5000吨每天啤酒废水处理工艺设计[57页]

1、目录前 言1第1章 概述21.1 啤酒废水的来源及分类21.2啤酒废水的成分及水质特点31.3啤酒废水的主要处理工艺41.4 设计资料与技术要求11第2章 啤酒废水处理工艺的选择122.1 设计原则122.2 设计工艺选择122.3设计工艺简述13第3章 主要构筑物的设计计算153.1粗格栅的计算153.2 细格栅的计算173.3调节池计算193.4沉淀池的计算203.5 水解酸化池计算253.6生物接触氧化池计算303.7气浮池的设计计算343.8污泥的处理393.9污泥脱水系统41第4章 废水站平面及高程布置424.1平面布置原则424.2废水站平面布置434.3高程布置原则434.4水力

2、计算44第5章 工程预算495.1 投资估算495.2 技术经济分析51总 结52致 谢53参考文献5457前 言近年来，我国啤酒工业发展迅速，其产量逐年上升，啤酒生产厂目前已达到1000多家，年产啤酒1000多万吨，成为世界第二大啤酒生产国。但是在啤酒产量大幅度提高的同时，也向环境中排放了大量的有机废水。据统计，每生产1吨啤酒需要1030吨新鲜水，相应地产生1020 吨废水。由于啤酒废水属于高浓度的有机废水，直接排放将给环境造成严重污染，因此啤酒废水对环境的污染已成为突出问题。啤酒废水含有大量有机污染物、悬浮物浓度高，若不经处理排入水体，会消耗水中大量的溶解氧，造成水体缺氧，产生富营养化。因

3、此，啤酒废水必须进行处理后才能排放。本设计主要针对的是啤酒厂废水站的设计，通过分析比较了各种生化单元处理方法的优缺点，确定该废水站所采用的生化处理方法是生物接触氧化法，在此重点介绍了生物接触氧化法。啤酒废水主要来源来自于麦芽生产过程的洗麦水、浸麦水、发芽降温喷雾水、洗涤水；糖化过程的糖化、过滤洗涤水；发酵过程的发酵罐洗涤、过滤洗涤水；洗瓶、灭菌废水及瓶子破碎流出的啤酒；冷却水和成品车间洗涤水。该废水的特点是有机物浓度较高，可生化性能好。针对该废水特点，本设计采用水解酸化作为生物接触氧化的预处理，水解酸化不仅能去除部分有机物，而且提高了废水的可生化性，有益于后续处理。另外，物化部分的设计计算包括

4、粗格栅、细格栅、调节池、初次沉淀池、气浮池、污泥浓缩池；以及各种设备的计算与选取和工程预算。本设计在环保的规划要求下，结合实际情况，发挥工艺优势，做到工艺合理技术先进的要求，尽量减少投资和占地面积，在污水处理站的设计中贯彻节能的原则，最大限度地降低污水和污泥的处理成本，以保证运行费用低，自动化程度高，便于维护管理和操作；最大限度地降低二次污染。由于本设计资料有限，设计计算中可能会出现一定的错误，望批评指正。第1章 概述在当今社会，啤酒是风靡世界的饮料之一，近年来，我国的啤酒工业同样也发展迅速，到目前为止我国啤酒生产厂已有上百家，但我国啤酒的吨酒耗水量大，废水排放量接近于耗水量的90%，已对环境

5、造成了严重污染。因此，对啤酒废水处理达标后的排放标准以及治理已显得非常重要。啤酒废水的排放和对环境的污染也已引起了各有关部门的重视。1.1 啤酒废水的来源及分类啤酒废水的来源与其生产工艺有关。啤酒生产工艺可分成制麦芽、糖化、发酵及后处理等四大工序，如图1-1所示。发芽粉碎发酵过滤冷却过滤糖化罐装灭菌大米啤酒花大麦 浸泡废水酵母菌成品图1-1 啤酒生产工艺流程图由图1-1可以看出，啤酒生产工艺中的每道工序都有固体废弃物（废弃麦根、冷凝凝固蛋白、酵母泥、废硅藻土、废麦糟等）、废水（洗灌水、洗槽水、浸麦水、酒桶与酒瓶洗涤水等）产生。啤酒厂废水主要来源有：1、 麦芽生产过程的洗麦水、浸麦水、发芽降温喷

6、雾水、麦槽水、洗涤水、凝固物洗涤水。2、糖化过程的糖化、过滤、洗涤水。3、发酵过程的发酵罐洗涤、过滤、洗涤水。4、罐装过程洗瓶、灭菌、破啤酒瓶及冷却水和成品车间洗涤水。5、生活污水主要来自办公楼、食堂、单身宿舍和浴室。按有机物污染程度，啤酒废水可以分为下面几类。（1）清洁废水来自冷冻机、麦汁和发酵冷却水等。这类废水基本上未受污染。（2）清洗废水来自大麦浸洗废水、大麦降温喷雾水、清洗生产装置废水、漂洗酵母水、洗瓶机初期洗涤水、酒罐消毒废液、巴斯德杀菌喷淋水和地面冲洗水等。这类废水受到不同程度的有机污染。（3）冲渣废水来自麦糟液、冷热凝固物、酒花糟、剩余酵母、酒泥、滤酒渣和残碱性洗涤液等。这类废水

