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葡萄酒生產(chǎn)污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

葡萄酒生產(chǎn)廢水概述

葡萄酒生產(chǎn)分榨汁季和非榨汁季，榨汁季廢水來(lái)源于葡萄破碎、發(fā)酵、分離壓榨、過(guò)濾設(shè)備及酒罐的沖洗，其特點(diǎn)是間斷排水、水量較大、有機(jī)污染物濃度高；非榨汁季廢水來(lái)源于過(guò)濾設(shè)備、酒罐的沖洗，其特點(diǎn)是間斷排水、水量相對(duì)較小、有機(jī)污染物濃度高。

廢水特點(diǎn)是：

①生產(chǎn)廢水為季節(jié)性排放，水量變化大；

②生產(chǎn)廢水可生化性較好，BOD/COD接近0.5；廢水水量及水質(zhì)見(jiàn)下表。

1.1 設(shè)計(jì)水量

400m3/d。

1.2 進(jìn)水水質(zhì)

1.3 排放標(biāo)準(zhǔn)

《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：

二

、設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)原則

2.1、設(shè)計(jì)依據(jù)

1）業(yè)主提供的有關(guān)資料；

2）《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）；

3）室外排放設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ14－87）；

4）環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)（GB5096－93）；

5）低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50054-95)；

6）《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-2008）；

7）給水排水工程和污水處理工程建設(shè)有關(guān)技術(shù)規(guī)范；

8）同類工程所取得的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際工程參數(shù)。

2.2、設(shè)計(jì)原則

1）嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家現(xiàn)行的環(huán)保技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，遵守國(guó)家和地方環(huán)保的有關(guān)法律、法規(guī)；

2）選用、合理、可靠的處理工藝，在確保處理排放達(dá)標(biāo)的前提下，做到操作簡(jiǎn)單、管理方便、占地小、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低；

3）本工程系環(huán)境工程，尤其要注意環(huán)境保護(hù)，避免和減少二次污染。要求改善勞動(dòng)衛(wèi)生條件，貫徹安全生產(chǎn)和清潔文明生產(chǎn)的方針；

4）為了提高污水處理站管理水平，設(shè)計(jì)采用的自動(dòng)化程度較高，操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度低；

5）合理選用優(yōu)質(zhì)配件，降低能耗，提高工作效益和使用壽命，降低成本；

6）在工藝設(shè)計(jì)時(shí)，有較大的靈活性，可調(diào)性，以適應(yīng)水量、水質(zhì)的周期變化；

7）因地制宜，合理布局，有效地利用空間。

三、

工藝流程框圖及工藝說(shuō)明

3.2工藝說(shuō)明

總體思路采用厭氧+生物接觸氧化法為處理工藝，同時(shí)輔以格柵攔截等物化處理手段；

首先通過(guò)格柵攔截，用以去除廢水中的較大固顆粒雜物及飄浮物，從而保護(hù)后續(xù)工作水泵使用壽命并降低系統(tǒng)處理工作負(fù)荷。自流進(jìn)入集水池，考慮到排水管道和凍土層的關(guān)系，集水池用以滿足廢水的自流排放，從而滿足調(diào)節(jié)池zui大的可利用系數(shù)。接著廢水提升至調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)，經(jīng)調(diào)節(jié)后的污水通過(guò)UASB厭氧反應(yīng)器及生物接觸氧化池，利用生物膜的作用使有機(jī)污染物得到降解。生物接觸氧化池配以新型的迷宮式組合填料，該填料具有負(fù)荷高、施工簡(jiǎn)易、體積小、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、管理方便、維修更換方便等優(yōu)點(diǎn)；接觸氧化池的出水進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固液分離，沉淀下來(lái)的污泥經(jīng)氣提裝置提升至污泥池，污泥池的污泥通過(guò)提升泵提升進(jìn)入帶式壓濾機(jī)壓濾后，污水收集回到調(diào)節(jié)池，干泥收集后，由環(huán)衛(wèi)部分定期外運(yùn)。沉淀池出水自流入排放池后達(dá)標(biāo)排放。該工藝流程簡(jiǎn)捷、工程造價(jià)低、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、便于管理。

