【文章內(nèi)容簡介】 ，維護管理方便。但是對于大中型污水處理廠，基建費用和運行費用較高。 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書 8 SBR 法 SBR 是序批式或性污泥法的簡稱， SBR 工藝的曝氣池在流態(tài)上屬完全混合，在有機物降解上，確是時間上的推流，有機物是隨著時間的推移而被降解的。 SBR工藝的基本運行模式，其基本操作流程有 進水、反應(yīng)、沉淀、出水和閑置 等五個基本過程組成，從污水流入到閑置結(jié)束構(gòu)成一個周期，在每個周期里上述過程都是在一個設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)器內(nèi)依 次進行的。 反應(yīng)器中的底物濃度和微生物濃度隨反應(yīng) 的時間而變化，而且反應(yīng)過程是不連續(xù)的，因此運行過程是典型的非穩(wěn)態(tài)過程。在運行期間，反應(yīng)器中活性污泥處于一種交替的吸附，吸收，生物降解和活化過程的不斷變化過程。 SBR工藝能同時具有脫氮和除磷的功能， 5BOD 的去除率達 95%，且產(chǎn)泥量少。SBR工藝系統(tǒng) 組成簡單， 不設(shè)二沉池，曝氣池兼?zhèn)涠脸氐墓δ?，無污泥回流設(shè)備；耐沖擊負(fù)荷 ，在一般情況下無需設(shè)置調(diào)節(jié)池；反應(yīng)推動力大，易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì)； 運行操作靈活，通過適當(dāng)調(diào)節(jié)各單元操作的狀態(tài)可達到脫氮除磷的效果； 污 泥沉淀性能好， SVI值較低，能有效的防止絲狀菌膨脹； 該工藝的各操作階段及各項運行指標(biāo)可通過計算機加以控制，便于自控運行，易于維護管理。 SBR法工藝特點：活性污泥混合液能在理想靜態(tài)條件下沉淀分離；每一個反應(yīng)池在一個周期內(nèi)可按好氧 —— 缺氧 —— 厭氧條件運行，可實現(xiàn)生物硝化與反硝化；與氧化溝相比， SBR法占地面積?。环磻?yīng)池內(nèi)易積蓄浮渣；出水為間歇式排放，應(yīng)注意消毒接觸池容積的設(shè)計。 UASB 厭氧反應(yīng)器 升流式厭氧污泥床 (UASB) 反應(yīng)器由荷蘭 Wagningen 農(nóng)業(yè)大學(xué)的 Lettinga 教授等于 1977 年開發(fā)出來的。目前高濃度污水的生物處理首推厭氧 UASB 反應(yīng)器，它在世界范圍的厭氧反應(yīng)器中占有 2/3 的市場。 UASB 反應(yīng)器的工藝特性是反應(yīng)器的上部設(shè)置氣、液、固三相分離器，下部為污泥懸浮區(qū)和污泥床區(qū)。廢水從反應(yīng)器底部流入，向上升流至反應(yīng)器頂部流出； 污泥床區(qū) 可以保持很高的污泥濃度，廢水中的大部分有機污染物在此被轉(zhuǎn)化分解為甲烷和二氧化碳。因為沼氣攪動和氣泡對污泥的吸附作用，在污泥床區(qū)上方形成了一個污泥懸浮層。反應(yīng)器上部的內(nèi)蒙古科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書 9 三相分離器完成氣、液、固三相分離，被分離出的沼氣從上部導(dǎo)出，污泥自動滑落到懸浮污泥層，處理 出水從澄清區(qū)流出反應(yīng)器。 UASB 反應(yīng)器溫度在 30~350C 時 ， COD 的去除率達 70%~90%， 5BOD 去除率 〉85%，適合于處理高、中濃度的工業(yè)有機廢水。 升流式厭氧污泥床在構(gòu)造上的特點是集生物反應(yīng)與沉淀于一體，是一種結(jié)構(gòu)緊湊的厭氧反應(yīng)器。 UASB 反應(yīng)器的水利停留時間較短，容積負(fù)荷率高， 中溫發(fā)酵條件下，一般可達 10kgCOD/m179。178。 d 左右，甚至高達 15— 40kgCOD/m179。178。 d； 污泥床內(nèi)生物量多，折合濃度計算可 達 20— 30g/L，污泥齡可達 30 天以上 ；設(shè)備簡單，運行方便，勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置。