7、中含有大量的悬浮性固体有机物。（4）装酒废水在罐装酒时，机器的跑冒滴露时有发生，还经常出现冒酒，废水中参入大量残酒。另外，由于用热水喷淋，啤酒升温引起瓶内压力上升，“炸瓶”现象时有发生，因此大量啤酒洒散在喷淋水中。循环使用喷淋水为防止生物污染而加入防腐剂，因此被更换下来的废喷淋水含防腐剂成分。（5）洗瓶废水清洗瓶子时先用碱性洗涤剂浸泡，然后用压力水初洗和终洗。瓶子清洗水中含有残余碱性洗涤剂、纸浆、染料、浆糊、残酒和泥砂等。1.2啤酒废水的成分及水质特点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危害。啤酒废水的水质和

8、水量在不同季节有一定差别，处于高峰流量时的啤酒废水，有机物含量也处于高峰。国内啤酒厂废水中：CODcr含量为：10002500mg/L，BOD5含量为：6001500 mg/L。啤酒废水有如下特点：1、啤酒工业在生产啤酒过程中耗水量相当大，吨酒耗水量约为1030吨，随着生产工艺、生产水平和管理方式而异。2、废水来源复杂、多样。其来源有冷却水、清洗废水、冲渣废水、灌装废水、洗瓶洗缸废水、清洁、生活废水。3、废水中主要污染物成分是：糖类、醇类、氨基酸、果胶、啤酒花、维生素、蛋白化合物及包装车间的有机物和少量无机盐类等。其BOD5COD较高，为0.40.6，并有大量悬浮物，如麦渣等，也常有在消毒清洁

9、过程中投入的碱性清洗剂、杀菌剂。4、废水水量水质常依赖生产周期，水量水质波动很大。生产期废水量巨大，COD较高，可达数千，pH值以微碱至中碱性为主；生产间歇期废水量少，以生活污水为主，COD仅几百，pH值为微酸性。现代啤酒厂常年生产不存在间歇期。由此可见，啤酒废水的主要污染物指标为COD，BOD，SS。1.3啤酒废水的主要处理工艺啤酒废水含大量有机污染物、悬浮物浓度高。据统计，啤酒厂工业废水如不经处理，每生产100吨啤酒所排放出的BOD值相当于14000人生活污水的BOD值，悬浮固体SS值相当于8000人生活污水的SS，其污染程度是相当严重的。如不经处理排入水体，会消耗水中大量的溶解氧，造成水

10、体缺氧，产生富营养化。因此，要对啤酒废水进行有效处理。啤酒生产过程中，各工序通常间歇排水，且COD及pH值波动大，数量不等，一般不易分质处理以混合后共同处理，针对啤酒废水BOD/COD值较高、无毒害物的特点，国内外主要采用生化处理法。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。目前国内的啤酒厂工业废水的污水处理工艺，主要采用好氧处理、厌氧好氧、水解好氧处理联合处理等工艺技术。1.3.1 好氧处理工艺 20世纪80年代初，啤酒废水处理主要采用好氧处理技术，如活性污泥法、高负荷生物过滤法和接触氧化法等。近年来，SBR及其变种和氧化沟处理工艺也得到了很大程度的应用

11、。1、氧化沟活性污泥法氧化沟是延时曝气法的一种特殊形式，它的池体狭长，池深较潜，在沟槽中设有表面曝气装置。曝气装置的转动，推动沟内液体迅速流动，取得曝气和搅拌两个作用，沟中混合液流速约为0.30.6m/s，使活性污泥呈悬浮状态。氧化沟根据其构造和运行特征，并根据不同发明者和专利情况可分为一下几种代表性的类型： 卡鲁塞尔氧化沟； 三沟式氧化沟（或二沟式氧化沟）；Orbal型氧化沟；一体化氧化沟。氧化沟水处理技术已被公认为一种较成功的活性污泥法工艺，与传统的活性污泥系统相比，它在技术、经济等方面有一系列独特的优点： 工艺流程简单，构筑物少，运行管理方便； 处理效果稳定，出水水质好； 基建费用低，运

12、行费用低； 污泥产量少，污泥性质稳定； 能承受水量、水质冲击负荷，对高浓度工业废水有很大的稀释能力；占地面积少于传统活性污泥法处理厂。2、曝气生物滤池法曝气生物滤池(BAF,Biological Aerated Filters)也叫淹没式曝气生物滤池(SBAF,Submerged Aerated Filters)。工艺原理为在滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料，滤料表面生长着生物膜，滤池内部曝气，污水流经时利用滤料上高浓度生物膜的生物絮凝作用截流污水中的悬浮物,并保证脱落的生物膜不会随水漂出，运行一段时间后，因水头损失增加，需对滤池进行反冲洗，以释放者流的悬浮物并更新生物膜。图1-2 曝气生物

