啤酒廢水設計方案培訓講義-文庫吧資料

　　

【正文】 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。h）對于顆粒污泥，水力負荷Vr= m3/（m2則表面積A=Q/V=, 取120 m2.有效高度h1=440/120=(m)擬建4個相同的池子（便于管理與維護），單池面積f=120/4=30(m2)設L：B≈1：1（長寬比一般取1：1—4：1），計算得L=6m，B=5m合理性驗證：空塔水流速度u=Q/F=(654)=(m/h)(m/h)，合理。C 25 反應區有效深度h1/m 空塔水流速度u/(m/h) ≤空塔沼氣上升速度ug/(m/h) ≤污泥層高度/m — 沼氣產率/（m3/ kgCOD（去除）） 污泥產率/（kg TSS/kgCOD（去除）） UASB反應器的有效容積V有效：V有效=Q（CoCe）/Nv=2200x(1200400)x103/4=440(m3)式中 Q設計處理量，2200m3/d；Co，Ce進出水COD的濃度，mg/l；NvCOD容積負荷，kgCOD/（m3 *d）。 UASB反應池 Q=2200m3/d= m3/h，設UASB有機COD負荷為4kg/( m3（6）攪拌機型號的選擇攪拌機選用4臺立軸式機械混合攪拌機，攪拌機型號為JWH6501。（8）計算草圖如下：細格柵計算草圖 調節池主要功能：將一段時間內車間排放廢水的水量、水質濃度、酸堿、溫度等進行均質均量調節，不受廢水高、低峰流量或濃度變化影響，確保廢水處理構筑物正常運行. 設計參數設計流量Q=2200m3/d＝有效水深h=4m停留時間t=6h 設計計算 （1）有效容積V： V＝Qt＝=550 m3（2）池子的面積F：F＝V/h=550/4=138 m2(3）池子的平面尺寸： 采用LB＝12m12m（4）池子的總高度H：設超高h1＝ m ∴ H＝h＋h1＝＋＝ m（5）池子的幾何尺寸：采用LBH＝12m12m考慮到應用過程中讓調節池真正做到均質均量比較困難，在設計時于池子中間安裝4臺混合攪拌機，型號為JWH6501。（4）過柵水頭損失（h1）因柵條邊為矩形截面，取k=3，則h1=kh0=kεsinα==其中ε=β（s/e）4/3 h0：計算水頭損失k：系數，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數，取k=3ε：阻力系數，與柵條斷面形狀有關，當為矩形斷面時β=（5）柵后槽總高度（H）取柵前渠道超高h2=，則柵前槽總高度H1=h+h2=+= m柵后槽總高度H=h+h1+h2=++= m（6）格柵總長度 格柵總長度L=L1+L2+++++++176。 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。 序號項目金額/（元/噸廢水）備注水解氧化UASB+SBR1電費2人工費按2500元/人月計3藥劑費4維護費年維修費按直接的投資的2%計5運行費為前4項之和6折舊費折舊費按5%計7處理成本運行費和折舊費之和 總結 由以上幾張表格的比較可得出以下結論：水解氧化工藝UASB+SBR工藝污染物去除方面達到排放標準，但是N/P的出水濃度比UASB+SBR高達到排放標準且去除率較高，處理效果比較好產泥方面產泥量較大，增加污泥處理費用產泥量比水解氧化工藝少，污泥處理費用少操作方面工藝組合與參數選擇較為合理，操作簡單處理流程簡潔，全自動化操作，節省勞動力構造方面如果構筑物的構造不合理會影響運行效果，致使出水水質下降流程中可回收大量沼氣作為能源，節省運行費用造價方面造價較高，且運行成本高，占地面積大造價比水解酸化低，運行成本也較低，占地面積小終上所述，該工程應選用UASB+SBR工藝處理啤酒廠生產廢水，該工藝具體流程如下：5 主要處理設備和構筑物的設計計算 ．中格柵 作用：去除污水中較大顆粒懸浮物，保證后續工藝的正常運行。 UASB+SBR工藝： 土建費用+設備費用+安裝費用=1640800+988400+500000=3129200元。因任務書中有規定場地范圍為2000m2。； ，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。(4) 二沉池：由于SBR反應器已有沉淀效果故方案二中不設二沉池。(2) 厭氧反應器：方案一為水解酸化池，該池降解部分大分子有機物，按傳統經驗數據降解率設為30%；方案二為UASB反應器，因其降解有機物能力比水解酸化池高，所以容積負荷也比水解酸化較高。SBR處理工藝的特點是集生物降解和終沉排水等功能于一體，與傳統的連續式活性污泥法(CFS)相比，可省去沉淀池和污泥回流設施，具有運行穩定，凈化效率高，耐沖擊負荷，避免污泥膨脹，便于操作管理等特點。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%。濾液送到細格柵池子進行處理。可省掉沉淀池和污泥回流的設施。 第二階段為厭氧生化階段，UASB具有容積負荷高,運行成本低,占地面積小,污泥最少,設備簡單等優點,是高濃度有機廢水前處理的有效處理方法,并且UASB已經在傳統形式的基礎上進行改造,形成了多種更高效和方便的厭氧發生器。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。該處理工藝是輕工部設計院為代表的推薦采用方案，河南開封啤酒廠、青島湖島啤酒廠、廈門冷凍廠啤酒廠等均采用此處理工藝流程，處理后均達標排放。 污泥處理經濃縮池濃縮后，脫水外運。 第四階段為二沉池，對接觸氧化池的出水進行沉淀，從而得到澄清的出水。 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。故水解池可以改變原污水的可生化性，從而減少反應的時間和處理的能耗。 方案一流程圖： 方案一的流程說明： 第一階段為預處理階段，格柵+調節池，調節池出水用泵直接打到水解酸化池，污水經格柵去除較大的雜質，經調節池后，水質水量得到均化。