【導(dǎo)讀】師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位。印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。的有害物質(zhì)，難以處理，帶來極大的社會和環(huán)境危害。的獨立思考和解決專業(yè)工程問題的能力。1）設(shè)計原水為酒精廢水。3）原水水質(zhì)參數(shù)：CODCr=32500mg/L；BOD5=20xx0mg/L；SS=24000mg/L；氨氮：約20mg/L；色度：1000-20xx；pH=3～4；溫度90℃。1000mg/L；BOD5＜600mg/L；SS＜400mg/L；pH：6～9。查閱15篇以上資料，其中外文文獻要在3篇以上。通過查閱資料，了解酒精

　　

【正文】 目的。這種推動力可以是壓力差、溫度差、濃度差或電位差，水處理領(lǐng)域中的壓力驅(qū)動型膜分離工藝有微濾、超濾、納濾、反滲透等，電位差驅(qū)動型分離工藝主要有電滲析，濃度差驅(qū)動型膜分離工藝則主要是指（擴散）滲析膜。 岳君容 , 等人在《超濾處理木薯淀粉酒精廢液及凈化液回用研究》中隊超濾膜處理酒精廢水的效果進行了研究。 廢液經(jīng)過預(yù)處理后 , 泵入原料桶 , 用超濾膜進行處理。用兩種不同的超濾膜進行廢水處理。測得原液和透過液的 COD、 OD, 計 算可得到兩種膜處理后 COD 和 OD 的去除率 ， 結(jié)果見表 12[10]。通過比較脫色率和去除 COD 率可知 ， 截流分子量 1 萬的超濾膜明顯優(yōu)于截流分子量為 10萬的超濾膜處理的效果。這是由于前者膜孔孔徑較小 ， 能夠截留更多的物質(zhì) ， 因而對溶液組分的截留能力更強。 表 12 不同超濾膜下脫色率和除 COD率 超濾膜的截留分子量 脫色率（ %） COD 去除率（ %） 10 萬 1 萬 酒精廢水生化處理方法 （ 1）氧化溝系列方法 氧化溝工藝綜合了推流式和完全混合式的有點 ：首先，污水一經(jīng)進入池中，立即與池內(nèi)混合液完全混合，經(jīng)數(shù)十甚至數(shù)百圈的循環(huán)后各點的污染物濃度基本一內(nèi)江市酒精廠污水處理工程設(shè)計 6 致，這是氧化溝工藝抗沖擊負荷能力強的主要因素；其次，單從循環(huán)一圈來看，氧化溝又具有推流的特征，因為污水在溝中藥循環(huán)多圈，不像完全混合式那樣易發(fā)生短路。由于污水在溝渠內(nèi)循環(huán)多圈，決定了水力停留時間和抱起時間充分延長，從而具有有機物負荷低、污泥齡長的特點，屬于延時曝氣法。在這樣的條件下運行出水水質(zhì)好，污泥在氧化溝中得以充分地穩(wěn)定，不需要再進行厭氧消化處理。此外，氧化溝中產(chǎn)生交替循環(huán)的好氧區(qū)和缺氧區(qū)，能在不外加碳源的 情況下，實現(xiàn)有機物和總氮的同時去除。 （ 2）活性污泥法 在活性污泥法中起主要作用的是活性污泥，它由具有活性的微生物、微生物自身氧化的殘留物、吸附在活性污泥上不能被微生物所降解的有機物和無機物組成，形狀像絮凝后的礬花?；钚晕勰鄬儆诘湫偷暮醚跎锾幚矸ǎ遣捎萌斯て貧獾氖侄?，使得活性污泥均勻分散于生物反應(yīng)器中，與污水充分接觸，并在有溶解氧的條件下，對污水中所含的機底物進行合成和分解的代謝活動。 典型處理工藝為常規(guī) A/A/O 工藝，其主要去除目標(biāo)為有機物及氮磷，典型泥齡為 10～ 15 天； BOD 降解形式為厭氧 /缺氧 /好 氧空間交替，內(nèi)回流，進水分流；反應(yīng)池流態(tài)及分布，推流為主，局部完全混合；典型曝氣設(shè)備為底部鼓風(fēng)曝氣；固液分析在二沉池。 （ 3） SBR 法 序批式活性污泥法屬于間歇式活性污泥工藝。其反應(yīng)機制以及污染物的去除原理與傳統(tǒng)活性污泥法基本相同，僅運行操作方式不同。有機廢水首先精格柵出去懸浮雜質(zhì)，進入調(diào)節(jié)池進行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)，然后由泵提升至 SBR 反應(yīng)器。一般在工程實踐中至少同時修建兩個 SBR 反應(yīng)器，反應(yīng)器平面既可以是方形，也可以是圓形。在 SBR 生化裝置中的反應(yīng)過程由進水、曝氣、沉淀、潷水、閑置（排泥）五個階段組成，從污水 流入開始到閑置（排泥）時間結(jié)束算一個周期。