《年产15万吨啤酒废水处理工程的初步设计(完整版)资料.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年产15万吨啤酒废水处理工程的初步设计(完整版)资料.doc（216页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、年产15万吨啤酒废水处理工程的初步设计（完整版）资料(可以直接使用，可编辑 优秀版资料，欢迎下载）15、双绞线由两根相互绝缘的、绞合成均匀的螺纹状的导线组成，下列关于双绞线的叙述，不正确的是_A_。3.4、1双协议栈技术2隧道技术3网络地址转换技术。（6分）3数据库系统是由_计算机系统_、_数据库_、_数据库管理系统_和_有关人员_组成的具有高度组织性的总体。2. 视图是在数据库表的基础上创建的一种虚拟表。所谓虚拟表是指视图的数据是从已有的数据库表或其他视图中提取的，这些数据在_中并不实际存储，仅在数据词典中存储视图的定义。B. 在程序中应加入控制循环结束的语句A. 表单、报表和查询 B. 数
2、据库、表单和报表D. 以上三种说法都不对26. 与“DISPLAY NEXT 1”等价的命令是_。28、TCP/IP体系结构中与ISO-OSI参考模型的1、2层对应的是哪一层（A ）4. 利用VFP中的_可以帮助用户高效方便地创建表、表单等文件。1 前言 1.1 设计背景随着社会经济的发展和人们生活水平的逐步提高，我国社会对啤酒等低酒精浓度饮料的需求量日益增大。据不完全统计，全国 2006 年共生产啤酒约3515.15 万吨，比2005年增加了 453.59 万吨，增长了 14.82%。但随之而来的是啤酒废水排放量的大幅度增加，对水环境造成了极大的威胁。同时，啤酒废水属于较高浓度的有机废水，具
3、有 COD浓度高、含固率较大、废水水量极度不均匀等特点，以此治理工作通常比较困难。 1.2 设计目的 毕业设计是总结同学们在校期间的学习成果，是完成工程技术人才基本训练的一个重要环节，通过毕业设计使同学们综合运用所学专业知识于工程设计之中，树立和加强工程观念和经济观念，完成工程师的基本训练。为此，毕业设计应达到以下目标： 总结和巩固同学们在校四年所学知识，使之进一步加深和系统化； 培养同学们将所学理论知识用于解决工程实际问题，从而提高同学们独立工作能力，培养刻苦钻研及创造精神； 要求同学们树立正确的设计思想及经济观点，学习和领会有关技术规定和技术规范； 通过毕业设计培养同学们精心设计，踏实细致
4、，认真负责的工作作风。 1.3 设计内容 我国是一个啤酒生产和消费大国。随着国民经济的发展，啤酒废水的产量也伴随啤酒产量的迅速增长而越来越大，这些污水已经构成了对水环境生态系统的严重破坏。因此进行啤酒生产废水处理系统的工程设计具有非常重要的实际意义。本设计（10000m3 /d ）规模啤酒废水处理系统设计中进水水质是根据某啤酒厂啤酒废水水质确定的，处理后要求出水水质达到污水综合排放标准（GB89781996）中的一级标准，要求完成以下四个方面的工作内容： 选择可靠先进的技术，确定合理的处理工艺方案； 进行该废水处理构筑物及处理设备的设计计算与选型； 污泥处理工艺的设计计算； 污水厂总体平面布置
5、图和高程布置图，及主要构筑物的施工图设计。 1.4 设计要求 计成果包括设计说明书、计算书各一份（或者两者合编一份），设计图纸。 毕业设计说明书和计算书既要结合教学上的要求，又要参照国家有关设计程序、文件组成及深度规定进行编写。 根据选题的内容及深度要求，设计说明书、计算书可合在一起编写，也可分开编写。 设计说明书、计算书部分，应有参考选择的依据，如采用的参数、计算公式、数据与结果图表、图示等。说明书和计算书分别编写，计算书的章节和说明书对应。说明书要求内容简要文字通顺、字体工整、论据充分。 设计说明书、计算书的基本内容应根据毕业设计的课题，按下达的设计任务参照毕业设计指导书，每个学生独立完成
6、。 设计计算说明书应包括以下内容： 设计依据，包括设计任务、基础资料； 工程设计规模和设计范围； 设计原则，必须在设计过程中体现出来； 污水处理方案论证，包括污水处理工艺流程的比较选择和主要处理构筑物比较选择； 污水处理工程设计，包括主要构筑物设计参数、计算公式、计算过程与结果，构筑物工艺构造及其平面与竖面布置，主要设备的选型设计计算、规格等，包括辅助构筑物的设计计算、说明，附属建筑物设计说明，包括污水厂总平面布置与工程布置设计说明； 主要设备和材料表； 施工图说明； 其它内容：英文摘要、目录、参考文献等。 图纸内容：包括污水厂总平面图、污水处理厂工艺流程图、主要处理构筑物图。毕业设计应使学生
