目 录录
摘要摘要 …………………………………………………………………………………………
1
关键词关键词 ……………………………………………………………………………………… 1 Abstract Abstract ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 1 Key words Key words………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 1 1 1 概述………………………………………………………………………………………概述………………………………………………………………………………………
1 1.1 1.1 研究目的与意义………………………………………………………………………研究目的与意义……………………………………………………………………… 1 1.
2 1.2 国内外研究现状………………………………………………………………………国内外研究现状……………………………………………………………………… 2 1.
3 1.3 拟采用设计流程………………………………………………………………………拟采用设计流程……………………………………………………………………… 2 1. 4 1.4 预计处理效果…………………………………………………………………………预计处理效果………………………………………………………………………… 2 2 2 啤酒废水处理构筑物设计与计算………………………………………………………啤酒废水处理构筑物设计与计算……………………………………………………… 2 2.1 2.1 粗格栅和细格栅………………………………………………………………………粗格栅和细格栅……………………………………………………………………… 2 2.1.1 2.1.1 粗格栅………………………………………………………………………………粗格栅……………………………………………………………………………… 2 2.1.2 2.1.2 细格栅………………………………………………………………………………细格栅……………………………………………………………………………… 2 2.2 2.2 调节沉淀池的设计计算………………………………………………………………调节沉淀池的设计计算……………………………………………………………… 2 2.2.1 2.2.1 设计说明……………………………………………………………………………设计说明……………………………
……………………………………………… 2 2.2.2 2.2.2 设计参数……………………………………………………………………………设计参数…………………………………………………………………………… 2 2.2.
3 2.2.3 设计计算……………………………………………………………………………设计计算……………………………………………………………………………
3 2.3 UASB 反应器的设计计算……………………………………………………………… 3 2.3.1 2.3.1 设计说明……………………………………………………………………………设计说明…………………………………………………………………………… 3 2.3.2 2.3.2 运行流程……………………………………………………………………………运行流程…………………………………………………………………………… 3 2.3.3 2.3.3 设计计算……………………………………………………………………………设计计算……………………………………………………………………………
3 2.
4 SBR 反应器的设计计算………………………………………………………………
5 2.4.1 2.4.1 设计说明……………………………………………………………………………设计说明…………………………………………………………………………… 5 2.4.2 2.4.2 运行流程……………………………………………………………………………运行流程…………………………………………………………………………… 5 2.4.3 2.4.3 设计计算……………………………………………………………………………设计计算…………………………………………………………………………… 5 3 3 污泥处理设计……………………………………………………………………………污泥处理设计……………………………………………………………………………
6 3.1 3.1 重力溶缩池的设计计算………………………………………………………………重力溶缩池的设计计算……………………………………………………………… 6 3.1.1 3.1.1 设计说明……………………………………………………………………………设计说明…………………………………………………………………………… 6 3.1.2 3.1.2 设计参数……………………………………………………………………………设计参数…………………………………………………………………………… 6 3.1.3 3.1.3 设计计算……………………………………………………………………………设计计算……………………………………………………………………………
7 3.2 3.2 机械脱水间的设计计算………………………………………………………………机械脱水间的设计计算………………………………………………………………7 3.2.1 3.2.1 设计说明……………………………………………………………………………设计说明……………………………………………………………………………7 3.2.2 3.2.2 设计参数……………………………………………………………………………设计参数……………………………………………………………………………8 3.2.3 3.2.3 设计计算……………………………………………………………………………设计计算……………………………………………………………………………8 4 4 结论………………………………………………………………………………………结论………………………………………………………………………………………8 致谢致谢 …………………………………………………………………………………………9 参考文献参考文献 ……………………………………………………………………………………
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啤酒厂污水处理工艺设计
环境科学专业学生环境科学专业学生
指导老师指导老师
摘要：啤酒废水水质的主要特点是含有大量的有机物，属高浓度有机废水，故其生化需氧量也较大,
