【正文】 d后生物膜就可恢復(fù)正常。 在調(diào)試運行過程中，生物接觸氧化池中生物膜脫落、氣泡直徑變大 (曝氣方式為微孔曝氣 )、出水渾濁、處理效果惡化的現(xiàn)象時有發(fā)生。這些因素使得生物接觸氧化池沒有發(fā)揮出應(yīng)有的作用，處理效果不理想。因此，在設(shè)計采用水解酸化處理懸浮物濃度高的污水時，可增設(shè)污泥斗的數(shù)量以便及時排除沉淀污泥。由于該廢水中懸浮物濃度較高，因而池內(nèi)污泥產(chǎn)量很大，而原工藝僅在水解酸化池前端設(shè)計了污泥斗，所以池子的后部很快就淤滿了污泥。水解酸化不僅能去除部分有機污染物，而且提高了廢水的可生化性，有益于后續(xù)的好氧生物接觸氧化處理。上流式厭氧污泥床 和好氧接觸氧化池相串聯(lián)的啤酒廢水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。由于增加了厭氧處理單元，該工藝的處理效果非常好。 酸化 — SBR法處理啤酒廢水受進水堿度和反應(yīng)溫度的影響，最佳溫度是 24℃，最佳堿度范圍是 500～750mg/L。同時，經(jīng)水解反應(yīng)后溶解性COD比例大幅度增加，有利于微生物對基質(zhì)的攝取，在微生物的代謝過程中減少了一個重要環(huán)節(jié)，這將加速有機物的降解，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造更為有利的條件。 由上可知，采用厭氧 +好氧的工藝處理啤酒廢水是比較合適的，先厭氧使微生物處理掉較多的有機物，然后接好氧工藝做后續(xù)處理，是廢水達標(biāo)排放是我們這次設(shè)計的大方向。研究表明［ 4,15］，在 UASB啟動階段，保持進水堿度不低于 1000 mg/l對于顆粒污泥的培養(yǎng)和反應(yīng)器在高負荷下的良好運行十分必要。顆粒污泥的形成是厭氧細菌群不斷繁殖、積累的結(jié)果，較多的污泥負荷有利于細菌獲得充足的營養(yǎng)基質(zhì)，故對顆粒污泥的形成和發(fā)展具有決定性的促進作用；適當(dāng)高的水力負荷將產(chǎn)生污泥的水力篩選，淘汰沉降性能差的絮體污泥而留下沉降性能好的污泥，同時產(chǎn)生剪切力 ，使污泥不斷旋轉(zhuǎn)，有利 于絲狀菌互相纏繞成球。 厭氧生物處理包括多種方法，但以升流式厭氧污泥床（ UASB）技術(shù)在啤酒廢水的治理方面應(yīng)用最為成熟。 厭氧生物處理 厭氧生物處理適用于高濃度有機廢水（ CODcr＞ 2021 mg/l, BOD5＞ 1000 mg/l）。它主要由盤片、氧化槽、轉(zhuǎn)動軸和驅(qū)動裝置等部分組成，依靠盤片的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)廢水與盤上生物膜的接觸和充氧。在此基礎(chǔ)上，山東省環(huán)科所改常壓曝氣為加壓曝氣（ P=～ MPa），目的在于強化氧的傳質(zhì)，有效提高廢水中的溶解氧濃度，以滿足中、高濃度廢水中微生物和有機物氧化分解的需要。 生物接觸氧化法：是在微生物固著生長的同時，加以人工曝氣。據(jù)測定［ 6］，當(dāng)進水 BOD5濃度為 2400 mg/l時，出水濃度可降為 50 mg/l，去除率高達 %。 深井曝氣法：為了提高曝氣過程中氧的利用率，節(jié)省能耗，加拿大安大略省的巴利啤酒廠［ 6］、我國的上海啤酒廠和北京 五星啤酒廠［ 2］ 均采用深井曝氣法 (超深水曝氣 )處理啤酒廢水。 間歇式活性污泥法（ SBR）：通過間歇曝氣可以使動力耗費顯著降低， 同時，廢水處理時間也短于普通活性污泥法。活性污泥法處理啤酒廢水的缺點是動力消耗大，處理中常出現(xiàn)污泥膨脹。該處理工藝的主要部分是曝氣池和沉淀池。