xx啤酒有限公司污水處理設(shè)計方案
1 設(shè)計水量
根據(jù)用戶提供的數(shù)據(jù)：25m3,外排的廢水量為12---20m3 ,因此該工程的設(shè)計水量為:Q=10500t/d。
2 原水水質(zhì)
由于用戶沒有提供確切的污水水質(zhì)參數(shù)，所以設(shè)計按一般啤酒廢水指標(biāo)設(shè)計，即：
| 啤酒廢水水質(zhì)指標(biāo) | ||||||||||||||||
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3 達標(biāo)排放水質(zhì)
處理完的水外排，其排水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的要求，按《污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中一級標(biāo)準(zhǔn)排放設(shè)計。
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4 污水處理工藝方案
工藝流程選擇
啤酒廢水中所含的污染物質(zhì)主要是有機污染物，其可生化性比較好，一般均宜于采用生物處理方法進行處理，以往常用的處理方法是好氧生物處理方法。今年來由于厭氧處理生物技術(shù)的發(fā)展，厭氧生物處理技術(shù)也逐漸在啤酒廢水處理中推廣應(yīng)用。
考慮到基建投資、運行管理費用、出水水質(zhì)要求、操作管理難易、占地面積大小等多種因素，決定此方案采用CASS法。
CASS法其反應(yīng)池由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成，因此，對難降解有機物的去除效果更好。 進水過程是連續(xù)的，因此單個池子可獨立運行；而SBR進水過程是間歇的，應(yīng)用中一般要2個或2個以上池子交替使用。 排水是由可升降的堰式潷水器完成的，隨水面逐漸下降，均勻?qū)⑻幚砗蟮那逅懦觯畲笙薅冉档土伺潘畷r水流對底部沉淀污泥的擾動。 CASS法每個周期的排水量一般不超過池內(nèi)總水量的1/3，而SBR則為3/4，所以，CASS法比SBR法的抗沖擊能力更好。
與傳統(tǒng)活性污泥法相比，CASS法的優(yōu)點是： 建設(shè)費用低： 省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流設(shè)備，建設(shè)費用可節(jié)省10-25%。工藝流程短，占地面積少： 污水廠主要構(gòu)筑物為集水池、沉砂池、CASS曝氣池、污泥池，而沒有初次沉淀池、二次沉淀池，布局緊湊，占地面積可減少20-35%。運轉(zhuǎn)費用省： 由于曝氣是周期性的，池內(nèi)溶解氧的濃度也是變化的，沉淀階段和排水階段溶解氧降低，重新開始曝氣時，氧的濃度梯度大，傳遞效率高，節(jié)能效果顯著，運轉(zhuǎn)費用可節(jié)省10-25%。 有機物去除率高，出水水質(zhì)好： 根據(jù)研究結(jié)果和工程應(yīng)用情況，通過合理的設(shè)計和良好的管理，對城市污水，進水COD為400mg/L時，出水小于30mg/L以下。對可生物降解的工業(yè)廢水，即使進水COD高達3000mg/L，出水仍能達到50mg/L左右。對一般的生物處理工藝，很難達到這樣好的水質(zhì)。所以，對CASS工藝，二級處理的投資，可達到三級處理的水質(zhì)。 管理簡單，運行可靠： 污水處理廠設(shè)備種類和數(shù)量較少，控制系統(tǒng)比較簡單，工藝本身決定了不發(fā)生污泥膨脹。所以，系統(tǒng)管理簡單，運行可靠。污泥產(chǎn)量低，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。 具有脫氮除磷功能。 無異味。
CASS工藝特點 設(shè)備安裝簡便，施工周期短，具有較好的耐水、防腐能力，設(shè)備使用壽命長；對原水的水質(zhì)水量的變化有較強的適應(yīng)能力，處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好； 處理工藝在國內(nèi)外處于先進水平，設(shè)備自動化程度高，可用微機進行操作和控制； 整個工藝運轉(zhuǎn)操作較為簡單，維修方便，處理廠內(nèi)不產(chǎn)生污染環(huán)境的臭氣和蚊蠅；投資較省，處理成本低，工藝有推廣應(yīng)用價值。
