啤酒廢水設計方案培訓講義(更新版)

　　

【正文】 uk≤；空塔沼氣上升速度ug≤。 進水分配系統的設計 （1）布水點的設置 ，所以每個點的布水負荷面積大于2m2；本設計池中共設置48個布水點，則每個點的負荷面積為： Si=S/n=120/48= m2（符合要求）（2） 配水系統形式 本設計采用U形穿孔管配水，一管多孔式為配水均勻，孔徑一般為1020mm，常采用15mm，孔口向下或與垂線呈45176。 UASB反應池 Q=2200m3/d= m3/h，設UASB有機COD負荷為4kg/( m3 設計參數： 設計流量：Q=2200m3/d= m3/s 過柵流速：v2=；柵前水深：h= 柵條寬度：s=； 柵條間距：e= ； 格柵傾角：α=60176。； ，總容積285 m3序號項目水解好氧處理UASBSBR處理1污泥量kg/d639401350002污泥體積/m3/d3污泥貯存池/m333無4污泥濃縮池/m3905脫水機房/ m3240240 計算方案可行性 有機物的去除 序號項目水解好氧處理UASB好氧處理Q=2200m3/d,進水COD=1200mg/l,BOD5=750mg/l1水解池UASB反應器HRT/h410COD去除率/%3080BOD去除率/%——85出水COD/mg/l840240出水BOD/mg/l5251152接觸氧化法SBR法HRT/h118COD去除率/%9590BOD去除率/%9890進水COD/mg/l840240出水COD/mg/l70（達標排放）60（達標排放）進水BOD/mg/l525115出水BOD/mg/l20（達標排放）〈20（達標排放）由上表可以看出兩個工藝流程對有機物的去除均能達到排放標準，方案二的出水水質比方案一的較好。水解酸化池內設填料(球形填料)，水力停留時間為4h左右(利用厭氧過程的前階段)，COD去除率80%。通常要求COD∶N∶P=100∶5∶1,為滿足此要求，故在接觸氧化池前投加氨氮。 第三階段為接觸氧化階段，用來降解小分子有機物，接觸氧化法的污泥不需回流，不會發生污泥膨脹的現象，而且負荷高，產泥少，可減小曝氣池體積。水解酸化+SBR處理工藝工藝計算，產泥量達17 t/d( kg污泥/kgCOD，污泥含水率為80%)，UASB+SBR法處理工藝產泥量只有5 t/d(含水率為80%)左右，只有水解酸化+SBR處理工藝的1/3，污泥處理費用大大減少，節約污泥處理費用約為20萬元/a。UASB去除COD達7 500 kg/d，UASB產氣量為3500m3/d(甲烷含量為55%～65%)。安裝而成，能在最大程度上截留三相分離出水中的顆粒污泥。厭氧微生物對水質的要求不象好氧微生物那么寬，－，最佳溫度為35℃－40℃[2]，而本工程的啤酒廢水水質超出了這個范圍。 在調試運行初期，發生這種現象時一般是增大供氣量以提高供氧能力來消除缺氧，結果由于氣泡攪動強度增大，造成了更大范圍的生物膜脫落、水粘度更大、氧轉移效率更低，非但沒 能提高供氧能力反而使情況更糟。同時，水中的生物活性抑制性物質濃度也較高，對微生物也有一定的抑制作用。 但是此處理方法在設計和運行中會出現以下問題： 水解酸化池存在的問題主要是沉淀污泥不能及時排除。 該工藝處理效果好、操作簡單、穩定性高。酸化效果的好壞直接影響SBR反應器的處理效果，有機物去除主要集中在SBR反應器中。其不足之處是出水CODcr的濃度仍達500 mg/l左右，需進行再處理或與好氧處理串聯才能達標排放。 實踐證明，UASB成功處理高濃度啤酒廢水的關鍵是培養出沉降性能良好的厭氧顆粒污泥。據 報道，廢水中BOD5的去除率在80%以上［7］。青島啤酒廠在二段生物接觸氧化之后輔以混凝氣浮處理，啤酒廢水中CODcr和B OD5的去除率分別在80% 和90%以上［7］。 其優點是：占地面積少，效能高，對氧的利用率大，無惡臭產生等。而較為經濟的方法是把生活污水（其中N，P濃度較大）和啤酒廢水混合。 活性污泥法：中、低濃度有機廢水處理中使用最多、運行最可靠的方法，具有投資省、處理效果好等優點。 隨著人們對于節能價值和意義的認識不斷變化與提高，開發節能工藝與產品引起了國內環保界的重視。 因為啤酒廢水的BOD/，所有具有良好的生物可降解性能，處理方法主要選擇生物氧化法。因此，綜合排放水量Q為2145 m3，按2200 m3計算。