啤酒廠(chǎng)廢水處理108491669

1、水污染控制工程課程設(shè)計(jì)第57頁(yè)，共57頁(yè)1 概述 1.1 工程概況 某啤酒廠(chǎng)位于江南某市，該地區(qū)常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)。該廠(chǎng)以大麥為主要原料生產(chǎn)啤酒，年生產(chǎn)規(guī)模為3萬(wàn)噸啤酒，擁有員工500多名。其生產(chǎn)過(guò)程中排放量為生產(chǎn)量的25倍，污水含有高濃度的有機(jī)污染物，是該市的污染大戶(hù)。為此，環(huán)保局要求該廠(chǎng)對(duì)其廢水進(jìn)行限期治理，以達(dá)到有關(guān)部門(mén)有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，防止對(duì)附近河道的進(jìn)一步污染，并在較短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)該河道的水質(zhì)，以消除對(duì)廠(chǎng)周邊地區(qū)居民和其他企業(yè)生活和生產(chǎn)的影響。該廠(chǎng)排放的生產(chǎn)廢水(不包括生活污水)的水質(zhì)為：CODCr=800-1200mg/L,BOD5=500-750mg/L,SS=180-250mg/L

2、,PH=6-8,色度為200倍。該公司按三班制方式生產(chǎn)，每天從生產(chǎn)車(chē)間集中排出無(wú)規(guī)律排放廢水。該廠(chǎng)擬建廢水處理站，要求廢水經(jīng)處理后達(dá)到啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB19821-2005）.1.2 啤酒生產(chǎn)工藝 啤酒生產(chǎn)過(guò)程主要分為：制麥、糖化、發(fā)酵、罐裝四個(gè)部分。 在計(jì)算機(jī)及檢測(cè)設(shè)備的配合下，借助監(jiān)控組態(tài)軟件平臺(tái)，可根據(jù)不同需要選擇不同控制方案，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程溫度、壓力等參數(shù)的精確調(diào)節(jié)，確保生產(chǎn)工藝要求。幾十年來(lái)的啤酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是一個(gè)工業(yè)化到自動(dòng)化不斷演變的過(guò)程。啤酒產(chǎn)業(yè)的未來(lái)也應(yīng)與其它流程行業(yè)相似，逐漸向管控一體化方向過(guò)渡，使生產(chǎn)數(shù)據(jù)更好地整合到經(jīng)營(yíng)決策渠道，生產(chǎn)控制模型將愈加趨于合理，智能化程

3、度也將得到進(jìn)一步提高。 1.3 廢水來(lái)源 由圖中可以看出，廢水主要來(lái)源有：麥芽生產(chǎn)過(guò)程的洗麥水、浸麥水、發(fā)芽降溫噴霧水、麥槽水、洗滌水、凝固物洗滌水；糖化過(guò)程的糖化、過(guò)濾洗滌水；發(fā)酵過(guò)程的發(fā)酵罐洗滌、過(guò)濾洗滌水；罐裝過(guò)程洗瓶、滅菌及破瓶啤酒；冷卻水和成品車(chē)間洗滌水；以及工廠(chǎng)員工的生活用水等等。 1.4 國(guó)內(nèi)啤酒廠(chǎng)廢水水質(zhì)情況 廢水種類(lèi)廢水來(lái)源占總廢水量的/%COD /(mg/l)混合廢水 COD/(mg/l)綜合廢水 COD/(mg/l)高濃度有機(jī)廢水麥糟水、糖化車(chē)間的刷鍋水等5-1020000-400004000-60001000-1500發(fā)酵車(chē)間的前酵罐、后酵罐洗滌水、洗酵母水等20-25

4、2000-3000低濃度有機(jī)廢水制麥車(chē)間浸麥水、刷鍋水、沖洗水等20-25300-400300-700罐裝車(chē)間的酒桶、酒瓶洗滌水30-40500-800冷卻水各種冷凝水、冷卻水及殺菌水無(wú)有機(jī)污染物<100由上表可知：啤酒生產(chǎn)過(guò)程用水量很大，特別是釀造、罐裝工序過(guò)程，由于大量使用新鮮水，相應(yīng)產(chǎn)生大量廢水。由于啤酒的生產(chǎn)工序較多，不同啤酒廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中噸酒耗水量和水質(zhì)相差較大，管理和技術(shù)水平較高的啤酒廠(chǎng)噸酒耗水量為8-12噸。2 水質(zhì)水量和處理要求 2.1 原水水質(zhì) 原水中包括生產(chǎn)污水與生活污水，生產(chǎn)污水為其生產(chǎn)能力的25倍，那就是1噸啤酒產(chǎn)生25噸的生產(chǎn)污水。啤酒廠(chǎng)年產(chǎn)量為3萬(wàn)噸，每天排放的

5、生產(chǎn)污水為2054.8 m3。生活污水按每人每天180升計(jì)算，啤酒廠(chǎng)有員工500人，每天產(chǎn)生活污水：90 m3。因此，綜合排放水量Q為2145 m3，按2200 m3計(jì)算。Q=2200m3/dCODCr:1200mg/LBOD5:750mg/LSS:250mg/LPH:6-8NH3-N：2.6 mg/lTN：35 mg/lTP：10 mg/l含少量油類(lèi)色度: 2002.2 總設(shè)計(jì)規(guī)模 Q=2200 m3/d2.3 處理要求 該污水處理站的排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)、啤酒工藝污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等。選擇較嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，廢水處理系統(tǒng)的最終排放執(zhí)行啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB1982

6、1-2005）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 CODcr80mg/lBOD520mg/l SS70mg/l PH: 6-9 NH3-N15 mg/lTN 20 mg/l T1 mg/l TP 3 mg/l 2.4 設(shè)計(jì)依據(jù) 城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn) （2001） 室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50014-2006 啤酒工藝污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB19821-2005 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) GB8978-1996 給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 5000692002 國(guó)家現(xiàn)行的建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)法規(guī)、條例 其它有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范 3 工藝流程的選擇 3.1 水質(zhì)分析 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(chǎng)工業(yè)