造價相對較低，便于管理，而且不存在堵塞問題。 生物接觸氧化 法 生物接觸氧化 法 是一種介于活性污泥法與生物濾池兩者之間的生物處理技術(shù)。 生物接觸氧化法的工作原理：生物接觸氧化池內(nèi)設(shè)置填料，填料淹沒在廢水中，填料上長滿生物膜，廢水與生物膜接觸過程中，水中的有機物被微生物吸附、氧化分解和轉(zhuǎn)化為新的生物膜。從填料上脫落的生物膜，隨水流到二沉池后被去除，使廢水得到凈化。 生物接觸氧化法的特點： 由于填料的比表面極大，池內(nèi)的 充氧條件 好； 生物接觸氧化法不需要污泥回流，也就不存在污泥膨脹的問題，運 行管理簡便； 由于生物固體量多，水流又屬于完 全混合型，因此生物接觸氧化池對水質(zhì)水量的驟變有較強的適應(yīng)能力； 生物接觸氧化池有機容積負(fù)荷較高時，其 F/M保持在較低水平，污泥產(chǎn)量較低。 生物接觸氧化法的工藝特點：操作簡單，運行方便，易于維護管理，沒有污泥回流，不產(chǎn)生污泥膨脹也不產(chǎn)生濾池蠅；采用比表面積大的填料，能保持較多的生物量和較高濃度的活性生物量，抗沖擊負(fù)荷能力強，有機負(fù)荷率高，池容積小，占地面積少；生物相豐富，食物鏈長，處理效果穩(wěn)定可靠；二 沉池固液分離不充分時，可增設(shè)濾池。 但當(dāng) 設(shè)計或運行不當(dāng) 時 ，填料可能堵塞 。 此外，布水、曝氣不易均勻，可能在局部出現(xiàn)死角。 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書 10 污水處理方案的可行性分析 淀粉污水處理研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 淀粉廢水處理研究現(xiàn)狀 淀粉工業(yè)是以玉米，馬鈴薯，小麥，大米等農(nóng)產(chǎn)品為原料生產(chǎn)淀粉或淀粉深加工產(chǎn)品的工業(yè)。淀粉工業(yè)約需 噸原料才能得到 1 噸產(chǎn)品，在生產(chǎn)過程中，需水量很大，廢水排放量也大，而且廢水都是含大量淀粉，蛋白質(zhì)，糖類，脂肪等有機物的高濃度有機廢水，如不加以處理直接排放到水體中，將造成水體缺氧 ，使水生動物窒息，給水環(huán)境帶來巨大的危害。 淀粉是一種非常重要的工業(yè)原料，它不僅應(yīng)用在食品工業(yè)領(lǐng)域而且在制酒、制藥、紡織、化工等行業(yè)也被廣泛應(yīng)用。淀粉在加工過程中會產(chǎn)生大量的高濃度酸性有機廢水，其含量隨生產(chǎn)的波動而時有變化，其 COD 值通常 很高 。 淀粉是一中重要的工業(yè)原料，它的用途很廣，除供食品與加工食品外，更廣泛的應(yīng)用于紡織，造紙，醫(yī)藥，發(fā)酵，鑄造，化工等行業(yè)。目前，我國年產(chǎn)淀粉 300 萬噸。在淀粉生產(chǎn)過程中，廢水排放量很大，每產(chǎn) 1噸淀粉排放廢水 10— 20 立方米。 目前，我國淀粉生產(chǎn)企業(yè) 600 多家，年產(chǎn)量已達 400 萬噸，按現(xiàn)在的加工工藝，每生產(chǎn) 1 噸淀粉大約產(chǎn)出 6 噸廢水，可見整個淀粉制造業(yè)每年產(chǎn)生的廢水量甚多。這些廢水中主要含有溶解性淀粉、少量蛋白質(zhì)、有機酸、塵土、礦物質(zhì)及少量的油脂，易腐敗發(fā)酵，使水質(zhì)發(fā)黑發(fā)臭，排入江河會消耗水中的溶解氧，促進藻類及水生植物繁殖，量大時河流嚴(yán)重缺氧，發(fā)生厭氧腐敗，散發(fā)惡臭，魚、蝦、貝類等水生動物可能會因此而窒息死亡。 廢水主要來源于甘薯流送渠和洗滌水，從篩網(wǎng)或離心機提取淀粉后的薯漿廢水，薯漿脫水后的壓榨機和沉淀池排出來的蛋白質(zhì)水，淀粉洗滌和精制中排出的較稀的蛋白質(zhì)水，淀粉渣貯槽廢 水，冷凝器和真空干燥器的冷凝水，生產(chǎn)設(shè)備洗刷廢水等，除此之外，還有少量地面沖洗廢水。 淀粉廢水處理發(fā)展趨勢 （ 1） 淀粉廠廢水 的利用 淀粉廢水中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，如能從淀粉廢水中回收有用物質(zhì)，既變廢為寶，綜合利用，有能減少廢液處理的費用。