1、畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 43 頁 共 43 頁1概述啤酒行業(yè)是食品工業(yè)中耗水量較大的行業(yè)，雖然各企業(yè)間有較大差別，一般來說每生產(chǎn)1t啤酒的耗水量從825t不等。以生產(chǎn)1t啤酒產(chǎn)生20m3廢水計算，我國啤酒工業(yè)每年排放的廢水量達3.72億m3，而多數(shù)啤酒廠尚未進行綜合利用和廢水處理，因而給環(huán)境造成嚴重污染。啤酒廢水屬于中等濃度有機廢水。一般COD為15003000mg/L，BOD5為10001500mg/L，BOD5/COD的比值為0.50.6，表明其可生化性較好，污染物中的有機物容易降解。啤酒生產(chǎn)工藝的每道工序都產(chǎn)生固體廢棄物和廢水。其生產(chǎn)工藝與主要污染源見圖1.1。粗精選浸 麥發(fā) 芽除 根干

2、燥小 麥貯 存粉 碎選分級噴射液化大 米沉 淀煮 沸麥汁過濾糖 化粉 碎包 裝濾 酒發(fā) 酵酵母增殖冷 卻排水溝鍋 爐廢酵母酵母回收CO2回收廢水廢水廢水處理站圖1.1 啤酒生產(chǎn)工藝與主要污染源流程啤酒廠廢水的主要來源有麥芽生產(chǎn)過程的洗麥水、浸麥水、發(fā)芽降溫噴霧水、麥糟水、洗滌水、凝固物洗滌水；麥汁制備過程的糖化、過濾洗滌水；發(fā)酵過程的發(fā)酵罐洗滌、過濾洗滌水；罐裝過程的洗瓶、滅菌、破瓶啤酒及冷卻水和成品車間洗滌水；另外還有辦公樓、食堂、宿舍和浴室的生活污水。麥芽制備工段產(chǎn)生的廢水主要來自浸麥、洗麥工序。浸麥即用水浸漬大麥，其目的在于使麥粒吸水和吸氧、洗滌塵土、除雜以及除微生物，并將麥皮內(nèi)的部分有

3、害成分浸出，為發(fā)芽提供條件。整個浸漬周期一般為23d，每浸漬1t大麥大約耗水1860m3，浸漬廢水中主要含有大麥粒、癟大麥、麥芒、麥皮和泥砂等懸浮固體，以及浸漬過程中大麥內(nèi)溶出的如單寧、礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)、苦味質(zhì)等。每浸漬1t大麥產(chǎn)生COD約1012kg或BOD5約56kg。每制成1t成品酒，產(chǎn)生COD約2kg或BOD5約1kg。在麥汁制備即糖化過程中，排出的廢水主要為麥汁冷卻水、糖化鍋洗滌水、麥糟、熱凝固物和酒花糟。在麥汁制備工段，每制成1t成品酒，產(chǎn)生COD約7.24kg或BOD約3.77kg。發(fā)酵工段除產(chǎn)生大量的冷卻水外，還有發(fā)酵罐洗滌水、廢消毒液、酵母漂洗水和冷凝固物。在發(fā)酵工段，每制成t

4、成品酒，COD約8.3kg或BOD5約5kg。在成品酒工段，主要污染物來自濾酒工序的酒渣、部分濾酒材料和殘酒，以及含有殘酒和酒泥的洗桶、洗瓶排水。在成品酒工段，每制成t成品酒，產(chǎn)生COD約7.5kg或BOD約4kg。從上述分析可知，啤酒廠生產(chǎn)過程中排放的廢水主要污染物為COD、BOD5、SS。國內(nèi)啤酒廠廢水的水質(zhì)可見表1.1。表1.1 國內(nèi)啤酒廠廢水水質(zhì)情況廢水種類廢水來源占總廢水量（）COD（mg/L）混合廢水COD（mg/L）高濃度有機廢水麥糟水、糖化車間的刷鍋水5102000400020003000發(fā)酵車間的前酵罐、后酵罐洗滌水、洗酵母水等202520003000低濃度有機廢水制麥車間浸

5、麥水、刷鍋水、沖洗水等2025300400300700罐裝車間的酒桶、酒瓶洗滌水3040500800冷卻水及其他各種冷凝水、冷卻水及殺菌水無有機污染物100由表1.1可見，啤酒生產(chǎn)廢水主要來自兩個方面，一是大量的冷卻水（糖化、麥汁冷卻、發(fā)酵等），二是大量的洗滌水、沖洗水（各種罐洗滌水、瓶洗滌水等）。由此可見，啤酒廢水的特點是水量大，無毒有害，屬中等濃度有機廢水。2建設(shè)規(guī)模及水質(zhì)水量本系統(tǒng)待處理的啤酒廢水來自工廠各工段所排放的生產(chǎn)廢水及生活污水。處理站的建設(shè)規(guī)模為日處理啤酒廢水5000m3/d，污水總變化系數(shù)KZ為1.3。污水經(jīng)處理后達到污水綜合排放標準（GB89781996）中規(guī)定的二級新擴改

