【正文】 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 6 性污泥法。另外，可以減少污泥回流量，有節(jié)能效果。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展和 PLC（ Programmable Logic Controller） 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。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。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。 2）處理工藝方面的特征：對水質(zhì)、水量變動有較強的適應(yīng)性；污泥沉降性能良好，易于固液分離；能夠處理低濃度的污水；易于維護運行、節(jié)能 [9]。還有人為地固定微生物包埋固定化法，它是人為地把增殖速度緩慢的厭氧微生物高濃度地保持在處理系統(tǒng)中，提高處理速度、縮小處理設(shè)備并可用于處理低濃度的有機污水。 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 7 本設(shè)計擬采用 的技術(shù)路線、工藝方案 酒精廢水的特點是水量大，無毒有害，屬于中濃度有機廢水。廢水生產(chǎn)工序較多，不同酒精廠生產(chǎn)過程中噸酒精的耗水量和水質(zhì)相差較大。要求如下 項目 COD BOD5 SS TN pH 預(yù)處理廢水 865 370 300 570 ～ 8 蒸餾廢水 30198 29100 2950 545 5 ~ 6 出水水質(zhì) ≤ 400 ≤80 ≤140 6～ 9 目前常根據(jù) CODBOD /5 比值來判斷廢水的可生化性，即：當(dāng) ?時易生化處理，當(dāng) ?時可生化處理，當(dāng) ? 難生化處理 [12]，而酒精廢水的 ?，所以處理酒精廢水的方法多是采用好氧生物處理，也可先采用厭氧處理，降低污染負(fù)荷，再用好氧生物處理。流程圖如下。進入調(diào)節(jié)池前，根據(jù)在線 pH 計的 pH 值用 計量泵 酸堿送入調(diào)節(jié)池，加入酸或堿調(diào)節(jié)廢水的 pH 值在 9~6 之間。 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。對于廢氣的處理需要收集處理用做燃料。污泥脫水后形成泥餅，裝車外運處置。 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 9 2 本設(shè)計采用的方案 酒精廢水的特點 酒精廢水的主要特點有懸浮物含量高，平均懸浮物含量高達 40000 ㎎ /L；溫度高，平均水溫達 70℃，蒸餾釜底排除 的廢水溫度高達 100℃；濃度高，廢水的COD 高達 2~3 萬，包括懸浮固體、溶解性 COD 和膠體，有機物占 93%~94%，無機物占 6%~7%，有機物的成分是碳水化合物，其次是含氮化合物，生物菌和未分解出去的產(chǎn)品：如丁醇、乙醇等，此外還有 500 ㎎ /L 的有機酸，廢水含有約 500 ㎎ /L 左右機酸，廢水呈酸性。 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。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。 UASB 反應(yīng)器采用厭氧污泥作為接種污泥。 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。污泥顆粒之間的距離加大從而使污泥床的體積加大。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。具體工藝流程見圖 15 [12]所示 。 SBR 工藝集進水、曝氣、沉淀在一個池子中完成。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。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)。 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(fù)荷能力強。 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 ， 污泥顆粒化后增強了反應(yīng)池的抗沖擊能力 ， 并且可以快速啟動 UASB。 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 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南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 12 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]。具體工藝流程如圖 19 所示。 要求酒精廢水處理后的水質(zhì)達到國家 三 級排放標(biāo)準(zhǔn)。酒精廢水經(jīng)處理后再排入江河湖海，避免了對江河湖海的水體危害，同時避免了對水體中的水生生物的危害；將處理后污水排入土壤中，緩解直接將污水排放到土壤中帶來的土壤堿化，減少了對農(nóng)作物的影響；從而，避免了由于廢水的直接排放或不達標(biāo)排放給人類帶來的健康問題。因而，酒精廢水的處理利人利己。 3）原水水質(zhì)參數(shù)： COD= 31063 mg/L； BOD5 = 29470 mg/L； SS = 3250 mg/L；氨氮：約 1115 mg/L； pH= 3250；溫度 90℃ 。本標(biāo)準(zhǔn)分為兩類，第一類為， 1997 年 12 月 31 日之前 建設(shè)的單位，第二類為， 1998 年 1 月 1 日后建設(shè)的單位，本 設(shè)計 采用第二類污染物三級標(biāo)準(zhǔn)，其主要水質(zhì)指標(biāo)見表 1。