【正文】 最高氣溫 ℃ ,極端最低氣溫 ℃，最大溫差 ℃。 日照：平均日照率 65%， 你按照時(shí)間 2451h，冬日照率 %，消極照率 %。 地質(zhì)條件；該地區(qū)地下含水層的透水性好，多為粗沙、粉細(xì)沙和加油粗沙的松散土層。 地形地勢(shì)：處理站地勢(shì)較低，自西北向東南方向有緩坡，坡度為%。處理站面積為 200m 200m。 根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y料及工藝方案比較 ,采用 UASBSBR處理工藝。 由于設(shè)計(jì)水量較少，故 格柵直接安置于排水渠道中。進(jìn)入調(diào)節(jié)池前，根據(jù)在線 PH 計(jì)的 PH 值用計(jì)量泵將酸堿送入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池的PH 值在 ～ 之間。厭氧處理過程中產(chǎn)生的沼氣被收集到沼氣柜。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，濃縮后進(jìn)入污泥脫水機(jī)房，進(jìn)一步降低污泥的含水率，實(shí)現(xiàn)污泥的減量化。 第 二 章 工藝路線的確定 一 ．啤酒廢水的來源及其特點(diǎn) （一）啤酒廢水的來 源 啤酒的廢水主要來源于 ： 麥芽生產(chǎn)過程的洗麥水 、 浸買水 、 麥槽水 、 洗滌水 、 凝固物洗滌水 ； 糖化過程的糖化 、 過濾洗滌水 ； 發(fā)酵過程的發(fā)酵罐洗滌 、 過濾洗滌 廢水； 罐裝過程洗瓶 、 滅菌和破瓶啤酒 廢水； 冷卻車間和成品車間洗滌水 。 由于啤酒的生產(chǎn)工序較多 ， 不同的啤酒廠生產(chǎn)過程每噸酒的耗水量和水質(zhì)相差較大 .國(guó)內(nèi)每噸啤酒從糖化到灌裝總耗水 10~20 噸 。 2． 清洗廢水 如清洗生產(chǎn)裝置廢水 、 漂洗酵母水 、 洗瓶機(jī)初期洗滌水 、 酒罐消毒廢水 、 巴斯德殺毒噴淋水和地面沖洗水等 ， 這類廢水受到不同程度的有機(jī)污染 。 工段中將產(chǎn)生麥汁冷卻水 、 裝置洗滌水 、 麥糟 、 熱凝固物和酒花糟 。此外 ， 糖化過程還要排出酒花糟 、 熱凝固物等大量懸浮物 。 噴淋時(shí)由于用熱水噴淋 ， 啤酒升溫引起瓶?jī)?nèi)壓力增大 ，“ 炸瓶”現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生 ， 所以 ， 在大量啤酒灑散在噴淋水中 ， 循環(huán)使用噴淋水為防止生物污染而加入防腐劑 ， 因此被更換下來的廢噴淋水含防腐劑成分 。堿性洗滌劑的更換 ， 更換時(shí)若是直接排入下水道可以使啤酒廢水呈堿性 。 所以可以考慮將洗瓶廢水的排出液經(jīng)處理后儲(chǔ)存起來 ， 用來調(diào) 節(jié)廢水的pH值 。 二．工藝流程的確定 （一） ． 啤酒廢水處理方法 鑒于啤酒廢水自身的特性，啤酒廢水不能直接排入水體，據(jù)統(tǒng)計(jì)，啤酒廠工業(yè)廢水如不經(jīng)處理，每生產(chǎn) 100 噸啤酒所排放出的 BOD 值相當(dāng)于 14000 人生活污水的 BOD 值，懸浮固體 SS 值相當(dāng)于 8000 人生活污水的 SS，其污染程度是相當(dāng)嚴(yán)重的，所以要對(duì)啤酒廢水進(jìn)行一定的處理。目前國(guó)內(nèi)的啤酒廠工業(yè)廢水的污水處理工藝，都是以生物化學(xué)方法為中心的處理系統(tǒng)。由于受場(chǎng)地、氣溫、初次投資限制，除少數(shù)采用塔式生物濾池，生物轉(zhuǎn)盤靠自然充氧外，多數(shù)采用機(jī)械曝氣充氧，其電耗高及運(yùn)行費(fèi)用高制約了污水處理工程的發(fā)展和限制了已有工程的正常使用 或運(yùn)行。 1988 年開封啤酒廠國(guó)內(nèi)首次將厭氧酸化技術(shù)成功的引用到啤酒廠工業(yè)廢水處理工程中，節(jié)能效果明顯，約節(jié)能 30～ 50%，而且使整個(gè)工藝達(dá)標(biāo)排放更加容易和可靠。這里所說完整的意義在于除厭氧生化技術(shù)外，沼氣通過自動(dòng)化系統(tǒng)得到燃燒，這是厭氧系統(tǒng)安全運(yùn)行和不產(chǎn)生二次污染的重要保證，這也是國(guó)內(nèi)外開發(fā)厭氧技術(shù)和設(shè)備應(yīng)充分引起重視的問題。 目前，國(guó)內(nèi)外普遍采取生化法處理啤酒廢水。 