UASB+生物接触氧化法用于啤酒废水处理的工艺设计-毕业设计说明书

1、毕业设计说明书系：能源与环境工程系专业：环境工程题 目：uasb+生物接触氧化法用于啤酒废水处理的工艺设计指导者：（姓名）（专业技术职务）评阅者：（姓名）（专业技术职务）2017年5月20日毕业设计（论文）中文摘要uasb+生物接触氧化法用于啤酒废水处理的工艺设计 摘要：设计的内容是用uasb+牛物接触氧化法处理啤酒工业废水，目的是为了不产 生二次污染的情况下，使处理后的水质达到污水综合排放一级排放标准。uasb+生物接触氧化法是现在一种实用性的处理啤酒工业废水的方法，该方法 具有工艺简单、运行费用低，而且出水水质稳定等优点。整个工艺对cod的去除 率达96. 6%,对悬浮物的去除率达97.

2、3%-98%,该工艺非常适合在啤酒废水处理 中推广应用。本方法对设计的意义与依据和工艺的选择做了说明；并对整个工艺做了详细 的论证和说明；对各个构筑物和设备做了计算和选型；并对整个厂房进行了平面 布置及经济分析概算。关键字：啤酒废水；uasb；牛物接触氧化法毕业设计（论文）外文摘要title process design of uasb + biological contact oxidationprocess for brewery wastewater treatmentabstractthe con tents of design is to use the up-flow anaero

3、bic sludge bed and the biocontact oxideition which process brewery wastewater in the case of not producing the secondary pollution, so that the water quality of treated wastewater discharge to meet emission standards level.uasb and bio-contact oxidation process are now practical method which are dea

4、ling with industrial wastewater of beer. the method is simple, low operating costs, and stable water quality. the cntire process on cod removal rate is up to 96. 6%, and suspended solids removal reite is bet ween 97.3% and 98%. the process is very suitable for the beer wastewater treatment applicati

5、onthis method with the significance of the design process and the choice of basis macle a state ment; and has done a det ailed evalua tion and description; of all structures and equipment to do the calculation and selection; and carried out the whole plant layout and economic analysis of the propose

6、d budget.key word： brewery waste water; uasb; biological contact oxidation process第一章绪论11.1设计依据11.2概述11.3设计范围和原则21.4处理规模及出水水质31.5设计技术任务要求31.5.1污水处理系统方案的比较31.5.2污水处理系统设计计算31.5.3设计图纸绘制31.5.4污水处理系统概预算41.5.5设计说明书、计算书编制41.6平面布置原则41.7废水站高程布置4第二章工艺选择与论证52.1设计任务52.2工艺论证与分析52.2.1 工艺论证52.2.2各构筑物和设备的选择10第三章污水厂

7、总平面布置233.1总平面布置223.1.1 总平面布置原则223.1.2 污水厂的平面布置223.1.3 总平面布置结果243.1.4管线设计243.2高程布置253.2.1 布置原则253.2.2各构筑物及设备的高程273.3施工要求28第四章啤酒废水处理工艺主要构筑物设计与计算284.1 物料恒算294.1.1 水质恒算294.2.1 水量恒算294.2格栅304.2.1设计参数304.2.2 计算公式324.3调节池334.3.1 设计参数334.3.2 池体设计344.4平流式沉砂池344.4.1 设计参数354.4.2计算公式364.5辐流式初沉池364.5设计参数364.4.2计

8、算公式384.6uasb 反应器334.6.1 设计参数334.6.2设计计算334.7生物接触氧化池414.7.1 参数选収414.7.2设计计算424.8 二沉池464.8.1 设计参数464.8.2 池体设计464.9 消毒池464.8.1 设计参数464.8.2 池体设计465计量槽465.1.1 设计参数465.1.2 池体设计465.2集泥井465.2.1 池体设计465.3污泥浓缩池46531 池体设计46第七章污水处理工程中的水力计算587污水高程水力计算587.1.1各处理构筑物的水头损失587.1.2连接管渠水头损失597.1.3 高程确定607.2污泥高程水力计算617.

9、2.1调节池一污泥池617.2.2 uasb反应器一污泥池 617.2.3二沉池一污泥池617.2.4污泥池至污泥浓缩池61725污泥浓缩池至污泥脱水间627.2.6污泥高程水力总损失计算627.2.7高程确定62第八章经济技术分析638.1估算范围及编制依据638.1.1 估算范围638.1.2编制依据638.2构筑物造价638.2.1 调节池648.2.2 uasb 反应器648.2.3 生物接触氧化池648.2.4 向心辐流式沉淀池648.2.5 污泥池658.2.6 污泥浓缩池658.2.7 构筑物总造价：658.3主要设备一览表658.4土建部分668.5工程总基建投资668.6运行

10、费用678.6.1 电费678.6.2 人工费678.6.3 水费678.6.4药剂费678.6.5 折旧费688.6.6 处理废水成本68结论 69谢词70参考文献71附件 1: treatment of brewery wastewater using anaerobic sequencing batch reactor(asbr)附件2：厌氧序批式反应器处理啤酒废水1引言啤酒工业废水，以有机悬浮物为主，废水浓度较高，水量变化较大，废水达标处理有一定的难度。1.1设计依据啤酒厂废水主要来源有麦芽生产过程的洗麦水、浸麦水、发芽降温喷雾水、麦糟 水、洗涤水、凝固物洗涤水糖化过程的糖化过滤洗涤水

