内江市酒精厂污水处理工程设计

1、内江市酒精厂污水处理工程设计 密 级公开学 号070367毕 业 设 计（论 文）内江市酒精厂污水处理工程设计 院（系、部）：机械工程学院姓 名：郝 岩班 级：环071专 业：环境工程指导教师：王凡/桑义敏教师职称：副教授/讲师 2011年 5 月 30日·北京 iii北 京 石 油 化 工 学 院毕 业 设 计（论 文）任 务 书学院（系） 机械工程学院 专业 环境工程 班级 环07-1 学生姓名 郝 岩 指导教师/职称 王凡/副教授 桑义敏/讲师 1.毕业设计（论文）题目内江市酒精厂污水处理工程设计2.任务起止日期： 2010 年 02 月 20 日 至 2010 年 05 月

2、27 日3.毕业设计（论文）的主要内容与要求（含原始数据及应提交的成果）（1）题目介绍内江市酒精厂产生大量的污水，严重污染环境，会对人体或水体造成严重危害的有害物质，难以处理，带来极大的社会和环境危害。本题目将在查阅调研大量文献和结合实际工程情况的基础上，对该酒精废水处理工程进行初步设计、方案确定和工艺设计等，使其处理出水达到行业排放标准，使学生能深入理解和掌握整个系统的关键技术和有关知识。（2）预期培养目标能综合应用所学知识去分析和解决工程实际问题，具备独立进行文献资料的检索、工程设计计算、计算机绘图和手工绘图、技术文件编写等方面的能力；养学生的独立思考和解决专业工程问题的能力。（3）设计参

3、数1）设计原水为酒精废水。2）本工程规模为2000m3/d，平均每小时流量为83.4 m3/h，设计每小时流量为85 m3/h。3）原水水质参数：codcr= 32500 mg/l；bod5 = 20000 mg/l；ss = 24000 mg/l；氨氮：约20 mg/l；色度：1000-2000；ph= 34；温度90。4)出水水质，按国标 (gb8978-1996)三级排放标准，主要指标如下：codcr1000 mg/l；bod5 600 mg/l；ss 400 mg/l；ph：69。（4）设计内容及工作量 资料查阅查阅15篇以上资料，其中外文文献要在 3 篇以上。通过查阅资料，了解酒精废

4、水的研究现状和发展趋势，了解相关处理工艺的基本原理；翻译一篇不少于万字符（译文字数不少于 5000 字）的相关英文资料；并写出文献综述，其中英文参考文献为3篇以上。 设计内容(1)进行有关设计计算，并进行设备选型；(2)绘制工艺流程图；(3)绘制整个工程平面布置图；(4)绘制各处理单元及构筑物的结构详图。 绘图要求手工、计算机绘制有关图纸。工程绘图量不少于折合成图幅为a0 号的图纸1-2 张（或手工绘图不少于折合成图幅为 a1 号的图纸1张，计算机辅助绘图不少于折合成图幅为 a1 号的图纸1张）。（5）最终提交材料 计算机和手工绘制的所有设计图纸、设计说明书一份、外文文献原文及译文、工作日志。

5、4.主要参考文献1 刘广亮，买文宁，赵雅光. 酒精废水处理工程实例j.工业用水与废水, 2007, 38(1):86-88.2 孙根行，闫东峰，李连清. uasb 生物接触氧化处理酒精废水工程设计j. 环境工程学报. 2010, 4(11): 2543-2547.3 印辉，魏梅. “全糟厌氧+uasb+好氧”工艺在酒糟废水治理中的应用j. 江苏环境科技,2005, 18(4): 21-23.4 赵先芝，赵文杰，关兵. uasb -sbr工艺处理高浓度酿酒废水j. 给水排水, 2008, 34(8): 57-59.5 deepak pant, alok adholeya. biological

6、approaches for treatment of distillery wastewater: a reviewj. centre of bioresources and biotechnology, biotechnology and management of bioresources division, the energy and resources institute. 2007, 2321-2334.5.进度计划及指导安排（1）进度计划第1周：接受题目，准备资料，调研，翻译外文文献；第23周：调研，文献报告撰写，开题答辩，提出设计方案，第46周：细化设计方案，并进行有关设计计

7、算；第79周：绘制所有要求的图纸；第10周：检查、修改图纸；第1112周：整理资料，撰写设计说明书；第1314周：修改并完成设计说明书终稿，撰写发言稿，准备答辩。（2）指导安排每周一和周五下午向指导老师汇报毕业设计进展，主动与老师沟通。任务书审定日期 年 月 日 系（教研室）主任（签字） 任务书批准日期 年 月 日 教学院（部、系）院长（签字） 任务书下达日期 年 月 日 指导教师（签字） 计划完成任务日期 年 月 日 学生（签字） 内江市酒精厂污水处理工程设计摘 要在现今世界人口已达60亿的严峻形势下，人类生存环境不断恶化，自然资源日益减少。水特别是淡水也因过渡使用被污染，水污染治理已经成为