幾十年來的啤酒產業發展，是一個工業化到自動化不斷演變的過程。啤酒廢水設計方案1 概述 工程概況 某啤酒廠位于江南某市，該地區常年主導風向為東南風。 在計算機及檢測設備的配合下，借助監控組態軟件平臺，可根據不同需要選擇不同控制方案，實現生產過程溫度、壓力等參數的精確調節，確保生產工藝要求。生活污水按每人每天180升計算，啤酒廠有員工500人，每天產生活污水：90 m3。國內啤酒廠廢水中：CODcr含量為：1000～2500mg/L，BOD5含量為：600～1500 mg/L，該廢水具有較高的生物可降解性，且含有一定量的凱氏氮和磷。由于受場地、氣溫、初次投資限制，除少數采用塔式生物濾池，生物轉盤靠自然充氧外，多數采用機械曝氣充氧，其電耗高及運行費用高制約了污水處理工程的發展和限制了已有工程的正常使用或運行。活性污泥法、生物膜法、深井曝氣法是較有代表性的好氧生物處理方法。解決的辦法是投加含N，P的化學藥劑， 但這將使處理成本提高。將廢水和污泥引入下降管，在井內循環，空氣注入下降管或同時注入兩管中，混合液則由上升管排至固液分離裝置，即廢水循環是靠上升管和下降管的靜水壓力差進行的。國內的淄博啤酒廠、青島啤酒廠、渤海啤酒廠和徐州釀酒總廠等廠家的廢水治理中采用了這種技術［2］。該方法在美國應用較為普及，國內的杭州啤酒廠、上海華光啤酒廠和浙江慈溪啤酒廠也在使用［7］。廢水從反應器底部加入，在上向流、穿過生物顆粒組成的污泥床時得到降解，同時生成沼氣（氣泡）.氣、液、固（懸浮污泥顆粒）一同升入三相分離室，氣體被收集在氣罩里，而污泥顆粒受重力作用下沉至反應器底部，水則經出流堰排出。 總之，UASB具有效能高，處理費用低，電耗省，投資少，占地面積小等一系列優點，完全適用于高濃度啤酒廢水的治理。 要想使此方法在處理啤酒廢水達到理想的效果時運行環境要達到下列要求： 酸化—SBR法處理中高濃度啤酒廢廢水，酸化至關重要，它具有兩個方面的作用，其一是對廢水的有機成分進行改性，提高廢水的可生化性；其二是對有機物中易降解的污染物有不可忽視的去除作用。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，這是因為廢水經過厭氧處理后仍含有許多易生物降解的有機物。然而，如果由于某些構筑物的構造設計考慮不周會影響運行效果，致使出水水質不理想，使生物接觸氧化池的出水(靜沉30 min的澄清液)COD為500～600 mg/L，經混凝氣浮處理后出水COD仍高達300 mg/L，遠高于排放要求(150 mg/L)。 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物負荷較高，使得供氧相對不足，此時該處的生物膜呈灰白色，處于嚴重的缺氧狀態，而池末端成熟的好氧生物膜呈琥珀黃色。溶解氧不足使得生物膜由好氧狀態轉變為厭氧狀態，其附著力下降，在空氣氣泡的攪動下生物膜大量脫落，導致水粘度增加、氣泡直徑增大、氧轉移效率下降，這又進一步造成缺氧，如此形成惡性循環致使處理效果惡化。該反應器是利用厭氧微生物降解廢水中的有機物，其主體分為配水系統，反應區，氣、液、固三相分離系統，沼氣收集系統四個部分。 UASB反應器采用環狀穿孔管配水，通過三相分離器出水，并在三相分離器的上方增加側向流絮凝反應沉淀器，它由玻璃鋼板成60176。并且UASB池正常運行后，每天產生大量的沼氣，將其回收作為熱風爐的燃料，可供飼料烘干使用。廢水經過UASB處理后，75%的有機物被去除，使SBR處理負荷大大降低，產泥量相應減少。水解酸化池對COD的去除率為40%。細格柵起初步的固液分離作用，故不設初沉池；酸化池中設填料，為細菌提供呈立體狀的生物床，把水中的顆粒物質和膠體物質截留和吸附，同時在水解細菌作用下，將不溶解性有機物水解為溶解性物質，在產酸菌協同作用下，將大分子物質、難于生物降解的物質轉化為易于生物降解的小分子物質微生物所需要的營養，主要為碳水化合物、氮化合物、水、無機鹽類(氮和磷)及維生素。該工藝以厭氧生化SBR為主體。 