【文章內(nèi)容簡介】 COD/L）有機廢水時，反應(yīng)器的進水容積負荷一般限制在10～15kgCOD/,以免由于產(chǎn)氣負荷率太高而增加紊流造成懸浮固體的流失。而酒精廢水的COD很高，因此這種限制對處理酒精廢水來說是一個很大的缺陷。（二）IC厭氧反應(yīng)器為了克服UASB厭氧反應(yīng)器的這些限制，20世紀80年代中期，人們開發(fā)了IC反應(yīng)器。IC反應(yīng)器在處理低濃度廢水時，反應(yīng)器的進水容積負荷可提高20～24kgCOD/，處理高濃度有機廢水時，進水容積負荷可提高至35～50kgCOD/。與UASB反應(yīng)器相比，在獲得相同處理效率的條件下，IC反應(yīng)器具有更高的進水容積負荷率和污泥負荷率，IC反應(yīng)器的平均升流速度可達處理同類廢水UASB反應(yīng)器的20倍左右，這是高效反應(yīng)器的一個突破，有著重大的理論意義和使用價值。厭氧顆粒污泥循環(huán)床反應(yīng)器（IC反應(yīng)器）技術(shù)優(yōu)勢如下： ①容積負荷高：IC反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高，微生物量大，且存在內(nèi)循環(huán)，傳質(zhì)效果好，進水有機負荷可超過普通厭氧反應(yīng)器的3倍以上； ②節(jié)省投資和占地面積：IC反應(yīng)器容積負荷率高出普通UASB反應(yīng)器3倍左右，其體積相當于普通反應(yīng)器的1/4～1/3左右，大大降低了反應(yīng)器的基建投資。而且IC反應(yīng)器高徑比很大（一般為4～8），所以占地面積特別省，非常適合類似本企業(yè)用地緊張的工礦企業(yè)；③抗沖擊負荷能力強：處理低濃度廢水（COD=2000～3000mg/L）時，反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)流量可達進水量的2～3倍；處理高濃度廢水時，內(nèi)循環(huán)流量可達進水量的10～20倍。大量的循環(huán)水和進水充分混合，使原水中的有害物質(zhì)得到充分稀釋，大大降低了毒物對厭氧消化過程的影響； ④抗低溫能力強：溫度對厭氧消化的影響主要是對消化速率的影響。IC反應(yīng)器由于含有大量的微生物，溫度對厭氧消化的影響變得不再顯著和嚴重。通常IC反應(yīng)器厭氧消化可在常溫條件（20～25 ℃）下進行，這樣減少了消化保溫的困難，節(jié)省了能量；⑤具有緩沖pH的能力：內(nèi)循環(huán)流量相當于第1厭氧區(qū)的出水回流，可利用COD轉(zhuǎn)化的堿度，對pH起緩沖作用，使反應(yīng)器內(nèi)pH保持最佳狀態(tài)，同時還可減少進水的投堿量；⑥內(nèi)部自動循環(huán)，不必外加動力：普通厭氧反應(yīng)器的回流是通過外部加壓實現(xiàn)的，而IC反應(yīng)器以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升的動力來實現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán)，不必設(shè)泵強制循環(huán)，節(jié)省了動力消耗；⑦啟動周期短：IC反應(yīng)器內(nèi)污泥活性高，生物增殖快，為反應(yīng)器快速啟動提供有利條件。IC反應(yīng)器啟動周期一般為1～2個月，而普通UASB啟動周期長達4～6個月；⑧沼氣利用價值高：反應(yīng)器產(chǎn)生的生物氣純度高，CH4為70％～80％，CO2為20％～30％，其它有機物為1％～5％，可作為燃料加以利用。 由上比較可知，本項目采用IC反應(yīng)器是比較合適的。酒精廢水蛋白含量較高，蛋白質(zhì)厭氧反應(yīng)后會發(fā)生氨化反應(yīng)，氨氮從蛋白質(zhì)降解的中間體中釋放出來，使氨氮含量升高，不利于后續(xù)好氧生物處理。