啤酒废水毕业设计

啤酒废水毕业设计啤酒废水毕业设计第一部分设计阐明书1绪论1.1概况伴随国内啤酒工业日益发展，建厂规模越来越大，啤酒废水的排放量成倍增长，污染强度逐日加剧，啤酒废水的处理问题已经提到日程上来。啤酒生产是耗水量最大的行业，一般国内每生产1吨啤酒约耗水15吨左右，产生废水12吨左右。啤酒废水的构成变动也极大，这取决于酿造过程中的多种不一样工序。啤酒生产的废水重要来自两个方面，一是大量的冷却水（糖化，麦芽冷却，发酵等），二是大量的洗涤水，冲洗水（多种罐洗涤水，瓶洗涤水等）。啤酒废水的有机构成一般是可以生物降解，重要是由糖、可溶性淀粉、乙醇、挥发性脂肪酸等构成，国内啤酒厂废水中CODcr含量为：1000～2500mg/L，BOD5含量为600～1500mg/L，可生化性强。pH值取决于CIP即在线清洗单元上所使用的化学物质的数量和类型(如苛性钠、磷酸、硝酸)。氮和磷的含量重要取决于原料的加工以及污水中废酵母存在量。啤酒废水富具有机物和一定浓度的悬浮颗粒固体(SS)，其中COD、BOD质量浓度高达数千mg／L,此外还具有大量的N、P无机盐，这些废物自身并无毒，但具有大量可被生物降解的有机物质，若不加治理直接外排，将导致地表水体，破坏水体的生态平衡，对环境导致严重污染，因此啤酒废水的处理势在必行。1.2设计原始资料某啤酒厂位于太湖周围某市，该厂的生产规模为10万吨啤酒/年，年生产日期为300天，啤酒废水的重要来源是糖化车间、发酵车间、灌装车间以及生产用冷却废水等。部分车间的定期消毒和冲洗地面也要排出某些废水。厂区也排出一定量的生活废水（工人数100人）。规定废水处理后到达《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业重要水污染物排放限值》（DB32-7/1072-）中的对应原则。2水量、水确实定2.1水量确实定2.1.1工业废水水量确实定根据查《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业重要水污染物排放限值》（DB32-7/1072-）中对应的原则。每生产1吨啤酒排放废水的限值为4.5吨，取4.2吨，符合原则，则该啤酒厂年产废水10万，10万m3×4.2＝42万m3，每天约为*****÷300＝1400m3。2.1.2生活污水水量确实定根据《建筑给水排水设计规范》有关规定：设计企业建筑时，管理人员的生活用水定额可取30～50L/人班；车间工人的生活用水定额应根据车间性质确定，一般宜采用（30～50）L/人班；用水时间宜取8h，小时变化系数宜取1.5～2.5。因此取每人生活定额为50L/人班，小时变化系数取2，排污系数取0.8，则每天生活污水的排放量为（50×2×0.8×100）／1000＝8m3。2.1.3处理规模及设计流量确实定由工业废水1400m3/d和生活污水8m3/d，可以确定该啤酒厂废水的水量为：1408m3/d，则取该啤酒厂废水的处理规模为1500m3/d；取时变化系数为2，则该啤酒厂的设计流量为35L/s。2.2水质确实定2.2.1进水水质确实定a.啤酒废水的来源啤酒废水重要来源有：麦芽生产过程的洗麦水、浸麦水、发芽降温喷雾水、麦糟水、洗汲涤水、凝固物洗涤水；糖化过程的糖化、过滤洗涤水;发酵过程的发酵罐洗涤、过滤洗涤水;罐装过程洗瓶、灭菌及破瓶啤酒;冷却水和成品车间洗涤水；以及来自办公楼、食堂等生活污水。如图所示：图1啤酒厂生产流程b.啤酒废水的特点啤酒生产过程用水量很大,尤其是酿造,罐装工序过程,由于大量使用新鲜水，对应产生大量废水。由于啤酒的生产工序较多，不一样的啤酒厂生产过程每吨酒的耗水量和水质相差较大.啤酒废水可分为如下几类：（1）清洁废水：冷冻机、麦汁和发酵冷却水等，这些水基本未受污染。（2）清洗废水：如清洗生产装置废水、漂洗酵母水、洗瓶机初期洗涤水、酒罐消毒废水、巴斯德杀毒喷淋水和地面冲洗水等，此类废水受到不一样程度的有机污染。冲洗废渣水，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，此类废水中具有大量的悬浮固体有机物。工段中将产生麦汁冷却水、装置洗涤水、麦糟、热凝固物和酒花糟。装置洗涤水重要是糖化锅洗涤水、过滤槽和沉淀槽洗涤水。此外，糖化过程还要排出酒花糟、热凝固物等大量悬浮物。（3）装酒废水：在灌装酒时，机器的跑冒滴漏时有发生，还常常冒酒，废水中掺入大量残酒。