【正文】 為整個(gè)廢水達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)預(yù)處理單元，在降低廢水濃度的同時(shí)，可回收所產(chǎn)沼氣作為 能源利用。同時(shí)，由于大幅度減少了進(jìn)入好氧處理階段的有機(jī)物量，因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個(gè)廢水處理過(guò)程的費(fèi)用大幅度減少。采用該工藝既降低處理成本，又能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。并且 UASB 池正常運(yùn)行后，每天產(chǎn)生大量的沼氣，將其回收作為熱風(fēng)爐的燃料，可供飼料烘干使用。 UASB+SBR 法處理工藝與水解酸化 +SBR處理工藝相比有以下優(yōu)點(diǎn)：①節(jié)約廢水處理費(fèi)用。 UASB 取代原水解酸化池作為整個(gè)廢水達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)預(yù)處理單元，削減了全部進(jìn)水 COD 的 75%，從而降低后續(xù) SBR 池的處理負(fù)荷，使 SBR 池在廢水處 理量增加的情況下，運(yùn)行周期同樣為12 h，廢水也能達(dá)標(biāo)排放。也就是說(shuō)，耗電量并沒(méi)有隨廢水處理量的增加而增加。同原工藝相比較，每天實(shí)際節(jié)約 1 500～ 2 500 m 3 廢水的處理費(fèi)用，節(jié)約能耗約 萬(wàn)元 /a。②節(jié)約污泥處理費(fèi)用。廢水經(jīng)過(guò) UASB 處理后， 75%的有機(jī)物被去除，使 SBR 處理負(fù)荷大大降低，產(chǎn)泥量相應(yīng)減少。水解酸化 +SBR 處理工藝工藝計(jì)算，產(chǎn)泥量達(dá) 17 t/d(產(chǎn)泥率為 kg 污泥 /kgCOD，污泥含水率為 80%)，UASB+SBR 法處理工藝產(chǎn)泥量只有 5 t/d(含水率為 80%)左右，只 有水解酸化 +SBR處理工藝的 1/3，污泥處理費(fèi)用大大減少，節(jié)約污泥處理費(fèi)用約為 20 元 /天 。 盡管目前污水處理技術(shù)眾多 , 但其發(fā)展目標(biāo)是一致的 ,即以發(fā)展綠色技術(shù)、實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用和生態(tài)安全為目標(biāo)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)向 ,啤酒廢水處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)將表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 : (1) 充分利用新技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的啤酒廢水處理工藝進(jìn)行因地制宜的技術(shù)改造 ,采用高效節(jié)能的生物反應(yīng)器。 (2) 實(shí)行污水規(guī)?；刑幚?,可免除重復(fù)性設(shè)備投資 ,易于采用新技術(shù)。 (3) 啤酒廢水中含有多種有用物質(zhì) ,在處理前應(yīng)盡量回收有用的固體物質(zhì) ,經(jīng)加工后作飼料添加劑或藥品 ,在處理時(shí)應(yīng)多考慮變廢為寶 ,提高經(jīng)濟(jì)效益。 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 (4) 針對(duì)啤酒廢水中有機(jī)物含量高、生物降解性差的特點(diǎn) ,同時(shí)考慮能源緊張的形勢(shì) , 主要采用厭氧 好氧聯(lián)合技術(shù) ,并將產(chǎn)生的污泥干化后作肥料使用。 (5) 當(dāng)前全球水資源緊張已成為世界關(guān)注的焦點(diǎn) ,而啤酒廢水有害無(wú)毒 ,如能將其凈化后回收利用 , 可達(dá)到節(jié)約水資源的目的。 (6) 在污水處理中實(shí)行自動(dòng)化控制技術(shù) ,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器自控管理 , 將會(huì)節(jié)省人力。 (7) 開(kāi)發(fā)生物基因技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用 ,向著節(jié)能、回收有用物質(zhì)的方向發(fā)展。 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 第二章 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 工程概況 某啤酒生產(chǎn)廠根據(jù)環(huán)保部門要求將啤酒制造過(guò)程所產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理。啤酒生產(chǎn)排放的污水可分為兩類：一類是冷卻水，一般未受污染，可回收利用或直接排放；另一類為需作處理的有機(jī)污水，主要來(lái)自糖化、發(fā)酵車間洗罐水，包裝車間的洗瓶水、殺菌水和清酒過(guò)濾車間硅藻土過(guò)濾機(jī)的沖洗水，以及廠區(qū)生活污水，這類污水中含有大量的糖類、醇酸類等有機(jī)物，是污染較嚴(yán)重的高濃度污水。根據(jù)環(huán)保部門的要求，出水水質(zhì)要達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（ 89781996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 。 原始資料： （ 1） 廢水來(lái)源： 啤酒生產(chǎn)廢水及生活污水 （ 2） 設(shè)計(jì)水量： 其中生產(chǎn)廢水 2800 m3/d，生活污水 200 m3／ d, 每日三班24小時(shí)工作制。 （ 3） 設(shè)計(jì)水質(zhì) pH： ~ CODCr ： 2020mg/L BOD5： 1600mg/L SS： 500mg/L NH3N： ： 5mg/L (4)出水水質(zhì) 污水經(jīng)處理后出水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) (GB89781996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即： pH： 6~9 CODCr≤100mg/L BOD5≤20mg/L SS≤70mg/L NH3N≤15mg/L TP≤根據(jù)資料及工藝方案比較 ,采用水解酸化 +氧化溝處理工藝。 工藝流程 廢水經(jīng)過(guò)格柵后 ,除去較大的懸浮物及漂浮物 ,進(jìn)入調(diào)節(jié)池 ,進(jìn)行水質(zhì)調(diào)節(jié)，然后 經(jīng)泵提升至水解酸化池進(jìn)行水解酸化 ,增加可生化性，并能將大的有機(jī)西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 物轉(zhuǎn)為無(wú)機(jī)物。接著 進(jìn)入氧化溝進(jìn)行 好氧厭氧生物 處理， 去除大部分的 BOD和 COD，經(jīng)二次沉淀池沉淀分離后排放。 其工藝流程圖見(jiàn) 圖 21。 進(jìn)水 格柵 調(diào)節(jié)池 提升泵房水解酸化池 氧化溝 二沉池 清水池 出水污泥濃縮池脫水機(jī)房污泥外運(yùn)污泥回流 圖 21 工藝流程圖 處理構(gòu)筑物 格柵 格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在廢水渠道的進(jìn)口處，用于截留較大的懸浮物或漂浮物，主要對(duì)水泵起保護(hù)作用，另外可減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量 Q = 3000m3/d = ； 取用中格柵，柵條間隙 b = 15mm ； 格柵安裝角度α = 45176。 ，柵前流速 m/s ,過(guò)柵流速 ； 單位柵渣量 W = 。 工作原理 本設(shè)計(jì)采用人工清渣格柵。 由于本設(shè)計(jì)水量較少，故格柵直接安置于排水渠道中。 