7、掌握初步设计、施工设计及各阶段设计图纸的不同深度要求，教师可以根据学生具体情况具体安排哪些出扩初图、哪些出施工图、哪些出大样图。 污水处理厂总平面图：比例尺 1：2001：500，在适当位置表示，图纸上应列出构筑物一览表、用地指标一览表、管渠工程测量一览表。图中应有必要的说明和图例。图中应标注各构筑物、建筑物、设施或装置，应标注各种管线、附属建筑物（闸门井、检查井等）。平面图应有坐标轴或坐标网以表达各构筑物、建筑物、道路、管线和其它设施的位置、形状及尺寸。平面图应注明管线方向、管径、坡度、管材等，管线交叉处注明管中心高程。 污水处理厂工艺流程：比例尺，横向为 1：2001：500，纵向为：1：
8、1001：200。应列出构筑物名称及主要设备一览表，图例及必要的文字说明。图中应表达污水、污泥处理构筑物或建筑物的简要构造，顶部、底部及水面标高，应表达连接管渠的连接方式、流向、规格化及主要部位的标高。图中应表达污水、污泥处理后的最终出路。 处理构筑物设计图：比例尺 1：501：100。图中应列出主要设备材料表和必要的设计说明。平面图上应标出工艺和结构的尺寸，剖面图应充分表达完整的构（建）筑物各部分的关系，局部可以用详图表达（比例尺 1：101：20）。图中应表达构（建）筑物土建结构与工艺设备、管道的安装关系、预埋件和预留孔洞等及其相应尺寸。以中线表达构（建）筑物设备外形结构线，以粗实线或中线
9、表达管道，以细线表达中心和尺寸线。采用标准图时，除用符号注明外，还应注明标准图号。 1.5 设计原则 废水都是由复杂的物质所组成，其处理工程需要不同的技术组合成一定的工艺流程。废水处理往往需要前处理和后处理，产生的污泥还需要处理，就构成了一定的处理流程。废水处理的经验表明，工艺流程的选择对处理效果、占地面积、运行管理、基建费用、处理成本等重要指标都有很大的影响，因此，选择先进可靠的技术和合理的处理工艺是做好废水处理工程设计的根本保证。 作为一个整体工程，废水处理站应在保证处理效果的前提下，从节省基建投资、运行费用及方便管理的基本点出发，力求做到选用的处理工艺技术和设备先进合理、构筑物的选型和参
10、数选择合理适当、采用的结构技术和材料先进节约、机械化和自动化的水平高、检测仪表完善实用、整个厂区的总体布局合理紧凑、建筑和绿化设计实用美观协调等，设计的具体原则如下： 处理后的废水确保达到排放标准； 处理工艺的选择应是能耗低的节能技术； 具有先进可靠的技术和合理的处理工艺； 运行稳定，操作管理方便，投资省，运行费用低； 环境美观，与厂区总体规划相协调。 1.6 设计指导书 确定所选课题废水水量（买老师已经给出）和进出水质，出水要达到国家标准相应的要求，水质主要包括COD、BOD5、SS、pH和氨氮（脱氮工艺）。确定的水质在后期的设计计算中可以根据计算要求做相应的改动，主要是考虑到计算的简便，但
11、要前后一致并且在查阅资料允许的范围内。 根据确定的水质水量及相关的资料来进行工艺比选，主要是进行主要构筑物的比选，最终确定废水处理工艺流程，如：到底选用何种工艺，是卡罗塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、A/O 还是 A /O 工艺，在有机废水的设计中包括厌氧部分和好氧部分的比选，厌氧是选UASB、UBF还是其他新型的厌氧反应器，好氧是选用 A/O、A /O、SBR、CASS 还是SBR。当然除了我给你们列举的这些工艺还有许多工艺，你们要多查资料，尽量写详细一些。 具体的工艺比选就是查阅每种工艺的工作原理、优缺点及出水水质相应的要求（如是否脱氮等），然后进行比选，阐述你选用这种工艺的理由。 根据你选用的
12、各部分工艺确定你的工艺流程。 为了下一步计算说明的需要，要从图书馆或书店借买相应的书籍，以便计算说明所需，如：设计手册（设计参数手册，设备手册等），与你所选厌氧工艺有关的书，还有你所选其他工艺计算有关的书和资料等。 1.7 设计资料 进水水质是根据某啤酒厂废水水质确定的，处理后要求出水水质达到污水综合排放标准（GB89781996）中的一级标准，具体指标见表 1-1。 表1-1 处理系统的进水水质和出水水质项目水量（m /d）pH值BOD(mg/L)COD（mg/L）SS(mg/L)高浓度废水1500500027501000出水指标95008020701.8 建设原则 设计范围为所有啤酒废水，
