【正文】 L 時，出水 CODCr 可降至 50 mg/L～ 100 mg/L，去除率為 92％～96％。這里所說完整的意義在于除厭氧生化技術(shù)外，沼氣通過自動化系統(tǒng)得到燃燒，這是厭氧系統(tǒng)安全運行和不產(chǎn)生二次污染的重要保證，這也是國內(nèi)外開發(fā)厭氧技術(shù) 和設(shè)備應(yīng)充分引起重視的問題。 圖 啤酒生產(chǎn)工藝流程 啤酒廢水來自于啤酒生產(chǎn)各工序中的排放，主要污染物成分是糖類、醇類、氨基酸、果膠、啤酒花、維生素、蛋 白等有機物及鉀、鈣、鎂的硅酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽等無機物。因該廢水 BOD 值和 COD 值較大 ,不經(jīng)處理會對環(huán)境造成巨大污染，故要求處理后的排放水要嚴(yán)格達到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn) ,即： BOD≤20 mg/ L， COD≤100 mg/ L， SS≤70 mg/ L。原污水中各項指標(biāo)為： BOD 濃度為 1200 mg/L,COD 濃度為 2020 mg/L， SS濃度為 700 mg/L。其生產(chǎn)工藝流程見圖 。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。我國的珠江啤酒廠、煙臺啤酒廠、上海益民啤酒廠、武漢西湖啤酒廠、廣州啤酒廠和長春啤酒廠等廠家均采用此法。揚州啤酒廠和三明市大田啤酒廠采用 SBR 技術(shù)處理啤酒廢水，也收到了同樣的效果。 生物膜法 生物膜法是在處理池內(nèi)加入軟性填料，利用同著生長于填料表面的微生物對廢水進行處理，不會出現(xiàn)污泥膨脹的問題。m3, 停留時間為 3～ 4 h時， COD 和 BOD 平均去除率分別達到 ％和 ％。在這一過程中，參加生物降解的有機基質(zhì)有50％～ 90％轉(zhuǎn)化為沼氣 (甲烷 )，而發(fā)酵后的剩余物 質(zhì) 可作為優(yōu)質(zhì)肥料和飼料 [5]。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(xì)菌生長的最適宜 pH 為 ～ 。 厭氧反應(yīng)器主要有厭氧濾器 (AF)、厭氧流化床反應(yīng)器 (AFBR)、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器 (UASB)、膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器 (EGSB)和內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器 (IC)這幾種反應(yīng)器形式。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。內(nèi)循環(huán)UASB 技術(shù)是在普通 UASB 技術(shù)的基礎(chǔ)上增加一套內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，它包括回流水池及回流水泵。將 UASB 和 SBR 兩種處理單元進行組合，所形成的處理工藝突出了各自處理單元的優(yōu)點，使處理流程簡潔，節(jié)省了運行費用，而把 UASB 作為整個廢水達標(biāo)排放的一個預(yù)處理單元，在降低廢水濃度的同時，可回收所產(chǎn)沼氣作為能源利用。也就是說，耗電量并沒有隨廢水處理量的增加而增加。同時，由于大幅度減少了進入好氧階段的有機物量，因此降低了 SBR 好氧階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個廢水處理過程的費用大幅度減少。該池為地上式，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 該廠處理的是生產(chǎn)廢水，盡管 SS 含量不低，但較大漂浮物及較大顆粒少，格柵攔截的污染物不多，故選用人工清渣方式。 每個泥斗面積 Vi=h/3(S1+S2+ 21SS )=(82+12+ 22 18 ? )=85 m2 （ ） 泥斗容積共 V=4Vi=340 m3 調(diào)節(jié)池每日沉淀污泥重為 W＝ 30040％ 5000＝ t （ ） 濕污泥體積約為 V’=(設(shè)污泥密度為 1 t/m3) 泥斗可存約三天污泥。 