1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上某啤酒廠污水處理工藝設(shè)計作者：××摘要啤酒工業(yè)在我國迅猛發(fā)展的同時，排出了大量的啤酒廢水，給環(huán)境造成了極大的威脅。本設(shè)計為某啤酒廢水處理設(shè)計。設(shè)計程度為初步設(shè)計。啤酒廢水水質(zhì)的主要特點是含有大量的有機物，屬高濃度有機廢水，故其生化需氧量也較大。文章主要設(shè)計啤酒廠污水處理的整個流程，核心工藝選擇UASB-SBR法來處理啤酒廠污水以 達到排放標準。重點是整個流程的主要構(gòu)筑物的尺寸的設(shè)計，利用AUTOCAD繪制各構(gòu)筑物的剖面圖，以及繪制整個流程的平面布置圖。綜合考慮處理成本、工藝經(jīng)濟成本、構(gòu)筑物占地面積等因素，達到啤酒廠污水達標排放的目的。關(guān)鍵詞啤酒廢水

2、 UASB SBRA brewery wastewater treatment process designAbstract: With the rapid development of brewery industry in China, more brewery wastewater is discharged, which endangers enviroment.This design is one beer waste water treatment. The degree of the design is in a preliminary phase. The main disti

3、nguishing feature of the beer waste water is that it contains the massive organic matters, so it belongs to the high concentration organic waste water, therefore its biochemical oxygen demand is also high.The article mainly design the whole process of Brewery wastewater ,the core process is the UASB

4、-SBR oxidation,and the article use the process to dealing with the brewery wastewater to meet emissions standards.Key dimensions of the main structure is the entire process of design,using autocad drawing the structure of the drawing,and drawing the entire process of the layout.Considering the econo

5、mic cost of treatment,technology and economic costs ,structures cover an area of an area and other factors,Achieve the aim of brewery wastewater dischargeKey words: Brewery Wastewater UASB SBR目 錄1引言隨著人民生活水平的提高，我國啤酒工業(yè)得到了長足發(fā)展其產(chǎn)量逐年上升。迄今為止，我國啤酒生產(chǎn)廠已有1 000多家，啤酒產(chǎn)量以每年35%的速度增長，年產(chǎn)量已達2 000多萬噸，每年約產(chǎn)生2億多立方米的污水1,現(xiàn)

6、為世界五大啤酒生產(chǎn)國之一。據(jù)統(tǒng)計每生產(chǎn) 1t 啤酒需要 840t 新鮮水據(jù)統(tǒng)計，相應地產(chǎn)生 735t 廢水2。由于啤酒廢水含有較高濃度的蛋白質(zhì)、脂肪、纖維、碳水化合物、廢酵母、酒花殘渣等有機無毒成分。排入天然水體后將消耗水中的溶解氧，既造成水體缺氧又促使水底沉積化合物的厭氧分解,產(chǎn)生臭氣,惡化水質(zhì)3。啤酒廢水對環(huán)境造成的嚴重污染已成為突出問題,如果沒有經(jīng)過處理的污水長期直接排入天然水域或農(nóng)田,會造成嚴重的環(huán)境污染,破壞農(nóng)業(yè)生態(tài),危及人類健康,因而啤酒廠的污水處理問題越來越受到人們的重視。2設(shè)計任務(wù)及資料2.1設(shè)計任務(wù)及內(nèi)容（1）污水處理工藝流程的確定及各單體構(gòu)筑物的設(shè)計。（2）污泥處理方法選擇

7、及污泥處理構(gòu)筑物的設(shè)計。（3）污水廠平面布置圖及工藝平面圖的繪制2.2設(shè)計資料2.2.1設(shè)計規(guī)模Q=2800 m3/d。2.2.2進水水質(zhì)CODcr=2600mg/L； BOD5=1200mg/L；SS=500mg/L；pH=69；T=2026。2.2.3出水水質(zhì)污水經(jīng)處理后應達到國家GB89781996中第二類污染物最高允許排放標準中的一級標準。即COD100mg/L； BOD530mg/L；SS70mg/L；pH=69。2.2.4氣象及水文（1）氣象資料風向：多年主導風向為東南風。年平均水溫：20。（2）水文資料水文：降水量多年平均為每年728mm；蒸發(fā)量多年平均為每年1200mm；地下水

8、位，地面下67m。2.2.5地形地貌廠址區(qū)域海拔標高在1921m左右，平均地面標高為20m。平均地面坡度為0.30.5 ，地勢為西北高，東南低。3工藝線路的確定及選擇隨著人們對節(jié)能意識和價值的認識不斷變化和提高，開發(fā)節(jié)能工藝和產(chǎn)品引起國內(nèi)外環(huán)保界的重視，目前，國內(nèi)外普遍采取生化法處理啤酒廢水。根據(jù)處理過程中是否需要曝氣，可以把生物處理法分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類4。3.1啤酒廢水處理技術(shù)3.1.1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氧化啤酒廢水中的有機物，其產(chǎn)物是二氧化碳，水及能量。這種方法沒有考慮到廢水中有機物的利用問題，因此處理成本較高。活性污

9、泥法，生物膜法，深井曝氣法師交友代表性的好氧生物處理方法。（1）活性污泥法該處理工藝的主要部分是曝氣池和沉淀池，廢水進入曝氣池后，與活性污泥(含大量好氧微生物)混合，在人工充氧的條件下，活性污泥吸附并氧化分解廢水中的有機物，而污泥和水的分離則由沉淀池來完成。應用較廣為序批式活性污泥法(SBR)和CASS反應池。SBR為過間歇曝氣可以使動力耗費顯著降低，同時，廢水處理時間也短于普通活性污泥法。SBR法是一種改進型的活性污泥法，與其他活性污泥法相比，SBR法沒有設(shè)置二沉池和污泥回流設(shè)備，布置更為緊湊，占地面積少，基建及運行費用較低，不易發(fā)生污泥膨脹問題，耐沖擊負荷，處理效果穩(wěn)定采用此法處理啤酒廢水