不经处理会对环境造成巨大污染，故要求处理后的排放水要严格达到国家二级排放标准不经处理会对环境造成巨大污染，故要求处理后的排放水要严格达到国家二级排放标准,，即：即：BOD BOD BOD≤≤30mg/ L 30mg/ L，，COD COD≤≤100mg/ L 100mg/ L，，SS SS≤≤70mg/ L 70mg/ L。经分析知该处理水质属易生物降解又无明显毒性的废水，。经分析知该处理水质属易生物降解又无明显毒性的废水，可采用两级生物处理以使出水达标。一级处理主要采用物理法，用来去除污水中的悬浮物质和无机物。二级处理主要采用生物法二级处理主要采用生物法,，包括UASB 法和SBR 法，可有效去除污水中的BOD BOD、、COD COD。。工艺流程为：啤酒废水→啤酒废水→ 格栅格栅 → 调节沉淀池调节沉淀池 → UASB 反应器→反应器→ SBR SBR 池 →污泥处理系统→处理水。整个工艺具有总投资少，处理效果好，工艺简单，占地面积省，运行稳定，能耗少的优点。有总投资少，处理效果好，工艺简单，占地面积省，运行稳定，能耗少的优点。
关键词：啤酒废水处理关键词：啤酒废水处理 高浓度有机废水高浓度有机废水 UASB UASB 法 SBR 法
Brewery sewage treatment craft design 摩信网
Student majoring in Environment science Jiang Fei
Tutor Liu Jing
Abstract ：
The main distinguishing feature of the beer waste water was that it contained the massive organic matters, matters, so so so it it it belonged belonged belonged to to to the the the high high high concentration concentration concentration organic organic organic waste waste waste water, water, water, therefore therefore therefore its its its biochemical biochemical biochemical oxygen oxygen demand was also high, so it requested the beer waste water which discharged must be strictly treated to the two effluence standard in the country, which was as following: BOD ≤30mg/ L, COD ≤100mg/ L, SS ≤70mg/ 70mg/ L. L. L. After After After the the the analysis, analysis, analysis, the the the quality quality quality of of of this this this processing processing processing water water water belonged belonged belonged to to to the the the waste waste waste water water water that that that easy easy
biology degrade and not have the obvious poison, and it could use two levels of biological treatments to cause the water drained meet the designated standard. First level of processing
mainly used the physical methods, which removed the suspended matter and the inorganic substance in the sewage. Second levels of processing processing mainly mainly mainly used used used the the the biology biology biology methods, methods, methods, consisted consisted consisted of of of UASB UASB UASB and and and SBR, SBR, SBR, which which which could could could remove remove remove BOD, BOD, COD COD in in in the the the waste waste waste water. water. water. The The The technological technological technological process process process was: was: was: Beer Beer Beer waste waste waste water water water → → → Screens Screens → → Regulates Regulates precipitating tank tank → → → Reaction Reaction Reaction tank tank of UASB UASB → → Tank of of SBR SBR →Sludge Sludge disposal disposal disposal system system system→→ Treatment Treatment water. water. The The entire entire entire technological technological technological process process process had had had the the the characteristics characteristics characteristics of of of lower lower lower investment, investment, investment, good good treatment effect, easy technology process ，using small area, running steady, and consuming lower energy.