污水泵房 污水泵單臺占地 L1297 mmB596 mm，高 H530 mm。 則 V＝ 8 % ?? ＝ 820（ m3） 選用 6 個池子，每個池子的體積為 Vi＝ V/6＝ 820/6＝ 137（ m3） 假定 UASB 體積有效系數(shù) 90％，則每池的需容積為 Vi＝ 152 m3 若選用直徑 φ5000 mm 的反應(yīng)器 6 個，則容器水力負(fù)荷約為 m3/( ),基本符合要求 [25]。 三相分離器設(shè)計須確定三相分離區(qū)數(shù)量，大小斜板尺寸、傾角和相互間關(guān)系。計算出回流縫長度 L＝（ － － ） 2π＝ （ m） 計算回流縫后，進一步計算下斜板臨界長度 AO’＝?36sin1〔（ 10－ 2/110－ 2）＋ 〕 ＝ （ m） （ ） 取小斜板長度 L 小 ＝ m， AO’＝ m，其水平 L 小水平 ＝ m，垂直 L 小垂直 ＝ m，三相分離器設(shè)計如下圖 所示。但由于在三相分離器中，水是變相流動，因此沼氣氣泡不僅獲得了水的加速，而且運動發(fā)生了方向改變。 水封罐的設(shè)計計算 見圖 圖 水封罐計算圖 水封罐一般設(shè)于消化反應(yīng)器和沼氣柜或壓縮機房之間，起到調(diào)整和穩(wěn)定壓力，兼作隔絕和排除冷凝水之用。 （ 2）通風(fēng) 為防止部分容重過大的沼氣在 UASB 反應(yīng)器內(nèi)聚集， 影響檢修和發(fā)生危險，檢修時可向 UASB 反應(yīng)器中通入壓縮空氣，因此在 UASB 反應(yīng)器一側(cè)預(yù)埋縮空 氣管（由鼓風(fēng)機房引來）。所產(chǎn)生污泥由重力自排入集泥井，每天排泥一次。 沉淀區(qū)平面尺寸 2 m m m，池總高 m，其中沉淀有效水深 m，沉淀 區(qū)總?cè)莘e m3，沉淀池負(fù)荷為 m3/()。在曝 氣管中垂線兩下側(cè)開 φ4 mm 孔，間距280 mm，開孔 20 個，兩側(cè)共 40 個，孔眼氣流速度為 4 m/s。 由于 SBR 法處理對象為經(jīng)過厭氧處理后的啤酒廢水，其生化性亦不如原污水，但 BOD5/CODCr 仍很大。按平均流量考慮，則進水前水深為 m，進水結(jié)束后 m。 排泥系統(tǒng) 每池池底坡向排泥坑坡度 i＝ ，池出水端池底設(shè)（ ）m3 排泥坑一個，每池排泥坑中接出泥管 DN200 一根，排泥管安裝高程相對地面為 m，相對最低水位為 m。 鼓風(fēng)機房設(shè)計 供風(fēng)量 本處理需提供壓縮空氣的處理構(gòu)筑物及其供風(fēng)為：預(yù)曝氣沉淀池 m3/min， mH2O； SBR 反應(yīng)池 m3/min， mH2O。 鼓風(fēng)機不專設(shè)風(fēng)道，新鮮空氣直接從建筑窗上部的進風(fēng)百葉窗進入，由鼓風(fēng)機進風(fēng)過濾器除塵。 污泥濃縮池設(shè)計計算 設(shè)計說明 污泥濃縮池采用間歇式重力濃縮池，運行周期為 h，其中進泥 ～ h，濃縮 h，排水和排泥 h，閑置 ～ h。濃縮池池頂標(biāo)高為 m，池內(nèi)底標(biāo)高為－ m。外形尺寸 4800 mm3000 mm2500 mm，機組質(zhì)量 6120 kg。 （ 3）空壓機 Z－ [25]，輸送空氣流量為 m3/min，壓力為 kgf/cm2 (1 kgf/cm2＝ 98 kPa)。 ③ 超越管 考慮運行故障或進水嚴(yán)重超過設(shè)計水量水質(zhì)時廢水的出路，在UASB 之前及預(yù)曝氣沉淀池之前設(shè)置超越管，規(guī)格 DN200 鑄鐵管或陶瓷管， ； ④ 溢流管 濃縮池上清液及脫水機壓濾水含微生物有機物 ％～ ％，需進一步處理，排入調(diào)節(jié)池。沼氣管逆坡向走管， 。 污水處理站高程布置 （ 1） 充分利用地形地勢及城市排水系統(tǒng)，使污水經(jīng)一次提升便能順利自流通過污水處理構(gòu)筑物，排出廠外。套用《全國市政工程預(yù)算定額廣東省市政工程單位估價表》中的定額基價，并對基價進行調(diào)整，調(diào)整系數(shù)為 ％。 年估算運行成本 合計年運行費用為 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＝ 萬元，則處理每立方米的啤酒廢水成本為 元。 