7、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。啤酒廢水主要來(lái)自麥芽車(chē)間（浸麥廢水），糖化車(chē)間（糖化，過(guò)濾洗滌廢水），發(fā)酵車(chē)間（發(fā)酵罐洗滌，過(guò)濾洗滌廢水），灌裝車(chē)間（洗瓶，滅菌廢水及瓶子破碎流出的啤酒）以及冷卻水和成品車(chē)間洗滌水，辦公樓、食堂、浴室的生活污水等。工業(yè)廢水主要含糖類(lèi)，醇類(lèi)等有機(jī)物，有機(jī)物濃度較高，雖然無(wú)毒，但易于腐敗，排入水體要消耗大量的溶解氧，對(duì)水體環(huán)境造成嚴(yán)重危害。啤酒廢水的水質(zhì)和水量在不同季節(jié)有一定差別，處于高峰流量時(shí)的啤酒廢水，有

8、機(jī)物含量也處于高峰。國(guó)內(nèi)啤酒廠(chǎng)廢水中：CODcr含量為：10002500mg/L，BOD5含量為：6001500 mg/L，該廢水具有較高的生物可降解性，且含有一定量的凱氏氮和磷。 因?yàn)槠【茝U水的BOD/COD比高達(dá)0.5以上，所有具有良好的生物可降解性能，處理方法主要選擇生物氧化法。在生物氧化過(guò)程中，有些微生物如球衣細(xì)菌（俗稱(chēng)絲狀菌）、酵母菌等雖能適應(yīng)高有機(jī)碳、低N量的環(huán)境，由于球衣細(xì)菌、酵母菌等微生物體系大、密度小菌膠團(tuán)細(xì)菌不能在活性污泥法的處理構(gòu)筑物中正常生長(zhǎng)，這也是早期活性污泥處理啤酒廢水不理想的主要原因之一。因此，早期啤酒廢水在進(jìn)行生物氧化處理時(shí)，通常采用生物膜法，一般可選用生物接觸

9、氧化法。生物接觸氧化法利用池內(nèi)填料聚集球衣細(xì)菌等微生物，使處理取得理想的效果，所以啤酒廠(chǎng)廢水處理站的主要工藝建議采用生物接觸氧化法。也可先采用厭氧處理，降低污染負(fù)荷，再用好氧生物處理。目前國(guó)內(nèi)的啤酒廠(chǎng)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)。80年代中前期，多數(shù)處理系統(tǒng)以好氧生化處理為主。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(pán)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。 隨著人們對(duì)于節(jié)能價(jià)值和意義的認(rèn)識(shí)不斷變化與提高，開(kāi)發(fā)節(jié)能工藝與產(chǎn)品引起了國(guó)內(nèi)環(huán)保界的重視。1988年開(kāi)封啤酒廠(chǎng)國(guó)

10、內(nèi)首次將厭氧酸化技術(shù)成功的引用到啤酒廠(chǎng)工業(yè)廢水處理工程中，節(jié)能效果明顯，約節(jié)能3050%，而且使整個(gè)工藝達(dá)標(biāo)排放更加容易和可靠。隨著改革開(kāi)放的發(fā)展，90年代初完整的厭氧技術(shù)也在國(guó)內(nèi)啤酒、飲料行業(yè)得到應(yīng)用。這里所說(shuō)完整的意義在于除厭氧生化技術(shù)外，沼氣通過(guò)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(kāi)發(fā)厭氧技術(shù)和設(shè)備應(yīng)充分引起重視的問(wèn)題。厭氧技術(shù)的引進(jìn)與應(yīng)用能耗節(jié)約70%以上。以下列舉好氧和厭氧處理方法的各種工藝的處理效果及其優(yōu)缺點(diǎn)：3.1.1 好氧生物處理 好氧生物處理是在氧氣充足的條件下，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

11、及能量（釋放于水中）。這類(lèi)方法沒(méi)有考慮到廢水中有機(jī)物的利用問(wèn)題，因此處理成本較高?；钚晕勰喾ā⑸锬し?、深井曝氣法是較有代表性的好氧生物處理方法。 活性污泥法：中、低濃度有機(jī)廢水處理中使用最多、運(yùn)行最可靠的方法，具有投資省、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。該處理工藝的主要部分是曝氣池和沉淀池。廢水進(jìn)入曝氣池后，與活性污泥（含大量的好氧微生物）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(jī)物，而污泥和水的分離則由沉淀池來(lái)完成。我國(guó)的珠江啤酒廠(chǎng)、煙臺(tái)啤酒廠(chǎng)、上海益民啤酒廠(chǎng)、武漢西湖啤酒廠(chǎng)、廣州啤酒廠(chǎng)和長(zhǎng)春啤酒廠(chǎng)等廠(chǎng)家均采用此法處理啤酒廢水1,2。據(jù)報(bào)道，進(jìn)水CODcr為12001500 mg/l時(shí)

12、，出水 CODcr可降至50100 mg/l，去除率為92%96%?；钚晕勰喾ㄌ幚砥【茝U水的缺點(diǎn)是動(dòng)力消耗大，處理中常出現(xiàn)污泥膨脹。污泥膨脹的原因是啤酒廢水中碳水化合物含量過(guò)高，而N，P，F(xiàn)e等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏，各營(yíng)養(yǎng)成分比例失調(diào)，導(dǎo)致微生物不能正常生長(zhǎng)而死亡。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。而較為經(jīng)濟(jì)的方法是把生活污水（其中N，P濃度較大）和啤酒廢水混合。 間歇式活性污泥法（SBR）：通過(guò)間歇曝氣可以使動(dòng)力耗費(fèi)顯著降低，同時(shí)，廢水處理時(shí)間也短于普通活性污泥法。例如，珠江啤酒廠(chǎng)引進(jìn)比利時(shí)SBR專(zhuān)利技術(shù)，廢水處理時(shí)間僅需1920 h ,比普通活性污泥法縮短1011 h，C

