【正文】 濃度的有機(jī)污染物，是該市的污染大戶。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。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。工業(yè)廢水主要含糖類，醇類等有機(jī)物，有機(jī)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。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)。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(diǎn)： 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(jī)物，其產(chǎn)物是二氧化碳、水及能量（釋放于水中）。活性污泥法處理啤酒廢水的缺點(diǎn)是動力消耗大，處理中常出現(xiàn)污泥膨脹。 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。 生物接觸氧化法：是在微生物固著生長的同時(shí)，加以人工曝氣。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(shí)現(xiàn)廢水與盤上生物膜的接觸和充氧。 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。研究表明［4,15］，在 UASB啟動階段，保持進(jìn)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(fù)荷下的良好運(yùn)行十分必要。同時(shí)，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(gè)重要環(huán)節(jié)，這將加速有機(jī)物的降解，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造更為有利的條件。由于增加了厭氧處理單元，該工藝的處理效果非常好。水解酸化不僅能去除部分有機(jī)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。因此，在設(shè)計(jì)采用水解酸化處理懸浮物濃度高的污水時(shí)，可增設(shè)污泥斗的數(shù)量以便及時(shí)排除沉淀污泥。 在調(diào)試運(yùn)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(shí)有發(fā)生。 （4） 內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器＋氧化溝工藝處理啤酒廢水：此工藝采用厭氧和好氧相串聯(lián)的方式，厭氧采用內(nèi)循環(huán)UASB技術(shù)，好氧處理用地有一處狹長形池塘，為了降低土建費(fèi)用，因地制宜，采用氧化溝工藝。UASB反應(yīng)器的出水水質(zhì)一般都比較穩(wěn)定，在回流系統(tǒng)的作用下重新回到配水系統(tǒng)。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)廢水處理過程的費(fèi)用大幅度減少。同原工藝相比較，每天實(shí)際節(jié)約1 500～2 500 m3廢水的處理費(fèi)用， 萬元/a。 第二階段為水解酸化階段，水解、產(chǎn)酸階段的產(chǎn)物主要為小分子有機(jī)物，可生物降解性一般較好。濾液送到細(xì)格柵池子進(jìn)行處理。 污泥處理經(jīng)濃縮池濃縮后，脫水外運(yùn)。 (3) 好氧反應(yīng)器：方案一為接觸氧化池，大部分的有機(jī)物在這里被降解，考慮到出水水質(zhì)的要求，停留時(shí)間較長；方案二為SBR反應(yīng)器，周期設(shè)為8h，進(jìn)水時(shí)攪拌不曝氣，曝氣后有2小時(shí)的攪拌時(shí)間用來去除N、P。 ；但是從總體費(fèi)用上看，方案一的占地面積比方案二大，而且方案二每年收集的沼氣可以為公司節(jié)省8萬元左右的開支；所以從經(jīng)濟(jì)角度與長遠(yuǎn)角度看：方案二優(yōu)于比方案一。對污水進(jìn)行混合同時(shí)可以預(yù)防池底沉淀；調(diào)節(jié)池與格柵合建，格柵槽后出水口跟調(diào)節(jié)池進(jìn)水口連接，出水口設(shè)出水槽，出經(jīng)過泵送入U(xiǎn)ASB反應(yīng)池。反應(yīng)器尺寸為：4*65 水力停留時(shí)間（HRT）和水力負(fù)荷率（Vr） HRT=（440/2200）24=（取5h）Vr=Q/A=2200/（24120）= m3/（m2單個(gè)反應(yīng)器中設(shè)4根直徑為75mm的支管，每根管上有3個(gè)配水孔，=2 m2，孔口向下。三相分離器單元結(jié)構(gòu)示意圖如下：三相分離器的長度為B=6m，每個(gè)單元寬度為6/2=，其中沉淀區(qū)長B1=5m，寬度b=2m，集氣罩頂寬度a=，沉淀室底部進(jìn)水口寬度b1=1m。Υ=70176。+BDsin20176。 ，前面計(jì)算中已經(jīng)設(shè)有1540m3/d廢水通過進(jìn)水縫進(jìn)入沉淀區(qū)，則三相分離器的進(jìn)水縫縱截面總面積為： S進(jìn)水縫=Q進(jìn)水縫/ν=1540/24= 總共有8組（16條）進(jìn)水縫，每條進(jìn)水縫縱截面積 S進(jìn)水縫′=進(jìn)水縫寬度ι2= S進(jìn)水縫′/5=，應(yīng)滿足ι2與ι1級數(shù)相當(dāng)，且ι2設(shè)計(jì)ι2=，則進(jìn)水縫中水流速度 ν= Q進(jìn)水縫/ S進(jìn)水縫=1540/（24285）= m/h 滿足設(shè)計(jì)要求， Δh=ι2/cosα=176。 F/M=ΔS*Q/M=（）2200/5752= gkBOD5/kgSS*d （3）產(chǎn)泥量的計(jì)算 ，則產(chǎn)泥量為： ΔX=XQSr=2200= kgVSS/d 式中 Q設(shè)計(jì)處理量，m3/d Sr去除的COD濃度，kgCOD/ m3 設(shè)VSS/SS=，則 ΔX′=污泥含水率P為98%，因含水率大于95%，去ρs=1000kg/ m3 則污泥產(chǎn)量為Qs=ΔX′/ρs（1P）=274/1000（）= m3/d ，與放空管共用，放空管排向調(diào)節(jié)池，接點(diǎn)前設(shè)人工閥一個(gè)。三角堰，堰高50mm，堰口寬100mm，則堰口水面寬度b′=50mm ，設(shè)計(jì)溢流負(fù)荷為f=*s。 設(shè)計(jì)其水封有效水深h為三相分離器沉淀區(qū)水深h2+氣室液面下水深h2′，令h2′為h3/2，因?yàn)榧瘹饪谂c最高液面等高，所以不必考慮浮渣堵塞集氣口的問題，h=+++。 （4）給排水 在UASB反應(yīng)器布置區(qū)設(shè)置一根DN100供水管補(bǔ)水，沖洗及排空時(shí)使用。====445m3=180。采用DN150的鋼管作為主管，支管采用DN100的鋼管。令SBR池每天排泥一次，排泥量為=135 m3/d （3）潷水器設(shè)計(jì) 每個(gè)池子的進(jìn)水量即潷水量，每個(gè)池子設(shè)潷水器一臺，共4臺，采用機(jī)械旋轉(zhuǎn)潷水器，潷水器參數(shù)為300 m3/h（排水的實(shí)際時(shí)間為30分鐘，剩余30分鐘為閑置時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間段可以進(jìn)行設(shè)備維修或者污泥的充氧），=。 取上清液排出管管內(nèi)流速為V=管徑D==（取管徑75mm） （5）集泥井設(shè)計(jì)： 在兩濃縮池外公壁合建一集泥井，集泥井設(shè)計(jì)容積為單個(gè)周期內(nèi)所排泥量的一半， m3，4m，,。