某啤酒厂废水处理毕业设计70页.doc

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1、某啤酒厂废水处理毕业设计70页 摘 要 啤酒废水中有机物含量较高,如直接排放,既污染环境又降低啤酒工业的原料利用率,为此,许多学者和厂家对啤酒废水的处理和利用技术进行研究,对几种常见的处理利用技术进行了比拟,得出结论:单一的处理和利用技术不能从根本上解决啤酒废水的污染问题,只有将多种技术结合使用,才能到达经济效益和环境效益的统一。本文根据前人的研究成果综述了啤酒废水处理和利用的现状,有针对性的对啤酒废水自身的特性,通过对酸化SBR 处理啤酒废水,UASB+SBR 法处理啤酒废水,新型接触氧化法处理啤酒废水,生物接触氧化法处理啤酒废水,上流式厌氧污泥床(UASB )等处理啤酒废水的几种处理方法的

2、详细分析,确定最正确方案即用UASB+SBR 。UASB+SBR 的主要组成局部是UASB反响器。本文介绍了有关UASB+SBR 的处理流程和设计的计算、对格、调节池、UASB 池、SBR池、接触氧化池、气浮池、污泥浓缩池等进行了精细的设计和计算。并对主要构筑物UASB池、接触氧化池做了详细的说明。UASB+SBR 处理高浓度有机废水,其关键是培养出沉降性能良好的厌氧颗粒污泥。采用此工艺,不但使处理流程简洁,也节省了运行费用,在降低废水浓度的同时,还可以回收在处理过程中所产沼气作为能源的利用。以便我为进一步探讨效益资源型处理技术提供借鉴。关键字 : 啤酒工业 废水处理 UASB SBR 沼气回

3、收 Abstract Being liquid containing high organic pollutants, brewery wastewater may not only lead to environmental pollution, but also decrease the utilization ratio of raw material used in beer production. Therefore, many scholars and breweries have paid much attention to developing new techniques f

4、or treating and making use of brewery wastewater. This paper makes a comparison among various new techniques on the basis of analyzing the sources and characteristics of brewery wastewater. It is concluded that a single technique can not effectively remove the contamination from brewery wastewater,

5、and only the combination of various techniques can achieve great benefits both in economy and in environment. Thus, used the present conditions. Make a focalization, for the character of the wastewater of the brewery, with the acid-SBR the brewery of treatment,UASB+SBR the brewery of the treatment ,

6、the new type of the brewery of the treatment ,the engage oxidize of biology to the brewery of the treatment. UASB the brewery of the treatment, and so on. Through several treatments studying, I make the best way to treatment the wastewater from brewery?UASB+SBR. UASB+SBR is made of reactor. From thi

7、s literary you can achieve a lot of ways about UASB+SBR .The treatment of calculation, for example, grid accommodator; the engage oxidize of biology flatulence reactor. Concentrate mud pool and make a detailed explanation for the main building. UASB pool and the engaged oxidize of biology flatulence

8、 reactor. Used UASB treating wastewater of the brewery is maintain the anaerobic granular sludge .With this way, not only cleaning .but also saving the money, Reducing the energy while retrieving the methane. Several proposals are put forward for future research.Key words : brewery industry,wastewat

9、er treatment,UASB ,SBR, methane recovery 第一章 绪 论 水是生命之源,是人类赖以生存和开展的物质根底,是不可替代的珍贵资源。我国却是一个水资源十分短缺的国家,人均水资源占有量仅为世界平均水平的四分之一,严重制约着我国社会主义经济的开展。经济的腾飞是以环境的代价为前提的。随着近代我国社会主义经济的腾飞,社会主义工业呈现飞速开展,水资源污染尤其是工业废水污染也严重恶化。工业废水的污染以其污染大、污染物浓度高、废水排放量大、废水中含有多种有毒有害物质、废水成分复杂以及水量变化大等特点而成为目前我们所面临的主要问题。 80年代以来,我国啤酒工业得到迅速开展,到