啤酒廢水進入格柵池，在格柵的作用下去除大顆粒懸浮物和漂浮物后，自流入調(diào)節(jié)池。污水在調(diào)節(jié)池進行水量調(diào)節(jié)和均質(zhì)，后由泵提升至CASS反應(yīng)池，CASS工藝在運行時，分曝氣、沉淀、排水三個階段， 這三個階段一次在CASS反應(yīng)池中周期性進行，故CASS反應(yīng)池不需專設(shè)二沉池和污泥回流系統(tǒng)。
CASS反應(yīng)池分為三個區(qū)即生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。生物選擇區(qū)設(shè)置在CASS反應(yīng)池前端，在厭氧或兼氧條件下運行；兼氧區(qū)不僅具有輔助厭氧或兼氧條件下運行的生物選擇區(qū)，還對水質(zhì)水量變化起緩沖作用，同時具有強化反硝化的作用。
CASS反應(yīng)池采用水下曝氣機充氧，微生物得到足夠的溶解氧并且和廢水充分接觸，廢水中的可溶性有機污染物被吸附，并為微生物群體所分解，廢水得到進一步凈化。通過微生物的分解作用，去除水中的有機物，使出水滿足排放要求。
CASS反應(yīng)池的污泥排至污泥池進行好氧消化，剩余污泥較少，采用離心脫水機脫水后外運。上清液回流到調(diào)節(jié)池中進行再處理。
設(shè)計參數(shù)
1、格柵池
污水中含有一定量較大粒徑的懸浮物，為防止其對調(diào)節(jié)池中的污水提升泵產(chǎn)生影響、堵塞卡殼等，特設(shè)格柵池。污水通過格柵池自流進入調(diào)節(jié)池。
格柵池設(shè)計參數(shù)：
有效容積：220m3 建筑容積：270m3
材 質(zhì)：鋼砼結(jié)構(gòu) 數(shù) 量：1座
格柵型號：HF=900
柵 寬：900mm 凈 間 隙：1mm
安裝角度：60º
2、調(diào)節(jié)池
該池是作為污水水量調(diào)節(jié)和均質(zhì)的構(gòu)筑物。由于生活污水排放具有時段不均勻性、時變化系數(shù)較大的特點，要使生化處理系統(tǒng)較均衡地運行，盡量減少其沖擊負(fù)荷的影響，以達到理想的處理效果，則需設(shè)調(diào)節(jié)池，對污水水量進行調(diào)節(jié)并均質(zhì)，使調(diào)節(jié)池污水提升泵始終按平均處理水量向生化系統(tǒng)供水。資料統(tǒng)計，調(diào)節(jié)池有效容積按6-8倍平均小時處理量計算。內(nèi)設(shè)預(yù)曝氣系統(tǒng)，間歇瞬時供氣，既可防止污泥沉淀，又可去除一部分有機物，曝氣量為1.5～3.0m3/m2·h。考慮到此啤酒廠水量變化大，故停留時間按8h計算。池內(nèi)末端安裝潛污泵8臺，用于將水提升到CASS反應(yīng)池，七用一備。
設(shè)計參數(shù)：
有效容積：3500 m3 停留時間：8h
建筑容積：4200m3 有效深度：4.5m
材 質(zhì)：鋼砼結(jié)構(gòu) 數(shù) 量：1座
污水提升泵
型 號：150WQ110-15-7.5
流 量：Q=110m3/h 揚 程：H=15m
功 率：N=7.5Kw 數(shù) 量：5臺（4用1備）
鼓風(fēng)機
鼓風(fēng)機主要用于向調(diào)節(jié)池曝氣。
型 號： 3L42WC
風(fēng) 量： Q=18.67m3/min 功 率： N=22Kw
壓 力： 4000mm 數(shù) 量： 2臺
3、CASS反應(yīng)池
CASS反應(yīng)池是污水處理的核心構(gòu)筑物,污水中的大部分有機物在微生物的作用下得到氧化分解,污水達到排放要求后排出處理系統(tǒng).該工藝是在序批式活性污泥法(SBR)的基礎(chǔ)上發(fā)展的,反應(yīng)池沿長度方向設(shè)計為兩部分,前部分為生物選擇區(qū)也稱預(yù)反應(yīng)區(qū),后部分為主反應(yīng)區(qū),在主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的撇水裝置,曝氣、沉淀、排水等過程在同一池內(nèi)周期循環(huán)運行，省去常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng)。