我國在利用淀粉廢料生產(chǎn)飼料酵母，內(nèi)蒙古科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書 11 提取淀粉酶方面都有研究。 （ 2） 合理使用原材料 淀粉生產(chǎn) 80%是以玉米為原料， 其余是以薯類，小麥，大麥，燕麥，以及其他富含淀粉的植物塊根等為原料。原料中除含淀粉外，還含有其他的多種成分 — 蛋白質(zhì)，脂肪，纖維素，無機鹽等。淀粉 具有不溶于冷水和比重大于水的特征。以玉米為原料生產(chǎn)淀粉大致有以絕干計 60%的玉米成為商品淀粉，還有 30%的玉米成為副產(chǎn)品，其余部分則成為廢液派出場外。 開發(fā) 和 選 用無害或少害的原材料，以替代有害的原材料；定量控制原料的添加量，提高原料（ 轉(zhuǎn) 化 為產(chǎn) 品）的 轉(zhuǎn) 化率， 減 少原材料流失和消耗； 對 原料充分進 行 綜 合利用， 對 流失的原料 進 行循 環(huán) 利用和重 復(fù) 利用。 對 原材料的合理 選 用，可 顯 著降低生 產(chǎn) 成本，提高 經(jīng)濟 效益， 減 少 廢 物和 污 染物的排放量。 淀粉廠污水處理主要采用的處理方法概述： 淀粉廢水的基本處理方法 污水處理的基本方法，就是采用各種技術(shù)與手段，將污水中所含的污染物質(zhì)分離去除，回收利用，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，使水得到凈化。現(xiàn)代污水處理技術(shù)，按原理可分為 物理處理法，化學(xué)處理法和生物化學(xué)處 理法 3 類。 （ 1） 物理處理法：利用物理作用分離污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)。主要 方法有篩濾法，沉淀法，上浮法，氣浮法，過濾法和反滲透法 。 （ 2） 化學(xué)處理法：利用化學(xué)反應(yīng)的作用，分離回收污水中處于各種形態(tài)的污染物質(zhì)（包括懸浮的、溶解的、膠體的等）。主要方法有中和、混凝、電解、氧化還原、氣提、萃取、吸附、離子交換和電滲析等?；瘜W(xué)處理法多用 于處理生產(chǎn)污水。 （ 3） 生物化學(xué)處理法：是利用微生物的代謝作用，使污水中呈懸浮、膠體狀態(tài)的有機污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無害物質(zhì)。主要方法可分為兩大類，即利用好氧微生物作用的好 氧 法 (好氧氧化法 )和利用厭氧微生物作用的厭氧法（厭氧還原法）。前者廣泛用于處理城市污水及有機性生產(chǎn)污水，其中有活性污泥法和生物膜法兩種；后者多用于處理高濃度有機廢 水與 廢 水處理過程中產(chǎn)生的污泥，現(xiàn)在也開始用于處理城市污水和內(nèi)蒙古科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書 12 低濃度有機污水。 目前用于處理淀粉廠污水的主要方法有沉淀分離法、化學(xué)絮凝法、單純暴氣法、生物處理法（活性污泥法、厭氧生物法、厭氧好 氧法、生物膜法等）、以膜分離技術(shù)、光合細(xì)菌等方法，而廢水處理中的預(yù)處理主要是為了改善廢水水質(zhì)，去除懸浮物及可直接沉降的雜質(zhì)，調(diào)節(jié)廢水水質(zhì)及水量、降低廢水溫度等，提高廢水處理的整體效果，確保整個處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 生產(chǎn) 廢 水中的污染物是多種多樣的，往往需要采用幾種方法的組合，才能處理不同性質(zhì)的污染物與污泥，達到凈化的目的與排放標(biāo)準(zhǔn)。 由于此淀粉廠的 COD 濃度非常高 ,所以選用厭氧 +好氧工藝對淀粉廢水進行處理。 厭氧處理工藝選擇 近年來，厭氧處理技術(shù)得到很快發(fā)展，常用的先進技術(shù)有厭氧接觸工藝、上流式厭 氧污泥床和厭氧過濾器。 厭氧接觸法屬于傳統(tǒng)厭氧消化技術(shù)的發(fā)展。