【文章內(nèi)容簡介】 忽視的。（2）酸化—SBR法處理啤酒廢水時受進(jìn)水水質(zhì)和溫度的影響比較大，該方法的最佳溫度為24攝氏度，最佳堿度范圍是500～750mg/L。若進(jìn)水水質(zhì)和溫度達(dá)不到設(shè)計要求，則需要設(shè)置預(yù)處理裝置。(2)UASB好養(yǎng)接觸氧化工藝[17]UASB具有效能高、耗電量省、投資少、處理費用低、占地面積比較小等一系列優(yōu)點，非常適用于具有高濃度有機(jī)物特點的啤酒廢水治理。前人用實踐證明，UASB成功處理高濃度啤酒廢水的關(guān)鍵之處是UASB池能夠培養(yǎng)出具有良好沉降性能的厭氧顆粒污泥，這些污泥顆粒促使了反應(yīng)器能夠高效率的去除有機(jī)物質(zhì)。但其缺點是出水的濃度仍達(dá)500 mg/L左右，在進(jìn)行處理時需同好氧處理工藝相結(jié)合，單獨處理時在某些方面還無法達(dá)標(biāo)，當(dāng)進(jìn)行再處理時與好氧處理工藝結(jié)合處理后的出水水質(zhì)比較理想，故在工業(yè)處理上常常將UASB工藝與好養(yǎng)接觸氧化工藝兩個單元結(jié)合。此組合工藝的主要設(shè)備為UASB反應(yīng)池及接觸氧化池。處理的大致流程是：轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)對懸浮固體的去除率達(dá)10%以上，效果不錯，因此使廢水先經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)，很好地去除了麥殼類有機(jī)物，同時使廢水中的有機(jī)物濃度降低了不少。UASB反應(yīng)器很好地降低了好氧生物處理單元的處理負(fù)荷且好養(yǎng)接觸氧化對廢水中固體懸浮物和均有較高的去除率。但是廢水經(jīng)過厭氧處理后有機(jī)物含量依然比較高，所以UASB與好養(yǎng)接觸氧化池相串聯(lián)的廢水處理工藝會比較理想，其具有處理效率高、容易調(diào)試運行穩(wěn)定、耗能低和易于重新啟動等很明顯的優(yōu)點。由于增加了厭氧處理單元，該工藝的處理效果非常好。啤酒廢水在經(jīng)過整個工藝處理后，COD的去除效率最高可達(dá)95%以上，SS的去除率可達(dá)97%以上，該工藝非常適合在啤酒廢水處理中推廣應(yīng)用。(3)內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器+氧化溝工藝同UASB和好養(yǎng)接觸氧化池組合工藝相同，本工藝也是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)，好氧處理采用氧化溝工藝。UASB反應(yīng)器的介紹如上面所說，出水水質(zhì)一般比較穩(wěn)定，通過內(nèi)循環(huán)回流能提高UASB反應(yīng)器對進(jìn)水水質(zhì)、pH值和COD濃度的適應(yīng)能力。為了降低土建費用，因地制宜，采用氧化溝工藝。而氧化溝是一種完全混合，并不需要初沉池的延時曝氣活性污泥工藝。其結(jié)構(gòu)形式一般采用環(huán)形溝渠，混合液在氧化溝曝氣器的推動下做水平流動[18]。氧化溝與活性污泥相比的主要優(yōu)點是廢水處理過程與污泥穩(wěn)定化階段的相結(jié)合，并簡化了運行操作。經(jīng)過內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器處理后，后續(xù)的氧化溝可以得到優(yōu)良的水質(zhì)，因此這一組合工藝適合對處理水質(zhì)要求高的場合。此外，內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器可根據(jù)啤酒的生產(chǎn)季節(jié)性、水質(zhì)和水量的變化情況適時調(diào)整運行參數(shù)，能進(jìn)一步降低運行費用。本次組合處理工藝的關(guān)鍵設(shè)備是UASB反應(yīng)器和氧化溝。其中，UASB反應(yīng)器是利用厭氧微生物降解廢水中的有機(jī)物，同前面介紹的一樣，UASB池主體分為配水系統(tǒng)、污泥反應(yīng)區(qū)、三相分離系統(tǒng)、沼氣收集系統(tǒng)四個部分。同好氧處理工藝相比，厭氧微生物對水質(zhì)的要求不象好氧微生物那么寬，最佳pH為7左右，最佳溫度為35℃－40℃。