13、污泥处理工程及公用与辅用工程。 污水处理工程设计过程中应遵从以下原则：污水处理工艺技术方案，在达到治理要求的前提下应优先选择基建投资和运行费用少、运行管理简便的先进的工艺；所有污水、污泥处理技术和其他技术不仅要求先进，更要求成熟可靠；和污水处理厂配套的厂外工程应同时建设，以使污水处理厂尽快完全发挥效益；污水处理厂出水应尽可能回用，以缓解城市严重缺水问题；污泥及浮渣处理应尽量完善，消除二次污染；尽量减少工程占地。2 污水处理方案的选择 2.1 污水处理的特点 污水主要由生活废水，工业废水及受污染的降水等组成。生活污水是人们日常生活中使用过并为生活废料所污染的水，例如居民区、宾馆、饭店等服务行业，
14、以及一些娱乐场所产生的污水。工业废水是工矿企业生产活动中用过的水，是生产污水和生产废水的总称。生产污水是指在生产过程中所形成，并被生产原料、半成品或成品等废料污染的水，也包括热污染水（指生产过程中产生的、水温超过 60水），它需要净化处理后才能排放或再用；生产废水是指在生产过程中所形成，但未直接参与生产工艺，未被污染或只是温度稍有上升的水，这种废水一般不需处理或只需进行简单处理，如冷却，即可再用或排放。 受污染的降水是指初期雨水和雪融水。由于初期雨水冲刷了地面上的各种污物，污染程度很高，需要进行处理。生活污水与生产污水（或经工矿企业局部处理后的生产污水）1 的混合污水，称为城市污水。 啤酒生产
15、废水的来源及特征 啤酒是以大麦芽（包括特种麦芽）为主要原料，加酒花，经酵母发酵酿制而成的含CO2 的、气泡的、低酒精度（2.5%7.5%）的各类熟鲜啤酒。啤酒生产过程分为麦芽制造、麦芽汁制造、前发酵、后发酵、过滤灭菌、包装等工序 啤酒行业是耗水量较大的行业，虽然各企业间有较大的差别，一般来说每生产 1t 啤酒的耗水量是1020t。目前我国啤酒企业吨酒耗水量普遍较高，如果以生产每吨啤酒产生20t 废水计算，则全国啤酒工业排放的废水水量每年达 40亿立方米，啤酒废水具有水量大，悬浮物及有机物含量高等特点。啤酒废水主要来源有：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
16、；糖化过程的糖化、过滤洗涤水；发酵过程的发酵罐洗涤水、过滤洗涤水；灌装过程洗瓶、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、宿舍、浴室的生活用水等。通常将废水分为以下几类。 清洁废水 冷冻机、麦汁和发酵冷却水等，这类废水基本上未受污染。 清洗废水 如大麦浸渍废水、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、酒罐消毒废液、巴氏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。 冲渣废水 如麦糟液、冷热凝固物、酒花糟、剩余酵母、酒泥、滤酒渣和残余碱性洗涤液，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
17、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固体。装酒废水 在灌装酒时，机器的跑冒滴漏时有发生，还经常出现冒酒，使废水中掺入大量残酒。另外喷淋时由于用热水喷淋，啤酒升温引起瓶内压力上升，“炸瓶”现象时有发生，致使大量啤酒洒在喷淋水中，为防止生物污染，循环使用喷淋水时需要加入防腐剂，因此被更换下来的喷淋水含有防腐剂成分。 洗瓶废水 清洗瓶子时先用碱性洗涤剂浸泡，然后用压力水初洗和终洗，瓶子清洗水中含有残余碱性洗涤剂、纸浆、染料、浆糊、残酒和泥砂等。碱性洗涤剂要定期更换，更换时若直接排入下水道可使啤酒废水呈碱性，因此废碱性洗涤剂应先进入调
18、节、沉淀装置进行单独处理。若将洗瓶废水的排放液经处理后储存起来用以调节废水的 pH 值（啤酒废水平时呈弱酸性），则可以节省废水处理的药剂用量。 啤酒生产废水的特点： 水量特点 酿造啤酒消耗的大量水，除一部分转入产品外，绝大部分作为工业废水排放。啤酒厂生产啤酒过程用水量很大，特别是酿造、罐装工艺过程大量使用新鲜水，相应产生大量废水，不同啤酒厂耗水量为812m /t，我国啤酒厂的吨耗水量一般大于该值，国内啤酒从糖化到灌装总耗水 102m /t。由于啤酒生产工序的差异，不同啤酒厂生产过程中吨酒耗水量和水质相差较大。 水质特点 从麦芽制备开始直到成品酒出厂，每一道工序都有酒损产生。酒损率与生产厂的设备
