【正文】 厭氧反應器采用鋼結(jié)構，其外形結(jié)構類似于第三代厭氧反應器EGSB和IC，能承受高濃度的固體懸浮物（SS），是三代厭氧反應器EGSB和IC不具備的特點，采用高溫發(fā)酵，(), 高于傳統(tǒng)全渣厭氧發(fā)酵工藝的2—3倍， COD 去除率高達90％。該工藝有以下優(yōu)點：①對高濃度污染物高SS的酒精有機廢水，耐沖擊力高承受力強，可完全達到高濃度懸浮物廢水處理的要求。②在高濃度懸浮液的情況下，雖不能或很難形成顆粒污泥，但高效厭氧裝置可以培養(yǎng)出沉淀性能很好和活性很高的污泥，這對于保證COD 去除率是關鍵的。③在高濃度懸浮液的情況下，容積負荷比普通全渣反映罐高很多，所以產(chǎn)沼氣量很大，能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益。 UASB+缺氧池+接觸氧化上流式厭氧污泥反應器（UASB）技術在國內(nèi)外已經(jīng)發(fā)展成為厭氧處理的主流技術之一，在UASB中沒有載體，污水從底部均勻進入，向上流動，顆粒污泥（污泥絮體）在上升的水流和氣泡作用下處于懸浮狀態(tài)。反應器下部是濃度較高的污泥床，上部是濃度較低的懸浮污泥層，有機物在此轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳氣體。在反應器的上部有三相分離器，可以脫氣和使污泥沉淀回到反應器中。UASB的COD負荷較高，反應器中污泥濃度高達100—150 g/L，因此COD去除效率比普通的厭氧反應器高三倍，可達80%～95%。缺氧池具有雙重作用，一是對廢水進行生物預處理，改善其生化性，并吸附、降解一部分有機物；二是對系統(tǒng)的污泥進行消化處理?？梢耘c后續(xù)的接觸氧化形成A/O模式，具有同步脫氮除磷作用，其中厭氧段主要作用是去除有機污染物和釋放磷，缺氧段的主要作用是反硝化脫氮，由于具有同步去除有機污染物、脫氮、除磷作用，因而目前該工藝廣泛應用在需要脫氮除磷的污水處理方案中。生物接觸氧化法是生物膜法的一種，屬于好氧生化處理工藝。整個系統(tǒng)由池體、填料、曝氣設備等組成。好氧生化法是細菌及菌類的微生物、后生動物等一類的微型動物在填料載體上生長繁殖，微生物攝取污水中的有機物作為養(yǎng)份，吸附分解污水中的有機物，微生物不斷新陳代謝，保持活性，從而使污水得以凈化。在溶解氧和食物都充足的情況下，微生物繁殖十分迅速，生物膜逐漸增厚，溶解氧和污水中的有機物憑借擴散作用，被微生物利用。當生物膜達到一定厚度時，氧氣無法向生物膜內(nèi)部擴散，好氧菌死亡，而兼性細菌和厭氧菌開始大量繁殖，形成厭氧層，利用死亡的好氧菌為基質(zhì)，并在此基礎上不斷繁殖厭氧菌，經(jīng)過一段時間后在數(shù)量上開始下降，加上代謝氣體的逸出，使生物膜大塊脫落。在脫落的生物膜表面新的生物膜又重新發(fā)展起來，在接觸氧化池內(nèi)，由于填料表面積大，所以生物膜發(fā)展的每一個階段都是存在的，使去除有機物的能力穩(wěn)定在一個水平上。接觸氧化工藝的主要優(yōu)點如下：① 體積負荷高，處理時間短，節(jié)約占地面積。生物接觸氧化法的體積負荷最高可達3～6kgBOD（m3d），～。同樣體積的設備，生物接觸氧化的處理能力高出幾倍，處理效率高，所以節(jié)約占地面積。② 生物活性高。由于曝氣系統(tǒng)設置在填料之下，不僅供氧充分而且對生物膜起到擾動作用，加速生物膜的更新，大大提高生物膜的活性。曝氣形成的紊流使得生物膜不斷的連續(xù)的與污水中有機物接觸，避免形成死角。經(jīng)過我們在類似工程中的檢測，同樣濕重的絲狀菌生物膜。