10、，COD的去除率可達90，出水COD<100 m/L，符合國家規(guī)定排放標準。CASS反應池是一種循環(huán)式活性污泥法，CASS反應池的運行一般包括三個部分：進水、曝氣、回流階段；沉淀階段；潷水、排泥階段周期為412 h，根據(jù)需要設(shè)計，反應池一般用隔墻分隔成三個區(qū)：生物選擇區(qū)、預反應區(qū)、主反應區(qū)生物選擇區(qū)曝氣，類似于SBR法中的限制性曝氣階段。在該區(qū)內(nèi)，回流污泥中的微生物大量吸收有機物，能較迅速有效地降低廢水中有機物濃度；預反應區(qū)采取半限制性曝氣。（2）生物膜法與活性污泥法不同，生物膜法是在處理池內(nèi)加入軟性填料，利用固著生長于填料表面的微生物對廢水進行處理，最大優(yōu)點是不會出現(xiàn)污泥膨脹的問題，且

11、具有運轉(zhuǎn)管理方便，剩余污泥量較少等優(yōu)點。因而，生物膜法在啤酒廢水處理工程中，已受到很多廠家的歡迎并予以采用生物接觸氧化池和生物轉(zhuǎn)盤是這類方法的代表，在啤酒廢水治理中均被采用，主要是降低啤酒廢水中的BOD5。生物接觸氧化法在國內(nèi)應用很廣，其主要優(yōu)點是處理能力大，無污泥膨脹，運行管理方便等，但處理效果一般不及活性污泥法，建筑費用亦較高。（3）生物接觸氧化池 生物接觸氧化法又稱浸沒式曝氣生物濾池，其實質(zhì)之一是在池內(nèi)充填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料。在填料上充滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上的微生物的作用下得到凈化的過程，故又稱浸沒式生物濾池；其實質(zhì)之二是利用活性污

12、泥法的曝氣充氧設(shè)備進行充氧和攪拌，故又稱曝氣生物濾池。 生物接觸氧化法介于活性污泥法和生物濾池二者之間的污水生物處理技術(shù)，兼有活性污泥法和生物膜法的特點，其優(yōu)點是：由于填料的比表面積大，池內(nèi)的充氧條件良好。生物接觸氧化池內(nèi)單位容積的生物固體量高于活性污泥法曝氣池和生物濾池。因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負荷；不需要污泥回流，不存在污泥膨脹問題，運行管理簡便；由于生物固體量多，水流又屬完全混合型，因此生物接觸氧化池對水質(zhì)水量的驟變有較強的適應能力；有機容積負荷較高時，其F/M保持在較低水平，污泥產(chǎn)率較低。 生物接觸氧化池是在微生物固著生長的同時，加以人工曝氣。這種方法可以得到很高的 生物固體

13、濃度和較高的有機負荷，因此處理效率高，占地面積也小于活性污泥法。（4）生物轉(zhuǎn)盤 生物轉(zhuǎn)盤是較早用以處理啤酒廢水的方法。它主要由盤片、氧化槽、轉(zhuǎn)動軸和驅(qū)動裝置等部分組成，依靠盤片的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)廢水與盤上生物膜的接觸和充氧。它不僅有對有機物的氧化分解（BOD去除），還有一定的硝化和脫氮功能。生物轉(zhuǎn)盤作為一項附著生長法的生物處理技術(shù)，具有以下優(yōu)點：凈化效率高，具有較強的耐沖擊負荷的能力；污泥產(chǎn)量少，易于沉淀；具有硝化和反硝化的功能；可與初沉池，曝氣池和二沉池合建，從而提高處理水水質(zhì)；管理簡單，穩(wěn)定可靠，沒有噪聲，不產(chǎn)生污泥膨脹和二次污染等問題；無污泥回流裝置，動力消耗低，運行費用低。但是低溫對運行影響

14、大，在處理高濃度廢水時需增加轉(zhuǎn)盤組數(shù)。（5）深井曝氣法為了提高曝氣過程中氧的利用率，節(jié)省能耗，很多國內(nèi)外啤酒廠采用深井曝氣工藝。深井曝氣池一般直徑為1.06.0，水深可達150300m，大大節(jié)省了用地面積。同時由于水深大幅度增加，可以促進氧傳遞效率，處理功能幾乎不受氣候條件的影響。深井曝氣實際上是以地下深井作為曝氣池的活性污泥法，曝氣池由下降管以及上升管組成。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行的。該工藝的優(yōu)點是占地面積少，效能高，對氧的利用率大，無惡臭產(chǎn)生等。當然，深井曝氣也有不足之

15、處，如施工難度大，造價高，防滲漏技術(shù)不過關(guān)等3.1.2厭氧生物處理厭氧生物處理適用于高濃度有機廢水。它是在無氧條件下，靠厭氧細菌的作用分解有機物，在這一過程中，參加生物降解的有機基質(zhì)有50%90%轉(zhuǎn)化為沼氣，而發(fā)酵后的剩余物又可作為優(yōu)質(zhì)肥料和飼料。因此，啤酒廢水的厭氧生物處理受到了越來越多的關(guān)注。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用最為成熟。UASB的主要組成部分是反應器，其底部為絮凝和沉淀性能良好的厭氧污泥構(gòu)成的污泥床，上不設(shè)置了一個專用的氣-液-固分離系統(tǒng)（三相分離室）。廢水從反應器底部加入，在向上流闖過生物顆粒組成的污泥床時得到降解，同事