13、ODcr的去除率也在96%以上3。揚(yáng)州啤酒廠(chǎng)和三明市大田啤酒廠(chǎng)采用SBR技術(shù)處理啤酒廢水，也收到了同樣的效果4,5。劉永淞等認(rèn)為3，SBR法對(duì)廢水的稀釋程度低，反應(yīng)基質(zhì)濃度高，吸附和反應(yīng) 速率都較大，因而能在較短時(shí)間內(nèi)使污泥獲得再生。 深井曝氣法：為了提高曝氣過(guò)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(chǎng)6、我國(guó)的上海啤酒廠(chǎng)和北京五星啤酒廠(chǎng)2 均采用深井曝氣法(超深水曝氣)處理啤酒廢水。深井曝氣實(shí)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(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

14、和下降管的靜水壓力差進(jìn)行的。 其優(yōu)點(diǎn)是：占地面積少，效能高，對(duì)氧的利用率大，無(wú)惡臭產(chǎn)生等。據(jù)測(cè)定6，當(dāng)進(jìn)水BOD5濃度為2400 mg/l時(shí)，出水濃度可降為50 mg/l，去除率高達(dá)97.92%。當(dāng)然，深井曝氣也有不足之處，如施工難度大，造價(jià)高，防滲漏技術(shù)不過(guò)關(guān)等。 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(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(wèn)題。生物接觸氧化池和生物轉(zhuǎn)盤(pán)是這類(lèi)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：是在微生物固著生長(zhǎng)的同時(shí)，加以人工曝氣。這種方法可以得到很高的生物固體濃度和較高

15、的有機(jī)負(fù)荷，因此處理效率高，占地面積也小于活性污泥法。國(guó)內(nèi)的淄博啤酒廠(chǎng)、青島啤酒廠(chǎng)、渤海啤酒廠(chǎng)和徐州釀酒總廠(chǎng)等廠(chǎng)家的廢水治理中采用了這種技術(shù)2。青島啤酒廠(chǎng)在二段生物接觸氧化之后輔以混凝氣浮處理，啤酒廢水中CODcr和B OD5的去除率分別在80% 和90%以上7。在此基礎(chǔ)上，山東省環(huán)科所改常壓曝氣為加壓曝氣（P=0.250.30 MPa），目的在于強(qiáng)化氧的傳質(zhì)，有效提高廢水中的溶解氧濃度，以滿(mǎn)足中、高濃度廢水中微生物和有機(jī)物氧化分解的需要。結(jié)果表明，當(dāng)容積負(fù)荷1 3.33 kg.m-3.d-1COD,停留時(shí)間為34 h時(shí)，COD和BOD平均去除率分別達(dá)到 93.52%和99.03% 。由于停留

16、時(shí)間縮短為原來(lái)的1/31/4，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也較低8。 生物轉(zhuǎn)盤(pán)：是較早用以處理啤酒廢水的方法。它主要由盤(pán)片、氧化槽、轉(zhuǎn)動(dòng)軸和驅(qū)動(dòng)裝置等部分組成，依靠盤(pán)片的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)廢水與盤(pán)上生物膜的接觸和充氧。該法運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、動(dòng)力 消耗少，但低溫對(duì)運(yùn)行影響大，在處理高濃度廢水時(shí)需增加轉(zhuǎn)盤(pán)組數(shù)。該方法在美國(guó)應(yīng)用較為普及，國(guó)內(nèi)的杭州啤酒廠(chǎng)、上海華光啤酒廠(chǎng)和浙江慈溪啤酒廠(chǎng)也在使用7。據(jù) 報(bào)道，廢水中BOD5的去除率在80%以上7。 3.1.2 厭氧生物處理 厭氧生物處理適用于高濃度有機(jī)廢水（CODcr2000 mg/l, BOD51000 mg/l）。它是在無(wú)氧條件下，靠厭氣細(xì)菌的作用分解有機(jī)物。在這一過(guò)程中，參加生物降

17、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9。因此，啤酒廢水的厭氧生物處理受到了越來(lái)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(yīng)用最為成熟。UASB的主要組成部分是反應(yīng)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，上部設(shè)置了一個(gè)專(zhuān)用的氣-液-固分離系統(tǒng)（三相分離室）10。廢水從反應(yīng)器底部加入，在上向流、穿過(guò)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）.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(yīng)器底部，水則經(jīng)出流堰排出。 實(shí)踐證明，

18、UASB成功處理高濃度啤酒廢水的關(guān)鍵是培養(yǎng)出沉降性能良好的厭氧顆粒污泥。顆粒污泥的形成是厭氧細(xì)菌群不斷繁殖、積累的結(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)高的水力負(fù)荷將產(chǎn)生污泥的水力篩選，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 ，使污泥不斷旋轉(zhuǎn)，有利于絲狀菌互相纏繞成球。此外，一定的進(jìn)水堿度也是顆粒污泥形成的必要條件，因?yàn)閰捬跎锏纳L(zhǎng)要求適當(dāng)高的堿度，例如：產(chǎn)甲烷細(xì)菌生長(zhǎng)的最適宜pH值為6.87.2。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16,17。由于啤酒廢水的堿度一般為5008