13、滤池构造图曝气生物滤池的特点:（1）较小的池容和占地面积曝气生物滤池的BOD5容积负荷大，一般可达到36kgBOD5/（m3d），所以它的池容和占地面积较小，同时在滤池后不需设二沉池，节省了占地面积和土建费用。（2）抗冲击负荷能力强，处理效果稳定，处理出水水质好。由于整个滤池中分布着较高浓度的微生物，反应速率高，而高浓度的微生物以膜状存在于滤池的陶粒表面，其本身就耐水量的冲击，即使滤速增大较多也不会使微生物流失。（3）对低浓度污水适应性强，不会产生由于营养物过低导致微生物无法培养的情况，且该工艺启动时间相对较短。（4）氧的利用率高一般用粒状填料作为生物载体，由于曝气颗粒填料的剪切作用，氧利用效

14、率很高，可达20%30%。（5）受气候影响相对较小。（6）构筑物模块化，可以分期施工，便于今后的扩建改建。（7）主要设备和材料均可国内配套生产，不需进口，节省投资。（8）基建费用、动转费用节省，由于该技术设备小，流程短，基建费用和常规二级生化处理。同时该技术还具有自动化程度高，安装容易，对环境影响小等特点。3、接触氧化工艺生物接触氧化工艺（Biological Contact Oxidation）又称“淹没式生物滤池”、“接触曝气法”、“固着式活性污泥法”，是一种于20世纪70年代初开创的污水处理技术，其技术实质是在生物反应池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填

15、料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。 生物接触氧化法兼有活性污泥法及生物膜法的特点，池内的生物固体浓度（510g/l）高于活性污泥法和生物滤池，具有较高的容积负荷（可达到2.03.0的BOD5mg/L），另外接触氧化工艺不需要污泥回流，无污泥膨胀问题，运行管理较活性污泥法简单，对水量水质的波动有较强的适应能力。该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接

16、触氧化法具有以下特点：（1）体积负荷高，处理时间短，节约占地面积；（2）生物活性高；（3）有较高的微生物浓度；（4）污泥产量低，不需污泥回流；（5）出水水质好而稳定；（6）动力消耗低；（7）挂膜方便，可以间歇运行；（8）不存在污泥膨胀问题。由于接触氧化法比活性污泥法有一定的优势，所以在啤酒废水的处理上得到广泛的应用。采用接触氧化工艺代替传统的活性污泥法，可以防止高糖含量废水易引起污泥膨胀的现象，并且不用投配N、P营养。4、SBR及其变种工艺（1）SBR工艺间歇性活性污泥法或序批式活性污泥法简称SBR（Sequencing Batch Reactor）工艺，是近十几年来活性污泥处理系统中较引人注

17、目的一种废水处理工艺。自工艺的研究和应用也日益增多。SBR是现行的活性污泥法的一个变型，它的反应机制以及污染物质的去处机制和传统活性污泥法基本相同，仅运行操作不一样。图1-3为SBR的基本操作运行模式：图 1-3 SBR的操作模式由进水、反应、沉淀、排水和待机5个基本过程组成。从污水流入开始到待机时间结束算作一个周期。在一个周期内，一切过程都在一个设有曝气或搅拌装置的反应池内依次进行，这种操作周而复始反复进行，已到达不断进行污水处理的目的。因此不需要传统活性污泥法中必需设置的沉淀池、回流污泥泵等装置。传统活性污泥法是在空间上设置不同设施进行固定地连续操作；而SBR是在单一的反应池内，在时间上进

18、行各种目的不同的操作。SBR工艺具有以下特点： 理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。 运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。 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。 反应池内存在BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。 SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。 脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷

19、效果。 工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。（2）SBR变种工艺传统的SBR工艺形式在工程应用中存在一定的局限性。首先是在进水流量较大的情况下，对反应系统需要进行适当的改进。因而在工程应用实践中，SBR传统工艺逐渐发展成了新的形式：间歇式循环延时曝气活性污泥法（ICEAS）ICEAS与传统的SBR相比，最大的特点是：在反应器的进水端增加了一个预反应区，运行方式为连续进水（沉淀期和排水期仍保持进水），间歇排水，没有明显的反应阶段和闲置阶段，但是由于进水贯穿整个运行周期的每个阶段，沉淀期进水在主反应区底部造成

20、水力紊动而影响泥水分离时间，因此，进水量受到了一定限制。通常水力停留时间很长。循环式活性污泥系统（CAST/CASS/CASP）与ICEAS相比，预反应区容积较小，是设计更加优化合理的生物选择器。该工艺将主反应区中部分剩余污泥回流至选择器中，在运作方式上沉淀阶段不进水，使排水的稳定性得到保障。间歇排水延时曝气工艺（IDEA）IDEA基本保持CAST工艺的优点，运行方式采用连续进水、间歇曝气、周期排水的形式。与CAST相比，预反应区（生物选择器）改为与SBR主体构筑物分立的预混合池，且采用反应器中部进水。预混合池的设立可以使污水在高絮体负荷下有较长的停留时间，保证高絮凝性细菌的选择。DATIAT