③ 微生物濃度高，一般的活性污泥法的污泥濃度為2～3g/L，微生物在池中處于懸浮狀態(tài)；而接觸氧化池中絕大多數(shù)微生物附著在填料上，單位體積內(nèi)水中和填料上的微生物濃度可達到10～20g/L。由于生物接觸氧化工藝的微生物濃度高，所以有利于提高容積負荷，從而降低占地面積。④ 污泥產(chǎn)量低。⑤ 出水水質(zhì)好而且穩(wěn)定。在進水短期發(fā)生變化時，出水水質(zhì)受的影響很小，而且生物膜活性恢復快，適合短期間斷運行的需要。⑥ 運行管理方便工藝流程如下所示：降溫+調(diào)節(jié)池配水井細格柵/氣浮UASB生產(chǎn)廢水回流沉淀池接觸氧化池缺氧池出水 EGSB+SBREGSB與UASB非常相似，其區(qū)別在于，～6m/h的上升流速，使得反應器中的顆粒污泥處于部分或者完全膨脹化。污泥顆粒之間的距離加大從而使污泥床的體積加大。在高的上升流速以及產(chǎn)氣的作用下，廢水中的有機物與污泥床更充分的接觸。因此可以允許廢水在反應器中有更短的停留時間，從而，EGSB可以用于處理較低濃度的廢水。與UASB相比，它比UASB布水更容易均勻，傳質(zhì)效果更好，有機物去除率更高，能適應高濃度有機廢水和低濃度有機廢水，容積負荷高，COD去除率高。EGSB優(yōu)點：使用范圍廣，不需要預酸化，流程簡單；對進水的溫度，pH要求不高，進水COD可達~30，000mg/L；依靠進水和產(chǎn)氣達到自行膨脹，并且會根據(jù)負荷的變化自動改變床層的膨脹度，無須另外增加循環(huán)泵保證膨脹，因此動力消耗?。环磻髦写矊拥呐蛎浂扔上伦陨现饾u增大，屬于變速膨脹床，其抗沖擊負荷能力較強，有機物去除率較高（一般為75%~95%以上），三項分離器：三相分離器專利設計，有效地將氣固液分離開，保證有效的污泥停留時間；反應器沒有內(nèi)循環(huán)，上升流速慢，負荷高時也不影響分離；操作維護容易，便于管理。SBR工藝集進水、曝氣、沉淀在一個池子中完成。一般由多個池子構成一組，各池工作狀態(tài)輪流變換運行，單池由潷水器潷水，間歇出水，故又稱為序批式活性污泥法。該工藝將傳統(tǒng)的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時間上的分布，形成一體化的集約構筑物，并利于實現(xiàn)緊湊的模塊布置，最大的優(yōu)點是節(jié)省占地。另外，可以減少污泥回流量，有節(jié)能效果。典型的SBR工藝沉淀時停止進水，靜止沉淀可以獲得較高的沉淀效率和較好的水質(zhì)。隨著自動化技術的發(fā)展和PLC控制系統(tǒng)的普及化，SBR工藝的工程應用又進入了一個新的時代。工藝流程如下所示：EGSB降溫+調(diào)節(jié)池配水井細格柵/氣浮生產(chǎn)廢水出水氣浮池2SBR IC+A/OIC反應器即膨脹顆粒污泥床反應器，是在UASB反應器的基礎上發(fā)展起來的第三代厭氧生物反應器，它通過出水回流再循環(huán)，大大提高了污水的上升流速，反應器中顆粒污泥始終處于膨脹狀態(tài)，加強污水與微生物之間的接觸和傳質(zhì)，獲得較高的去除效率，反應器的高度高達1625m。從外觀上看，IC反應器由第一厭氧反應室和第二厭氧反應室疊加而成，每個厭氧反應器的頂部各設一個氣固液三相分離器。如同兩個UASB反應器的上下重疊串聯(lián)。IC的特點：（1）容積負荷率高，水力停留時間短。IC反應器生物量大（可達到60g/L），污泥齡長。特別是由于存在著內(nèi)、外循環(huán)，傳質(zhì)效果好。處理高濃度有機廢水，進水容積負荷率可達15～25kgCOD/m3d。（2）抗沖擊負荷強。在IC反應器中，當COD負荷增加時，沼氣的產(chǎn)生量隨之增加，由此內(nèi)循環(huán)的氣提增大。