因此好氧工藝選擇時要充分考慮其具有很好的脫氮功能。目前酒精行業(yè)比較常用的處理工藝主要有普通活性污泥法、接觸氧化法及CASS工藝等，現(xiàn)將該三類處理工藝優(yōu)缺點比較如下： 表51 常用處理工藝比較表種類項目普通活性污泥法接觸氧化法CASS工藝BOD負荷低較高較低抗沖擊負荷較差一般較好抗絲狀膨脹較差好較好除氨氮率較低低較高投資大較大較低占地面積大較小小運行控制一般簡單復(fù)雜自控要求簡單簡單復(fù)雜設(shè)備維修一般一般一般運行費用較高一般較低本項目重點考慮工藝的除氨氮效率、抗沖擊負荷性能、抗絲狀膨脹性能、投資大小及運行費用等因素，根據(jù)表51工藝比較可知，本項目選擇CASS處理工藝較為適合,該系統(tǒng)的優(yōu)點如下：①它與傳統(tǒng)活性污泥工藝相比，省去了沉淀池及污泥回流設(shè)備，建設(shè)費用可節(jié)省20%～30%，工藝流程簡潔，污水站布局緊湊，占地面積可減少35%，且管理簡單，運行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹。②運轉(zhuǎn)費用省。由于CASS池曝氣是周期性的，池內(nèi)溶解氧的濃度也是變化的，沉淀階段和排水階段溶解氧降低，重新開始曝氣時，氧濃度梯度大，傳遞效率高，節(jié)能效果顯著，運轉(zhuǎn)費用可節(jié)省10%～25%?！　”卷椖可疃忍幚硐到y(tǒng)采用曝氣生物濾池，簡稱BAF，是80年代末在歐美發(fā)展起來的一種新型生物膜法污水處理工藝。該工藝具有去除SS、BOD、COD、硝化、脫氮、除磷、去除AOX（有害物質(zhì)）的作用，其特點是集生物氧化與截留懸浮固體與一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池（二沉池），其容積負荷、水力負荷大，水力停留時間短，所需基建投資少，出水水質(zhì)好，運行能耗低，運行費用省。廢水處理工藝流程圖見圖51。圖51 　　　　廢水處理工藝流程圖 污泥濃縮脫水一體機貯氣柜沼氣發(fā)電貯氣柜沼氣發(fā)電氣水分離器水封沼氣發(fā)電貯氣柜生物曝氣濾池CASS反應(yīng)池IC厭氧反應(yīng)器泥餅外運貯泥池達標排放中和調(diào)節(jié)廠區(qū)廢水污泥濃縮脫水一體機NaOH濾液回流 工藝流程簡述廠區(qū)廢水經(jīng)工藝物料管輸送至污水處理站后，首先進入中和調(diào)節(jié)池。由于該廠不同生產(chǎn)工序廢水的排放規(guī)律不一致，造成水質(zhì)、水量波動較大，設(shè)置中和調(diào)節(jié)池的目的是使廢水的水質(zhì)、水量得到一定程度的緩沖和均衡，為后序處理工藝創(chuàng)造一個相對較為穩(wěn)定的工作環(huán)境，然后污水經(jīng)提升泵泵入IC厭氧反應(yīng)器，在無分子氧條件下通過厭氧微生物的作用，將廢水中的復(fù)雜有機物分解轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)，通過IC厭氧反應(yīng)器，廢水中大部分污染物在這里得到降解和去除，出水自流入CASS反應(yīng)池進行進一步好氧生化處理，最終進入生物曝氣濾池進行深度處理，出水可達標排放。IC反應(yīng)器及生化池排出的污泥直接流入污泥均質(zhì)池，然后由污泥泵泵入帶式污泥濃縮脫水一體機進行脫水干化，泥餅含水率可降到80%以下后外運做肥料用，其濾液回流至中和調(diào)節(jié)池，不會產(chǎn)生二次污染。對于好氧微生物需要的氧（O2），則由鼓風(fēng)機房內(nèi)的鼓風(fēng)機提供。厭氧反應(yīng)器產(chǎn)生的沼氣進入池頂設(shè)置的沼氣平衡罐內(nèi)，使用時沼氣經(jīng)水封及氣水分離器，可被送至沼氣發(fā)電部分。