【文章內(nèi)容簡介】 處理技術(shù)去除污水中的有機物，使其轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳來減少處理成本。但是，厭氧處理對氮、磷的去除率不高，往往導(dǎo)致出水水質(zhì)不達標(biāo)，因此在厭氧處理后還應(yīng)加上好氧處理以使出水水質(zhì)達標(biāo)。由厭氧處理直接過渡到好氧處理會使好氧污泥難以適應(yīng)從而影響到好氧處理的效果，故在二者之間添加一個過渡設(shè)備(預(yù)曝氣沉淀池)，不但提高了處理效果，而且還使整個工藝的抗波動性大大增強。綜合考慮，確定以下處理工藝 該廢水處理工藝經(jīng)過UASB+SBR工藝處理后，懸浮物的去除率達到97％，BOD 的去除率高達98％以上，COD的去除率同樣達96％以上，出水最終可達標(biāo)排放[15]。 UASB+CASS聯(lián)合處理法 高濃度廢水經(jīng)格柵、格網(wǎng)攔截大的雜質(zhì)后進入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量后， 由污水泵提升進入UASB反應(yīng)器，UASB反應(yīng)器出水自流至中低濃度廢水調(diào)節(jié)池，完全混合后用泵提升進入CASS反應(yīng)器進行好氧處理，出水達標(biāo)排放。UASB反應(yīng)器產(chǎn)生的污泥自流進入污泥濃縮池，CASS反應(yīng)器產(chǎn)生的生化污泥部分回流至預(yù)反應(yīng)區(qū)，剩余污泥進入污泥濃縮池，濃縮后的污泥排入污泥干化場處理，上清液回流至調(diào)節(jié)池與原水一并處理。 圖14 UASB+CASS法工藝流程圖CASS工藝無需前置反硝化系統(tǒng)那樣需要將硝酸鹽氮從硝化區(qū)回流至反硝化區(qū)，因此可省去內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，而且在CASS系統(tǒng)中，也不需要單獨設(shè)置一個缺氧運行階段以進行反硝化。該方法處理的廢水不但水質(zhì)好，具有良好的環(huán)境效益，且占地小，投資少，具有較好的經(jīng)濟效益；整個工藝運行效果穩(wěn)定可靠，操作簡單，有很高的推廣價值[16] 新型高效厭氧生物處理器+A/O工藝 高效厭氧生物處理器的設(shè)計是在傳統(tǒng)UASB及其他項目設(shè)計經(jīng)驗的基礎(chǔ)上改良設(shè)計而成，反應(yīng)器的容積負荷由試驗確定，本中試的厭氧生物處理器容積負荷選用。與傳統(tǒng)的UASB比較，在其底部設(shè)置保泥設(shè)施，以解決傳統(tǒng)UASB污泥層跑泥現(xiàn)象，確保污泥達到一定濃度以保證處理效率。 新型高效厭氧生物處理器由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器(包括沉淀區(qū))和氣室三部分組成在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有層。在厭氧生物處理器中，污泥層的主要任務(wù)是利用污泥中的微生物分解污水中的有機物，以達到凈化水質(zhì)的目的，故而該區(qū)內(nèi)的污泥濃度決定了該設(shè)備的處理效率，成為處理器的關(guān)鍵部分之一，在傳統(tǒng)的UASB中，由于有機物分解轉(zhuǎn)化為沼氣，沼氣以微小氣泡的形式釋放，將帶走部分污泥，使得底部污泥層的污泥濃度不高，不易達到理想的處理效率，改進的新型厭氧生物處理器，在污泥層頂部設(shè)置保泥設(shè)施，減少沼氣上升產(chǎn)生的跑泥現(xiàn)象。 