16、生成沼氣。氣，液，固（懸浮污泥顆粒）一同升入三相分離室，氣體被收集在氣罩里，而污泥顆粒受重力作用下沉至反應器底部，水則經(jīng)留堰排除。（1）UASBUASB技術(shù)最為成熟，它利用厭氧微生物降解廢水中的有機物，其主體分為配水系統(tǒng)，反應區(qū)，氣、液、固三相分離系統(tǒng)，排水系統(tǒng)與排泥系統(tǒng)，沼氣收集系統(tǒng)四個部分，具有效能高，處理費用低，電耗省，投資少，占地面積小等一系列優(yōu)點，完全適用于高濃度啤酒廢水的治理。（2）IC它是在UASB反應器的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，和UASB反應器一樣，可以形成高生物活性的厭氧顆粒污泥，但不同的是這種反應器內(nèi)部還能夠形成流體循環(huán)。此類反 應器高度約為1625m，容積負荷為普通升流式厭氧污

17、泥床(UASB)的4倍左右，占地面積少，基建投資省，有機負荷高，抗沖擊負荷能力強，運行穩(wěn)定性好。3.1.3厭氧好氧生物處理 處理啤酒廢水(混合水)采用厭氧生物處理與好氧生物處理相結(jié)合是成熟、可靠的工藝，是可以大力推廣使用的。其中又分四類：（1）水解好氧技術(shù)水解+好氧生物處理技術(shù)的典型工藝流程為：格柵均質(zhì)調(diào)節(jié)酸化接觸氧化氣浮達標排放，此工藝流程的特點是將好氧工藝中的兩級接觸氧化工藝簡化為一級接觸氧化，使能耗大幅度下降。水解反應器利用厭氧反應中的水解酸化階段，而放棄了停留時間長的甲烷發(fā)酵階段，致使對有機物的去除率，特別是對懸浮物的去除率顯著高于相同停留時間的初沉池；由于啤酒廢水中大分子、難降解有機

18、物轉(zhuǎn)化為小分子、易降解的有機物，出水的可生化性能得到改善，使得好氧處理單元的 停留時間少于傳統(tǒng)工藝；與此同時，懸浮固體物質(zhì)(包括進水懸浮物和后續(xù)好氧處理中的剩余污泥)被水解為可溶性物質(zhì)，使污泥得到處理。水解池是一種以水解菌為主的厭氧上流式污泥床，水解工藝是預處理工藝，其后可以采用各種好氧工藝，如活性污泥法、接觸氧化法、氧化溝法、SBR法等，因此，水解一好氧工藝是一種新型處理工藝。啤酒廢水經(jīng)過水解酸化后進行接觸氧化處理，具有顯著節(jié)能效果，且p (BOD)/p(COD)值增大，廢水的可生化性增加，可充分發(fā)揮后續(xù)好氧生物處理作用，縮短全工藝的總水力停留時間，提高生物處理啤酒廢水的效率，尤其是全系統(tǒng)剩

19、余污泥量少。（2）UASB好氧技術(shù)USAB好氧處理工藝，其特點有：在UASB反應器中大部分有機物被去除，且COD去除率在70以上，BOD去除率在80以上，降低了直接進行好氧處理的能耗；厭氧過程有機負荷高，水力停留時間短，且污泥產(chǎn)率低，從而可降低污泥處理費用；好氧池進一步降解UASB反應器出水中殘余的有機物；UASB反應器占地面積小，可節(jié)省投資，整套工藝處理效率高，操作簡單，運行穩(wěn)定。UASB其后可以生物接觸氧化、新型生物接觸氧化、A/O工藝、氧化溝、SBR等。 （3）EGSB好氧技術(shù)屬于一種新型的厭氧+好氧處理工藝，其特點：采用的厭氧技術(shù)是EGSB工藝，EGSB與UASB相比，EGSB具有布水

20、容易、均勻、傳質(zhì)效果好、有機物去除率高、能夠在更高的進水濃度和更高的容積負荷下運行的優(yōu)點；EGSB 裝置的高度可以為UASB裝置的2倍以上，其占地面積更??；在EGSB裝置中，污泥濃度可提高到2040 kg/m3。有機物主要是在這樣的顆粒層中被分解，產(chǎn)生大量的沼氣，可回收利用，具有良好的經(jīng)濟效益。EGSB其后可以生物接觸氧化、新型生物接觸氧化、A/O工藝、氧化溝法、SBR等。 （4）ICCIRCOX反應器IC反應器即厭氧內(nèi)循環(huán)反應器，它基于UASB的原理，是荷蘭的Paques公司于1986年開發(fā)完成:的，由兩個UASB反應器的單元相互疊加而成，上部是高濃度負荷，下部是低濃度負荷。從功能看，它是由

21、4個不同的工藝單元結(jié)合而成，即混合區(qū)、膨脹區(qū)、精細處理區(qū)和回流系統(tǒng)。此反應器利用沼氣提升產(chǎn)生循環(huán)，不需用外力攪拌混合和使污泥回流，節(jié)省動力消耗。它與其他厭氧設(shè)備相比，具有占地面積小，有利于沼氣的收集；剩余污泥少；耐沖擊負荷強，處理效率高。 好氧氣提反應器(CIRCOX反應器)，又稱三相內(nèi)循環(huán)流化床，其特點是高度與直徑比大，占地面積??；有機負荷與微生物濃度高；水力停留時間短；剩余污泥少；流化性能好；氧的轉(zhuǎn)移效率高；載體流失量少。將這兩種反應器串聯(lián)組合，IC反應器適于高濃度，CIRCOX反應器適于低濃度，工程具有占地面積小，無臭氣排放，污泥量少和處理效率高等優(yōu)點。3.2設(shè)計思路根據(jù)啤酒廢水的特點及