Key words : : Beer
Beer Beer waste waste waste water water water treatment;High treatment;High treatment;High
concentration concentration concentration of of of organic organic organic waste waste waste water;UASB water;UASB water;UASB process;SBR process;SBR process
1 1 概述概述概述
1.1 1.1 研究目的与意义研究目的与意义
80年代以来，我国啤酒工业得到迅速发展，到目前我国啤酒生产厂已有800多家，据1996年统计我国啤酒产量达1 650万t ，既成为世界啤酒生产大国，又成为较高浓度有机物污染大户，啤酒废水的排放和对环境的污染已成为突出问题，引起了各有关部门的重视。由于啤酒废水中含有大量的有机物，排放对自然水体的影响非常大。基于水污染的危害性和严重性，以保护环境为宗旨，以达到国家废水排放标准为要求来设计啤酒废水排放设备，所以此处理工艺的设计旨在控制废水的COD 浓度，减少对环境的污染。
1.2 国内外研究现状国内外研究现状
“七五”以来，我国对啤酒废水的处理工艺和技术进行了大量的研究和探索，特别“七五”以来，我国对啤酒废水的处理工艺和技术进行了大量的研究和探索，特别是轻工业系统的设计院和科研单位，对啤酒废水的处理进行了各方面的试验、研究和实践，取得了行之有效的成功经验，逐渐形成了以生化为主
、生化与物化相结合的处理工艺。生化法中常用的有活性污泥法、生物膜法、厌氧与好氧相结合法、水解酸化与SBR 相组合等各种处理工艺。这些处理方法与工艺各有其特点和不足之处，但各自都有较为成功的经验。目前还有不少新的处理方法和工艺优化组合正在试验和研究，有的已取得了理想的成效，不久将应用于实践中。 1.3 拟采用的设计流程拟采用的设计流程拟采用的设计流程: : USBA-SBR 法流程 只用只用UASB 处理啤酒废水出水的COD 5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，把UASB 作为整个废水达标排放的一预处理单元，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。 1.4 1.4 预计处理效果预计处理效果董乐
设计排放废水量为3000m 3
/d /d。。COD2500mg/L,PH 值约为6。
废水经处理后，要求达到《污水综合排放标准》(GB 8978(GB 8978——1996)1996)的一级标准，其的一级标准，其主要水质指标见表1.11.1。。
表1.1 1.1 废水水质及排放标准废水水质及排放标准
红楼论坛项目项目 CODCr(mg/L) BOD5(mg/L) SS(mg/L) pH 原水原水 15001500～～3000 800800～～1600 250250～～1200 5～11 排放标准排放标准
≤100
≤30
≤70
6～9
注：该废水中的酵母、酒糟经过回收和综合利用，故COD COD、、BOD 含量降低。含量降低。
2 2 啤酒废水处理构筑物设计与计算啤酒废水处理构筑物设计与计算
2.1 2.1 粗格栅和细格栅粗格栅和细格栅 2.1.1 粗格栅
粗格栅包括平行的栅条，通常由金属制造并设计去除由进水携带而来的较大杂质。格栅可由机械装置自动清理，也可定期手动清理（实际，经常，方便）。积累的固体一般堆放一个池中并经过处理后作为固体废物处置。 2.1.2 细格栅
细格栅包括横向平行的栅条，通常由不锈钢制造，一般称为水力筛或弧形。设计去物除由进水携带细小的悬浮物(0.5mm)(0.5mm)。水力筛可自动清理污物。采用最大进流量
(375m 3
/h)/h)，设计格栅缝隙，设计格栅缝隙，设计格栅缝隙:0.5mm :0.5mm :0.5mm。。 2.2 2.2 调节沉淀池的设计计算调节沉淀池的设计计算 2.2.1 设计说明
啤酒废水的水量和水质随时间的变化幅度较大，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，由于啤酒废水中悬浮物(ss)(ss)浓度较高，此浓度较高，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。 2.2.2 设计参数
水力停留时间T=6h;T=6h；设计流量设计流量Q=3000m 3/d=125m 3/h=0.035m 3
/s
表2.1 2.1 调节沉淀池进出水水质指标调节沉淀池进出水水质指标
水质指标水质指标 COD BOD SS 进水水质进水水质(mg/L) (mg/L)
2500
960 500 去除率（去除率（%%） 7 7 50 出水水质出水水质(mg/L) (mg/L)
2325
893
250
2.2.3 设计计算
调节池设计停留时间为6h,6h，容积为容积为2500m 3