其循環(huán)周期和各階段的時間可以按照進水水質(zhì)和出水要求擬定，并在調(diào)試過程中優(yōu)化。 SBR 工藝可以根據(jù)開始曝氣的時間與充水過程時序的不同，分成三種不同曝氣方式： ① 非限制曝氣 ——一邊充水一邊曝氣； ② 限制曝氣 ——充水完畢后在開始曝氣； ③ 半限制曝氣 ——充水階段后期開始曝氣。 SBR 工藝提供了一種時間程序的污水處理方法，而不是連續(xù)流空間程序的污水處理方法，與連續(xù)流活性污泥法相比， SBR 法具有以下優(yōu)勢： ① 可不設(shè)初沉池、內(nèi)江市酒精廠污水處理工程設(shè)計 7 二沉池和污泥回流系統(tǒng)，曝氣反應(yīng)和靜沉?xí)r間都短，基建投資比常規(guī)活 性污泥法節(jié)省 20 %～ 25 %，占地面積減少 40 %左右； ② 由于 SBR 在時間上的不可逆，根本不存在返混現(xiàn)象，所以屬于理想推流式反應(yīng)器； ③ 經(jīng)典的 SBR 反應(yīng)器在沉淀過程中沒有進水的擾動，屬于理想沉淀狀態(tài)； ④ 好氧、缺氧、厭氧交替出現(xiàn)，能同時具有脫氮（ 80 %～ 90 %）和除磷（ 80 %）的功能 , BOD5 去除率達 95 %，且產(chǎn)泥量少； ⑤ 曝氣反應(yīng)池中的溶解氧濃度在 0～ 2mg/L 之間變化，可減少耗能，在同時完成脫氮除磷的情況下，其能耗僅相當(dāng)于傳統(tǒng)活性污泥； ⑥ 污泥處理機械和工藝設(shè)備較少，自控運行，管理簡便。 SBR 工藝的缺點是： ① 連續(xù)進水時，對于單一 SBR反應(yīng)器需要在前面設(shè)置一個較大的調(diào)節(jié)池； ② 對于多個 SBR 反應(yīng)器，其進水和排水的閥門自動切換頻率，同意損壞； ③ 無法達到大型污水處理項目之連續(xù)進水、出水的要求； ④ 設(shè)備的閑置率較高； ⑤ 污水提升水頭損失較大； ⑥ 如果需要后處理，則需要在后面設(shè)置較大容積的調(diào)節(jié)池。 SBR 的變型工藝主要有：間歇式循環(huán)延時曝氣系統(tǒng)（ ICEAS）、循環(huán)式活性污泥法（ CASS）、需氧池 —間歇曝氣池 (DAT IAT)工藝、 UNITANK 工藝、 C TECH工藝。 （ 4）生物膜法 生物 膜法式指使廢水流過生長在固定或懸浮支撐物（也稱載體或填料）表面上的生物膜，利用生物氧化作用和各相間的物質(zhì)交換，降解廢水中有機污染物的方法。好氧生物膜法廢水處理用設(shè)備分為生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化裝置、流動床生物膜反應(yīng)器等。 （ 5）厭氧法 在不與空氣接觸的條件下，依賴兼性厭氧菌和轉(zhuǎn)性厭氧菌的生物化學(xué)作用，對有機物進行生化降解的過程，稱為厭氧生物處理法或厭氧消化法。與好氧生物處理工藝相比，厭氧生物處理工藝的主要優(yōu)點如下： ① 無需充氧，運行能耗大大降低，而且能將有機污染物轉(zhuǎn)化為沼氣加以利用； ② 污泥產(chǎn)量很少 ，剩余污泥處理費用低，產(chǎn)酸菌污 泥產(chǎn)率為 ～ 、產(chǎn) 甲烷菌污 泥產(chǎn)率為，而好氧微生物污泥產(chǎn)率可達 ～ ； ③ 適于處理難降解的有機廢水，或者作為高難降解有機廢水的與處理工藝，以提高廢水可生化性和后續(xù)好氧處理工藝的處理效果； ④ 厭氧過程和好氧過程的串聯(lián)使用，還可以起到脫氮除磷的作用。厭氧生物反應(yīng)器主要有：厭氧生物濾池、 UASB 反應(yīng)內(nèi)江市酒精廠污水處理工程設(shè)計 8 器、厭氧膨脹床和厭氧流化床、厭氧生物轉(zhuǎn)盤、厭氧內(nèi)循環(huán)（ IC）反應(yīng)器、厭氧膨脹顆粒污泥床（ EGSB）反應(yīng)器等 [8]。 酒精廢水處理工藝 上流式厭氧污泥床反應(yīng)器 （ UASB） 處理工藝 該處理工藝屬于典型的厭氧處理工藝 ， 具體工藝流程如圖 14 所示。廢水經(jīng)沉砂池去除大部分懸浮物和酒精生產(chǎn)中夾帶的雜質(zhì) ， 在集水池內(nèi)與堿液混合調(diào)節(jié) pH 值后進入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)廢水的濃度與溫度 ， 其中 ， 對于復(fù)雜廢水 ， 在調(diào)節(jié)池中取得一 定程度的酸化 ， 會有益后續(xù)的厭氧處理。