6、標準。本廢水處理站進出水水質(zhì)情況見表2.1。表2.1 生產(chǎn)廢水水質(zhì)及排放要求項 目COD（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）PH值進 水200090060069排放要案選擇3.1 方案選擇的原則3.1.1 技術(shù)先進、工藝合理、適用性強、有較好的耐沖擊性和可操作性。3.1.2 處理效果穩(wěn)定，有害物去除率高，處理后的廢水可穩(wěn)定達到國家規(guī)定的排放標準。3.1.3 運行、管理、操作方便，設(shè)備維護簡便易行。3.1.4 運行費用（電費、藥劑費）低，降低運行成本。3.1.5 基建投資省，占地面積小。3.1.6 污泥量少，脫水性能好；3.1.7 對有毒有害物質(zhì)具有一定的去

7、除效果。3.2 方案比較啤酒廢水屬于中等濃度有機廢水，其BOD5/COD一般在0.5以上，屬于可生化性較好的廢水，污染物中的有機物較容易生物降解，宜采用以生化處理為主的工藝流程。在我國，采用生化法處理啤酒廢水的工藝流程主要有以下三種： 生物接觸氧化化學凝聚氣浮工藝 UASB工藝CASS工藝 水解（酸化）曝氣生物濾池工藝眾所周知，利用生物接觸氧化化學凝聚氣浮工藝的處理效率高，SS、BOD5、COD處理效率高達90%以上，但能耗大，運行費用高，而且存在積泥清除困難和清泥不及時等問題。近年來，國內(nèi)也有幾家啤酒廠采用上流式厭氧污泥床（UASB）好氧處理工藝。該方法技術(shù)簡單，成本低、效率高、可回收能源。

8、但調(diào)試周期長，顆粒污泥培養(yǎng)時間長，厭氧菌對廢水中懸浮物含量、PH值、溫度、要求苛刻、操作管理也復雜。而且CASS池如設(shè)計或運行不當，填料可能堵塞，此外布水、曝氣不易均勻，可能在局部出現(xiàn)死角。為了解決UASB的上述問題，將UASB反應器的運行方式改變?yōu)椴糠謪捬?，即主要在厭氧反應的水解和酸化階段（這也是稱為水解曝氣生物濾池工藝的原因），從而在反應器中取消了三相分離器，使得反應器結(jié)構(gòu)十分簡單，便于放大。雖然水解反應器的停留時間很短，但分別可取得45.7%、42.3%、93.0%的COD、BOD5和SS的去除率。同時，加上曝氣生物濾池屬于生物膜法處理工藝，其處理污水的高效性是通過濾池內(nèi)的高濃度微生物量

9、實現(xiàn)的；其高效節(jié)能性是通過陶粒濾料對曝氣產(chǎn)生的氣泡的不斷切割，延長了氣泡在濾池中的停留時間，使微生物、污水、空氣三者能夠充分接觸。上述三種工藝方案的主要技術(shù)經(jīng)濟指標對比，如下表3.1。表3.1 幾種方案技術(shù)經(jīng)濟指標對照表工藝項目生物接觸氧化化學凝聚氣浮工藝UASBCASS工藝水解（酸化）曝氣生物濾池工藝處理效果(按二級標準)可達標可達標可達標基建投資高高低能耗高低低占地面積較少大少可操作性復雜難控制簡便4廢水處理工藝流程4.1 廢水處理工藝流程圖廢水處理工藝流程方框圖見圖4.1。回流泵提升泵污泥水解酸化池調(diào)節(jié)池格柵啤酒廢水沉淀池污泥上清液柵渣外運清液污泥池污泥泵污泥濃縮池濃漿泵壓濾機反沖出水干

10、泥外運達標排放清水池中間水池過濾泵曝氣生物濾池鼓風機反沖泵圖4.1 工藝流程方框圖4.2 工藝流程簡介4.2.1 工藝流程說明生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的啤酒廢水在進入生化處理系統(tǒng)前先經(jīng)過格柵，以截留較大的懸浮物和漂浮物，減輕后續(xù)處理單元的處理負荷。之后的廢水進入調(diào)節(jié)池，以調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，為后續(xù)處理提供穩(wěn)定的水力負荷及有機負荷。經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)后的廢水由泵打入水解池。在水解池內(nèi)啤酒廢水內(nèi)的有機物通過水解反應，將大分子物質(zhì)水解為小分子物質(zhì)，難溶于水的有機物轉(zhuǎn)化為易溶于水的有機物，水解池處理后的廢水其有機物濃度已大大降低，隨后自流入沉淀池進行泥水分離。上清液進入中間水池，中間水池內(nèi)的廢水通過泵打入曝氣生物濾池進行進

11、一步生化處理，以降解水解池出水中殘余的有機物。經(jīng)曝氣生物濾池處理過的廢水經(jīng)過清水池達標排放。由沉淀池沉淀下來的污泥除部分回流外，剩余污泥直接進入污泥池，污泥池內(nèi)的污泥定期用污泥泵打入污泥濃縮池濃縮，濃縮后的污泥由螺桿泵打入帶式壓濾機進行脫水處理，脫水后得到的泥餅含水率小于80%，比重大于1.2g/cm3。泥餅是很好的有機肥料，無毒害，可直接用于肥田，也可視同一般工業(yè)垃圾處置。污泥濃縮池的上清液和帶式壓濾機的濾出水回流到調(diào)節(jié)池循環(huán)處理。曝氣生物濾池需鼓入壓縮空氣，向廢水中充氧，以保證好氧微生物的生命代謝活動。壓縮空氣由離心風機提供，曝氣生物濾池采用高效曝氣頭曝氣。4.2.2 處理工藝特點水解（酸