21、处理水首先经DAT的初步生化后再进入IAT，由于连续曝气起到了水力均衡作用，提高了整个工艺的稳定性；进水工序只发生在DAT，排水工序只发生在IAT，使整个生化系统的可调节性进一步增强，有利于去除难降解有机物。一部分剩余污泥由IAT回流到DAT。与CAST和ICEAS相比，DAT是一种更加灵活、完备的预反应，从而使DAT与IAT能够保持较长的污泥龄和很高的MLSS浓度，对有机负荷及毒物有较强的抗冲击能力。UNITANK系统典型的UNITANK系统，其主体为三格池结构，三池之间为连通形式，每池设有曝气系统，即可采用鼓风曝气，也可采用机械表面曝气，并配有搅拌，外测两池设出水堰（或滗水器）以及污泥排放

22、装置，两池交替作为曝气和沉淀池，污水可进入三池中的任意一个，UNITANK系统除保持原有SBR的控制以外，还具有滗水简单、池子构造简化、出水稳定、不需回流等特点，而通过进水点的变化可达到回流和脱氮、磷等目的。1.3.2 厌氧处理工艺厌氧处理技术是一种有效去除有机污染物并使其矿化的技术，它将有机化合物转变为甲烷和二氧化碳。厌氧技术发展到今天，其早期的一些缺点已经不存在。近年来由于高效厌氧反应器的发展，厌氧处理工艺已经可以用于常温低浓度啤酒废水的处理，在国外许多啤酒厂采用厌氧处理工艺。厌氧生物处理技术包括很多方法，如厌氧滤池，上流式厌氧污泥床（UASB），厌氧内循环反应器（IC）等，其中UASB技

23、术最为成熟。UASB工艺具有效能高，处理费用低，投资少等一系列优点，完全适合高浓度啤酒废水的治理，不足之处是出水COD仍达500mg/L左右，需进行再处理或与好氧处理串联才能达到排放标准。厌氧处理与好氧处理相比有许多优点：对于高/中浓度污水（COD1000mg/L），厌氧比好氧处理不仅运转费用要省得多，而且可以回收沼气，是一种产能工艺；采用现代高负荷厌氧反应器，处理污水所需反应器的体积更小；厌氧处理可以应用于各种不同规模的污水处理工程；厌氧处理能耗低，约为好氧处理工艺的1015；厌氧处理污泥产量小，约为好氧处理工艺的1015；厌氧处理对营养物需求低。但是，从微生物和化学角度看，厌氧处理仅仅提供

24、了一种预处理，它一般需要后处理以去除水中残余的有机物，从而使出水达标。因此，厌氧处理与好氧处理常常联合起来使用。1.3.3 水解好氧处理水解反应是利用厌氧反应中的水解酸化阶段，而放弃了停留时间长的甲烷发酵阶段。 水解反应对有机物去除率，特别对悬浮物的去除率显著高于只有相同留时间的初沉池。由于水解反应可使啤酒废水中的大分子唯降解有机物被转变为小分子易降解的有机物。出水可生化性得到改善。这使得好氧处理单元的停留时间小于传统的工艺。与此同时，悬浮固体物质（包括进水悬浮物和后续好氧处理中的剩余污泥）被水解为可溶性物质，使污泥得到处理。事实上水解池是一种以水解产酸菌为主的厌氧上流式污泥床。水解反应工艺是

25、一种预处理工艺，其后面可以采用各种好氧工艺，在各种工程中，分别采用过活性污泥法、接触氧化法、氧化沟和序批法（SBR）。因此，水解好氧生物处理工程是具有自己特点的一种新型处理工艺。啤酒废水中大量的污染物是溶解性的糖类、乙醇等。这些物质是容易生物降解的，一般并不需要水解酸化，但由于啤酒废水的悬浮性有机物成分较高，而水解池又具有有效地截留去除悬浮性颗粒的特点，因而将其应用于啤酒废水的处理可去除相当一部分的有机物。从实验结果看水解池最高COD去除率可达到50%，当废水中包含制麦废水（浓度较低）时去除率也在30%40%。因此水解和好氧相结合，确实要比完全好氧处理经济一些。1.4 设计资料与技术要求1、设

26、计水质水量和排放标准本废水处理工程设计流量为5000m3/d，查得啤酒工业废水的变化系数为： 1.02.0之间，本工艺采用变化系数为：1.02，所以最大设计流量为： Qmax=kQ=1.025000/(243600)=0.059m3/s 设计进水水质：啤酒生产废水COD10001500mg/L，BOD5550800 mg/L，pH为68，SS300500mg/L。 排放标准：达到污水综合排放标准（GB 8978-1996）中的二级标准，即CODcr150mg/L，BOD5100mg/L， pH在69，SS150mg/L。 2、 气象资料气温：最高39.8，最低-16.8；主导风向：夏季东南风，