11、、发酵过程的发酵罐洗涤水、 过滤洗涤水包装过程洗瓶、灭菌、破瓶啤酒及冷却水和成品车间洗涤水。生活废水主 要来自办公楼、食堂、宿舍和浴室。啤酒废水来自于啤酒生产各工序中的排放，主要污染物成分是氨基酸、果胶、啤 酒花、维生素、蛋白等有机物及钾、钙、镁的硅盐、磷酸盐等无机物。啤酒工业废水 主要含糖类，醇类等有机物，有机物浓度较高，虽然无毒，但易于腐败，排入水体要 消耗大量的溶解氧，对水体环境造成严重危害。为了减轻废水对环境的污染，宜将废 水处理达污水综合排放标准一级标准后排放。木项目主要征对啤酒工业废水治理进行设计，主要设计依据为：(1) 根据国家啤酒工业废水的水质情况进行分析处理；(2) 根据国家

12、有关法规及标准：中华人民共和国污染防治法、污水综合排 放标准(gb8978 1996)的一级标准；(3) 根据各种设计手册对所需方案的研究；(4) 参照同行业的废水处理现状。1.2概述啤酒厂生产啤酒过程用水量大，特别是酿造、罐装过程，由于大量使用新鲜水, 相应产生大量的废水。由于啤酒生产的工序多，不同啤酒厂生产过程中吨酒耗水量和 水质相差很大。酿造啤酒消耗大量的水，除一部分转人产品外，绝大部分将作为工业 废水排人环境中。综上所述，啤酒工业废水按其有机物含量具有以下儿类特点：(1) 冷却水 冷冻机、麦汁和发酵冷却水等，这类废水基本未受污染，可以循 环利用，约占总水量的70%。(2) 清洗废水如大

13、麦浸渍废水、大麦发芽降温喷雾水、清洗生产装置废水、漂 洗酵母水、洗瓶机初期洗涤水、酒灌消毒废液、巴斯德杀菌喷淋水和地面冲洗水 等，这类废水受到不同程度的有机污染。(3) 冲渣废水 如麦糟液、冷热凝固物、酒花糟、剩余酵母、酒泥、滤酒渣和残碱 性洗涤液等这类废水中含有大量的悬浮性固体有机物。(4) 灌装废水在灌装酒时，机器的跑冒滴漏问题时有发生，还经常出现冒酒，废 水中掺人大量残洒。另外喷淋时由于用热水喷淋，啤洒升温引起内压力上升，有“炸 瓶”现象，存在有大量的啤酒洒散在喷淋水中。为了循环使用喷淋水，防止生物污染 而加人防腐剂，因此，被更换下来的喷淋水含防腐剂成分。(5) 洗瓶废水清洗瓶子时先用碱

14、性洗涤剂浸泡，然后用压力水初洗和终洗。瓶子 清洗时，水屮含有残余碱性洗涤剂、纸浆、染料、浆糊、残酒和泥砂等。碱性洗涤剂 定期更换，因此，废碱性洗涤剂应先进行单独处理。所以可以考虑将洗瓶废水的排出 液经处理后储存起来，用来调节废水的值，这可以节省污水处理的药剂用量。本设计针对啤酒工业废水进行。1.3设计范围和原则设计原则为(1) 节省用地：由于土地资源紧张，故废水处理站尽量布置紧凑。(2) 采用先进成熟可靠、节省投资的技术：环境污染口趋严重，越来越引起人们 的关注，各种环保技术也相继问世，然而许多环保技术仍需要实践检验，在选择处理 技术时，必须采用先进成熟可靠、节省投资的技术。(3) 建筑布局实

15、用美观：水处理构筑物建筑布局首先考虑的是其实用性，同时， 水处理构筑物的布局和外形也要有一定的美观性，即要和当地环境和建筑相协调，又 要独树一帜，别具一格。(4) 节约运行费用：运行费用主要包括能源消耗、药品消耗、设备损耗和维修费 用。为了降低运行费用，我们在设计时，结合工程使用情况，选择一些性能好、能耗 低、使用寿命长的设备，在工艺条件许可和确保岀水水质的情况下，尽量减少药品的 投加，尽量采用动力少的工艺。(5) |z|动控制：为了减轻操作人员的劳动强度，最大限度地减少人为因素的影响， 在设计过程中针对工艺的需要配置自动控制系统，以提升操作条件和管理水平。设计范围为一般清洗废水经格栅、调节池

16、、uasb反应器、生物接触氧化池、二沉池、消毒 池，污泥浓缩池、板框压滤机。仁4处理规模及出水水质参照同类企业的废水水质介绍，确定原水水质的设计参数如下: 设计流量4500m3/d水质 codcr 5200mg/l bod5 3400mg/lss 185mg/l nh4+-n 4.2mg/l磷酸盐1.8mg/l ph 78水温20 °c废水经过处理后达到污水综合排放标准一级标准a：phbod5ss6710mg/l10mg/lcodcrnh4+-ntp50mg/l5mg/l0.5mg/l5设计技术任务要求:本次设计是根据学校下达的毕业设计任务书而完成。本次设计的原则是缩短工艺，节省投资

17、，因地制宜，减少占地面积，运行管理维护方便。本次设计的范围只包括污水处理系统部分，不包括污水收集管道部分。1.5.1污水处理系统方案的比较(1) 污水处理系统规模确定(2) 污水处理系统投资及运行费用估算(3) 污水处理系统方案综合比较1.5.2污水处理系统设计计算(1) 污水处理构筑物的设计计算(2) 污泥处理构筑物的设计计算(3) 污水处理系统平面布置(4) 污水处理系统高程计算。1.5.3设计图纸绘制(1) 污水处理厂平面布置图(2) 污水、污泥处理工艺流程图(3) 主要构筑物工艺设计图(4) 主要单体构筑物大样图。1.5. 4污水处理系统概预算(1) 污水处理厂土建工程概算表(2) 污