19、先进性、完好性和管理水平有关，酒损率越高，造成的环境污染越严重。一般水平的啤酒厂的酒损率为 10%12%。与废水排放量一样，废水的水质在不同季节也有一定差别，尤其是处于高峰流量时的啤酒废水，其有机物含量也处于高峰。一般地说每制成1吨成品酒，排出CODcr污染物约25kg或 BOD5 污染物15kg，悬浮性固体约 15kg。 啤酒厂排放的废水超标项目主要是COD、BOD、SS 三项。啤酒废水主要污染源及其污染物浓度见表2-1。 2.2 处理方案的选取与论证 工艺方案分析 本项目污水处理的特点为：污水以有机污染物为主，BOD/COD0.50.3,可生化性较好；重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染
20、物一般不超标；且有一定的氮含量。 针对以上特点及出水要求，结合现有啤酒废水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。 根据对国内已运行的大中型啤酒厂家废水处理系统的调查及运行现状的考察，要达到确定的治理目标，可以采用厌氧生物处理工艺和好氧生物处理工艺相结合的处理方式。厌氧处理工艺包括有上流式厌氧污泥床 UASB、UBF、IC 反应器、厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）等；好氧生物处理工艺包括有传统活性污泥法、脱氮除磷活性污泥法、氧化沟法、SBR 工艺和CASS工艺等。 目前，污水处理工程基本上还是依靠消耗能量来改善环境质量的一项技术措施，但在能源有限的条件下，人们已经意识到，浪费能源的生产和生活方式
21、必须彻底改变，现今评价工程设计优劣的立足点，已经开始转移到基建投资和运转管理的经济性，以及对能源利用的有效程度。因此，环境工程已不可避免地要与能源工程体系发生联系。 表2-1 啤酒废水来源及污染物一览表污染来源COD/(mg/L)SS(mg/L) 污染物麦汁煮沸锅210低麦汁残余过滤槽96002000糖化醪残余物回旋沉淀槽6000028000麦汁和凝固物沉淀发酵罐92000-酵母残余物和凝固物沉渣储酒罐8000-酵母残留和凝固物沉渣等硅藻土过滤机2000040000硅藻土、酵母、蛋白质沉淀清酒罐4800-啤酒及微细有机残留物纸板滤酒机10034啤酒装酒机4200-啤酒生酒桶洗涤机1600100
22、啤酒及其他固形物酒糟干燥机200015000麦汁机糖化醪残留物洗瓶机（初洗）500125啤酒及其他固形物 厌氧生物处理工艺 厌氧生物处理是厌氧微生物在缺氧环境下，将废水中的有机物降解，同时产生有能源价值的甲烷气体的一种生物处理方法。厌氧生物处理法不仅适用于高浓度有机废水，进水BOD 浓度可达 15000mg/L，也可适用于中低浓度有机废水，包括城市污水。厌氧生物处理法具有一下特点： 能耗低，有机物容积负荷高，一般为 510kgCOD/(m3 /d)，高的可达 50kgCOD/(m3 /d)剩余污泥量少；产生的沼气可利用； 营养需要量少； 被降解的有机物种类多； 能承受较大的负荷变化和水质变化。
23、 显而易见，开发厌氧生物处理新工艺用来治理有机污水的污染，无疑是一种具有良好经济效益的方法。近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，主要包括有上流式厌氧污泥床 UASB、UBF、IC、厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）等。 上流式厌氧污泥床 UASB 工作原理 UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的颗粒污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中的污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，并把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过