12、化）曝氣生物濾池工藝的特點是： 水在好氧生化處理前，先經(jīng)生物水解（在兼性微生物作用下水解和酸化）處理，可使大分子有機污染物小分子化，非溶性有機物水解為溶解性物質(zhì)，使難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解物質(zhì)，提高污水的可生化性，為后續(xù)好氧處理創(chuàng)造良好的生化條件。因而提高了整個廢水處理站的BOD5、COD去除率。 水解工藝是一種憑自然界大量的兼養(yǎng)生物的代謝作用來降解（轉(zhuǎn)化）有機物，它不需要鼓風曝氣，不需要采用其他手段充氧，因而可以節(jié)省能耗，對啤酒廢水來說，至少有50%的COD可依靠兼性微生物降解，因而比全好氧工藝節(jié)省能耗50%左右。 水解工藝運行穩(wěn)定，受外界氣溫變化影響小。水溫的適應范圍為540。冬、夏

13、出水，COD去除率幾乎無差異。 水解池不產(chǎn)生如厭氧反應那樣的惡臭。水解池可設(shè)計成立體式池型，在池基地耐力許可的條件下，有效池深可達8.59m，可比常規(guī)方法節(jié)省用地2530%。 一般來說，各污水站都設(shè)有調(diào)節(jié)池。可利用該池作為水解池，實現(xiàn)一池多用。 水解工藝的產(chǎn)泥量為全耗氧工藝的1/3，可節(jié)省污泥處理系統(tǒng)的投資。另外，曝氣生物濾池與其他生物處理方法相比還具有以下幾個優(yōu)點： 較小的池容和占地面積曝氣生物濾池的BOD5容積負荷可達到56kgBOD5/（m3d），是常規(guī)活性污泥法或接觸氧化法的612倍，所以它的池容和占地面積只有活性污泥法或接觸氧化法的1/10左右，大大節(jié)省了占地面積和大量的土建費用。

14、高質(zhì)量的處理出水BOD5容積負荷為6kgBOD5/（m3d）時，其出水SS和BOD5可保持在10mg/L以下，COD可保持在60mg/L以下，遠遠低于國家污水綜合排放標準之一級標準。 簡化處理流程由于曝氣生物濾池對SS的生物截流作用，使出水中的活性污泥很少，故不需設(shè)置二沉池和污泥回流泵房，處理流程簡化，使占地面積進一步減少。 基建費用、運轉(zhuǎn)費用節(jié)省由于該技術(shù)流程短、池容積小和占地省，使基建費用大大低于常規(guī)二級生物處理。同時，粒狀填料使得充氧效率提高，可接生能源消耗。 管理簡單曝氣器生物濾池抗沖擊負荷能力很強，沒有污泥膨脹問題，微生物也不會流失，能保持池內(nèi)較高的微生物濃度，因此日常運行管理簡單，

15、處理效果穩(wěn)定。 設(shè)施可間斷運行由于大量的微生物生長在粒狀填料粗糙多孔的內(nèi)部和表面，微生物不會流失，即使長時間不運轉(zhuǎn)也能保持其菌種如長時間停止不用后再使用，其設(shè)施可在幾天內(nèi)恢復正常運行。故擬采用水解曝氣生物濾池工藝處理本工程廢水。4.3 廢水處理效率曝氣生物濾池調(diào)節(jié)池水解池沉淀池啤酒廢水Q=5000m3/d進水COD(mg/L) 2000 1800 900COD去除率(%) 10 50 89出水COD(mg/L) 1800 900 100150進水SS(mg/L) 600 480 192SS去除率(%) 20 60 50出水SS(mg/L) 480 192 960.2，故采用機械清渣。5.1.6

16、 旋轉(zhuǎn)式細格柵機械細格柵選用旋轉(zhuǎn)式格柵除污機一臺，其主要性能參數(shù)見表5.1.1。表5.1.1 旋轉(zhuǎn)式格柵除污機主要技術(shù)參數(shù)型號安裝角度間隙電機功率運動速度設(shè)備寬排渣高度XGS5007080.752.25008005.2 廢水調(diào)節(jié)池由于啤酒廢水屬于發(fā)酵工業(yè)，其廢水具有間隙排放的特點，因此造成水量和水質(zhì)的波動較大。水量和水質(zhì)的較大波動直接影響到后續(xù)處理設(shè)施的穩(wěn)定運行，所以必須設(shè)置容積較大的調(diào)節(jié)池，以對水量和水質(zhì)進行調(diào)節(jié)。本設(shè)計調(diào)節(jié)池選用矩形池子，為半地下式，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。V=QT式中 V調(diào)節(jié)池容積，m3；Q進水流量，m3/s；T調(diào)節(jié)時間，h。取調(diào)節(jié)時間T為4h，則：V=45000/24=833