處理高濃度廢水時，循環(huán)流量可達進水流量的10～20倍。廢水中高濃度和有害物質(zhì)得到充分稀釋，大大降低有害程度，從而提高了反應器的耐沖擊負荷能力；當COD負荷較低時，沼氣產(chǎn)量也低，從而形成較低的內(nèi)循環(huán)流。因此，內(nèi)循環(huán)實際為反應器起到了自動平衡COD沖擊負荷的作用。（3）避免了固形物沉積。有一些廢水中含有大量的懸浮物質(zhì)，會在UASB等流速較慢的反應器內(nèi)容易發(fā)生累積，將厭氧污泥逐漸置換，最終使厭氧反應器的運行效果惡化乃至失效。而在IC反應器中，高的液體和氣體上升流速，將懸浮物沖擊出反應器。（4）基建投資省和占地面積小。由于IC反應器的容積負荷率比普通的UASB反應器要高3～4倍以上，則IC反應器的體積為普通UASB反應器的1/4～1/3左右。而且有很大的高徑比，所以，占地面積特別省，非常使用于占地面積緊張的廠礦企業(yè)采用。并且，可降低反應器的基建投資。（5）依靠沼氣提升實現(xiàn)自身的內(nèi)循環(huán)，減少能耗。厭氧流化床載體的膨脹和流化，是通過出水回流出水泵加壓實現(xiàn)。依次必須消耗一部分動力。而IC反應器正常運行時是以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升的動力，實現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán)，不必開水泵實現(xiàn)強制循環(huán)，從而減少能耗。（6）減少藥劑投量，降低運行費用。內(nèi)外循環(huán)的液體量相當于第一級厭氧出水的回流，對pH起緩沖作用，使反應器內(nèi)的pH保持穩(wěn)定。可減少進水的投堿量，從而節(jié)約藥劑用量，而減少運行費用。（7）出水的穩(wěn)定性好。因為，IC反應器相當有上、下兩個UASB反應器串聯(lián)運行，下面一個UASB反應器具有很高的有機負荷率，起“粗”處理作用，上面一個UASB反應器的負荷較低，起“精”處理作用。一般說，多級處理工藝比單級處理的穩(wěn)定性好，出水水質(zhì)穩(wěn)定。(8)IC可以在較高溫度下運行，非常適合于生產(chǎn)廢水溫度較高的情況，可節(jié)省污水蒸汽加熱的運行費用。A/O工藝：系Anoxic/Oxic（兼氧/好氧）工藝的簡寫。是常規(guī)二級生化處理基礎上發(fā)展起來的生物去碳除氮技術，是考慮污水脫氮采用較多的一種處理工藝。充分利用缺氧生物和好氧生物的特點，使廢水得到凈化。目前典型A/O工藝是把缺氧工段提前到好氧工段前，利用原水中有機物作為有機碳源，故稱為前置反硝化作用，轉(zhuǎn)化為硝化態(tài)氮，在缺氧段時，活性污泥中的反硝化細菌利用硝化態(tài)氨和廢水中的含碳有機物進行反硝化作用，使化合態(tài)氨轉(zhuǎn)化為分子態(tài)氨，獲得去碳脫氮的效果，同時具有生物選擇的作用，防止污泥膨脹。因此A/O工藝不但具有穩(wěn)定的脫氮功能，而且對COD、BOD有較高的去除率，處理深度高，剩余污泥量少。IC反應器降溫+調(diào)節(jié)池配水井細格柵/氣浮生產(chǎn)廢水出水沉淀池A/O UASB+氧化塘該工藝特別適合于建在郊區(qū)的木薯酒精生產(chǎn)企業(yè)，氧化塘的廢水停留時間可達數(shù)月，由于這類企業(yè)多處于市郊或鄉(xiāng)鎮(zhèn)，而且每年的生產(chǎn)期為間歇式生產(chǎn)，從而為這種占地面積大，處理時間長的污水處理方式提供了可能。