19、00 mg/l(以CaCO3計(jì))18，堿度不足，所以需投加工業(yè)碳酸鈉或氧化鈣加以補(bǔ)充。研究表明4,15，在 UASB啟動(dòng)階段，保持進(jìn)水堿度不低于1000 mg/l對(duì)于顆粒污泥的培養(yǎng)和反應(yīng)器在高負(fù)荷下的良好運(yùn)行十分必要。應(yīng)該指出，啤酒廢水中的乙醇是一種有效的顆?；龠M(jìn)劑19，它為UASB的成功運(yùn)行提供了十分有利的條件。 總之，UASB具有效能高，處理費(fèi)用低，電耗省，投資少，占地面積小等一系列優(yōu)點(diǎn)，完全適用于高濃度啤酒廢水的治理。其不足之處是出水CODcr的濃度仍達(dá)500 mg/l左右，需進(jìn)行再處理或與好氧處理串聯(lián)才能達(dá)標(biāo)排放。 由上可知，采用厭氧+好氧的工藝處理啤酒廢水是比較合適的，先厭氧使微生

20、物處理掉較多的有機(jī)物，然后接好氧工藝做后續(xù)處理，是廢水達(dá)標(biāo)排放是我們這次設(shè)計(jì)的大方向。以下列舉各種厭氧+好氧的組合工藝情況及其優(yōu)缺點(diǎn)，然后從中選出2個(gè)較為可行的方法進(jìn)行比較，選取合適的一個(gè)作為處理工藝流程并進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。 3.2 各種流程比較 （1） 酸化SBR法處理啤酒廢水：其主要處理設(shè)備是酸化柱和SBR反應(yīng)器。這種方法在處理啤酒廢水時(shí)，在厭氧反應(yīng)中，放棄反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、控制條件要求高的甲烷發(fā)酵階段，將反應(yīng)控制在酸化階段，這樣較之全過(guò)程的厭氧反應(yīng)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 由于反應(yīng)控制在水解、酸化階段反應(yīng)迅速，故水解池體積??； 不需要收集產(chǎn)生的沼氣，簡(jiǎn)化了構(gòu)造，降低了造價(jià)，便于維護(hù)，易于放大； 對(duì)于污泥的降

21、解功能完全和消化池一樣，產(chǎn)生的剩余污泥量少。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(guò)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。 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，最高達(dá)99%以上。 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： 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。酸化效果的好壞直接影響SBR反應(yīng)器的處理效果，有機(jī)物去除

22、主要集中在SBR反應(yīng)器中。 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500750mg/L。視原水水質(zhì)情況，如堿度不足，采取預(yù)調(diào)堿度方法進(jìn)行本工藝處理；若溫度差別不大，運(yùn)行參數(shù)可不做調(diào)整，若溫度差別較大，視具體情況而定。 （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(guò)程為：廢水經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)，轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)對(duì)SS的 去除率達(dá)10%以上，隨著麥殼類(lèi)有機(jī)物的去除，廢水中的有機(jī)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(shí)間較長(zhǎng)而有沉淀和厭氧發(fā)酵作用。由于增加了厭氧處理

23、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(yùn)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(fù)荷和運(yùn)行能耗(因?yàn)楹醚跆幚韱卧哪芎闹苯雍吞幚碡?fù)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(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(guò)厭氧處理后仍含有許多易生物降解的有機(jī)物。 該工藝處理效果好、操作簡(jiǎn)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(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)。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(zhǎng)，經(jīng)過(guò)3個(gè)月的調(diào)試UASB即可達(dá)到滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行。整個(gè)工藝

24、對(duì)COD的去除率達(dá)96.6%，對(duì)懸浮物的去除率達(dá)97.3%98%，該工藝非常適合在啤酒廢水處理中推廣應(yīng)用。 （3）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(guò)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。水解酸化不僅能去除部分有機(jī)污染物，而且提高了廢水的可生化性，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(shì)將污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化、去除。然而，如果由于某些構(gòu)筑物的構(gòu)造設(shè)計(jì)考慮不周會(huì)影響運(yùn)行效果，致使出水水質(zhì)不理想，使生物接觸氧化池的出水(靜沉30 min的澄清液)COD

25、為500600 mg/L，經(jīng)混凝氣浮處理后出水COD仍高達(dá)300 mg/L，遠(yuǎn)高于排放要求(150 mg/L)。 但是此處理方法在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題： 水解酸化池存在的問(wèn)題主要是沉淀污泥不能及時(shí)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(jì)了污泥斗，所以池子的后部很快就淤滿(mǎn)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(tuán)，使得傳質(zhì)面積減小。針對(duì)污泥淤積情況，在水解酸化池前可增設(shè)一級(jí)混凝氣浮以去除水中的懸浮物，經(jīng)此改進(jìn)后水解酸化池能長(zhǎng)期、穩(wěn)定、有效地運(yùn)行，其出水COD也從11001200 mg/L降至900 1000mg/L，收

26、到了較好的效果。不過(guò)，增設(shè)混凝氣浮增加了運(yùn)行費(fèi)用，而且氣浮過(guò)程中溶入的O2還可能對(duì)水解酸化產(chǎn)生不利影響。因此，在設(shè)計(jì)采用水解酸化處理懸浮物濃度高的污水時(shí)，可增設(shè)污泥斗的數(shù)量以便及時(shí)排除沉淀污泥。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。 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(jī)物負(fù)荷較高，使得供氧相對(duì)不足，此時(shí)該處的生物膜呈灰白色，處于嚴(yán)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(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。這些因素使得生物接觸氧化池沒(méi)有發(fā)揮出應(yīng)有的作用，處理效果不理想。鑒于此，可一采取階段

27、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。改為多點(diǎn)進(jìn)水并經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行后，生物接觸氧化池的出水(30 min的澄清液)COD為200300 mg/L。再經(jīng)混凝氣浮工序處理后最終出水COD150 mg/L(一般在130 mg/L)，達(dá)到了排放要求。 在調(diào)試運(yùn)行過(guò)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(shí)有發(fā)生。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。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(dòng)下生物膜大

28、量脫落，導(dǎo)致水粘度增加、氣泡直徑增大、氧轉(zhuǎn)移效率下降，這又進(jìn)一步造成缺氧，如此形成惡性循環(huán)致使處理效果惡化。 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(lái)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(méi) 能提高供氧能力反而使情況更糟。正確的處理措施應(yīng)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(fù)到原有水平，若水溫適宜則23 d后生物膜就可恢復(fù)正常。 因此當(dāng)采用此工藝處理啤酒廢水時(shí)要遵循下列要求：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。采用推流式生物接觸氧化池時(shí)，為避免前端有機(jī)物負(fù)荷過(guò)高可采