27、冬季西北风。第2章 啤酒废水处理工艺的选择2.1 设计原则啤酒废水的处理工艺有许多种，选择确定其处理工艺的原则是：1、考虑受纳水体的稀释和自净能力，满足出水水质的要求，运行费用和工程投资要省；2、工艺先进可靠，对水质变化适应能力强，运行管理简便、灵活、稳定；3、与当地的经济发展及现有条件相适应；4、工艺方案有利于以后的扩建；5、污水处理排出的污泥易于处理和处置。2.2 设计工艺选择因水解酸化生物接触氧化法在池容、运行管理、处理效果等方面具有明显的优势，本设计优先拟采用该工艺，如图2-1所示。泥饼外运调节池格栅初沉池水解池生物接触氧化池气浮池浓缩池上清液回流脱滤机废水出水污泥图2-1 啤酒废水处

28、理工艺流程图2.3设计工艺简述1、格栅格栅设在废水处理工艺的前端，用于阻截来自废水中的较大杂物，去除废水中的漂浮物，从而保证后续处理设施的正常运行。本工艺设置粗、细两道格栅。粗格栅主要用于去除废水中粗大固体如破布、碎酒瓶、包装纸等无机的固体物质；细格栅主要用于去除废水中细小固体如空麦壳、麦粒和酵母等有机物质。2、调节池啤酒废水厂由于其特有的生产过程，造成废水排放的间断性和多变性，使排出废水的水质和水量在一日内，甚至每班内部有很大的变化。而废水处理设备都是按一定的水质和水量标准设计的，要求均匀进水。特别对生物处理设备更为重要。为了保证处理设备的正常运行，在废水进入处理设备之前，必须预先进行调节。

29、将不同时间排出的废水，贮存在同一水池内，并通过机械或空气的搅拌达到出水均匀的目的。3、初沉池主要是去除啤酒废水中的SS，减轻水解酸化池进水的污泥负荷，使后续工艺设备更好地运行。4、水解酸化池 水解酸化池中的反应主要有水解与酸化两个阶段，在水解阶段，可使固体有机物质降解为溶解性物质，大分子有机物质降解为小分子物质。在产酸阶段，碳水化合物等有机物降解为有机酸。废水经水解酸化池后可以提高废水的可生化性，以利后续好氧生物处理。水解酸化池内可放置生物填料，利用厌氧和缺氧微生物的氧化分解作用，将难生物降解的大分子有机物分解为小分子有机物，增加BOD/COD比值，提高可生化性。5、生物接触氧化池 生物接触氧

30、化池由池体、填料和布气系统组成。废水进入生物接触氧化池，运行中微生物附着在填料上，废水中的有机物被吸附在填料表面，被生物氧化分解，并部分生成新的生物体，使废水得以净化。 本工序处理能力大，体积负荷高，节约占地面积，COD去除为80以上，污泥产生量低，运行中不会产生污泥膨胀，能保证出水水质的稳定。本工序有活性污泥法和生物膜法的优点，可减少一次性投资、占地面积和运行费用。6、气浮池带有絮凝体的废水进入混凝气浮池，絮凝体随微气泡逐渐上浮除去，降低了废水的COD、SS值。通过此级处理主要是将接触氧化池出水中可沉降的悬浮物和不可沉降的胶体去除，使出水达标排放。7、污泥浓缩池沉淀池、水解酸化池和气浮池的剩

31、余污泥进入污泥浓缩池，使污泥含水率降低，有利于后续的脱水处理。8、污泥脱水采用板框脱水机对污泥进行脱水处理，然后外运。第3章 主要构筑物的设计计算3.1粗格栅的计算根据给水排水设计手册第5册1、格栅的间隙数：设栅前水深 h=0.4m，过栅流速v=0.6m/s，栅条间隙宽度b=20mm，格栅倾角=11（个）格栅槽宽度：设栅条宽度S=0.01m =0.01（11-1）+0.0211=0.32（m）3、进水渠道渐宽部分的长度（l1）设进水渠道内流速v=0.5m/s，则进水渠道宽其渐宽部分展开角度，4、栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分的长度（l2）5、通过格栅的水头损失（h1）设栅条断面为锐边矩形断面

32、式中 格栅条的阻力系数，查表为2.42 k格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3 =0.046（m）6、栅后槽总高度（H）设栅前渠道超高h2=0.3m0.4+0.046+0.30.75（m）7、栅槽总高度（L）8、每日栅渣量（W）在格栅间隙20mm的情况下，设每1000m3污水的栅渣量为0.07 m3， （m3/d） W0.2 m3/d，宜采用机械清渣图3-1 格栅计算尺寸图因是机械清渣，所以选取NXG500型机械格栅除污机，其技术参数及安装尺寸如表3-1所示。表3-1 NXG500型旋转式格栅除污机技术参数及安装尺寸设备宽度(mm)有效栅宽(mm)有效栅隙(mm)安装角度()排渣