8、人们关注的重大课题。本文具体对当前污水处理领域中酒精废水的处理进行了设计。本文介绍了酒精厂废水的来源及特点，对上流式厌氧污泥床反应器（uasb）、厌氧膨胀颗粒污泥床-序批式活性污泥法（egsb-sbr）、uasb-氧化塘等国内外酒精废水的处理工艺进行了简要的介绍，并通过具体工程实例的对比，确定了本酒精废水处理工程的最优主体工艺为uasb-sbr联合工艺。本文具体地介绍了uasb-sbr工艺的特点、原理、运行条件等，同时进行了各构筑物的设计计算、设备选型以及平面布置和水力高程计算，并对各构筑物运行管理的注意事项进行了详述。最后本文对使用uasb-sbr工艺处理酒精废水的工艺流程进行了技术经济分析

9、，同时对主体工艺进行c语言编程，实现工艺最优化。关键词：酒精废水，uasb工艺，sbr工艺，工程设计abstractthere is a grim situation we have to face up with today, the worlds population has reached 6 billion, humans living environment is deteriorating and natural resources is also dwindling .water, especially fresh water, has been polluted for ove

10、r-use, as a result, water pollution controlling has become a quite concerned major issue. this paper has made designs about treatment process of alcohol wastewater.the sources and characteristics of alcohol wastewater are introduced in this paper, and there are brief introduction of treatment proces

11、s of alcohol wastewater at home and abroad ,such as current wastewater treatment processes as upflow anaerobic sludge bed reactor (uasb), anaerobic expanded granular sludge bed - sequencing batch reactor (egsb-sbr), uasb-oxidation pond. in this design the uasb-sbr is determined as the best process o

12、f alcohol wastewater treatment project by contrasting with practical projects. this paper describes the characteristics of uasb-sbr process in detail, as well as principles and operating conditions etc, whats more, calculation of various structures design, equipment selection and hydraulic elevation

13、 are carried out meanwhile, in addition, the operation and management of various stages of precautions are also explicitly marked. finally, this paper has a technical economic analysis of the whole alcohol uasb-sbr wastewater treatment process ,at the same time, make a c language programme of the ma

14、in process in order to achieve an optimized result.key words: alcohol wastewater, uasb process, sbr process, engineering design目 录第一章 引 言11.1 酒精废水的介绍11.1.1 酒精废水的来源11.1.2 酒精废水的特点11.2 酒精废水的处理方法及效果21.2.1 酒精废水化学处理方法21.2.2 酒精废水物化处理方法41.2.3 酒精废水生化处理方法51.3 酒精废水处理工艺81.3.1 上流式厌氧污泥床反应器（uasb）81.3.2 厌氧膨胀颗粒污泥床-序

15、批式活性污泥法（egsb-sbr）91.3.3 uasb-sbr101.3.4 uasb-氧化塘111.4 酒精废水处理工程实例121.4.1 河南某酒精厂酒精废水处理工程实例121.4.2 山东省某酒业集团公司酒精废水处理工程实例141.4.3 某酒精厂处理酒精废水工程实例151.5 本设计的意义171.6 本设计采用的方案与工艺流程171.6.1 设计参数171.6.2 本设计确定的方案及工艺流程18第二章 各构筑物的设计202.1 中格栅的设计202.1.1 设计说明202.1.2 设计参数202.1.3 设计计算202.2 污水提升泵的设计232.2.1 设计说明232.2.2 设计计

16、算232.2.3 泵的选型242.3 细格栅的设计252.3.1 设计说明252.3.2 设计参数252.3.3 设计计算252.4 调节池的设计282.4.1 设计参数282.4.2 调节池尺寸的计算282.5 初沉池的设计292.5.1 初沉池的设计说明292.5.2 主要设计参数292.5.3 主要尺寸的设计计算292.6 一级uasb反应器的设计312.6.1 uasb的设计说明312.6.2 设计参数322.6.3 反应器容积计算332.6.4 配水系统设计342.6.5 三相分离器设计352.6.6 出水系统设计计算382.6.7 排泥系统设计392.6.8 沼气收集系统设计计算4

17、02.7 二级uasb反应器的设计422.7.1 设计参数422.7.2 反应器容积计算422.7.3 配水系统设计算432.7.4 三相分离器设计452.7.5 出水系统设计计算482.7.6 排泥系统设计492.7.7 沼气收集系统设计计算492.8 sbr的设计512.8.1 sbr运行的五个阶段512.8.2 设计参数522.8.3 反应池运行周期各工序的时间计算532.8.4 反应池设计计算552.8.5 需氧量及曝气系统设计计算562.8.6 布气系统的计算592.8.7 污泥产量计算592.8.8 滗水器选型602.9 鼓风机选型61第三章 污泥浓缩及脱水设备的计算与选型623.

