xx啤酒有限公司污水處理設(shè)計(jì)方案
1 設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)按一般啤酒廢水指標(biāo)設(shè)計(jì)，即：
| 啤酒廢水水質(zhì)指標(biāo) | ||||||||||||||||
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3 達(dá)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(jí)標(biāo)準(zhǔn)排放設(shè)計(jì)。
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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(jī)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(jìn)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(yùn)行管理費(fèi)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(duì)難降解有機(jī)物的去除效果更好。 進(jìn)水過程是連續(xù)的，因此單個(gè)池子可獨(dú)立運(yùn)行；而SBR進(jìn)水過程是間歇的，應(yīng)用中一般要2個(gè)或2個(gè)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，最大限度降低了排水時(shí)水流對(duì)底部沉淀污泥的擾動(dòng)。 CASS法每個(gè)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(diǎn)是： 建設(shè)費(fèi)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(fèi)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(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。 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(shí)，氧的濃度梯度大，傳遞效率高，節(jié)能效果顯著，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用可節(jié)省10-25%。 有機(jī)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(jì)和良好的管理，對(duì)城市污水，進(jìn)水COD為400mg/L時(shí)，出水小于30mg/L以下。對(duì)可生物降解的工業(yè)廢水，即使進(jìn)水COD高達(dá)3000mg/L，出水仍能達(dá)到50mg/L左右。對(duì)一般的生物處理工藝，很難達(dá)到這樣好的水質(zhì)。所以，對(duì)CASS工藝，二級(jí)處理的投資，可達(dá)到三級(jí)處理的水質(zhì)。 管理簡(jiǎn)單，運(yùn)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(jiǎn)單，工藝本身決定了不發(fā)生污泥膨脹。所以，系統(tǒng)管理簡(jiǎn)單，運(yùn)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(diǎn) 設(shè)備安裝簡(jiǎn)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(zhǎng)；對(duì)原水的水質(zhì)水量的變化有較強(qiáng)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(jìn)水平，設(shè)備自動(dòng)化程度高，可用微機(jī)進(jìn)行操作和控制； 整個(gè)工藝運(yùn)轉(zhuǎn)操作較為簡(jiǎn)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(jià)值。
啤酒廢水進(jìn)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(jìn)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(yùn)行時(shí)，分曝氣、沉淀、排水三個(gè)階段， 這三個(gè)階段一次在CASS反應(yīng)池中周期性進(jìn)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(gè)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(yùn)行；兼氧區(qū)不僅具有輔助厭氧或兼氧條件下運(yùn)行的生物選擇區(qū)，還對(duì)水質(zhì)水量變化起緩沖作用，同時(shí)具有強(qiáng)化反硝化的作用。
CASS反應(yīng)池采用水下曝氣機(jī)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(jī)污染物被吸附，并為微生物群體所分解，廢水得到進(jìn)一步凈化。通過微生物的分解作用，去除水中的有機(jī)物，使出水滿足排放要求。
CASS反應(yīng)池的污泥排至污泥池進(jìn)行好氧消化，剩余污泥較少，采用離心脫水機(jī)脫水后外運(yùn)。上清液回流到調(diào)節(jié)池中進(jìn)行再處理。
設(shè)計(jì)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(duì)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(jìn)入調(diào)節(jié)池。
格柵池設(shè)計(jì)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(hào)：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(shí)段不均勻性、時(shí)變化系數(shù)較大的特點(diǎn)，要使生化處理系統(tǒng)較均衡地運(yùn)行，盡量減少其沖擊負(fù)荷的影響，以達(dá)到理想的處理效果，則需設(shè)調(diào)節(jié)池，對(duì)污水水量進(jìn)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(jì)，調(diào)節(jié)池有效容積按6-8倍平均小時(shí)處理量計(jì)算。內(nèi)設(shè)預(yù)曝氣系統(tǒng)，間歇瞬時(shí)供氣，既可防止污泥沉淀，又可去除一部分有機(jī)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(shí)間按8h計(jì)算。池內(nèi)末端安裝潛污泵8臺(tái)，用于將水提升到CASS反應(yīng)池，七用一備。
設(shè)計(jì)參數(shù)：
有效容積：3500 m3 停留時(shí)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(hào)：150WQ110-15-7.5
流 量：Q=110m3/h 揚(yáng) 程：H=15m
功 率：N=7.5Kw 數(shù) 量：5臺(tái)（4用1備）
鼓風(fēng)機(jī)
鼓風(fēng)機(jī)主要用于向調(diào)節(jié)池曝氣。
型 號(hào)： 3L42WC
風(fēng) 量： Q=18.67m3/min 功 率： N=22Kw
壓 力： 4000mm 數(shù) 量： 2臺(tái)
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(jī)物在微生物的作用下得到氧化分解,污水達(dá)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(zhǎng)度方向設(shè)計(jì)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(yùn)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(dú)特的運(yùn)行方式，當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)變化時(shí)，可適當(dāng)調(diào)整運(yùn)行程序，在滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下進(jìn)一步降低成本。
CASS池設(shè)計(jì)運(yùn)行周期4h，其中曝氣2.0h，沉淀1.0h，撇水0.5h，延時(shí)0.5h。
CASS池設(shè)計(jì)參數(shù)：
（1）CASS池容積的計(jì)算：
Ns= K2Sef/η（kgBOD5/(kgMLSS·d)）
通過計(jì)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(jì)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(shí)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(zhǎng)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(gè)，尺寸為1230×1230mm，按平均時(shí)流量計(jì)算過流速度v=40m/h。
（2）CASS池需氧量的計(jì)算
考慮到處理水量較大，CASS池分為4格，每個(gè)設(shè)置獨(dú)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(dú)立的曝氣系統(tǒng)，應(yīng)選擇進(jìn)氣量為11.68m3/min的鼓風(fēng)機(jī)4臺(tái)，因此，本設(shè)計(jì)中選擇5臺(tái)（4用1備）3L42WC 型三葉羅茨風(fēng)機(jī)可滿足設(shè)計(jì)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(diǎn)是程序工作制，它可依據(jù)進(jìn)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(jìn)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(shí)，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(yùn)行直至設(shè)計(jì)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(huì)擾動(dòng)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(yùn)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(jì)參數(shù)：
型 號(hào)：XBS-2000 數(shù) 量：4臺(tái)
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(jìn)行好氧消化，上清液回流至調(diào)節(jié)池進(jìn)行再處理。由于剩余污泥很少，采用離心脫水機(jī)將污泥脫水后外運(yùn)，濾液回流至調(diào)節(jié)池后在處理。
污泥池設(shè)計(jì)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(jì)參數(shù):
型 號(hào)：ISG50-160B 流 量：Q=13.5 m3/h
揚(yáng) 程：H=20.5m 功 率：N=1.5Kw
6、離心脫水機(jī)
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