【正文】 隨剩余污泥排出，因此出水水質(zhì)可以達(dá)到較高的標(biāo)準(zhǔn)，是一種可以做到近乎徹底的處理工藝。傳統(tǒng)的活性污泥法缺點(diǎn)是需要的處理池容積較大，適應(yīng)不同污染物種類突然改變的能力較弱，污泥膨脹現(xiàn)象出現(xiàn)幾率較高。針對(duì)啤酒廢水特點(diǎn)，從廢水處理的可行性角度出發(fā)，采用間歇式活性污泥工藝(即SBR工藝)的改進(jìn)型處理工藝——循環(huán)式活性污泥法(Circle Activity Sludge System)，即CASS)，作為好氧處理系統(tǒng)的主工藝較好。CASS工藝是目前國(guó)際上最先進(jìn)的一種間歇運(yùn)行的活性污泥法工藝，能滿足各種嚴(yán)格的出水水質(zhì)要求。在CASS工藝中，活性污泥過(guò)程按曝氣和非曝氣階段不斷重復(fù)進(jìn)行。在曝氣階段完成生物降解過(guò)程，在非曝氣階段主要是完成泥水分離過(guò)程和撇水過(guò)程。CASS工藝最重要的特征是不設(shè)獨(dú)立的沉淀池和刮泥系統(tǒng)，始終保持在一個(gè)池子中進(jìn)行生物反應(yīng)和泥水分離，因而能節(jié)約大量基建投資和運(yùn)行費(fèi)用。CASS工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)改變曝氣時(shí)間能較好地緩沖進(jìn)水水量和水質(zhì)的波動(dòng)；處理效果好，排出的剩余污泥穩(wěn)定化程度高，量少；能同時(shí)進(jìn)行有機(jī)物的降解、硝化和反硝化以及生物除磷過(guò)程，在不增加投資和運(yùn)行能耗的條件下，能達(dá)到深度處理的目的；自動(dòng)化程度高、工藝簡(jiǎn)單、維修方便，人力費(fèi)用低；無(wú)需設(shè)置二沉池和回流污泥系統(tǒng)，所需機(jī)械設(shè)備少；能有效避免絲狀菌繁殖，防止污泥膨脹。綜上所述，采取厭養(yǎng)+好氧工藝處理啤酒廢水，反應(yīng)器選擇UASB+CASS為主要設(shè)施。 工藝流程圖+好氧工藝具體流程 流程主要構(gòu)筑物介紹因?yàn)榕湃胛鬯幚韽S的污水中含有一定量較大的懸浮物或漂浮物，所以在處理系統(tǒng)之前設(shè)置格柵，以截留這些較大的懸浮物或漂浮物，防止堵塞后續(xù)處理系統(tǒng)的管理、孔口和損壞輔助設(shè)施。格柵可以根據(jù)格柵條的凈間隙不同而分為粗格柵、中格柵以及細(xì)格柵，分別用于截留不同粒徑的雜物而設(shè)計(jì)，也可以根據(jù)柵渣量的大小二選擇不同的清渣方式，可采用人工清渣或機(jī)械清渣。本設(shè)計(jì)采用中先采用粗格柵進(jìn)行隔渣，去除較大的懸浮物；由于UASB反應(yīng)器對(duì)進(jìn)水懸浮物濃度要求較高，進(jìn)水經(jīng)粗格柵后再通過(guò)細(xì)格柵，進(jìn)一步截留懸浮物，以使進(jìn)水懸浮物濃度達(dá)到要求。由于柵渣量較大，采用機(jī)械清渣方式。由于廢水排放過(guò)程中廢水量及排入雜質(zhì)的不均勻性，使得廢水的流量或濃度在晝夜內(nèi)有較大范圍的變化。為使處理構(gòu)筑物正常穩(wěn)定工作，不受廢水高峰流量及濃度變化的影響，利用調(diào)節(jié)池來(lái)調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)。此外，酸性廢水和堿性廢水可以在調(diào)節(jié)池內(nèi)中和；短期排出的高溫廢水也可通過(guò)調(diào)節(jié)以平衡水溫。一般調(diào)節(jié)池的形式有對(duì)角線出水調(diào)節(jié)和折流調(diào)節(jié)池兩種。