.36×1.25=44.4%根據(jù)實際經(jīng)驗說明包含回流量的沖水比可以到達(dá)33%，因此以上假設(shè)成立。e、需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算(1)需氧量計算根據(jù)實際運(yùn)行經(jīng)驗，微生物氧化1kgCOD的參數(shù)a1取0.53，微生物自身耗氧參數(shù)b1取0.188，那么一個池子需氧量為：O那么：Q2×5000/2×420×10-3×4000×10-3×651=756.7kg/d那么每小時耗氧量為：756.7溫度為20度和30度的水中溶解氧飽和度分別為：C空氣擴(kuò)散器出口處的絕對壓力為：P式中：H-----------最大水深，m空氣離開主反響區(qū)池時的氧百分比為：Q式中：EA-----------空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移率，取20%值曝氣池中混合液平均氧飽和度按最不利溫度計算為：C取參數(shù)R曝氣池平均供氣量為：G=每立方米廢水供空氣量為：885.4×2每去除1kgCOD的耗空氣量為：885.4(2)布?xì)庀到y(tǒng)計算×/h。選擇QMZM-300盤式膜片式曝氣器。其技術(shù)參數(shù)見表。QMZM-300盤式膜片式曝氣器技術(shù)參數(shù)：型號工作通氣量效勞面積氧利用率淹沒深度供氣量QMZM-3002～8m3/h0.5～m2/h·35%～59%4～8mm3/h從鼓風(fēng)機(jī)房出來一根空氣干管，在4個CASS池設(shè)4根空氣支管，每根空氣支管上設(shè)46根小支管。兩池共兩根空氣支管，92根空氣小支管。氣干管流速v1為15m/s，支管流速v2為10m/s，小支管流速v3為5m/s，那么空氣干管管徑：空氣干管管徑：空氣支管管徑：取空氣小支管管徑：取c、鼓風(fēng)機(jī)供氣壓力計算曝氣器的淹沒深度H=5m，空氣壓力可按下式進(jìn)行估算：P=校核估算的空氣壓力值管道沿程阻力損失可由下式估算：h=λ×式中：λ----------阻力損失系數(shù)，取4.4.取空氣干管長為30m，那么h其沿程阻力損失取空氣支管長為40m，那么h其沿程阻力損失取空氣小支管長為16m,那么h其沿程阻力損失空氣管道沿程阻力損失為h=設(shè)空氣管道的局部阻力損失為hi=0.5KPa，那么空氣管路的壓力總損失為：h=取膜片式微孔曝氣器的最大壓力損失為hf=2.9KPa，那么鼓風(fēng)機(jī)的供氣壓力為：P=9.8H+∑h+hf×5+0.2+2.9=52.1kpa＜58.8KPa。故鼓風(fēng)機(jī)的供氣壓力可采用58.8KPa，選擇一臺風(fēng)機(jī)曝氣，那么風(fēng)機(jī)能力為G=50m3/min.d、鼓風(fēng)機(jī)房布置選用兩臺DG超小型離心鼓風(fēng)機(jī)，供氣量大時，兩臺一起工作，供氣量小時，一用一備。DG超小型離心鼓風(fēng)機(jī)規(guī)格如表1-6。DG超小型離心鼓風(fēng)機(jī)流量50m3/min電動機(jī)形式TEFC壓縮介質(zhì)空氣電動機(jī)功率75KW出口壓力電動機(jī)電壓220V軸功率52KW重量1t其占地尺寸為直徑10000mm，高為6000mm〔含根底〕。e、預(yù)反響區(qū)和反響區(qū)間的導(dǎo)流孔計算設(shè)計流水速度U=50m/h，池子寬B=5.5m，n1為CASS池子數(shù)目，n3為導(dǎo)流孔個數(shù)按照設(shè)計資料參數(shù)取2，預(yù)反響區(qū)長度為L1=4.4m，那么：A=設(shè)計導(dǎo)流孔在池底部，要求孔口高要小于1m，設(shè)高為0.8m。那么孔寬為：