好氧生物處理 好氧生物處理是在氧氣充足的情況下，利用好氧微生物的生命活動(dòng)氧化啤酒廢水中的有機(jī)物，其產(chǎn)物是二氧化碳、水及能量（釋放于水中）。活性污泥法、生物膜法、深井曝氣法是較有代表性的好氧生物處理方法。該處理工藝的主要部分是曝氣池和沉淀池。我 國(guó)的珠江啤酒廠，煙臺(tái)啤酒廠，上海益民啤酒廠，武漢西湖啤酒廠。活性污泥處理啤酒廢水的缺點(diǎn)時(shí)動(dòng)力消耗大，處理中常出現(xiàn)污泥膨脹。解決的辦法是投加含 N,P 的化學(xué)藥劑，但這將使處理成本提高。間歇式活性污泥法（ SBR）通過間歇曝氣可以使動(dòng)力消耗顯著降低，同時(shí)，廢水處理時(shí)間也短于普通活性污泥法。 2．深井曝氣法 為了提高曝氣過程中氧的利用率，節(jié)省能耗，加拿大安大略省的巴利啤酒廠，我國(guó)的上海啤酒廠和北京五星啤酒廠均采用深井曝氣法（超深水曝氣）處理啤酒廢水。將廢水和污泥引入下降管，在井內(nèi)循環(huán)，空氣注入下降管或同時(shí)注入兩管中，混合液則由上升管排至固液 分離裝置，即廢水循環(huán)是靠上升管和下降管的靜水壓力差進(jìn)行的。 據(jù)測(cè)定，當(dāng)進(jìn)水 BOD5 濃度為 2400mg/L 時(shí)，出水濃度可降為50mg/L,去除率高達(dá) 97． 92％。 3．生物膜法與活性污泥法 生物膜法時(shí)在處理池內(nèi)加入軟性填料，利用固著生長(zhǎng)于填料表面的微生物對(duì)廢水進(jìn)行處理，不會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹的問題。生物接觸氧化池是在微生物固著生長(zhǎng)的同時(shí)，加以人工曝氣。國(guó)內(nèi)的淄博啤酒廠，青島啤酒廠，渤海啤酒廠荷徐州釀酒總廠等廠家的廢水處理中采用了這種技術(shù)。結(jié)果表 當(dāng)容積負(fù)=,停留時(shí)間為 3～ 4小時(shí) 。由于停留時(shí)間縮短為 原來的 1/3～ 1/4，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也降低。他主要由盤片、氧化槽轉(zhuǎn)動(dòng)軸和驅(qū)動(dòng)裝置等部分組成，依靠盤片的轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)廢水與盤上生物膜的接觸和充氧。該方法在美國(guó)應(yīng)用較普及，國(guó)內(nèi)的杭州啤酒廠、上海華光啤酒廠和浙江慈溪啤酒廠也在使用。 厭氧生物處理 厭氧生物處理適用于高濃度有機(jī)廢水 。在這一過程中，參加生物降解的有機(jī)基 質(zhì)有 50％～ 90％轉(zhuǎn)化為沼氣（甲烷），而發(fā)酵后的剩余物又可作為優(yōu)質(zhì)肥料和飼料。厭氧生物處理包括多種方法，但以升流式厭氧污泥床 (UASB)技術(shù)在啤酒廢水的治理方面應(yīng)用最為成熟。廢水從反應(yīng)器低部加入，在向上流穿過生物顆粒組成的污泥床時(shí)得到降解，同時(shí)生成沼氣（氣泡）。目前已有北京啤酒廠，沈陽(yáng)啤酒廠等廠家利用 UASB 來處理啤酒廢水。清華大學(xué)在常溫條件下利用 UASB 厭氧處理啤酒廢水的研究結(jié)果表明，進(jìn)水 CODcr 濃度為 時(shí)，去處率為 85％－ 90％。 （二） ． 處理方法的比較 下面主要介紹一下處理啤酒廢水常用的幾種方法： 1． 酸化 — SBR 法處理啤酒廢水 此方法 主要處理設(shè)備是酸化柱和 SBR 反應(yīng)器。同時(shí)，經(jīng)水解反應(yīng)后溶解性 COD 比例大幅度增加，有利于微生物對(duì)基質(zhì)的攝取，在微生物的代謝過程中減少了一個(gè)重要環(huán)節(jié)，這將加速有機(jī)物的降解，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造更為有利的條件。 要想使 此方法在處理啤酒廢水達(dá)到理想的效果時(shí)運(yùn)行環(huán)境要達(dá)到下列要求：（ 1）酸化 — SBR 法處理中高濃度啤酒廢廢水，酸化至關(guān)重要，它具有兩個(gè)方面的作用，其一是對(duì)廢水的有機(jī)成分進(jìn)行改性，提高廢水的可生化性；其二是對(duì)有機(jī)物中易降解的污染物有不可忽視的去除作用。 （ 2）酸化 — SBR 法處理啤酒廢水受進(jìn)水堿度和反應(yīng)溫度的影響，最佳溫度是 24℃ ，最佳堿度范圍是 500～ 750mg/L。 