該處理系統(tǒng)為高濃度有機(jī)廢水處理工藝，絕大部分的有機(jī)物在UASB厭氧厭氧反應(yīng)器和接觸氧化池內(nèi)被去除，因此，本工藝中UASB厭氧反應(yīng)器+接觸氧化池為核心處理環(huán)節(jié)，另外對(duì)高分子有機(jī)物進(jìn)行斷鏈，使污水更容易被降解。大大減少了后續(xù)處理環(huán)節(jié)的運(yùn)行負(fù)荷，從而減少投資。

3.3 設(shè)計(jì)處理效果

四、

工藝設(shè)計(jì)（工藝處理單元描述）

4.1 格柵槽/集水池

在廢水進(jìn)入集水池前設(shè)置一道格柵，用以去除廢水中的較大固顆粒雜物及飄浮物，從而保護(hù)后續(xù)工作水泵使用壽命并降低系統(tǒng)處理工作負(fù)荷。格柵井設(shè)置鋼砼結(jié)構(gòu)，格柵采用機(jī)械細(xì)格柵。

主要設(shè)計(jì)參數(shù)：

4.2 調(diào)節(jié)池

廢水經(jīng)格柵集水池處理后提升進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水量、水質(zhì)的調(diào)節(jié)均化，保證后續(xù)生化處理系統(tǒng)水量、水質(zhì)的均衡、穩(wěn)定，并設(shè)置預(yù)曝氣系統(tǒng)，用于充氧攪拌，以防止污水中懸浮顆粒沉淀而發(fā)臭，又對(duì)污水中有機(jī)物起到一定的降解功效，提高整個(gè)系統(tǒng)的抗沖擊性能和處理效果。

調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)為鋼砼結(jié)構(gòu)。

4.3 板式換熱器

由于原水為工業(yè)排污水，水溫受冬季影受較大，為保證UASB達(dá)到中溫厭氧COD去除率，在前級(jí)進(jìn)水至UASB前設(shè)置板式加熱器，汽源來(lái)自于鍋爐房。

板式換熱器為表面加熱型，用于污水的加熱，經(jīng)加熱后的污水進(jìn)入U(xiǎn)ASB厭氧反應(yīng)器，板式換熱器配套溫控裝置，保證系統(tǒng)出水恒溫。

板式換熱器是由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成的一種新型高效換熱器。各種板片之間形成薄矩形通道，通過(guò)半片進(jìn)行熱量交換。它與常規(guī)的管殼式換熱器相比，在相同的流動(dòng)阻力和泵功率消耗情況下，其傳熱系數(shù)要高出很多，在適用的范圍內(nèi)有取代管殼式換熱器的趨勢(shì)。

板式換熱器是具有換熱效率高、熱損失小、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧、占地面積小、安裝清洗方便、應(yīng)用廣泛、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。在相同壓力損失情況下，其傳熱系數(shù)比管式換熱器高3-5倍，占地面積為管式換熱器的三分之一，熱回收率可高達(dá)90%以上。

型 式： 板式

主體材質(zhì)： 304不銹鋼

加熱水量： 400t/d

出水溫度： 30±3℃

進(jìn)汽壓力： 1.6MPa

進(jìn)水壓力： ≤1.0MPa

溫度調(diào)節(jié)范圍： 0-35℃

數(shù) 量： 1臺(tái)

配套溫控裝置：

數(shù) 量： 1套

★技術(shù)說(shuō)明：

1、板式換熱器的基本結(jié)構(gòu)

板式換熱器主要由框架和板片兩大部分組成。

板片由各種材料的制成的薄板用各種不同形式的磨具壓成形狀各異的波紋，并在板片的四個(gè)角上開(kāi)有角孔，用于介質(zhì)的流道。板片的周邊及角孔處用橡膠墊片加以密封。