17、.3m3調(diào)節(jié)池尺寸。取池內(nèi)水深h為3m，則調(diào)節(jié)池平面面積為：S=833.3/3=277.8m2取S=280m，長L=20m，寬B=14m，平面尺寸為20m14m。設(shè)定廢水處理站室外地坪為0.000m，進水渠內(nèi)水面標高為-0.700m。調(diào)節(jié)池超高取0.3m，則調(diào)節(jié)池實際水深為H=0.7+3=3.7m。所以調(diào)節(jié)池最終尺寸為長寬高=20m14m3.7m。調(diào)節(jié)池向水解池提升廢水所用提升泵選用KWQ型潛水排污泵二臺，一用一備，其性能參數(shù)如表5.2.1。表5.2.1 KWQ型潛水排污泵性能表型號排出口徑mm流量m3/h揚程m轉(zhuǎn)速r/min功率KW重量KgKWQ200-250-15-18.520025015

18、145018.54205.3 水解酸化池水解（酸化）池具有改善污水可生化性的特點，同時也可以去除廢水中的部分有機物，并減少最終排放的剩余污泥量。水解（酸化）反應池的設(shè)計主要包括池體的設(shè)計和布水系統(tǒng)的設(shè)計。5.3.1 水解池的有效容積W=式中 W 水解池的有效容積，m3；進出水COD的差值，mg/L；COD的容積負荷率，kgCOD/(m3d)，取 3kgCOD/(m3d)；=2000(1-10%)-2000(1-10%)(1-50%)=900mg/LW=1500m3水解池的總面積A為：A=取水解池填料層高度為3.5m，則水解池截面積為：A=428.6m2將水解池分為8格，每格面積為a=53.6m

19、2取池寬為3m，則池長為18m。底部布水區(qū)的高度取0.5m，清水區(qū)高度在填料層以上0.5m，超高取0.5m，則水解池總高為H=3.5+0.5+0.5+0.5=5m。水解池最終尺寸為818m3m5m。校核接觸時間t=水解池選用組合纖維填料1512m3，其主要技術(shù)參數(shù)見表5.3.1。表5.3.1 組合纖維填料主要技術(shù)參數(shù)型號塑料環(huán)片直徑(mm)填料直徑(mm)單片間距離(mm)理論比表面積(m2/m3)ZV-150-80751508020005.3.2 布水系統(tǒng)采用穿孔墻布水，取孔數(shù)為6個，單孔流量為：q=0.058/6=0.0097m3/s取方形孔，孔口尺寸取位300mm200mm，則孔口流速為

20、：根據(jù)水解池格墻的寬度布孔，則孔間距為500 mm，孔邊距為200mm。5.3.3 布氣系統(tǒng)設(shè)計采用穿孔管布氣，此階段廢水中的COD去除率為50%。需氣量按表面曝氣強度計算，取為3m3/(m2h)。則水解池的總需氣量為：GS=81833.63=1296m3/h5.3.3.1 干管空氣流量取空氣干管流速為10m/s，則干管直徑取=200mm，則空氣干管氣體流速為。5.3.3.2 支管單格水解池需氣量G=GS/8=1296/8=162m3/h。水解池采用穿孔管曝氣攪拌，防止底部污泥沉積。每根穿孔管長度取為4.5m，每格水解池布置二行四列，則每根穿孔管的空氣流量為：取空氣支管流速為8m/s，則支管直

21、徑取=32mm，則空氣支管氣體流速為。5.3.3.3 孔眼布置取孔眼直徑5mm，則=19.6mm2取孔眼流速為，單個孔眼流量為：每根支管孔眼數(shù)為個校核孔眼流速為5.3.4 污泥產(chǎn)量按每去除1KgCOD產(chǎn)生0.2Kg污泥計算，則水解池的污泥產(chǎn)量W為：5.4 中間沉淀池采用豎流式沉淀池，兩座。5.4.1 中心管直徑設(shè)中心管內(nèi)流速v0=0.03m/s，則每池最大設(shè)計流量q為：q=Q/2=0.029m3/s中心管截面積為A0=q/v0=0.029/0.03=0.97m2中心管直徑為d0=1.1m喇叭口直徑為d1=1.35d0=1.5m反射板直徑為d2=1.3d1=1.31.5=1.9m5.4.2 沉淀

22、池有效水深即中心管的高度：h2=3.6vt式中 v廢水上升流速，mm/s；t沉淀時間，h。取廢水上升流速v為0.8mm/s，沉淀時間t為1h，則：h2=3.60.81=2.88m5.4.3 中心管喇叭口到反射板之間的間隙高度h3=式中 v1廢水上升流速，m/s；取廢水上升流速v1為0.02m/s，則：h3=0.3m5.4.4 沉淀池有效斷面面積即沉淀區(qū)面積，A1=0.029/0.0008=36.25m25.4.5 沉淀池總面積和池徑沉淀池總面積A=A0+A1=0.97+36.25=37.22m2沉淀池直徑D=6.9m，取D=7m。5.4.6 污泥斗高度及污泥斗容積取截頭圓錐下部直徑為0.4m，

23、污泥斗傾角為55，則：h5=tg55=4.71m污泥斗容積V為：V=(R2+Rr+r2)式中 R截頭圓錐上部半徑，m；r截頭圓錐下部半徑，m。截頭圓錐上部半徑R=D/2=3.5m，截頭圓錐下部半徑r=0.2m。V=4.71(3.52+3.50.2+0.22)=64m35.4.7 沉淀池的總高度H=h1+h2+h3+h4+h5式中 h1超高，m；h4緩沖層高度，m。取超高h1為取0.3m，緩沖層高度h4為0.3m。H=0.3+2.88+0.3+0.3+4.71=8.5m5.4.8 集水系統(tǒng)集水系統(tǒng)采用三角堰匯水槽和環(huán)形集水槽。5.4.8.1 三角堰集水取堰上水頭h為0.041m，采用直角三角薄壁