工藝中的各建構(gòu)筑物及設(shè)備具體如下：（一）中和調(diào)節(jié)池池體容積：1500m3有效容積：1000m3停留時間：有效水深：數(shù) 量：1座潛污提升泵：3臺 （2用1備）Q=60m3/h，H=32m，N=30kW潛水攪拌器：3臺 （2用1備）N=（二）IC厭氧反應(yīng)器本工程選用IC反應(yīng)器設(shè)備2套 單套主要工藝參數(shù)如下 ： 處理量：65m3/h循環(huán)水與處理水比：1：2容積負荷：20kgCOD/停留時間：20hCODCr去除率：90%以上幾何尺寸：Φ923m，其中第一反應(yīng)室高15m, 其第二反應(yīng)室高8m沼氣柜：Φ2215m(三)CASS反應(yīng)1座，4組，鋼砼結(jié)構(gòu)單組尺寸：5020 有效容積：5200m3 周期： 有效水深： BOD5負荷: 污泥濃度：3500mg/L 潷水高度： 其中：缺氧：45min 曝氣：330min 沉淀：45min 潷水：60min微孔曝氣頭18000個服務(wù)面積：出風(fēng)量：2～3m3/h個潷水器4套潷水量：870m3/h，N=(四)生物曝氣濾池1座（內(nèi)分2格）池體容積：120m3 有效容積：85m3 BOD5負荷: 供氣量：15m3/min,由鼓風(fēng)機房供給 濾速：20m/d,反沖洗強度：16L/,沖洗時間5min(五)貯泥池1座池體尺寸：Φ8潛水攪拌器：1臺，N= 潛污泵：2臺（1用1備） Q=15m3/h，H=30m，N=(六)綜合機房鼓風(fēng)機機房、污泥脫水機房、配電控制機房、控制室及辦公等均設(shè)置于此。 結(jié)構(gòu)形式：地上磚混結(jié)構(gòu)，局部二層 平面尺寸：924m， 鼓風(fēng)機：3臺 （交替使用） Q=150m3/min，P=，N=220kW 帶式濃縮壓濾一體機（含配件）2套 , N=+ kW加藥設(shè)備：3套，分別用于NaOH、PAM、PAC的投加。各建構(gòu)筑物和設(shè)備的處理效果如下：表52 各工段去除效率分析表 指標工段 項目CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3NpH值 格柵→ 中和調(diào)節(jié)池進水2500012000800303～5出水2375012000720306～9去除率5%10%IC厭氧反應(yīng)器進水2375012000720306～9出水2375600360506～9去除率90%9550% CASS反應(yīng)池進水2375600360506～9出水35760108206～9去除率85%90%70%80%生物曝氣濾池進水35760108206～9出水891265126～9去除率75%80%40%40% 出水水質(zhì)≤100≤20≤70≤156～9廢水流量：2600m3／d處理前污染物濃度：CODCr：25000mg／L, BOD5：12000mg／L, SS：800mg／L，PH：3～5經(jīng)處理后的污染物濃度：出水達到《某省海河流域水污染物綜合排放標準》（DB37/6752007）中的二級排放標準，即：CODCr≤100mg／L, BOD5≤30mg／L, SS≤70mg／L，氨氮≤15mg/L ，PH：6～9。 主要設(shè)備選型 廢水處理裝置的主要設(shè)備見表53。表53 　　　廢水處理裝置主要設(shè)備一覽表序號設(shè)備材料名稱型號數(shù)量1機械格柵LHG7001臺2潛污提升泵Q=60m3/h，H=22m，N=30kw3臺（2用1備）3潛水攪拌器N=4套（3用1備）4潛污泵Q=15m3/h，H=30m，N=2臺（1用1備）5IC厭氧反應(yīng)器進口設(shè)備1600 m32套6沼氣柜5700 m31套7曝氣器18000個1套8加藥設(shè)備5m33套9鼓風(fēng)機Q=150 m3/min，P=，N=220kW3臺(交替使用)10組合填料4500m31套11潷水器870 m3/h ，N=4套12帶式濃縮壓濾一體機, N=2套合計27臺（套） 見表54廢水處理裝置消耗定額表。