液壓壓緊為自動保壓時(shí)，壓緊力是由電接點(diǎn)壓力表控制的，將壓力表的上限指針和下限指針設(shè)定在工藝要求的數(shù)值，當(dāng)壓緊力達(dá)到壓力表的上限時(shí)，電源切斷，油泵停止供電，由于油路系統(tǒng)可能產(chǎn)生的內(nèi)漏和外漏造成壓緊力下降，當(dāng)降到壓力表下限指針時(shí)，電源接通，油泵開始供油，壓力達(dá)到上限時(shí)，電源切斷，油泵停止供油，這樣循環(huán)以達(dá)到過濾物料的過程中保證壓緊力的效果。東郊污水廠在進(jìn)風(fēng)廊道內(nèi)兩側(cè)整個(gè)截面設(shè)有若干2 m多長的吸音板塊，空氣從板塊間通過，降低了噪聲。 通過綜合控制會使整個(gè)鼓風(fēng)系統(tǒng)噪聲減弱，達(dá)到規(guī)范的要求。 ．管線布置 （1）應(yīng)設(shè)超越管線，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，可直接排入水體。 (2) 泵位及安裝 由于進(jìn)水流量較小，且選用2臺水泵同時(shí)工作，所以選用小體積的潛污泵進(jìn)行污水提升。主干寬4m，次干道寬3m，有40%以上的綠化。因此，鼓風(fēng)機(jī)選型時(shí)宜選擇水冷式。 （3）隔振 振動是噪聲的主要起源，風(fēng)機(jī)組的振動會產(chǎn)生低頻噪聲，故減輕機(jī)器振動是控制噪聲的治本辦法。 鼓風(fēng)機(jī)的噪聲對污水處理廠的環(huán)境影響非常嚴(yán)重，噪聲的輻射主要通過風(fēng)機(jī)本體，進(jìn)、出風(fēng)管和連接風(fēng)道。壓濾機(jī)進(jìn)水口設(shè)一壓力控制器，當(dāng)壓力過高時(shí)可自動停止氣動泵氣路，從而停止進(jìn)泥。 間歇式污泥濃縮池 . 設(shè)計(jì)參數(shù) 進(jìn)泥濃度：10g/L 污泥含水率P1＝％，污泥總流量:Qω=135m3/d=設(shè)計(jì)濃縮后含水率P2=％ 污泥固體負(fù)荷：qs=45kgSS/() 污泥濃縮時(shí)間：T=18h . 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）濃縮池池體計(jì)算： 設(shè)2座公壁合建的正方形池子，每座濃縮池所需表面積 A= = = 30 m2 ，則表面積A= m2 水力負(fù)荷 u===()= m3/()有效水深 h1=uT== 取h1= 濃縮池有效容積 V1=Ah1== m3（符合） （）。+= mH2O。====134 m3Vmin＞Vx，符合要求 （4）校核周期進(jìn)水量 周期進(jìn)水量應(yīng)滿足下式： Q0＜(1)V=(1)x445= m3， Q0=185m3，符合要求 單座反應(yīng)池尺寸的確定 SBR的有效水深取5m， SBR的面積為：445/5=89m2 設(shè)SBR的長寬比約為2:1，則SBR的池寬為7m，池長為14m SBR反應(yīng)池最低水位為：260/(714)= m SBR反應(yīng)池的污泥高度為：134/(714)= m 可見，SBR最低水位與污泥泥位之間的距離為：=，符合要求。 基本參數(shù)的設(shè)定 項(xiàng) 目單 位參數(shù)值BOD污泥負(fù)荷LskgBOD/kgMLSS三相分離器底1m以下的位置內(nèi)，延池壁高度上設(shè)置取樣管6根，高度方向各管相距1m。 出水渠寬ba=。 出水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）溢流堰設(shè)計(jì)計(jì)算 為了保持出水均勻，沉淀區(qū)的出水系統(tǒng)通常采用出水渠，一般每個(gè)單元三相分離器沉淀區(qū)設(shè)一條出水渠，出水渠每隔一定距離設(shè)三角出水堰。= 三相分離器與UASB高度設(shè)計(jì) 三相分離器總高h(yuǎn)=h2+h3+h4+h5=+++= 取超高為h1= 則H=++=10m。= m 條件校核： 設(shè)能分離氣泡的最小直徑為dg=，常溫下清水運(yùn)動黏滯系數(shù)r=102cm2/s，廢水密度ρ1=，氣體密度ρg=103g/cm3，氣泡碰撞系數(shù)β=，則 有斯托克斯公式：νN=βg（ρ1ρg）dg2/18μ 可以求得氣泡上升速度為： νN=981（103）102=驗(yàn)證： νN/νM=MN/MB=可見νN/νM MN/MB 合理。