2． UASB— 好氧接觸氧化工藝處理啤酒廢水 此處理工藝中主要處理設(shè)備是上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池，處理主要過程為：廢水經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)，轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)對(duì) SS 的 去除率達(dá) 10%以上，隨著麥殼類有機(jī)物的去除，廢水中的有機(jī)物濃度也有所降低。由于增加了厭氧處理單元，該工藝的處理效果非常好。好氧處理 (包括好氧生物接觸氧化池和斜板沉淀池 )對(duì)廢水中 SS 和 COD 均有較高的去除率，這是因?yàn)閺U水經(jīng)過厭氧處理后仍含有許多易生物降解的有機(jī)物。上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池相串聯(lián)的啤酒廢水處理工藝具有處理效率高、運(yùn)行穩(wěn)定 、 能耗低、容易調(diào)試和易于每年的重新啟動(dòng)等特點(diǎn)。整個(gè)工藝對(duì) COD 的去除率達(dá)%，對(duì)懸浮物的去除率達(dá) %～ 98%，該工藝非常適合在啤酒廢水處理中推廣應(yīng)用。 該處理工藝有以下主要特點(diǎn)： ① VTBR 反應(yīng)器由廢舊酒精罐改造而 成，節(jié)省了投資。 ② 冬季運(yùn)行時(shí)，在 VTBR 反應(yīng)器外部加了一層保溫材料，使 罐中始終保持較高的溫度，提高了生物的活性。 4． 生物接觸氧化法處理啤酒廢水 該工藝采用水解酸化作為生物接觸氧化的預(yù)處理，水解酸化菌通過新陳代謝將水中的固體物質(zhì)水解為溶解性物質(zhì)，將大分子有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物。該工藝在處理方法、工藝組合及參數(shù)選擇上是比較合理的，充分利用各工序的優(yōu)勢(shì)將污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化、去除。 但是此處理方法在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中回出現(xiàn)以下問題 ： （ 1）水解酸化池存在的問題主要是沉淀污泥不能及時(shí)排除。另外，隨著微生物量的增加在軟性生物填料的中間部位形成了污泥團(tuán)，使得傳質(zhì)面積減小。不過，增設(shè)混凝氣浮增加了運(yùn)行費(fèi)用，而且氣浮過程中溶入的 O2還可能對(duì)水解酸化產(chǎn)生不利影響。此外，為防止填料表面形成污泥團(tuán)應(yīng)采用比表面積大、不結(jié)泥團(tuán)的半軟性填料。同時(shí)，水中的生物活性抑制性物質(zhì)濃度也較高，對(duì)微生物也有一定的抑制作用。鑒于此，可一采取階段曝氣措施即 多點(diǎn)進(jìn)水，污水沿池長(zhǎng)多點(diǎn) 流入生物接觸氧化池以均分負(fù)荷，消除前端缺氧及抑制性物質(zhì)濃度較高的不利影響。再經(jīng)混凝氣浮工序處理后最終出水 COD＜ 150 mg/L(一般在 130 mg/L)，達(dá)到了排放要求。經(jīng)研究、分析、驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)這是由于負(fù)荷波動(dòng)或操作不當(dāng)造成溶解氧不足而引起的。 （ 4）在調(diào)試運(yùn)行初期，發(fā)生這種現(xiàn)象時(shí)一般是增大供氣量以提高供氧能力來消除缺氧，結(jié)果由于氣泡攪動(dòng)強(qiáng)度增大，造成了更大范圍的生物膜脫落、水粘度更大、氧轉(zhuǎn)移效率更低，非但沒 能提高供氧能力反而使情況更糟。 因此當(dāng)采用此工藝處理啤酒廢水時(shí)要遵循下列要求： ① 采用水解酸化作為預(yù)處理工序時(shí)應(yīng)考慮懸浮物去除措施。 ③ 應(yīng)嚴(yán)格控制溶解氧濃度，供氧不足會(huì)造成生物膜大范圍脫落，導(dǎo)致運(yùn)行失敗。本處理工藝的關(guān)鍵設(shè)備是 UASB 反應(yīng)器。厭氧微生物對(duì)水質(zhì)的要求不象好氧微生物那么寬，最佳 pH 為 － ，最佳溫度為 35℃ － 40℃ [2]，而本工程的啤酒廢水水質(zhì)超出了這個(gè)范圍。