24、程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的悬浮污泥区，污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室里的沼气用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理水从沉淀区上部溢流堰溢出，然后排出反应器。 基本设计要求 为污泥絮凝提供有利的物理、化学和力学条件，使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能； 良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相，保持
25、特定的微生态环境，能抵抗较强的扰动力，较大的絮凝体具有良好的沉淀性能，从而提高设备内的污泥浓度； 通过在污泥床设备内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床内。 UASB的主要优点有 UASB 内污泥浓度高，平均污泥浓度为2040gVSS/L； 有机负荷高，水力停留时间短，采用中温发酵时，容积负荷一般为 10kgCOD/(m3 /d)左右； 无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动；污泥床不填载体，节省造价而且避免了填料堵塞的问题； UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区
26、分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以不设污泥回流设备。 UASB的主要缺点有 进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高，一般控制在 100mg/L以下； 污泥床内有短流现象，影响处理效果； 2对水质和负荷的突然变化比较敏感，耐冲击力稍差。图2-1 IC反应器结构示意图 IC（Internal Circulation）反应器 概述 IC 反应器是第三代高效厌氧反应器。与其他厌氧反应器相比，具有更高的处理效能，大大缩小了反应器的容积，降低了工程投资，节省了占地面积。 工作原理 如图 2-1 所示，IC 反应器构造的特点是具有很大的高径比，一般可达48，反应器的高度达到 20m 左右。整个反应器
27、由第一厌氧反应室和第二氧反应室叠加而成。每个厌氧反应室的顶部各设一个气、固、液三相分离器。第一级三相分离器主要分离沼气和水，第二级三相分离器主要分离污泥和水，进水和回流污泥在第一厌氧反应室进行混合。第一反应室有很大的去除有机物的能力，进入第二厌氧反应室的废水可继续进行处理，以去除废水中的剩余有机物，提高出水水质。 工作过程 进水经过布水器输入反应器，与下降管循环来的污泥和出水均匀混和后，进入第一个反应分离区内，流化床反应室。在那里，大部分 COD 被降解为沼气，在这个分离区产生的沼气由低位三相分离器收集和分离，并产生气体提升。气体被提升的同时，带动水和污泥作向上运动，经过一级上升管达到位于反应
28、器顶部的气液分离器，在这里沼气从水和污泥中分离，离开整个反应器。 水和污泥混和液经过同心的下降管直接滑落到反应器底部形成内部循环流。第一级分离区的出水在第二阶段低负荷后处理区内被深度处理，在那里剩余的可生物降解的 COD被去除，在上层反应区产生的沼气被顶部的三相分离器收集，并沿二级上升管，输送到顶部旋流式气液分离器，实现沼气分离和收集。同时，厌氧出水经过出水堰离开反应器自流进入后续处理工序中。 应用特点 极高COD负荷（1525）kgCOD/(m 3/d)； 结构紧凑，节省占地面积； 借沼气内能提升实现内循环，不必外加动力； 抗冲击负荷能力强； 具有缓冲pH的能力； 出水稳定性好； 高可靠性；
29、3基建投资低。 UBF反应器工作原理 UBF是复合式厌氧污泥床的简称，复合式厌氧污泥床工艺是借鉴流态化生物处理技术的一种厌氧反应器械，它以砂和设备内的软性填料为流化载体。污水作为流体介质，厌氧微生物以生物膜形式附着在砂和软性填料表面，在循环泵和污水处理过程中产生的甲烷气体的搅动下，反应器内的填料成流化状态。污水以升流式通过床体时，与床中附着有厌氧生物膜的载体不断接触反应，达到厌氧微生物吸附、分解污水中有机物的目的。UBF复合型厌氧流化床的优点是效能高、占地少、适用于较高浓度的有机废水的处理。 UBF复合型厌氧反应器中部为生物挂膜污泥床区，下部为布水流化区，厌氧处理中率先采用以砂和设备内部的软性