以下列舉好氧和厭氧處理方法的各種工藝的處理效果及其優(yōu)缺點： 好氧生物處理 好氧生物處理是在氧氣充足的條件下，利用好氧微生物的生命活動氧化啤酒廢水中的有 機物，其產(chǎn)物是二氧化碳、水及能量（釋放于水中）。 1988年開封啤酒廠國內(nèi)首次將厭氧酸化技術(shù)成功的 引用到啤酒廠工業(yè)廢水處理工程中，節(jié)能效果明顯，約節(jié)能 30～ 50%，而且使整個工藝達標(biāo)排放更加容易和可靠。目前國內(nèi)的啤酒廠工業(yè)廢水的污水處理工藝，都是以生 物化學(xué)方法為中心的處理系統(tǒng)。在生物氧化過程中，有些微生物如球衣 細菌（俗稱絲狀菌）、酵母菌等雖能適應(yīng)高有機碳、低 N量的環(huán)境，由于球衣細菌、酵母菌等微生物體系大、密度小菌膠團細菌不能在活性污泥法的處理構(gòu)筑物中正常生長，這也是早期活性污泥處理啤酒廢水不理想的主要原因之一。工業(yè)廢 水主要含糖類，醇類等有機物，有機物濃度較高，雖然無毒，但易于腐敗，排入水體要消耗大量的溶解氧，對水體環(huán)境造成嚴(yán)重危害。 Q=2200m3/d CODCr:1200mg/L BOD5:750mg/L SS:250mg/L PH:68 NH3N： mg/l TN： 35 mg/l TP： 10 mg/l 含少量油類 色度 : 200 總設(shè)計規(guī)模 Q=2200 m3/d 處理要求 該 污水處理站的排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》、《啤酒工藝污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》等。 2 水質(zhì)水量和處理要求 原水水質(zhì) 原水中包括生產(chǎn)污水與生活污水， 生產(chǎn)污水為其生產(chǎn)能力的 25倍，那就是 1噸 啤酒 產(chǎn)生 25噸的生產(chǎn)污水。啤酒產(chǎn)業(yè)的未來也應(yīng)與其它流程行業(yè)相似，逐漸向管控一體化方向過渡，使生產(chǎn)數(shù)據(jù)更好地整合到經(jīng)營決策渠道，生產(chǎn)控制模型將愈加趨于合理，智能化程度也將得到進一步提高。該公司按三班制方式生產(chǎn)，每天從生產(chǎn)車間集中排出無規(guī)律排放廢水。該廠以 大 麥為主要原料生產(chǎn)啤酒，年生產(chǎn)規(guī)模為 3萬噸啤酒，擁有員工 500多名。 其生產(chǎn)過程中排放量為生產(chǎn)量的 25倍，污水含有高濃度的有機污染物，是該市的污染大戶。 該廠擬建廢水處理站，要求廢水經(jīng)處理后達到《啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB198212021） . 啤酒生產(chǎn)工藝 啤酒生產(chǎn)過程主要分為：制麥、糖化、發(fā)酵、罐裝四個部分。 第 3 頁，共 38 頁 廢水來源 由圖中可以看出，廢水主要來源有：麥芽生產(chǎn)過程的洗麥水、浸麥水、發(fā)芽降溫噴霧水、麥槽水、洗滌水、凝固物洗滌水；糖化過程的糖化、過濾洗滌水；發(fā)酵過程的發(fā)酵罐洗滌、過濾洗滌水；罐裝過程洗瓶、滅菌及破瓶啤酒；冷卻水和 成品車間洗滌水；以及工廠員工的生活用水等等。 啤酒廠年產(chǎn)量為 3萬噸，每天排放的生產(chǎn)污水為 m3。選擇較嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，廢水處理系統(tǒng)的最終排放執(zhí)行《啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB198212021）一級標(biāo)準(zhǔn)。啤酒廢水的水質(zhì)和水量在不同季節(jié)有一定差別，處于高峰流量時的啤酒廢水，有機物含量也處于高峰。