【文章內(nèi)容簡介】 下式的鋼混結(jié)構(gòu)，曝氣裝置（除曝氣頭外）可現(xiàn)場制作，安裝制作簡單，操作控制靈活，可自控也可手動，維修保養(yǎng)也很方便。 （ 3）投資費用低，比國外同類型設(shè)備價格低 60%。 （ 4）處理能力大，處理效果好。 UASB 反應(yīng)器因反應(yīng)區(qū)聚積大量厭氧顆粒污泥，廢水與之接觸充分反應(yīng)速度快，可降解水中 80%以上的 COD。反應(yīng)器頂部設(shè)置三相分離器，能及時將處理過程中形成的固、液、氣分離，促進反應(yīng)進程。 SBR 池集進水、曝氣、沉淀、排水于一體，擴大了反應(yīng)池的功能，不僅提高了處理速度而且處理效果明顯 。該池可降解 90%以上的 COD和 BOD。 （ 5）工藝成熟穩(wěn)定 ， 耐沖擊負荷 ， 水質(zhì)和水量的波動對出水影響小 ， 工藝自動化程度較高 ， 運行管理和維修方便 ， 勞動定員少。 UASB— 好氧接觸氧化工藝處理啤酒廢水 此處理工藝中主要處理設(shè)備是上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池，處理主要過程為：廢水經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓過濾機，轉(zhuǎn)鼓過濾機對 SS 的去除率達 10%以上，隨著麥殼類有機物的去除，廢水中的有機物濃度也有所降低。調(diào)節(jié)池既有調(diào)節(jié)水質(zhì)、廣東輕院 —— 2500m3/d 啤酒廢水處理廠畢業(yè)設(shè)計 6 水量的作用，還由于廢水在池中的停留時間較長而有沉淀和厭氧發(fā)酵作用。由于增加了厭氧處理單元，該 工藝的處理效果非常好。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 )。好氧處理 (包括好氧生物接觸氧化池和斜板沉淀池 )對廢水中 SS和 COD 均有較高的去除率，這是因為廢水經(jīng)過厭氧處理后仍含有許多易生物降解的有機物。 該工藝處理效果好、操作簡單、穩(wěn)定性高。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。該工藝非常適合在啤酒廢水處理中推廣應(yīng)用。 生物接觸氧化法處理啤酒廢水 該工藝采用水解酸化作為生物接觸氧化的預(yù)處理，水解酸化菌通過新陳代謝將水中的固體物質(zhì)水解為溶解性物質(zhì)，將大分子有機物降解為小分子有機物。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。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。 但是此處理方法在設(shè)計和運行中回出現(xiàn)以下問題 ： （ 1）水解酸化池存在的問題主要是沉淀污泥不能及時排除。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。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。針對污泥淤積情況，在水解酸化池前可增設(shè)一級混凝氣浮以去除水中的懸浮物，經(jīng)此改進后水解酸化池能長期、穩(wěn)定、有效地運行，不過，增設(shè)混凝氣浮增加了運行費用，而且氣浮過程中溶入的 O2 還可能對水解酸化產(chǎn)生不利影響。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。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。 （ 2）如果廢水中污染物濃度較高或前處理效果不理想，生物接觸氧化池前端的有機物負荷較高，使得供氧相對不足，此時該處的生物膜呈灰白色，處于嚴重的缺氧狀態(tài)，而池末端成熟的好氧生物膜呈琥珀黃色。同時，水中的生物活性抑制性物質(zhì)濃度也較高，對微生物也有一定的抑制作用。這些因素使得生物接觸氧化廣東輕院 —— 2500m3/d 啤酒廢水處理廠畢業(yè)設(shè)計 7 池沒有發(fā)揮出應(yīng)有的作用，處理效果不理想。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。 （ 3）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。這是由于負荷波動或操作不當造成溶解氧不足而引起的。溶解氧不足使得生物膜由好氧狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)，其附著力下降，在空氣氣泡的攪動下生物膜大量脫落，導(dǎo)致水粘度增加、氣泡直徑增大、氧轉(zhuǎn)移效率下降，這又進一步造成缺氧，如此形成惡性循環(huán)致使處理效果惡化。 （ 4）在調(diào)試運行初期，發(fā)生這種現(xiàn)象時一般是增大供氣量以提高供氧能力來消除缺氧，結(jié)果由于氣泡攪動強度增大，造成了更大范圍的生物膜脫落、水粘度更大、氧轉(zhuǎn)移效率更低，非但沒能提高供氧能力反而使情況更糟 。正確的處理措施應(yīng)是減小曝氣量，待脫落的生物膜隨水流流出后再逐漸增加曝氣量使溶解氧濃度恢復(fù)到原有水平。 因此當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。 ② 采用推流式生物接觸氧化池時，為避免前端有機物負荷過高可采用多點進水。 ③ 應(yīng)嚴格控制溶解氧濃度，供氧不足會造成生物膜大范圍脫落，導(dǎo)致運行失敗。 方案確定 根據(jù)出水水質(zhì)要求，以及 通過 方案的比較 后 ， 決定采用 UASB+SBR法。 因為通過 UASB+SBR來進行處理啤酒廢水 ,使其 COD,BOD5,SS,pH得到有效的去除，以達到 所要求的出水水質(zhì) 要求。并且遵循處理效果好，節(jié)能及投資運行費用省的原則來進行設(shè)計，使啤酒廢水得到較好的處理 ,既避免了其可能帶來的環(huán)境污染問題，也能為企業(yè)節(jié)省大量排污費用，有良好的環(huán)境效益，經(jīng)濟效益和社會效益。 且該方案是通過 培養(yǎng)出沉降性能良好的厭氧顆粒污泥 來達到處理效果，可以使 顆粒污泥的形成時厭氧細菌群不斷繁殖，積累結(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；適當高的水利負荷將長生污泥的水利篩選，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，使污泥不對流旋轉(zhuǎn)，有利于絲狀菌相互纏繞成廣東輕院 —— 2500m3/d 啤酒廢水處理廠畢業(yè)設(shè)計 8 球。 綜合工藝處理方案以及設(shè)計任務(wù)所提的氣候條件，污水條件，考慮到 UASB+SBR法具有效能高，處理費用低，電耗省，投資少， 工藝先進 ,占地面積小等一系列優(yōu)點，很適用于中高濃度啤酒廢水的治理，故本設(shè)計方案選擇 UASB+SBR法處理啤酒廢水 。 故采用 UASB— SBR 為 主體 的處理 工藝， 其 工藝流程如 下所示 ： 廢水 → 格柵 → 調(diào) 節(jié)池 → UASB 反應(yīng)器 → SBR 反應(yīng)器 → 沉淀 池 → 出水 運 往鍋爐房 ← 污泥脫水 ← 污泥濃縮池 圖 21 工藝流程示意圖 表 22 各級處理單元的污染物去除率分析 序號 名稱 項目 BOD5 (mg/l) COD (mg/l) SS (mg/l) 1 格柵 +調(diào)節(jié)池 進水 900 2020 500 出水 810 1800 450 去除率 10% 10% 10% 2 UASB 反應(yīng)器 進水 810 1800 300 出水 243 630 180 去除率 70% 65% 60% 3 SBR 進水 189 425 112 出水 23 85 34 去除率 88% 80% 70% 4 沉淀池 進水 23 85 34 出水 18 68 27 去除率 20% 20% 20% 污泥回流 污泥 廣東輕院 —— 2500m3/d 啤酒廢水處理廠畢業(yè)設(shè)計 9 三 、 構(gòu)筑物設(shè)計 設(shè)計說明 格柵是污水處理廠的第一道處理構(gòu)筑物，它的作用是保護水泵，用以攔截可能堵塞水泵機組和閥們的污水中較大的懸浮物、漂染物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，從而保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理能正常運行。 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計 流量 Q=2500m3/d=104m3/h=； 最大設(shè)計流量 Qmax=?=； 進水渠內(nèi)有效水深一般為 ~ m，現(xiàn)取值 h=； 柵前流速 ~；現(xiàn)取值為 v1=； 過柵流速 ~；現(xiàn)取值為 v=； 進水渠道寬 B=Qmax/hv=(*)= 設(shè)計計算 圖 31 格柵計算草圖 （ 1）格柵的間隙數(shù)： 中 格柵柵條間距為 10~40mm，現(xiàn)取值為 b=20mm=； 為了方便管理，傾斜角 ? 取 60 度。 廣東輕院 —— 2500m3/d 啤酒廢水處理廠畢業(yè)設(shè)計 10 60s i i nm a x ??? ???? bhvQn ? 