喷淋时由于用热水喷淋，啤酒升温引起瓶内压力增大，“炸瓶”现象时有发生，因此，在大量啤酒洒散在喷淋水中，循环使用喷淋水为防止生物污染而加入防腐剂，因此被更换下来的废喷淋水含防腐剂成分。（4）洗瓶废水：清洗瓶子时先用碱液洗涤剂浸泡,然后用压力水初洗和终洗。瓶子清洗水中具有残存碱性洗涤剂、浆纸、燃料、浆糊、残酒和泥砂等。碱性洗涤剂的更换，更换时若是直接排入下水道可以使啤酒废水呈碱性。因此废碱性洗涤剂应先进入调整池沉淀装置进行单独处理。因此可以考虑将洗瓶废水的排出液经处理后储存起来，用来调整废水的pH值。这样可以节省污水处理的药剂用量。根据啤酒生产的特点，各工段废水的污染物浓度可见下表：表2啤酒生产中各工段废水的污染物浓度废水种类浸麦废水糖化发酵废水灌装废水其他混合废水总排放混合污水占总排放量比例％2035405―pH6.5-7.55-76-96-76-8CODcrmg/L500-700BOD5mg/L200-400SSmg/L300-500800-3500100-200―350-800排放方式间歇排放间歇排放持续排放――3000-5000-3000100-800―1000-250070-450―800-1500水温为20-25℃，TN=30-70mg/L，NH3-N=30-40mg/L，TP=10-25mg/L。现根据生产现实状况及排水状况，确定啤酒生产排放的废水进水水质：表3啤酒废水进水水质水质原则（mg/L）进水CODBOD1050SS400TP12TN45NH3-N352.2.2出水水质确实定根据查《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业重要水污染物排放限值》（DB32-7/1072-）中对应的原则，以及《城镇污水处理厂污染物排放原则》（GB*****-）中对应的一级A原则，得到该啤酒厂污水排放的各项原则。表4啤酒废水出水水质水质原则（mg/L）出水CODBODSSTPTNNH3-N≤5≤80≤10≤10≤0.5≤152.3废水处理程度表5啤酒废水处理程度水质原则（mg/L）进水出水清除率（％）COD≤80≥96BOD1050≤10≥99SS400≤10≥97.5TP12≤0.5≥95.8TN45≤15≥66.7NH3-N35≤5≥85.73工艺选择啤酒厂废水中CODcr含量为：1000～2500mg/L，BOD5含量为600～1500mg/L，可生化性强。且具有一定量的凯氏氮和磷，会导致水体严重富营养化，破坏水体的生态平衡，对环境导致严重污染，因此啤酒废水的处理势在必行。一般CODcr（氧化剂氧化水中有机污染物时所需的含氧量。以mg/L为单位，其值越高，表达水污染越严重。）为1500～2500mg/L，BOD5（地面水体中的有机物经微生物分解所消耗水中溶解氧的总量，用mg/L表达。一般采用一定体积的水样在20℃条件下培养5天后，测定水体中溶解氧消耗的毫克数。）为1000～1500mg/L，BOD5/CODcr的比值为0.5-0.6，表明其可生化性很好，污染物中的有机物轻易降解。目前常根据BOD5/CODcr比值来判断废水的可生化性，即BOD5/CODcr0.3时易生化处理，当BOD5/CODcr0.25时可生化处理，当BOD5/CODcr0.25难生化处理。而啤酒废水的BOD5/CODcr的比值不小于0.3，因此，处理啤酒废水的措施多是采用好氧生物处理，也可先采用厌氧处理，减少污染负荷，再用好氧生物处理。目前国内的啤酒厂工业废水的污水处理工艺，都是以生物化学措施为中心的处理系统。3.1好氧生物处理好氧生物处理是在氧气充足的条件下，运用好氧微生物的生命活动氧化啤酒废水中的有机物，其产物是二氧化碳、水及能量（释放于水中）。此类措施没有考虑到废水中有机物的运用问题，因此处理成本较高。活性污泥法、生物膜法是好氧生物处理措施的两大类。3.1.1活性污泥法a.活性污泥法流程与原理经典的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统构成污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液从空气压缩机站送来的压缩空气。通过铺设在曝气池底部的空气扩散装置，以细小气泡的形式进入污水中，目的是增长污水中的溶解氧含量，还使混合液处在剧烈搅动的状态，呈悬浮状态。溶解氧、活性污泥与污水互相混合、充足接触，使活性污泥反应得以正常进行第一阶段。