因此，早期啤酒廢水在進行生物氧化處理時，通常采用生物膜法，一般可選用生物接觸氧化法。 80年代中前期，多數(shù)處理系統(tǒng)以好氧生化處理為主。隨著改革開 放的發(fā)展， 90年代初完整的厭氧技術(shù)也在國內(nèi)啤酒、飲料行業(yè)得到應(yīng)用。這類方法沒有考慮到廢水 中有機物的利用問題，因此處理成本較高。廢水進入曝氣池后，與活性污泥（含大量的好氧微生物）混合，在人工充氧的條件下，活性污泥吸附并氧化分解廢水中的有機物，而污泥和水的分離則由沉淀池來完成。污泥膨脹的原因是啤酒廢水中碳水化合物含量過高，而 N， P， Fe等營養(yǎng)物質(zhì)缺乏，各營養(yǎng)成分比例失調(diào)，導(dǎo)致微生物不能正常生長而死亡。例如，珠江啤酒廠引進比利時 SBR專利技術(shù)，廢水處理時間僅需 19～ 20 h ,比普通活性污泥法縮短 10～ 11 h， CODcr的去除率也在 96%以上［ 3］。深井曝氣實際上是以地下深井作為曝氣池的活性污泥法，曝氣池由下降管以及上升管組成。當(dāng)然，深井曝氣也有不足之處，如施工難度大，造價高 ，防滲漏技術(shù)不過關(guān)等。這種方法可以得到很高的生物固體濃度和較高的有機負荷，因此處理效率高，占地面積也小于活性污泥法。結(jié)果表明，當(dāng)容積負荷≤ 1 ,停留時間為 3～ 4 h時， COD和 BOD平均去除率分別達到 %和% 。該法運轉(zhuǎn)穩(wěn)定、動力 消耗少，但低溫對運行影響大，在處理高濃度廢水時需增加轉(zhuǎn)盤組數(shù)。它是在無氧條件下，靠厭氣細菌的作用分解有機物。 UASB的主要組成部分是反應(yīng)器，其底部為絮凝和沉淀性能良好的厭氧污泥構(gòu)成的污泥床，上部設(shè)置了一個專用的氣 液 固分離系統(tǒng)（三相分離室）［ 10］。此外，一定的進水堿度也是顆粒污泥形成的必要條件，因為厭氧生物的生長要求適當(dāng)高的堿度，例如：產(chǎn)甲烷細菌生長的最適宜 pH值為 ～ 。應(yīng)該指出，啤 酒廢水中的乙醇是一種有效的顆?；龠M劑［ 19］，它為 UASB的成功運行提供了十分有利的條件。以下列舉各種厭氧 +好氧的組合工藝情況及其優(yōu)缺點，然 后從中選出 2個較為可行的方法進行比較，選取合適的一個作為處理工藝流程并進行詳細計算。 第 8 頁，共 38 頁 酸化 — SBR法處理高濃度啤酒廢水效果比較理想，去除率均在 94%以上，最高達 99%以上。視原水水質(zhì)情況，如堿度不足，采取預(yù)調(diào)堿度方法進行本工藝處理；若溫度差別不大，運行參數(shù)可不做調(diào)整，若溫度差別較大，視具體情況而定。上流式厭氧污泥床能耗低、運行穩(wěn)定、出水水質(zhì)好，有效地降低了好氧生化單元的處理負荷和運行能耗 (因為好氧處理單元的能耗直接和處理負荷成正比 )。只要投加占厭氧池體積 1/3的厭氧污泥菌種，就能夠保證污泥菌種的平穩(wěn)增長，經(jīng)過 3個月的調(diào)試 UASB即可達到滿負荷運行。 該工藝在處理方法、工藝組合及參數(shù)選擇上是比較合理的，充分利用各工序的優(yōu)勢將污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化、去除。另外，隨著微生物量的增加在軟性生物填料 的中間部位形成了污泥團，使得傳質(zhì)面積減小。此外，為防止填料表面形成污泥團應(yīng)采用比表面積大、不結(jié)泥團的半軟性填料。鑒于此，可一采取 階段曝氣措施即多點進水，污水沿池長多點流入生物接觸氧化池以均分負荷，消除前端缺氧及抑制性物質(zhì)濃度較高的不利影響。經(jīng)研究、分析、驗證發(fā)現(xiàn)這是由于負荷波動或操作不當(dāng)造成溶解氧不 足而引起的。 因此當(dāng)采用此工藝處理啤酒廢水時要遵循下列要求：①采用水解酸化作為預(yù)處理工序時應(yīng)考慮懸浮物去除措施。