10、目前我国啤酒生产厂已有800多家,据1996年统计我国啤酒产量达1 650万t,既成为世界啤酒生产大国,又成为较高浓度有机物污染大户,啤酒废水的排放和对环境的污染已成为突出问题,引起了各有关部门的重视。啤酒废水主要来自麦芽车间(浸麦废水),糖化车间(糖化,过滤洗涤废水),发酵车间(发酵罐洗涤,过滤洗涤废水),灌装车间(洗瓶,灭菌废水及瓶子破碎流出的啤酒)以及生产用冷却废水等。该废水中主要含糖类,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。啤酒废水的水质和水量在不同季节有一定差异,处于顶峰流量时的啤酒废水,有机物含量也处于顶峰。鉴于啤酒

11、废水自身的特性,啤酒废水不能直接排入水体,据统计,啤酒厂工业废水如不经处理,每生产100吨啤酒所排放出的BOD值相当于14000人生活污水的BOD值,悬浮固体SS值相当于8000人生活污水的SS,其污染程度相当严重。 基于水污染的危害性和严重性,以保护环境为宗旨,以到达国家废水排放标准为目的来设计啤酒废水处理工艺是啤酒生产厂废水处理部门一项刻不容缓的重任! “七五以来,我国对啤酒废水的处理工艺和技术进行了大量的研究和探索,特别是轻工业系统的设计院和科研单位,对啤酒废水的处理进行了各方面的试验、研究和实践,取得了行之有效的成功经验,逐渐形成了以生化为主、生化与物化相结合的处理工艺。生化法中常用的

12、有活性污泥法、生物膜法、厌氧与好氧相结合法、水解酸化与SBR相组合等各种处理工艺。这些处理方法与工艺各有其特点和缺乏之处,但各自都有较为成功的经验。目前还有不少新的处理方法和工艺优化组合正在试验和研究,有的已取得了理想的成效,不久将应用于实践。 尽管目前污水处理技术众多, 但其开展目标是一致的,即以开展绿色技术、实现资源可持续开发利用和生态平安为目标。根据国内外研究动向,啤酒废水处理技术开展趋势将表现在以下几个方面: 1 充分利用新技术对现有的啤酒废水处理工艺进行因地制宜的技术改造,采用高效节能的生物反响器。 2 实行污水规模化集中处理,可免除重复性设备投资,易于采用新技术。 3 啤酒废水中含

13、有多种有用物质,在处理前应尽量回收有用的固体物质,经加工后作饲料添加剂或药品,在处理时应多考虑变废为宝,提高经济效益。 4 针对啤酒废水中有机物含量高、生物降解性的特点,同时考虑能源紧张的形势, 主要采用厌氧-好氧联合技术,并将产生的污泥干化后作肥料使用。 5 当前全球水资源紧张已成为世界关注的焦点,而啤酒废水有害无毒,如 能将其净化后回收利用, 可到达节约水资源的目的。 6 在污水处理中实行自动化控制技术,实现反响器自控管理, 将会节省人力。 7 开发生物基因技术在环保领域的应用,向着节能、回收有用物质的方向开展。 设计排放废水量为3000m3/d。COD 2500mg/L,PH值约为6。

14、废水经处理后,要求到达?污水综合排放标准?GB 8978?1996的一级标准,其主要水质指标见表1.1。表1.1 原水水质和设计要求 水质指标BOD5(mg/L)COD(mg/ L)SS(mg/ L)pH 原 水8001600150030002501200511排放标准 30 100 7069设计要求 30 100 7069 工厂所在地气象资料如下:。月均最冷气温-12。 降雨量:年降雨量637.5mm,小时最大降雨量41.7mm,地区最大时降雨量Q1807.0m3/h。 日照:平均日照率65%, 你按照时间2451h,冬日照率56.7%,消极照率66.0%。 风速:夏季平局风速2.6m/s,

15、冬季3.4m/s,夏季为南风向,冬季为北风。 地质条件;该地区地下含水层的透水性好,多为粗沙、粉细沙和加油粗沙的松散土层。地下水位埋深已超过50m.根本处于疏干状态。 地形地势:处理站地势较低,自西北向东南方向有缓坡,坡度为0.5%。300m内没有生活区和办公楼。处理站面积为200m200m。南北向方形。 根据当地资料及工艺方案比拟,采用UASB-SBR处理工艺。 四. 本设计工艺流程 本设计采用人工清渣格栅。由于设计水量较少,故格栅直接安置于排水渠道中。 啤酒废水先经过中格栅去除大杂质后进入集水池,用污水泵将废水提升至水力筛,然后进入调节池进行水质水量的调节。进入调节池前,根据在线PH计的P