24、堰。單堰流量q=1.4h2.5=1.40.0412.5=0.00048m3/s，則三角堰數(shù)目為n=0.029/0.00048=60即沿池徑每6角設(shè)一個三角堰，堰寬B為：B=P/n式中 P沉淀池周長，m。B=0.37m三角堰有效截面積a=h2=0.0412=0.0017m2堰流速為u=0.00048/0.0017=0.28m/s取三角堰高度為0.05m，堰口下緣與出水槽水面的距離為0.07m。5.4.8.2 環(huán)形集水槽q環(huán)=Q/4=0.0145m3/s環(huán)形集水槽寬b取0.3m，槽底坡度il取0.1m。槽內(nèi)終點水深h1為：h1=式中 u槽內(nèi)流速，m/s。取槽內(nèi)流速u為0.5m/s，則：h1=0.0

25、145/(0.50.3)=0.097m槽內(nèi)起點水深h2為：h2=式中 hk臨界水深，m；hk=，則：h2=當流量增加一倍時，設(shè)槽內(nèi)流速為0.8m/s，則：hk=mh1=mh2=設(shè)計取槽內(nèi)水深為0.2m，則槽斷面高度為：H=0.2+0.07+0.05=0.32m5.4.8.3 集水孔取孔內(nèi)流速為1m/s，則孔面積為S=0.029/1=0.029m2孔徑D為：D=取孔徑為0.2m，則孔內(nèi)流速v為：v=0.029/(0.7850.22)=0.92m/s5.4.8.4 采用靜水壓力排泥排泥采用靜壓排泥的方式。取靜水壓力水頭2.0m，排泥管下端距池底0.2m，管上端伸出水面0.4m。為減少上浮污泥隨水排

26、入下一級處理單元，在水面距池壁0.5m處設(shè)擋板，擋板伸入水面以下0.3m，伸出水面以上0.2m。5.5 曝氣生物濾池5.5.1 濾池的總有效體積式中 進入濾池的日平均廢水量，m3/d；進出水COD的差值，mg/L； COD容積負荷率，kgCOD/(m3d)。此階段=900-100=800mg/L，取6kgCOD/(m3d)，則：取濾料層高為H=2.9m，則濾池總面積A為：A=W/H=666.7/2.9=230m2濾池分為10格，每格面積為a=A/n=230/10=23m2取方形格，則平面尺寸為4.8m4.8m。取配水室高度為h1=1.2m，同時考慮檢修人孔；承托層高度為h2=0.5m，選用鵝卵

27、石，并按一定的級配，如表5.5.1。表5.5.1 承托層級配表自上而下卵石直徑/mm卵石高度/mm245048508161001625300清水區(qū)高度取 h3=1.0m，防止反沖洗時濾料膨脹流失；取超高h4=0.5m，則生物濾池總高為：H0=h1+h2+h3+h4+H=1.2+0.5+1.0+0.5+2.9=6.1m則濾池每格最終尺寸為LBH4.8m4.86.1m。5.5.2 污水流過濾料層高度的空塔停留時間實際停留時間為式中 e空隙率。選擇頁巖陶粒，e取75.6%。5.5.3 供氣量的計算取曝氣器的充氧效率為15%，則1kgO2相當于空氣量為xm3，即：，得x=22.2m3此階段COD去除率

28、為89%，即900-100=800mg/L，去除COD總量為按去除1kgCOD需1kgO2，即需氧量為166.7kg/h。因為1kgO2相當于22.2m3空氣，則需空氣總量為：GS=166.722.2=3703.7m3/h5.5.4 供氣系統(tǒng)的設(shè)計選用鼓風曝氣，取風管干管流速為10m/s，則：管徑Dg=350mm，校核流速為10.7m/s。風管的總阻力h為：h=h1+h2式中 h1風管的沿程阻力，mmH2O；h2風管的局部阻力，mmH2O；5.5.4.1 沿程阻力式中 i單位管長阻力，mmH2O/m，在T20，標準壓力760mmH2O時，；L 風管長度，m；取為50m；溫度為T時，空氣容重的修

29、正系數(shù)。其中 溫度為T時的空氣容重（Kg/m3）；溫度為T時的空氣容重（Kg/m3）；大氣壓力為P時的壓力修正系數(shù)，L取50m。30時，=0.98。P取一個標準大氣壓，=1.0。則，5.5.4.2 局部阻力式中 局部阻力系數(shù)；風管中平均空氣流速，m/s；空氣容重，kg/m3。取局部阻力系數(shù)之和為10。在溫度為20，標準壓力760mmH2O時，空氣容重為1.205kg/m3，取T=30，則：式中 P空氣絕對壓力，大氣壓；T空氣溫度，。則，5.5.4.3 壓縮空氣的絕對壓力式中 h1、h2同前；h3充氧裝置以上濾池的水深，m；h4充氧裝置的阻力，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)或當?shù)刭Y料；h5當?shù)卮髿鈮?，mmH2O。