22、處理的難點，設(shè)計思路大體如下：（1）水中SS等物理性污染物，一般采用物理方法如格柵、調(diào)節(jié)池、厭氧-好氧反應以及沉淀池等工藝去除。結(jié)合本水質(zhì)的特點選擇合理的工藝單元、構(gòu)筑物及其規(guī)格。（2）對于難降解的COD，單純的采用好氧或是厭氧的方法很難保證出水達標，故選擇經(jīng)濟合理的組合方式來實現(xiàn)COD達標排放。（3）工藝確定后，具體的構(gòu)筑物選型和設(shè)計時，要盡量做到優(yōu)化組合，比較準確的設(shè)計好各個構(gòu)筑物。3.3方案比較3.3.1酸化SBR工藝處理啤酒廢水其主要處理設(shè)備是酸化柱和SBR反應器。這種方法在處理啤酒廢水時，在厭氧反應中，放棄反應時間長、控制條件要求高德甲烷發(fā)酵階段，將反映控制在酸化階段，這樣較之全過程

23、的厭氧反應有以下優(yōu)點：（1）有圖反應控制在水解、酸化階段反應迅速，故水解池體積小。（2）不需要手機產(chǎn)生的額沼氣，簡化了構(gòu)造，降低了造價，便于維護，易于放大。（3）對于污泥的降解功能完全和消化池一樣，產(chǎn)生的剩余污泥量少。同時經(jīng)水解反應后溶解性COD比例大幅度增加，這將加速有機物的降解，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造更為有利的條件。（4）酸化SBR法處理高濃度啤酒廢水效果比較理想，去除率均在94%以上，最達99%以上。要想使此方法在處理啤酒廢水達到理想的效果時運行環(huán)境要達到以下要求：（1）酸化SBR法處理中高濃度啤酒廢水，酸化至關(guān)重要，它具有兩個方面的作用，其一是對廢水的有機成分進行改性，提高廢水的可生化性；

24、其二是對有機物中易降解的污染物有不可忽視的去除作用。酸化效果的好壞直接影響SBR 反應器的處理效果，有機物去除主要集中在SBR 反應器中。 （2）酸化SBR 法處理啤酒廢水受進水堿度和反應溫度的影響，最佳溫度是24，最佳堿度范圍是500750mg/L。視原水水質(zhì)情況，如堿度不足，采取預調(diào)堿度方法進行本工藝處理；若溫度差別不大，運行參數(shù)可不做調(diào)整，若溫度差別較大，視具體情況而定。 3.3.2UASBSBR工藝處理啤酒廢水本處理工藝主要包括UASB反應器和SBR反應器。將UASB和SBR兩種處理單元進行組合，所形成的處理工藝突出了各自處理單元的優(yōu)點，使處理流程簡潔，節(jié)省了運行費用，而把UASB作為

25、整個廢水達標排放的一個預處理單元，在降低廢水濃度的同時，可回收所產(chǎn)沼氣作為能源利用。同時，由于大幅度減少了進入好氧處理階段的有機物量，因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個廢水處理過程的費用大幅度減少。采用該工藝既降低處理成本，又能產(chǎn)生經(jīng)濟效益。并且UASB池正常運行后，每天產(chǎn)生大量的沼氣，將其回收作為熱風爐的燃料，可供飼料烘干使用。UASBSBR法處理工藝與水解酸化SBR處理工藝相比有以下優(yōu)點： （1）“UASBSBR”工藝合理， 實用性強。本工藝的核心為SBR池，整個工藝經(jīng)歷缺氧、好氧過程，能有效控制絲狀菌的生長，防止污泥膨脹，有效去除氨氮；因反應前、中期水中有機物濃度

26、高，微生物處于對數(shù)生長， 處理速度快， 氧利用率高，從而降低了能耗；同時，工藝調(diào)節(jié)靈活，進水、曝氣、沉淀、排水時間可根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)易于操作。適合不同規(guī)模的啤酒企業(yè)使用。 （2）處理流程簡單,安裝操作及維修很方便。待處理污水經(jīng)匯集后，泵入UASB反應器，其流速、進水量按設(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，工藝過程簡單。構(gòu)筑物UASB反應器中沉池、SBR池為半地下式的鋼混結(jié)構(gòu)，曝氣裝置（除曝氣頭外）可現(xiàn)場制作，安裝制作簡單，操作控制靈活，可自控也可手動，維修保養(yǎng)也很方便。 （3）投資費用低，比國外同類型設(shè)備價格低60%。 （4）處理能力大，處理效果好

27、。UASB反應器因反應區(qū)聚積大量厭氧顆粒污泥，廢水與之接觸充分反應速度快，可降解水中80%以上的COD。反應器頂部設(shè)置三相分離器，能及時將處理過程中形成的固、液、氣分離，促進反應進程。SBR池集進水、曝氣、沉淀、排水于一體，擴大了反應池的功能，不僅提高了處理速度而且處理效果明顯。該池可降解90%以上的COD和BOD。 （5）工藝成熟穩(wěn)定，耐沖擊負荷，水質(zhì)和水量的波動對出水影響小，工藝自動化程度較高，運行管理和維修方便，勞動定員少。3.3.3UASB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，轉(zhuǎn)鼓過濾機對SS的去除率

28、達10%以上，隨著麥殼類有機物的去除，廢水中的有機物濃度也有所降低。調(diào)節(jié)池既有調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量的作用，還由于廢水在池中的停留時間較長而有沉淀和厭氧發(fā)酵作用。由于增加了厭氧處理單元，該工藝的處理效果非常好。上流式厭氧污泥床能耗低、運行穩(wěn)定、出水水質(zhì)好有效地降低了好氧生化單元的處理負荷和運行能耗(因為好氧處理單元的能耗直接和處理負荷成正比)。好氧處理(包括好氧生物接觸氧化池和斜板沉淀池)對廢水中SS和COD均有較高的去除率，這是因為廢水經(jīng)過厭氧處理后仍含有許多易生物降解的有機物。該工藝處理效果好、操作簡單、穩(wěn)定性高。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、運行穩(wěn)定 、