本處理工藝的關(guān)鍵設(shè)備是 UASB反應(yīng)器。這無形中增加了電器。這樣一來能提高UASB反應(yīng)器對進水水溫、 pH值和 COD濃度的適應(yīng)能力，只需在 UASB反應(yīng)器進水前對其 pH和溫度做一粗調(diào)即可。②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)器或氧化詢處理運行組合，以便進一步降低運行費用。采用該工藝既降低處理成本，又能產(chǎn)生經(jīng)濟效益。 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：①節(jié)約廢水處理費用。②節(jié)約污泥處理費用。 2個工藝各有其優(yōu)缺點，差異也較大，現(xiàn)將這兩個工藝方法進行比較，從中選取適用的一個作為該啤酒廠污水處 理的實際方案。故水解池可以改變原污水的可生化性，從而減少反應(yīng)的時間和處理的能耗。 第四階段為二沉池，對接觸氧化池的出水進行沉淀，從而得到澄清的出水。 該處理工藝是輕工部設(shè)計院為代表的推薦采用方案，河南開封啤酒廠、青島湖島啤酒廠、廈門冷凍廠啤酒廠等均采用此處理工藝流程，處理后均達標(biāo)排放。 第二階段為厭氧生化階段， UASB具有容積負荷高 ,運行成本低 ,占地面積小 ,污泥最少 ,設(shè)備簡單等優(yōu)點 ,是高濃度有機廢水前處理的有效處理方法 ,并且 UASB已經(jīng)在傳統(tǒng)形式的基礎(chǔ)上進行改造 ,形成了多種更高效和方便的厭氧發(fā)生器。濾液送到細格柵池子進行處理。 SBR處理工藝的特點是集生物降解和終沉排水等功能于一體，與傳統(tǒng)的連續(xù)式活性污泥法 (CFS)相比，可省去沉淀池和污泥回流設(shè)施，具有運行穩(wěn)定，凈化效率高，耐沖擊負荷，避免污泥膨脹，便于操作管理等特點。 (4) 二沉池：由于 SBR反應(yīng)器已有沉淀效果故方案二中不設(shè)二沉池。因任務(wù)書中 有規(guī)定場地范圍 為 2021m2。 第 18 頁，共 38 頁 序號 項目 金額 /（元 /噸廢水） 備注 水解氧化 UASB+SBR 1 電費 按 /kwh計 2 人工費 按 2500元 /人月計 3 藥劑費 4 維護費 年維修費按直接的投 資的 2%計 5 運行費 為前 4項之和 6 折舊費 折舊費按 5%計 7 處理成本 運行費和折舊費之和 總結(jié) 由以上幾張表格的比較可得出以下結(jié)論： 水解氧化工藝 UASB+SBR工藝 污染物去除方面 達到排放標(biāo)準(zhǔn)，但是 N/P的出水濃度比 UASB+SBR高 達到排放標(biāo)準(zhǔn)且去除率較高，處 理效果比較好 產(chǎn)泥方面 產(chǎn)泥量較大，增加污泥處理 費用 產(chǎn)泥量比水解氧化工藝少 ，污泥處理費用少 操作方面 工藝組合與參數(shù)選擇較為 合理，操作簡單 處理流程簡潔，全自動化操作， 節(jié)省勞動力 構(gòu)造方面 如果構(gòu)筑物的構(gòu)造不合理會影響運行效果，致使出水水質(zhì)下降 流程中可回收大量沼氣作為能源，節(jié)省運行費用 造價方面 造價較高，且運行成本高， 占地面積大 造價比水解酸化低，運行成本也 較低，占地面積小 終上所述，該工程應(yīng)選用 UASB+SBR 工藝處理啤酒廠生產(chǎn)廢水，該工藝具體流程如下： 5 主要處理設(shè)備和構(gòu)筑物的設(shè)計計算 ．中格柵 作用：去 除 污水中較大顆粒懸浮物，保證后續(xù)工藝的正常 運行。 （ 4）過柵水頭損失（ h1） 因柵條邊為矩形截面，取 k=3，則 h1=kh0=kε2gV2sinα = ）（ 34 x sin60= 其中ε =β（ s/e） 4/3 h0：計算水頭損失 k：系數(shù)，