不同于普通的UASB反應(yīng)池，內(nèi)循環(huán)UASB技術(shù)是在普通UASB技術(shù)的基礎(chǔ)上增加一套內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，其主要包括回流水池及回流水泵。這種情況下，UASB反應(yīng)器的出水水質(zhì)一般都相對比較穩(wěn)定，同時，在回流系統(tǒng)的作用下重新回到配水系統(tǒng)。如此一來既能能提高UASB反應(yīng)器對進(jìn)水水質(zhì)、水溫和pH的適應(yīng)能力，也對COD濃度變化有一定的適應(yīng)能力。UASB反應(yīng)器采用環(huán)狀穿孔管配水，通過三相分離器出水，并在三相分離器的上方增加側(cè)向流絮凝反應(yīng)沉淀器，它由玻璃鋼板成60176。安裝而成，能在最大程度上截留三相分離出水中的顆粒污泥。 此處理工藝主要優(yōu)點：1）采用內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器＋氧化溝組合工藝處理啤酒廢水被證明是可行的，而且其處理效果也比較理想，其運行結(jié)果表明總?cè)コ噬踔粮哌_(dá)95％以上。2）內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器和氧化溝工藝串聯(lián)組合工藝能夠根據(jù)啤酒生產(chǎn)的季節(jié)性、水質(zhì)和水量的情況做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以便進(jìn)一步降低運行費用。(4)UASB+SBR法處理啤酒廢水本處理工藝主要包括UASB反應(yīng)器和SBR反應(yīng)器。同樣，使用的是厭氧和好氧處理工藝的串聯(lián)，將UASB和SBR兩種處理尊元進(jìn)行組合，所形成的處理工藝不僅突出了各自處理單元的優(yōu)點而且使得處理效果有一個適當(dāng)?shù)姆糯笞饔?，兩者的組合處理效果是兩個單元各自處理效果的數(shù)倍，同時這種工藝使處理流程簡潔，節(jié)省了運行費用。作為處理廢水整個過程的一個預(yù)處理單元，UASB不僅能夠降低廢水濃度，還能夠回收所產(chǎn)沼氣作為能源利用[19]。同時，由于大幅度減少了進(jìn)入好氧處理階段的有機(jī)物量，大大降低了好氧單元的處理負(fù)荷，也降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個廢水處理過程的費用大幅度減少[21]。采用該工藝既降低處理成本，又能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。采用UASB+SBR組合工藝處理啤酒廢水，其處理效果及運行過程穩(wěn)定，出水達(dá)到了國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)，并且系統(tǒng)費用低、運行簡單，且厭氧處理系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣具有綜合利用價值，能實現(xiàn)污水處理的資源化[20]。UASB+SBR法處理工藝的主要優(yōu)點：1） UASB+SBR組合工藝合理, 能夠很好地運用于工業(yè)廢水處理，實用性強。2）工藝調(diào)節(jié)靈活，可以隨時根據(jù)具體實際情況調(diào)整進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水時間。適合不同規(guī)模的啤酒企業(yè)使用。3）處理啤酒廢水時流程簡單,安裝操作及維修很方便。4）投資、運行費用低。5）處理能力比較高，處理效果不錯。UASB反應(yīng)器因反應(yīng)區(qū)聚積大量厭氧顆粒污泥，廢水可以與這些顆粒充分結(jié)合，反應(yīng)速度也比較快，可降解水中80%以上的COD。6）工藝穩(wěn)定，運用比較成熟，耐沖擊負(fù)荷能力強，受水質(zhì)和水量的波動的影響小，工藝自動化程度較高，運行管理和維修方便。 工程概況 某啤酒廢水出水水質(zhì)、水量以及出水排放標(biāo)準(zhǔn)該啤酒廠廢水日產(chǎn)生量約為9000m3/d，該廢水基本水質(zhì)情況見下表： 某啤酒廠廢水水質(zhì)與水量項目設(shè)計水量(m3/d)SS(mg/L)COD(mg/L)BOD5(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)pH水溫℃指標(biāo)9000400230013003518~720根據(jù)中華人民共和國國家環(huán)?？