工程投資估算如表 所示： 表 工程投資估算表 工程名稱 估算價格 /（萬元） 土建規(guī)格（ m3） 土建費用 構(gòu)造物費用 安裝和其它費用 格柵 一次污水泵房 調(diào)節(jié)沉淀池 16 UASB 12148 預(yù)曝沉淀池 14106 SBR 反應(yīng)池 3015 鼓風(fēng)機房 污泥濃縮池 126 污泥貯柜罐 π/4446 污泥脫水機房 129 污泥棚 沼氣柜 π/47 水封罐 π/4 2 綜合樓 15 小計 —— 工程總費用 某市工業(yè)用電價格為 元 /度；工業(yè)用水價格為 元 /度。 高程布置結(jié)果見附圖。 （ 5） . 雨水外排 依靠道路邊坡排向廠區(qū)主干道雨水管。集泥井排泥管DN250，鋼管。 構(gòu)筑物平面尺寸指平面外形尺寸。選用 BJQ－ 14－ 溶藥攪拌機一臺，藥液罐規(guī)格 m m，有效容積為 2625 L，攪拌電動機功率為 kW。 污泥脫水機房 污泥產(chǎn)量 干污泥產(chǎn)量為 調(diào)節(jié)沉淀池 t/d UASB t/d 預(yù)曝氣沉淀池 t/d SBR 反應(yīng)池 t/d 合計干污泥量為 t/d 經(jīng)濃縮池濃縮后為含水 P＝ ％的污泥共 m3/d。設(shè)計濃縮池上部柱體高度為 m，其中泥深 m，柱體部分污泥容積為 m3。 污泥處理方式 污水處理系統(tǒng)各構(gòu)筑物所產(chǎn)生污泥每日排泥一次（除 SBR 池外），集中到污泥濃縮池，經(jīng)濃縮后送至貯泥柜暫放，再送至脫水機房脫水，形成的泥餅外運作農(nóng)肥（因為污泥中無有害污染物，而有機質(zhì)含量較高）。該鼓風(fēng)機技術(shù)性能如下：轉(zhuǎn)速 1450 r/min，口徑 DN100 mm，出風(fēng)量 m3/min，出風(fēng)升壓 kPa，電機功率 N15 kW，機組重量 W330 kg。 若空氣密度為 kg/m3，空氣中含有氧量為 ％，則所需的理論空氣量為： ? ＝ （ m3/d） 實際所需的空氣量為： ＝ （ m3/d）＝ （ m3/min） 空氣管計算 鼓風(fēng)機房出來的空氣供氣干管，在相鄰兩 SBR 池的隔墻上設(shè)兩根供氣支管，為兩 SBR 池供氣。 進水開始與結(jié)束由水位控制，曝氣開始由水位和時間控制，曝氣結(jié)束由時間控制，沉淀開始與結(jié)束由時間控制，排水開始由時間控制，排水結(jié)束由水位控制。 污泥量計算 SBR 反應(yīng)池所需污泥量為 MLSS＝ ＝sN ＝ 10)(5 0 0 0 3? ??? ? ＝ kg/（干）＝ 35 t () 設(shè)計沉淀后污泥的 SVI＝ 150 mL/g 則污泥體積為 VS＝ MLSS＝ 15010－ 3＝ （ m3） () SBR 反應(yīng)容積 SBR 反應(yīng)池容積 V＝ Vsi＋ VF＋ Vb () 式 ()中 Vsi——代謝反應(yīng)所需污泥容積， m3； VF——反應(yīng)池?fù)Q水容積， m3； Vb——保護容積， m3。槽底設(shè)計 10 個配水孔，每池 5 個，孔徑 φ100 mm。 進水 SS126 mg/L，出水 mg/L，則所產(chǎn)生污泥量為： Qs＝ 5000（ ） 10－ 3＝ 252 kg（干） /d () 污泥容重為 1000 kg/m3，含水率為 99％，其污泥體積為 V＝%)110(2523?＝ （ m3） （ ） 每日污泥流量為 m3/d。曝氣量為 m3/m3 污水。 ? （ 1） UASB 反應(yīng)器的所有電器設(shè)施，包括泵、閥、燈等一律采用防爆設(shè)備； （ 2）禁止明火火種進入該布置區(qū)域，動火操作應(yīng)遠(yuǎn)離該區(qū)及沼氣柜； （ 3）保持該區(qū)域良好通風(fēng)。 氣水分離器 氣水分離器起到對沼氣干燥作用，選用 φ500 mmH1800 mm[25]，鋼制氣分離器兩個，串聯(lián)使用。〕 ＝ 可見 Up/vL2/L1,滿足脫氣條件要求。 UASB 設(shè)計結(jié)果： D＝ m， H＝ m，其中超高 H1＝ m，三相分離器高度H2＝ m，反應(yīng)區(qū)高 H3＝ m，反應(yīng)器底污泥區(qū)高 H4＝ m。Up）＋ r〕 （ ） 式（ ）中 q——通過縫隙的流量， m3/h； L——回流縫隙長度， m； N——縫隙條數(shù)； Up——氣泡的上升速度， m/s； r——上斜板到器壁的距離， m； β——下斜板與器壁的 夾角。 ② 沉淀區(qū)的