污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，是由于其巨大的表面积和多糖类黏性物质的作用同步某些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。第二阶段是微生物在氧气充足的条件下，吸取这些有机物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供应自身的增殖繁衍。活性污泥反应进行的成果，污水中有机污染物得到降解而清除，活性污泥自身得以繁衍增长，污水则得以净化处理。通过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。通过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中大部分作为接种污泥回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度，增殖的微生物从系统中排出，称为“剩余污泥”。实际上，污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。b.活性污泥法的重要分类活性污泥法的重要分为：氧化沟工艺活性污泥法；SBR工艺活性污泥法；深井曝气活性污泥法等。（1）氧化沟工艺重要类型包括：卡鲁塞尔氧化沟工艺；一体式氧化沟工艺；交替式氧化沟工；双沟交替式氧化沟工艺；三沟交替式氧化沟工艺等。卡鲁塞尔氧化沟氧化沟的构造：Carrousel氧化沟使用定向控制的曝气和搅动装置，向混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。因此氧化沟具有特殊的水力学流态，既有完全混合式反应器的特点，又有推流式反应器的特点，沟内存在明显的溶解氧浓度梯度。氧化沟断面为矩形或梯形，平面形状多为椭圆形，沟内水深一般为2.5～4.5m，宽深比为2:1，亦有水深达7m的，沟中水流平均速度为0.3m/s。氧化沟曝气混合设备有表面曝气机、曝气转刷或转盘、射流曝气器、导管式曝气器和提高管式曝气机等，近年来配合使用的尚有水下推进器。图2Carrousel氧化沟平面构造图卡鲁塞尔氧化沟处理污水的原理：最初的一般Carrousel氧化沟的工艺中污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。表面曝气机使混合液中溶解氧DO的浓度增长到大概2～3mg/L。在这种充足掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来清除BOD；同步，氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处在有氧状态。在曝气机下游，水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处在悬浮状态（平均流速0.3m/s）。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧，直到DO值降为零，混合液呈缺氧状态。通过缺氧区的反硝化作用，混合液进入有氧区，完毕一次循环。该系统中，BOD降解是一种持续过程，硝化作用和反硝化作用发生在同一池中。由于构造的限制，这种氧化沟虽然可以有效的清除BOD，但除磷脱氮的能力有限。（2）间歇式活性污泥法(SBR)：SBR是序列间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与老式污水处理工艺不一样，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代老式的动态沉淀。它的重要特性是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的关键是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。SBR工艺基本流程：SBR的关键部分是SBR反应池。它是按一定期间次序间接操作运行的反应器。所谓“序批间歇”有两个含义：一是运行操作在空间上是按序列、间歇的方式进行的。为匹配多数状况下废水的持续排放规律，必须两个或多种SBR池并联，按次序间接运行。