【正文】 等特點 ， 備 受 水處理人員的矚目 ， 是第三代厭氧生化反應(yīng)器的代表工藝之一 。 (3)內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器 法 內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器法 (Internal Circulation， IC) 是在 UASB 反應(yīng)器的基礎(chǔ)上開發(fā)出的第三代高效厭氧反應(yīng)器 ， 可以形成高生物活性的厭氧顆粒污泥 ， 反應(yīng)器內(nèi)部可以形成流體循環(huán) ， 并可實現(xiàn)液體內(nèi)部的無動力循環(huán) ， 從而克服了UASB 反應(yīng)器在較高的上升流速度下顆粒污泥易流失的不足。此類反應(yīng)器可承受較高的有機負荷 ， 對于不同濃度進水都具有較好的處理效果 [11]。 鑒于啤酒廢水的特點，厭氧和好氧相結(jié)合的處理工藝在啤酒廢水的處理工程實踐中具有良好的應(yīng)用。近年來，主要的厭氧和好氧結(jié)合工藝介紹見表 21： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 9 頁 表 21 常用的好氧 +厭氧相結(jié)合工藝 工藝 簡單介紹 特點 酸化 SBR 法處理啤酒廢水 主要處理設(shè)備是酸 化柱和SBR 反應(yīng)器 ， 在處理啤酒廢水時，在厭氧反應(yīng)中，將反應(yīng)控制在酸化階段 。 (1)反應(yīng)控制在水解、酸化階段反應(yīng)迅速 ， 水解池體積?。? (2)不需收集產(chǎn)生的沼氣 ， 構(gòu)造 簡單 ，降低了造價，便于維護 ； (3)對于污泥的降解功能完全和消化池一樣，產(chǎn)生的剩余污泥 少 [12]。 (4)處理 效果 理想，去除率均在 94%以上，最高達 99%以上。 (5)易受進水堿度和反應(yīng)溫度 影響。 UASB好 氧接 觸氧化工藝處理啤酒廢水 主要處理設(shè)備是上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池 。 上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池相串聯(lián)的處理工藝具有處理效率 高、運行穩(wěn)定、能耗低、容易調(diào)試和易于每年的重新啟動等特點 [13]。 內(nèi)循環(huán) UASB 反應(yīng)器＋氧化溝工藝處理啤酒廢水 采用厭氧內(nèi)循環(huán) UASB 技術(shù)，好氧處理用 狹長形池塘 ， 在普通 UASB 技術(shù)的基礎(chǔ)上增加一套內(nèi)循環(huán)系統(tǒng) 。 COD 去除率高 ， 由于采用的是內(nèi)循環(huán)UASB 反應(yīng)器和氧化溝工藝串聯(lián)組合的方式，可根據(jù)啤酒生產(chǎn)的季節(jié)性、水質(zhì)和水量的情況調(diào)整 UASB反應(yīng)器或氧化溝 處理運行組合，以 降低運行費用。 UASB+SBR 法處理啤酒廢水 主要包括 UASB 反應(yīng)器和SBR 反應(yīng)器。將 UASB 和SBR 兩種處理單元進行組合 。 突出 各自處 理單元的優(yōu)點，處理流程簡潔 ，效果 好，運行穩(wěn)定，成本低 ， 停產(chǎn)再啟動容易， 沼氣可回收所產(chǎn)作為 廠區(qū)的 能源利用，節(jié)省了運行費用 ， 經(jīng)濟性好 [14]。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 10 頁 啤酒廢水處理工藝的確定 啤酒廠 工業(yè) 廢水處理的工藝選擇，必須因地制宜 ，其 主要 原則如下 ： (1)考慮 工廠排水水質(zhì)、水量、排水 規(guī)律 和特點 ； (2)考察工廠提供的建設(shè)場 地地形條件和面積大小； (3)考察工廠所能承受的一次性投資及運行成本情況； (4)一般 選擇 簡單適用、運行可靠 達標(biāo)、節(jié)約能耗、投資 經(jīng)濟 的工藝。 依 據(jù) 原 水 水 質(zhì) 設(shè) 計 廢水 處 理 工 藝 ， 使 其 達 到 污 水 綜 合 排 放 標(biāo) 準(zhǔn)(GB89781996)的 一級 排放標(biāo)準(zhǔn)，具體參數(shù)見下表 22： 表 22 原水水質(zhì)及處理達標(biāo)要求 項目 流量/m3178。 d1 CODCr/mg178。 L1 BOD5/mg178。 L1 pH SS/mg178。 L1 TN/mg178。 L1 原水 水質(zhì) 5000 1700 1200 6 400 50 達標(biāo) 要求 ≤ 100 ≤ 20 6~9 ≤ 70 ≤ 15 處理工藝 中 涉及到的 各 處理構(gòu)筑物 的處理效率在計算中進行說明。 根據(jù)本設(shè)計所給啤酒廠廢水水質(zhì)， BOD5/COD=，其生化性能好，同時廢水中有機物濃度較高，適合采用生化處理工藝；啤酒廢水的水量和水質(zhì)隨時間的變化幅度較大，需要處理設(shè)施對負荷有較好的適應(yīng)能力；另外，單獨采用好氧處理運行費用高，占地面積大且不易達標(biāo)排放，綜合考慮決定采用厭氧處理 +好氧處理工藝，具體處理工 藝流程如圖 21： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 11 頁 該處理工藝能結(jié)合 UASB 和 SBR 工藝各自的特點， 處理效率高，經(jīng)濟性能好。 