污水從厭氧污泥床底部配水與污泥層中污泥進行混合接觸，經(jīng)微生物分解將有機物轉(zhuǎn)化為沼氣，沼氣上升碰撞形成較大氣泡，泥、水、氣三相進入三相分離器，并在此進行三相分離。沼氣穿過水層進入氣室，通過導(dǎo)管排出(由于中試水量較小，產(chǎn)氣量亦較小，故而未考慮沼氣收集和處置)。污泥在重力作用下滑落反應(yīng)區(qū)，處理后的出水通過設(shè)置的三角形溢流堰排出，完成厭氧反應(yīng)。 A／O又稱前置反硝化，其最顯著的工藝特征是將脫氮池設(shè)置在除氮過程的前部，先將廢水引入缺氧池，回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有機物作為碳源，將回流混合液中的大量硝態(tài)氮還原成N：，從而達到脫氮的目的。然后進入后續(xù)的好氧池，進行有機物的生物氧化、有機氮的氨化和氨氮的硝化等生物反應(yīng)，O段后設(shè)二沉池，部分沉淀污泥回流至A段，以提供充足的微生物。同時，還將O段內(nèi)混合液回流至A段，以保證A段有足夠的硝酸鹽。啤酒廢水中含有大量懸浮物和雜質(zhì)，需先進行預(yù)處理。預(yù)處理系統(tǒng)主要設(shè)置為粗格柵、細格柵、調(diào)節(jié)池、pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)。設(shè)置格柵的目的是去除污水中較大的懸浮物，以保證后續(xù)處理機泵和設(shè)施免于堵塞。同時不可生物降解的固體在厭氧生物處理器內(nèi)積累會占據(jù)大量的池容，池容的持續(xù)減少最終將導(dǎo)致厭氧系統(tǒng)完全失效。由于啤酒廢水各生產(chǎn)單元非連續(xù)穩(wěn)定排水，水質(zhì)亦有一定差別，設(shè)置調(diào)節(jié)池，可使原水在池內(nèi)進行水質(zhì)、水量的均化。在一定程上還有去除或降解對厭氧過程有抑制作用的物質(zhì)、改善生物反應(yīng)條件和提高廢水可生化發(fā)酵的效果。在池內(nèi)調(diào)整pH值，將pH值調(diào)整至7～8范圍內(nèi)?？刹捎糜嬃勘米詣油都铀?、堿，通過調(diào)節(jié)池內(nèi)的潛水?dāng)嚢铏C攪拌達到中和效果。圖15 新型高效厭氧生物處理器+A/O工藝法工藝流程圖 改良后的厭氧生物處理器+A／O法工藝處理效果好、操作簡單、穩(wěn)定性高。厭氧和好氧結(jié)合串聯(lián)的工藝在處理啤酒廢水時具有處理效率高、運行穩(wěn)定、能耗低、容易調(diào)試和重新啟動等特點。改良后的厭氧生物反應(yīng)器處理效率高，增加保泥設(shè)施大幅度提高厭氧反應(yīng)器運行的穩(wěn)定性，確保了處理效率。在調(diào)試初期只要投加占厭氧池體積1／3的厭氧污泥菌種，就能夠保證污泥菌種的平穩(wěn)增長，經(jīng)過近2個月的調(diào)試厭氧生物反應(yīng)器即可達到滿負荷運行。整個工藝對COD的去除率可達80％ 以上，對BOD的去除率達75％ 以上，對懸浮物的去除率可達85％以上，該工藝非常適合在啤酒廢水處理中推廣應(yīng)用。 設(shè)計工藝流程工藝流程圖上圖設(shè)計工藝流程圖。啤酒廢水先經(jīng)過細格柵去除大雜質(zhì)后進入集水池，用污水泵將廢水提升至調(diào)節(jié)池進行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)。進入調(diào)節(jié)池前，根據(jù)在線計的值用計量泵將酸堿送入調(diào)節(jié)池，加入酸或堿調(diào)節(jié)廢水的值在之間。