16、H值用计量泵将酸碱送入调节池,调节池的PH值在6.57.5之间。调节池中出来的水用泵连续送入UASB反响器进行厌氧消化,降低有机物浓度。厌氧处理过程中产生的沼气被收集到沼气柜。UASB反响器内的污水流入SBR池中进行好氧处理,而后达标出水。来自UASB反响器、SBR反响池的剩余污泥先收集到集泥井,在由污泥提升泵提升到污泥浓缩池内被浓缩,浓缩后进入污泥脱水机房,进一步降低污泥的含水率,实现污泥的减量化。污泥脱水后形成泥饼,装车外运处置。 第二章 工艺路线确实定(一)啤酒废水的来源 啤酒的废水主要来源于:麦芽生产过程的洗麦水、浸买水、麦槽水、洗涤水、凝固物洗涤水;糖化过程的糖化、过滤洗涤水;发酵过

17、程的发酵罐洗涤、过滤洗涤废水;罐装过程洗瓶、灭菌和破瓶啤酒废水;冷却车间和成品车间洗涤水。(二)啤酒生产废水的特点 啤酒生产过程用水量很大,特别是酿造,罐装工序过程,由于大量使用新鲜水,相应产生大量废水。由于啤酒的生产工序较多,不同的啤酒厂生产过程每吨酒的耗水量和水质相差较大.国内每吨啤酒从糖化到灌装总耗水1020吨。啤酒废水可分为以下几类: 冷冻机、麦汁和发酵冷却水等,这些水根本未受污染。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,这类废水受到不同程度的有机污染。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

18、和残碱性洗涤液等,这类废水中含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。装置洗涤水主要是糖化锅洗涤水、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,还经常冒酒,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,所以,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参加防腐剂,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.瓶子清洗水中含有剩余碱性洗涤剂、浆纸、燃料、浆糊、

19、残酒和泥砂等。碱性洗涤剂的更换,更换时假设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节池沉淀装置进行单独处理。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pH值。这样可以节省污水处理的药剂用量。 (一).啤酒废水处理方法 鉴于啤酒废水自身的特性,啤酒废水不能直接排入水体,据统计,啤酒厂工业废水如不经处理,每生产100 吨啤酒所排放出的BOD 值相当于14000 人生活污水的BOD 值,悬浮固体SS 值相当于8000 人生活污水的SS,其污染程度是相当严重的,所以要对啤酒废水进行一定的处理。 目前常根据BOD5/CODcr 比值来判断废水的可生化性,即:当

20、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0.3 所以,处理啤酒废水的方法多是采用好氧生物处理,也可先采用厌氧处理,降低污染负荷,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,都是以生物化学方法为中心的处理系统。80 年代中前期,多数处理系统以好氧生化处理为主。由于受场地、气温、初次投资限制,除少数采用塔式生物滤池,生物转盘靠自然充氧外,多数采用机械曝气充氧,其电耗高及运行费用高制约了污水处理工程的开展和限制了已有工程的正常使用或运行。 随着人们对于节能

21、价值和意义的认识不断变化与提高,开发节能工艺与产品引起了国内环保界的重视。1988 年开封啤酒厂国内首次将厌氧酸化技术成功的引用到啤酒厂工业废水处理工程中,节能效果明显,约节能3050%,而且使整个工艺达标排放更加容易和可靠。随着改革开放的开展,90 年代初完整的厌氧技术也在国内啤酒、饮料行业得到应用。这里所说完整的意义在于除厌氧生化技术外,沼气通过自动化系统得到燃烧,这是厌氧系统平安运行和不产生二次污染的重要保证,这也是国内外开发厌氧技术和设备应充分引起重视的问题。厌氧技术的引进与应用能耗节约70%以上。 目前,国内外普遍采取生化法处理啤酒废水。根据处理过程中是否需要曝气,可以把升华处理法分

22、为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。好氧生物处理 好氧生物处理是在氧气充足的情况下,利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)。这种方法没有考虑到废水中有机物的利用问题,因此处理本钱较高。活性污泥法、生物膜法、深井曝气法是较有代表性的好氧生物处理方法。 活性污泥法是中、低浓度有机废水处理中使用最多,运行最可靠的方法,具有投资省,处理效果好等优点。该处理工艺的主要局部是曝气池和沉淀池。废水进入曝气池后,与活性污泥(含大量的好氧微生物)混合,在人工充氧的条件下,活性污泥吸附并氧化分解水中的有机物,污泥和水的别离那么由沉淀池来完成。我国的珠江啤酒厂,烟台

