【正文】 應(yīng)器相比），即 6~12m/h，運(yùn)行在膨脹狀態(tài)。同時(shí)也可以采用較高南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 8頁 反應(yīng)器或采用出水回流以獲得高的攪 拌強(qiáng)度 ， 從而保持了進(jìn)水與污泥顆粒的充分接觸。促進(jìn)有機(jī)物的快速降解 [10]。 EGSB 特別適于低溫和低濃度污水。當(dāng)沼氣產(chǎn)率低、混合強(qiáng)度低時(shí) ， 在此條件下較高的進(jìn)水動(dòng)能和顆粒污泥床的膨脹高度將獲得比 UASB 反應(yīng)器好的運(yùn)行結(jié)果。其具有處理容量高、投資少、占地省、運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn) ， 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(shí)現(xiàn)液體內(nèi)部的無動(dòng)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(jī)負(fù)荷 ， 對(duì)于不同濃度進(jìn)水都具有較好的處理效果 [11]。 鑒于啤酒廢水的特點(diǎn)，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(shí)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(jì)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(diǎn) 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(shí)，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 ， 水解池體積小； (2)不需收集產(chǎn)生的沼氣 ， 構(gòu)造 簡單 ，降低了造價(jià)，便于維護(hù) ； (3)對(duì)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(dá) 99%以上。 (5)易受進(jìn)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(yùn)行穩(wěn)定、能耗低、容易調(diào)試和易于每年的重新啟動(dòng)等特點(diǎn) [13]。 內(nèi)循環(huán) UAS B 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(yùn)行組合，以 降低運(yùn)行費(fèi)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(jìn)行組合 。 突出 各自處理單元的優(yōu)點(diǎn)，處理流程簡潔 ，效果 好，運(yùn)行穩(wěn)定，成本低 ， 停產(chǎn)再啟動(dòng)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(yùn)行費(fèi)用 ， 經(jīng)濟(jì)性好 [1 4 ]。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)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(diǎn) ； (2)考察工廠 提供的建設(shè)場(chǎng)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(yùn)行成本情況； (4)一般 選擇 簡單適用、運(yùn)行可靠 達(dá)標(biāo)、節(jié)約能耗、投資 經(jīng)濟(jì) 的工藝。 依據(jù)原水水質(zhì)設(shè)計(jì) 廢水 處理工藝，使其達(dá)到 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB89781996)的 一級(jí) 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(dá)標(biāo)要求 項(xiàng)目 流量/m3 d1 CODCr/mg L1 BOD5 /mg L1 pH SS/mg L1 TN/mg L1 原水 水質(zhì) 5000 1700 1200 6 400 50 達(dá)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(jì)算中進(jìn)行說明。 根據(jù)本設(shè)計(jì)所給啤酒廠廢水水質(zhì)， BOD5/COD=，其生化性能好，同時(shí)廢水中有機(jī)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(shí)間的變化幅度較大，需要處理設(shè)施對(duì)負(fù)荷有較好的適應(yīng)能力；另外，單獨(dú)采用好氧處理運(yùn)行費(fèi)用高，占地面積大且不易達(dá)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(jì)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(diǎn)， 處理效率高，經(jīng)濟(jì)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(jìn)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(xì)小的麥糟和酵母 ， 保護(hù)潛污泵不受堵塞磨損，保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行，減少后續(xù)處理單元負(fù)荷。 啤酒 廢水的水量和 水質(zhì)隨時(shí)間的變化幅度較大，需對(duì)廢水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié) 池具有收集啤酒廢水，同時(shí) 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(shí)間長 后，會(huì)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(duì)污泥進(jìn)行排泥。 調(diào)節(jié)池后設(shè)一級(jí)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(duì)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 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(dá)標(biāo)排放 污泥外運(yùn) 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(jì)說明書（論文） 第 12頁 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)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(jī)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(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí)，折向反射板的四周，然后穿過水層進(jìn)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(jìn)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(fù)荷率高，廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時(shí)間較短，因此所需池容縮小。設(shè)備簡單，運(yùn)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(jī)械攪拌裝置，造價(jià)相對(duì)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(jìn)水和排水，在閑置時(shí)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(dú)特之處在于它提供了時(shí)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(fù)荷等特點(diǎn) [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(duì)有機(jī)物的去除機(jī)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(jìn)入 反應(yīng)器與活性污泥混合接觸并有氧存在時(shí)，微生物利用廢水中的有機(jī)物進(jìn)行新陳 代謝，將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為 CO2，H2O 等無機(jī)物。同時(shí)，微生物細(xì)胞增殖，最后將微生物細(xì)胞物質(zhì) (活性污泥 )與南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 13頁 水沉淀分離，廢水得到處理 [19]。 SBR 法運(yùn)行過程大致可分為以下五個(gè)過程期。 (1)進(jìn)水期 (約 1~4 小時(shí) )。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(shí)。據(jù)有關(guān)資料介紹，進(jìn)水期時(shí)間的長短對(duì)于處理效果有很大的影響。在進(jìn)水期，為防止污染物的累積和縮短處理時(shí)間，即可進(jìn)行曝氣操作 [20]。 (2)反應(yīng)期 (約 2~8 小時(shí) )。反應(yīng)期是在曝氣的條件下，好氧活性微生物對(duì)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(shí)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(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，對(duì)于進(jìn)水水量水質(zhì)的較大波動(dòng)均能獲得保持在較為優(yōu)質(zhì)水平的出水。在時(shí)間上的理想推流式，能使生化反應(yīng)維持在對(duì)應(yīng)最高反應(yīng)推動(dòng)力下進(jìn)行，因而具有高的去污速度和短的反應(yīng)時(shí)間。反應(yīng)池內(nèi)有機(jī)基質(zhì)隨時(shí)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(shí) )。在好氧反應(yīng)完畢后，一般需要進(jìn)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(dòng)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(bǔ)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(huì)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(yùn)行方式，使得廢水中能夠同時(shí)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(jìn)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(shí)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(shí) )。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(shí)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(shí)左右 )。閑置期作為恢復(fù)微生物活性的階段而被設(shè)置，亦南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 14頁 可在無進(jìn)水的情況 下作閑置用。 為了方便污泥的后續(xù)機(jī)械脫水處理，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。本設(shè)計(jì)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(jī)， 以減少構(gòu)筑物成本。 污泥機(jī)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(jī) 處理污泥 脫水。該類脫水機(jī)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(diǎn)。 在進(jìn)入壓濾機(jī)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(yùn)填埋處置，也可出售做農(nóng)場(chǎng)肥料之用。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 15頁 3 工藝 構(gòu)筑物的 設(shè)計(jì)計(jì)算 格柵 的設(shè)計(jì) 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(xì)小的麥糟和酵母 等，本 設(shè)計(jì)設(shè)置中格柵一道， 格柵 圖 見 附錄 1。 的設(shè)計(jì) bhvQn ?sinm ax? maxQ —— 最大設(shè)計(jì)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(jì)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；