。池体温度15-4015-40℃，℃，℃，pH pH 值为4.54.5——8.58.5。。设置一台液下式搅拌器。设置一台液下式搅拌器。 2.3 UASB 反应器的设计计算 2.3.1 设计说明
UASB UASB，即升流式厌氧污泥床。，即升流式厌氧污泥床。，即升流式厌氧污泥床。UASB UASB 反应器上部设置气、液、固三相分离器，下部设置为污泥悬浮层区和污泥床层区。污水从反应器底部
流入，向上升流至反应器顶部流出，混合液在沉淀区进行固液分离，污泥自行回流到污泥床区。UASB 反应器污泥床区中污泥可保持较高浓度，污泥可实现颗粒化，具有很好的沉降性能和很高的产甲烷活性。 2.3.2 运行流程
UASB 反应器在运行过程中，包含了极为复杂的生物反应过程。厌氧反应过程中有多种微生物参加了有机污染物的转化代谢过程，并将污染物最终转化为最终产物。参加反应的厌氧微生物主要包括主要包括水解-发酵发酵((酸化酸化))细菌，乙酸化细菌和产甲烷菌。UASB 反应器集中生物转化反应与沉淀于一体，结构紧凑。废水由配水系统从反应器底部进入，通过反应区经气、固、液三相分离器后进入沉淀区。气、固、液分离后，沼气由气室收集，再由沼气管流向沼气柜。固体(污泥污泥))由沉淀区沉淀后自行返回反应区，沉淀后的处理水充出水槽排出。UASB 反应器内不设搅拌设备，上升水流和沼气产生的气流足可满足搅拌要求。搅拌要求。UASB UASB 反应器构造简单，便于操作运行。反应器构造简单，便于操作运行。 2.3.3 设计计算
设计参数选取如下：设计参数选取如下：
核雾霾容积负荷（容积负荷（Nv Nv Nv））：4.5 kgCOD/(m 3
•d)d)；； 污泥产率：污泥产率：0.1 kgMLSS/kgCOD 0.1 kgMLSS/kgCOD 0.1 kgMLSS/kgCOD；；
产气率：产气率：0.5 m 0.5 m 3
/kgCOD
设计水量Q ＝3000m 3/d=125 m 3/h=0.035 m 3
/s
表2.2 UASB 反应器进出水水质指标
水质指标水质指标 COD BOD SS 进水水质进水水质(mg/L) (mg/L) 2325 893 250 去除率（去除率（%%） 75 80 50 出水水质出水水质(mg/L) (mg/L)
581
179
125
（一）反应器有效容积和主要尺寸（一）反应器有效容积和主要尺寸
UASB 有效容积：v 0
N S Q ´=有效
V
式中式中: Q ------------- : Q ------------- : Q ------------- 设计流量，设计流量，设计流量，m m 3
/s
S 0 ------------- ------------- 进水进水COD 含量含量,mg/L ,mg/L
N v ------------- -------------容积负荷容积负荷容积负荷,kgCOD/(m ,kgCOD/(m 3
•d)
3
m 1550.5
4232535.00=´=有效V
将将UASB 设计成圆形池子，布水均匀，处理效果好，反应器的有效高度一般为4-6m
（二）配水系统设计（二）配水系统设计
本系统设计为圆形布水器，进水方式采用连续进水的运行方式。 （三）三相分离器设计（三）三相分离器设计
三相分离器设计计算草图见下图三相分离器设计计算草图见下图2.12.1：：
图2.1 UASB 三相分离器设计计算草图三相分离器设计计算草图
每天改变一点点
(1)(1)设计说明设计说明设计说明
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、气液分离器的设计。 (2)(2)沉淀区的设计沉淀区的设计沉淀区的设计
三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相同，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，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﹤）沉淀区水力表面负荷﹤1.0m/h 1.0m/h 2）沉淀器斜壁角度设为5050°°，使污泥不致积聚，尽快落入反应区内。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/h 4）总沉淀水深应大于1.5m 5）水力停留时间介于1.51.5～～2h
如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果 (3)(3)气液分离设计气液分离设计气液分离设计
d=0.01cm( d=0.01cm(气泡气泡气泡))， T=20 T=20°°С
禁播水浒
ρ1=1.03g/cm 3, ρg =1.2×10=1.2×10-3g/cm -3g/cm 3
V=0.0101cm 2/s, ρ=0.95 μ=1r V =0.0101×1.03=0.0101×1.03 =0.0104g/cm•s =0.0104g/cm•s =0.0104g/cm•s
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