23、啤酒厂,上海益民啤酒厂,武汉西湖啤酒厂。广州啤酒厂和长春啤酒厂等厂家均采用此法处理啤酒废水. 据报道,进水CODcr 为1200-1500mg/L 时出水CODcr 可降至50-100mg/L.去除率为94%-96%。活性污泥处理啤酒废水的缺点时动力消耗大,处理中常出现污泥膨胀。污泥膨胀的原因是啤酒废水中碳水化合物含量过高,而N,P,Fe 等营养物质缺乏,各营养成分比例失调,微生物不能正常生长而死亡。解决的方法是投加含N,P 的化学药剂,但这将使处理本钱提高。而较为经济的方法是把生活污水(其中N,P 浓度较大)和啤酒废水混合。间歇式活性污泥法(SBR)通过间歇曝气可以使动力消耗显著降低,同时,

24、废水处理时间也短于普通活性污泥法。例如,珠江啤酒厂引进比利时SBR 专利技术,废水厂处理时间仅需19-20h,比普通活性污泥法缩短10-11h,CODcr 的去除率也在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.刘永淞等认为SBR 法对废水的稀释程度低,反响基质浓度高,吸附和反响速率都较大,因而能在较短的时间内使污泥获得再生。 为了提高曝气过程中氧的利用率,节省能耗,加拿大安大概省的巴利啤酒厂,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组成。

25、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时注入两管中,混合液那么由上升管排至固液别离装置,即废水循环是靠上升管和下降管的静水压力差进行的。其优点是:占地面积少,效能高,对氧的利用率大,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,去除率高达97.92%。当然,深井曝气也有缺乏之处,如施工难度大,造价高,防渗漏技术不过关等。 生物膜法时在处理池内参加软性填料,利用固着生长于填料外表的微生物对废水进行处理,不会出现污泥膨胀的问题。生物接触氧化池和生物转盘是这类方法的代表,在啤酒废水治理中均被采用,主要是降低啤酒废水中的BOD5。生物接

26、触氧化池是在微生物固着生长的同时,加以人工曝气。这种方法可以得到很高的固体浓度和较高的有机负荷,因此处理效果高,占地面积也小于活性污泥法。国内的淄博啤酒厂,青岛啤酒厂,渤海啤酒厂荷徐州酿酒总厂等厂家的废水处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,啤酒满足中高浓度废水中微生物和有机物氧化分解的需要。结果表当容积负13.33kg.m-3.d-1COD,停留时间为34小时。COD和BOD平均去除率分别到达93.52%和99.03%。由于停留时间缩短为原来的1/31/4,运转费用也降低。生物转盘是较早用以处理啤酒废水的方法。他主要由盘片、氧化槽转动轴和驱动装置等局部组成

27、,依靠盘片的转动来实现废水与盘上生物膜的接触和充氧。该法运转稳定动力消耗少,但低 温对运行影响大,在处理高浓度废水是需增加转盘组数。该方法在美国应用较普及,国内的杭州啤酒厂、上海华光啤酒厂和浙江慈溪啤酒厂也在使用。据报道,废水中BOD5 的去除率在80%以上。厌氧生物处理 厌氧生物处理适用于高浓度有机废水。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,参加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方法,但以升流式厌氧污泥床UASB技术在啤酒废水的治理方面应用最为

28、成熟。UASB 的主要组成局部是反响器,其底部为絮凝和沉淀性能良好的厌氧污泥构成的污泥床,上部设置了一个专用的气-液-固别离系统(三相别离室)。废水从反响器低部参加,在向上流穿过生物颗粒组成的污泥床时得到降解,同时生成沼气(气泡)。气,液,固(悬浮污泥颗粒)一同升入三相别离室,气体被收集在气罩里,而污泥颗粒受重力作用下沉至反响器底部,水那么经出流堰排出,截至1990 年9 月,全世界已建成30 座生产性UASB 反响器处理啤酒废水,总容积达60600 立方米。目前已有北京啤酒厂,沈阳啤酒厂等厂家利用UASB 来处理啤酒废水。荷兰美国的某些公司所设计的UASB反响器对啤酒废水CODcr 的去处率