33、高度(mm)电动机功率(kw)生产厂50035020608000.75上海南方环保设备有限公司3.2 细格栅的计算根据给水排水设计手册第5册1、格栅的间隙数：设栅前水深 h=0.4m，过栅流速v=0.6m/s，栅条间隙宽度b=3mm，格栅倾角=77（个）格栅槽宽度：设栅条宽度S=0.01m =0.01（77-1）+0.00377=0.99（m）3、进水渠道渐宽部分的长度（l1）设进水渠道内流速v=0.5m/s，则进水渠道宽其渐宽部分展开角度，4、栅槽与出水渠道连接处的渐宽窄部分长度 （m）5、通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面 式中 格栅条的阻力系数，查表为2.42 k格栅受污物堵塞

34、时的水头损失增大系数，一般采用k=3 =0.575（m）6、栅后槽总高度：设栅前渠道超高h2=0.3m 0.4+0.575+0.3=1.28（m）7、栅槽总长度 =（m）8、每日栅渣量在格栅间隙20mm的情况下，设每1000m3污水的栅渣量为0.07 m3， （m3/d） W0.2 m3/d，宜采用机械清渣选取的格栅除污机为HG型回转式格栅除污机，其技术参数见表3-2。表3-2 HG型回转式格栅除污机技术参数设备宽度(mm)栅宽(mm)耙齿栅隙(mm)耙齿节距(mm)排渣口高度(mm)电动机功率(kw)生产厂1000100031008001.5杭州杭氧环保成套设备有限公司3.3调节池计算 由于

35、啤酒废水属于发酵工业，其废水具有间隙排放的特点，因此造成水量和水质的波动较大。水量和水质的较大波动直接影响到后续处理设施的稳定运行，所以必须设置容积较大的调节池，对水量和水质进行调节。1、调节池容积（1）调节池的最小容积需根据废水水量，浓度变化范围及均和程度来定，应能容纳水质水量变化一个周期所排放的全部废水量。当时间t确定后，调节池的有效容积为：V=Qt式中，V调节池的有效容积,m3Q调节时间t内废水的平均流量，m3/ht 调节时间，h（2）调节池有效容积（V）本站废水的平均流量为Q=208.3m3/h，设水力停留时间为t=8h2、调节池尺寸取池内的有效水深H=3.5m，则调节池的平面面积平面

36、尺寸为LB=25m19m取调节池超高0.3m，则调节池实际池深为H=3.5+0.3=3.8m实际尺寸：3、选两台QJB110/6-F3型潜水搅拌器QJB型潜水搅拌器适用于搅拌含有悬浮物的污水、稀泥浆、冰花、工业加工工艺过程中产生或排出的液体、粪肥液等；亦可用以在池中创建水流，开辟水道，养鱼和预防结冰。液体温度最高为40，密度为1150kg/m3，PH=69，潜入深度最大为10m。搅拌器必须始终完全浸在水中工作。表3-3 QJB型潜水搅拌机性能参数表型号50HZ三相额定功率转速额定电流生产厂38V415V500VQJB110/6-F3 6极 11 950 24.6 22.5 18.7南京制泵股份

37、有限公司4、提升泵的选择提升泵选用一用一备，其性能如表3-4所示。表3-4 QW型潜水排污泵性能 型号流量m3/h扬程m转速r/min功率kw效率%出口直径mm重量kg生产厂家150QW210-7-7.5210 714407.580.5150190南京制泵集团股份有限公司 调节池的出水通过输水管道送往集配水井，集配水井为内外套筒式结构，外径为4m，内径为2m，调节池的出水直接进入内层套筒，集配水井进行流量分配，输送到两个初沉池。3.4沉淀池的计算1、本工艺选用竖流式沉淀池，其设计主要参考给水排水设计手册第5册，竖流式沉淀池的一般规定如下：（1）沉淀池的个数或分格数不应少于两个，并宜按并联系列设

38、计；（2）池子超高至少采用0.3m；（3）沉淀池的缓冲层高度，一般采用0.30.5m；（4）排泥管直径不应小于200mm；（5）沉淀池的污泥，采用机械排泥时可连续排泥或间歇排泥，不用机械排泥时应每日排泥；（6）沉淀池的污泥一般采用静水压力排除；（7）进水管有压力时，应设置配水井，进水管应有井壁接入，且应将进水管的进水口弯头朝向井底；（8）当每组沉淀池由两个池以上时，为使每个池的入流量相当，应在入流口设置调节闸门，以调整流量；2、竖流式沉淀池的设计数据如下：（1）为了使水流在沉淀池中分布均匀，池子直径（或正方形一边）与有效水深之比值不大于3。池子直径不宜大于8m, 一般采用47m；若沉淀池直径大

39、于7m，则采用带有辐射式支架的竖流式沉淀池。（2）中心管内流速度不大于30mm/s;（3）中心管下口应设有喇叭口和反射板； 反射板板底距泥面至少0.3m； 喇叭口直径及高度为中心管直径的1.35倍； 反射板直径为喇叭口直径的1.30倍，反射板表面与水平面的倾斜角为170； 中心管下端至反射板表面之间的缝隙高在0.250.5m范围内时，缝隙中污水流速，在初沉池中不大于20mm/s，在二沉池中不大于15mm/s;（4） 当池子直径（或正方形的一边）小于7m时，澄清污水沿周边流出；当池子直径大于等于7m时，应增设辐射式集水支渠；（5） 排泥管下端距池底不大于0.2m，管上端高出水面不大于0.4m;（