30、充氧裝置以上濾池的水深h3為4.4m，當?shù)卮髿鈮篽5為10.1mmH2O，選用單孔膜曝氣器，確定h4=0.28mmH2O。5.5.4.4 鼓風機所需壓力H=h1+h2+h3+h4=0.017+0.066+4.4+0.28=4.763mH2O=46.71（KPa）鼓風機所需流量為3703.7+1296=4999.7m3/h=83.33m3/min，壓力為46.71KPa，選用D型多級離心鼓風機D4561型三臺，兩用一備，其性能參數(shù)見表5.5.2：表5.5.2 D型多級離心鼓風機主要性能參數(shù)表型號進口流量(m3/min)升壓(kPa)配套電動機主機重(Kg)型號轉(zhuǎn)速(r/min)功率(KW)D45

31、614549Y250M-2W29705534005.5.4.5 單孔膜曝氣器每個單孔膜曝氣器的空氣流量為0.20.3m3/h。單個濾池需空氣量為GS=370.4m3/h=0.103m3/s，濾池面積為23m2，取空氣流量為0.25m3/h，則曝氣器個數(shù)為n=370.4/0.25=1480個。為方便安裝，實際選用曝氣器1600個，曝氣器的布置間距為120mm。5.5.5 配水系統(tǒng)的設(shè)計采用穿孔管大阻力配水系統(tǒng)。5.5.5.1 干管進水量（水泵出水量）為Q=0.058m3/s干管流速取 1.5m/s，得管徑dg=222mm，取dg=250mm，則干管流速vg=1.2m/s5.5.5.2 支管支管中

32、心間距取az=0.8m每池支管數(shù)每根支管入口流量采用支管管徑dZ=20mm，則支管流速為vZ=1.54m/s 5.5.5.3 孔眼布置采用孔眼直徑dk=8mm，單孔面積為fk=50.3mm2取孔口流速為3.5m/s，則單孔流量qk=0.000176m3/s每根支管孔眼數(shù)為支管孔眼布置設(shè)兩排，與垂線成45向下交錯排列。每根支管長度孔眼中心間距，取為780mm。5.5.6 集水系統(tǒng)設(shè)計采用三角堰和環(huán)型集水槽集水5.5.6.1 三角堰集水 取擋板到料板沉淀區(qū)距離為0.5m料板設(shè)計為60斜坡，考慮曝氣生物濾池單池面積較小，故采用周邊集水，采用直角三角薄壁堰，按單池進水量進行計算，以反沖水量進行校核。取

33、水頭h=0.02m，則單堰流量q為：三角堰數(shù)目取n為72個，則單堰流量較荷為q=0.0000806m3/s，h=0.0201m。三角堰堰寬B為：式中 P曝氣池周長，m。取三角堰堰高為0.1m，則堰寬為0.2m。曝氣生物濾池反沖時，單堰流量，則堰上水位高度h=0.067m，沒有超出三角堰的最大負荷。三角堰有效截面積a=h2=0.022=0.0004m2堰口流速為u=0.0000806/0.0004=0.20m/s堰口下緣與出水槽水面的距離為0.07m。5.5.6.2 環(huán)形集水槽以反沖水量計算環(huán)形集水槽。q環(huán)=414/(23600)=0.0575m3/s環(huán)形集水槽寬b取0.4m，槽底坡度il取0。

34、槽內(nèi)終點水深h1為：h1=式中 u槽內(nèi)流速，m/s。取槽內(nèi)流速u為0.9m/s，則：h1=0.0575/(0.90.4)=0.16m槽內(nèi)起點水深h2為：h2=式中 hk臨界水深，m；hk=，則：h2=設(shè)計取槽內(nèi)水深為0.3m，則槽斷面高度為：H=0.3+0.07+0.1=0.47m5.5.6.3 集水孔集水孔即排水管管徑，按反沖水量進行計算。取孔內(nèi)流速為1m/s，則孔面積為S=0.058/1=0.058m2孔徑D為：D=取孔徑為250mm，則孔內(nèi)流速v為：v=0.058/(0.7850.25)=1.17m/s5.5.7 反沖洗系統(tǒng)設(shè)計采用固定式表面沖洗（水沖洗強度q取5 L/(m2s)）和空氣

35、輔助擦洗（氣沖洗強度取10L/m2s）。5.5.7.1 固定式表面沖洗 干管反沖洗水量（水泵出水量）為Q=qf=523=115L/s=414m3/h。干管流速取 1m/s，得管徑dg=383mm，取dg=400mm，則干管流速vg=0.92m/s。 支管中心間距取az=0.3m每池支管數(shù)每根支管入口流量支管流速取 2.5m/s，得支管管徑dz=42mm，取dz=50mm，則支 管流速為vz=1.83m/s。 孔眼布置采用孔眼直徑dk=9mm，單孔面積為fk=63.6mm2取孔口流速為4m/s，則單孔流量qk=0.000254m3/s。每根支管孔眼數(shù)為支管孔眼布置設(shè)兩排，與垂線成45向下交錯排列

