食用油废水处理毕业设计

'食用油废水处理毕业设计6 2017年6月目录1设计说明11.1设计题目11.2设计内容11.2.1项目简介11.2.2设计任务11.2.3进水水量11.2.4进水水质11.2.5出水水质标准11.3设计规范22工艺的比选22.1厌氧工艺比较32.2好氧生物处理32.3工艺最终确定42.3.1工艺简介56 2.3.2污染物去除效果63设计计算书83.1细格栅83.1.1设计草图83.1.2计算参数83.1.3设计计算93.2调节池113.2.1计算参数113.2.2设计计算123.3隔油池133.3.1设计草图133.3.2计算参数143.3.3设计计算143.4气浮池183.4.1设计草图183.4.2计算参数183.4.3设计计算183.5UASB反应器253.5.1设计草图253.5.2计算参数266 3.5.3设计计算263.6生物接触氧化池333.6.1设计草图333.6.2计算参数333.6.3设计计算343.7竖流式沉淀池373.7.1设计草图373.7.2计算参数373.7.3设计计算383.8污泥浓缩池403.8.1污泥量计算403.8.2设计计算403.8.3设备选型423.8.4污泥最终处理处置423.8.5除臭处理423.9消毒设计424平面及高程布置444.1平面布置444.2高程布置444.3污水提升泵房设计466 4.3.1抬升扬程464.3.2泵的选型464.3.3提升泵房尺寸确定474.4污泥提升泵房设计474.4.1提升扬程474.4.1泵的选型474.4.3污泥提升泵房尺寸475主要构筑物一览表486工程造价496.1构筑物成本496.2主要设备成本496.3其他费用506.4处理每吨水费用507社会与环境效益分析517.1直接效益517.1.1社会直接效益517.1.2环境直接效益517.2间接效益517.2.1社会间接效益517.2.2环境间接效益516 8总结52谢词53参考文献54附录一55附录二646 福建某食用油废水处理工程设计摘要：关键词：66 DesignofawastewatertreatmentprojectofedibleoilinFujianAbstract:KeyWords:66 福建某食用油废水处理工程设计1设计说明1.1设计题目福建某食用油废水处理工程设计。1.2设计内容1.2.1项目简介1.2.2设计任务1.2.3进水水量设计进水水量为500t/d。1.2.4进水水质表1-1食用油废水进水水质水质指标CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)动植物油(mg/L)PH进水80004000150015008-101.2.5出水水质标准表1-2一级排放标准水质指标CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)动植物油(mg/L)PH出水小于等于100小于等于20小于等于70小于等于106-966 福建某食用油废水处理工程设计1.3设计规范1）《给水排水设计手册》第二版；2）《室外排水设计规范》（GB50013-2006）；3）《混凝结构土设计规范》（GB50010-2002）；4）《给水排水埋地铸铁管管道结构设计规范》（CECS142:2002）；5）《升流式厌氧污泥床反应器污水处理工程技术规范》（HJ2013-2012）。2工艺的比选2.3工艺最终确定2.3.1工艺简介1、预处理单元1）细格栅从各生产阶段排出的生产废水首先通细格栅，进水中除含有高浓度油脂外、还含有生产阶段产生的破碎物以及磷脂、皂角等有机物，细格栅可以对悬浮物及漂浮物进行去除，减轻后续处理构筑物的负荷，使之可以正常运转。出水经提升泵提升后直接进入调节池。由于水量较小采用人工除渣。2）调节池格栅出水经过提升泵提升进入调节池，此时污水中含有大量悬浮物以及溶解物质，同时BOD、COD含量非常高，需在调节池内设置搅拌设备防止厌氧发酵以及悬浮物大量沉积。同时设置一个储泥池存放污泥，污泥定期排放进污泥浓缩池。