29、用多點(diǎn)進(jìn)水。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。 （4） 內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器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(zhǎng)形池塘，為了降低土建費(fèi)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(yīng)器。該反應(yīng)器是利用厭氧微生物降解廢水中的有機(jī)物，其主體分為配水系統(tǒng)，反應(yīng)區(qū)，氣、液、固三相分離系統(tǒng)，沼氣收集系統(tǒng)四個(gè)部分。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6.57.8，最佳溫度為35402，而本工程的啤酒廢水水質(zhì)超出了這個(gè)范圍。這就要求廢水進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器之前必需進(jìn)行酸度

30、和溫度的調(diào)節(jié)。這無(wú)形中增加了電器。儀表專(zhuān)業(yè)的設(shè)備投資和設(shè)計(jì)難度。 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。UASB反應(yīng)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(lái)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。 UASB反應(yīng)器采用環(huán)狀穿孔管配水，通過(guò)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60°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。 此處理工藝主要有以下特點(diǎn)：實(shí)踐證明，采用內(nèi)循環(huán)UASB

31、反應(yīng)器氧化溝工藝處理啤酒廢水是可行的，其運(yùn)行結(jié)果表明CODCr總?cè)コ矢哌_(dá)95以上。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(xún)處理運(yùn)行組合，以便進(jìn)一步降低運(yùn)行費(fèi)用。 （5） 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。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。同時(shí)，由于大幅度減少了進(jìn)入好氧處理階段的有機(jī)物量

32、，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(gè)廢水處理過(guò)程的費(fèi)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(jì)效益。并且UASB池正常運(yùn)行后，每天產(chǎn)生大量的沼氣，將其回收作為熱風(fēng)爐的燃料，可供飼料烘干使用。UASB去除COD達(dá)7 500 kg/d，以沼氣產(chǎn)率為0.5m3/kgCOD計(jì)算，UASB產(chǎn)氣量為3500m3/d(甲烷含量為55%65%)。沼氣的熱值約為22 680kJ/m3，煤的熱值為21 000 kJ/t計(jì)算，則1m3沼氣的熱值相當(dāng)于1 kg原煤，這樣可節(jié)煤約4 t/d左右，年收益約為39.6萬(wàn)元。 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)

33、：節(jié)約廢水處理費(fèi)用。UASB取代原水解酸化池作為整個(gè)廢水達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)預(yù)處理單元，削減了全部進(jìn)水COD的75%，從而降低后續(xù)SBR池的處理負(fù)荷，使SBR池在廢水處理量增加的情況下，運(yùn)行周期同樣為12 h，廢水也能達(dá)標(biāo)排放。也就是說(shuō)，耗電量并沒(méi)有隨廢水處理量的增加而增加。同原工藝相比較，每天實(shí)際節(jié)約1 5002 500 m3廢水的處理費(fèi)用，節(jié)約能耗約21.4 萬(wàn)元/a。節(jié)約污泥處理費(fèi)用。廢水經(jīng)過(guò)UASB處理后，75%的有機(jī)物被去除，使SBR處理負(fù)荷大大降低，產(chǎn)泥量相應(yīng)減少。水解酸化+SBR處理工藝工藝計(jì)算，產(chǎn)泥量達(dá)17 t/d(產(chǎn)泥率為0.3 kg污泥/kgCOD，污泥含水率為80%)，UASB

34、+SBR法處理工藝產(chǎn)泥量只有5 t/d(含水率為80%)左右，只有水解酸化+SBR處理工藝的1/3，污泥處理費(fèi)用大大減少，節(jié)約污泥處理費(fèi)用約為20萬(wàn)元/a。 3.3工藝流程的擬定 由上可看出比較經(jīng)典的是傳統(tǒng)的水解酸化+接觸氧化法與先進(jìn)的UASB+SBR工藝法。2個(gè)工藝各有其優(yōu)缺點(diǎn)，差異也較大，現(xiàn)將這兩個(gè)工藝方法進(jìn)行比較，從中選取適用的一個(gè)作為該啤酒廠(chǎng)污水處理的實(shí)際方案。方案一為生物接觸氧化法；方案二為酸化-SBR法。 方案一流程圖： 方案一的流程說(shuō)明： 第一階段為預(yù)處理階段，格柵+調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池出水用泵直接打到水解酸化池，污水經(jīng)格柵去除較大的雜質(zhì)，經(jīng)調(diào)節(jié)池后，水質(zhì)水量得到均化。 第二階段為水解

35、酸化階段，水解、產(chǎn)酸階段的產(chǎn)物主要為小分子有機(jī)物，可生物降解性一般較好。故水解池可以改變?cè)鬯目缮?，從而減少反應(yīng)的時(shí)間和處理的能耗。水解酸化池對(duì)COD的去除率為40%。 第三階段為接觸氧化階段，用來(lái)降解小分子有機(jī)物，接觸氧化法的污泥不需回流，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹的現(xiàn)象，而且負(fù)荷高，產(chǎn)泥少，可減小曝氣池體積。接觸氧化池多極串聯(lián)，設(shè)計(jì)對(duì)COD去除率為95%。 第四階段為二沉池，對(duì)接觸氧化池的出水進(jìn)行沉淀，從而得到澄清的出水。經(jīng)過(guò)沉淀作用后，出水便可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)排出廠(chǎng)區(qū)。 污泥處理經(jīng)濃縮池濃縮后，脫水外運(yùn)。濾液送到細(xì)格柵池子進(jìn)行處理。該處理工藝是輕工部設(shè)計(jì)院為代表的推薦采用方案，河南開(kāi)封啤酒廠(chǎng)、青

