雪花啤酒廠1000m3d啤酒廢水處理工程設計畢業論文-文庫吧

【正文】 有機物氧化分解的需要。結果表當容積負=,停留時間為3～4小時。％％。由于停留時間縮短為原來的1/3～1/4，運轉費用也降低。生物轉盤是較早用以處理啤酒廢水的方法。他主要由盤片、氧化槽轉動軸和驅動裝置等部分組成，依靠盤片的轉動來實現廢水與盤上生物膜的接觸和充氧。該法運轉穩定動力消耗少，但低溫對運行影響大，在處理高濃度廢水是需增加轉盤組數。該方法在美國應用較普及，國內的杭州啤酒廠、上海華光啤酒廠和浙江慈溪啤酒廠也在使用。據報道，廢水中BOD5 的去除率在80％以上。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有50％～90％轉化為沼氣（甲烷），而發酵后的剩余物又可作為優質肥料和飼料。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成的污泥床，上部設置了一個專用的氣－液－固分離系統（三相分離室）。廢水從反應器低部加入，在向上流穿過生物顆粒組成的污泥床時得到降解，同時生成沼氣（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器底部，水則經出流堰排出，截至1990 年9 月，全世界已建成30 座生產性UASB 反應器處理啤酒廢水，總容積達60600 立方米。目前已有北京啤酒廠，沈陽啤酒廠等廠家利用UASB 來處理啤酒廢水。荷蘭美國的某些公司所設計的UASB反應器對啤酒廢水CODcr 的去處率為80％－86％，北京啤酒廠UASB 處理裝置中試結果也保持在這一水平， 而且其沼氣 －(COD)。清華大學在常溫條件下利用UASB 厭氧處理啤酒廢水的研究結果表明，進水CODcr 時，去處率為85％－90％。沈陽啤酒廠采用回收固性物及厭氧消化綜合治理工藝，實行清污分流，集中收集CODcr 的高濃度有機廢水送入UASB進行厭氧處理，廢水中CODcr ％ 。2. 處理方法的比較下面主要介紹一下處理啤酒廢水常用的幾種方法： （1）酸化—SBR 法處理啤酒廢水此方法主要處理設備是酸化柱和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、控制條件要求高的甲烷發酵階段，將反應控制在酸化階段，這樣較之全過程的厭氧反應具有以下優點：（1）由于反應控制在水解、酸化階段反應迅速，故水解池體積??；（2）不需要收集產生的沼氣，簡化了構造，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，產生的剩余污泥量少。同時，經水解反應后溶解性COD比例大幅度增加，有利于微生物對基質的攝取，在微生物的代謝過程中減少了一個重要環節，這將加速有機物的降解，為后續生物處理創造更為有利的條件。（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，最高達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境要達到下列要求：（1）酸化—SBR法處理中高濃度啤酒廢廢水，酸化至關重要，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；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500～750mg/L。視原水水質情況，如堿度不足，采取預調堿度方法進行本工藝處理；若溫度差別不大，運行參數可不做調整，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：廢水經過轉鼓過濾機，轉鼓過濾機對SS的 去除率達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。調節池既有調節水質、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、運行穩定、出水水質好，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、穩定性高。上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池相串聯的啤酒廢水處理工藝具有處理效率高、運行穩定、能耗低、容易調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增長，經過3個月的調試UASB即可達到滿負荷運行。%，%～98%，該工藝非常適合在啤酒廢水處理中推廣應用。 （3）. 新型接觸氧化法處理啤酒廢水此方法處理過程為 ：廢水首先通過微濾機去除大部分懸浮物，出水進入調節池，然后中提升泵打入VTBR反應器中進行生化處理，通過風機強制供風使廢水與填料接觸，維持生化反應的需氧量，VTBR反應器出水進入沉淀器，去除一部分脫落的生物膜以減輕氣浮設備的處理負荷，之后流人氣浮設備去除剩余的生物膜，污泥及浮渣送往污泥池濃縮后脫水。 該處理工藝有以下主要特點：①VTBR反應器由廢舊酒精罐改造而成，節省了投資。與鋼筋混凝土結構相比，具有一次性投資低，運行穩定，處理效果好等特點。②冬季運行時，在VTBR反應器外部加了一層保溫材料，使罐中始終保持較高的溫度，提高了生物的活性。③因 VTBR反應器高達10m左右，水深大，所選用風機為高壓風機，風壓為98kPa，N＝75kw，耗電量大。 （4）． 