29、能耗低、容易調(diào)試和易于每年的重新啟動等特點。只要投加占厭氧池體積1/3 的厭氧污泥菌種，就能夠保證污泥菌種的平穩(wěn)增長，經(jīng)過3 個月的調(diào)試UASB 即可達到滿負荷運行。整個工藝對COD的去除率達96.6%，對懸浮物的去除率達97.3%98%。該工藝非常適合在啤酒廢水處理中推廣應用。3.3.4UASB氧化溝工藝處理啤酒廢水此工藝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)，好氧處理用地有一處狹長形池塘，為了降低土建費用，因地制宜，采用氧化溝工藝。本處理工藝的關(guān)鍵設(shè)備是UASB 反應器。該反應器是利用厭氧微生物降解廢水中的有機物，其主體分為配水系統(tǒng)，反應區(qū)，氣、液、固三相分離系統(tǒng)，沼氣收

30、集系統(tǒng)四個部分。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6.57.8最佳溫度為3540，而本工程的啤酒廢水水質(zhì)超出了這個范圍。這就要求廢水進入UASB反應器之前必需進行酸度和溫度的調(diào)節(jié)。這無形中增加了電器，儀表專業(yè)的設(shè)備投資和設(shè)計難度。UASB 反應器的出水水質(zhì)一般都比較穩(wěn)定，在回流系統(tǒng)的作用下重新回到配水系統(tǒng)。這樣一來能提高UASB 反應器對進水水溫、pH 值和COD 濃度的適應能力，只需在UASB 反應器進水前對其pH 和溫度做一粗調(diào)即可。UASB 反應器采用環(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)向流絮凝反應沉淀器，它由玻璃鋼板成75°安裝

31、而成，能在最大程度上截留三相分離出水中的顆粒污泥。此處理工藝主要有以下特點： （1）實踐證明，采用內(nèi)循環(huán)UASB氧化溝工藝處理啤酒廢水是可行的其運行結(jié)果表明CODcr 總?cè)コ矢哌_95%以上。 （2）由于采用的是內(nèi)循環(huán)UASB 反應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 反應器或氧化詢處理運行組合，以便進一步降低運行費用。3.3.5生物接觸氧化工藝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)，將大分子有機物降解為小分子有機物。水解酸化不僅能去除部分有機污染物，而且提高了廢水的可生化性，

32、有益于后續(xù)的好氧生物接觸氧化處理。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)勢將污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化、去除。 但是此處理方法在設(shè)計和運行中回出現(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排除。由于該廢水中懸浮物濃度較高，因而池內(nèi)污泥產(chǎn)量很大，而原工藝僅在水解酸化池前端設(shè)計了污泥斗，所以池子的后部很快就淤滿了污泥。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，使得傳質(zhì)面積減小。針對污泥淤積情況，在水解酸化池前可增設(shè)一級混凝氣浮以去除水中的懸浮物，經(jīng)此改進后水解酸化池能長期、穩(wěn)定、有效地運行，不過，增設(shè)混凝氣浮增加了運行費用，而且氣浮過程中溶

33、入的O2還可能對水解酸化產(chǎn)生不利影響。因此，在設(shè)計采用水解酸化處理懸浮物濃度高的污水時，可增設(shè)污泥斗的數(shù)量以便及時排除沉淀污泥。此外，為防止填料表面形成污泥團應采用比表面積大、不結(jié)泥團的半軟性填料。（2）如果廢水中污染物濃度較高或前處理效果不理想，生物接觸氧化池前端的有機物負荷較高，使得供氧相對不足，此時該處的生物膜呈灰白色，處于嚴重的缺氧狀態(tài)，而池末端成熟的好氧生物膜呈琥珀黃色。同時，水中的生物活性抑制性物質(zhì)濃度也較高，對微生物也有一定的抑制作用。這些因素使得生物接觸氧化池沒有發(fā)揮出應有的作用，處理效果不理想。鑒于此，可一采取階段曝氣措施即多點進水，污水沿池長多點流入生物接觸氧化池以均分負荷

34、，消除前端缺氧及抑制性物質(zhì)濃度較高的不利影響。 （3）在調(diào)試運行過程中，生物接觸氧化池中生物膜脫落、氣泡直徑變大(曝氣方式為微孔曝氣)、出水渾濁、處理效果惡化的現(xiàn)象時有發(fā)生。這是由于負荷波動或操作不當造成溶解氧不足而引起的。溶解氧不足使得生物膜由好氧狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)，其附著力下降，在空氣氣泡的攪動下生物膜大量脫落，導致水粘度增加、氣泡直徑增大、氧轉(zhuǎn)移效率下降，這又進一步造成缺氧，如此形成惡性循環(huán)致使處理效果惡化。 （4）在調(diào)試運行初期，發(fā)生這種現(xiàn)象時一般是增大供氣量以提高供氧能力來消除缺氧，結(jié)果由于氣泡攪動強度增大，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

35、反而使情況更糟。正確的處理措施應是減小曝氣量，待脫落的生物膜隨水流流出后再逐漸增加曝氣量使溶解氧濃度恢復到原有水平。 因此當采用此工藝處理啤酒廢水時要遵循下列要求：（1）采用水解酸化作為預處理工序時應考慮懸浮物去除措施。（2）采用推流式生物接觸氧化池時，為避免前端有機物負荷過高可采用多點進水。（3）應嚴格控制溶解氧濃度，供氧不足會造成生物膜大范圍脫落，導致運行失敗。3.4方案確定根據(jù)出水水質(zhì)要求，以及通過方案的比較后，決定采用UASBSBR法。 因為通過UASBSBR來進行處理啤酒廢水，使其COD、BOD5、SS得到有效的去除，以達到所要求的出水水質(zhì)要求。并且遵循處理效果好，節(jié)能及投資運行費用