A〔注：選擇區(qū)和預(yù)反響區(qū)間的導(dǎo)流孔設(shè)一個，面積為1.4㎡〕e、剩余污泥量計算CASS的剩余污泥主要來自微生物代謝的增殖污泥，還有很多局部由進(jìn)水懸浮物沉淀形成。CASS生物代謝產(chǎn)泥量為：△式中：a-----------微生物代謝增系數(shù)，kgVSS/kgCODb-----------微生物自身氧化率，1/d根據(jù)啤酒廢水性質(zhì)，參考類似經(jīng)驗數(shù)據(jù)，設(shè)計，，那么有：?X=假定排泥含水率為98%，那么排泥量為：Q每池池底坡向排泥坡度i××0.4〕m3排泥坑一個，每池排泥坑中接出泥管DN150根，剩余污泥在重力作用下排入集泥井。5.5污泥濃縮池5.5.1設(shè)計作用為方便污泥的后續(xù)處理機(jī)械脫水，減小機(jī)械脫水中污泥的混凝劑用量以及機(jī)械脫水設(shè)備的容量，需對污泥進(jìn)行濃縮處理，以降低污泥的含水率。5.5.2設(shè)計參數(shù)固體負(fù)荷〔固體通量〕M一般為10～35kg/m3h，取M=30kg/m3d=/m3h；濃縮時間取T=24h；設(shè)計污泥量Q=40m3濃縮后污泥含水率為96%；濃縮后污泥體積：

V5.5.3工作原理本設(shè)計由于采用UASB-CASS處理工藝，污泥量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定，因此只須采用簡單的濃縮-脫水工藝即可。用以減縮污泥的間隙水，降低污泥含水率，減少污泥體積。本設(shè)計采用幅流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機(jī)刮泥，采用靜壓排泥，剩余污泥泵房將污泥送至濃縮池。設(shè)計計算a、濃縮池池體計算：每座濃縮池所需外表積A=濃縮池直徑：D=水力負(fù)荷：u有效水深：h1，取h1=2m濃縮池有效容積：V1=Ah13b、排泥量與存泥容積:濃縮后排出含水率P2＝96.0％的污泥，那么Q按4h貯泥時間計泥量，那么貯泥區(qū)所需容積V2＝4Qw'＝43泥斗容積V式中：h4——r1——r2——設(shè)池底坡度為0.08，池底坡降為：h故池底可貯泥容積：V因此，總貯泥容積為Vc、濃縮池總高度：濃縮池的超高h(yuǎn)2取0.30m，緩沖層高度h3取0.30m，那么濃縮池的總高度H為：H=d、濃縮池排水量：Q=Qw-Qw′3/he、濃縮池計算草圖：300600030060003000300024004360上清液2400436010001200120012001200出泥進(jìn)泥5.6污泥脫水間5.6.1設(shè)計參數(shù)壓濾時間取T=4h；設(shè)計污泥量Q=100m3/d；壓濾后污泥含水率為75%。5.6.2設(shè)計計算a、污泥體積壓濾后污泥含水率為75%；壓濾后污泥體積：

Vb、機(jī)型選取選取DYD-1000型帶式壓榨過濾機(jī)，其工作參數(shù)如表2.5：DYD-1000型帶式壓榨過濾機(jī)工作參數(shù)濾帶寬度〔mm〕1000壓榨脫水面〔m2〕濾帶線速度〔r/min〕電機(jī)總功率〔KW〕漲緊工作壓力〔MPa〕主機(jī)外形尺寸〔mm〕4520×1890×1750糾偏工作壓力〔MPa〕重量〔kg〕4000重力脫水面積〔m2〕泥餅含水率〔%〕70-80根據(jù)壓濾機(jī)的外形尺寸，和壓濾機(jī)臺數(shù)，布置脫水間的尺寸：設(shè)計采取臺壓濾機(jī)橫向排列，其總長為1臺壓濾機(jī)的長度4520mm，考慮兩邊留過道一邊×m,設(shè)計時取8m，×2=3.78m,考慮2臺壓濾機(jī)及它們距墻壁的距離，各留1m脫水間尺寸：L×B×H=8×5×2〔m〕6污水處理站總體布置6.1布置原那么a、處理站構(gòu)〔建〕筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)約用地和便于管理。①池形的選擇應(yīng)考慮減少占地，利于構(gòu)〔建〕筑物之間的協(xié)調(diào)；②構(gòu)筑物單體數(shù)量除按計算要求計算外，亦應(yīng)利于相互間的協(xié)調(diào)和總圖的協(xié)調(diào)。③構(gòu)〔建〕筑物的布置除按工藝流程和進(jìn)出水方向順捷布置外，還應(yīng)考慮與外界交通、氣象、人居環(huán)境和開展規(guī)劃的協(xié)調(diào)，做好功能劃分和局部利用。