18、水处理厂设备、安装工程概算表(3) 污水处理厂其它工程费用概算表(4) 污水处理厂总概算表。1.5.5设计说明书、计算书编制(1) 设计说明书编制(2) 设计计算书编制。16平面布置原则废水站总平面布置遵循以下原则：(1) 满足占地要求，采用合理结构设计；(2) 与厂区总体规划相衔接，并与周边环境相协调；(3) 满足工艺要求并按照不同功能分区布置，用绿化带隔开；(4) 废水站功能明确，构筑物布置紧凑，力求经济合理利用土地，减少占地面积；(5) 处理构筑物之间间距的确定，考虑各管道施工维修方便；(6) 按照建成范围或废水站要求，进行绿化布置，并采取绿化措施进行隔离。在 废水站内各个构筑物、建筑物

19、的周围及废水站周围进行绿化，既美化了环境，又对整 个废水站的建筑起到了烘托作用。(7) 尽量使废水处理站布局紧凑，以节省用地。废水站平面布置除了遵循上述原则外，具体还应根据城市主导风向、进水方向、 排水具体位置、工艺流程特点及站址地形、地质条件等因素进行布置，既要考虑流程 合理、管理方便、经济实用，还要考虑建筑造型、厂区绿化与周圉环境协调等因素。17废水站高程布置(1)废水将一次提升后借重力流经各处理构筑物，并尽量减少提升高度节约能源。（2）废水站设计地面标高与周围场地道路标高相匹配，尽可能减少土方量。2工艺选择与论证2.1设计任务uasb+生物接触氧化处理啤酒废水。2. 2工艺论证与分析2.

20、2.1工艺论证啤酒废水中主要含有糖、醇类等有机物，废水的bods/cod值约0.670. 80,易于生化降解。国内外广泛采用生化处理工艺，其屮包括好氧生物处理、厌氧生 物处理、好氧与厌氧联合生物处理方法。从目前实施并运行的装置来看，应用最为广 泛的是好氧牛物处理，常采用的方法有活性污泥法及其改进形式和牛物接触氧化法。 厌氧生物处理除有传统消化池应用生产外，一些新工艺如uasb等止在逐渐被用于糖 化、发酵工序的高浓度废水生产性实验研究，出水与低浓度制麦、包装废水混合后作 进一步好氧处理。（1）好氧生物处理好氧牛物处理是指在氧气充足的条件下，利用好氧微生物的牛命活动氧化啤酒废 水中的有机物，其产物

21、有二氧化碳、水及能量。但由于此法没有考虑到废水中有机物 的利用问题，因此处理成本较高。a活性污泥法于1914年由英国人lock-ett和ardernh实验成功，在屮、低 浓度污染物有机废水处理中，其技术分支较为广泛，也是使用最多，运行可靠最为成 熟的方法。活性污泥法对于处理低浓度有机废水是使用最多、运行可靠的废水处理方 法，具有处理效果好、投资较少，占地面积少，处理效果好等优点，适用于大中城市 啤酒厂采用。但活性污泥法在运行中易岀现污泥膨胀问题，且污泥产量高，处置麻烦， 不耐冲击负荷，基建运行费用也比较高。a sbr法（序批式活性污泥法）是一种改进型的活性污泥法，它是由原始的间歇 式污泥法发展

22、而来。与其他活性污泥法相比，sbr法没有设置二沉池和污泥回流设备, 布置更为紧凑，占地面积少，基建及运行费用较低，不易发生污泥膨胀问题，耐冲击 负荷，处理效果稳定。sbr法能有效地去除啤酒废水中的有机污染物，当进水cod浓 度为10002000 mg/l时，处理后出水达国家排放标准。该方法特点是进水、曝气、 沉淀、排水均在一个池中顺序完成，废水分批处理，运行灵活，能有效地抑制污泥膨 胀问题，剩余污泥量少且浓缩脱水性能好，耐冲击负荷，工作稳定，基建运行费用低。 与常规活性污泥工艺相比，在同样进出水水质前提下，基建投资、运行费用以及占地 面积均可减少20%左右。b cass工艺是一种改良型的间歇式

23、活性污泥法工艺，适用于有脫氮除磷要求的 城市污水及某些工业废水的处理。它具有工艺流程简单、处理效果稳定、占地面积小、 投资及运行费用低、耐冲击负荷和脱氮除磷能力强等优点，有广阔的发展前景。但也 存在着：.缺乏科学的设计依据；关键部件的质量不过关；控制不佳；.cass 工艺主要适用于有脱氮除磷要求的工艺。b生物膜法是人们模仿土壤的自净过程而创造出來的，并很早被人们应用于废 水生物处理。其运行原理是，生物滤池内填有某种附着粘菌的介质，废水流过滤池时 与粘菌相接触，其中的污染物将被这层牛物膜去除。低负荷牛物滤池用于麦芽废水的 生物处理，效果相当好，boa去除率达94. 4%97. 3%,其缺点是滤料