30、填料为载体。设备结构为上部是固液气分离区、下部分是循环流化反应区，利用循环泵，使污水和有生物膜的二种载体在中部、下部流化反应区中进行循环，达到流化的目的。 在厌氧处理中厌氧微生物分解有机物过程中能产生大量的甲烷、二氧化碳等气体，其中甲烷占 75%85%，1 公斤 COD 的沼气产生量为 0.5m 。产出的甲烷可供锅炉用燃料，也可供民用，是一种很好的能源。 性能特点 处理效率高，处理量大，能耗低，运行费用低，能自动连续运行； 处理时能产生的大量CH4 可作燃料，能回收大量能源； 占在面积少，适应性强，选型方便，工期短； UBF复合型厌氧流化床反应器的结构 UBF 复合型厌氧流化床反应器内部填料的
31、流化是靠水泵在设备体外进行处理水的大流量回流而使污水在设备内保持较高的上升流速，从而使长满生物的载体得以悬浮流化。UBF复合型厌氧流化床采用循环的原理是污水进入设备后，用循环水泵带动反应器中段集水，再把污水向下循环形成较高流速的下向流，污水流到底部后进入装置再次布水，这时污水为上向流，使污水在设备生物区与长满生物膜的砂粒充分混和并不断循环。 处理出水通过设备上面的分离区进行固、液、气三相分离后，流出设备外，甲烷被集气罩收集后在设备顶端排出，长满微生物的截体仍然留在设备中。 设备性能参数 COD去除率：65%75% BOD去除率：65%75% 容积负荷：约7kgCOD/m ； 上升流速：0.91
32、.1m/h，水头损失：0.76m； 废水浓度COD：200015000mg/L。 适用范围 城市垃圾处理场垃圾渗滤液等高浓度有机废水； 食品加工、酿造、味精、造纸等高浓度有机污水； 4制革、制药、发酵淀粉等高浓度有机污水。 厌氧颗粒污泥膨胀床（Expanded Granular Sludge BedEGSB） 概述 厌氧颗粒污泥膨胀床反应器是20世纪80年代由荷兰Wageingen农业大学 Lettinga教授等率先在 UASB 反应器的基础上开发的新型高效厌氧反应器工艺，是 UASB 的一种变型。该反应器通过将厌氧流化床（AFB）的运行特征融入 UASB反应器，有效地克服 UASB反应器所存
33、在的处理中低浓度废水时，因有机负荷较低，产气量少而存在的泥水混合不良、容积利用率低及处理效果波动大等问题，通过在高的上升流速条件下颗粒污泥的膨胀流5化，更好改善了泥水接触效果及传质效果，与 UASB相比，显著提高了其处理效能。 EGSB反应器的工作原理 EGSB反应器实质上是固体流态化技术在有机废水生物处理领域的具体应用。固体流态化技术是一种改善固体颗粒与流体间接触，并使其呈现流体性状的技术，这种技术已经广泛应用于石油、化工、冶金和环境等部门。 根据载体流态化原理，EGSB反应器中装有一定量的颗粒污泥载体，当有机废水及其所产生的沼气自下而上地流过颗粒污泥床层时，载体与液体间会出现不同的相对运动
34、，导致床层呈现不同的工作状态。在废水液体表面上升流速较低时，反应器中的颗粒污泥保持相对静止，废水从颗粒间隙内穿过，床层的空隙率保持稳定，但其压降随着液体表面上升流速的提高而增大。当流速达到一定数值时，压降与单位床层的载体重量相等，继续增加流速，床层空隙便开始增加，床层也相应膨胀，但载体间依然保持相互接触；当液体表面上升流速超过临界流化速度后，污泥颗粒即呈悬浮状态，颗粒床被流态化，继续增加进水流速，床层的空隙率也随之增加，但床层的压降相对稳定；再进一步提高进水流速到最大流化速度时，载体颗粒将大量的流失。 从载体流态化的工作状况可以看出，EGSB反应器的工作区为流态化的初期，即膨胀阶段(容积膨胀率
35、约为10%30%)，在此条件下，进水流速较低，一方面可保证进水基质与污泥颗粒的充分接触和混合，加速生化反应进程，另一方面有利于减轻或消除静态床(如UASB)中常见的底部负荷过重的状况，增加反应器对有机负荷，特别是对毒性物质的承受能力。 EGSB反应器的特点 EGSB反应器作为一种改进型的 UASB反应器，虽然在结构形式、污泥形态等方面与UASB 非常相似，但其工作运行方式与 UASB 显然不同，主要表现在 EGSB 中一般采用2.56m3/h 的液体表面上升流速(最高可达 10m3/h)，高的液体表面上升流速使颗粒污泥床层处于膨胀状态，不仅使进水能与颗粒污泥充分接触，提高了传质效率，而且有利于