偩趾蛧屹|(zhì)量監(jiān)督檢疫總局聯(lián)合發(fā)布的啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)將從2006年1月1日起實施，該標(biāo)準(zhǔn)為強制性標(biāo)準(zhǔn)。，排水指標(biāo)見表： 出水排放標(biāo)準(zhǔn)項目CODBOD5SSTNTP指標(biāo)（mg/L）802070153 氣象資料(1) 氣溫(℃)等資料年平均氣溫(℃)月平均最高(℃)28年最低氣溫(℃)月平均最低(℃)年最高氣溫(℃)月平均氣溫(℃)12溫度在10℃以下的天數(shù)（天）82溫度在0℃以下的天數(shù)（天）105降雨量（mm/年）316年蒸發(fā)量（mm/年）1200(2) 常年主導(dǎo)風(fēng)向：西北風(fēng)；最大風(fēng)速： 地質(zhì)資料土壤性質(zhì)冰凍線深度 (m)地下水位（在地表下）(m)承載力(kPa)排水管網(wǎng)干管處一般性資料良好≥170污水總泵站與污水處理廠址處良好≥170 受納水體受納水體為城市市政排水管網(wǎng)，匯同城市生活污水進(jìn)入城市污水廠再進(jìn)一步處理，達(dá)到中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB189182002)，該現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定城市污水廠的出水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到一級標(biāo)準(zhǔn)B[22]。 工藝選擇及流程選擇綜上各種處理方法的比較，本次設(shè)計決定采用UASB與SBR組合工藝。如上介紹，UASB+SBR法成功的原因是在處理高濃度啤酒廢水時能培養(yǎng)出具有良好沉降性能的厭氧顆粒污泥。顆粒污泥形成的同時厭氧細(xì)菌群不斷繁殖、積累，較多的污泥負(fù)荷使得細(xì)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(jìn)作用。采用該工藝既降低處理成本，又能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益采用UASB+SBR組合工藝處理啤酒廢水，其處理效果穩(wěn)定，出水達(dá)到了國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)，并且系統(tǒng)運行簡單、費用低，且厭氧處理系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣具有綜合利用價值，能實現(xiàn)污水處理的資源化。而且啤酒廢水中的高濃度有機(jī)物質(zhì)為UASB的成功運行提供了有利的條件。UASB+SBR法具有效能高，電耗省，投資少，處理費用低，占地面積小等一系列優(yōu)點，很適用于高濃度啤酒廢水的治理。唯一的缺點是工藝先進(jìn), 因此對管理人員的素質(zhì)要求較高。綜上所述，本次設(shè)計采用UASB+SBR組合工藝，其具體流程如下：初沉池廢水格柵水泵沉砂池UASB池SBR池消毒池排入指定河流污泥集泥井貯泥池濃縮池 UASB+SBR工藝流程圖啤酒廢水先經(jīng)過格柵去除大雜質(zhì)后進(jìn)入集水池，用污水泵將廢水提升至水力篩，然后進(jìn)入沉砂池，經(jīng)過一段時間的處理，廢水中的泥砂含量大大降低，沉砂池的出水經(jīng)由管道直接進(jìn)入初沉池，此段廢水中的有機(jī)物和懸浮物含量也有較明顯的降低，在將出水直接送至UASB反應(yīng)器進(jìn)行厭氧消化，降低有機(jī)物濃度。厭氧處理過程中產(chǎn)生的沼氣被收集到沼氣柜。UASB反應(yīng)器內(nèi)的污水流入SBR池中進(jìn)行好氧處理，而后達(dá)標(biāo)出水。來自UASB反應(yīng)器、SBR反應(yīng)池的剩余污泥先收集到集泥井，在由污泥提升泵提升到污泥濃縮池內(nèi)被濃縮，實現(xiàn)污泥的減量化。污泥脫水后形成泥餅，裝車外運處置。