b、構(gòu)〔建〕筑物之間的間距應(yīng)按交通、管道敷設(shè)、根底工程和運(yùn)行管理需要考慮。c、管線布置盡量沿道路與構(gòu)〔建〕筑物平行布置，便于施工與檢修。d、做好建筑、道路、綠地與工藝構(gòu)筑物的協(xié)調(diào)，做到即使生產(chǎn)運(yùn)行平安方便，又使站區(qū)環(huán)境美觀，向外界展現(xiàn)優(yōu)美的形象。具體做好以下布置：①污水調(diào)節(jié)池和污泥濃縮池應(yīng)與辦公區(qū)或廠前區(qū)別離；②配電應(yīng)靠近引入點(diǎn)或電耗大的構(gòu)〔建〕筑物，并便于管理；③沼氣系統(tǒng)的平安要求較高，應(yīng)遠(yuǎn)離明火或人流、物流繁忙區(qū)域；④重力流管線應(yīng)盡量防止迂回曲折。6.2管線設(shè)計a、污水管①進(jìn)水管：原污水溝上截流閘板的設(shè)置和進(jìn)站控制閘板的設(shè)計由啤酒廠完成。DN=500㎜。②出水管：DN400鋼管或鑄鐵管，q=60L/s,v=2m/s,i=。③超越管：考慮運(yùn)行故障或進(jìn)水嚴(yán)重超過設(shè)計水量水質(zhì)時廢水的出路，在UASB之前設(shè)置超越管，規(guī)格DN400鑄鐵管或陶瓷管，i=。④溢流管：濃縮池上清液及脫水機(jī)壓濾水含微生物有機(jī)質(zhì)0.5%～1.0%，需進(jìn)一步處理，排入調(diào)節(jié)池。設(shè)置溢流管，DN150鋼管，i=。b、污泥管UASB、CASS反響池污泥池均為重力排入集泥井，站區(qū)排泥管均選用DN200鋼管，。集泥井至濃縮池，濃縮池排泥泵貯泥柜，貯泥柜至脫水機(jī)間均為壓力輸送污泥管。集泥井排泥管DN200，鋼管，vm/s。濃縮池排泥管，貯泥柜排泥管，DN200，鋼管，v=。c、沼氣管沼氣管從UASB至水封罐為DN100鋼管，從水封罐向氣水別離器及沼氣柜為DN150，鋼管，沼氣管道逆坡向走管，。d、給水管沿主干道設(shè)置供水干管200DN，鍍鋅鋼管。引入污泥脫水機(jī)房供水支管DN50，鍍鋅鋼管。引入辦公綜合樓泵房及各地均勻為DN32，鍍鋅鋼管。e、雨水外排依靠路邊坡排向廠區(qū)主干道雨水管。f、管道埋深①壓力管道在車行道之下，埋深～0.9m，不得不小于，在其他位置～0.7m，不宜大于。②重力管道由設(shè)計計算決定，但不宜小于〔車行道下〕和〔一般市區(qū)〕。6.3布置特點(diǎn)平面布置特點(diǎn)：布置緊湊，構(gòu)〔建〕筑物占地面積比例大。重點(diǎn)突出，運(yùn)行及平安重點(diǎn)區(qū)域UASB放于站前部，引起注意，但未靠近廠區(qū)主干道。美化環(huán)境，集水井、調(diào)節(jié)池側(cè)面、污泥儲存池設(shè)于站后部。6.4高程布置污水處理工程的污水處理流程高程布置的主要任務(wù)是確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標(biāo)高；通過計算確定各部位的水面標(biāo)高；從而使污水能夠在處理構(gòu)筑物之間順暢的流動，保證污水處理工程的正常運(yùn)行。污水處理工程的高程布置一般遵守如下原那么：〔1〕認(rèn)真計算管道沿程損失、局部損失、各處理構(gòu)筑物、計量設(shè)備及聯(lián)絡(luò)管渠的水頭損失；考慮最大時流量，事故流量的增加，并留有一定的余地；還應(yīng)當(dāng)考慮到當(dāng)某座構(gòu)筑物停止運(yùn)行時，與其相鄰的其余構(gòu)筑物及其連接管渠能通過全部流量?！?〕防止處理構(gòu)筑物之間跌水等浪費(fèi)水頭的現(xiàn)象，充分利用地形高差，實現(xiàn)自流。〔3〕在認(rèn)真計算并留有余量的前提下，力求縮小全程水頭損失及提升泵站的揚(yáng)程，以降低運(yùn)行費(fèi)用?！?〕需要排放的處理水，在常年大多數(shù)時間能夠自流排入水體。注意排放水位不一定選取水體多年最高水位，因為當(dāng)其出現(xiàn)時間短，易造成常年水頭浪費(fèi)，而應(yīng)選取經(jīng)常出現(xiàn)的高水位作為排放水位，當(dāng)水體水位高于設(shè)計排水位時，可進(jìn)行短時間的提升排放?！?