調(diào)節(jié)池中出來的水有初沉池配水井進入初沉池，去除SS后經(jīng)UASB反應(yīng)器配水井進入UASB反應(yīng)器進行厭氧消化，降低有機物濃度。UASB反應(yīng)器內(nèi)的污水間歇進入SBR反應(yīng)器，由鼓風(fēng)機向SBR反應(yīng)池中提供氧氣，廢水在SBR反應(yīng)池中進行好氧處理，而后達標(biāo)出水。UASB排出的廢氣主要組成為甲烷和二氧化碳。對于廢氣的處理需要收集處理用做燃料。來自初沉池、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配泥集泥井，由配泥集泥井分別進入污泥濃縮池，從濃縮出來的污泥再次進入配泥集泥井，統(tǒng)一進入脫水間，進一步降低污泥的含水率，實現(xiàn)污泥的減量化。污泥脫水后形成泥餅，裝車外運處置。污泥濃縮池和脫水間的回流水回流至調(diào)節(jié)池再次循環(huán)。 設(shè)計范圍及設(shè)計原則 設(shè)計范圍本設(shè)計主要包括水質(zhì)平衡計算、格柵、反應(yīng)池等涉及計算及相應(yīng)設(shè)備選型、工程概算、繪制帶控制點的工藝流程圖、平面布置圖、管道布置圖、構(gòu)筑物剖面圖、編寫計算書、說明書、完成文獻綜述及外文翻譯。 設(shè)計原則 平面布置原則污水處理廠的平面布置包括：處理構(gòu)筑物、辦公、化驗及其他輔助構(gòu)筑物，以及各種管道、道路、綠化等的布置?？梢愿鶕?jù)處理廠的規(guī)模的大小，采用1：200～1：500比例尺的地形圖繪制總平面圖。為便于管理和節(jié)省用地、避免平面上的分散和凌亂，可以考慮把幾個構(gòu)筑物和建筑物在平面、高程上組合起來，進行組合布置。道路、圍墻及綠化帶的布置。通向一般建（構(gòu)）筑物應(yīng)設(shè)置人行道，～；通向倉庫、檢修間等應(yīng)設(shè)車行道，其道路寬為3～4m，轉(zhuǎn)彎半徑為6m，廠區(qū)主要車行道寬5～6m。道路縱坡一般為1％～2％，不大于3％。處理構(gòu)筑物是污水廠的主體構(gòu)筑物，要在做平面布置時根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求和水利要求，結(jié)合地形地質(zhì)條件，確定平面布置位置。具體原則如下：（1）處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)約用地并便于管理。（2）每一單元過程的最少池數(shù)為兩座，但在大型污水廠中，由于設(shè)備尺寸的限制，往往有多池。當(dāng)發(fā)生事故，一座池子停止運轉(zhuǎn)時，其余的池子流量和污染負荷增加，必須計算其對出水水質(zhì)的影響，以確定每一池子的尺寸。在選擇池子的尺寸和數(shù)目時，必須考慮污水廠的擴建。對每一種單元過程的全部處理池，最好采用相同尺寸，且應(yīng)避免在初期運行時有過大的富余能力。（3）處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能地按流程順序布置，以避免管線迂回，同時應(yīng)充分利用地形，以減少土方量。遠景設(shè)施的安排應(yīng)在原始涉及中考慮，處理滿足遠景處理能力的需要而增加的處理池以外，還應(yīng)為改進出水水質(zhì)的設(shè)施預(yù)留地。（4）在布置總圖時，應(yīng)考慮安排充分的綠化地帶，為污水處理廠的工作人員提供一個優(yōu)美舒適的環(huán)境。（5）總圖布置應(yīng)考慮遠近期結(jié)合，有條件時，可按遠景規(guī)劃水量布置，將構(gòu)筑物分為若干系列，分期建設(shè)。（6）構(gòu)筑物之間的距離應(yīng)考慮敷設(shè)管渠的位置，運轉(zhuǎn)管理的需要和施工的要求，一般采用5～10m。