29、为80%-86%,北京啤酒厂UASB 处理装置中试结果也保持在这一水平, 而且其沼气 产率为0.3 -0.5m3/kgCOD。清华大学在常温条件下利用UASB 厌氧处理啤酒废水的研究结果说明,进水CODcr 浓度为2000mg.L-1 时,去处率为85%-90%。沈阳啤酒厂采用回收固性物及厌氧消化综合治理工艺,实行清污分流,集中收集CODcr 大于5000mg.L-1d 的高浓度有机废水送入UASB进行厌氧处理,废水中CODcr 的质能利用率可达91.93% 。(二).处理方法的比拟 下面主要介绍一下处理啤酒废水常用的几种方法: 酸化?SBR 法处理啤酒废水 此方法主要处理设备是酸化柱和SBR

30、反响器。这种方法在处理啤酒废水时,在厌氧反响中,放弃反响时间长、控制条件要求高的甲烷发酵阶段,将反响控制在酸化阶段,这样较之全过程的厌氧反响具有以下优点:(1)由于反响控制在水解、酸化阶段反响迅速,故水解池体积小;(2)不需要收集产生的沼气,简化了构造,降低了造价,便于维护,易于放大;(3)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,经水解反响后溶解性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中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。(4)酸化?SBR法处理高浓度啤酒废水效果比拟理想,去除率均在94%以上,最高达99

31、%以上。 要想使此方法在处理啤酒废水到达理想的效果时运行环境要到达以下要求:(1)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无视的去除作用。酸化效果的好坏直接影响SBR反响器的处理效果,有机物去 除主要集中在SBR反响器中。(2)酸化?SBR法处理啤酒废水受进水碱度和反响温度的影响,最正确温度是24,最正确碱度范围是500750mg/L。视原水水质情况,如碱度缺乏,采取预调碱度方法进行本工艺处理;假设温度差异不大,运行参数可不做调整,假设温度差异较大,视具体情况而定。 2.

32、UASB? 好氧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,处理主要过程为:废水经过转鼓过滤机,转鼓过滤机对SS的 去除率达10%以上,随着麦壳类有机物的去除,废水中的有机物浓度也有所降低。调节池既有调节水质、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均有较高的去除率,这是因为废水经过厌氧

33、处理后仍含有许多易生物降解的有机物。 该工艺处理效果好、操作简单、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、容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,就能够保证污泥菌种的平稳增长,经过3个月的调试UASB即可到达满负荷运行。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。 3. 新型接触氧化法处理啤酒废水 此方法处理过程为 :废水首先通过微滤机去除大局部悬浮物,出水进入调节池,然后中提升泵打入VTBR反响器中进行生化处理,通过风机强制供

34、风使废水与填料接触,维持生化反响的需氧量,VTBR反响器出水进入沉淀器,去除一局部脱落的生物膜以减轻气浮设备的处理负荷,之后流人气浮设备去除剩余的生物膜,污泥及浮渣送往污泥池浓缩后脱水。 该处理工艺有以下主要特点:VTBR反响器由废旧酒精罐改造而成,节省了投资。与钢筋混凝土结构相比,具有一次性投资低,运行稳定,处理效果好等特点。冬季运行时,在VTBR反响器外部加了一层保温材料,使罐中始终保持较高的温度,提高了生物的活性。因 VTBR反响器高达10m左右,水深大,所选用风机为高压风机,风压为98kPa,N=75kw,耗电量大。 4. 生物接触氧化法处理啤酒废水 该工艺采用水解酸化作为生物接触氧化

35、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。水解酸化不仅能去除局部有机污染物,而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。该工艺在处理方法、工艺组合及参数选择上是比拟合理的,充分利用各工序的优势将污染物质转化、去除。然而,如果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30 min的澄清液COD为500600 mg/L,经混凝气浮处理后出水COD仍高达300 mg/L,远高于排放要求150 mg/L。 但是此处理方法在设计和运行中回出现以下问题 :(1)水解酸化池存在的问题