18、1 污泥浓缩池的设计计算623.1.1 设计参数623.1.2 设计计算633.1.3 刮泥机设备选型643.2 污泥脱水间的设计65第四章 平面及高程布置664.1 平面布置664.1.1各处理单元构筑物的平面布置664.1.2 管渠的平面布置664.1.3 辅助建筑物664.1.4 道路、围墙、绿化带的布置674.2 高程布置674.2.1 高程布置原则674.2.2 水力高程计算68第五章 工程概算与技术经济分析735.1 基本原则735.2 设备成本735.3 土建部分成本745.4 处理成本的计算方法745.5 运行成本75第六章 各构筑物的操作、运行管理766.1 中格栅的运行管理

19、766.2 细格栅的预处理766.3 泵组的运行776.4 初次沉淀池的运行管理776.5 uasb的运行管理776.6 sbr池的运行管理786.7 污泥浓缩池的运行管理80第七章 结论与展望827.1 结论827.2 展望82参考文献83致 谢85附录 uasb反应器的优化设计计算程序86声 明8990第一章 引 言1.1 酒精废水的介绍1.1.1 酒精废水的来源酒精生产工艺因原料不同而有所区别，其生产废水的主要来源包括蒸馏发酵成熟醪时粗馏塔底部排放的蒸馏残留物酒精糟、生产设备的洗涤水、冲洗水，以及蒸煮、糖化、发酵、蒸馏工艺的冷却水等，如图1-1。酒精废水的主要污染指标为：为codcr、b

20、od5、ss 、ph、tp、氨氮和吨产品污染物排放量，一般水质为： ph值46(显微酸性)，codcr 一般为3000060000mg/l，bod5 为3000040000mg/l，ss 为1000040000mg/l。出水水质，按国标 (gb8978-1996)三级排放标准，主要指标如下：codcr1000 mg/l；bod5 600mg/l；ss 400mg/l； ph：69。 图1-1 发酵酒精生产污染物的来源与排放 1.1.2 酒精废水的特点酒精废水的主要特点有悬浮物含量高，平均悬浮物含量高达40000mg/l；温度高，平均水温达70，蒸馏釜底排出的废水温度高达100；浓度高，废水的c

21、od高达23万，包括悬浮固体、溶解性cod和胶体，有机物占93 %94 %，无机物占6%7%，有机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产品：如丁醇、乙醇等， 此外还有500mg/l的有机酸；废水含有约500mg/l左右的有机酸，废水呈酸性，运行初期可考虑加碱或污泥的回流以平衡废水的酸碱度，运行稳定后系统具备足够的缓冲能力，则不需要加碱或回流；无机物主要是来自原料中的灰尘和杂质；酒精废水可生化性好。1.2 酒精废水的处理方法及效果酒精工业废水常用的处理方法大多为：化学法、物化法、生化法、其他组合工艺等。化学法主要有混凝法、中和法、氧化还原法。物化法主要有萃取法、汽提法 、

22、吸附法 、膜分离法（电渗析与扩散渗析）、离子交换；生化法主要有上流式厌氧污泥床( uasb) 法、周期循环活性污泥反应器(cass)法、序批式活性污泥法( sbr法 )、普通活性污泥法 、生物接触氧化法；其他组合工艺主要有厌氧 - 气浮 - uasb - sbr工艺、uasb - 生物接触氧化工艺、酒精糟固液分离 - 内循环厌氧生物反应器 + 循环式活性污泥法(ddg - ic - cass) 工艺、uasb - sbr工艺、egsb - sbr工艺。1.2.1 酒精废水化学处理方法 化学法是利用化学反应作用去除废水中污染物的一种处理方法，主要用于处理废水中的无机物和难生物降解的有机物或胶体物

23、质。（1）化学混凝法化学混凝所处理的对象，主要是水中的微笑悬浮物和胶体杂质，粒度一般在1nm100um之间。混凝法既可以独立使用，也可以和其他处理方法配合使用。因化学混凝涉及的因素很多，因此其机理至今仍未完全清楚，归纳起来主要有压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀网捕等四方面的作用，而将这四种作用产生的微粒凝结现象凝聚和絮凝总称为混凝。混凝剂的种类很多，姚文娟，李绩，肖冬光等人在絮凝法处理酒精废液的研究中对个各种絮凝剂的作用进行了比较。采用不同絮凝剂处理酒精糟离心废液的絮凝效果见表1-18。从悬浮物除去率和cod 除去率看, 几种絮凝剂的絮凝效果相差不大，其中以pac、壳聚糖和膨润土较好；从