（7）污泥處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能布置成單獨的組合，以保安全，并方便管理。（8）變電站的位置宜設(shè)在耗電量大的構(gòu)筑物附近，高壓線應(yīng)避免在廠內(nèi)架空敷設(shè)。（9）污水場內(nèi)管線種類很多，應(yīng)考慮綜合布置，以免發(fā)生矛盾。污水和污泥管道應(yīng)盡可能考慮重力自流。自流管道應(yīng)繪制縱斷面圖。（10）如有條件，污水廠內(nèi)的壓力管線和電纜可合并敷設(shè)在一條管廊或管道溝內(nèi)，以利于維護和檢修。（11）污水廠內(nèi)應(yīng)設(shè)超越管，以便在發(fā)生事故時，使污水能超越一部或全部構(gòu)筑物，進入下一級構(gòu)筑物或事故溢流。（12）污水廠的占地面積，隨處理方法和構(gòu)筑物選型的不同，而有很大的差異。處理站構(gòu)筑物的面積應(yīng)根據(jù)計算得，在具體布置時要考慮各組設(shè)備之間的有機連接，既要緊湊以便于集中管理，又要保持合理距離，保證配水均勻、運行靈活。附屬建筑的面積可根據(jù)表13估計。附屬建筑與生產(chǎn)建筑應(yīng)統(tǒng)一考慮，有條件時可將這些建筑物適當(dāng)合并，以節(jié)約投資，便于使用。表13 建筑物面積建筑物名稱化驗室器皿與藥劑貯藏室辦公室倉庫機修間建筑物面積（m2）25～3510～1520～4020～3020～30 高程布置及流程縱斷面圖在進行平面布置的同時，必須進行高程布置，以確定各處理構(gòu)筑物及連接管渠的高程，并繪制處理流程的縱斷面圖，其比例一般采用：縱向1：50～1：100，橫向1：500～1：1000或示意圖上應(yīng)注明構(gòu)筑物和管渠的尺寸、坡度、各節(jié)點水面、內(nèi)底以及原地面和設(shè)計地面的高程，高程布置的內(nèi)容主要包括：各處理構(gòu)筑物的標(biāo)高（例如池頂、池底、水面等）；最小埋深或標(biāo)高；閥門井、檢查井井底標(biāo)高，管道交叉處的管線標(biāo)高；各種主要設(shè)備機組的標(biāo)高；道路、地坪的標(biāo)高和構(gòu)筑物的覆土標(biāo)高。在整個污水處理過程中，應(yīng)盡可能使污水和污泥為重力流，但在多數(shù)情況下，往往須抽升。高程布置的一般原則如下：（1）為了保證污水在各構(gòu)筑物之間能順利自流，必須精確計算各構(gòu)筑物之間的水頭損失，包括沿程損失、局部損失及構(gòu)筑物本身的水頭損失。此外，還應(yīng)考慮污水廠擴建時預(yù)留的儲備水頭。（2）進行水力計算時，應(yīng)選擇距離最長、損失最大的流程，并按最大設(shè)計流量計算。當(dāng)有二個以上并聯(lián)運行的構(gòu)筑物時，應(yīng)考慮某一構(gòu)筑物發(fā)生故障時，其余構(gòu)筑物須負擔(dān)全部流量的情況。計算時還須考慮管內(nèi)淤積，阻力增大的可能。因此，必須留有充分的余地，以防止水頭不夠而發(fā)生涌水現(xiàn)象，影響構(gòu)筑物的正常運行。（3）污水廠的出水管渠高程，須不受水體洪水頂托，并能自留進行農(nóng)田灌溉。（4）各處理構(gòu)筑物的水頭損失（包括進出水渠的水頭損失），可按《給水排水手冊》第五冊進行估算。 （5）污水廠的場地豎向布置，應(yīng)考慮土方平衡，并考慮有利排水。 管道布置原則（1）管道的布置和安裝，首先應(yīng)保證安全，便利生產(chǎn)操作，檢修，保證工人安全。（2）管道設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)總圖的要求，全面規(guī)劃，合理布局。