由于CASS池獨特的運行方式，當(dāng)進水水質(zhì)變化時，可適當(dāng)調(diào)整運行程序，在滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下進一步降低成本。
CASS池設(shè)計運行周期4h，其中曝氣2.0h，沉淀1.0h，撇水0.5h，延時0.5h。
CASS池設(shè)計參數(shù)：
（1）CASS池容積的計算：
Ns= K2Sef/η（kgBOD5/(kgMLSS·d)）
通過計算得知Ns=0.48 kgCOD/(kgMLSS·d)，則
V=Q(S0-Se)/NsXf=10500×(700-30)/(0.48×3000×0.78)=6680m3
CASS池設(shè)計參數(shù)為：
有效容積：5600m3 建筑容積：6720m3
結(jié) 構(gòu)：半地下鋼砼結(jié)構(gòu) 數(shù) 量：1座
核算水力停留時間HRT=5600/437.5=12.8h
CASS池分4格，每格有效容積1400m3 。
CASS池每格分預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)，預(yù)反應(yīng)區(qū)長度為6m，預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)之間設(shè)隔墻，下有連通洞12個，尺寸為1230×1230mm，按平均時流量計算過流速度v=40m/h。
（2）CASS池需氧量的計算
考慮到處理水量較大，CASS池分為4格，每個設(shè)置獨立的曝氣系統(tǒng)，因此總的需氧量如下：
O2=a,Q(S0-Se)+b,VX=0.53×（700-30）×10500/1000+0.188×5600×3= 3729+3158=6887kg/d
574kg/h，即需空氣量為2760m3/h，因CASS池分為4格，每格均設(shè)置獨立的曝氣系統(tǒng)，應(yīng)選擇進氣量為11.68m3/min的鼓風(fēng)機4臺，因此，本設(shè)計中選擇5臺（4用1備）3L42WC 型三葉羅茨風(fēng)機可滿足設(shè)計要求。因預(yù)反應(yīng)區(qū)較小，曝氣系統(tǒng)均設(shè)置在主反應(yīng)區(qū)。
4、潷水器
CASS工藝的特點是程序工作制，它可依據(jù)進水及出水水質(zhì)變化來調(diào)整工作程序，保證出水效果。潷水器是CASS工藝中的關(guān)鍵設(shè)備，本工程采用的潷水器克服了過去關(guān)鍵設(shè)備依靠進口的困難，降低了成本，為CASS工藝在我國推廣應(yīng)用創(chuàng)造了條件。每次撇水階段開始時，潷水器以事先設(shè)定的速度首先由原始位置降到水面，然后隨水面緩慢下降，下降過程為：下降10秒，靜止撇水30秒，再下降10秒，靜止撇水30秒…,如此循環(huán)運行直至設(shè)計排水最低水位，上清液通過潷水器排出。潷水器排水均勻，不會擾動已沉淀的污泥層。潷水器上升過程是由低水位連續(xù)升至最高位置，即原始位置。潷水器在運行過程中設(shè)有限位開關(guān)，保證潷水器在安全行程內(nèi)工作。
潷水器設(shè)計參數(shù)：
型 號：XBS-2000 數(shù) 量：4臺
功 率：0.55KW
5、污泥濃縮池
CASS池的污泥用氣提裝置送至本池，污泥在污泥池內(nèi)進行好氧消化，上清液回流至調(diào)節(jié)池進行再處理。由于剩余污泥很少，采用離心脫水機將污泥脫水后外運，濾液回流至調(diào)節(jié)池后在處理。
污泥池設(shè)計參數(shù):
有效容積：40m3 材 質(zhì)：鋼砼結(jié)構(gòu)
建筑容積：50m3 數(shù) 量：1座
污泥泵設(shè)計參數(shù):
型 號：ISG50-160B 流 量：Q=13.5 m3/h
揚 程：H=20.5m 功 率：N=1.5Kw
6、離心脫水機
選用浙江省麗水市三聯(lián)環(huán)保機械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的LWL450型離心脫水機，處理量為7-15m3/h。功率18.5Kw，兩臺（一用一備）
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