【正文】 物處理后的水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)計算，=204. 計算的處理程度從以上3種計算方法中比較得出，方法（3）得出的處理程度較高，%。 河水中有機物變化情況（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。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，廢水中的有機物使河水中有機物急劇上升。（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（）。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（）。= 不同溫度下的溶解氧量（6） 求起始點的有機物濃度和臨界時間式中，——河流在廢水排入的起始點處濃度（）。 ——廢水平均流量（） ——河流原有的溶解氧濃度（）。 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)。 ——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)?？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)。 ——廢水排入河流95%保證率枯水位時流量（）。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。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。厭氧處理過程中產(chǎn)生的沼氣被收集到沼氣柜。唯一的缺點是工藝先進, 因此對管理人員的素質(zhì)要求較高。而且啤酒廢水中的高濃度有機物質(zhì)為UASB的成功運行提供了有利的條件。顆粒污泥形成的同時厭氧細菌群不斷繁殖、積累，較多的污泥負荷使得細菌獲得充足的營養(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作用。 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。 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)。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。4）投資、運行費用低。適合不同規(guī)模的啤酒企業(yè)使用。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。采用該工藝既降低處理成本，又能產(chǎn)生經(jīng)濟效益。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]。(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。 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_95％以上。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。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)。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℃。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。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。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]。為了降低土建費用，因地制宜，采用氧化溝工藝。(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。由于增加了厭氧處理單元，該工藝的處理效果非常好。UASB反應(yīng)器很好地降低了好氧生物處理單元的處理負荷且好養(yǎng)接觸氧化對廢水中固體懸浮物和均有較高的去除率。此組合工藝的主要設(shè)備為UASB反應(yīng)池及接觸氧化池。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物質(zhì)。若進水水質(zhì)和溫度達不到設(shè)計要求，則需要設(shè)置預(yù)處理裝置。而且，這一工藝對有機物中的易降解的污染物的去除作用也是不能忽視的。但是，在處理啤酒廢水時，欲達到理想效果，就必須要求運行環(huán)境能夠達到下面兩個方面。