36、。每根支管長度每排孔眼中心間距，取為310mm。 孔眼水頭損失取支管壁厚=5mm孔眼直徑與壁厚之比查表6-30給水排水手冊P556，得流量系數(shù)=0.68則水頭損失，式中反沖洗泵所需水泵揚程H為：式中 Q 水泵出水量，L/s；q 沖洗強度，L/(m2s)；f 單格濾池面積，m2；H 所需水泵壓頭，m；H0集水槽頂與清水池最低水位高差，m；h1清水池與濾池間沖洗管的沿程水頭損失與局部損失之和，m；h2配水系統(tǒng)水頭損失，m；h3承托層水頭損失，m；h4濾層水頭損失，m；h5富余水頭，h5=12m。 配水系統(tǒng)水頭損失，按孔口的平均水頭損失計算式中 h2孔口平均水頭損失，m；h2=hk=1.96mq 沖

37、洗強度，L/(m2s)；k 孔眼總面積與濾池面積之比，采用0.25%0.30%；流量系數(shù)，一般為0.65。 經(jīng)承托層的水頭損失式中 H1承托層厚度，m；q 沖洗強度，L/(m2s)；取承托層高度為0.5m， 濾料層水頭損失式中 濾料的容重； 水的容重；濾料膨脹前的孔隙率；H2 濾料膨脹前的厚度，m。 濾料容重為2.3，濾料膨脹前的空隙率為75.6，則：所需水泵揚程H0=5.6m，取h1=1.0m、h5=2.0m，故：H=5.6+1.0+1.96+0.055+0.92+2.0=11.54m根據(jù)流量Q=414m3/h和壓頭H=11.54m，考慮兩座曝氣生物濾池同時反沖，反沖泵選用TQL200200

38、(I)型清水泵三臺，二用一備，其主要性能參數(shù)見表5.5.3。表5.5.3 清水泵主要性能參數(shù)表型號流量m3/h揚程m轉(zhuǎn)速r/min電機功率KW氣蝕余量m重量KgTQL200200(I)420121450223.53825.5.7.2 空氣輔助擦洗 干管反沖洗氣量為Q=qf=1023=230L/s=0.23m3/s。干管流速取 10m/s，得管徑dg=171mm，取dg=150mm，則干管流速vg=13m/s。 支管支管中心間距取az=0.4m每池支管數(shù)每根支管入口氣流量支管流速取15m/s，得支管管徑dz=29mm。取dz=32mm，則支管流速為vz=11.9m/s。孔眼布置采用孔眼直徑dk=

39、3mm，單孔面積為fk=9.42mm2。取孔口流速為25m/s，則單孔流量qk=0.000236m3/s。每根支管孔眼數(shù)為支管孔眼布置設(shè)兩排，與垂線成45向下交錯排列每根支管長度每排孔眼中心間距5.5.8 承托板配水孔采用平板式鋼筋混凝土圓孔板。以反沖洗水量Q4.84.853.6414.72m3/h0.1152m3/s設(shè)計承托板配水孔，流量系數(shù)為0.75，故：q0.1152/0.75=0.1536m3/s取鋼筋混凝土板尺寸為800mm800mm，板厚為100mm，則板數(shù)為：nba/0.644.84.8/0.6436個取開孔比為0.8%，則孔總面積為：Fk=0.640.8%=0.00512m2孔

40、型取為圓筒型，孔徑為20mm，則：fk=0.785202=0.000314m2孔數(shù)為，取為16個孔?？字行木郺800/4200mm每孔流量為：孔流速為：5.5.9 污泥產(chǎn)量按每去除1KgCOD產(chǎn)生0.3Kg污泥計算，則曝氣生物濾池的污泥產(chǎn)量W為：曝氣生物濾池產(chǎn)生的污泥在反沖洗時隨水進入調(diào)節(jié)池，其中的50%在水解池內(nèi)被消化分解，剩余污泥量為600Kg/d。5.6 中間水池中間水池是廢水打入曝氣生物濾池的過渡池，取廢水在其內(nèi)的停留時間為0.5h。選用矩形池子，為半地下式，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。V=QT式中 V調(diào)節(jié)池容積，m3；Q進水流量，m3/s；T調(diào)節(jié)時間，h。V=0.55000/24=104.2m

41、3取池內(nèi)水深h為3m，則中間水池平面面積為：S=104.2/3=34.72m2取S=35m，長L=7m，寬B=5m，平面尺寸為7m5m。設(shè)定廢水處理站室外地坪標高為0.000m，中間水池內(nèi)水面標高為-0.500m，超高取0.5m，則中間水池實際水深為H=0.5+3=3.5m。所以中間水池最終尺寸為長寬高=7m5m3.5m。過濾泵的作用是將廢水由中間水池打入曝氣生物濾池。過濾泵選用KWQ型潛水排污泵二臺，一用一備，其性能參數(shù)如表5.6.1。表5.6.1 KWQ型潛水排污泵性能表型號排出口徑mm流量m3/h揚程m轉(zhuǎn)速r/min功率KW重量KgKWQ200-250-15-18.52002501514

42、5018.54205.7 清水池清水池考慮連續(xù)反沖兩個生物濾池的用水量。單個生物濾池的沖洗水量Q為：式中 q沖洗強度，L/(m2s)；f單格濾池面積，m2；t反沖洗時間，s。取反沖洗時間t為6min，則取清水池的容積為245m3(7m7m5m)。5.8 污泥系統(tǒng)設(shè)計啤酒污水處理過程產(chǎn)生的污泥來自以下四部分，具體見表5.8.1。表5.8.1 啤酒廢水污泥的性質(zhì)和數(shù)量污泥種類污泥量(KgMLSS/d)含水率(%)容重(Kg/m3)體積(m3/d)處置方法格柵柵渣336Kg柵渣/d809600.35直接外運水解池污泥90098102045進入污泥池沉淀池污泥48098102024進入污泥池曝氣生物濾