工藝流程如下所示：UASB降溫+調(diào)節(jié)池配水井細格柵/氣浮生產(chǎn)廢水出水氧化塘第三節(jié) 木薯廢水的資源化利用 以某木薯酒精廠廢水處理工程為例說明。主要生產(chǎn)木薯淀粉，年產(chǎn)6萬噸，淀粉廢水水量為4800m3/d，CODcr 30000mg/L，BOD5 18000mg/L，SS 2000mg/L，pH 45。根據(jù)環(huán)保部門的有關規(guī)定，廢水排放應達到《污水綜合排放標準》(GB89781996)中的一級標準：CODcr ≤100mg/L，BOD5 ≤20mg/L，SS≤70mg/L，pH 6－9。運行費用： 元/噸水； 元/噸水。效益分析：厭氧段每天接納COD總量約為129600公斤，則沼氣日產(chǎn)量為51840m3。沼氣發(fā)熱量約為5500千卡/m3，相當于1kg燃煤的熱值，回收用于廠內(nèi)生產(chǎn)鍋爐燃燒，每天節(jié)約標準煤51噸，噸煤按600元計，每天可收益30600元，全年按300天生產(chǎn)時間計算，可節(jié)約標準煤炭15300余噸，每年節(jié)約煤款918萬元。除去年運行費用約144萬元。木薯加工企業(yè)的廢水環(huán)保處理。其所用的技術原理為：①在木薯淀粉生產(chǎn)中一級分離機產(chǎn)生的黃漿水先作淀粉、酒精生產(chǎn)洗木薯水進行利用，二級分離機黃漿水部分用于酒精碎解調(diào)漿用水，減少生產(chǎn)酒精用水和盡量利用黃漿水中的淀粉。②洗木薯水經(jīng)除砂器除砂后與淀粉剩余廢水、變性淀粉廢水、酒精廢液混合進入廢水加熱器，廢水加熱到一定程度后進入AJIC厭氧反應器，廢水在厭氧反應器進行厭氧反應，厭氧反應過程產(chǎn)生的沼氣經(jīng)脫硫脫碳純化制備成生物天然氣可作壓縮車用天燃氣和城市居民用氣，可提高能源的利用率和經(jīng)濟效益及社會效益。厭氧反應后的剩余污泥作農(nóng)家有機肥產(chǎn)品出售，厭氧反應后的污水進入好氧處理池，好氧后的污水流入沉淀池，沉淀后的污泥送回厭氧反應器以增加污泥活性，好氧處理后的污水CODcr濃度達到150mg/L以下。項目采用的工藝先進、可靠，運行穩(wěn)定，達到項目合同書規(guī)定的各項技術經(jīng)濟指標：年處理規(guī)模80萬噸生產(chǎn)廢水；生產(chǎn)木薯淀粉消耗：。年回收沼氣量443萬m3，年節(jié)約標煤3546噸。本項目由于設計比較合理,運行過程電耗及材料消耗均能控制在計劃范內(nèi),經(jīng)濟效益顯著,并在工業(yè)化應用方面具有很好的指導意義和推廣價值。由于本項目大大減少污染物排放，使水資源得到充分的利用，消除了異味和惡臭，改善了項目所在地空氣質(zhì)量，因此對促進當?shù)啬臼懋a(chǎn)業(yè)發(fā)展和農(nóng)民增產(chǎn)增收具有重要意義。結(jié)束語:通過這一階段的畢業(yè)設計，我受益匪淺，不僅鍛煉了自身良好的邏輯思維能力，而且培養(yǎng)了棄而不舍的求學精神和嚴謹作風。此次畢業(yè)設計的完成，是指導老師的認真指導和大學所學知識很好的總結(jié)。作此畢業(yè)設計不僅重溫了過去所學知識，而且也學到了很多新的內(nèi)容。相信這次畢業(yè)設計對我今后的工作會有一定的幫助。所以，在指導老師的幫助和嚴格的教誨下，我非常認真的作此設計，并在設計中體味艱辛，在艱辛中體味快樂。我要深深的感謝我的指導老師徐晶老師，感謝她對我的畢業(yè)設計進行了多次的修改并加以指導，我的畢業(yè)設計才得以順利完成。同樣我也要衷心的感謝我的所有老師，感謝他們給予我教育和幫助，謹獻上我最真摯的祝福。 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