24、表面生长藻类, 很快使滤池堵塞。生物膜法主要有生物接触氧化法和生物转盘。a生物接触氧化法处理啤酒废水在国内应用很普遍，该工艺综合了活性污泥法 和生物膜法的优点，克服了它们的缺点，其主要优点是处理能力大，耐冲击负荷能力 强，占地面积少，污泥生成量少，无污泥膨，处理成木较低，运行管理方便等，但处 理效果一般不及活性污泥法，建筑费用也较高。b生物转盘法是较早用来处理啤酒废水的方法，它具有的优点有处理效果比较 稳定，运彳亍费用低，动力消耗，耐冲击负荷，无污泥膨胀等，但前期基建投资高，受 气温变化影响大，不适于气温偏低的地区使用。综上所述，牛物膜法不同于活性污泥法的最大优点是不存在污泥膨胀问题。因为 生

25、物膜是附着在固体滤料表面上，微生物固着表面生长，而在活性污泥法中，微生物 悬浮于液体之中生长。因此对生物膜法来讲，不会引起污泥膨胀问题。总之，生物膜 法和活性污泥法相比，具有运转管理相对方便，而且剩余污泥量亦较少等优点。因而 生物膜法在啤洒废水生物处理工程中，尤其在处理一般规模的场合下，已受到很多厂 家欢迎并予以采用。c其它好氧生物处理法 在国内建成投产的啤酒厂废水处理设施中，有采用活 性污泥法与生物膜法串联的二级生物处理工艺。如上海华光啤酒厂采用“生物转盘+ 曝气池”工艺，cod去除率达98%。啤酒厂采用“塔滤+曝气池”工艺，cod去除率96% 这说明两级生物处理能提高处理效率，改善出水水质

26、，环境效益好，但两级都采用好 氧工艺，势必增加能耗，工艺流程长，设备多，管理不方便，建设和运转费用比较高。 如果考虑废水的回用，在二级生物处理后再加上砂滤和消毒，对于水源紧缺的北方地 区大中型啤酒厂有很好的环境和经济效益。(2)厌氧生物处理厌氧生物处理是在无氧条件下，靠厌气细菌的作用分解有机物，它适于高浓度有 机废水(cod(r>2000mg/l b0d3> 1000mg/l)0经过实践证明，这类反应器完全适用于处理 啤酒废水，而且厌氧消化工艺相似于啤酒酿造、发酵生产工艺。与好氧生物处理相比， 厌氧生物处理的优点有：动力消耗低、剩余污泥量少、处理设备较便宜、能降解某些 好氧处理难于

27、降解的物质。其缺点分别是：厌氧污泥增殖缓慢、出水水质差、操作控 制复杂以及废水浓度较低时产生的cm回收价值小等。因此，厌氧生物处理啤酒废 水己经受到了越来越多的关注。a升流式厌氧污泥床(usab)是利用厌氧微生物降解废水中的有机物，其主体分 为配水系统，反应区，气、液、固三相分离系统，沼气收集系统四个部分。所具有的 优点有：负荷高，对水温、ph值、cod浓度的抗冲击负荷能力大，水力负荷能满 足要求，反应器对不利条件的抗性增强；去除率高，处理效果好，可省去搅拌和回 流污泥所需设备能耗；能耗低，可去除60%以上的有机污染物，可大幅度减轻后续 好氧处理负荷，简化了工艺，节约了投资和运行费用；可回收沼

28、气，不需要加填料 载体，提高了容积利用率，避免了堵塞。鉴于以上优点，该工艺完全适用于高浓度啤 酒废水的治理。b内循环(internal circulation, 1c)厌氧反应器是在uasb反应器的基础上发展而 来的，和uasb反应器一样，可以形成高生物活性的厌氧颗粒污泥，但不同的是这种 反应器内部述能够形成流体循环。此类反应器高度约为1625米，容积负荷为普通 升流式厌氧污泥床(uasb)的4倍左右，占地而积少，基建投资省，有机负荷高，抗冲 击负荷能力强，运行稳定性好。c 厌氧附着膨胀床采用小粒径的固体颗粒作载体，为厌氧微生物附着生长提供 了巨大的比表面，既可滞留大量的活性污泥，乂可使其相对

29、疏散减少生物膜的厚度, 增强微生物的活性。(3) 自然生物处理啤酒废水的白然生物处理方法有氧化塘和土地处理法。氧化塘工艺一般可分为四种：兼性塘、厌氧塘、好氧塘和曝气塘。一般来说，厌 氧塘、兼性塘和好氧塘串联使用，从工艺设施构造和运行管理来看，这是较经济的一 种处理方法，而且处理效果也令人满意，只是有些气味。经氧化塘法工艺处理后的啤 酒工业废水，出水codcr浓度为100150mg/l, b0d5浓度3090mg/l, ss浓度为 3090mg/l,出水水质可达到国家二级排放标准。氧化塘基建投资小，运行费用低, 维护简便，cod、bods去除率可达80%90%,但是氧化塘工艺要实施必须占用有较

30、大面积，这也就成为了它基建费用的主要内容。因而选择此类工艺主要取决于当地实 际情况。对于地处郊外的小型啤酒厂，氧化塘法是比较经济简单的方法。氧化塘还可 作为好氧或厌氧生物处理的后处理，以提高出水水质。如果啤酒厂附近有适当土地, 可以采用土地处理法，废水经沉淀等预处理后，或灌溉农hl或土地处理。(4) 物理化学处理生化法处理啤酒废水投资大，工艺长管理复杂，这种方法运行费用高，且沉渣量 大,处置麻烦，作为生物处理后的辅助处理方法是经济可行的。膜一生物反应器(ibr) 是90年代兴起的一种废水生化处理的新技术，它是用膜组件替代传统二沉池进行固 液分离的一种新型高效废水处理技术，与传统的活性污泥法相比