43、池污泥60098102030進入污泥池進入污泥池污泥合計198098102099進入污泥濃縮池5.8.1 污泥池污泥池是各處理單元產(chǎn)生的污泥打入污泥濃縮池濃縮的過渡池。設(shè)計污泥池存儲一天產(chǎn)生的污泥，即99m3。選用矩形池子，為地下式，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。取池內(nèi)水深h為3m，則污泥池平面面積為：S=99/3=33m2取長L=6.6m，寬B=5m，則平面尺寸為6.6m5m。設(shè)定廢水處理站室外地坪標高為0.000m，污泥池內(nèi)水面標高為-0.500m，超高取0.5m，則污泥池實際水深為H=0.5+3=3.5m。所以污泥池最終尺寸為長寬高=6.6m5m3.5m。污泥泵的作用是將污泥由污泥池打入污泥濃縮池。污

44、泥泵選用KWQ型潛水排污泵二臺，一用一備，其性能參數(shù)如表5.8.2。表5.8.2 KWQ型潛水排污泵性能表型號排出口徑mm流量m3/h揚程m轉(zhuǎn)速r/min功率KW重量KgKWQ65-37-13-365371329003805.8.2 污泥濃縮池污泥濃縮池選用重力式污泥濃縮池。5.8.2.1 設(shè)計參數(shù)固體通量M=40kg/(m2d)；水力負荷q=5m3/(m2d)濃縮時間取T=16h；設(shè)計污泥量Q=99m3/d；濃縮后污泥含水率96%。5.8.2.2 表面積計算按固體通量計算污泥濃縮池表面積F1為：按水力負荷計算污泥濃縮池表面積F2為：因F1F2，故選取污泥濃縮池表面積F為49.5m2。5.8.

45、2.3 直徑設(shè)計采用兩座圓形污泥濃縮池，則每座污泥濃縮池的直徑D為：取D=5.6m，則污泥濃縮池實際面積A=49.26m25.8.2.4 高度污泥在池中的有效停留時間T取16h，則污泥濃縮池的有效高度h2為：污泥斗下圓臺直徑d取0.8m，高度h4取3m，超高h1取0.36m，緩沖層高h3取0.5m，則污泥濃縮池總高度H為：H=h1+h2+h3+h4=0.36+1.34+0.5+3=5.2m5.8.3 污泥脫水設(shè)備5.8.3.1 濃漿泵濃縮后的污泥由濃漿泵打入帶式壓濾機進行脫水處理。濃漿泵選用自吸式無堵塞排污泵兩臺，一用一備，其性能參數(shù)見表5.8.3。表5.8.3 自吸式無堵塞排污泵技術(shù)性能參數(shù)

46、表型號流量m3/h揚程m電機功率KW氣蝕余量m自吸高度m重量KgZW653018301844.55.52005.8.3.2 帶式壓濾機選用帶寬為1000mm的帶式壓濾機一套，其性能參數(shù)如表5.8.4。表5.8.4 帶式壓濾機主要技術(shù)性能參數(shù)表型 號DY1000處理量（m3/h）1.48濾帶有效寬度（mm）1000濾帶運行速度（m/min）1.47重力過濾面積（m2）5.6壓榨過濾面積（m2）6.8清洗水壓力（Mpa）0.45電機功率（KW）1.5外形尺寸（長寬高）（mm）375017601850設(shè)備質(zhì)量（Kg）33006主要土建、設(shè)備表6.1 主要處理構(gòu)筑物主要處理構(gòu)筑物見表6.1。表6.1

47、主要處理構(gòu)筑物一覽表序號名稱外形尺寸（m）數(shù)量1格柵2.170.51.041座2調(diào)節(jié)池20143.71座3水解池18358座4沉淀池78.52座5中間水池753.51座6曝氣生物濾池4.84.86.110座7清水池7751座8污泥池6.653.51座9污泥濃縮池5.65.22座10污泥脫水工房691座11風機房651座12其他用房434座6.2 主要設(shè)備材料主要設(shè)備材料見表6.2。表6.2 主要設(shè)備材料一覽表序號名稱型號數(shù)量功率KW備注1機械細格柵XGS5001臺0.752提升泵KWQ200-250-15-18.52臺18.5一用一備3組合纖維填料ZV-150-801512m34污泥泵KWQ65-37-13-32臺3一用一備5反沖泵TQL200200(I)3臺22二用一備6過濾泵KWQ200-250-15-18.52臺18.5一用一備7濃漿泵ZW6530182臺4一用一備8離心鼓風機D45613臺55二用一備9帶式壓濾機DY10001臺1.57主要技術(shù)經(jīng)濟指標7.1 建設(shè)規(guī)模（處理能力）廢水處理站的處理能力為5000m3/d。7.2 占地面積廢水處理站總占地面積約2600m3，構(gòu)筑物實際占地面積約為1500m3，折合每立