框架由固定壓緊板、活動(dòng)壓緊板、上下導(dǎo)桿和夾緊螺栓等構(gòu)成。

板式換熱器是將板片以疊加的形式裝在固定壓緊板、活動(dòng)壓緊板中間，然后用夾緊螺栓夾緊而成。

2、板式換熱器的特點(diǎn)（板式換熱器與管殼式換熱器的比較）

a、傳熱系數(shù)高由于不同的波紋板相互倒置，構(gòu)成復(fù)雜的流道，使流體在波紋板間流道內(nèi)呈旋轉(zhuǎn)三維流動(dòng)，能在較低的雷諾數(shù)（一般Re=50～200）下產(chǎn)生紊流，所以傳熱系數(shù)高，一般認(rèn)為是管殼式的3～5倍。

b、對(duì)數(shù)平均溫差大，末端溫差小在管殼式換熱器中，兩種流體分別在管程和殼程內(nèi)流動(dòng)，總體上是錯(cuò)流流動(dòng)，對(duì)數(shù)平均溫差修正系數(shù)小，而板式換熱器多是并流或逆流流動(dòng)方式，其修正系數(shù)也通常在0.95左右，此外，冷、熱流體在板式換熱器內(nèi)的流動(dòng)平行于換熱面、無(wú)旁流，因此使得板式換熱器的末端溫差小，對(duì)水換熱可低于1℃，而管殼式換熱器一般為5℃.

c、占地面積小板式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積內(nèi)的換熱面積為管殼式的2~5倍，也不像管殼式那樣要預(yù)留抽出管束的檢修場(chǎng)所，因此實(shí)現(xiàn)同樣的換熱量，板式換熱器占地面積約為管殼式換熱器的1/5～1/8。

d、容易改變換熱面積或流程組合，只要增加或減少幾張板，即可達(dá)到增加或減少換熱面積的目的；改變板片排列或更換幾張板片，即可達(dá)到所要求的流程組合，適應(yīng)新的換熱工況，而管殼式換熱器的傳熱面積幾乎不可能增加。

e、重量輕板式換熱器的板片厚度僅為0.4~0.8mm，而管殼式換熱器的換熱管的厚度為2.0～2.5mm，管殼式的殼體比板式換熱器的框架重得多，板式換熱器一般只有管殼式重量的1/5左右。

f、價(jià)格低采用相同材料，在相同換熱面積下，板式換熱器價(jià)格比管殼式約低40%～60%。

g、制作方便板式換熱器的傳熱板是采用沖壓加工，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，并可大批生產(chǎn)，管殼式換熱器一般采用手工制作。

h、容易清洗框架式板式換熱器只要松動(dòng)壓緊螺栓，即可松開(kāi)板束，卸下板片進(jìn)行機(jī)械清洗，這對(duì)需要經(jīng)常清洗設(shè)備的換熱過(guò)程十分方便。

i、熱損失小板式換熱器只有傳熱板的外殼板暴露在大氣中，因此散熱損失可以忽略不計(jì)，也不需要保溫措施。而管殼式換熱器熱損失大，需要隔熱層。

j、容量較小是管殼式換熱器的10%～20%。

k、單位長(zhǎng)度的壓力損失大由于傳熱面之間的間隙較小，傳熱面上有凹凸，因此比傳統(tǒng)的光滑管的壓力損失大。

l、不易結(jié)垢由于內(nèi)部充分湍動(dòng)，所以不易結(jié)垢，其結(jié)垢系數(shù)僅為管殼式換熱器的1/3～1/10。

m、工作壓力不宜過(guò)大，介質(zhì)溫度不宜過(guò)高，有可能泄露。板式換熱器采用密封墊密封，工作壓力一般不宜超過(guò)2.5MPa，介質(zhì)溫度應(yīng)在低于250℃以下，否則有可能泄露。

4.4 UASB厭氧反應(yīng)器

UASB厭氧反應(yīng)器由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過(guò)程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄斬污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí)，折向反射板的四周，然后穿過(guò)水層進(jìn)入氣室，集中在氣室沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過(guò)反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥潮著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。我公司設(shè)計(jì)的UASB厭氧反應(yīng)器在原有的基礎(chǔ)上對(duì)三相分離器和布水方式做了改良，采用了兩相厭氧，并在實(shí)際工程中處理品效果得到了證實(shí)，技術(shù)已經(jīng)非常成熟，并運(yùn)用到了多個(gè)工程中且處理效果非常好。