31、，膜一生物反应器具 有污染物去除效率高、出水水质稳定、装置容积负荷大、设备占地面积小、传氧效率 高、污泥产量低、操作运行简便等优点。目前，国内由于对膜一生物反应器的研究起 步较晚，但据近年来的实验报道，膜一生物反应器对啤酒废水的cod和nh3-n具有 良好的处理效果，去除率分别为96. 13%和99.33%,远远高于相同试验条件下的普通 活性污泥法。它已成为一项值得研究和推广的新型生物反应器处理技术。(5) 好氧与厌氧联合生物处理厌氧一好氧处理工艺的特点：采用此工艺可使处理能力增加12倍；此工 艺回收的沼气经锅炉燃烧后所产生的蒸汽可供维持啤酒发酵温度利用，可降低能源消 耗；此工艺提供了工艺稳定

32、性；运用这种处理方法可减少氮和磷的补充费用； 此工艺减少了剩余污泥的处理、处置费用；它减少了处理装置的总体积；节省了 能源，确保生态和经济效益；可减少污泥脱水的药剂费用。厌氧一好氧处理工艺的去除效果：cod去除率可达93%,甲烷产量(75%纯甲烷)可 达 4300m3/doa 酸化一sbr法处理啤酒废水：其主要处理设备是酸化柱和sbr反应器。这 种方法在处理啤酒废水时，在厌氧反应屮，放弃反应时间长、控制条件要求高的甲烷 发酵阶段，将反应控制在酸化阶段，这样较之全过程的厌氧反应具有以下优点：. 由于反应控制在水解、酸化阶段反应迅速，故水解池体积小；.不需要收集产牛的 沼气，简化了构造，降低了造价

33、，便于维护，易于放大；.对于污泥的降解功能完 全和消化池一样，产生的剩余污泥量少。同时，经水解反应后溶解性cod比例大幅度 增加，有利于微生物对基质的摄取，在微生物的代谢过程屮减少了一个重要环节，这 将加速有机物的降解，为后续生物处理创造更为有利的条件；.酸化一sbr法处理 高浓度啤酒废水效果比较理想，去除率均在94%以上，最高达99%以上。b uasb+生物接触氧化工艺处理啤酒废水：此处理工艺中主要处理设备是上流 式厌氧污泥床和好氧接触氧化池。由于增加了厌氧处理单元，该工艺的处理效果非常 好。上流式厌氧污泥床能耗低、运行稳定、出水水质好，有效地降低了好氧生化单元 的处理负荷和运行能耗（因为好

34、氧处理单元的能耗直接和处理负荷成正比）。好氧处理 （包扌舌好氧牛物接触氧化池和斜板沉淀池）对废水中ss和cod均有较高的去除率，这 是因为废水经过厌氧处理后仍含有许多易生物降解的有机物。整个工艺对cod的去除 率达96.6%,对悬浮物的去除率达97. 3%98%，该工艺非常适合在啤酒废水处理中推 广应用。c内循环uasb技术是在普通uasb技术的基础上增加-套内循环系统，它包 扌舌回流水池及回流水泵。uasb反应器的岀水水质一般都比较稳定，在回流系统的作 用下重新回到配水系统。此处理工艺主要有以下特点：其运行结果表明codcr总去 除率高达95%以上。由于采用的是内循环uasb反应器和氧化沟工

35、艺串联组合的 方式，可根据啤酒生产的季节性、水质和水量的情况调整uasb反应器或氧化沟处 理运行组合，以便进-步降低运行费用。d uasb+sbr法处理工艺与水解酸化+sbr处理工艺相比有以下优点： 节约废水处理费用。uasb取代原水解酸化池作为整个废水达标排放的一个预处理 单元，削减了全部进水cod的75%,从而降低后续sbr池的处理负荷，使sbr池在 废水处理量增加的情况下，运行周期同样为12 h,废水也能达标排放。节约污泥 处理费用。废水经过uasb处理后，75%的有机物被去除，使sbr处理负荷大大降低， 产泥量相应减少。通过比较发现uasb+生物接触氧化法不仅工艺简单、运行费用低，而且

36、岀水水质 稳定。本方案采用uasb+生物接触氧化法处理，主要工艺流程为：废水分类收集至高 浓度调节池与低浓度调节池，然后用泵提升至uasb反应器，在uasb反应器屮形成 沉淀，废水在反应器中进行固液分离，再进入二沉池，达到污水综合排放标准中 的一级标准后排入城市管网，uasb反应器以及二沉池中的污泥用污泥抽吸泵抽至污 泥池，进行污泥脱水处理，另一部分污泥进行回流。具体工艺原理为：啤酒工业废水经管道统一收集后，经过格栅去除大颗粒悬浮物，进入调节池屮进 行水量和水质的混合。在调节沉淀池上装有ph检测仪可以直接检测到ph的大小，然 后自动调节里面的ph,使ph值调到合适的范围，水量水质调节好后；经污

37、水提升泵 作用后进入沉砂池祛除大部分污泥及其悬浮物随后被引入uasb反应器的底部，向 上流过由絮状或颗粒污泥组成的污泥床。随污水与污泥相接触而发生厌氧反应，废水 中的有机物经大量微生物的共同作用，产生沼气（主要是甲烷和二氧化碳）引起污泥 床搅动。在污泥产生的气体中有一部分附着在污泥颗粒上，自由气泡附着在污泥颗粒 上的气泡上升至反应器的顶部。污泥颗粒上升撞击到脱气挡板的底部，这引起附着的 气泡释放；脱气的污泥颗粒沉淀回到污泥层的表面。自由气体和从污泥颗粒释放的气 体被收集在反应器顶部的集气室内。液体中包含一些剩余的固体物和生物颗粒进入到 沉淀室内，剩余固体和生物颗粒从液体屮分离并通过反射板，落回