二是每个SBR池的运行操作在时间上也是按次序排列、间歇运行的。一般可按运行次序将一种运行周期分为五个阶段：①进水期，②反应期，③沉淀期，④排水期，⑤闲置期。如下图所示：曝气/不爆气进水期曝气反应期静置，不曝气沉淀期排水排泥期污泥活化闲置期图3SBR工艺基本流①进水期：指从反应器开始进水至抵达反应器最大容积时的一段时间。在此期间可分为三种状况：曝气(好氧反应)、搅拌(厌氧反应)及静置。在曝气的状况下，有机物在进水过程中已经开始被大量氧化，在搅拌的状况下则克制好氧反应。对应这三种方式就是非限制曝气、半非限制曝气和限制曝气。运行是可根据不一样微生物的生长特点、废水的特性和要到达的处理目的，采用这三种不一样的进水方式。通过控制进水阶段的环境，就实现了反应器不变的状况下完毕多种处理功能。②反应期：反应的目的是在反应器内最大水量的状况下完毕进水期已经开始的反应。根据反应的目的决定进行曝气或搅拌，即进行好氧反应或缺氧反应。在反应阶段，通过变化反应条件，不仅可以到达有机物将解的目的，并且可以获得脱氮除磷的效果。③沉淀期：沉淀的目的是固液分离。本工序相称于二沉池。停止曝气和搅拌，污泥絮体和上清液分离。由于在沉淀时反应器内是完全静止的，在SBR系统中，这个过程比在CFS法中效果更高。沉淀过程一般是由时间控制的。沉淀时间一般在0.5-1h之间，甚至可以到达2h，以便于下一种排水工序污泥层保持在排水设备的下面，并且在排放完毕之前不上升超过排水设备。④排水期：排水的目的是从反应器中排除污泥的澄清液，一直恢复到循环开始时最低水位，该水位离污泥层尚有一定的保护高度。反应器底部沉降下来的污泥大部分作为下一周期的回流污泥。过剩的污泥可在排水阶段排除，也可在闲置阶段排除。SBR排水一般采用滗水器，滗水所用时间由滗水器来决定。一般不会影响下面的污泥层。⑤闲置期：沉淀之后到下个周期开始的时间为闲置期。根据需要可进行搅拌或曝气。在多池系统中，闲置的目的是在转向另一种单元前为一种反应器提供时间以完毕他的整个周期。在待机期间，根据工艺和处理目的，可以进行混合，清除剩余污泥，闲置期长短有原水量决定。排除剩余污泥是SBR运行过程中的另一种重要环节。它并不是5个基本过程，它是SBR工艺处理系统的工程设计之一，这是由于排放剩余污泥的时间不确定。与老式的持续式系统同样，排除剩余污泥的量和频率由运行规定决定。在SBR的运行过程中，剩余污泥排放一般在沉淀或闲置期间。SBR系统的一致特点是不需要回流系统，这就减少了机械设备和有关控制系统。变化运行参数可实现好氧→厌氧→缺氧状态，通过对这些状态的精确控制可实既有机物的有效清除。SBR反应池的工作原理：活性污泥法运用微生物清除有机物。首先需要微生物将有机物转化成二氧化碳和水以及微生物菌体，反应后需要将微生物保留下来，在合适时间通过排除剩余污泥从系统中除去新增的微生物。SBR是通过在时间上交替实现这一过程。它在流程上只设一种池子，将曝气池和二沉池的功能集中在该池子上，兼行水质水量调整、微生物降解有机物和固液分离等功能。SBR在时间上的交替运行就是它的工作方式，它是老式活性污泥法的一种变形，其反应机制以及污染物的清除机制和老式活性污泥法基本相似，仅运行操作不一样样。在SBR运行中，每个周期循环过程即进水、反应、沉淀、排水和闲置都是可进行控制的。每个过程与特定的反应条件相联络（混合/静止，好氧/厌氧），这些反应条件增进污水物理和化学特性有选择的变化，这些变化使污水得到了完全的处理。例如，珠江啤酒厂引进比利时SBR专利技术，废水处理时间仅需19～20h,比一般活性污泥法缩短10～11h，CODcr的清除率也在96%以上。扬州啤酒厂和三明市大田啤酒厂采用SBR技术处理啤酒废水，也收到了同样的效果。SBR法对废水的稀释程度低，反应基质浓度高，吸附和反应速率都较大，因而能在较短时间内使污泥获得再生。（3）周期循环活性污泥法(CASS):CASS(CyclicActivatedSludgeSystem)是周期循环活性污泥法的简称，又称为循环活性污泥工艺CAST(CyclicActivatedSludgetechnology)，是在SBR的基础上发展起来的，即在SBR池内进水端增长了一种生物选择器，实现了持续进水（沉淀期、排水期仍持续进水），间歇排水。设置生物选择器的重要目的是使系统选择出絮凝性细菌，其容积约占整个池子的10%。