取 n=12； （ 2） 格柵建筑寬度 ： 設(shè)柵條斷面為銳邊 圓形斷面 ms ? B= S（ n1） + bn = 179。（ 121） + 179。 12 = 進水渠道寬度 B1：要求 B1179。 h179。 v Qmax 取 B1= smbhnQv 60s i i n ??? ???? ? （ 3）通過格柵的水頭損失： 表 32 阻力系數(shù) ? 計算公式 柵條斷面形狀 公 式 形狀系數(shù) ? 銳邊矩形 34??????? bs?? 迎水面為半圓形的矩形 圓形 迎水、背水均為半圓形的矩形 正方形 21?????? ??? bsb??? ? :收縮系數(shù)，一般為 格柵斷面為銳邊矩形斷面（β =）mkgvbSh i ) ( i n2)( 2342341 ???????????? ?? （ 4）槽的總高度： H= h+ h1+ h2 =++ = 式中： h —— 柵前水深 ， m； 1h —— 通過格柵的損失 ， m； 2h —— 超高，一般采用 ； （ 5） 柵槽總長度（ L） ：廣東輕院 —— 2500m3/d 啤酒廢水處理廠畢業(yè)設(shè)計 11 mHllL 121 ???????????? ? 其中 mBBl 20tan2 111 ??? ??? ?? ? mll ??? H1= h +h2= += m α 1指進水漸寬部分的展開角，一般取 20176。 （ 6）每日柵渣量： 對于柵條間距 b= 的中格柵，城市污水中取每單位體積污水攔截污 物為 W1=179。/10179。m179。，每日柵渣量為 dmKQWW z 31 ?? ???? 式中： 1W —— 柵渣量 33/10m 污水，格柵間隙為 16~25mm 時， 1W =0. 10~；格柵間隙為 30~50mm 時， 1W =~； zk —— 污水流量總變化系數(shù) ~，現(xiàn)取 ； 調(diào)節(jié)池作用 調(diào)節(jié)池的作用是減小和控制污水水量，水質(zhì)的波動，為后續(xù)處理提供最佳運行條件。水量及水質(zhì)的調(diào)節(jié)可以提高廢水的可處理性，減少在生化處理過程中可能產(chǎn)生的沖擊負荷，對微生物有毒的物質(zhì)可以得到稀釋，短期排出的高溫廢水還可以得到 降溫處理。 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計水量 Q=2500m3/d=104m3/h=水力停留時間 T=6h 廣東輕院 —— 2500m3/d 啤酒廢水處理廠畢業(yè)設(shè)計 12 表 33 調(diào)節(jié)池 進出水水質(zhì)指標 水質(zhì)指標 BOD5 COD SS 進水水質(zhì) (mg/l) 900 2020 500 出水水質(zhì) (mg/l) 810 1800 450 去除率（ %） 10 10 10 設(shè)計計算 （ 1） 調(diào)節(jié)池有效容積 池子有效容積 V=QT=104179。 6=624 m3 （ 2）調(diào)節(jié)池尺寸 取池總高 H=2m,其中超高 ,有效水深 h= 則池面積 A=V/h=624/=416 池長取 L=25m 池寬取 B=20m 則池子總尺寸為 L179。 B179。 H=25m179。 20m179。 2m （ 3）空氣管設(shè)計 空氣量 QS=QD=1044=416m3/h 根據(jù)空氣主管、支管及穿孔管內(nèi)氣體流速的要求范圍，管徑分別選擇 150mm、 80mm 和 40mm。其中空氣主管 1根，支管 10 根，每根支管連接 2根穿孔管。為避免堵塞，穿孔管孔徑取 4mm，孔眼間距 100mm。 （ 4）總水頭計算 mhHH ????? 式中： H—— 總水頭損失， m； H0—— 穿孔管安裝水深， m； h—— 管距阻力損失， m；一般調(diào)節(jié)池的管距阻力損失不超過 。 根據(jù)空氣量 Qs和 H 選擇型號為 LSR1251WD 羅茨鼓風(fēng)機 5臺，一臺備用 。 UASB 反應(yīng)器 UASB 反應(yīng)器作用 UASB，即上流式厭氧污泥床，集生物反應(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。廢水在 UASB 反應(yīng)器中進行厭氧分解，去除大部分 COD 并將難生物降解的大分子物質(zhì)分解為易生物降解的小分子物質(zhì) [7]。它的污泥床內(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，因此所需池容大廣東輕院 —— 2500m3/d 啤酒廢水處理廠畢業(yè)設(shè)計 13 大縮小。其設(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 。 設(shè)計參數(shù) 容積負荷（ Nv） =(m3178。 d)。 污泥產(chǎn)率