它采用 完全混合式 消化反應(yīng)器，適合于處理含懸浮固體很高的廢水，預(yù)處理要求低，一需要設(shè)置池內(nèi)完全混合攪拌，池外還要設(shè)消化液沉淀池。其處理效率比傳統(tǒng)厭氧消化技術(shù)有提高，但中溫消化時容積負(fù)荷只有 — kgCOD/( 3m 178。 d)，其水力停留時間仍然較長，要求的消化池容積大。本設(shè)計處理對象為較好生化處理的廢水。為提高處理效率，節(jié)省工程投資和占地，因此不宜采用厭氧接觸法。 上流式厭氧污泥床（ UASB），屬 采用了滯留型厭氧生物處理技術(shù)，在底部有污泥床，依據(jù)進水與污泥的高效接觸提供高的去除率，依靠頂部的三相分離器，進行氣、液、固分離，能使污泥維持在污泥床內(nèi)而很少流失。因而生物污泥停留時間長，處理效率高， 適合于處理較易生化降解， CrCOD 和 SS濃度均較高的廢水 (一般要求進水 SS 不大于 4000mg/L)。常溫條件下對于較易生物降解有機廢水，容積負(fù)荷可達 4— 8kgCOD/( 3m 178。 d)。 厭氧過濾器采用附著型厭氧生物處理技術(shù)，在反應(yīng)器內(nèi)充 填一部填料，使生物污泥附著在填料上生長，不易隨出水流失，且填料對于改善水流均勻性有益，并起到 — 定過濾截留作用。但反應(yīng)器內(nèi)填料易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，因此不適合處理有內(nèi)蒙古科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書 13 機物濃度過高的廢水，且要求進水 SS濃度應(yīng)較低， — 般要求 SS200mg/L。盡管厭氧過濾器抗沖擊負(fù)荷能力大，處理效率亦高，但不適合本次設(shè)計進水水質(zhì) (SS 濃度較高 )。 綜合以上分析，結(jié)合類似工程資料，本設(shè)計厭氧處理裝置采用 UASB。 好氧處理工藝選擇 有機廢水經(jīng)厭氧處理，出水的 5BOD / CrCOD 會降低，出水可生化性較原污水差。采用一般好氧生物處理方法 (活性污泥法和生物膜法 )，處理厭氧處理出水，其 CrCOD 去除率約只有 60％，而處理同等濃度的原有機廢水， CrCOD 可達 80％。盡管采用生物膜法處理效果可能會稍好，但難以適應(yīng) 5BOD 大于 250mg/L 的來水 。近年來開發(fā)了一些處理此類廢水 (進水濃度較高，可生化性較差，不易生化降解 )的工藝技術(shù)，如 AB 法活性污泥工藝、氧化 溝活性污泥法、 SBR 法等。這些方法均能對不易生化降解有機廢水或厭氧處理出水有較好的處理效果。 以上三種方法中， SBR 法具有特別顯著的特點：首先由于采用間歇運行，運行周期每一階段有適應(yīng)基質(zhì)特征的優(yōu)勢菌群存在；污泥不斷內(nèi)循環(huán)，排泥量少，生物固體平均停留時間長；沉淀和排水時水流處于靜止?fàn)顟B(tài)，故處理效果優(yōu)于一般活性污泥法。其次由于進水、曝氣、沉淀、排水等工序在一個池內(nèi)進行，省去了沉淀池和污泥回流設(shè)施，故而其工程投資和 占地面積均小 于一般活性污泥法。 綜合以上分析，本設(shè)計好氧處理采用 SBR 工藝。 淀 粉廠污 水 處理 方案及其工藝 比較 淀粉 廠污 水處理方案 方案 1： UASBSBR 法的處理工藝： 其具體處理流程見圖 ： 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書 14 方案 2：化學(xué)絮凝 — 活性碳吸附法處理工藝： 其具體流程圖見 ： 淀粉廠污水處理工藝及比較 1 UASBSBR 法的工藝特點 此工藝采用厭氧與好氧相結(jié)合，厭氧是該工藝的主體，選擇何種厭氧工藝是關(guān)系到處理效果好壞的關(guān)鍵。在眾多厭氧 工藝中，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器即 UASB具有投資低，容積負(fù)荷高，處理效果好的特點。好氧設(shè)備采用 SBR 法的曝氣池， 反應(yīng)池 管道反應(yīng)器 斜板沉淀池 上清水 砂濾池 碳塔 出水排放 圖 化學(xué)絮凝 — 活性碳吸附法處理工藝流程圖 格柵 調(diào)節(jié)沉淀 池