由于啤酒廢水的排放具有一定的波動(dòng)性，為了避免排水的不均勻性對(duì)后續(xù)處理系統(tǒng)造成較大的沖擊負(fù)荷，保證生物處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，采用調(diào)節(jié)池均衡廢水的水質(zhì)和水量，調(diào)節(jié)池內(nèi)廢水通過(guò)水泵提升進(jìn)入后續(xù)厭氧生物處理工序。 UASB反應(yīng)器UASB反應(yīng)器是一種高效低能耗的廢水處理工藝。UASB反應(yīng)器是荷蘭學(xué)者Lettinga教授在70年代中期開(kāi)發(fā)的，其裝置主要由污泥床區(qū)、污泥懸浮區(qū)和沉降區(qū)三部分組成。廢水由泵輸送進(jìn)入，自下而上經(jīng)過(guò)反應(yīng)器。在UASB底部安裝精心設(shè)計(jì)的布水系統(tǒng)，廢水通過(guò)布水系統(tǒng)均勻分布于反應(yīng)器底部平面，避免出現(xiàn)短流現(xiàn)象，使廢水中的有機(jī)物與反應(yīng)器內(nèi)污泥床區(qū)充分接觸混合，從而在反應(yīng)器內(nèi)創(chuàng)造一個(gè)良好的生物環(huán)境。通過(guò)精心調(diào)試和培養(yǎng)，可較易形成性能優(yōu)越，比活性高的顆粒污泥。顆粒污泥具有很好的物理結(jié)構(gòu)，且生物組成合理，對(duì)廢水中有機(jī)物從酸化至甲烷化平衡完成，使系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷高且不易發(fā)生酸化現(xiàn)象。廢水經(jīng)反應(yīng)器內(nèi)生物降解，產(chǎn)生大量沼氣(主要成分為CH4)，帶動(dòng)廢水與顆粒污泥一起向上運(yùn)動(dòng)。在UASB反應(yīng)器頂部沉降區(qū)設(shè)置固、液、氣三相分離器，利用水、氣、固三相物質(zhì)在重力、浮力作用下出現(xiàn)的不同運(yùn)動(dòng)方式，通過(guò)精心設(shè)計(jì)計(jì)算和多年研究得到的專有技術(shù)，準(zhǔn)確安裝的三相分離系統(tǒng)將反應(yīng)器中的污泥、污水和沼氣很好的分離。污泥脫氣后在重力作用下回到污泥床區(qū)，從而最大限度地滯留反應(yīng)器內(nèi)的厭氧微生物量。沼氣通過(guò)集氣罩收集后送出反應(yīng)器。污水經(jīng)出水堰收集后排出反應(yīng)器，流入下一個(gè)處理工藝單元。UASB反應(yīng)器的另一個(gè)特點(diǎn)是能在其污泥床區(qū)形成沉降性能優(yōu)越，比活性很高的顆粒污泥。由于顆粒污泥良好的沉降性能，大幅度降低了厭氧微生物被沖出反應(yīng)器的量，從而使整個(gè)反應(yīng)器內(nèi)的厭氧微生物濃度較別的反應(yīng)器高，提高了反應(yīng)器的效能。另一方面由于顆粒污泥的形成，大大地加強(qiáng)了厭氧細(xì)菌的種間氫轉(zhuǎn)移，提高了污泥的活性，從而也提高了反應(yīng)器的效能。UASB反應(yīng)器產(chǎn)生的剩余顆粒污泥經(jīng)濃縮后進(jìn)行機(jī)械脫水，產(chǎn)生的沼氣經(jīng)收集后再作處理。 CASS反應(yīng)器循環(huán)活性污泥系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為CASS(Cyclic ActivatedSludge System)工藝，是一種在SBR工藝和氧化溝技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出的新工藝。CASS池是系統(tǒng)的核心。污水中的大部分污染物在此降解、去除。它將生物反應(yīng)過(guò)程和泥水分離過(guò)程集中在同一個(gè)池內(nèi)進(jìn)行。CASS反應(yīng)池分為生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)和好氧區(qū)。