24、絮凝体的大小和过滤速率看, 以壳聚糖和阴离子型聚丙烯酰胺较好；综合絮凝效果和使用成本，则以pac法较为实用。表1-1 各种絮凝方法絮凝效果的比较絮凝剂悬浮物去除率（%）cod去除率（%）过滤速率（ml/min）添加量（ml/l）处理成本（元/吨废液）聚氯化铝 87.3959.21.4060-1000.40-0.55壳聚糖89.158.12.2020-1251.80-3.75膨润土89.6258.71.525005.00阳离子型聚丙烯酰胺 86.57 58.4 1.43 12-20 0.65-1.30阴离子型聚丙烯酰胺 86.58 58.2 2.06 10-20 0.65-1.30与其他处理法比

25、较，混凝法的优点是设备简单，维护操作易于掌握，处理效果好，间歇或连续运行均可；缺点是需要不断地向废水中投药，经常性运行费用较高，沉渣量大，且沉渣脱水较困难。为了完成混凝沉淀过程，必须设置： 配置和投加混凝剂的设备； 使混凝剂与原水迅速混合的设备； 使细小矾花不断增大的絮凝反应设备； 使混凝产物得以澄清的设备。（2） 氧化还原法氧化还原法应用于水处理工程的目的是使有害或有毒物质经过氧化还原后，转化为无害或无毒的存在形态，或使杂质转化为容易从水中分离去除的形态。根据使用药剂所起作用的不同，可分为氧化法和还原法。 氧化剂在水处理过程中可以与水中的有机或无机污染物作用，使之分解破坏或转化成其他形态，降

26、低其危害性火使其易于去除；也可以于水中的微生物如原生动物、浮游生物、藻类、细菌、病毒等作用，使之灭活或强化去除，该或称又被称为消毒过程。常用的氧化剂有氧气、臭氧、二氧化氯、次氯酸盐、过氧化氢及高锰酸钾等。 一般使用药剂还原剂来去除水中的有毒金属无机离子。刘红梅, 等人在光催化臭氧联用降解糖蜜酒精废水的研究中进行了光催化臭氧氧化处理酒精废的最佳效率的研究。如图1-5所示，通气流量对脱色效率的影响。图1-2 通气量对脱色率的影响由图1-29可知糖蜜酒精废水的光催化臭氧氧化降解过程存在一个最佳气流量值。脱色率并不是因为臭氧量增加而无限增大，在48 l /h(最佳流速)以前脱色率随着流量增加而增大,

27、随后脱色率反而因为气流量的增加而减少，之后再增大。这是因为在光催化过程中臭氧起着双重的作用：一是作为光生电子的俘获剂；二是作为氧化剂与紫外光形成uv /氧化剂体系。在uv /催化剂/ o3 体系中， o3 具有很强的亲电性，能捕获uv /催化剂过程中产生的光生电子( e- ) ，生成更多的强氧化剂羟基自由基(- oh )，同时抑制了电子和空穴的简单复合，提高了光量子效率。空气流量大，臭氧含量高，则被吸附在催化剂表面的臭氧也越多，对光生电子的俘获效果越好，能参与反应的空穴就越多，生成的过氧阴离子也越多，降解效果就越好。当体系中的臭氧溶解量达到一定值以后，也就是空气的流量达到一定值时，臭氧在催化剂

28、表面的吸附趋于饱和，此时再增加气体流量，就不会再增加降解的效果，相反，由于体系中小气泡塌陷成更大的气泡，使得臭氧与反应液体的接触面积越少，流速过快接触时间减少，臭氧气与紫外光接触的几率降低，降低了体系uv /氧化剂的作用，削减了脱色率。同时，o3 含量高，直接与- oh起作用，这就既消耗o3 又减少- oh，也是脱色率下降的原因；当流量再继续增大，o3 直接与有机物接触发生反应，脱色率再次提高。因此，确定该体系的最佳气流量为48 l /h。1.2.2 酒精废水物化处理方法（1） 吸附法 吸附是一种界面现象，其作用发生在两个相的界面上。具有吸附能力的多孔性固体物质成为吸附剂，而废水中被吸附的物质