生物选择器的工艺过程遵照活性污泥的基质积累―再生理论，使活性污泥在选择器中经历一种高负荷的吸附阶段(基质积累)，随即在主反应区经历一种较低负荷的基质降解阶段，以完毕整个基质降解的全过程和污泥再生。该工艺以一定的时间序列完毕各个阶段的运行，其中由充水―曝气、充水―泥水分离、上清液滗除和充水―闲置等四个阶段并构成其运行的一种周期。各运行阶段的运行方式可根据水质和处理规定进行调整，如无反应充水（即进水时既不曝气也不搅拌）、无曝气充水混合、充水曝气及进水沉淀（为保证稳定的沉淀效果，在沉淀和排水阶段也可以不进水的方式运行,但此时需要两组CASS并联运行）等，一种运行周期结束后，反复上一周期的运行并由此循环不止。循环过程中，反应器内的水位随进水而由设计的初始最低水位逐渐上升至最高设计水位，因而运行过程中其实际运行容积是逐渐增长的（即变容积运行）。（4）深井曝气法：为了提高曝气过程中氧的运用率，节省能耗，加拿大安大略省的巴利啤酒厂、我国的上海啤酒厂和北京五星啤酒厂均采用深井曝气法（超深水曝气）处理啤酒废水。深井曝气实际上是以地下深井作为曝气池的活性污泥法，曝气池由下降管以及上升管构成。将废水和污泥引入下降管，在井内循环，空气注入下降管或同步注入两管中，混合液则由上升管排至固液分离装置，即废水循环是靠上升管和下降管的静水压力差进行的。其长处是：占地面积少，效能高，对氧的运用率大，无恶臭产生等。据测定，当进水BOD5浓度为2400mg/L时，出水浓度可降为50mg/L，清除率高达97.92%。当然，深井曝气也有局限性之处，如施工难度大，造价高，防渗漏技术不过关等。3.1.2生物膜法a.生物膜法原理由于生活污水中具有大量的有机成分，生物膜法依托固定于载体表面上的微生物膜来降解有机物，由于微生物细胞几乎能在水环境中的任何合适的载体表面牢固地附着、生长和繁殖。由细胞内向外伸展的胞外多聚物使微生物细胞形成纤维状的缠结构造，因此生物膜一般具有孔状构造，并具有很强的吸附性能。生物膜附着在载体的表面,是高度亲水的物质，在污水不停流动的条件下，其外侧总是存在着一层附着水层。生物膜又是微生物高度密集的物质，在膜的表面上和内部生长繁殖着大量的微生物及微型动物，形成由有机污染物一细菌一原生动物（后生动物）构成的食物链。生物膜是由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物和其他某些肉眼可见的生物群落构成。污水在流过载体表面时，污水中的有机污染物被生物膜中的微生物吸附，并通过氧向生物膜内部扩散，在膜中发生生物氧化等作用，从而完毕对有机物的降解。生物膜表层生长的是好氧和兼氧微生物，而在生物膜的内层微生物则往往处在厌氧状态。当生物膜逐渐增厚，厌氧层的厚度超过好氧层时，会导致生物膜的脱落，而新的生物膜又会在载体表面重新生成。通过生物膜的周期更新，以维持生物膜反应器的正常运行。b.生物膜法工艺类型：润湿型：生物滤池、生物滤塔、生物转盘；浸没型：接触氧化、滤料浸没在滤池中；流动床型：生物活性碳，砂粒介质悬浮流动于池内。生物接触氧化法是在微生物固着生长的同步，加以人工曝气。这种措施可以得到很高的生物固体浓度和较高的有机负荷，因此处理效率高，占地面积也不不小于活性污泥法。国内的淄博啤酒厂、青岛啤酒厂、渤海啤酒厂和徐州酿酒总厂等厂家的废水治理中采用了这种技术。青岛啤酒厂在二段生物接触氧化之后辅以混凝气浮处理，啤酒废水中CODcr和BOD5的清除率分别在80%和90%以上。在此基础上，山东省环科所改常压曝气为加压曝气（P=0.25～0.30MPa），目的在于强化氧的传质，有效提高废水中的溶解氧浓度，以满足中、高浓度废水中微生物和有机物氧化分解的需要。3.2厌氧生物处理厌氧生物处理合用于高浓度有机废水（CODcr＞mg/L,BOD5＞1000mg/L）。它是在无氧条件下，靠厌氧细菌的作用分解有机物。在这一过程中，参与生物降解的有机基质有50%～90%转化为沼气（甲烷），而发酵后的剩余物又可作为优质肥料和饲料。因此，啤酒废水的厌氧生物处理受到了越来越多的关注。厌氧生物处理包括多种措施，如升流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧折流板反应器（ABR）以及IC反应器。3.2.1UAS反应器UASB反应器的重要构造：进水分派系统、反应区、三相分离器、出水系统、排泥系统及沼气搜集系统等。