36、主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,所以池子的后部很快就淤满了污泥。另外,随着微生物量的增加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。针对污泥淤积情况,在水解酸化池前可增设一级混凝气浮以去除水中的悬浮物,经此改良后水解酸化池能长期、稳定、有效地运行,其出水COD也从11001200 mg/L降至900 1000mg/L,收到了较好的效果。不过,增设混凝气浮增加了运行费用,而且气浮过程中溶入的O2还可能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

37、排除沉淀污泥。此外,为防止填料外表形成污泥团应采用比外表积大、不结泥团的半软性填料。(2)如果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,使得供氧相对缺乏,此时该处的生物膜呈灰白色,处于严重的缺氧状态,而池末端成熟的好氧生物膜呈琥珀黄色。同时,水中的生物活性抑制性物质浓度也较高,对微生物也有一定的抑制作用。这些因素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,可一采取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,消除前端缺氧及抑制性物质浓度较高的不利影响。改为多点进水并经过一段时间的稳定运行后,生物接触氧化池的出水30 m

38、in的澄清液COD为200300 mg/L。再经混凝气浮工序处理后最终出水COD150 mg/L一般在130 mg/L,到达了排放要求。(3)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当造成溶解氧缺乏而引起的。溶解氧缺乏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,导致水粘度增加、气泡直径增大、氧转移效率下降,这又进一步造成缺氧,如此形成恶性循环致使处理效果恶化。(4)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

39、,结果由于气泡搅动强度增大,造成了更大范围的生物膜脱落、水粘度更大、氧转移效率更低,非但没 能提高供氧能力反而使情况更糟。正确的处理措施应是减小曝气量,待脱落的生物膜随水流 流出后再逐渐增加曝气量使溶解氧浓度恢复到原有水平,假设水温适宜那么23 d后生物膜就可恢复正常。 因此当采用此工艺处理啤酒废水时要遵循以下要求:采用水解酸化作为预处理工序时应考虑悬浮物去除措施。采用推流式生物接触氧化池时,为防止前端有机物负荷过高可采用多点进水。应严格控制溶解氧浓度,供氧缺乏会造成生物膜大范围脱落,导致运行失败。 5. 内循环 UASB 反响器+氧化沟工艺处理啤酒废水 此工艺采用厌氧和好氧相串联的方式,厌氧

40、采用内循环UASB技术,好氧处理用地有一处狭长形池塘,为了降低土建费用,因地制宜,采用氧化沟工艺。本处理工艺的关键设备是UASB反响器。该反响器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,反响区,气、液、固三相别离系统,沼气收集系统四个局部。厌氧微生物对水质的要求不象好氧微生物那么宽,最正确pH为6.5-7.8,最正确温度为35-402,而本工程的啤酒废水水质超出了这个范围。这就要求废水进入UASB反响器之前必需进行酸度和温度的调节。这无形中增加了电器。仪表专业的设备投资和设计难度。 内循环UASB技术是在普通UASB技术的根底上增加一套内循环系统,它包括回流水池及回流水泵。UAS

41、B反响器的出水水质一般都比拟稳定,在回流系统的作用下重新回到配水系统。这样一来能提高UASB反响器对进水水温、pH值和COD浓度的适应能力,只需在UASB反响器进水前对其pH和温度做一粗调即可。 UASB反响器采用环状穿孔管配水,通过三相别离器出水,并在三相别离器的上方增加侧向流絮凝反响沉淀器,它由玻璃钢板成60安装而成,能在最大程度上截留三相别离出水中的颗粒污泥。 此处理工艺主要有以下特点:实践证明,采用内循环UASB反响器+氧化沟工艺处理啤酒废水是可行的,其运行结果说明COD 总去除率高达95%以上。由于采用的是内循环UASB反响器和氧化沟工艺串联组合的方式,可根据啤酒生产的季节性、水质和

42、水量的情况调整UASB反响器或氧化询处理运行组合,以便进一步降低运行费用。6.UASB+SBR法处理啤酒废水 本处理工艺主要包括UASB反响器和SBR反响器。将UASB和SBR两种处理单元进行组合,所形成的处理工艺突出了各自处理单元的优点,使处理流程简洁,节省了运行费用,而把UASB作为整个废水达标排放的一个预处理单元,在降低废水浓度的同时,可回收所产沼气作为能源利用。同时,由于大幅度减少了进入好氧处理阶段的有机物量,因此降低了好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污泥产量,从而使整个废水处理过程的费用大幅度减少。采用该工艺既降低处理本钱,又能产生经济效益。并且UASB池正常运行后,每天产生大量的沼气,