各處理構(gòu)筑物的說明 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口處。主要攔截廢水中較大的麥殼等大粒徑的懸浮物及漂浮物、細小的麥糟和酵母 ， 保護潛污泵不受堵塞磨損，保護設(shè)備的正常運行，減少后續(xù)處理單元負荷。 啤酒 廢水的水量和 水質(zhì)隨時間的變化幅度較大，需對廢水的水量和水質(zhì)進行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié) 池具有收集啤酒廢水，同時調(diào)節(jié)其水質(zhì)、水量的功能。 考慮到調(diào)節(jié)池 污泥停留時間長 后，會有污泥積 聚在池底，所以池底有一定的坡度，設(shè)污泥斗并定期對污泥進行排泥。 調(diào)節(jié)池后設(shè)一級污水提升泵房，以保證后續(xù)處理設(shè)施的水壓。 沉淀池可以去除或消解對厭氧過程有抑制作用的物質(zhì)、改善生物反應(yīng)條件和提高廢水可生化性的作用。此外，還可以收集 UASB 反應(yīng)器流出的污泥，縮短厭氧反應(yīng)器的調(diào)試期 [15]。 反應(yīng)器 UASB 反應(yīng)器 ，即上流式厭氧污泥床，集反應(yīng)與沉淀于一體，是一種結(jié)構(gòu)啤酒廢水 格 柵 沉 淀 池 UASB 反應(yīng)器 SBR 反應(yīng)池 污泥濃縮池 達標(biāo)排放 污泥外 運 或利用 污泥脫水間 圖 21 處理工藝流程示意圖TU 圖 上清液 調(diào) 節(jié) 池 污泥 污泥 污 泥 水泵 水泵 污泥 配 水井 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 12 頁 緊湊、效率高的厭氧反應(yīng)器。主要由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成 [16]。 在反應(yīng)區(qū)內(nèi)部存留大量的 厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層， 污泥中的微生物分解污水中的有機物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水層進入氣室，集中在氣室 的 沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過反射進入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。 沉淀至斜壁上的污泥沿 著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū) 內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床 [17]。 UASB 的污泥床內(nèi)生物量多，容積負荷率高，廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時間較短，因此所需池容縮小。設(shè)備簡單，運行方便，勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置，不需充填填料，也不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機械攪拌裝置，造價相對較低，便于管理，且不存在堵塞問題。 考慮到 SBR 反應(yīng)池 是間歇進水和排水，在閑置時期的水量需在 SBR 反應(yīng)池 前設(shè)置配水井 作為反應(yīng)池的配水設(shè)施 。 反應(yīng)池 SBR 反應(yīng)器即序批式活性污泥生物反應(yīng)器，是將 好氧降解、泥水分離、厭氧消化和污泥活化集于一體的工藝，其獨特之處在于它提供了時間程序的污水處理，而不是連續(xù)流程提供的空間程序的污水處理。因此 ， 其工藝流程具有沉降、分離效果好 ， 耐沖擊負荷等特點 [18]。 SBR 法的工藝設(shè)施是由曝氣裝置、上清液排出裝置，以及其他附屬設(shè)備組成的反應(yīng)器。 SBR 對有機物的去除機理為：在反應(yīng)器內(nèi)預(yù)先培養(yǎng)馴化一定量的活性微生物 (活性污泥 )，當(dāng)廢水進入 反應(yīng)器與活性污泥混合接觸并有氧存在時，微生物利用廢水中的有機物進行新陳代謝，將有機污染物轉(zhuǎn)化為 CO2，H2O 等無機物。同時，微生物細胞 增殖，最后將微生物細胞物質(zhì) (活性污泥 )與水沉淀分離，廢水得到處理 [19]。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 13 頁 SBR 法運行過程大致可分為以下五個過程期。 (1)進水期 (約 1~4 小時 )。把待處理的廢水引入到 SBR 反應(yīng)器中，其體積約為反應(yīng)器容積的一半。此過程約需要 1~2 小時。據(jù)有關(guān)資料介紹，進水期時間的長短對于處理效果有很大的影響。