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 調(diào)節(jié)池 啤酒廢水的水量和水質(zhì)隨時(shí)間的變化幅度較大，為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運(yùn)行，需對(duì)廢水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證后續(xù)處理構(gòu)筑物能連續(xù)運(yùn)行。 設(shè)計(jì)參數(shù) 水力停留時(shí)間 T = 6h ； 設(shè)計(jì)流量 Q = 3000m3/d = 125m3/h ； 工作原理 其均質(zhì)作用主要靠池側(cè)的沿程進(jìn)水及兩臺(tái)旋轉(zhuǎn)式推流攪拌機(jī)，使同時(shí)進(jìn)入池的廢水轉(zhuǎn)變?yōu)榍昂蟪鏊赃_(dá)到與不同時(shí)序的廢水相混合的目的。 提升泵房 設(shè)計(jì)作用 污水泵房用于提升污水廠的污水，以保證污水能依靠重力流在后續(xù)處理構(gòu)筑物內(nèi)暢通的流動(dòng)。 設(shè)計(jì)參數(shù) 選取 4臺(tái) ISW65100（ I） A離心泵， 3用 1備，其工作參數(shù)如 表 21。 表 21: SW65100（ I） A 離心泵工作參 數(shù) 流 量（ m3/h） 揚(yáng) 程（ m） 轉(zhuǎn) 速（ r/min） 功 率（ kw） 電 壓 (v) 2900 380 過(guò)濾機(jī) 設(shè)計(jì)作用 用于進(jìn)一步截留較大的懸浮物或漂浮物，減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。 設(shè)計(jì)參數(shù) 取 2 臺(tái) WYB— 5型臥式葉 片過(guò)濾機(jī) ，一備一用，其工作參數(shù)如下 表 22。 表 22： WYB— 5型臥式葉片過(guò)濾機(jī) 工作參數(shù) 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 過(guò)濾面積 /m2 筒體直徑 /mm 工作壓 /mpa 工作溫度 /℃ 5 900 ≤150 工作原理 WYB型臥式葉片過(guò)濾機(jī)是一種高效、節(jié)能、自動(dòng)密閉操作的精密澄清過(guò)濾設(shè)備 ，該設(shè)備完全密閉操作 ,無(wú)泄露 ,無(wú)環(huán)境污染；濾網(wǎng)板自動(dòng)拉出結(jié)構(gòu)方便操作和維護(hù)；雙面過(guò)濾，過(guò)濾面積大，容渣兩量大；振動(dòng)排渣，降低勞動(dòng)強(qiáng)度；液壓操作，實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化；適合大容量、大面積的過(guò)濾系統(tǒng)。 由于截留的懸浮物大部分都是較清潔的谷殼等。所以，截 留的懸浮物直接運(yùn)至飼料制造廠，用于制造飲料。 水解酸化池 設(shè)計(jì)作用 水解酸化池是本設(shè)計(jì)工程中的主要構(gòu)筑物之一，主要 有兩個(gè)方面的作用，其一是對(duì)廢水的有機(jī)成分進(jìn)行改性，提高廢水的可生化性；其二是對(duì)有機(jī)物中易降解的污染物有一定的去除作用。 設(shè)計(jì)參數(shù) 表面負(fù)荷： q = 1 m3/m2 h。 停留時(shí)間： t = 8 h。 有效容積： V = 1000 m3. 工作原理 水解池是利用水解和產(chǎn)酸微生物，將污水中的固體、大分子和不易生物降解的有機(jī)物降解為易于生物降解的小分子有機(jī)物，使得污水在后續(xù)的好氧單元以較少的 能耗和較短的停留時(shí)間下得到處理。 氧化溝 設(shè)計(jì)作用 氧化溝是進(jìn)行廢水處理的主要構(gòu)筑物之一。 對(duì)從水解酸化池出來(lái)的有機(jī)廢水進(jìn)行進(jìn)一步好氧處理，去除剩余的有機(jī)污染物 ,經(jīng)二沉后完成廢水的最后處理 ,使出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 設(shè)計(jì)參數(shù) 日產(chǎn)泥量： kg/d。 總停留時(shí)間： t = h。 總?cè)莘e： V = m3。 MLSS: 5000 mg/L. 