29、成为吸附质。吸附剂与吸附质之间的作用除了分子之间的引力以外还有化学键力和静电引力。根据固体表面吸引力的不同，吸附可分为物理吸附、化学吸附、离子交换吸附等三种类型。吸附过程是流体与附体颗粒之间的相际传质过程，包括气体吸附和液体吸附。在水污染控制工程领域，液体吸附广泛应用于深度处理，其主要处理对象是废水中难于生化降解的有机物或难于氧化的溶解性有机物。（2）膜分离法 膜分离法式一选择性透过膜为分离介质，在其两侧施加某种推动力，是原料侧组分选择性地透过膜，从而达到分离或提纯的目的。这种推动力可以是压力差、温度差、浓度差或电位差，水处理领域中的压力驱动型膜分离工艺有微滤、超滤、纳滤、反渗透等，电位差驱动

30、型分离工艺主要有电渗析，浓度差驱动型膜分离工艺则主要是指（扩散）渗析膜。岳君容, 等人在超滤处理木薯淀粉酒精废液及净化液回用研究中队超滤膜处理酒精废水的效果进行了研究。废液经过预处理后, 泵入原料桶, 用超滤膜进行处理。用两种不同的超滤膜进行废水处理。测得原液和透过液的cod、od, 计算可得到两种膜处理后cod 和od 的去除率，结果见表1-210。通过比较脱色率和去除cod 率可知，截流分子量1 万的超滤膜明显优于截流分子量为10万的超滤膜处理的效果。这是由于前者膜孔孔径较小，能够截留更多的物质，因而对溶液组分的截留能力更强。 表1-2 不同超滤膜下脱色率和除cod率超滤膜的截留分子量脱色

31、率（%）cod去除率（%）10万15.416.71万27.734.71.2.3 酒精废水生化处理方法（1）氧化沟系列方法氧化沟工艺综合了推流式和完全混合式的有点：首先，污水一经进入池中，立即与池内混合液完全混合，经数十甚至数百圈的循环后各点的污染物浓度基本一致，这是氧化沟工艺抗冲击负荷能力强的主要因素；其次，单从循环一圈来看，氧化沟又具有推流的特征，因为污水在沟中药循环多圈，不像完全混合式那样易发生短路。由于污水在沟渠内循环多圈，决定了水力停留时间和抱起时间充分延长，从而具有有机物负荷低、污泥龄长的特点，属于延时曝气法。在这样的条件下运行出水水质好，污泥在氧化沟中得以充分地稳定，不需要再进行厌

32、氧消化处理。此外，氧化沟中产生交替循环的好氧区和缺氧区，能在不外加碳源的情况下，实现有机物和总氮的同时去除。（2）活性污泥法在活性污泥法中起主要作用的是活性污泥，它由具有活性的微生物、微生物自身氧化的残留物、吸附在活性污泥上不能被微生物所降解的有机物和无机物组成，形状像絮凝后的矾花。活性污泥属于典型的好氧生物处理法，是采用人工曝气的手段，使得活性污泥均匀分散于生物反应器中，与污水充分接触，并在有溶解氧的条件下，对污水中所含的机底物进行合成和分解的代谢活动。典型处理工艺为常规a/a/o工艺，其主要去除目标为有机物及氮磷，典型泥龄为1015天；bod降解形式为厌氧/缺氧/好氧空间交替，内回流，进水

33、分流；反应池流态及分布，推流为主，局部完全混合；典型曝气设备为底部鼓风曝气；固液分析在二沉池。（3）sbr法 序批式活性污泥法属于间歇式活性污泥工艺。其反应机制以及污染物的去除原理与传统活性污泥法基本相同，仅运行操作方式不同。有机废水首先精格栅出去悬浮杂质，进入调节池进行水质水量调节，然后由泵提升至sbr反应器。一般在工程实践中至少同时修建两个sbr反应器，反应器平面既可以是方形，也可以是圆形。在sbr生化装置中的反应过程由进水、曝气、沉淀、滗水、闲置（排泥）五个阶段组成，从污水流入开始到闲置（排泥）时间结束算一个周期。其循环周期和各阶段的时间可以按照进水水质和出水要求拟定，并在调试过程中优化

34、。sbr工艺可以根据开始曝气的时间与充水过程时序的不同，分成三种不同曝气方式：非限制曝气一边充水一边曝气；限制曝气充水完毕后在开始曝气；半限制曝气充水阶段后期开始曝气。 sbr工艺提供了一种时间程序的污水处理方法，而不是连续流空间程序的污水处理方法，与连续流活性污泥法相比，sbr法具有以下优势： 可不设初沉池、二沉池和污泥回流系统，曝气反应和静沉时间都短，基建投资比常规活性污泥法节省20 %25 %，占地面积减少40 %左右； 由于sbr在时间上的不可逆，根本不存在返混现象，所以属于理想推流式反应器； 经典的sbr反应器在沉淀过程中没有进水的扰动，属于理想沉淀状态； 好氧、缺氧、厌氧交替出现，