36、島湖島啤酒廠(chǎng)、廈門(mén)冷凍廠(chǎng)啤酒廠(chǎng)等均采用此處理工藝流程，處理后均達(dá)標(biāo)排放。細(xì)格柵起初步的固液分離作用，故不設(shè)初沉池；酸化池中設(shè)填料，為細(xì)菌提供呈立體狀的生物床，把水中的顆粒物質(zhì)和膠體物質(zhì)截留和吸附，同時(shí)在水解細(xì)菌作用下，將不溶解性有機(jī)物水解為溶解性物質(zhì)，在產(chǎn)酸菌協(xié)同作用下，將大分子物質(zhì)、難于生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的小分子物質(zhì)微生物所需要的營(yíng)養(yǎng)，主要為碳水化合物、氮化合物、水、無(wú)機(jī)鹽類(lèi)(氮和磷)及維生素。通常要求CODNP=10051,為滿(mǎn)足此要求，故在接觸氧化池前投加氨氮。 方案二流程圖： 方案二的流程說(shuō)明： 第一階段為預(yù)處理階段，格柵+調(diào)節(jié)池后，出水用泵直接打到水解酸化池，污水經(jīng)格柵

37、去除較大的雜質(zhì)，經(jīng)調(diào)節(jié)池后，水質(zhì)水量得到均化。 第二階段為厭氧生化階段，UASB具有容積負(fù)荷高,運(yùn)行成本低,占地面積小,污泥最少,設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),是高濃度有機(jī)廢水前處理的有效處理方法,并且UASB已經(jīng)在傳統(tǒng)形式的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造,形成了多種更高效和方便的厭氧發(fā)生器。 第三階段為SBR反應(yīng)階段，SBR池為間歇式活性污泥池，集曝氣、沉淀于一身，進(jìn)一步降解小分子有機(jī)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。 污泥處理經(jīng)濃縮池濃縮后，脫水外運(yùn)。濾液送到細(xì)格柵池子進(jìn)行處理。該工藝以厭氧生化-SBR為主體。水解酸化池內(nèi)設(shè)填料(球形填料)，水力停留時(shí)間為4h左右(利用厭氧過(guò)程的前階段)，COD去

38、除率80%。SBR反應(yīng)池內(nèi)反應(yīng)時(shí)間約為6h左右，水溫2025，污泥濃度4000mg/L左右，出水水質(zhì)達(dá)到原GB19821-2005一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，COD總?cè)コ蚀笥?2%，BOD總?cè)コ蚀笥?8%。SBR處理工藝的特點(diǎn)是集生物降解和終沉排水等功能于一體，與傳統(tǒng)的連續(xù)式活性污泥法(CFS)相比，可省去沉淀池和污泥回流設(shè)施，具有運(yùn)行穩(wěn)定，凈化效率高，耐沖擊負(fù)荷，避免污泥膨脹，便于操作管理等特點(diǎn)。 4 污水處理方案比較 4.1 主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù) 方案一方案二調(diào)節(jié)池停留時(shí)間6h6h厭氧池容積負(fù)荷 停留時(shí)間 污泥產(chǎn)率3.6kgCOD/m3/d 4h 0.05kgMLSS/kgCOD4kgCOD/m3/d

39、 10h 0.07kgVSS/kgCOD好氧池容積負(fù)荷 停留時(shí)間 污泥產(chǎn)率1.5kgBOD/m3/d 11h 0.2kgMLSS/kgCOD0.1kgBOD/kgMLSS/d 8h 0.8kgVSS/kgBOD5二沉池停留時(shí)間2.5h構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù)選擇說(shuō)明：(1) 調(diào)節(jié)池：調(diào)節(jié)池按2200m3/d計(jì)算，停留時(shí)間設(shè)為6h，有效水深為4米。(2) 厭氧反應(yīng)器：方案一為水解酸化池，該池降解部分大分子有機(jī)物，按傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)降解率設(shè)為30%；方案二為UASB反應(yīng)器，因其降解有機(jī)物能力比水解酸化池高，所以容積負(fù)荷也比水解酸化較高。 (3) 好氧反應(yīng)器：方案一為接觸氧化池，大部分的有機(jī)物在這里被降解，考慮到

40、出水水質(zhì)的要求，停留時(shí)間較長(zhǎng)；方案二為SBR反應(yīng)器，周期設(shè)為8h，進(jìn)水時(shí)攪拌不曝氣，曝氣后有2小時(shí)的攪拌時(shí)間用來(lái)去除N、P。(4) 二沉池：由于SBR反應(yīng)器已有沉淀效果故方案二中不設(shè)二沉池。 4.2 兩個(gè)方案主要構(gòu)筑物的比較表 主要設(shè)計(jì)參數(shù)水解酸化+接觸氧化工藝UASB+SBR工藝中格柵中格柵過(guò)水能力Q=2200 m3/d（一用一備）過(guò)柵流速v=0.6 m3/s柵間距10mm；柵條寬10mm單位柵渣量0.06 m3柵渣/103 m3污水同方案一調(diào)節(jié)池及提升泵調(diào)節(jié)池及提升泵設(shè)計(jì)流量Q=2200 m3/d停留時(shí)間為6h；池深4m； 有效容積550 m3；超高0.5m尺寸：12m×12m&

41、#215;4.5m 攪拌機(jī)型號(hào)：JWH-650-1 提升泵揚(yáng)程15m，流量91.7m3/h同方案一提升泵揚(yáng)程15m，流量91.7 m3/h水解酸化池UASB反應(yīng)池設(shè)計(jì)流量Q=2200 m3/d表面負(fù)荷q=1.0 m3/ m2/dHRT=4h；有效水深4m； 有效容積370m3，超高0.5m，尺寸：10m×9.5m×4.5m污泥產(chǎn)率0.05kgMLSS/kgCOD設(shè)計(jì)流量Q=2200 m3/d容積負(fù)荷4kgCOD/ m3/dHRT=10h；有效水深3.5m； 有效容積440 m3超高0.5m 尺寸：4*6m×5m×6.23m污泥產(chǎn)率0.07kgVSS/kg