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處理，水解酸化菌通過新陳代謝將水中的固體物質水解為溶解性物質，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，有益于后續的好氧生物接觸氧化處理。該工藝在處理方法、工藝組合及參數選擇上是比較合理的，充分利用各工序的優勢將污染物質轉化、去除。 （5）． 內循環 UASB 反應器＋氧化溝工藝處理啤酒廢水此工藝采用厭氧和好氧相串聯的方式，厭氧采用內循環UASB技術，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。本處理工藝的關鍵設備是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，反應區，氣、液、固三相分離系統，沼氣收集系統四個部分。厭氧微生物對水質的要求不象好氧微生物那么寬，－，最佳溫度為35℃－40℃[2]，而本工程的啤酒廢水水質超出了這個范圍。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節。這無形中增加了電器。儀表專業的設備投資和設計難度。 內循環UASB技術是在普通UASB技術的基礎上增加一套內循環系統，它包括回流水池及回流水泵。UASB反應器的出水水質一般都比較穩定，在回流系統的作用下重新回到配水系統。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和溫度做一粗調即可。 UASB反應器采用環狀穿孔管配水，通過三相分離器出水，并在三相分離器的上方增加側向流絮凝反應沉淀器，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：①實踐證明，采用內循環UASB反應器＋氧化溝工藝處理啤酒廢水是可行的，其運行結果表明COD 總去除率高達95％以上。②由于采用的是內循環UASB反應器和氧化溝工藝串聯組合的方式，可根據啤酒生產的季節性、水質和水量的情況調整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。（6）．UASB+SBR法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點，使處理流程簡潔，節省了運行費用，而把UASB作為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，又能產生經濟效益。并且UASB池正常運行后，每天產生大量的沼氣，將其回收作為熱風爐的燃料，可供飼料烘干使用。UASB去除COD達7500 kg/d，UASB產氣量為3500m3 /d(甲烷含量為55%～65%)。沼氣的熱值約為22680kJ/m3 ，煤的熱值為21000 kJ/t計算，則1m3 沼氣的熱值相當于1 kg原煤，這樣可節煤約4 t/d左右。UASB+SBR法處理工藝與水解酸化+SBR處理工藝相比有以下優點：（1）“UASB+SBR”工藝合理, 實用性強。本工藝的核心為SBR池，整個工藝經歷缺氧、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高，微生物處于對數生長， 處理速度快， 氧利用率高，從而降低了能耗；同時，工藝調節靈活，進水、曝氣、沉淀、排水時間可根據實際情況調節易于操作。適合不同規模的啤酒企業使用。(2)處理流程簡單,安裝操作及維修很方便。待處理污水經匯集后，泵入UASB反應器，其流速、進水量按設定工藝參數控制，污無需攪拌設備，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。構筑物UASB反應器中沉池、SBR池為半地下式的鋼混結構，曝氣裝置（除曝氣頭外）可現場制作，安裝制作簡單，操作控制靈活，可自控也可手動，維修保養也很方便。（3）投資費用低，比國外同類型設備價格低60%。（4）處理能力大，處理效果好。UASB反應器因反應區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）工藝成熟穩定，耐沖擊負荷，水質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. 本設計的方案確定生物接觸氧化法技術的實質是將微生物固著生長的填料全部淹沒在污水中，并采用與曝氣池相同的曝氣方法向微生物提供氧化作用所需的溶解氧，并起到攪拌和混合作用。該技術既相當于浸沒在污水中的生物濾池，又相當于曝氣池中充填供微生物棲息的填料，所以生物接觸氧化法又稱為“淹沒式生物濾池”或“接觸曝氣法”。生物接觸氧化法是一種介于活性污泥和生物濾池兩者之間的生物處理技術，具有兩種方法的優點，因此在污水處理工程中得到了廣泛的應用。生物接觸氧化法具有如下特點：（1）填料的比表面積大，池內的充氧條件良好。生物接觸氧化池內容積的生物固體量高于活性污泥法曝氣池及生物濾池。因此，生物接觸氧化池具有較高的有機容積負荷，處理效率高，有利于減小池容，減小占地面積；（2）生物接觸氧化法不需要污泥回流，也就不存在污泥膨脹問題，運行管理簡便；（3）由于生物固體量多，水流又屬于完全混合型，因此生物接觸氧化池對水質水量的驟變有較強的適應能力；（4）生物接觸氧化池有機容積負荷較高時，其F/M 保持在較低水平，污泥產量低，污泥顆粒大，易于沉淀。本設計整個工藝方案為：二沉池中沉池水解酸化池調節池機械濃縮脫水車間接觸氧化池提升泵房鼓風機房格柵外排回流污泥剩余污泥回流污泥 空氣污水污泥污泥外排圖12