36、省的原則來進行設(shè)計，使啤酒廢水得到較好的處理,既避免了其可能帶來的環(huán)境污染問題，也能為企業(yè)節(jié)省大量排污費用，有良好的環(huán)境效益，經(jīng)濟效益和社會效益。且該方案是通過培養(yǎng)出沉降性能良好的厭氧顆粒污泥來達到處理效果，可以使顆粒污泥的形成時厭氧細菌群不斷繁殖，積累結(jié)果，較多的污泥負荷有利于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；適當高的水利負荷將長生污泥的水利篩選，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產(chǎn)生剪切力，使污泥不對流旋轉(zhuǎn)，有利于絲狀菌相互纏繞成球。綜合工藝處理方案以及設(shè)計任務(wù)所提的氣候條件，污水條件，考慮到UASBSBR法具有效能高，處理費用低，電耗省

37、，投資少，工藝先進,占地面積小等一系列優(yōu)點，很適用于中高濃度啤酒廢水的治理，故本設(shè)計方案選擇UASBSBR法處理啤酒廢水。故采用UASBSBR為主體的處理工藝，其工藝流程如圖3-1所示。3.5主要構(gòu)筑物簡介3.5.1 格柵 格柵是一組(或多組)相平行的金屬柵條與框架組成，傾斜安裝在進水的渠道，或進水泵站集水井的進口處，以攔截污水中較大的懸浮物及雜質(zhì)， 以減輕后續(xù)處理負荷，以保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常工作。格柵是一種最簡單的過濾設(shè)備，也是最常見的攔污設(shè)備，是污水處理廠中污水處理的第一道工序一預處理的主要設(shè)備，對后道工序有著舉足輕重的作用，要給排水工程的水處理構(gòu)筑物中，其重要性日益被人們所認識

38、。實踐證明，格柵選擇的是否合適，直接影響整個水處理實施的運行。人工格柵一般用于小型污水處理站，構(gòu)造簡單，勞動強度大。機械格柵一般用于大中型污水處理廠，這類格柵構(gòu)造較復雜，自動化程度較高。根據(jù)本污水特點，選用中格柵。 2.3.2 調(diào)節(jié)沉淀池 調(diào)節(jié)池是用以調(diào)節(jié)進、出水流量的構(gòu)筑物。由于該針對廢水是周期性排放的，廢水的排放量是不均衡的，而且廢水中污染物種類及濃度也會隨生產(chǎn)工藝的變化而發(fā)生改變。這些特點給污水處理帶來一定的難度，必須設(shè)一調(diào)節(jié)池以均合調(diào)節(jié)污水水質(zhì)水量，才不致后續(xù)處理受到較大的負荷沖擊。為了保證處理設(shè)備的正常運行，在污水進入處理設(shè)備之前，必須預先進行調(diào)節(jié)。將不同時間排出的污水，貯存在同一水

39、池內(nèi)，并通過機械或空氣的攪拌達到出水均勻的目的。調(diào)節(jié)池根據(jù)來水的水質(zhì)和水量的變化情況，不僅具有調(diào)節(jié)水質(zhì)的功能，還有調(diào)節(jié)水量的作用，另外調(diào)節(jié)池尚具有預沉淀、預曝氣 、降溫和貯存臨時事故排水的功能。3.5.2上流式厭氧污泥床反應器（UASB） 廢水從反應器底部流入由顆粒污泥組成的污泥床；廢水流經(jīng)污泥床層與污泥中的微生物接觸，發(fā)生酸化和產(chǎn)甲烷反應；產(chǎn)生的氣體一部分附著在污泥顆粒上，自由氣體和附著在顆粒污泥上的氣體連同污泥和水一起上升至三相分離區(qū)。沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板四周，穿過水層進入氣室。固液混合液經(jīng)過反射板進入沉淀區(qū)，廢水中的污泥在重力作用下沉降，發(fā)生固液分離。分離后的水由出水

40、渠排出。沉淀下來的厭氧污泥靠重力自動返回到反應區(qū)，集氣室收集的沼氣由沼氣管排出反應器，UASB反應器內(nèi)部設(shè)攪拌裝置，上升的水流和產(chǎn)生的沼氣可滿足攪拌要求，反應器內(nèi)不需填裝填料，構(gòu)造簡單，易于操作運行，便于維護管理。UASB有以下優(yōu)點：沉降性能良好，不設(shè)沉淀池，無需污泥回流。不填載體，構(gòu)造簡單節(jié)省造價A由于消化產(chǎn)氣作用，污泥上浮造成一定的攪拌，因而不設(shè)攪拌設(shè)備污泥濃度和有機負荷高，停留時間短。3.5.3 SBR反應池 SBR池為間歇式活性污泥池，集曝氣、沉淀于一身，進一步降解小分子有機物，產(chǎn)泥少且不必回流污泥?？墒〉舫恋沓睾臀勰嗷亓鞯脑O(shè)施。曝氣池出水能否達標排放取決于曝氣時間,曝氣時間取決于溶解

41、氧到達指定值的時間 ,溶解氧上升快慢又取決于進水的濃度、溫度和污泥的狀態(tài)。SBR 池內(nèi)設(shè)置一個污泥濃縮區(qū),對SBR 池的剩余污泥進行重力濃縮。污泥濃縮區(qū)內(nèi)設(shè)置污泥提升泵,每周期排泥一次,定期將SBR池的剩余污泥提升至污泥貯存池。污泥貯存池內(nèi)設(shè)置污泥提升泵將污泥提升至污泥脫水機房進行機械脫水。脫水后的泥餅含有豐富的有機物,可作農(nóng)用和綠化肥料。SBR 工藝系統(tǒng)的操作運行已成功采用了自動控制系統(tǒng),操作人員勞動強度低,運行方式靈活、方便。3.5.4污泥處理系統(tǒng) 污泥濃縮脫水的主要對象是間隙水，它占污泥含水量的65%-85%，因此濃縮減少污泥體積最經(jīng)濟有效的方法。污泥含水率從99%降至96%，污泥體積可