40、6） 浮渣挡板距集水槽0.250.5m，高出水面0.10.15m，淹没深度0.30.4m;3.4.1中心管面积 设v0=0.02m/s采用2个竖流式沉淀池，每池最大设计流量，则中心管面积为 其中：v0 中心管流速，m/s； qmax 每池最大设计量，m/s； f 中心管面积，m2 3.4.2 中心管直径 3.4.3 中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度设v1=0.015m/s,d1=1.35,d0=1.49m，则中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度为： 其中：v1 污水由中心管喇叭口与反射板的缝隙流出速度，m/s； d0喇叭口直径，m3.4.4沉淀池的有效面积设表面负荷，则，则沉淀池的有效面积为：

41、 其中 ： 污水在沉淀池中流速，； 沉淀池有效面积，3.4.5沉淀池直径 取 =8.53.4.6沉淀部分有效水深 设沉淀时间，则沉淀池有效水深为： 符合要求3.4.7 校核集水槽出水堰负荷 集水槽每米出水堰负荷为： 符合要求3.4.8 沉淀部分所需总容积竖流式沉淀池对SS的去除率为30%，进水SS的浓度为c1=300500mg/L，取平均值400 mg/L所以出水SS的浓度为c2=280mg/L，取污泥含水率为96%，则沉淀部分所需容积为 = = 每个池子所需污泥室容积取。 其中： T 两次清除污泥间隔时间（d）,取T=1d; 污泥密度，其值约为1； 污泥含水率（%）3.4.9圆截锥部分容积设

42、圆截锥体下底直径为0.6m，则，则圆截锥部分容积为 = =114.73.4.10沉淀池总高度 设超高及缓冲层各为0.3m，则沉淀池总高度为 =0.3+3+0.4+0.3+5.64 =9.643.4.11排泥管的设计 排泥管直径采用200mm，其下端距池底0.15m，上端超出水面0.5m，采用重力排泥，排泥管采用铸铁管，其下端深入斗内顶端敞口，伸出水面，以便疏通，在水下面2m处，由排泥管接出水平排出管，污泥靠静水压排出池外。3.4.12浮渣挡板的设计 浮渣挡板距集水槽0.35，高出水面0.15，淹没深度0.35.3.4.13出水部分设计计算1、出水堰 采用堰口为的三角堰，堰高0.1，则总的三角堰

43、的数量为 =157个 单堰负荷为 2、集水槽采用环型集水槽，槽宽按经验公式，其中，其中为超载系数，取1.2，所以 取b=0.2m，则槽的起点水深为h7=0.75b=0.750.2=0.15，终点水深为h8=1.25b=1.250.2=0.15考虑到施工，槽内平均流速为 3.5 水解酸化池计算水解过程是把反应过程控制在厌氧发酵的前两个阶段，不进入第三阶段。由于厌氧发酵的后两个过程所需的时间很长，一般占整个过程的2/3时间以上，后两个阶段约去除全部有机物的60%左右；而前两个阶段反应所需时间很短，一般占整个过程的1/3时间，约2.53.5h，与普通初沉池停留时间相当，前两个阶段约去除全部有机物的4

44、0%左右。水解反应器作为啤酒废水的预处理工艺，其对进水中SS的截留去除率以及对进水中有机物的去除率远远高于具有相同停留时间的初沉池。由于在水解过程中，啤酒废水中的大分子、难降解有机物被转变为小分子的易降解的有机物，使出水的可生化性同时得到改善，大大减少了后续好氧过程的停留时间，与此同时进水中的悬浮固体中的有机质，以及后续好氧处理中被回流至水解池剩余活性污泥被水解为可溶性物质，使污泥也得到了处理。3.5.1水解池池体计算水解池内水力停留时间需根据污水可生化性、进水有机物浓度、当地平均气温综合而定。参考啤酒废水处理工程实例，结合本工程地处北方的实际情况，水力停留时间按冬季考虑，所以HRT取7h。1

45、、水解酸化池的有效容积（V有效） 2、水解酸化池的有效高度（H有效）水解酸化池上升流速V上升=0.81.8m/h较合适本工程，取上升流速V上升=0.8m/h，则水解酸化池的有效高度为：，取5.7m。3、 水解酸化池的尺寸水解酸化池的截面积为：， 取240m2。平面尺寸，取池体超高为0.3m，则实际池体总高度6m。单格水解酸化池最终尺寸为3.5.2水解反应池布水系统1、配水支管上布水孔的设置应满足下列条件的设计水解酸化反应器良好运行的重要条件之一是保障污泥与废水之间的充分接触，因此反应器底部进水布水系统应该尽可能布水均匀。常用的布水系统一般有穿孔管布水器、带反射翼板的单孔反射布水器、脉冲布水器等