38、到污泥层的上面。从uasb反应器中逸岀的上清液流过生物接触氧化池，废水与氧化池中的生物膜 相接触，其中的牛物膜是由细菌、真菌和原牛动物组成的牛物膜呈蓬松结构，具有很 大的表面积和很强的吸附能力。栖息在生物膜中的微生物以吸附和沉积在膜上的有机 物为营养，将一部分有机物合成为细胞物质，成为生物膜中新的活性物质；另一部分 成为分解代谢的产物，在分解代谢过程屮放出能量，供微生物繁殖生长，生物膜老化 脫落后进入污水中，在二次沉淀池中沉淀下来成为污泥，之后一部分做污泥回流，另 外一部分污泥浓缩干化脱水后制成泥饼外运出去。其次二沉池的澄清水经过消毒池作 用后排岀池外。本方案中的啤酒废水以有机悬浮物为主，通过

39、uasb+生物接触氧化法可以得到很 好的去除效果。工艺流程见图2. 1污泥回流泥饼外运图2. 1废水处理工艺流程图2. 2. 2各构筑物和设备的选择2. 2. 2.1各构筑物的选择(1) 格栅格栅是一种最简单的过滤设备，由一组或多组平行的金属栅条制成的框架，斜置 于废水流经的渠道中，用于截留废水中粗大的悬浮物或漂浮物，防止其后处理构筑物 的管道阀门或水泵堵塞。 格栅的栅条间隙当采用机械清除栅渣，栅条间隙为1625mm；采用人工清 除栅渣，栅条间隙为2540mmo若泵站前格栅间距不大于25mm,则后续处理不用再 设置格栅。 格栅栅条断面形状栅条断面形状主要有正方形、圆形、矩形、带半圆的举行、 两

40、头半圆的矩形。 清渣方式 栅渣的清除方法，一般按所需清渣的量而定。每日栅渣量大于 0. 2m3时，应采用机械格栅除渣机；小于02n?时应采用人工清渣。通过分析比较， 本工艺选择格栅间隙为15mm.断面为锐边矩形的格栅。(2) 沉砂池的选择沉砂池分离的沉淀物质多为颗粒较大的砂子，沉淀物质比重较大，无机成分高, 含水量低。污水在迁移、流动和汇集过程屮不可避免会混入泥砂。污水屮的砂如果不 预先沉降分离去除，则会影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损机泵、堵塞管网, 干扰甚至破坏生化处理工艺过程。沉砂池有三种形式：平流式、曝气式、涡流式平流式矩形沉砂池是最常用的形式，具有构造简单、处理效果较好的优点。

41、曝气沉砂池是从池子一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向恒 速环流；其优点是通过调节曝气量，可以控制污水的旋转速度，使除砂效率稳定，受 流量影响较小，同时还对污水起预曝气作用。涡流式沉砂池是利用水力涡流，使泥砂 和有机物分开，以达到除砂的目的；该池型具有基建，运行费用低和除砂效果好的优 点。经过比较，本设计采用的是平流式沉砂池对啤酒废水进行处理。(3) 沉淀池的选择沉淀池是分离悬浮物的一种主要处理构筑物，用于水及废水的处理，生物处理的 后处理以及最终处理。沉淀池按其功能可分为进水区、沉淀区、污泥区、出水区及缓 冲层等五个部分。进水区和出水区是使水流均匀地通过沉淀池。沉淀区也

42、称澄清区, 是可沉降颗粒与废水分离的工作区。污泥区是污泥贮存、浓缩和派岀的区域。缓冲区 是分隔沉淀区和污泥区的水层，保证已沉降颗粒不因水流搅动而再行浮起。常用沉淀池的类型有：平流式沉淀池、辐流式沉淀池、竖流式沉淀池和斜板(管) 沉淀池四种。各种沉淀池的优缺点及适用条件见表2-3表2-3不同池型的沉淀池优缺点及适用条件比较表类型优点缺点使用条件平流式1. 沉淀效果好2. 对水量和水温的变化有较强的适应能力3. 处理流量大小不限4. 平面布置紧凑1. 池子配水不易均匀2. 采用多斗排泥时，每个泥斗需单 设排泥管排泥，操作工作量大。釆 用机械排泥时，设备和机件浸于水 屮，易锈蚀1.适用于地下水位 较

43、高和地质条件较 差的地区2大、中、小型水厂 及废水处理厂可采 用竖流式占地面积小排泥方便，运行管理简单1. 池深大，施工困难2. 对水量和水温变化的适应性较差，池径不宜太大适用于小型废水处理厂（站）辐流式对大型废水处理丿（5力 n?/d）比较经济适用，机械 排泥设备已定型化，排泥较 方便1排泥设备复杂，要求具有较高的运行管理水平2.施工要求质量高1. 适用于地下水位 较高的地区2. 适用于大、中型水 厂和废水处理厂斜板式1.沉淀效率高、停留时间短、 占地少等1造价较高，废水处理中应用不普遍可用于各种规模水适用于需保温的低温的地区最后经过比较，木设计:初沉池选用辐流式初次沉定池二沉池选用向心式辐