故在調(diào)節(jié)池前部設(shè)攪拌器 ， 使進酒精廢水能與回流水充分混合 ； 后部密封并填充填料。經(jīng)預(yù)處理后的廢水由泵抽至 UASB 反應(yīng)器內(nèi)。 UASB 反應(yīng)器采用厭氧污泥作為 接種污泥。 UASB 反應(yīng)器處理后的出水一部分裝車?yán)礁收岬剞r(nóng)灌 ， 一部分 圖 13 UASB 結(jié)構(gòu)圖 出 水經(jīng)過冷卻塔降低溫度后回流至調(diào)節(jié)池 ， 回流 水起 到降低水溫與稀釋的作用。 該 工藝具有處理效率高 ， 運行穩(wěn)定 ， 管理方便 ， 運行成本低等優(yōu)點 ， 經(jīng)處理后的廢水達到農(nóng)灌的要求 ， 實現(xiàn)了良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。 沼氣利用 阻火器 氣柜 氣封 進水 沉砂池 集水 池 調(diào)節(jié)池 UASB 出水撞 車農(nóng)灌 堿液池 冷卻塔 污泥利用 污泥干化場 圖 14 厭氧生物處理工藝流程 內(nèi)江市酒精廠污水處理工程設(shè)計 9 厭氧膨脹顆粒污泥床 序批式活性污泥法（ EGSBSBR）處理工藝 EGSB 與 UASB 非常相似，其區(qū)別在于， EGSB 采用高達 ～ 6m/h 的上升流速，使得反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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。具體工藝流程見圖 15 [12]所示。 圖 15 EGSBSBR 酒精廢水處理工藝 EGSB 的優(yōu)點主要有使用范圍廣，不需要預(yù)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??；反應(yīng)器中床層的膨脹度由下自上逐漸增大，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(shè)計，有效地將氣固液分 離開，保證有效的污泥停留時間；反應(yīng)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 圖 16 EGSB 反應(yīng)器 生產(chǎn)廢水 細格柵 /氣浮 降溫 +調(diào)節(jié)池 配水井 EGSB SBR 氣 浮池 出水 內(nèi)江市酒精廠污水處理工程設(shè)計 10 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(gòu)成生產(chǎn)廢水細格柵 /氣浮降溫 +調(diào)節(jié)池配水井 UASB 缺氧池接觸氧化池沉淀池出水一組，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(gòu)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(shù)的發(fā)展和 PLC控制系統(tǒng)的普及化， SBR 工藝的工程應(yīng)用又進入了一個新的時代。 UASBSBR 處理工藝 UASB SBR 工藝對高濃度釀酒廢水具有良好的處理效果 ， 耐沖擊負荷能力強。由于采用 SBR， 使工藝流程簡化 ， 排水方式為固定位置穿墻式手動排水裝置 ，適當(dāng)控制運行方式 ， 運行成本低 ， 且便于操作和維 護管理，具體工藝流程見圖 18所示。 UASB 在整個工藝中對 CODcr去除起著重要的作用 ， 反應(yīng)池中的厭氧顆粒污泥的接種及馴化對穩(wěn)定運行至關(guān)重要 ， 污泥顆?；笤鰪娏朔磻?yīng)池的抗沖擊能力 ， 并且可以快速啟動 UASB。 圖 17 SBR 反應(yīng)器 采用 SBR 工藝 , 充分保證了處理效果 ， 處理構(gòu)筑物少 ， 無需污泥回流 ， 結(jié)構(gòu)簡單； SBR 工藝是非連續(xù)操作過程 ， 池中有機物濃度是隨時間變化的 ， 活性污泥處于一種交替的吸附、吸收和生物降解的過程；運行成本有明顯優(yōu)勢。 