35、能同时具有脱氮（80 %90 %）和除磷（80 %）的功能, bod5 去除率达95 %，且产泥量少； 曝气反应池中的溶解氧浓度在02mg/l之间变化，可减少耗能，在同时完成脱氮除磷的情况下，其能耗仅相当于传统活性污泥； 污泥处理机械和工艺设备较少，自控运行，管理简便。sbr工艺的缺点是： 连续进水时，对于单一sbr反应器需要在前面设置一个较大的调节池； 对于多个sbr反应器，其进水和排水的阀门自动切换频率，同意损坏； 无法达到大型污水处理项目之连续进水、出水的要求； 设备的闲置率较高； 污水提升水头损失较大；如果需要后处理，则需要在后面设置较大容积的调节池。sbr的变型工艺主要有：间歇式循环

36、延时曝气系统（iceas）、循环式活性污泥法（cass）、需氧池间歇曝气池(dat - iat)工艺、unitank工艺、c - tech工艺。（4）生物膜法生物膜法式指使废水流过生长在固定或悬浮支撑物（也称载体或填料）表面上的生物膜，利用生物氧化作用和各相间的物质交换，降解废水中有机污染物的方法。好氧生物膜法废水处理用设备分为生物滤池、生物转盘、生物接触氧化装置、流动床生物膜反应器等。（5）厌氧法在不与空气接触的条件下，依赖兼性厌氧菌和转性厌氧菌的生物化学作用，对有机物进行生化降解的过程，称为厌氧生物处理法或厌氧消化法。与好氧生物处理工艺相比，厌氧生物处理工艺的主要优点如下： 无需充氧，运行

37、能耗大大降低，而且能将有机污染物转化为沼气加以利用； 污泥产量很少，剩余污泥处理费用低，产酸菌污泥产率为0.150.34kgvss/kgcod、产甲烷菌污泥产率为0.03kgvss/kgcod左右，而好氧微生物污泥产率可达0.250.6kgvss/kgcod； 适于处理难降解的有机废水，或者作为高难降解有机废水的与处理工艺，以提高废水可生化性和后续好氧处理工艺的处理效果； 厌氧过程和好氧过程的串联使用，还可以起到脱氮除磷的作用。厌氧生物反应器主要有：厌氧生物滤池、uasb反应器、厌氧膨胀床和厌氧流化床、厌氧生物转盘、厌氧内循环（ic）反应器、厌氧膨胀颗粒污泥床（egsb）反应器等8。1.3 酒

38、精废水处理工艺1.3.1 上流式厌氧污泥床反应器（uasb）处理工艺该处理工艺属于典型的厌氧处理工艺，具体工艺流程如图1-4所示。废水经沉砂池去除大部分悬浮物和酒精生产中夹带的杂质，在集水池内与碱液混合调节ph 值后进入调节池调节废水的浓度与温度，其中，对于复杂废水，在调节池中取得一定程度的酸化，会有益后续的厌氧处理。故在调节池前部设搅拌器，使进酒精废水能与回流水充分混合；后部密封并填充填料。经预处理后的废水由泵抽至uasb 反应器内。uasb反应器采用厌氧污泥作为接种污泥。uasb反应器处理后的出水一部分装车拉到甘蔗地农灌，一部分 图1-3 uasb结构图出水经过冷却塔降低温度后回流至调节池

39、，回流水起到降低水温与稀释的作用。该工艺具有处理效率高，运行稳定，管理方便，运行成本低等优点，经处理后的废水达到农灌的要求，实现了良好的环境效益和经济效益。 沼气利用 阻火器 气柜 气封 进水 沉砂池 集水池 调节池 uasb 出水撞车农灌 碱液池 冷却塔 污泥利用 污泥干化场 图1-4 厌氧生物处理工艺流程1.3.2 厌氧膨胀颗粒污泥床-序批式活性污泥法（egsb-sbr）处理工艺egsb与uasb非常相似，其区别在于，egsb采用高达2.56m/h的上升流速，使得反应器中的颗粒污泥处于部分或者完全膨胀化。污泥颗粒之间的距离加大从而使污泥床的体积加大。在高的上升流速以及产气的作用下，废水中的