選擇區(qū)的基本功能是防止污泥膨脹，污水中溶解性有機(jī)物能夠通過(guò)酶反應(yīng)而被污泥顆粒吸附除去，回流泥中的硝酸鹽可在該選擇區(qū)內(nèi)得以反硝化；在兼氧區(qū)內(nèi)，有微量曝氣，基本處于缺氧狀態(tài)，有機(jī)物在此區(qū)內(nèi)得到初步降解，同時(shí)也可除去部分硝態(tài)氮；好氧區(qū)為曝氣區(qū)，主要進(jìn)行硝化和降解有機(jī)物，同時(shí)也進(jìn)行硝化反硝化過(guò)程。CASS池是一個(gè)間歇反應(yīng)器，在此反應(yīng)器內(nèi)不斷重復(fù)地進(jìn)行曝氣與非曝氣過(guò)程。污水按一定周期和階段得到處理，每一循環(huán)有下列各個(gè)階段組成：進(jìn)水/曝氣/污泥回流階段——完成生物降解過(guò)程；非曝氣/沉淀階段——實(shí)現(xiàn)泥水分離；潷水/剩余污泥排除階段——排出上清液；閑置階段——恢復(fù)活性污泥活性。上述各階段組成一個(gè)循環(huán)操作周期，根據(jù)污水水量和濃度，它的運(yùn)轉(zhuǎn)方式可采取6周期/天、4周期/天、3周期/天的形式，每周期運(yùn)行時(shí)間分別為8小時(shí)。循環(huán)過(guò)程中，首先進(jìn)行充水、曝氣和污泥回流，CASS池內(nèi)的水位隨進(jìn)水而由初始的設(shè)計(jì)最低水位逐漸上升至最高設(shè)計(jì)水位。當(dāng)經(jīng)過(guò)一定時(shí)間曝氣與混合后停止曝氣，在靜止的條件下使活性污泥絮凝并進(jìn)行泥水分離。沉淀結(jié)束后通過(guò)移動(dòng)堰表面潷水器排出上清液并使水位恢復(fù)至設(shè)計(jì)最低水位，然后重復(fù)運(yùn)行。為保證系統(tǒng)在最佳條件下運(yùn)行，必須定時(shí)排泥，排出剩余污泥的過(guò)程一般在沉淀結(jié)束后進(jìn)行，污泥濃度可高達(dá)10g/L，所排出的剩余污泥量要比傳統(tǒng)的活性污泥處理工藝少得多。 污泥濃縮工藝污泥濃縮、脫水、干化的作用是去除污泥中的大量水分，從而縮小其體積，減輕其重量。經(jīng)過(guò)脫水、干化處理，污泥含水率能從96%左右降到60～80%左右，其體積降為原體積的1/10～1/5，有利于運(yùn)輸和處置。污泥濃縮的方法主要有重力濃縮法、氣浮濃縮法和離心濃縮法。重力濃縮法由于其貯存污泥能力強(qiáng)、操作要求不高、運(yùn)行費(fèi)用低以及動(dòng)力消耗小的優(yōu)點(diǎn)，而且適用于濃縮初次沉淀池污泥和活性污泥的混合污泥，因此應(yīng)用范圍廣。本處理工藝采用重力濃縮法對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)處理，濃縮后污泥進(jìn)行脫水，上清液回流至調(diào)節(jié)池。目前多數(shù)國(guó)家普遍采用的脫水機(jī)械為板框壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)和離心脫水機(jī)，對(duì)污泥的自然干化多采用干化床。污泥干化占地較大，在占地受限制的條件下不宜采用。而污泥機(jī)械脫水中板框壓濾機(jī)由于過(guò)濾能力低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、操作管理復(fù)雜等因素，也不是理想選擇。帶式壓濾機(jī)具有能連續(xù)或間歇生產(chǎn)，及其操作管理簡(jiǎn)單、附屬設(shè)施較少等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用。該啤酒廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥經(jīng)濃縮后污泥含水率仍然很高、體積較大，不宜直接外排，故采用帶式壓濾機(jī)進(jìn)行機(jī)械脫水以使污泥含水率降低至75%～80%，脫水后污泥外運(yùn)，濾出液回流至調(diào)節(jié)池。