2個工藝各有其優缺點，差異也較大，現將這兩個工藝方法進行比較，從中選取適用的一個作為該啤酒廠污水處理的實際方案。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。②節約污泥處理費用。也就是說，耗電量并沒有隨廢水處理量的增加而增加。 UASB+SBR法處理工藝與水解酸化+SBR處理工藝相比有以下優點：①節約廢水處理費用。UASB去除COD達7 500 kg/d，UASB產氣量為3500m3/d(甲烷含量為55%～65%)。采用該工藝既降低處理成本，又能產生經濟效益。將UASB和SBR兩種處理單元進行組合，所形成的處理工藝突出了各自處理單元的優點，使處理流程簡潔，節省了運行費用，而把UASB作為整個廢水達標排放的一個預處理單元，在降低廢水濃度的同時，可回收所產沼氣作為能源利用。②由于采用的是內循環UASB反應器和氧化溝工藝串聯組合的方式，可根據啤酒生產的季節性、水質和水量的情況調整UASB反應器或氧化詢處理運行組合，以便進一步降低運行費用。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。這樣一來能提高UASB反應器對進水水溫、pH值和COD濃度的適應能力，只需在UASB反應器進水前對其pH和溫度做一粗調即可。 內循環UASB技術是在普通UASB技術的基礎上增加一套內循環系統，它包括回流水池及回流水泵。這無形中增加了電器。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。本處理工藝的關鍵設備是UASB反應器。③應嚴格控制溶解氧濃度，供氧不足會造成生物膜大范圍脫落，導致運行失敗。 因此當采用此工藝處理啤酒廢水時要遵循下列要求：①采用水解酸化作為預處理工序時應考慮懸浮物去除措施。 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。經研究、分析、驗證發現這是由于負荷波動或操作不當造成溶解氧不足而引起的。再經混凝氣浮工序處理后最終出水COD＜150 mg/L(一般在130 mg/L)，達到了排放要求。鑒于此，可一采取階段曝氣措施即多點進水，污水沿池長多點流入生物接觸氧化池以均分負荷，消除前端缺氧及抑制性物質濃度較高的不利影響。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。此外，為防止填料表面形成污泥團應采用比表面積大、不結泥團的半軟性填料。不過，增設混凝氣浮增加了運行費用，而且氣浮過程中溶入的O2還可能對水解酸化產生不利影響。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，使得傳質面積減小。 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。 該工藝在處理方法、工藝組合及參數選擇上是比較合理的，充分利用各工序的優勢將污染物質轉化、去除。 （3）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處理，水解酸化菌通過新陳代謝將水中的固體物質水解為溶解性物質，將大分子有機物降解為小分子有機物。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增長，經過3個月的調試UASB即可達到滿負荷運行。 該工藝處理效果好、操作簡單、穩定性高。上流式厭氧污泥床能耗低、運行穩定、出水水質好，有效地降低了好氧生化單元的處理負荷和運行能耗(因為好氧處理單元的能耗直接和處理負荷成正比)。調節池既有調節水質、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酵作用。視原水水質情況，如堿度不足，采取預調堿度方法進行本工藝處理；若溫度差別不大，運行參數可不做調整，若溫度差別較大，視具體情況而定。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。 酸化—SBR法處理高濃度啤酒廢水效果比較理想，去除率均在94%以上，最高達99%以上。這種方法在處理啤酒廢水時，在厭氧反應中，放棄反應時間長、控制條件要求高的甲烷發酵階段，將反應控制在酸化階段，這樣較之全過程的厭氧反應具有以下優點： 由于反應控制在水解、酸化階段反應迅速，故水解池體積小； 不需要收集產生的沼氣，簡化了構造，降低了造價，便于維護，易于放大； 對于污泥的降解功能完全和消化池一樣，產生的剩余污泥量少。以下列舉各種厭氧+好氧的組合工藝情況及其優缺點，然后從中選出2個較為可行的方法進行比較，選取合適的一個作為處理工藝流程并進行詳細計算。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。應該指出，啤酒廢水中的乙醇是一種有效的顆?；龠M劑［19］，它為UASB的成功運行提供了十分有利的條件。由于啤酒廢水的堿度一般為500～800 mg/l(以CaCO3計)［18］，堿度不足，所以需投加工業碳酸鈉或氧化鈣加以補充。此外，一定的進水堿度也是顆粒污泥形成的必要條件，因為厭氧生物的生長要求適當高的堿度，例如：～。 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。UASB的主要組成部分是反應器，其底部為絮凝和沉淀性能良好的厭氧污泥構成的污泥床，上部設置了一個專用的氣液固分離系統（三相分離室）［10］。因此，啤酒廢水的厭氧生物處理受到了越來越多的關注。它是在無氧條件下，靠厭氣細菌的作用分解有機物。據 報道，廢水中BOD5的去除率在80%以上［7］。該法運轉穩定、動力 消耗少，但低溫對運行影響大，在處理高濃度廢水時需增加轉盤組數。 生物轉盤：是較早用以處理啤酒廢水的方法。結果表明，當容積負荷≤1 ,停留時間為3～4 h時，COD和BOD平均去除率分別達到 %% 。青島啤酒廠