（1）进水分派系统：配水系统设在反应器的底部，器功能重要是把废水均匀的分派到整个反应器，使有机物能在反应区内均匀分布，有助于废水与微生物的充足接触，使反应器内的微生物可以充足获得营养，这样有助于提高反应器容积的运用率。同步，进水分派系统还具有搅拌功能。（2）反应区：反应区是整个反应器的关键部分，包括污泥床和污泥悬浮层区。反应区是培养和富集厌氧微生物的区域，废水再这里与厌氧微生物充足接触，产生强烈的生化反应，使有机物被厌氧菌分解，污泥床位于整个UASB反应器的底部，污泥床具有很高的污泥生物量，其浓度(MLSS)一般位于*****--*****mg/L,甚至可达*****mg/L。（3）三相分离器：三相分离器的功能是把气体、固体和液体分开，由沉淀区、集气室和气封构成。气体先被分离后进入集气室，然后固液混合液在沉淀区进行分离，下沉的固体靠重力由回流缝返回反应区。三相分离器的分离效果直接影响着反应器的处理效果。图5UASB工艺基本流程（4）出水系统：出水系统的作用是将澄清后的废水均匀的搜集起来，排出反应器。出水与否均匀对处理效果有很大的影响。（5）排泥系统及沼气搜集系统：排泥系统的作用上的定期均匀地排放反应区的声誉厌氧污泥。根据不一样的废水性质，反应器的构造有所不一样，重要可分为开放式和封闭式两种。开放式的特点是反应器的顶部不密封，不搜集沉淀区液面释放的沼气。这种反应器重要是用于处理中低浓度的有机废水，中低浓度的废水经反应区处理后，出水中的有机物浓度已较低，因此在沉淀区产生的沼气量较少，一般不需要回收。这种形式的反应器构造比较简朴，易于施工安装和维修。封闭式的特点是反应器的顶部是密封的，三相分离器的构造与开放是不一样的，不需要专门的集气室，而是在液面与池面之间形成一种大的集气室，可以同步搜集反应区和沉淀区的沼气。这种形式的反应器合用于处理高浓度有机废水或含硫酸盐较高的有机废水。由于处理高浓度有机废水时，在沉淀区仍有较多的沼气逸出，必须进行回收。UASB的重要构成部分是反应器，其底部为絮凝和沉淀性能良好的厌氧污泥构成的污泥床，上部设置了一种专用的气-液-固分离系统（三相分离室）。废水从反应器底部加入，在上向流、穿过生物颗粒构成的污泥床时得到降解，同步生成沼气（气泡）.气、液、固（悬浮污泥颗粒）一同升入三相分离室，气体被搜集在气罩里，而污泥颗粒受重力作用下沉至反应器底部，水则经出流堰排出。实践证明，UASB成功处理高浓度啤酒废水的关键是培养出沉降性能良好的厌氧颗粒污泥。颗粒污泥的形成是厌氧细菌群不停繁殖、积累的成果，较多的污泥负荷有助于细菌获得充足的营养基质，故对颗粒污泥的形成和发展具有决定性的增进作用；合适高的水力负荷将产生污泥的水力筛选，淘汰沉降性能差的絮体污泥而留下沉降性能好的污泥，同步产生剪切力，使污泥不停旋转，有助于丝状菌互相缠绕成球。此外，一定的进水碱度也是颗粒污泥形成的必要条件，由于厌氧生物的生长规定合适高的碱度，例如：产甲烷细菌生长的最合适pH值为6.8～7.2。一定的碱度既能维持细菌生长所需的pH值，又能保证足够的平衡缓冲能力。由于一般啤酒废水的碱度局限性，因此需投加工业碳酸钠或氧化钙加以补充。研究表明，在UASB启动阶段，保持进水碱度不低于1000mg/L对于颗粒污泥的培养和反应器在高负荷下的良好运行十分必要。应当指出，啤酒废水中的乙醇是一种有效的颗粒化增进剂，它为UASB的成功运行提供了十分有利的条件。总之，UASB具有效能高，处理费用低，电耗省，投资少，占地面积小等一系列长处，完全合用于高浓度啤酒废水的治理。3.2.2ABR反应器ABR厌氧折流反应器是在UASB基础上开发出的一种新型高效厌氧反应器，其构造简朴、运行管理以便、无需填料、对生物量具有优良的截留能力、启动较快、水力条件好、运行性能稳定可靠。ABR反应器的基本原理及工艺构造：ABR反应器中使用一系列垂直安装的折流板使被处理的废水在反应器内沿折流板作上下流动，借助于处理过程中反应器内产生的沼气应器内的微生物固体在折流板所形成的各个隔室内作上下膨胀和沉淀运动，而整个反应器内的水流则以较慢的速度作水平流动。由于污水在折流板的作用下，水流绕折流板流动而使水流在反应器内的流径的总长度增长，再加之折流板的阻挡及污泥的沉降作用，生物固体被有效地截留在反应器内。由此可见，虽然在构造上ABR可以看作是多种UASB的简朴串联，但在工艺上与单个UASB有着明显的不一样，UASB可近似看作是一种完全混合式反应器，ABR动力学的角度，这种完全混合与推流相结合的复合型流态十分利于保证反应器的容积运用率、提高处理效果及增进运行的稳定性，是一种极佳的流态形式。