兩個方案主要構筑物的比較表 主要設計參數水解酸化+接觸氧化工藝UASB+SBR工藝中格柵中格柵過水能力Q=2200 m3/d（一用一備）過柵流速v= m3/s柵間距10mm；柵條寬10mm m3柵渣/103 m3污水同方案一調節池及提升泵調節池及提升泵設計流量Q=2200 m3/d停留時間為6h；池深4m； 有效容積550 m3；尺寸：12m12m 攪拌機型號：JWH6501 提升泵揚程15m，同方案一提升泵揚程15m， m3/h水解酸化池UASB反應池設計流量Q=2200 m3/d表面負荷q= m3/ m2/dHRT=4h；有效水深4m； 有效容積370m3，尺寸：10m設計流量Q=2200 m3/d容積負荷4kgCOD/ m3/dHRT=10h；； 有效容積440 尺寸：4*6m5m m3/ m2/h接觸氧化池SBR反應池設計流量Q=2200 m3/d填料高度3m；HRT=11h；需氧量15 m3/ m2 尺寸：6*7m9m設計流量Q=2200 m3/d進水2h；周期T=8h；設4座 有效容積4*445m3 SVI=100；MLSS=3000mg/l 有效水深5m，尺寸：4*14m7m 二沉池無設計流量Q=2200 m3/d，采用豎流式表面負荷q= m3/ m2/hHRT=；上升流速v=：圓柱部分： 圓錐部分：，傾角55176。計算時設計流量以2200 m3/d計，建2座，為一用一備。漿板深度2500mm，漿葉直徑650mm，漿葉寬度120mm，轉速250r/min，重686kg，服務面積為3m3m4m。h），符合要求。為了增強污泥和廢水之間的接觸，減少底部進水管的堵塞，設計中布水管離UASB反應器底部200mm。 沉淀室進水口面積S2=nBb1=4251=40m2 沉淀室進水口水流上升速度v2=Q/S2=75/40= m3/m2h m3/m2h （符合要求）（2） 沉淀區斜壁角度與深度設計三相分離器沉淀區斜壁傾斜角度應在45176。=。+176。+= ，則進水縫下板長度為： （+ h4）/sinα=（+）/sin55176。 （4）污泥泥齡的計算 θc=M/ΔX=5752/= d （5） 排泥系統的設計 因為該反應器要求排泥均勻，所以設計多點排泥，這樣設計的優點在于能排除污泥床上面部分的剩余絮狀污泥而且不諱把顆粒污泥帶出。 堰上水頭校核 每個堰出流率q′=q/n=105m3/s，按90176。 （3）氣水分離器 氣水分離器的作用是對沼氣進行干燥，選用Φ500mm1500mm鋼制氣水分離器一個，氣水分離器中預裝鋼絲填料，在氣水分離器前設置過濾器以凈化沼氣，在分離器出水管上裝設流量計及壓力表。 （6）安全要求 UASB反應器的所有電器設施，包括泵、閥、燈等全部采用防爆設備,禁止明火火種進入該布置區域，動火操作應遠離該區沼氣柜,保持該區域良好的通風。180。（4）污泥產量計算 SBR工藝每一周期的排泥量按下式計算：Qw=T（Hh）V/（24Hθc） 《污水處理新技術》P507 式中 T周期h H有效水深m h進水水深m（Hh即最底水位高） V池容m3 θc泥齡d（設為7d） 所以剩余污泥量為 Qw=T（Hh）V/（24Hθc）=8445/（2457）= m3 m3， m3/d，總排泥量為 4=135 m3/d。 計算參數 本工藝采用矩形隔板式接觸池 已知條件:最大設計流量Q=92m3/h,采用氯消毒工藝,接觸時間t=30min,設計接觸池各部分尺寸. 構筑物計算 （1）接觸池容積V,接觸池水利停留時間 V=Qt=92=46m3 設一座。 （6）污泥泵的選型 m3/d，在6個小時內完成脫水過程，所以污泥泵的流量Q=，揚程為3m （7）濃縮池計算草圖： 脫水機房的設計 壓濾機 主要功能：對污泥進行脫水處理，方便外運。 鼓風機房尺寸：** 采用出風管放,在出風管上設一旁通管，一旦風量降低至Qmin，旁通管上的閥門自動打開放氣，此時進口的流量增加，工作點可由喘振區移至穩定工作區，從而消除了進氣流量小、沖角過大引起失速和發生喘振的可能性。 （2）隔聲和吸聲 風機進、出風管加設消音器后，其風機殼體的輻射噪聲仍對周圍環境有較大干擾。目前常采用的冷卻方式有水冷和風冷。 輔助建筑物： 污水處理站的輔助建筑物有鼓風機房，辦公室，集中控制室，水質分析化驗室，變電所，存儲間，其建筑面積按具體情況而定，輔助建筑物之間往返距離應短而方便，安全，變電所應設于耗電量大的構筑物附近，化驗室應機器間和污泥干化場，以保證良好的工作條件，化驗室應與處理構筑物保持適當距離，并應位于處理構筑物夏季主風向所在的上風中處。然后穿過UA