污水進(jìn)入U(xiǎn)ASB厭氧反應(yīng)器中，通過(guò)我公司設(shè)計(jì)的布水裝置均勻和厭氧污泥充分混合，在厭氧產(chǎn)甲烷菌的作用下，廢水中的難降解有機(jī)物得以降解。不但削減廢水中COD、BOD指標(biāo)，而且提高了污水的可生化性降低了后續(xù)處理的難度。UASB厭氧反應(yīng)器的出水自流進(jìn)入生物接觸氧化池。

本設(shè)計(jì)中厭氧處理系統(tǒng)由UASB厭氧反應(yīng)器（升流式厭氧污泥床）所組成，是污水處理系統(tǒng)中去除污染物負(fù)荷zui高的單元，該單元對(duì)有機(jī)物的去除率至少為75%以上。UASB厭氧反應(yīng)器具有高微生物濃度、高容積負(fù)荷、設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。UASB反應(yīng)器主要由5部分所組成：配水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離器、氣室、以及出水堰。

污水首先通過(guò)配水系統(tǒng)均勻地配送到各個(gè)UASB厭氧反應(yīng)器，反應(yīng)器中厭氧污泥以顆粒狀形式存在，在污水由底部以適當(dāng)?shù)牧魉偕仙巾敳康倪^(guò)程中，水中大部分的有機(jī)物被厭氧顆粒污泥所降解，同時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生沼氣。在反應(yīng)器頂部的三相分離器中，含有污水、沼氣及顆粒污泥的混合液實(shí)現(xiàn)完成液、氣、固的分離。處理后的污水通過(guò)出水堰匯流至生物接觸氧化池，沼氣則通過(guò)管道收集后進(jìn)入水封罐，三相分離器沉淀下來(lái)的顆粒污泥則繼續(xù)留在反應(yīng)器中，剩余污泥排至污泥池

主要設(shè)計(jì)參數(shù)：

4.5 接觸氧化池

該池為本污水處理的核心部分，在較高的有機(jī)負(fù)荷下，通過(guò)附著于填料上的大量不同種屬的微生物群落共同參與下的生化降解和吸附作用，去除污水中的各種有機(jī)物質(zhì)，使污水中的有機(jī)物含量大幅度降低。

設(shè)計(jì)特點(diǎn)：

該池由池體、填料、布水裝置和充氧曝氣系統(tǒng)等部分組成。

該池以生物膜法為主，兼有活性污泥法的特點(diǎn)。

池中填料采用迷宮式組合填料，該填料具有比表面積大，使用壽命長(zhǎng)，易掛膜耐腐蝕不結(jié)團(tuán)堵塞。填料在水中自由舒展，對(duì)水中氣泡作多層次切割，更相對(duì)增加了曝氣效果。

該池分三級(jí)，使水質(zhì)降解成梯度，達(dá)到良好的處理效果，同時(shí)設(shè)計(jì)采用相應(yīng)導(dǎo)流紊流措施，使整體設(shè)計(jì)更趨合理化。

池中曝氣管路選用優(yōu)質(zhì)ABS管，耐腐蝕。曝氣頭選用中微孔曝氣器，不堵塞，氧利用率高。該池設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，埋地設(shè)置。

主要設(shè)計(jì)參數(shù)：

4.6 沉淀池

污水自接觸氧化池自流到沉淀池，以除去好氧處理過(guò)程中，好氧菌新陳代謝產(chǎn)生的生物膜脫落下來(lái)形成的污泥，沉淀池中設(shè)有斜管，以增加沉淀效果，出水槽設(shè)計(jì)成齒形集水槽，總停留時(shí)間為3.2小時(shí)，沉淀表面負(fù)荷為1.20 m3 /m2.h。沉淀下來(lái)的污泥用氣提抽入污泥池進(jìn)行污泥厭氧消化，通過(guò)消化可減少剩余污泥量，上清液自流回到調(diào)節(jié)池。

主要設(shè)計(jì)參數(shù)：

4.7 排放池

4.8 污泥池

主要用于儲(chǔ)存UASB厭氧反應(yīng)器的剩余污泥及沉淀池后的排泥。