44、流沉淀池向心辐流式沉淀池是圆形，周边为流入区，而流出区既可设在池中心，也可设在 周边。由于结构上的改进，在一定程度上可以克服普通辐流式沉淀池的缺点。向心辐 流式沉淀池有5个功能区，即配水槽、导流絮凝区、沉淀区、出水区和污泥区。配水槽设于周边，槽底均匀开设布水孔及短管。导流絮凝区：作为二次沉淀池的时候，由于设有布水孔及管道，使水流在区内形 成回流，促进絮凝作用，从而可提高去除率；且该区的容积较大，向下的流速较小, 对底部沉泥污冲击现象。底部水流的向心流动可将沉泥推入池中心的排泥管。最佳出 水槽位置是设在r处（即周边进、出水），也可设在r/3或r/4处。（4）污泥处理和处置污泥处理的目的是降低含水

45、率，使其变流态为固态，同时减少数量,稳定有机物， 使其不易腐化，避免对环境造成二次污染。污泥处理的主要方法有污泥调理，污泥浓 缩，污泥消化，污泥脫水和干化。污泥调理的目的是要克服水合作用和静电排斥作用，增大污泥颗粒，使其易于浓 缩和过滤。常用的污泥调理方法有加药调理，淘洗，加热，冷冻等。污泥脱水的作用是去除污泥中的毛细水和表面附着水，从而缩小其体积，减轻其重量。经过脱水处理，污泥含水率可从96%降到60%80%,其体积为原体积的 1/101/5,有利于运输和后处理。机械脱水是污泥脱水的主要方向。污泥机械脱水的方法有真空吸滤法、压滤法和 离心法等。常用的污泥脱水机械有真空转鼓过滤机、自动板框压滤

46、机、滚压带式压滤 机、离心脱水机四种。表2-4与表2-5列岀了四种机械脱水设备的性能比较。主要 的脫水机械有转筒式离心机，板框压滤机和带式压滤机。表2-4四种机械脱水设备性能比较真空转股过滤机自动板框压滤机滚压带式压滤机离心脱水机脱水泥饼含水量/%75 8065 7070 8070 80运行情况连续操作口动控制间歇操作自动控制连续操作口动控制连续操作自动控制附属设备多较多较少较少操作管理工作量小人小小投资费用较高高较低较高运行费用四种方式运行费用基本接近适用场合小型污水厂初沉污泥和消化污泥屮、小型污水厂各种污泥大、中型污水厂初沉污泥、消化污泥、腐殖污泥大、中型水厂各种污泥表2-5 污泥脱水设备

47、比较表方式优点缺点板框压滤机脱水效果好，需投加的助凝剂少，污泥处理费用低劳动强度教大，自动化程度低，占地面枳较大带式压滤机自动化程度咼，污泥含水率佼低滤带要求高，压力控制不当易产生跑泥现彖，需投加的助凝剂较多离心脱水机自动化程度高，需投加的助凝剂适中，能连续运行污泥含水率较高经过分析比较，再结合本工艺的设计原则，本设计决定选用带式压滤机。该设备 的特点是可以连续生产，机械设备较简单，动力消耗少，无需高压泵和空压机，已广 泛用于污泥的机械脱水。该设备由滚压轴及滤布带组成，压力是假在滤布带上，污泥 在两条压滤带见挤压，由于滤布的压力和张力使污泥脱水。（5）uasb反应器uasb反应池由进水分配系统

48、、反应区、三相分离器、出水系统、排泥系统及沼 气收集系统组成。 进水配水系统 该系统的形式有树枝管、穿孔管以及多点多管三种形式，其 功能是保证配水均匀和水力搅拌。 反应区 包括颗粒污泥区和悬浮污泥区，是uasb的主要部位，有机物主要 在这里被分解。 三相分离器由沉淀区、回流缝合气封组成，其功能是将气体（沼气）、固体（污泥）和液体（废水）分开，它的分离效果将直接影响反应器的处理效果。 出水系统 把沉淀区处理过的水均匀地加以收集，排出反应器，常用出水堰 结构。 气室 也称集气罩，作用是收集气体。 排泥系统排泥系统的功能是定期均匀地排除反应区的剩余厌氧污泥。根据 不同废水水质，uasb反应器的构造有

49、所不同，主要可分为开放式和封闭式两种；按 外形来分，主要有方形和圆形两种。依据本设计的水质条件，本设计选择圆形封闭式 uasb反应器。uasb反应池的优点有：沉降性能良好，不设沉淀池，无需污泥回流；不填 载体，构造简单节省造价；由于消化产气作用，污泥上浮造成一定的搅拌，因而不 设搅拌设备；污泥浓度和有机负荷高，停留时间短。（6）生物接触氧化池a氧化池简介废水经uasb厌氧处理后述不能达到国家排放标准，尚需进行深度处理。由于废 水屮的cod浓度还比较高，必须通过好氧生物降解废水屮的有机物。为保证好氧处理 效果，采用生物接触氧化工艺。在生物接触氧化系统中设有半软性填料，通过微孔曝 气器曝气充氧培养

50、微生物，废水与长满生物膜的填料相接触，大部微生物以生物膜的 形式固定在填料上厂部分悬浮生长在水中；在曝气冲刷作用下，老的生物膜不断脱落， 新的生物膜不断生长，促进生物膜的新陈代谢。填料上的有机物以废水中的有机物为 食物，分解为co2和h20,从而降低了废水中的有机物浓度，使废水得到净化。生物接触氧化工艺是近年来国家推荐广泛使用的工艺，它具有以下特点： 由于填料比表面积大，池内单位容积的生物固体量较高，因此具有较高的容 积负荷。 由于接触氧化池内生物固体量多，水流属于完全混合型，对水质水量的骤变 有较强的适应能力。 当容积负荷较高时，其f/m比可以保持在一定水平，污泥产量低，而且大多 为脱落的生