40、有机物与污泥床更充分的接触。因此可以允许废水在反应器中有更短的停留时间，从而，egsb可以用于处理较低浓度的废水。与uasb相比，它比uasb布水更容易均匀，传质效果更好，有机物去除率更高，能适应高浓度有机废水和低浓度有机废水，容积负荷高，cod去除率高。具体工艺流程见图1-5 12所示。 配水井降温+调节池细格栅/气浮生产废水出水气浮池sbregsb 图1-5 egsb-sbr酒精废水处理工艺egsb的优点主要有使用范围广，不需要预酸化，流程简单；对进水的温度，ph要求不高，进水cod可达30，000mg/l；依靠进水和产气达到自行膨胀，并且会根据负荷的变化自动改变床层的膨胀度，无须另外增加

41、循环泵保证膨胀，因此动力消耗小；反应器中床层的膨胀度由下自上逐渐增大，属于变速膨胀床，其抗冲击负荷能力较强，有机物去除率较高（一般为75%95%以上）；三项分离器：三相分离器专利设计，有效地将气固液分离开，保证有效的污泥停留时间；反应器没有内循环，上升流速慢， 负荷高时也不影响分离； 操作维护容易，便 图1-6 egsb反应器于管理。 sbr工艺集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成生产废水细格栅/气浮降温+调节池配水井uasb缺氧池接触氧化池沉淀池出水一组，各池工作状态轮流变换运行，单池由滗水器滗水，间歇出水，故又称为序 批式活性污泥法。该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的

42、分布改为时间上的分布，形成一体化的集约构筑物，并利于实现紧凑的模块布置，最大的优点是节省占地。另外，可以减少污泥回流量，有节能效果。典型的sbr工艺沉淀时停止进水，静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。随着自动化技术的发展和plc控制系统的普及化，sbr工艺的工程应用又进入了一个新的时代。1.3.3 uasb-sbr处理工艺uasb - sbr 工艺对高浓度酿酒废水具有良好的处理效果，耐冲击负荷能力强。由于采用sbr，使工艺流程简化，排水方式为固定位置穿墙式手动排水装置，适当控制运行方式，运行成本低，且便于操作和维护管理，具体工艺流程见图1-8所示。uasb 在整个工艺中对codcr去除

43、起着重要的作用，反应池中的厌氧颗粒污泥的接种及驯化对稳定运行至关重要，污泥颗粒化后增强了反应池的抗冲击能力， 并且可以快速启动uasb。图1-7 sbr反应器采用sbr 工艺, 充分保证了处理效果，处理构筑物少，无需污泥回流，结构简单；sbr工艺是非连续操作过程，池中有机物浓度是随时间变化的，活性污泥处于一种交替的吸附、吸收和生物降解的过程；运行成本有明显优势。sbr 工艺对污泥的泥量有要求，sv30一般在70%左右，mlss 保持在810 g/ l，而其ph 在75 左右，去除cod、氨氮及脱磷效果非常好，但是在运行中污泥排放不及时会导致污泥沉降比增加，影响处理效果，所以要及时排出老化的污泥

44、13。naoh生产废水 滚筒式格栅 曝气调节池 机械格栅 调节沉淀池 上清液回流 蒸泥饼外运 带式压滤机 污泥浓缩池 - 汽 - （冬季）达标排放 斜管沉淀池 sbr反应池 絮凝沉淀池 uasb反应池 图1-8 uasb-sbr酒精废水处理工艺1.3.4 uasb-氧化塘处理工艺uasb-氧化塘工艺特别适合于建在郊区的木薯酒精生产企业，氧化塘的废水停留时间可达数月，由于这类企业多处于市郊或乡镇，而且每年的生产期为间歇式生产，从而为这种占地面积大，处理时间长的污水处理方式提供了可能。具体工艺流程如图1-9所示。细格栅/气浮配水井降温+调节池生产废水出水氧化塘uasb 图1-9 uasb-氧化塘处

45、理酒精废水工艺1.4 酒精废水处理工程实例1.4.1 河南某酒精厂酒精废水处理工程实例河南某酒精厂以玉米为原料生产酒精，生产能力为2 万t /d，生产过程中排放的废水主要来源于酒精蒸馏后剩余的糟液，生产每吨酒精排放糟液约12 t，每天排放量为700 t，其主要成分是未充分发酵的粮食颗粒、残糖、发酵微生物的悬浮物和胶状液体。该酒精厂采用酒精糟固液分离内循环厌氧生物反应器循环式活性污泥法(ddg - ic - cass) 工艺。该工艺主要用固液分离+厌氧+好氧处理法，具体工艺如图1-11所示。该工艺特点如下： 固液分离。酒精糟液采用板框压滤机进行固液分离，该工艺耗电少，磨损少，运行费用低；分离后的