（3）管道應(yīng)盡量平行成列敷設(shè)，走直線，少拐彎。（4）管道應(yīng)盡量集中敷設(shè)，穿過墻壁和樓板的管道內(nèi)不得有焊接。（5）不銹鋼管不得與碳鋼制的管架直接接觸，以免因因電位差而造成腐朽。（6）輸送含有易燃易爆介質(zhì)的廢液管道，不得敷設(shè)在生活間，樓梯和走廊等處。（7）輸送有毒或有腐蝕性介質(zhì)的管道，不得在人行道上設(shè)置閥門，伸縮器，法蘭等。（8）包有保溫層的管道應(yīng)安裝在不易被濺濕的地方。（9）不耐高溫的管道，應(yīng)避開有熱源設(shè)備和管道。 （10）管底高度：，中管架不小于2m。上下兩層排管的高程差可取。，通過鐵路時不小于6m。 管線設(shè)計（1）污水管1）進水渠：原污水溝上截流閘板的設(shè)置和進站控制閘板的設(shè)計由啤酒廠完成。2）出水管： DN600鋼筋混凝土圓管3) 超越管：考慮運行故障或進水嚴(yán)重超過設(shè)計水量水質(zhì)時廢水的出路，在UASB之前設(shè)置超越管，規(guī)格DN200鑄鐵管或陶瓷管，i=。4）溢流管：%～%，需進一步處理，排入調(diào)節(jié)池。設(shè)置溢流管，DN80鑄鐵管，i=。（2）污泥管調(diào)節(jié)池、UASB、DBR反應(yīng)池污泥池均為重力排入貯泥池。貯泥池至濃縮池，濃縮池排泥至配泥集泥井，配泥集泥井至脫水機間均為壓力輸送污泥管。貯泥池排泥管DN200，鋼管，v=。濃縮池排泥管，配泥集泥井排泥管均采用DN80，鋼管。（3）沼氣管沼氣管從UASB至水封罐為DN100鋼管，從水封罐向氣水分離器及沼氣貯柜為DN300，鋼管，沼氣管道逆坡向走管。（4）雨水外排依靠路邊坡排向廠區(qū)主干道雨水管。（5）管道埋深 1）壓力管道：在車行道之下，～，～。 2）重力管道由設(shè)計計算決定，（車行道下）（一般市區(qū)）。 公用設(shè)施 污水廠的公用設(shè)施包括道路、給水管網(wǎng)、雨水管、污水管、熱力管、沼氣管，電力及電訊電纜、照明設(shè)備、圍墻、綠化等。（1）道路廠內(nèi)道路應(yīng)合理布置以方便運輸，通常圍繞池組作環(huán)狀，～。廠內(nèi)主干道應(yīng)為上下行，寬度視廠的大小規(guī)模而定，一般采用6～9m 。（2）供水廠內(nèi)供水一般由城鎮(zhèn)給水干管接支管供應(yīng)。雨水排除為避免發(fā)生積水事故，設(shè)計污水處理廠時應(yīng)考慮雨水排除。通常在小型的污水處理廠可采用自然排除法，無需修建專門的雨水管；在大型的污水處理廠則需修建專門的雨水管道。（3）污水排除對廠內(nèi)的各種輔助建筑物均應(yīng)設(shè)有污水排除管，污水管最后應(yīng)接入泵站前的城鎮(zhèn)污水干管中。（4）通訊 對小型的污水處理廠可設(shè)計安裝少量的外線電話；對大型的污水處理廠可考慮安裝電話交換機。（5）儀表及自動控制 污水廠儀表及自動控制設(shè)計，要掌握適當(dāng)?shù)脑O(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，在有工程實效的前提下，考慮其技術(shù)先進性。第2章 主體設(shè)備選擇 格柵 設(shè)計說明 格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道上、泵房集水井的進口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物以確保后續(xù)處理的順利，粗格柵的截污主要是對水泵起保護作用。 設(shè)計參數(shù) （1）柵前流速：； （2）過柵流速：； （3）格柵間隙：；（4）柵條寬度：；（5）格柵安裝傾角：