工作原理 Carrousel氧化溝的工藝中污水直接與回流污泥一起進(jìn)入氧化溝系統(tǒng)。表面曝氣機(jī)使混合液中溶解氧 DO的濃度增加到大 約 2～ 3mg/L。在這種充分摻氧的條件下，微生物得到足夠的溶解氧來(lái)去除 BOD；同時(shí)，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時(shí)，混合液處于有氧狀態(tài)。在曝氣機(jī)下游，水流由曝氣區(qū)的湍流狀態(tài)變成之后的平流狀態(tài)，水流維持在最小流速，保證活性污泥處于懸浮狀態(tài)（平均流速 ）。微生物的氧化過(guò)程消耗了水中溶解氧，直到 DO值降為零，混合液呈缺氧狀態(tài)。經(jīng)過(guò)缺氧區(qū)的反硝化作用，混合液進(jìn)入有氧區(qū)，完成一次循環(huán)。 在這個(gè) 系統(tǒng)中， BOD降解是一個(gè)連續(xù)過(guò)程，硝化作用和反硝化作用發(fā)生在同一池中。 二次沉淀池 設(shè)計(jì)目的 二次 沉淀池主要是對(duì)氧化溝處理后的污水進(jìn)行沉淀分離，上層清水達(dá)標(biāo)排放，泥沉入底部進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)。 設(shè)計(jì)參數(shù)（豎流式） 表面負(fù)荷： q’ = m3/m2 h。 池體直徑： D = m。 停留時(shí)間： t = 2 h. 工作原理 沉淀池是 應(yīng)用沉淀作用去除水中懸浮物的一種構(gòu)筑物。沉淀池在廢水處理中廣為使用。它的型式很多，按池內(nèi)水流方向可分為平流式、豎流式和輻流式三種。本設(shè)計(jì)使用 豎流式沉淀池 ，豎流式沉淀池 池體平面為圓形或方形。廢水由設(shè)在沉淀池中心的進(jìn)水管自上而下排入池中，進(jìn)水的出口下設(shè)傘形擋板，使廢水在池中均勻 分布，然后沿池的整個(gè)斷面緩慢上升。懸浮物在重力作用下沉降入池底錐形西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 污泥斗中，澄清水從池上端周圍的溢流堰中排出。溢流堰前也可設(shè)浮渣槽和擋板，保證出水水質(zhì)。 污泥濃縮池 設(shè)計(jì)作用 為方便污泥的后續(xù)處理機(jī)械脫水，減小機(jī)械脫水中污泥的混凝劑用量以及機(jī)械脫水設(shè)備的容量，需對(duì)污泥進(jìn)行濃縮處理，以降低污泥的含水率。 設(shè)計(jì)參數(shù) 濃縮時(shí)間取 T = 18 h ； 設(shè)計(jì)污泥量 Q = m3/d ； 濃縮后污泥含水率為 96% ； 工作原理 由于采用氧化溝工作，所以污泥量較少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定，因此只須 采用簡(jiǎn)單的濃縮 脫水工藝即可。用以減縮污泥的間隙水，降低污泥含水率，減少污泥體積。 本設(shè)計(jì)采用間歇式重力濃縮池，運(yùn)行時(shí)，應(yīng)先排除濃縮池中的上清液，騰出池容，再投入待濃縮的污泥，為此應(yīng)在濃縮池深度方向的不同高度上設(shè)上清液排除管。 污泥脫水間 設(shè)計(jì)作用 用以去除污泥中的毛細(xì)水和表面附著水，縮小污泥體積，減輕其重量，本工藝采用 DY型帶式壓濾機(jī)。 設(shè)計(jì)參數(shù) 壓濾后污泥含水率為 75% ； 選取 DYD1000 型帶式壓榨過(guò)濾機(jī) ，其工作參數(shù)如下。 表 23： DYD1000型帶式壓榨過(guò)濾機(jī) 工作參數(shù) 濾帶寬度（ mm） 1000 壓榨脫水面（ m2） 濾帶線速度（ r/min） 電機(jī)總功率（ KW） 漲緊工作壓力（ MPa） 主機(jī)外形尺寸（ mm） 3000 1800 2040 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 糾偏工作壓力（ MPa） 重量（ kg） 4700 重力脫水面積（ m2） 泥餅含水率（ %） 7080 工作原理 DY型帶式壓濾機(jī)以過(guò)濾介質(zhì)兩面的壓力差作為推動(dòng)力，使污泥水分被強(qiáng)制通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)形成濾液，而固體顆粒被截留在介