46、，考虑到本工程水解酸化池的截面积较大，为使布水均匀，所以采用带有反射翼板的单孔反射布水器。带有反射翼板的单孔反射布水器采用一管多孔配水方式，沿配水槽槽长方向间隔布置配水干管，干管两侧沿槽长方向对称布置配水支管。这种配水系统的特点采用较长的配水支管增加沿程阻力，以达到布水均匀的目的。每根支管下部间隔有布水孔，布水孔正对池底，布水孔两侧安装有反射翼板（导流板），使出水均匀散布于池底。（1）配水支管直径不小于50mm，出水孔向下距池底约20cm，单孔服务面积约0.51.5m2。（2）出水孔最小孔径不宜小于15mm，以免进水中的杂物堵塞孔眼，一般孔径在1525mm之间，孔口流速不小于1.5m/s。（3

47、）配水支管应位于服务面积的中心，配水支管上出水孔距池底的高度约2025cm，孔口流速不小于2m/s。（4）为增加出水孔的流速，有条件时可采用脉冲间隙进水。2、布水干管：取干管进水流速V=1.4m/s，则干管管径，选直径为250mm的铸铁管，壁厚为10mm。3、布水支管：取布水支管的中心间距为2m，则间距数为个，则支管总数为根，靠近池壁两侧的间距为每根支管的进口流量，所以采用管径为D=50mm的布水支管，则流速为每根支管的长度为：其中：B水解酸化池的宽度，m； D干管管径，m。4、出水孔：取单孔服务面积，则孔数个。取孔径D=15mm，孔口流速为：每根支管孔眼数个，取14个每排孔眼中心距，取0.7

48、m。3.5.3水解池出水系统在反应器中部设两条出水支渠，池边设出水总渠一条。渠内侧设溢流堰，出水渠保持水平，出水有一个出水口排出。1、出水总渠设计流量Q=0.059m3/s，（1）渠宽（b）设水力坡度i=0.005，则流量模段取安全系数k=1.2，则渠宽（2）渠中水深（h）综合上述，则方程为解方程可得h=0.17m则渠宽b=0.31m，水深h=0.17m（3）校核渠中水流流速约为，符合明渠均匀流要求2、出水支渠设计总流量Qmax=0.059m3/s，支渠流量q=Q/2=0.03m3/s（1）渠宽（b）设水力坡度i=0.005，则流量模段取安全系数k=1.2，则渠宽（2）渠中水深（h）解方程可得

49、h=0.14m则渠宽b=0.23m，水深h=0.14m（3）校核渠中水流流速约为，符合明渠均匀流要求3、溢流堰设计计算（1）溢流堰尺寸溢流负荷为12L/(ms)，本设计溢流负荷取f=2.0L/(ms)，则堰上水面总长为设计三角堰，堰高H=40mm，堰口宽B=80mm，堰上水头h=30mm，堰口水面宽b=60mm，则三角堰数量个，取500个则出水堰总长为：44m设计堰板长（80+30）25=2750mm，共20块堰板，每块25个堰口。（2）校核每个堰出水流率为：（m3/s）按三角堰计算，则堰上水头为 符合要求。3.5.4排泥系统（1）水解酸化池的排泥系统设计条件：水解酸化池不设填料时，污泥层高度

50、对啤酒废水来说一般在2.52.8m，建议清水渠高度在污泥层顶面以上2.02.5m。污泥的排放可采用定时排泥，泥排泥夏季一般12次，冬季一般每2天1次。具体排泥次数最好根据泥层界面高度和污泥浓度综合考虑。最好在反应器中设置泥层界面仪和污泥浓度计。（2）排泥系统设计本设计水解池采用定期排泥，每天排泥一次。采用管式多点排泥，距池底2m处设排泥管。排泥管用直径为200mm的管径。3.6生物接触氧化池计算3.6.1 生物接触氧化池设计计算已知进水流量Q=5000m3/d=208m3/h，平均进水BOD5浓度La=295mg/L，设计平均出水BOD5浓度Lb=60mg/L，有机负荷采用1900gBOD5/

51、(m3d)，有效接触时间 t=3h。则接触氧化池的容积： 取接触氧化填料总高度：H=3m 则 接触氧化池总面积： （m2） 取接触氧化池格数：n=10 则 每个接触氧化池面积： （m2）取20 m225 m2 每格接触池尺寸为： 校核有效接触时间： h3h（合格） 取h1超高为0.6m，h2=0.5m，h3=0.6m，h4=0.5 则接触氧化池高度：H0=H+h1+h2+(m-1)h3+h4=3+0.6+0.5+(1-1)0.6+0.5=4.6(m)污水在池内的实际停留时间： =3.8（h） 选用150分柱形状弹性填料，则填料总体积： （m3）3.6.2 曝气系统计算1、采用鼓风曝气供氧，选气水比为1：15，则所需气量： D=D0Q=155000=75000m3/d=3125 m3/h=52.08 m3/min2、空气管系统计算 在相邻的两格的隔墙上设一根干管，共10根干管。在每根干管上设5对配气竖管，共10条配气竖管。全池共设100条配气竖管。每根竖管的供气量为： （m3/h） 每格平面面积： （m2） 每个空气扩散器的服务面积按0.5 m2，则所需空气扩散器总