同步，在一定处理能力下，这个复合型流态所需的反应器容积也比单个完全混合式的反应器容积低诸多。ABR工艺在反应器中设置了上下折流板而在水流方向形成依次串联的隔室，从而使其中的微生物种群沿长度方向的不一样隔室实现产酸和产甲烷相的分离，在单个反应器中进行两相或多相的运行。也就是说，ABR工艺可在一种反应器内实现一体化的两相或多相处理过程。在构造构造上，ABR比UASB更为简朴，不需要构造较为复杂的三相分离器，每个隔室的产气可单独搜集以分析各隔室的降解效果、微生物对有机物的分解途径、机理及其中的微生物类型，也可将反应器内的产气一起集中搜集。图6ABR工艺基本流程ABR反应器有两种不一样的构造型式。图一为改善前的ABR反应器构造型式。这种反应器中的折流板是等间距均匀设置的，折板上不设转角。这种构造型式的ABR反应器所存在的局限性是，由于均匀地设置了上下折流板，加之进水一般为下向流形式的，因而轻易产生短流、死区及生物固体的流失等问题。图二为改善后的ABR反应器构造型式。改善后的ABR反应器中，其折流板的设置间距是不均等的，且每一块折流板的末端都带有一定角度的转角。3.2.3IC反应器IC反应器构造及工艺原理：IC反应器可以看作是由两个UASB反应器串联而成的，具有很大的高径比，一般为4～8。IC反应器由5个基本部分构成：混合区、污泥膨胀床区、内循环系统,精处理区和沉淀区。其中内循环系统是IC反应器工艺的关键构造，它由一级三相分离器、沼气提高管、气液分离器和泥水下降管构成(见下图)。图7IC反应器构造示意图通过调整pH值和温度后的废水进入反应器底部混合区，与从反应器上部返回的厌氧污泥颗粒和废水均匀混合，由此对进水进行了稀释和均质作用，从而大大减轻了冲击负荷及有害物质的不利影响。废水和颗粒污泥混合物在进水与循环水的共同推进下，进入污泥膨胀床区，由于回流的影响,此部分产生较大的上升流速，最大可达10～20m/h[4]，废水中的大部分有机物在这里被转化成沼气，沼气被一级三相分离器搜集，沿着提高管并携带着混合液提高至气液分离器，分离出的沼气从气液分离器的顶部沼气排出管排出。分离出的泥水混合液将沿着泥水下降管返回到反应器底部的混合区，并与底部的颗粒污泥和进水充足混合，实现了混合液的内循环。实现内循环的气提动力来自于上升的和返回的泥水混合物中气体含量的差异，因此，泥水混合物的内循环不需要外加动力。反应器内液体内循环增进了基质和颗粒污泥的接触，并且有很大的升流速度，故提高了传质效果，增进了产甲烷细菌的繁殖和增长，并使污泥膨胀床区清除有机物的能力增强。经污泥膨胀床区处理后的废水除一部分参与内循环外，其他污水通过一级三相分离器进入精处理区继续进行处理，可清除废水中的剩余有机物，使废水得到深入的净化，提高了出水水质。由于大部分有机物已被降解，因此精处理区的COD负荷较低，产气量也较小。精处理区产生的沼气由二级三相分离器搜集，通过集气管进入气液分离器并通过沼气排出管排出。经净化的水从沉淀区沉淀后由出水管排走，颗粒污泥则返回精处理区污泥床。3.3重要处理方案3.3.1酸化―SBR法其重要处理设备是酸化柱和SBR反应器。这种措施在处理啤酒废水时，在厌氧反应中，放弃反应时间长、控制条件规定高的甲烷发酵阶段，将反应控制在酸化阶段，这样较之全过程的厌氧反应具有如下长处，由于反应控制在水解、酸化阶段反应迅速，故水解池体积小；不需要搜集产生的沼气，简化了构造，减少了造价，便于维护，易于放大；对于污泥的降解功能完全和消化池同样，产生的剩余污泥量少。同步，经水解反应后溶解性COD比例大幅度增长，有助于微生物对基质的摄取，在微生物的代谢过程中减少了一种重要环节，这将加速有机物的降解，为后续生物处理发明更为有利的条件。酸化―SBR法处理高浓度啤酒废水效果比较理想，清除率均在94%以上，最高达99%以上。要想使此措施在处理啤酒废水到达理想的效果时运行环境要到达下列规定：酸化―SBR法处理中高浓度啤酒废废水，酸化至关重要，它具有两个方面的作用，其一是对废水的有机成分进行改性，提高废水的可生化性；其二是对有机物中易降解的污染物有不可忽视的清除作用。酸化效果的好坏直接影响SBR反应器的处理效果，有机物清除重要集中在SBR反应器中。酸化―SBR法处理啤酒废水受进水碱度和反应温度的影响，最佳温度是24℃，最佳碱度范围是500～750mg/L。视原水水质状况，如碱度局限性，采用预调碱度措施进行本工艺处理；若温度差异不大，运行参数可不做调整，若温度差异较大，视详细状况而定。