42、減少75%，這就為后續(xù)處理創(chuàng)造了良好的條件，節(jié)省設(shè)備投資，降低處理成本?？梢赃@樣說，不管污泥采用何種方式處理處置，污泥濃縮是必不可少的。由于在氣浮過程中產(chǎn)生的浮渣和沉淀過程中產(chǎn)生的污泥，同時生化處理過程中微生物死亡脫落及廢水中的懸浮物沉淀等在池底形成污泥。這些污泥含水率比較高，很容易造成二次污染，所以必須加以有效處理。處理時首先將污泥排入污泥池，然后利用污泥泵將污泥打入壓濾機進行壓濾，經(jīng)壓濾后形成含水率低于70%的泥餅，這些泥餅要裝袋后集中處理，避免產(chǎn)生二次污染，濾液回流進入廢水調(diào)節(jié)池重新進行處理。4設(shè)計計算 4.1格柵4.1.1格柵的作用格柵是污水處理廠的第一道處理構(gòu)筑物，它的作用是保護水泵

43、，用以攔截可能堵塞水泵機組和閥們的污水中較大的懸浮物、漂染物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，從而保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理能正常運行。4.1.2設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量Q=2800m3/d=116.67 m3/h=0.032 m3/s；柵條寬度S=10mm，格柵間隙b=10mm，柵前水深=0.4m；格柵安裝傾角，過柵流速v=0.6m/s。4.1.3設(shè)計計算（1）柵條間隙數(shù)：式中：最大設(shè)計流量，m3/s； 柵條間隙，m； 柵前水深，m污水流經(jīng)格柵的速度，m/s；格柵安裝傾角，（°）；經(jīng)驗修正系數(shù)。（2）格柵槽總寬度：式中：格柵槽寬度，m； 柵條寬度，m； 柵條凈間隙，m； 柵條間隙數(shù)。（3）進水渠道漸

44、寬部位長度：式中：進水渠道漸寬部位的長度，m；格柵槽寬度，m； 進水渠道寬度，m設(shè)進水渠道=0.1m；進水渠道漸寬部位的展開角度，（°）設(shè)=20°；（4）格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度：（5）過柵水頭損失：式中：過柵水頭損失，m；系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大倍數(shù)，取=3； 形狀系數(shù)，柵條斷面為圓形， =1.79； 柵條寬度，m；柵條凈間隙，m；污水流經(jīng)格柵的速度，m/s；重力加速度，取9.81m/s2； 格柵安裝傾角，（°）。（6）柵后槽的總高度：式中：柵后槽總高度，m； 柵前水深，m； 過柵水頭損失，m； 格柵前渠道超高，取=0.3m。（7）柵后

45、槽總長度：式中：進水渠道漸寬部位的長度，m； 格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度，m； 格柵前槽高，m，。（8）每日柵渣量：式中：每日柵渣量，m3/d； 單位體積污水柵渣量，m3/（103m3污水）一般取0.10.01，細格柵取大值，粗格柵取小值，?。?污水流量變化系數(shù)，取=1.5。4.2沉砂池4.2.1沉砂池的作用沉砂池設(shè)計目的是去除污水中泥沙、煤渣等相對密度較大的無機顆粒，以免影響后續(xù)構(gòu)筑物的正常運行。本次設(shè)計采用平流式沉砂池，它具有截留無機顆粒效果較好、構(gòu)造較簡單等優(yōu)點。4.2.3設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量Q=2800m3/d=116.67 m3/h=0.032 m3/s；4.2.4設(shè)計計算

46、（1）沉砂部分的長度：式中：沉砂池沉砂部分長度，m； 最大設(shè)計流量時的速度，m/s，取=0.18m/s； 最大設(shè)計流量時的停留時間，s，取=30s。（2）水流斷面面積：式中：水流斷面面積，m2； 最大設(shè)計流量，m3/s； 最大設(shè)計流量時的速度，m/s，取=0.18m/s。（3）池總寬度B：取n=2格，每格寬0.5m，則=20.5=1m（4）有效水深h2：式中：h2設(shè)計有效水深，m A水流斷面面積，m2； B池總寬度，m； （5）貯砂斗所需容積V：式中：V沉砂斗容積，m3； X城鎮(zhèn)污水的沉砂量，一般采用0.03L/m3（污水）； T排砂時間的間隔，d，取T=2d；KZ污水流量總變化系數(shù)，取KZ=

47、1.5。設(shè)每一分格有2個沉砂斗，則每個沉砂斗容積V0：（6）貯砂斗的上口寬度b2：式中：貯砂斗高度，m，取=0.4m斗壁與水平面的傾角（°），=60°；b1貯砂斗底寬，m，取b1=0.2m。（7）貯砂室的高度h3：本次設(shè)計采用重力排砂，池底設(shè)0.02坡度坡向砂斗，b2=2m，=0.04m為兩沉砂斗之間隔壁厚，則：（8）沉砂池總高度H：式中：H沉砂池總高度，m； h1超高，m取h1=0.3m。（9）核算最小流速vmin：式中：設(shè)計最小流量，m3/s，取=0.025； 最小流量時工作的沉砂池數(shù)目，=1； 最小流量時沉砂池中的過水斷面面積，m2，取=0.16m2。4.4初次沉淀池