36、基质和代谢产物在颗粒污泥内外的扩散、传送，保证了反应器在较高的容积负荷条件下正常运行。 EGSB反应器的结构特征 进水配水系统：进水配水系统主要是将废水尽可能均匀地分配到整个反应器，并具有一定的水力搅拌功能。它是反应器高效运行的关键之一。 反应区：其中包括污泥床区和污泥悬浮层区，有机物主要在这里被厌氧菌所分解，是反应器的主要部位。 三相分离器：由沉淀区、回流缝和气封组成，其功能是把沼气、污泥和液体分开。污泥经沉淀区沉淀后由回流缝回流到反应区，沼气分离后进入气室。三相分离器的分离效果将直接影响反应器的处理效果。EGSB反应器内的液体上升流速要大得多，因此必须对三相分离器进行特殊改进。改进可以有以
37、下几种方法：1.增加一个可以旋转的叶片，在三相分离器底部产生一股向下水流，有利于污泥的回流；2.采用筛鼓或细格栅，这样可以截留细小颗粒污泥；3.在反应器内设置搅拌器，使气泡与颗粒污泥分离；4.在出水堰处设置挡板，以截留颗粒污泥。 出水循环系统和排水系统：出水循环部分是EGSB反应器不同于UASB反应器之处，其主要目的是提高反应器内的液体上升流速，使颗粒污泥床层充分膨胀，污水与微生物之间充分接触，加强传质效果，还可以避免反应器内死角和短流的产生。排水系统的作用是把沉淀区表层处理过的水均匀地加以收集，排出反应器。 气室：也称集气罩，其作用是收集沼气。 浮渣清除系统：其功能是清除沉淀区液面和气室表面
38、的浮渣，如浮渣不多可省略。 排泥系统：其功能是均匀地排出反应区的剩余污泥。EGSB反应器处理废水一般不加热，利用废水本身的水温。如果需要加热提高反应的温度，则采用与对消化池加热相同的方法。但反应器一般都采用保温措施，方法同消化池。此外，反应器必须采取防腐措施。 好氧生物处理工艺 氧化沟 氧化沟又称连续循环式反应池或循环曝气池，因其构筑物呈封闭的沟渠型而得名，故有人称其为无终端的曝气系统。 氧化沟是活性污泥法的一种变形，它把连续反应池作为生物反应池。污水和活性污泥的混合液在该池中以一条闭合式曝气渠道进行连续循环曝气。氧化沟通常在延时曝气条件运行，这时水和固体的停留时间长，有机物的负荷低。它使用一
39、种带方向控制的曝气和搅拌装置，向反应池中的混合液传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式曝气渠道中循环。 氧化沟曝气池占地面积比一般的生物处理构筑物要大，但由于其不设初沉池，一般也不建厌氧污泥消化系统，因此节省了构筑物之间的空间，使污水厂总占地面积并未增加，在经济上具有竞争力。 氧化沟技术发展很快，类型多样，根据其构造和特征，主要分为卡鲁塞尔氧化沟，奥贝尔氧化沟，一体化氧化沟，帕斯维尔氧化沟，交替工作式氧化沟等。 卡鲁塞尔氧化沟 卡鲁塞尔氧化沟是一个多沟串连的系统，进水与活性污泥混合后做不停的循环运动，污水和回流污泥在第一个曝气区中混合。由于曝气器的泵送作用，沟中的流速保持在0.3m3/s。水
40、流在连续经过几个曝气区后，便流入外边最后一个环路，出水从这里通过出水堰排出，出水堰位于第一个曝气区的前面。卡鲁塞尔氧化沟采用垂直安装的低速表面曝气器，每组沟渠安装一个，均安装在同一端，形成了靠近曝气器下游的富氧区和曝气区上游及外环的缺氧区，有利于生物凝聚，还使活性污泥易于沉淀。该氧化沟BOD去除率可达95%99%。 在正常的设计流速下，卡鲁塞尔氧化沟渠道中混合液的流量是进水流量的 50100倍，曝气池中的混合液平均每 520 分钟完成一个循环。具体循环时间取决于廊道长度、渠道中水流流速及设计负荷。这种状态可以防止短流，还通过完全混合作用产生很强的耐冲击负荷能力。 卡鲁塞尔氧化沟的表面曝气机单机
41、功率大，其水深可达 5米以上，使其占地面积减少，土建费用降低，同时具有极强的混合搅拌和耐负荷冲击能力。由于曝气机周围的局部地区能量强度比传统活性污泥法曝气池中的强度高很多，氧转移速率也有了大幅度提高。 奥贝尔氧化沟 奥贝尔氧化沟是一种多级氧化沟。典型的奥贝尔氧化沟有三个同心沟，其中外沟占总面积的50%。由沉砂池来的污水，进入外沟并在其中以缺氧状态运行，促进了同时进行的硝化和反硝化过程。虽然外沟的实际需氧量可达总需氧量的 75%，但转碟供给此沟道的氧仅占该系统总需氧量的 30%60%，使系统在缺氧状态下运行，通过整个通道的溶解氧量为零。外沟内同时进行的硝化和反硝化作用造成总脱氮效率约为80%，无