=2cos30176。之間；；集氣罩頂以上的覆蓋水深h2=；沉淀區(qū)斜面的高度h3=。 空塔水流速度uk=Q/S=（符合要求） 空塔氣流速度 ug=Q△Coηr/S=（2）/120=（符合要求）式中 ηCOD的去除率，去80%。方向，每個(gè)出水孔的服務(wù)面積一般為24 m2。d)：參數(shù)： 取值： COD(mg/L) 進(jìn)水1200，出水400 反應(yīng)溫度/176。 單位柵渣量ω1= 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）柵條數(shù)柵條間隙數(shù)n===（取n=13）（2）格柵寬度 柵槽有效寬度B2=s（n1）+en=(131)+=經(jīng)計(jì)算，由于流量過小，造成格柵難以實(shí)現(xiàn)， 則代入上式，可得柵條間隙數(shù)n=41（3）進(jìn)水槽寬，為了保障水流速度，施工時(shí)將進(jìn)水槽下方建窄以避免水流過慢影響格柵的正常運(yùn)行，且水流不易繞過格柵直接進(jìn)入調(diào)節(jié)池。 TP、TN的去除 項(xiàng)目水解好氧處理UASB好氧處理Q=2200m3/d 進(jìn)水TN=35mg/l TP=10mg/l水解酸化池（300∶5∶1）UASB反應(yīng)器（250∶5∶1）去除BOD350mg/l1020mg/l去除N mg/l去除P出水TN mg/l出水TP接觸氧化池（100∶5∶1）SBR反應(yīng)器（除磷SBR）去除BOD830mg/l160 mg/l去除N（加N肥）60%去除P85%出水TN≤5mg/l （達(dá)標(biāo)排放）≤（達(dá)標(biāo)排放）出水TP≤（達(dá)標(biāo)排放）≤（達(dá)標(biāo)排放）由上表可以看出兩個(gè)工藝流程對N、P的去除均能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，方案二的出水水質(zhì)比方案一的較好 工藝方案的經(jīng)濟(jì)比較 根據(jù)這兩套流程的處理工藝，選擇合理的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)，對兩個(gè)流程進(jìn)行工藝計(jì)算和工程投資及運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算，分別說明如下： 流程上的土建費(fèi)用 水解好氧工藝的土建費(fèi)用見下表 序號構(gòu)筑物名稱有效容積/m3數(shù)量/個(gè)土建費(fèi)用/元1調(diào)節(jié)池55012475002水解酸化池37011665003接觸氧化池108017329104二沉池28511710005儲泥池331162006污泥濃縮池901585007脫水機(jī)房2401960008鼓風(fēng)機(jī)房3001120000合計(jì)1608610UASB+SBR工藝的土建費(fèi)用見下表 序號構(gòu)筑物名稱規(guī)格m3數(shù)量/個(gè)土建費(fèi)用/元1調(diào)節(jié)沉淀池55012475002UASB44013740003SBR44548195504污泥濃縮池1637505脫水機(jī)房2401960006鼓風(fēng)機(jī)房100140000合計(jì)1640800 水解氧化工藝的設(shè)備費(fèi)用見下表 序號名稱單位數(shù)量估算備 注1格柵臺3330002用1備2潛污泵臺2400001用1備3鼓風(fēng)機(jī)套2400001用1備4曝氣頭個(gè)144774005熱交換器臺2500006水下攪拌器臺4100007室內(nèi)自動化設(shè)備個(gè)11000008潷水器套42400009自動化監(jiān)控系統(tǒng)臺110000010水封罐臺1300011沼氣收集器14000012帶式壓濾機(jī)6500013閥與管道10000014合計(jì)898400UASB+SBR的設(shè)備費(fèi)用見下表