2 啤酒廢水處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算 污水處理程度計算水排入手拿水體后，經(jīng)過物理的化學(xué)的和生物的作用，使污水中的污染濃度降低，受污染的受納水體部分地或全部地恢復(fù)原狀，這種現(xiàn)象稱為水體自凈或水體凈化，水體所具備的這種能力稱為水體自凈能力。 廢水的SS處理程度計算1. 按水體中SS允許增加量計算排放的SS濃度廢水排入受納水體后，假設(shè)廢水與全部河水完全混合并稀釋， 廢水排入受納水體情況（1） 計算處理后廢水總出水口的SS濃度式中 ——處理后廢水的SS濃度 P——廢水排入河流后混合水體中允許增加的SS值（）。 ——廢水排入河流95%保證率枯水位時流量（）。 b——河流中原有SS的濃度（）設(shè)計時一般取22。 ——廢水平均流量（），本次設(shè)計中，污水的流量為=9000=（2） 計算處理程度式中，——SS的處理程度（%） C——進(jìn)水的SS濃度（）帶入數(shù)據(jù)得，2. 按二級生物處理后的水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)計算SS處理程度根據(jù)中華人民共和國國家環(huán)保總局和國家質(zhì)量監(jiān)督檢疫總局聯(lián)合發(fā)布的啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)將從2006年1月1日起實施，該標(biāo)準(zhǔn)為強制性標(biāo)準(zhǔn)。項目CODBOD5SSTNTP指標(biāo)（mg/L）802070153 出水排放標(biāo)準(zhǔn)3. 計算SS處理程度從以上兩種計算方法比較得出，方法（2）得出的處理程度高于方法（1），%。 廢水中的BOD5處理程度計算1. 按河流中溶解氧的最低容許濃度計算廢水排入受納水體后，廢水中的有機(jī)物經(jīng)微生物降解會消耗河水中的溶解氧，使河水中溶解氧降低，同時空氣中的氧通過河水水面不斷地溶入水中，又會使廢水中溶解氧逐漸恢復(fù)。 河水中溶解氧變化曲線（1） 求出水口處DO的混合濃度式中，——混合后出水口處水體中的溶解氧濃度（） ——廢水排入河流95%保證率枯水位時流量（）。 ——廢水平均流量（） ——河流原有的溶解氧濃度（）。 DO ——出水口處廢水的溶解氧濃度（），~，（2）求出水口處水溫的混合溫度式中，——混合后出水口處水體中的水溫（） ——河流原有的水溫（），一般取22 t——出水口處廢水的溫度（）（3） 求水溫為22時的耗氧速率常數(shù)式中，——22時的耗氧速率常數(shù)（） ——20時的耗氧速率常數(shù)（）， Θ——溫度系數(shù)， （4） 求水溫為22℃時的復(fù)氧速率常數(shù)值式中，——22時的復(fù)氧速率常數(shù)（） ——20時的復(fù)氧速率常數(shù)（），~，（5） 求起始點的虧氧量和臨界點的虧氧量式中，——河流在廢水排入的起始點處虧氧量濃度（） ——22℃時的飽和溶解氧濃度（） ——（）。= 不同溫度下的溶解氧量（6） 求起始點的有機(jī)物濃度和臨界時間式中，——河流在廢水排入的起始點處濃度（）。 ——河流從起始點流到臨界點的臨界時間（d）。計算得==（7） 求起始點允許的20℃時的濃度式中，——河流在廢水排入的起始點處濃度（）。 t——的時間（d），一般采用t=5d。（8） 計算廢水處理廠允許排放的濃度式中，——處理后廢水允許排放的濃度（） ——河流中原有的濃度（）。（9） 計算處理程度式中，——處理程度（%）L——進(jìn)水的濃度（）。2. 按河流中的最高允許濃度計算廢水排入受納水體后，假設(shè)河水與全部廢水完全混合，廢水中的有機(jī)物使河水中有機(jī)物急劇上升。隨著河水的流動，河水中有機(jī)物被微生物氧化分解又會使河水中有機(jī)物逐漸恢復(fù)。 河水中有機(jī)物變化情況（1） 計算由廢水排放口流到下游取水口處的時間式中，t —— 廢水排放口流到下游取水口處的時間（d）； x ——廢水排放口距下游取水口處的距離（m），本次設(shè)計取水口設(shè)在下游35m處； v —— 河流中水流的流速（），；d（2） 將20℃標(biāo)準(zhǔn)下河流的值和河流任一時段最高允許的值得數(shù)值換算成22℃時的數(shù)值。式中，——20℃時河流任一時段最高允許的值，一般采用=4； ——20℃時河流任一時段最高的值； 推得換算成22℃時的，即同理，20℃時的河流換算成22℃時的(3) 求22℃時的的值式中，——處理后廢水允許排放的濃度（）； （4） 將22℃時的換算