這無形中增加了電器。 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)，它包括回流水池及回流水泵。這樣 一來能提高 UASB 反應(yīng)器對(duì)進(jìn)水水溫、 pH 值和 COD 濃度的適應(yīng)能力，只需在 UASB 反應(yīng)器進(jìn)水前對(duì)其pH 和溫度做一粗調(diào)即可。 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。 ② 由于采用的是內(nèi)循環(huán) UASB 反應(yīng)器和氧化溝工藝串聯(lián)組合的方式， 可根據(jù)啤酒生產(chǎn)的季節(jié)性、水質(zhì)和水量的情況調(diào)整 UASB 反應(yīng)器或氧化詢處理運(yùn)行組合，以便進(jìn)一步降低運(yùn)行費(fèi)用。將 UASB 和 SBR兩種處理單元進(jìn)行組合，所形成的處理工藝突出了各自處理單元的優(yōu)點(diǎn)， 使處理流程簡(jiǎn)潔，節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用，而把 UASB 作為整個(gè)廢水達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)預(yù)處理單元，在降低廢水濃度的同時(shí)，可回收所產(chǎn)沼氣作為能源利用。采用該工藝既降低處理成本，又能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。 UASB 去除 COD 達(dá)7500 kg/d，以沼氣產(chǎn)率為 ， UASB 產(chǎn)氣量為 3500m3 /d(甲烷含量為 55%～ 65%)。 UASB+SBR 法處理工藝與水解酸 化 +SBR 處理工藝相比有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1） “ UASB+SBR”工藝合理 , 實(shí)用性強(qiáng)。適合不同規(guī)模的啤酒企業(yè)使用。待處理污水經(jīng)匯集后，泵入U(xiǎn)ASB 反應(yīng)器，其流速、進(jìn)水量按設(shè)定工藝參數(shù)控制，污無需攪 拌設(shè)備，后污水自然升流至 SBR 池，間歇式曝氣沉淀后排放，工藝過程簡(jiǎn)單。 （ 3）投資費(fèi)用低，比國(guó)外同類型設(shè)備價(jià)格低 60%。 UASB 反應(yīng)器因反應(yīng)區(qū)聚積大量厭氧顆粒污泥，廢水與之接觸充分反應(yīng)速度快，可降解水中 80%以上的COD。 SBR 池集進(jìn)水、曝氣、沉 淀、排水于一體，擴(kuò)大了反應(yīng)池的功能，不僅提高了處理速度而且處理效果明顯。 （ 5）工藝成熟穩(wěn)定 ， 耐沖擊負(fù)荷 ， 水質(zhì)和水量的波動(dòng)對(duì)出水影響小 ，工藝自動(dòng)化程度較高 ， 運(yùn)行管理和維修方便 ， 勞動(dòng)定員少。顆粒污泥的形成時(shí)厭氧細(xì)菌群不斷繁殖，積累結(jié)果，較多的污泥負(fù)荷有利于細(xì)菌獲得充足的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，故對(duì)顆粒污泥的形成和發(fā)展具有決定性的促進(jìn)作用；適當(dāng)高的水利負(fù)荷將長(zhǎng)生污 泥的水利篩選，淘汰沉降性能差的絮體污泥而留下沉降性能好的污泥同時(shí)產(chǎn)生剪切力，使污泥不對(duì)流旋轉(zhuǎn)，有利于絲狀菌相互纏繞成球。一定的堿度既能維持細(xì)菌生長(zhǎng)所需的 PH 值，又能保證足夠的平衡緩沖能力。 應(yīng)該指出， 啤酒廢水中的乙醇是一種有效的顆?；龠M(jìn)劑，它為 UASB的 成功運(yùn)行提供了有利的條件 。其不足之處是 工藝先進(jìn) , 因此對(duì)管理人員的素質(zhì)要求較高。 二、設(shè)計(jì)參數(shù) 取中格柵；柵條間隙 d=10mm； 柵前水深 h=；過柵流速 v=； 安裝傾角α =45176。 則 l1=112 tgaBB?? 式中： B 柵槽寬度， m B1 進(jìn)水渠道寬度， m 1a 進(jìn)水渠展開角 度 l1=0202 tg?? = （四）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度（ l2）