【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，維護(hù)管理方便。但是對(duì)于大中型污水處理廠，基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用較高。 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 SBR 法 SBR 是序批式或性污泥法的簡(jiǎn)稱， SBR 工藝的曝氣池在流態(tài)上屬完全混合，在有機(jī)物降解上，確是時(shí)間上的推流，有機(jī)物是隨著時(shí)間的推移而被降解的。 SBR工藝的基本運(yùn)行模式，其基本操作流程有 進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和閑置 等五個(gè)基本過程組成，從污水流入到閑置結(jié)束構(gòu)成一個(gè)周期，在每個(gè)周期里上述過程都是在一個(gè)設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)器內(nèi)依 次進(jìn)行的。 反應(yīng)器中的底物濃度和微生物濃度隨反應(yīng) 的時(shí)間而變化，而且反應(yīng)過程是不連續(xù)的，因此運(yùn)行過程是典型的非穩(wěn)態(tài)過程。在運(yùn)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(shí)具有脫氮和除磷的功能， 5BOD 的去除率達(dá) 95%，且產(chǎn)泥量少。SBR工藝系統(tǒng) 組成簡(jiǎn)單， 不設(shè)二沉池，曝氣池兼?zhèn)涠脸氐墓δ?，無(wú)污泥回流設(shè)備；耐沖擊負(fù)荷 ，在一般情況下無(wú)需設(shè)置調(diào)節(jié)池；反應(yīng)推動(dòng)力大，易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì)； 運(yùn)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(dá)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(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)可通過計(jì)算機(jī)加以控制，便于自控運(yùn)行，易于維護(hù)管理。 SBR法工藝特點(diǎn)：活性污泥混合液能在理想靜態(tài)條件下沉淀分離；每一個(gè)反應(yīng)池在一個(gè)周期內(nèi)可按好氧 —— 缺氧 —— 厭氧條件運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)生物硝化與反硝化；與氧化溝相比， SBR法占地面積??；反應(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(jì)。 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(chǎng)。 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(jī)污染物在此被轉(zhuǎn)化分解為甲烷和二氧化碳。因?yàn)檎託鈹噭?dòng)和氣泡對(duì)污泥的吸附作用，在污泥床區(qū)上方形成了一個(gè)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(jì)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(dòng)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(shí) ， COD 的去除率達(dá) 70%~90%， 5BOD 去除率 〉85%，適合于處理高、中濃度的工業(yè)有機(jī)廢水。 升流式厭氧污泥床在構(gòu)造上的特點(diǎn)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(shí)間較短，容積負(fù)荷率高， 中溫發(fā)酵條件下，一般可達(dá) 10kgCOD/m179。178。 d 左右，甚至高達(dá) 15— 40kgCOD/m179。178。 d； 污泥床內(nèi)生物量多，折合濃度計(jì)算可 達(dá) 20— 30g/L，污泥齡可達(dá) 30 天以上 ；設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置。造價(jià)相對(duì)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(zhǎng)滿生物膜，廢水與生物膜接觸過程中，水中的有機(jī)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(diǎn)： 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(yùn) 行管理簡(jiǎn)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(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力； 生物接觸氧化池有機(jī)容積負(fù)荷較高時(shí)，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(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，易于維護(hù)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(qiáng)，有機(jī)負(fù)荷率高，池容積小，占地面積少；生物相豐富，食物鏈長(zhǎng)，處理效果穩(wěn)定可靠；二 沉池固液分離不充分時(shí)，可增設(shè)濾池。 但當(dāng) 設(shè)計(jì)或運(yùn)行不當(dāng) 時(shí) ，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(jì)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(shì) 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(jī)物的高濃度有機(jī)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(dòng)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(huì)產(chǎn)生大量的高濃度酸性有機(jī)廢水，其含量隨生產(chǎn)的波動(dòng)而時(shí)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(guó)年產(chǎn)淀粉 300 萬(wàn)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(guó)淀粉生產(chǎn)企業(yè) 600 多家，年產(chǎn)量已達(dá) 400 萬(wàn)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(gè)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(jī)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(huì)消耗水中的溶解氧，促進(jìn)藻類及水生植物繁殖，量大時(shí)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(dòng)物可能會(huì)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(jī)提取淀粉后的薯漿廢水，薯漿脫水后的壓榨機(jī)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(shì) （ 1） 淀粉廠廢水 的利用 淀粉廢水中含有豐富的營(yíng)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?gòu)U液處理的費(fèi)用。我國(guó)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(jì)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(wú)機(jī)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(jì) 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(chǎng)外。 開發(fā) 和 選 用無(wú)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(duì) 原料充分進(jìn) 行 綜 合利用， 對(duì) 流失的原料 進(jìn) 行循 環(huán) 利用和重 復(fù) 利用。 對(duì) 原材料的合理 選 用，可 顯 著降低生 產(chǎn) 成本，提高 經(jīng)濟(jì) 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(wú)害物質(zhì)，使水得到凈化?，F(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(jī)污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無(wú)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(jī)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(jī)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(jì)說明書 12 低濃度有機(jī)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(gè)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(dá)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(duì)淀粉廢水進(jìn)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(jìn)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(shí)容積負(fù)荷只有 — kgCOD/( 3m 178。 d)，其水力停留時(shí)間仍然較長(zhǎng)，要求的消化池容積大。本設(shè)計(jì)處理對(duì)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(jìn)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(jìn)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(shí)間長(zhǎng)，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(jìn)水 SS 不大于 4000mg/L)。常溫條件下對(duì)于較易生物降解有機(jī)廢水，容積負(fù)荷可達(dá) 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(zhǎng)，不易隨出水流失，且填料對(duì)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(jì)說明書 13 機(jī)物濃度過高的廢水，且要求進(jìn)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(jì)進(jìn)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(jì)厭氧處理裝置采用 UASB。 好氧處理工藝選擇 有機(jī)廢水經(jīng)厭氧處理，出水的 5BOD / CrCOD 會(huì)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(jī)廢水， CrCOD 可達(dá) 80％。盡管采用生物膜法處理效果可能會(huì)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(jìn)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(duì)不易生化降解有機(jī)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(diǎn)：首先由于采用間歇運(yùn)行，運(yùn)行周期每一階段有適應(yīng)基質(zhì)特征的優(yōu)勢(shì)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(shí)間長(zhǎng)；沉淀和排水時(shí)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(jìn)水、曝氣、沉淀、排水等工序在一個(gè)池內(nèi)進(jìn)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(jì)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(jì)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(diǎn) 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(diǎn)。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