要求出水水質(zhì)為三級排放標(biāo)準(zhǔn)，因此 ，為達到排放要求，本設(shè)計主要采用厭氧 +好氧處理工藝。 酒精廢水進入細(xì)格柵濾去懸浮物，污泥排入污泥濃縮池，過濾水流入調(diào)節(jié)池，進行PH、酸堿度、和溫度的調(diào)節(jié)。 在 UASB 反應(yīng)器中降解了大部分難降解有機物 ， 提高廢水的可生化性 ，污泥排入污泥濃縮池，上清液流入 SBR 去除氮和磷，處理的水實現(xiàn)達標(biāo)排放。 酒精廢水 沼氣回收利用 粗格柵 細(xì)格柵 調(diào)節(jié)池 初沉池 一級 UASB 二級 UASB SBR 達標(biāo)排放 污泥濃縮池 帶式壓濾機 污泥外排 圖 114 兩 級 UASB—SBR處理工藝 在不影響處理效果的情況下，兩相厭氧消化處理酒精糟廢水時被證明在基質(zhì)負(fù)荷率和甲烷產(chǎn)量方面優(yōu)于單相系統(tǒng)。由于其高有機負(fù)荷，即使酒糟廢水經(jīng)過厭氧處理也不符合印度 CPCB 制定的嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，生化需氧量，化學(xué)需氧量，固體廢 物在非常高的水平上。因此，污水用清水稀釋后排放出，這是一個非常昂貴的商品行業(yè)。為了解決這個問題，在用大量水稀釋廢水之前進行 氧化。因此，對于厭氧處理的出水水質(zhì)，好氧處理是有必要的。 設(shè)計參數(shù) 取中格柵；柵條間隙 b= ；柵前流速 v1=； 過柵流速 v2=；安裝傾角 α=60176。 設(shè)計計算 H2 圖 格柵設(shè)計計算草圖 圖 32 格柵設(shè)計計算草圖 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 17 （ 1） 柵前水深 (h) 進水渠寬 B1 = 12 maxvQ= 2h = (217) h = B1 / 2 = (218) v1 柵前流速， m/s ～ m/s，取 v1=。 n= bhv aQ sinmax 條 (219) （取 n=104 條） 式中： Qmax 設(shè)計最大流量， 取 ； α 格柵傾角，取 α=60℃ ； b 柵條間隙，取 b= ； h 柵 前水深， 取 ； v2 過柵流速， m/s～ 1 m/s，取 v= m/s 。 4）進水渠道漸寬部分長度 (l1) 則 l1 = ??202 1tgBB= (25) 式中： B 柵槽有效寬度， ； B1 進水渠道寬度， ； 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 18 1a 進水渠展開角，取 1a =20℃ 。 （ 7）柵槽總高度 (H) 取柵前渠道超高 h2= 則總高度 H=h+h1+h2 = + + = (28) （ 8）柵槽總長度 (L) 柵前槽高 H1=h+h2=+= (29) L=l1+l2+++ 160Htg? =++++?= 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 19 （ 9）每日柵渣量 (W) 則 10008640 01m a x ? ??? zK WQW = ? ?? =(210) 式中： Qmax 設(shè)計流量， W1 柵渣量 (m3/103m3 污水 )，取 ～ ， 粗格柵用小值，細(xì)格柵用大值，中格柵用中值，取 W1 = m3/103m3污水 。 設(shè)計計算 （ 1）設(shè)計流量 Qmax=43200m3/d=1800m3/h= m3/s (211) （ 2）選泵前總揚程估算 經(jīng)過格柵的水頭損失為 ， 進水管渠內(nèi)水面標(biāo)高為 2m， 則格柵后的水面標(biāo)高為： 2 = (212) 設(shè) 提升泵房 的有效水深為 4m， 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 20 則集水池的最低工作水位為： – 4 = ， (213) 所需提升的最高水位為 ， 故集水池最低工作水位與所提升最高水位之間高差為： () = m (214) 出水管管線水頭損失計算如下： 出水管 Q=， 選用管徑為 200mm 的鋼管 查《給水排水設(shè)計手冊》第 1 冊得： 出水管線長度估為 20m， 則出水管管線水頭損失為： 水頭損失 = hf + h2 = 2ivd 2gL? (215) = 220 2 ?? ?（ ） = 泵站內(nèi)的管線水頭損失假設(shè)為 ， 考慮自由水頭為 2m， 則水泵總揚程為： H=+++ (216) = 泵的選型 根據(jù)流量 Q=1800m3/h， 揚程 H=， 擬選用 200ZZB20 型無堵塞自吸污水泵，考慮選用 10 臺水泵，其中 2 臺備用 ， 其參數(shù)如下： 流量： 224 m3/h；揚程： 22m；轉(zhuǎn)速： 1450r/min；電動機功率： KW； 進出口直徑 ： 200mm；通過固體物最大直徑： 75mm；氣蝕余量： 4m； 自吸時間： 100 s/5m； 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 21 細(xì)格柵的設(shè)計 設(shè)計說明 格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在廢水渠道的進口處，用于截留較大的懸浮物或漂浮物，主要對水泵起保護作用，另 外 可減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。； 設(shè)計流量 Q=40000m3/d=； 設(shè)計最大流量 Qmax =QKz= m3/s （ Kz=）。 （ 2） 柵條間隙數(shù) (n) 取兩臺相同的細(xì)格柵（一用一備） 。 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 22 （ 3）柵槽有效寬度 (B) B = S(n1) + bn = （ 941） +94 = (220) 式中： S 柵條寬度，柵條斷面為矩形，取 ； n 格柵 間隙數(shù) 94； b 柵條