同時，經(jīng)水解反應(yīng)后COD含量會有明顯地增加，方便了微生物對基質(zhì)的攝取，提高了有機物的降解速度，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造更為有利的條件。反應(yīng)過程中省去了收集產(chǎn)沼氣過程，降低了造價，簡化了構(gòu)造。 5)無硝化作用，如果要維持較高的生物活性，要求N咐濃度在40～70mg／L。 3)待處理廢水濃度低或碳氮比較低時會形成堿度不足，需要補充和投加堿源。厭氧處理的缺點：1)厭氧微生物增殖緩慢，為增加反應(yīng)器內(nèi)生物量所需的時間較長，因而厭氧反應(yīng)器啟動時間和水力停留時間都比好氧法長。5） 厭氧處理污泥產(chǎn)量少，僅僅為好養(yǎng)處理工藝的10%15%。3） 厭氧處理能適用于各種不同規(guī)模的廢水處理工程。厭氧處理的優(yōu)勢：1） 對于高、中濃度廢水，厭氧比好養(yǎng)處理不僅運轉(zhuǎn)費用要省的多，而且可以回收沼氣，是一種產(chǎn)能工藝。 容積負荷率高，在中溫發(fā)酵條件下，一般可達左右，甚至能夠高達15~40，反應(yīng)器內(nèi)的廢水水力停留時間較短，故而反應(yīng)池的容積也縮小了不少。[15]截至2000 年9 月，在全世界范圍內(nèi)已建成120座生產(chǎn)性處理啤酒廢水的UASB 反應(yīng)器，總?cè)莘e達25000 立方米。以微小氣泡形式放出的沼氣在上升過程期間相互合并成較大的氣泡，因為污泥床上部沼氣的攪動使污泥濃度較稀，其與水一起上升進入三相分離器，當(dāng)沼氣碰到分離器反射板時會折向反射板的四周，進而穿過水層進入氣室。由污泥反應(yīng)區(qū)、氣室和氣液固三相分離器(包括沉淀區(qū))三部分組成的UASB，在底部會存儲大量的具有良好的沉淀性能和凝聚性能的厭氧污泥，并形成底部污泥層。[14]厭氧生物處理包括多種方法，諸如厭氧消化池、厭氧接觸池、升流式厭氧污泥床、厭氧流化床、水解酸化池等。它是在無氧或缺氧的條件下，依靠厭氧細菌的新陳代謝作用分解水中的有機物。6）不適合用于大型污水處理廠（采用SBR工藝的污水處理廠規(guī)模一般在20 000t以下，規(guī)模大于100 000t的污水處理廠幾乎沒有采用SBR工藝的）。4）峰值需氧量高，整個系統(tǒng)氧的利用率低。3）不連續(xù)的出水，要求后續(xù)構(gòu)筑物容積較大，有足夠的接受能力。SBR法主要缺點有：1）反應(yīng)器容積利用率低（由于SBR反應(yīng)器水位不恒定，反應(yīng)器有效容積需要按照最高水位來設(shè)計，大多數(shù)時間，反應(yīng)器內(nèi)水位均達不到此值，所以反應(yīng)器容積利用率低）。3） 大多數(shù)情況下不需要流量調(diào)節(jié)池。SBR工藝的優(yōu)點有：1） 不易產(chǎn)生污泥膨脹，特別是在污水進入生化處理裝置期間，維持在厭氣的狀態(tài)，使得SVI降低，還能儉省曝氣的動力費用。與連續(xù)的活性污泥法相比，序批式活性污泥法（即SBR）的處理效率高，但在實際運行中有很大的困難。[13]典型的SBR系統(tǒng)分為進水、反應(yīng)、沉淀、排水與閑置五個階段運行。它是以時間順序來分割流程各單元，整個過程對于單個操作單元而言是間歇進行的。尤其適用于間歇排放和流量變化較大的場合。（4）SBR法間歇式活性污泥法（SBR法）是近幾十年來活性污泥處理系統(tǒng)中較引人注目的一種廢水處理工藝。3）生物膜法中使用的濾料屬于消耗品，需要對其進行周性的更新，增大了運行期間的管理費用。主要缺點是：1）生物膜法對環(huán)境溫度的要求較高，氣溫過高或過低都會影響生物膜的活性，引起生物膜的壞死和脫落。微生物多樣化，生物的食物鏈比較長，有利于提高污水處理效果和單位面積的處理負荷。4） 動力費用省。2） 處理效果好并具良好硝化功能。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層有機物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進入?yún)挌鈱舆M行厭氣分解，流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復(fù)以達到凈化污水的目的。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態(tài)系統(tǒng)，其附著的固體介質(zhì)稱為濾料或載體。主要用于去除廢水中溶解的或呈膠體狀的有機污染物。2） 處理過程容易遭受變化，要求比普通活性污泥法更高、更熟練的技術(shù)人員對它進行運行管理，否則很難進行正常的運行。[11]深井曝氣法的優(yōu)點：占地少、運行費用低、投資省、耐水力和有機沖擊負荷、調(diào)試啟動時間短、污泥處置費用低、無絲狀菌造成的污泥膨脹問題、受氣溫變化的影響小。