48、4.4.1初次沉淀池的作用初沉池是一級污水處理系統(tǒng)的主要處理構(gòu)筑物，或作為生物處理法中預處理的構(gòu)筑物，對于一般的城鎮(zhèn)污水，初沉池的去處對象是懸浮固體，可以去除SS約40%50%，同時可去除20%30%的BOD5，可降低后續(xù)生物處理構(gòu)筑物的有機負荷。本次設(shè)計初沉池選用豎流式沉淀池，它具有排泥方便、管理簡單、占地面積較小等優(yōu)點。4.4.2設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量Q=2800m3/d=116.67 m3/h=0.032 m3/s；采用池數(shù)n=2，則每池最大設(shè)計流量Qmax=0.032 m3/s；SS=500mg/L= 5.0×10-4t/m3。4.4.3設(shè)計計算（1）中心管截面積f1：式中：f1中

49、心管截面積，m2； Qmax每組沉淀池最大設(shè)計流量，m3/s； v0中心管內(nèi)流速，m/s，取v0=0.02m/s。（2）中心管直徑d0：（3）中心管喇叭口到反射板之間的楓溪高度h3：式中：h3間隙高度，m； v1間隙流出速度，m/s，取v1=0.02m/s； d1喇叭口直徑，m，d1=1.35 d0=1.35 1.9=2.57m。（4）沉淀池面積f2：式中：f2沉淀池面積，m2； q表面水力負荷，m3/（m2·h），沉淀池在生物處理前一般為2.04.5 m3/（m2·h），取q=3.0 m3/（m2·h）；（5）沉淀池直徑D：式中：D沉淀池直徑，m； A沉淀池面積

50、（含中心管面積），m2，A=f1+f2=1.6+38.4=40 m2；（6）沉淀池有效水深h2：式中：h2沉淀池有效水深，m； v上升流速，m/s，表面水力負荷q=3.0 m3/（m2·h），所以v=3.0m/h； t沉淀時間，h，取t=1.5h。（7）校核池徑水深比（符合要求）（8）校核集水槽每米出水堰的過水負荷q0：（符合要求）（9）污泥區(qū)所需容積V：式中：C0進水懸浮物濃度，t/m3, C0=500mg/L= 5.0×10-4t/m3； 初沉池SS去除率，%，設(shè)計為30%； T兩次清除污泥時間間隔，d，取T=2d； KZ生活污水流量變化系數(shù)，取KZ =1.5； 污泥密

51、度，t/m3,取=1 t/m3； P污泥含水率，%，二級處理前的初沉池污泥含水率取96%。（10）池子圓截錐部分容積V1：式中：池子圓截錐高度，m；圓錐底部直徑，m，設(shè)=0.4m； 截錐側(cè)壁傾角（°），=55°。式中：R圓截錐上部半徑，m； r圓截錐下部半徑，m。可見池內(nèi)足夠容納2d污泥量。（11）沉淀池總高度H：式中：h1超高，m，設(shè)h1=0.3m； h4緩沖層高度，m，設(shè)h4=0（因泥面很低）；（12）初沉池污泥量：式中：初沉池污泥量，m3/d；C0進水懸浮物濃度，t/m3, C0=500mg/L； 初沉池SS去除率，%，設(shè)計為30%；Q污水流量，m3/d，Q=2800

52、m3/d； 污泥密度，kg/m3,取=1000kg/m3；P污泥含水率，%，二級處理前的初沉池污泥含水率取98%。45調(diào)節(jié)池4.5.1調(diào)節(jié)池的作用啤酒廠各工段排水水質(zhì)差異較大，為了保證后續(xù)生物處理不會造成較大負荷沖擊，保護后續(xù)處理設(shè)備正常運行，在污水處理設(shè)備之前設(shè)置均值調(diào)節(jié)池，起到調(diào)節(jié)進、出水流量，均勻水質(zhì)的作用。4.5.2設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量Q=2800m3/d=116.67 m3/h=0.032m/s；水力停留時間T=4h；4.5.3設(shè)計計算（1）調(diào)節(jié)池有效容積V：（2）調(diào)節(jié)池尺寸取池總高度H=2m，其中超高0.5m，有效水深h=1.5m，則池面積為：池長取L=20m，池寬取B=16m，則池子

53、總尺寸為：（3）進水管設(shè)計設(shè)水流流速為0.5m/s，則管徑為：取管徑D=300mm，則流速為：4.6 UASB反應器4.6.1 UASB反應器的作用UASB，即上流式厭氧污泥床，集生物反應與沉淀于一體，是一種結(jié)構(gòu)緊湊，效率高德厭氧反應器。廢水在UASB反應器中進行厭氧分解，去除大部分BOD和COD，將大部分有機物降解為甲烷和二氧化碳。它的污泥床內(nèi)生物量多，容積負荷率高，廢水在反應器內(nèi)的水力停留時間較短。其設(shè)備簡單，運行方便，不需要設(shè)沉淀池和污泥回流裝置，不需充填填料，也不需在反應區(qū)內(nèi)設(shè)機械攪拌裝置，造價相對較低便于管理，且不存在堵塞問題。4.6.2設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量Q=2800m3/d=116.

54、67 m3/h=0.032m/s；容積負荷：5kgCOD/(m3·d)；產(chǎn)氣率：0.5m3/kgCOD；污泥產(chǎn)率0.1kgMLSS/kgCOD；進水COD濃度C0=2600mg/L=2.6kg/m3。表3。UASB反應器進出水水質(zhì)指標水質(zhì)指標CODBOD5SS進水水質(zhì)（mg·L-1）26001200350去除率（%）8585出水水質(zhì)（mg·L-1）3901803504.6.3設(shè)計計算（1）反應器容積計算 UASB有效容積：式中：Q設(shè)計流量，m3/d； 進水COD含量，mg/L，=2600mg/L UASB反應器的COD去除率（%），取85%； 容積負荷，=5kgCOD/(m3·d)