在進水期，為防止污染物的累積和縮短處理時間，即可進行曝氣操作 [20]。 (2)反應(yīng)期 (約 2~8 小時 )。反應(yīng)期是在曝氣的條件下，好氧活性微生物對廢水中污染物吸附和降解的過程期。 SBR 法是空間上的完全混合式和時間上的理想 推流式工藝。在空間上的完全混合式?jīng)Q定了 SBR 法有強的抗沖擊負荷能力，對于進水水量水質(zhì)的較大波動均能獲得保持在較為優(yōu)質(zhì)水平的出水。在時間上的理想推流式，能使生化反應(yīng)維持在對應(yīng)最高反應(yīng)推動力下進行，因而具有高的去污速度和短的反應(yīng)時間。反應(yīng)池內(nèi)有機基質(zhì)隨時間也保持較高的濃度梯度，從而減輕了污泥膨脹發(fā)生的可能性。 (3)沉淀期 (約 1~2 小時 )。在好氧反應(yīng)完畢后，一般需要進行泥水分離。利用本池經(jīng)過沉淀期而獲得澄清的上清液作為出水。 SBR 法在沉淀期的擾動極少，所以沉淀效率較一般連續(xù)式沉淀池的為高。在沉淀期中，由于好氧微 生物還要繼續(xù)消耗水中的溶解氧，在沒有足夠的氧補充的情況下，系統(tǒng)的溶解氧在停止曝氣后迅速下降到接近零的水平，便會使系統(tǒng)呈現(xiàn)出厭氧（缺氧）的特征。又由于系統(tǒng)在經(jīng)歷反應(yīng)期的好氧狀態(tài)后，繼而轉(zhuǎn)變?yōu)?沉淀期的厭氧（缺氧）狀態(tài)，如此構(gòu)成的好氧 厭氧狀態(tài)交替出現(xiàn)的運行方式，使得廢水中能夠同時存在大量的好氧微生物和兼性厭氧微生物 [21]。因此，使得廢水中的氨氮在好氧環(huán)境中被好氧硝化菌迅速氧化成硝酸氮或亞硝酸氮，在 接下來的 厭氧 (缺氧 )環(huán)境中又被厭氧反硝化菌還原為氮氣而從廢水中逸出。而在沉淀初期進行排泥，則可通過排泥而去除在好氧 狀態(tài)下除磷菌吸附的大量磷。由此可見：交替出現(xiàn)的好氧 厭氧環(huán)境和系統(tǒng)中好氧微生物和兼性厭氧微生物的同時存在，使得SBR 法工藝可以獲得較高的除磷脫氮效果。 (4)排水排泥期 (約 2 小時 )。排水排泥期為緊接沉淀期的操作過程，在沉淀后獲得的泥水分離，上層清液作為出水排放，下層污泥在污泥濃度過高或有除磷要求時則應(yīng)排泥。一般地，排水體積應(yīng)為反應(yīng)器容積的 50%左右 [22]。 (5)閑置期 (2 小時左右 )。閑置期作為恢復(fù)微生物活性的階段而被設(shè)置，亦可在無進水的情況下作閑置用。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 14 頁 為了方便污泥的后續(xù)機械脫水處理，減 小機械脫水中污泥的混凝劑用量以及機械脫水設(shè)備的容量，需對污泥進行濃縮處理，以降低污泥的含水率。本設(shè)計中采用連續(xù)性豎流式重力濃縮池， 圓形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，且不需 刮泥機， 以減少構(gòu)筑物成本。 污泥機械 脫水裝置設(shè)在污泥脫水間內(nèi)，脫水間為磚混結(jié)構(gòu)，位于污泥濃縮池旁邊 。 采用 帶式 壓濾 脫水 機 處理污泥 脫水。該類脫水機具有出泥含水率較低且穩(wěn)定、耗能少、管理控制容易等特點。 在進入壓濾機之前投加適量聚丙烯酰胺（ PAM）處理 。污泥脫水后 ， 制成污泥餅外運填埋處置，也可出售做農(nóng)場肥料之用。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 15 頁 3 工藝 構(gòu)筑物的 設(shè)計計算 格柵 的設(shè)計 格柵 主要是用來攔截廢水中較大的麥殼等大粒徑的懸浮物及漂浮物、細小的麥糟和酵母 等，本 設(shè)計設(shè)置中格柵一道， 格柵 圖 見 附錄 1。 的設(shè)計 bhvQn ?sinmax? maxQ —— 最大設(shè)計流量 ， m3/s； B—— 柵條間隙， m，取 ； H—— 柵前水深， m，取 ； V—— 污水流經(jīng)格柵的流速，一般取 ~，本設(shè)計取 ； ? — — 格柵安裝傾角（176。），取 50176。 a x ??Q m3/s 50s ????? ?n 條，取 n=8 條。 ? ? nbnsB ???? 1 B—— 格柵槽寬度， m； S—— 柵條寬度， m，取 ； b—— 格柵凈間隙， m，取中柵， ； n—— 格柵間隙數(shù)， n=8。 ? ? ?????B m。 02 hkh ?? ?? sin2 20 ??? gvh 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 16 頁 34??????? bs?? h2—— 過柵水頭損失， m； h0—— 計算水頭損失， m； ? —— 阻力系數(shù)，格柵斷面取迎水面為銳邊的矩形，故形狀系數(shù) ? =； g—— 重力加速度，取 ； k—— 系數(shù)，格柵受污染物堵塞后，水頭損失會增大，一般 k=3； 34????????? 20 ????? ?h m ???h m，（ h2 要求在 ~）。 21 hhhH ??? H—— 柵后槽的總高度， m； h—— 柵前水深， ； h1—— 格柵前渠道超高，一般取 ； h2—— 格柵水頭損失， 。