11廣東工業(yè)大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算3 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 格柵 設(shè)計(jì)說(shuō)明用以截留較大的懸浮物和漂浮物，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使提升設(shè)備等正常運(yùn)行，起到保護(hù)水泵的作用。提升水泵房選用潛水泵，為減少渣量，格柵柵條間隙選擇5mm，并設(shè)手動(dòng)粗格柵一臺(tái)備用。設(shè)計(jì)流量：平均流量Qd＝4000m3/d＝167m3/h＝ 根據(jù)工程資料，流量變化系數(shù)Kz取2，最大流量Qmax＝KzQd＝24000m3/d＝8000m3/d＝334 m3/h＝設(shè)計(jì)參數(shù)：柵條間隙b＝＝5mm，過(guò)柵流速v＝，安裝傾角60176。，柵前水深h＝，格柵數(shù)N＝1 格柵計(jì)算明渠寬度B1，m進(jìn)水采用明渠，明渠數(shù)N1＝1，明渠內(nèi)的有效水深h=，水的流速v1＝明渠寬度B1＝＝＝取B1＝柵條間隙數(shù)n，柵前水深h＝，過(guò)柵流速v＝n＝＝＝62（條）柵槽有效寬度B，m～。 采用Φ10圓鋼為柵條，即S＝。B＝S(n－1)＋en＝(621)＋62+＝進(jìn)水渠道漸寬部位長(zhǎng)度L1,mL1＝＝= 1m柵槽與出水渠連接處的漸寬部分長(zhǎng)度L2，mL2＝＝1=過(guò)柵水頭損失h1＝Kβsinα＝3sin60176。＝柵前槽總高度H1，m 格柵前渠道超高取h2＝柵前槽高H1＝h＋h1＝＋＝柵后槽總高H，m 柵后槽總高H＝h＋h1＋h2＝＋＋＝ 格柵總建筑長(zhǎng)度L，mL＝L1＋L2＋＋＋＝1＋＋＋＋＝ 格柵圖組 集水井 設(shè)計(jì)說(shuō)明集水井位于粗格柵后，按最大流量設(shè)計(jì)，并內(nèi)置潛水污水泵。集水井尺寸：LBH＝5m5m3m集水井部分埋入地下，池中部局部設(shè)置夾層和樓梯。 細(xì)格柵位于調(diào)節(jié)池前，污水由集水井內(nèi)的潛水污水泵加壓送往調(diào)節(jié)池前，先經(jīng)細(xì)格柵，防除啤酒廢水中含有的大量細(xì)小懸浮物（如谷殼、麥粒等）后，再入調(diào)節(jié)池。選用反切式旋轉(zhuǎn)細(xì)格柵，額定流量Q＝50L/s,選用兩臺(tái)（一用一備）。選用RFG1522型旋轉(zhuǎn)細(xì)格柵，： RFG1522型旋轉(zhuǎn)細(xì)格柵技術(shù)參數(shù)型號(hào)柵筒尺寸轉(zhuǎn)速（rpm）沖洗水（m3/hMPa）柵條間距（mm）電機(jī)功率（kw）重量（kg）RFG152215002200512600 調(diào)節(jié)池 設(shè)計(jì)說(shuō)明調(diào)節(jié)出主要目的是調(diào)節(jié)水量與勻和水質(zhì)，消除污水的流量和水質(zhì)在時(shí)間上的不均勻性，保證不給后續(xù)流程帶來(lái)不必要的沖擊負(fù)荷，使整個(gè)處理設(shè)施持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)揮處理效率。 設(shè)計(jì)參數(shù)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)周期T＝4h，有效容積V＝TQ＝4167＝668m3有效水深h＝調(diào)節(jié)池尺寸LBH＝17m10m4m 污泥斗設(shè)計(jì)計(jì)算調(diào)節(jié)池設(shè)污泥斗四個(gè)，5m，下口面積（）m2，泥斗傾角45176。，每個(gè)泥斗容積：Vi＝污泥斗容積共V＝4Vi＝232調(diào)節(jié)池每日沉淀污泥重W＝400040％400＝濕污泥體積約為 調(diào)節(jié)池圖組