SBR 工藝對污泥的泥量有要求， SV30 一般在 70%左右 ， MLSS 保持在 8～ 10 g/ L， 而其 pH 在內(nèi)江市酒精廠污水處理工程設(shè)計 11 7． 5 左右 ， 去除 COD、氨氮及脫磷效果非常好 ， 但是在運行中污泥排放不及時會導(dǎo)致污泥沉降比增加 ， 影響處理效果 ， 所以要及時排出老化的污泥 [13]。 NaOH 生產(chǎn)廢水 滾筒式格柵 曝氣調(diào)節(jié)池 機械格柵 調(diào)節(jié)沉淀池 上清液回流 蒸 泥餅外運 帶式壓濾機 污泥濃縮池 汽 （冬 季） 達標(biāo)排放 斜管沉淀池 SBR 反應(yīng)池 絮凝沉淀池 UASB 反應(yīng)池 圖 18 UASBSBR 酒精廢水處理工藝 UASB氧化塘處理工藝 UASB氧化塘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。具體工藝流程如圖 19 所示。 圖 19 UASB氧化塘處理酒精廢水工藝 生產(chǎn)廢水 細格柵 /氣浮 降溫 +調(diào)節(jié)池 配水井 UASB 氧化塘 出水 內(nèi)江市酒精廠污水處理工程設(shè)計 12 酒精廢水處理工程實例 河南某酒精廠酒精廢水處理工程實例 河南某酒精廠以玉米為原料生產(chǎn)酒精 ， 生產(chǎn)能力為 2 萬 t /d， 生產(chǎn)過程中排放的廢水主要來源于酒精蒸餾后剩余的糟液 ， 生產(chǎn)每噸酒精排放糟液約 12 t， 每天排放量為 700 t， 其主要成分是未充分發(fā)酵的糧食顆粒、殘?zhí)?、發(fā)酵微生物的懸浮物和膠狀液體 。 該酒精廠采用 酒精糟固液分離 —內(nèi)循環(huán)厭氧生物反應(yīng)器 —循環(huán)式活性污泥法 (DDG IC CASS) 工藝。 該工藝主要用固液分 離 +厭氧 +好氧處理法，具體工藝如圖 111 所示。該工藝特點如下： ① 固液分離。酒精糟液采用板框壓濾機進行固液分離 ， 該工藝耗電少 ， 磨損少 ， 運行費用低；分離后的濾餅含水率低( 約為 60%)， 為烘干節(jié)能奠定了基礎(chǔ)。固液分離后的糟渣采用轉(zhuǎn)筒干燥爐烘干制成飼料 ， 燃料采用厭氧工藝產(chǎn)生的沼氣。 ② 厭氧工藝。 IC 反應(yīng)器由上下 2 個厭氧反應(yīng)室疊加而成 ， 這種結(jié)構(gòu)既強化了處理效果 ， 又能有效地防止污泥流失 ， 增強反應(yīng)器對懸浮 圖 110 IC 反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 物 的適應(yīng)性 ， 非常適合酒精糟液懸浮物高的 特點。反應(yīng)器中很 大的內(nèi)循環(huán)流量可以對 pH 值起到較好的緩沖作用。另外 ， 反應(yīng)器高徑比大 ， 占地面積小 ， 非常適合該廠土地緊張的狀況。 ③ 好氧工藝。 CASS 是SBR 工藝及間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥工藝 ( ICEAS) 的一種更新變形 ， 該工藝集生物反應(yīng)和沉淀于一體 ， 結(jié)構(gòu)簡單 ， 投資省 ， 運行管理方便。在 CASS 中不易產(chǎn)生污泥膨脹 ， 泥水分離效果好 ， 而且耐沖擊負荷 ， 處理效率高 ， 出水水質(zhì)好。經(jīng)工程實踐證明 ， CASS 技術(shù)尤其適用于處理難度較大的工業(yè)廢水。 IC 的優(yōu)點有容積負荷率高，水力停留時間短；抗沖擊負荷強；避免了固形物沉積；基建投資 省和占地面積??；依靠沼氣提升實現(xiàn)自身的內(nèi)循環(huán)，減少能耗；減少藥劑投量，降低運行費用；出水的穩(wěn)定性好； 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。該工藝的進水水質(zhì)如表 14 所示，內(nèi)江市酒精廠污水處理工程設(shè)計 13 經(jīng)過該工藝處理后的出水水質(zhì)如表 13 所示。 烘干飼料 燃燒爐 沼氣儲柜 糟 渣 沼氣 板框壓濾 調(diào)節(jié)池 IC 中沉池 CASS 出水 壓濾液 糟液儲池 酒精廢液 污泥濃縮池 污泥脫水 圖 111 DDG IC – CASS 酒精廢水處理工藝 表 13 廢水水質(zhì)水量 廢水名稱 水 量 （ t/d） ρ（ CODcr） （ mg/L） ρ（ SS） （