43、将其回收作为热风炉的燃料,可供饲料烘干使用。UASB去除COD达7500 kg/d,以沼气产率为0.5m3/kgCOD计算,UASB产气量为3500m3 /d甲烷含量为55%65%。沼气的热值约为22680kJ/m3 ,煤的热值为21000 kJ/t计算,那么1m3 沼气的热值相当于1 kg原煤,这样可节煤约4 t/d左右,年收益约为39.6万元。 UASB+SBR法处理工艺与水解酸化+SBR处理工艺相比有以下优点:(1)“UASB+SBR工艺合理, 实用性强。本工艺的核心为SBR池,整个工艺经历缺氧、好氧过程,能有效控制丝状菌的生长,防止污泥膨胀,有效去除氨氮;因反响前、中期水中有机物浓度高

44、,微生物处于对数生长, 处理速度快, 氧利用率高,从而降低了能耗;同时,工艺调节灵活,进水、曝气、沉淀、排水时间可根据实际情况调节易于操作。适合不同规模的啤酒企业使用。2处理流程简单,安装操作及维修很方便。待处理污水经聚集后,泵入UASB反响器,其流速、进水量按设定工艺参数控制,污无需搅拌设备,后污水自然升流至SBR池,间歇式曝气沉淀后排放,工艺过程简单。构筑物UASB反响器中沉池、SBR池为半地下式的钢混结构,曝气装置(除曝气头外)可现场制作,安装制作简单,操作控制灵活,可自控也可手动,维修保养也很方便。(3)投资费用低,比国外同类型设备价格低60%。(4)处理能力大,处理效果好。UASB反

45、响器因反响区聚积大量厌氧颗粒污泥,废水与之接触充分反响速度快,可降解水中80%以上的COD。反响器顶部设置三相别离器,能及时将处理过程中形成的固、液、气别离,促进反响进程。SBR池集进水、曝气、沉淀、排水于一体,扩大了反响池的功能,不仅提高了处理速度而且处理效果明显。该池可降解90%以上的COD和BOD。(5)工艺成熟稳定,耐冲击负荷,水质和水量的波动对出水影响小,工艺自动化程度较高,运行管理和维修方便,劳动定员少。(三). 本设计的方案确定 研究说明,UASB+SBR法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。颗粒污泥的形成时厌氧细菌群不断繁殖,积累结果,较多的污泥负荷

46、有利于细菌获得充足的营养基质,故对颗粒污泥的形成和开展具有决定性的促进作用;适当高的水利负荷将长生污泥的水利筛选,淘汰沉降性能差的絮体污泥而留下沉降性能好的污泥同时产生剪切力,使污泥不对流旋转,有利于丝状菌相互缠绕成球。此外,一定的进水碱度也是颗粒污泥形成的必要条件,因为厌氧生物的生长要求适当高的碱度,例如:产甲烷细菌生长的最适宜PH 值为6.87.2。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。由于啤酒废水的碱度一般为500800mgL-1(以CaCO3 计),碱度缺乏,所以需投加姑爷碳酸钠或氧化钙加以补充。应该指出,啤酒废水中的乙醇是一种有效的颗粒化促进剂,它为U

47、ASB的成功运行提供了有利的条件。 总之,UASB+SBR法具有效能高,处理费用低,电耗省,投资少,占地面积小等一系列优点,很适用于高浓度啤酒废水的治理。其缺乏之处是工艺先进, 因此对管理人员的素质要求较高。 第三章 啤酒废水处理构筑物设计与计算第一节 格栅的设计计算一、格栅的作用 格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成,安装在废水渠道的进口处,用于截留较大的悬浮物或漂浮物,主要对水泵起保护作用,另外可减轻后续构筑物的处理负荷。二、设计参数 取中格栅;栅条间隙d10mm; 栅前水深 h0.4m;过栅流速v0.6m/s; 安装倾角45三、设计计算 (一)栅条间隙数n 式中: Q - 设计流量,m3/s - 格栅倾角,度 b - 栅条间隙,m h - 栅前水深,m v - 过栅流速,m/s 取n13条(二)栅槽有效宽度B 设计采用 BSn-1+en 式中: S - 格条宽度,m n -