摘 要

本设计以某啤酒厂废水为处理对象，依据啤酒厂废水的水质、水量特点，通过相关文献资料的查阅，对常用的方法工艺进行分析对比，采用 “UASB CASS”的组合工艺进行设计。

本设计对构筑物进行了设计计算，对设备进行了选型，分析了经济成本。

关键词：啤酒废水 上流式厌氧污泥床反应器 CASS工艺

Engineering design of wastewater treatment in a brewery

Abstract

This design is based on the treatment of a brewery wastewater. According to the water quality and water quality characteristics of the brewery wastewater, I have analyzed and compared the commonly used methods and techniques through the review of relevant literature and materials, and finally adopted the combined process of “UASB CASS”.

In the design, I have designed and calculated the structure, selected the equipment, and analyzed the economic costs.

Key Words: Beer wastewater; UASB; CASS

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 课题研究意义 1

1.2 水质特点 1

1.3 主要来源及分类 1

1.3.1 主要来源 1

1.3.2 分类 2

1.4 方法及工艺分析 2

1.4.1 厌氧处理 2

1.4.2 好氧处理 3

第二章 处理方案设计 5

2.1 设计原则 5

2.2 处理前水质参数 5

2.3 标准 5

2.4 工艺流程 5

2.5 各构筑物去除率 7

第三章 构筑物计算 8

3.1格栅 8

3.1.1 参数 8

3.1.2 计算 8

3.2 集水池 9

3.2.1 参数 9

3.2.2 计算 10

3.3 泵房 10

3.2.1 参数 10

3.2.2 计算 10

3.4 沉砂池 10

3.4.1 参数 10

3.4.2 计算 11

3.4 调节池 13

3.4.1 参数 13

3.4.2 计算 13

3.5 UASB反应器 15

3.5.1 参数 15

3.5.2 计算 15

3.6 CASS反应池 25

3.6.1 参数 25

3.6.2 计算 25

3.7 集泥井 32

3.7.1 参数 32

3.7.2 计算 32

3.8 污泥浓缩池 33

3.8.1 参数 33

3.8.2 计算 33

3.9 污泥脱水间 36

3.9.1 参数 36

3.9.2 计算 36

第四章 平面与高程布置 38

4.1平面布置 38

4.2高程布置 38

4.2.1 污水管道沿程损失 38

4.2.2 污水管道局部损失 40

4.2.3 污泥管道高程 40

4.2.4 高程布置 42

第五章 经济成本 43

5.1 人工成本 43

5.2 电费 43

5.3 药剂费用 43

5.4 水费 44

5.5 固废处置费 44

5.6 总计 44

5.7 每吨水的运行成本 44

参考文献 45

致谢 46

第一章 文献综述

1.1 课题研究意义

随着啤酒工业不断进步,我国的啤酒厂规模一直在扩展，每生产1t啤酒大约产生10t啤酒废水^[1]。啤酒废水的处置成本高、管理技术要求高、设施规模不小，所以大部分啤酒厂对啤酒废水的回收利用率不高。啤酒废水直接排放至水体，易导致水体的重度污染^[2]。现如今，如何正当、经济、有效地处理啤酒废水，已经成为啤酒工业的一个热点问题。

1.2 水质特点

1.3 主要来源及分类

1.3.1 主要来源

1.3.2 分类

1.4 方法及工艺分析

国内目前厌氧-好氧处理工艺在啤酒废水处理运用较为广泛。这是因为单独的厌氧处理的出水水质差、操作控制复杂，通常还需要进行进一步的后续处理才能达标排放。而单独的好氧处理则存在耗能大、处理成本高、产泥量大和易产生污泥膨胀等缺点。所以啤酒废水的处理一般都先用厌氧处理，再以好氧工艺做后续处理^[7]。

不同的厌氧处理和好氧处理工艺相互优化组合使得啤酒废水的处理方法多种多样^[8]。

1.4.1 厌氧处理

采用的厌氧处理有厌氧接触法、ASBR工艺、UASB反应器 、EGSB反应器、IC反应器。

1.4.1.1 厌氧接触法

厌氧接触法没有专门进行气水分离，污泥沉降性能较差，体积庞大，停留时间长，操作要求高^[9]。

1.4.1.2 ASBR工艺

ASBR工艺操作方便，能适应高的有机负荷，能够生产颗粒污泥和克服厌氧污泥流失，不需要三相分离器，在常温下处理高中低浓度废水具有较高的去除效率和稳定性^[10]。

1.4.1.3 UASB反应器

UASB反应器对高浓度有机废水去除效果好，在啤酒废水处理中是经常使用的一种工艺方法。且有较好的抗冲击性能、污泥排放量少、不存在堵塞问题、造价相对较低^[11],[12]。

1.4.1.4 EGSB反应器

EGSB反应器是对UASB反应器的改良，使反应器的污泥颗粒与进水充分接触,比UASB反应器有更高的容积负荷和抗冲击性能,且其还有占地小，水流上升流速高以及可产生沼气能源等优点^[13]。但在运行过程中常出现“酸化”问题^[14]。

1.4.1.5 IC反应器

IC反应器相当于2个UASB反应器串联而成，其中内循环系统为核心^[15]。IC反应器启动时间短，HRT小，有较高的容积负荷和抗冲击性能，基建投资和占地面积少，内部自动循环不需外加动力，运行费用低，出水稳定性好^[14]。

1.4.2 好氧处理

采用的好氧处理有：SBR工艺、氧化沟、CASS工艺、生物接触氧化法。

1.4.2.1 SBR工艺

SBR工艺采用间歇运行，特点是构筑物少且简单，出水不需要二沉池处理，自动化程度高，有机物去除率高^[17]。

1.4.2.2 氧化沟法

氧化沟法对水质，水量的冲击适应性强, 处理效果好,基建和运行费用低，操作技术简单。但是氧化沟工艺的实施必须占用较大面积，并且需要注意污泥膨胀的问题^[18]。另外，污泥中的有机质最终是在氧化沟中部分耗氧代谢去除的，工艺在节约能耗、降低运行费用方面不如传统方法^[9]。

1.4.2.3 CASS工艺

CASS工艺是在SBR工艺与氧化沟技术基础上开发的新工艺，处理过程中无需高度预处理，无需初沉池及二沉池，无需污泥回流、工艺流程简单、占地面积小，运行费用可降低10%~25%，有机物及SS去除率高^[19]。

1.4.2.4 生物接触氧化法

生物接触氧化法兼有活性污泥法与生物滤池的特点，对有机物处理效果好，不存在污泥膨胀问题。它的容积负荷较高，占地面积小，节省运行成本，在啤酒废水处理中得到广泛的应用^[20]。

第二章 处理方案设计

2.1 设计原则

2.2 处理前水质参数

啤酒废水设计处理量为1000m³/d，水温为40℃，废水水质如表2-2所示

2.3 标准

如表2-3所示：

2.4 工艺流程

工艺路线如图2-1所示