51、物膜，易脱水处理，不需要污泥冋流。b氧化池的型式目前，国内外接触氧化池的池型，按充氧与接触方式分，有（填料）外曝气分流式 和（填料下）均匀曝气混流式量大类，或简称分流式和混流式。外曝气分流式曝气池, 在池的屮心或池一边空隔间内进行曝气充氧，大量气体在水面分离后，水流再由外向 内循环通过填料，与生物膜接触和供氧。均匀曝气混流式则直接在填料下曝气并力求 布气均匀，水汽混流直接与生物膜接触和供氧。另外，还可按受压力方式分为重力式和加压式。国内外总的趋势是向均匀曝气混 流式发展。分流式接触氧化池的主要特点是：废水在单独的间隔内进行激烈的曝气和充氧, 而在安装填料的另一间隔内，废水慢慢的流经填料同生物膜

52、接触。这种外循环方式使 废水反复的通过充氧与接触两个过程，供氧与供给微牛物营养的状况是良好的，有利 于微生物的生长繁殖。但是这类装置的填料间水流流动缓慢，冲刷力小，生物膜只能 自行脱落，更新速度慢，而且容易堵塞，处理效率较低，在bod负荷较高的二级废 水处理屮一般较少采用。在国内，一般采用均匀曝气混流式。这种形式的特点就是直接在填料底部曝气、 充氧，生物膜受到迅速上升流的强力搅拌和更新，使生物膜保持较高的活性，乂能克 服填料的堵塞现象。另外，上升气流不断地撞击填料，使气泡破裂，直径减小，增加 了接触面积，可提高氧的转移效率，降低电耗。一般，当处理水量较小时，可用整体安装，方便施工。旋转型曝气应

53、该属于混流式的一种。在接触氧化法中曝气不仅是充 氧的手段，也是生物膜在大量生长后赖以正常更新脱落和维持生物膜活性的必要条件。 采用旋转曝气方式，有可能按牛化需氧量设计，知识周期性的在氧化池的各部分保持 足够的惬气强度，以节省能耗。根据设计要求与条件，本设计选择均匀曝气混流式氧化池。c填料的选择填料是生物膜附着生长的载体，其性能的好坏直接影响到生物接触氧化法效能的 发挥，以及与运行管理的方便与否。同时填料的费用在生物接触氧化法的基建费用中 占有较大的比重，所以填料选用还关系到接触氧化法技术的经济性。通常对接触氧化填料的要求有:有一定的生物膜附着力；比表而积大，孔隙率大； 水流流态良好，利于发挥传

54、质效应；阻力小，强度大，不易发生塌陷断裂等物理性破 坏；化学和生物稳定好，经久耐用；要求生物膜脱落比较方便，悬浮物截留能力低， 不需频繁反冲洗，运行管理方便；不溶出有害物质，不引起二次污染；与水的密度相 差不大，不增加氧化池结构荷重；形状规则，尺寸均一，在填料间形成均一的流速； 货源充足，价格便宜，运输和安装施工方便。载体填料按形状分为蜂窝状、束状、波纹状、圆环辐射状、板状、网状、球状等； 按特性分为硬性、半软性、软性、软性和半软性的组合型以及弹性等；按材质分为塑 料、玻璃钢、纤维填料等。目前国内常用的是软性、半软性、组合和弹性填料。从性 能价格比来看，弹性填料最为合理。本着经济合理、耐磨实用

55、的原则，本工艺选择半软性填料。半软性填料是一种具 有特殊结构性能和水力性能的填料，它具有较强的再行布水、布气能力、又有切割气 泡的作用，生物膜在其上易生长脱落。脱落的生物膜呈细碎状，使填料不易堵塞。填 料在有水流或气流的冲击下能保持木身的形状，乂具有一定的变形能力，在无水流或 气流的冲击下亦能保持自身的开关，在各种生物膜法废水处理装置中具有较广泛的应 用。半软性填料系高分子聚合物制成，具有耐腐蚀、耐生物降解，使用寿命长，有良 好的布气、布水性能等特性。在接触氧化池内使用时对有机物去除率高、穿质效果好、 脱膜容易，氧的利用率高。在牛物滤塔、冷却塔内使用时，具有对水体进行多次再分 布，延长停留时间

56、，不堵塞生物膜相好等特点。同蜂窝、立体波纹、鲍尔环等填料相 比，具有价格便宜，运输、组装方便，使用寿命长等优点。d曝气系统的选择对曝气系统总的要求是，能使水流均匀地流经氧化池和载体填料，充氧效果好, 能耗低，维护管理方便。按曝气和填料的关系分为在填料外曝气和填料下均匀曝气两 种。目前国内常用均匀曝气，这种曝气可以提高氧的利用率。按供气方式分有鼓风曝 气、机械曝气和射流曝气。冃前国内用得较多的是鼓风曝气，这种曝气动力效率较高， 供气量较易控制，脫落生物膜沉淀性能较好。射流曝气在国内用得不多，这种方法氧 利用率较高，管理方便，噪声低，但动力效率较低，脱落生物膜易被击碎，质轻上浮。穿孔曝气管曝气系统扩散出来的气泡较大，氧的利用率较低，一般为5%6%,但 其阻力损失小，对水流的扰动程度较大，孔眼不易堵塞，且构造简单，施工安装、养 护管理方便。而微孔曝气器虽然氧的利用率高，一般为12%15%,但却易堵塞、破损， 运行一段时间后出气不易均匀，且当来水浊度较高时下部填料容易堵塞，应采用质