表54 　　　　　　消耗定額 序號名 稱100噸水產(chǎn)品消耗指標備注單位數(shù)量1混凝劑PACkg152助凝劑PAMkg3NaOHkg4電150（一）自控水平及主要技術(shù)方案根據(jù)所確定的工藝技術(shù)方案和工藝流程，結(jié)合目前國內(nèi)同類裝置的成功經(jīng)驗，本著經(jīng)濟、實用、先進的原則，本設(shè)計決定采用小型DCS系統(tǒng)，以完成整個生產(chǎn)過程的主要工藝參數(shù)的在線監(jiān)測、分析、顯示、記錄、報警和實時控制，本設(shè)計設(shè)置一個綜合控制室，內(nèi)設(shè)控制員站、控制站和工程師站。主要控制方案為：依據(jù)工藝裝置的規(guī)模、工藝流程的特點及操作上的要求，采用自動控制系統(tǒng)和手動遙控對工藝參數(shù)進行檢測、調(diào)節(jié)。從生產(chǎn)裝置的實際情況考慮，調(diào)節(jié)系統(tǒng)都采用簡單、可靠、實用的單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對生產(chǎn)過程的重要控制點設(shè)有報警系統(tǒng)并與相關(guān)動力進行聯(lián)鎖。（二）儀表類型的確定集散控制系統(tǒng)采用性能價格比高的DCS系統(tǒng)。選用浙大中控的JX300XP系統(tǒng)，該系統(tǒng)經(jīng)濟實用，能滿足生產(chǎn)的需要。①溫度儀表集中檢測點選用隔爆型Pt100熱電阻，能直接輸入至控制系統(tǒng)的模塊上。②壓力儀表集中檢測點選用智能型壓力變送器，輸出信號為4～20mA,就地壓力檢測選用彈簧管壓力表、氨用壓力表、膜片壓力表、隔膜壓力表。③流量儀表一般介質(zhì)選用智能渦街流量計、金屬轉(zhuǎn)子流量計。④液位儀表按被測介質(zhì)選用單/雙法蘭遠傳液位變送器，現(xiàn)場液位采用磁翻板液位計。 ⑤執(zhí)行器 調(diào)節(jié)閥選用氣動薄膜調(diào)節(jié)閥，閥體、閥芯的材質(zhì)按照工藝介質(zhì)選用0Cr18Ni9Ti或316L，填料采用石墨或聚四氟乙烯填料。（三）集散控制系統(tǒng)（DCS）DCS采用集中監(jiān)視、分散控制的方式對生產(chǎn)過程進行數(shù)據(jù)采集、處理及控制，具有很高的安全性。除基本的反饋控制、順序控制、邏輯控制的功能外，DCS還具有串級、前饋、比值、大滯后補償?shù)雀呒壙刂乒δ?，更可以運用各種運算單元，組成綜合控制算式，實現(xiàn)更復(fù)雜的綜合控制功能。DCS具有完善的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視及自診斷功能，使設(shè)備的維護更加容易。①操作員站操作員站主要配置高性能主機、大屏幕彩色CRT、單/彩色打印機、工業(yè)鍵盤、光標、控制設(shè)備等I/O接口以及大容量存貯介質(zhì)，為用戶提供工藝參數(shù)、設(shè)備運行狀態(tài)、動態(tài)流程圖畫面的顯示，檢測控制儀表及運轉(zhuǎn)設(shè)備的顯示操作、實時趨勢記錄、報表顯示打印等操作功能。必要時選用后備操作器。②控制站主要配置高性能控制單元，各種過程接口及網(wǎng)絡(luò)接口單元，提供現(xiàn)場儀表的供電和隔離。在控制站中實現(xiàn)過程量的數(shù)據(jù)采集，并按組態(tài)要求實現(xiàn)過程的控制，同時把采集到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到操作站、工程師站及其它控制站?？刂普镜闹骺貑卧㈦娫?、網(wǎng)絡(luò)接口等均可冗余配置，重