42、需内循环。外沟是多数情况下发生硝化和反硝化过程的地点，被称为曝气缺氧反应池。尽管处于溶解氧为零的情况，系统的大部分硝化作用发生在外沟。 中沟的溶解氧在摆动方式下运行，溶解氧的设计值为 1mg/L。 内沟的溶解氧设计值为 2mg/L，保持最终处理方式，使污水在进入沉淀池前能去除剩余的BOD和NH3-N。 帕斯维尔氧化沟 帕斯维尔氧化沟采用单环路，在沟的出口处安装可调式溢流堰，以控制水位和曝气设备的淹没深度。一般设置中心岛和中心隔墙，其中以设置中心隔墙的居多。为了减少弯道的水头损失，并最大限度的减少弯道隔墙下游背流处的固体沉淀，需要在弯道弯曲部分设置导流墙，原污水和回流污泥从曝气转碟上游进入氧化沟
43、，以便在曝气转碟处的横截面上使之充分分配，防止短路。 交替工作式氧化沟 交替工作式氧化沟是由丹麦的 Kruger 公司开发创建的，根据运行方式和沟内的水量可分为单沟(A型)、双沟(D型)和三沟(T型)三种形式。 交替工作式氧化沟系统没有设置反硝化区，通过在运行过程中设置停曝区来进行反硝化，从而获得较高的氮去除率。 单沟交替式氧化沟由于不能保证连续进水，只能间歇运行，故已经很少采用。 双沟交替工作式氧化沟 VR 型是将曝气沟渠分为 A、B两个部分，其间有单向活动扳门相连，利用定时改变曝气转刷的旋转的方向，来改变沟渠中的水流方向，使 A、B两部分分别交替的作为曝气区和沉淀区。该系统出水水质好，污泥
44、稳定，不需要污泥回流装置，但是系统的最大的缺点是曝气设备的利用率仅仅为 37.5%。 三沟氧化沟是由三个相同的氧化沟组建在一起作为一个单元运行。三个氧化沟之间相互之间双双连通，两侧氧化沟可起曝气和沉淀双重作用，中间氧化沟一直为曝气池，原污水交替的进入两侧氧化沟，处理水则相应的从作为沉淀池的两侧氧化沟中流出，提高了曝气设备的利用率，使其达到 58%。另外也有利于生物脱氮。基本运行方式大体上分为 6个阶段，工作周期为 8h。通过控制系统自动控制进出水方向、溢流堰的升降以及曝气设备的开动和停止。 三沟式氧化沟运行方式可根据不同的入流水质和出水要求而改变，所以系统运行灵活，操作方便，但要求自动化控制程
45、度高。它是一个 A/O活性污泥系统，可以完成有机物的降解和反硝化过程，能获得较好的 BOD 去除效果和脱氮效果。依靠三池工作状态的转换，可以免除污泥回流和混合液回流，运行费用大大降低，处理流程简单，省去二沉池，管理方便，基建费用低，占地少，其最大缺点是设备利用率较低。 间歇式活性污泥法 也称为序批式活性污泥法。现行的各种系统和运行方式都是连续的但是在活性污泥法开创的初期却是间歇的。只是由于各种原因，例如，运行操作比较复杂、曝气装置易于堵塞、以及某些认识问题等，对活性污泥法一直采用了连续运行的方式。 近几十年来，电子计算机得到了飞速发展，污泥回流，曝气以及混合液中的 DO、pH值、电导率等指标都
46、可以用计算机加以控制，这就为重新考虑间歇运行的活性污泥法创造了条件。 间歇式活性污泥法的工艺流程如图2-2所示。由图可知,该法工艺简单，无需设污泥回流设备，不需要设置二沉池，曝气池容积也小于连续式，建设费用都比较低。在大多数情况下，无设置调节池的必要；SVI值较低，污泥易于沉淀，不产生污泥膨胀现象；通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应；运行管理得当，处理水质优于连续式。 SBR 的主要反应器曝气池的运行操作是由流入、反应、沉淀、排放、待机等 5个工作程序组成，这5 个程序都在同一个曝气池内进行。 图2-2 间歇式活性污泥处理系统的工艺流程 循环式活性污泥法(CASS)
47、CASS(Cyclic Activated Sludge System)是Gorousiy教授在 ICEAS 即间歇式循环延时曝气活性污泥法的基础上开发出来的。与 ICEAS 相比，CASS 预反应区容积较小，设计更加优化，且将主反应区中部分剩余污泥回流至选择器中，在运行方式上沉淀阶段不进水。 CASS 具有十分优越的性能，设置了生物选择器和回流污泥区，保证了活性污泥不断的在选择器中历一个高絮体负荷阶段，从而有利于系统中絮凝性细菌的生长，并提高活性污泥的活性，使其能快速将废水中溶解性物质转化为降解基质，并进一步的抑制丝状菌的生长和殖同时沉淀阶段不进水，保证污泥沉降不受水力干扰，在静置的环境中进行，从而保证系统有良好的分离效果。CASS 具有构造简单，投资和运行费用低，脱氮和除磷能力强，自动化程度高，采用组合式模块，结构布置紧凑，占地少，分期建设和扩建方便等特点。 CASS工艺进水处的生物选择器是一个较小容积的污