46、滤饼含水率低( 约为60%)，为烘干节能奠定了基础。固液分离后的糟渣采用转筒干燥炉烘干制成饲料，燃料采用厌氧工艺产生的沼气。 厌氧工艺。ic 反应器由上下2 个厌氧反应室叠加而成，这种结构既强化了处理效果，又能有效地防止污泥流失，增强反应器对悬浮 图1-10 ic反应器内部结构物的适应性，非常适合酒精糟液悬浮物高的特点。反应器中很大的内循环流量可以对ph 值起到较好的缓冲作用。另外，反应器高径比大，占地面积小，非常适合该厂土地紧张的状况。 好氧工艺。cass 是sbr 工艺及间歇式循环延时曝气活性污泥工艺( iceas) 的一种更新变形，该工艺集生物反应和沉淀于一体，结构简单，投资省，运行管理

47、方便。在cass 中不易产生污泥膨胀，泥水分离效果好，而且耐冲击负荷，处理效率高，出水水质好。经工程实践证明，cass 技术尤其适用于处理难度较大的工业废水。ic的优点有容积负荷率高，水力停留时间短；抗冲击负荷强；避免了固形物沉积；基建投资省和占地面积小；依靠沼气提升实现自身的内循环，减少能耗；减少药剂投量，降低运行费用；出水的稳定性好；ic可以在较高温度下运行，非常适合于生产废水温度较高的情况，可节省污水蒸汽加热的运行费用。该工艺的进水水质如表1-4所示，经过该工艺处理后的出水水质如表1-3所示。 烘干饲料 燃烧炉 沼气储柜 糟渣 沼气 板框压滤 调节池 ic 中沉池 cass 出水 压滤液

48、 糟液储池 酒精废液 污泥浓缩池 污泥脱水 图1-11 ddg - ic cass酒精废水处理工艺表1-3 废水水质水量废水名称水 量（t/d）（codcr）（mg/l）（ss）（mg/l）ph值（bod）（mg/l）（nh3-n）（mg/l）糟液70085000430003.6-4.045000150压滤液58030000100003.6-4.015000128表1-4 废水处理系统个单元处理效果（3d平均值）处理单元ph值sscodcrbod5nh3-n出水质量浓度（mg/l）去除率（%）出水质量浓度（mg/l）去除率（%）出水质量浓度（mg/l）去除率（%）出水质量浓度（mg/l）去除率

49、（%）板框式压滤机3.6-4.0100003000015000128ic反应器6.8-7.0128087.2126095.843597.1136中沉池6.8-7.054357.611341004154.6131.23.5cass反应器7.8-8.19782.113088.52195.021.583.6排放标准6.0-9.020030015025使用该工艺的效益包括环境效益和经济效益。环境效益：本工程建成后每天去除codcr高达60t，出水可以达到国家污水综合排放标准酒精工业二级排放标准，为企业的进一步发展铺平了道路；同时大大减轻了水体污染，对促进区域经济发展和改善生态环境都将产生积极的作用。经

50、济效益：该工程建成运行后，每年饲料车间获得的经济效益为1080 万元，沼气利用获得的经济效益105万元。运行费用主要包括燃料费、人工费、电费、折旧费、维修费等，每年运行费用合计为560 万元。除去运行费用，每年可获得的经济效益为625万元。该工艺有很高的推广价值。 1.4.2 山东省某酒业集团公司酒精废水处理工程实例山东省某酒业集团公司是一家以玉米为原料生产酒精的企业年产酒精5万t ，同时，每日产生酒精废水2 000多t。酒精生产工艺过程中所产生的废水主要来自于蒸馏发酵成熟醪后排出的酒糟及冷却水、洗涤水和冲洗水等。该废水具有cod、bod 值高，悬浮物多、呈酸性等特点，属于典型的高浓度有机废水

51、。主要污染物为：淀粉、蛋白、糖类、纤维素及各种无机盐类等，废水的bod /cod值较高，可生化性较强, 原水水质为： ph 3.55.5；cod 40000 mg /l，bod5 28 000 mg /l，nh3-n 300mg /l，ss40 000mg /l。出水cod < 100 mg /l，色度< 50倍，ss < 70 mg /l，nh3-n < 15 mg /l，tp< 0.5 mg /l，均达到综合废水排放标准( gb8978-1996)一级标准。该厂采用的是uasb 生物接触氧化工艺，该工艺是典型的厌氧+好氧工艺，具体工艺流程如图1-12所示。通过板框压滤机进行固液分离达到去除悬浮物的目的。液体进入初级沉淀池保证uasb 进水的ss 含量尽可能低，有利于颗粒污泥的形成。进入uasb 前废水在集水井调节温度，保证uasb的进水温度在35%左右, 出水回流至集水井调节进水ph 值，保证进水ph 在59。u