〕應(yīng)盡可能使污水處理工程的出水渠不受水體洪水的頂托，并能自流。處理裝置及構(gòu)筑物的水頭損失〔6〕盡可能利用地形坡度，使污水按處理流程在構(gòu)筑物之間能自流，盡量減少提升次數(shù)和水泵所需揚(yáng)程?！?〕協(xié)調(diào)好站區(qū)平面布置與各單體埋深，以免工程投資增大、施工困難和污水屢次提升?！?〕注意污水流程和污泥流程的配合，盡量減少提升高度?！?〕協(xié)調(diào)好單體構(gòu)造設(shè)計與各構(gòu)筑物埋深，便于正常排放，又利檢修排空。7構(gòu)筑物高程計算7.1布置原那么盡可能利用地形坡度，使污水按處理流程在構(gòu)筑物之間能自流，盡量減少提升次數(shù)和水泵所需揚(yáng)程。協(xié)調(diào)好站區(qū)平面布置與各單體埋深，以免工程投資增大、施工困難和污水屢次提升。注意污水流程和污泥流程的配合，盡量減少提升高度。協(xié)調(diào)好單體構(gòu)造設(shè)計與各構(gòu)筑物埋深，便于正常排放，又利檢修排空。7.2污水構(gòu)筑物高程計算各構(gòu)筑物、管路水頭損失計算表：構(gòu)筑物名稱管長連接管道水力損失流量〔L/s〕連接管徑〔mm〕流速〔m/s〕坡度〔‰〕沿程損失〔m〕局部損失〔m〕構(gòu)筑物水力損失總水力損失〔m〕出口至計量堰8058DN3000.790.2690.300巴氏計量槽580.30.300計量堰至CASS12DN1501929DN200CASSCASS至UASB10DN15029DN2004758DN30029DN200構(gòu)筑物名稱管長連接管道水力損失流量〔L/s〕連接管徑〔mm〕流速〔m/s〕坡度〔‰〕沿程損失〔m〕局部損失〔m〕構(gòu)筑物水力損失總水力損失〔m〕UASBUASB至調(diào)節(jié)池29DN2003558DN3001029DN200調(diào)節(jié)池各污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計水面標(biāo)高及池底標(biāo)高：構(gòu)筑物名稱水面標(biāo)高(m)池底標(biāo)高(m)構(gòu)筑物名稱水面標(biāo)高(m)池底標(biāo)高(m)出水口UASB巴氏計量槽調(diào)節(jié)池CASS污水提升泵8人員編制及經(jīng)營管理8.1人員編排由于CASS池目前已經(jīng)擁有先進(jìn)的自動化操作系統(tǒng)，操作管理十分方便。在運(yùn)行時候，整個污水站的主要監(jiān)測任務(wù)是化出水的COD和PH值，出水的COD和PH值。〔1〕技術(shù)員兼站內(nèi)總管1人，全天工作?！?〕每班2人值班，每天3班，污水處理水質(zhì)監(jiān)測1人，脫水車間1人。共計9人，在招聘人員時候要注意。由于水質(zhì)分析工作簡單，設(shè)備運(yùn)行操作也容易熟練。因此，不需要全部要專業(yè)對口的，考慮到污水站的電器設(shè)備較多，且復(fù)雜，還有機(jī)械設(shè)備也繁多，出現(xiàn)問題需要有人檢測，有必要招一個有電器維護(hù)背景專業(yè)的和一個有機(jī)械背景的人員。他們經(jīng)過短期培訓(xùn)就可以上崗操作，當(dāng)遇到設(shè)備問題時候，他們也能解決。沒有必要專門人員維護(hù)，浪費(fèi)人力物理。由于該工藝有沼氣產(chǎn)生，因此需要對工作人員進(jìn)行平安教育，同時制定相應(yīng)的平安保護(hù)制度，明確責(zé)任。9工程概預(yù)算9.1直接投資費(fèi)用投資估算表工程數(shù)量指標(biāo)〔元〕費(fèi)用(萬元)備注站區(qū)面積11200m250/m256格柵調(diào)節(jié)池252m2200/m31座提升泵房30m2400/m21座UASB256m21200/m22座CASS反響池704m3600/m34座鼓風(fēng)機(jī)房32m22000/m2脫水車間32m2