42、COD水利負(fù)荷0.7 m3/ m2/h接觸氧化池SBR反應(yīng)池設(shè)計(jì)流量Q=2200 m3/d容積負(fù)荷1.5kgBOD/ m3d 填料容積1080 m3填料高度3m；總高4.8mHRT=11h；需氧量15 m3/ m2 尺寸：6*7m×9m×4.8m污泥產(chǎn)率0.2kgMLSS/kgCOD設(shè)計(jì)流量Q=2200 m3/d進(jìn)水2h；周期T=8h；設(shè)4座 有效容積4*445m3 SVI=100；MLSS=3000mg/l充水比0.7 有效水深5m，超高0.5m尺寸：4*14m×7m×5.5m 污泥負(fù)荷0.1kgBOD/kgMLSS/d二沉池?zé)o設(shè)計(jì)流量Q=2200 m

43、3/d，采用豎流式表面負(fù)荷q=2.52 m3/ m2/hHRT=2.5h；上升流速v=2.5m/h 尺寸：圓柱部分：6.5m×6.85m 圓錐部分：錐底0.44m，傾角55°超高0.3m；緩沖高度0.5m 總高12.3m，總?cè)莘e285 m34.3污泥的處理處置序號(hào)項(xiàng)目水解-好氧處理UASB-SBR處理1污泥量kg/d639401350002污泥體積/m3/d63.94135.03污泥貯存池/m333無(wú)4污泥濃縮池/m390102.855脫水機(jī)房/ m32402404.4 計(jì)算方案可行性 4.4.1 有機(jī)物的去除 序號(hào)項(xiàng)目水解-好氧處理UASB-好氧處理Q=2200m3/d,

44、進(jìn)水COD=1200mg/l,BOD5=750mg/l1水解池UASB反應(yīng)器HRT/h410COD去除率/%3080BOD去除率/%85出水COD/mg/l840240出水BOD/mg/l5251152接觸氧化法SBR法HRT/h118COD去除率/%9590BOD去除率/%9890進(jìn)水COD/mg/l840240出水COD/mg/l<70（達(dá)標(biāo)排放）<60（達(dá)標(biāo)排放）進(jìn)水BOD/mg/l525115出水BOD/mg/l<20（達(dá)標(biāo)排放）20（達(dá)標(biāo)排放）由上表可以看出兩個(gè)工藝流程對(duì)有機(jī)物的去除均能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，方案二的出水水質(zhì)比方案一的較好。4.4.2 TP、TN的去除 項(xiàng)目

45、水解-好氧處理UASB-好氧處理Q=2200m3/d 進(jìn)水TN=35mg/l TP=10mg/l水解酸化池（30051）UASB反應(yīng)器（25051）去除BOD350mg/l1020mg/l去除N5.8 mg/l20.4mg/l去除P1.2mg/l4.08mg/l出水TN29.2 mg/l14.6mg/l出水TP8.8mg/l5.92mg/l接觸氧化池（10051）SBR反應(yīng)器（除磷SBR）去除BOD830mg/l160 mg/l去除N41.5mg/l（加N肥）60%去除P8.3mg/l85%出水TN5mg/l （達(dá)標(biāo)排放）5.8mg/l （達(dá)標(biāo)排放）出水TP0.9mg/l （達(dá)標(biāo)排放）0.89

46、mg/l （達(dá)標(biāo)排放）由上表可以看出兩個(gè)工藝流程對(duì)N、P的去除均能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，方案二的出水水質(zhì)比方案一的較好4.5 工藝方案的經(jīng)濟(jì)比較 根據(jù)這兩套流程的處理工藝，選擇合理的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)兩個(gè)流程進(jìn)行工藝計(jì)算和工程投資及運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算，分別說(shuō)明如下： 4.5.1 流程上的土建費(fèi)用 水解好氧工藝的土建費(fèi)用見(jiàn)下表 序號(hào)構(gòu)筑物名稱(chēng)有效容積/m3數(shù)量/個(gè)土建費(fèi)用/元1調(diào)節(jié)池55012475002水解酸化池37011665003接觸氧化池108017329104二沉池28511710005儲(chǔ)泥池331162006污泥濃縮池901585007脫水機(jī)房2401960008鼓風(fēng)機(jī)房3001120000合計(jì)16

47、08610UASB+SBR工藝的土建費(fèi)用見(jiàn)下表 序號(hào)構(gòu)筑物名稱(chēng)規(guī)格m3數(shù)量/個(gè)土建費(fèi)用/元1調(diào)節(jié)沉淀池55012475002UASB44013740003SBR44548195504污泥濃縮池102.851637505脫水機(jī)房2401960006鼓風(fēng)機(jī)房100140000合計(jì)16408004.5.2流程上的設(shè)備費(fèi)用 水解氧化工藝的設(shè)備費(fèi)用見(jiàn)下表 序號(hào)名稱(chēng)單位數(shù)量估算備 注1格柵臺(tái)3330002用1備2潛污泵臺(tái)2400001用1備3鼓風(fēng)機(jī)套2400001用1備4曝氣頭個(gè)144774005熱交換器臺(tái)2500006水下攪拌器臺(tái)4100007室內(nèi)自動(dòng)化設(shè)備個(gè)11000008潷水器套42400009自動(dòng)