3.3.2UASB―好氧接触氧化工艺此处理工艺中重要处理设备是上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池，处理重要过程为：废水通过转鼓过滤机，转鼓过滤机对SS的清除率达10%以上，伴随麦壳类有机物的清除，废水中的有机物浓度也有所减少。调整池既有调整水质、水量的作用，还由于废水在池中的停留时间较长而有沉淀和厌氧发酵作用。由于增长了厌氧处理单元，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，有效地减少了好氧生化单元的处理负荷和运行能耗（由于好氧处理单元的能耗直接和处理负荷成正比）。好氧处理（包括好氧生物接触氧化池和斜板沉淀池）对废水中SS和COD均有较高的清除率，这是由于废水通过厌氧处理后仍具有许多易生物降解的有机物。该工艺处理效果好、操作简朴、稳定性高。上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池相串联的啤酒废水处理工艺具有处理效率高、运行稳定、能耗低、轻易调试和易于每年的重新启动等特点。只要投加占厌氧池体积1/3的厌氧污泥菌种，就可以保证污泥菌种的平稳增长，通过3个月的调试UASB即可到达满负荷运行。整个工艺对COD的清除率达96.6%，对悬浮物的清除率达97.3%～98%，该工艺非常适合在啤酒废水处理中推广应用。3.3.3生物接触氧化法该工艺采用水解酸化作为生物接触氧化的预处理，水解酸化菌通过新陈代谢将水中的固体物质水解为溶解性物质，将大分子有机物降解为小分子有机物。水解酸化不仅能清除部分有机污染物，并且提高了废水的可生化性，有益于后续的好氧生物接触氧化处理。该工艺在处理措施、工艺组合及参数选择上是比较合理的，充足运用各工序的优势将污染物质转化、清除。然而，假如由于某些构筑物的构造设计考虑不周会影响运行效果，致使出水水质不理想，使生物接触氧化池的出水(静沉30min的澄清液)COD为500～600mg/L，经混凝气浮处理后出水COD仍高达300mg/L，远高于排放规定(150mg/L)。不过此处理措施在设计和运行中会出现如下问题：水解酸化池存在的问题重要是沉淀污泥不能及时排除。由于该废水中悬浮物浓度较高，因而池内污泥产量很大，而原工艺仅在水解酸化池前端设计了污泥斗，因此池子的后部很快就淤满了污泥。此外，伴随微生物量的增长在软性生物填料的中间部位形成了污泥团，使得传质面积减小。针对污泥淤积状况，在水解酸化池前可增设一级混凝气浮以清除水中的悬浮物，经此改善后水解酸化池能长期、稳定、有效地运行，其出水COD也从1100～1200mg/L降至900～1000mg/L，收到了很好的效果。不过，增设混凝气浮增长了运行费用，并且气浮过程中溶入的O2还也许对水解酸化产生不利影响。因此，在设计采用水解酸化处理悬浮物浓度高的污水时，可增设污泥斗的数量以便及时排除沉淀污泥。此外，为防止填料表面形成污泥团应采用比表面积大、不结泥团的半软性填料。假如废水中污染物浓度较高或前处理效果不理想，生物接触氧化池前端的有机物负荷较高，使得供氧相对局限性，此时该处的生物膜呈灰白色，处在严重的缺氧状态，而池末端成熟的好氧生物膜呈琥珀黄色。同步，水中的生物活性克制性物质浓度也较高，对微生物也有一定的克制作用。这些原因使得生物接触氧化池没有发挥出应有的作用，处理效果不理想。鉴于此，可一采用阶段曝气措施即多点进水，污水沿池长多点流入生物接触氧化池以均分负荷，消除前端缺氧及克制性物质浓度较高的不利影响。改为多点进水并通过一段时间的稳定运行后，生物接触氧化池的出水(30min的澄清液)COD为200～300mg/L。再经混凝气浮工序处理后最终出水COD＜150mg/L(一般在130mg/L)，到达了排放规定。在调试运行过程中，生物接触氧化池中生物膜脱落、气泡直径变大(曝气方式为微孔曝气)、出水浑浊、处理效果恶化的现象时有发生。经研究、分析、验证发现这是由于负荷波动或操作不妥导致溶解氧局限性而引起的。溶解氧局限性使得生物膜由好氧状态转变为厌氧状态，其附着力下降，在空气气泡的搅动下生物膜大量脱落，导致水粘度增长、气泡直径增大、氧转移效率下降，这又深入导致缺氧，如此形成恶性循环致使处理效果恶化。在调试运行初期，发生这种现象时一般是增大供气量以提高供氧能力来消除缺氧，成果由于气泡搅动强度增大