部分緩和液溢流至沉淀池進行泥水分離，沉淀活性污泥回流至深井，部分混合液在深井內(nèi)進行循環(huán)。深井曝氣的深度可達100300m，廢水進入與回流污泥在井上部混合后，混合液沿井內(nèi)中心管以12m/s的流速（超過氣泡上升速度）向下流動。針對以上優(yōu)缺點，傳統(tǒng)活性污泥法問世以來，針對不同特征的廢水，也在進行著各種各樣對的變型和改良。在池前可能出現(xiàn)好養(yǎng)速率高于供養(yǎng)速率，而在池后又有可能出現(xiàn)溶解氧過剩的現(xiàn)象，從而影響處理效果?；钚晕勰喾ǖ娜秉c：1） 曝氣池手段有機物負荷高，耗氧速率較高，為了避免由于缺氧而形成的厭氧狀態(tài)，進水的有機物濃度不宜過高，則曝氣池的容積需要建的相當(dāng)大，占用土地面積大，基建費用較高。2） 對廢水的處理效果很好，BOD的去除率最高可達90%以上。在充氧的條件下，有機物被水中懸浮的活性污泥吸附并氧化分解，在重力的作用下污泥和水的分離。廢水經(jīng)過初沉池后與二次沉淀池底部回流的活性污泥同時進入曝氣池，通過曝氣使活性污泥呈懸浮狀態(tài)并與廢水充分接觸。為了既獲得更好的處理效果，又可以降低處理成本，并且使能源得到合理有效地利用，廢水的處理往往采用多種方法相結(jié)合的工藝，目前大多選擇厭氧—好氧串聯(lián)法處理，這是解決啤酒廢水污染問題的根本出路。目前，有機廢水的生物處理方法主要有好養(yǎng)生物處理如活性污泥法、生物膜法、生物接觸氧化法、深井曝氣法等，厭氧生物處理如UASB法，以及好養(yǎng)厭氧組合工藝等。整個過程中，將近有50%～90%的有機基質(zhì)轉(zhuǎn)化為沼氣（甲烷），且發(fā)酵后的殘余物一般又作為優(yōu)質(zhì)肥料和飼料用于農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)。[9]啤酒廢水屬中高濃度有機廢水，有很好的可生化性。鑒于啤酒廢水中COD,BOD,SS等含量較高，目前常依據(jù)/的比值來判斷廢水的可生化性，即當(dāng)/，當(dāng)/。[8] 處理工藝比較啤酒廢水具有良好的生物可降解性，處理方法主要以生物法為主。國內(nèi)啤酒廢水中BOD5含量平均為600～1500 mg/L，含量一般為：1000～2500mg/L，容易進行生化處理。啤酒生產(chǎn)過程所消耗的大量水除一部分轉(zhuǎn)入產(chǎn)品外，絕大部分作為工業(yè)廢水排入環(huán)境。啤酒廠生產(chǎn)啤酒過程需要大量的水，特別是釀造、灌裝工藝過程大量使用新鮮水，相應(yīng)產(chǎn)生大量廢水。 啤酒廢水的來源及特點 啤酒廢水的來源啤酒是以大麥和水為主要原料，大米或谷物、酒花為輔料，經(jīng)過糖化和發(fā)酵制成的富含營養(yǎng)物質(zhì)和二氧化碳的飲料酒，酒精含量為3%—6%。例如1982年青島啤酒廠率先啟動軟性填料接觸氧化法處理啤酒工業(yè)廢水試驗并獲的成功后，作為國內(nèi)完整的污水處理系統(tǒng)工程逐漸在全國啤酒行業(yè)從開發(fā)、設(shè)計、設(shè)備制造安裝，運行管理，達標(biāo)排放等方面形成了較為成熟的工業(yè)化規(guī)模。如若不合理排放至水體會導(dǎo)致水體質(zhì)量嚴(yán)重下降，水體發(fā)黑發(fā)臭，損害居民的身心健康，嚴(yán)重威脅水體環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計，啤酒廢水如未經(jīng)處理而直接排入河流中，每100噸啤酒所排放的廢水中含有的BOD等同于于14000人生活污水所包含的BOD值，懸浮固體（SS）的量相當(dāng)于8000人生活污水所產(chǎn)生的量，這種污染形勢相當(dāng)嚴(yán)峻。啤酒廢水的水質(zhì)、水量在不同季節(jié)有一定差別，夏季是啤酒飲用高峰期，由于廢水產(chǎn)量大，處理能力有限并且有些小型企業(yè)偷排漏排的現(xiàn)象還時有發(fā)生，排入河流中廢水的有機物含量也處于高峰。隨著啤酒生產(chǎn)的日益集中化、大規(guī)?；?，啤酒廢水污染環(huán)境的狀況嚴(yán)重，這類環(huán)境污染問題越來越不容忽視了,啤酒廢水的治理十分迫切。在整個一年內(nèi)，啤酒啤酒釀造行業(yè)使用大量的水和排放大量的污水，這屬于高污染行業(yè)。它以優(yōu)質(zhì)大麥和水為主要原料，啤酒花為香料，經(jīng)過麥芽制備、麥芽汁制備、釀造或發(fā)酵等工序制成，富含營養(yǎng)物質(zhì)和二氧化碳。隨著經(jīng)濟水平和生活水平的日益提高，啤酒工業(yè)得到了充分發(fā)展，其產(chǎn)量逐年遞增，自1996年以來躍居世界啤酒生產(chǎn)大國，帶動了經(jīng)濟的同時也帶來了令人頭疼的高濃度有機廢水污染的問題，啤酒廢水對環(huán)境的影響突出，進而引起了各方單位的重視。隨著我