48、化監(jiān)控系統(tǒng)臺(tái)110000010水封罐臺(tái)1300011沼氣收集器14000012帶式壓濾機(jī)6500013閥與管道10000014合計(jì)898400UASB+SBR的設(shè)備費(fèi)用見(jiàn)下表 序號(hào) 名稱(chēng) 單位 數(shù)量 估算 備 注 1 格柵 臺(tái) 3 33000 2用1備 2 潛污泵 臺(tái) 2 40000 1用1備 3 鼓風(fēng)機(jī) 套 2 40000 1用1備 4 曝氣頭 個(gè) 144 77400 5 熱交換器 臺(tái) 2 50000 6 水下攪拌器 臺(tái) 4 10000 7 室內(nèi)自動(dòng)化設(shè)備 個(gè) 1 100000 8 潷水器 套 4 240000 9 自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng) 臺(tái) 1 100000 10 水封罐 臺(tái) 1 3000 11

49、沼氣收集器 1 40000 12 帶式壓濾機(jī) 65000 13 閥與管道 100000 14 合計(jì) 898400 4.5.3總建設(shè)費(fèi)用 該建設(shè)費(fèi)用只包括土建、設(shè)備、安裝費(fèi)用，而不含場(chǎng)地費(fèi)用。因任務(wù)書(shū)中有規(guī)定場(chǎng)地范圍為2000m2。 水解氧化工藝： 土建費(fèi)用+設(shè)備費(fèi)用+安裝費(fèi)用=1608610+984000+500000=3092610元。 UASB+SBR工藝： 土建費(fèi)用+設(shè)備費(fèi)用+安裝費(fèi)用=1640800+988400+500000=3129200元。 從建設(shè)費(fèi)用上看方案一比方案二節(jié)約了3.7萬(wàn)元；但是從總體費(fèi)用上看，方案一的占地面積比方案二大，而且方案二每年收集的沼氣可以為公司節(jié)省8萬(wàn)元左

50、右的開(kāi)支；所以從經(jīng)濟(jì)角度與長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看：方案二優(yōu)于比方案一。 4.5.4兩個(gè)工藝流程運(yùn)行費(fèi)用的比較見(jiàn)下表 序號(hào)項(xiàng)目金額/（元/噸廢水）備注水解氧化UASB+SBR1電費(fèi)0.520.48按0.8元/kwh計(jì)2人工費(fèi)0.0420.042按2500元/人月計(jì)3藥劑費(fèi)0.260.164維護(hù)費(fèi)0.0380.03年維修費(fèi)按直接的投資的2%計(jì)5運(yùn)行費(fèi)0.860.712為前4項(xiàng)之和6折舊費(fèi)0.0520.04折舊費(fèi)按5%計(jì)7處理成本0.9120.752運(yùn)行費(fèi)和折舊費(fèi)之和4.6 總結(jié) 由以上幾張表格的比較可得出以下結(jié)論：水解氧化工藝UASB+SBR工藝污染物去除方面達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，但是N/P的出水濃度比UASB+SB

51、R高達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)且去除率較高，處理效果比較好產(chǎn)泥方面產(chǎn)泥量較大，增加污泥處理費(fèi)用產(chǎn)泥量比水解氧化工藝少，污泥處理費(fèi)用少操作方面工藝組合與參數(shù)選擇較為合理，操作簡(jiǎn)單處理流程簡(jiǎn)潔，全自動(dòng)化操作，節(jié)省勞動(dòng)力構(gòu)造方面如果構(gòu)筑物的構(gòu)造不合理會(huì)影響運(yùn)行效果，致使出水水質(zhì)下降流程中可回收大量沼氣作為能源，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用造價(jià)方面造價(jià)較高，且運(yùn)行成本高，占地面積大造價(jià)比水解酸化低，運(yùn)行成本也較低，占地面積小終上所述，該工程應(yīng)選用UASB+SBR工藝處理啤酒廠(chǎng)生產(chǎn)廢水，該工藝具體流程如下：5 主要處理設(shè)備和構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1中格柵 作用：去除污水中較大顆粒懸浮物，保證后續(xù)工藝的正常運(yùn)行。計(jì)算時(shí)設(shè)計(jì)流量以220

52、0 m3/d計(jì)，建2座，為一用一備。5.1.1 設(shè)計(jì)參數(shù)： 設(shè)計(jì)流量：Q=2200m3/d=0.026 m3/s 過(guò)柵流速：v2=0.6m/s；柵前水深：h=0.3m 柵條寬度：s=0.01m； 柵條間距：e=0.01m 柵前部分長(zhǎng)0.5m ； 格柵傾角：=60° 單位柵渣量1=0.06m3柵渣/103m3污水 5.1.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）柵條數(shù)柵條間隙數(shù)n=12.5（取n=13）（2）格柵寬度 柵槽有效寬度B2=s（n-1）+en=0.01(13-1)+0.01x13=0.25m經(jīng)計(jì)算，由于流量過(guò)小，造成格柵難以實(shí)現(xiàn)，按設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)取柵槽寬度0.8m 則代入上式，可得柵條間隙數(shù)n=41

53、（3）進(jìn)水槽寬進(jìn)水槽寬取0.7m以便有利施工，為了保障水流速度，施工時(shí)將進(jìn)水槽下方建窄以避免水流過(guò)慢影響格柵的正常運(yùn)行，令漸窄部分寬度為0.4m，高為0.5m以便使格柵容易安裝，且水流不易繞過(guò)格柵直接進(jìn)入調(diào)節(jié)池。（4）過(guò)柵水頭損失（h1）因柵條邊為矩形截面，取k=3，則h1=kh0=ksin=3x2.42xxsin60=0.1m其中=（s/e）4/3 h0：計(jì)算水頭損失k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí)=2.42（5）柵后槽總高度（H）取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.4m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.4+0.3=0.7 m柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.3+0.1+0.4=0.8 m（6）格柵總長(zhǎng)度 格柵總長(zhǎng)度L=L1+L2+0.5+1.0+0.6/tan =0.14+0.07+0.5+1.0+0.68/tan60°=2.1 m（7）柵渣量的計(jì)算 中格柵柵渣量W1取0.06 m3 /103 m3 污水；污水總變化系數(shù)K取1.3每日柵渣量=QW1×8640