66 福建某食用油废水处理工程设计4）平流式隔油池由于废水中的油脂基本是皂角和磷脂混杂的酸油，溶解性较差，特别是当水温较低时，油脂呈半固态，直接采用气浮处理效果较差，当采用平流式油池沉淀，虽然占地面积较大，但是可以很好的收集浮油，同时在靠重力的作用下使悬浮物沉积，减轻后续处理构筑物的负荷。污泥需要定期排进污泥浓缩池。3）气浮池气浮用于进一步分离水中的乳化油、细微的悬浮颗粒，采用部分加压回流溶气气浮法。气浮池的浮渣选用刮渣机清除，出水进入UASB反应器。2、生化处理单元1）UASB反应器经物化处理后，污水水质得到明显改善，尤其是SS浓度下降明显，废水进入UASB反应器，在厌氧反应器内进行厌氧反应，厌氧反应器水利停留时间约6小时．厌氧反应器对COD、BOD5的去除率可高达90％。2）生物接触氧化池厌氧反应器(UASB)出水重力流入好氧生物接触氧化池，生物接触反应器的停留时间约为2小时，气水比14：1，对COD的去除率可达85％，BOD去除串可达90％以上。好氧生物接触反应器出水重力流入竖流式沉淀池进行同液分离。2.3.2污染物去除效果66 福建某食用油废水处理工程设计66 福建某食用油废水处理工程设计3设计计算书设计进水量500m3/d，有：平均流量Qa=500m3/d=20.8m3/h=5.8L/s；根据总变化系数可得：Kz=2.3Q≤5L/s2.7Q0.115L/s4.0，符合设计规范要求。池长L"=21.6+2×0.3=22.2m5）隔油池宽度B：B=n×b+0.3×2+0.2=2×4.5+0.8=9.8m校核：hb=1.84.5=0.4，在0.3~0.4之间，满足设计规范要求。6）隔油池建筑高度H为：H=h+h"=1.8+0.5=2.3m7）隔油池排泥设计污泥斗容积可以按储存2d的污泥量设计则每2日排泥量WW=Q(C0-C1)T×100γ(100-P0)×60%式中：Q—设计流量，m3/d；C0、C1—进出水悬浮物浓度，kg/m3；T—两次排泥间隔设时间，dγ—污泥容重，kg/m3；P0—污泥含水率，取98%。带入数据得：66 福建某食用油废水处理工程设计W=500×(1.08-0.54)×2××(100-98%)×50%=13.5m3采用机械刮泥，污泥存放污泥斗中，则污泥斗的体积应该对于2日污泥产量。故设污泥斗底采用300mm×300mm，上口采用4500mm×4500mm。设污泥斗斜壁与水平面夹角45°，则有污泥斗高h污泥斗：h污泥斗=（4.5-0.3）2tan45°=2.1m则污泥斗体积V污泥斗：V污泥斗=13×0.32+4.52+0.32×4.52×2.1=15.1m3>13.5m3符合规范要求。①隔油池内一般采用机械刮泥，其运行速度为0.3~1.2m/min，设池底坡度为0.01； ②设圆形污泥斗排泥，每个泥斗设单独的排泥阀。泥斗的斜管与水平面倾角为55°； 8）刮油刮泥机设备选型参考《给水排水设计手册第11册（第二版）常用设备》，选取唐山清源环保（集团）有限公司生产的链板式刮油刮泥机，其具体参数如下表3-5所示：表3-5链板式刮油刮泥机参数型号试用池子尺寸行走速度m/min单排滚筒子链、刮板长×宽×高生产商宽度长度深度链板式刮油刮泥机4.5m可根据客户要求确定0.63860×30×20066 福建某食用油废水处理工程设计唐山清源环保（集团）有限公司9）进水设计①穿孔花墙墙长B"=B-2×03=9.2m，设超高0.3m,积泥高度0.1m，则有墙高H"=1.8+0.3+0.1=2.2m式中：Q—设计流量，m3/dv1—孔口流速，取v1=0.1m/s穿孔花墙总面积A"=Q/v1带入数据得A"=×0.1=0.058m2采用100mm×100mm的方形孔洞。则孔洞数N=A"0.12=0.0580.01=5.8，取6个。故孔洞实际流速v1"=QN×0.1×0.1=×6×0.01=0.096m/s②孔洞布置孔洞布置一层，6个孔洞。孔洞水平间隔取1.0m，则所占宽度为0.1×6+7×1.0=7.6m，剩余宽度为9.8-7.6=2.2m，垂直方向，孔洞底边距池底取0.3m。③档油板设计隔油池每格池的进出口处设置挡油板，位置一般为距进口处0.5~1m，取1m，距出口位置一般为0.25~0.5m,取0.5m，挡板一般高出水面0.1~0.15m，取0.15。进口挡板的淹没深度视池子深度而定，不小于0.25m，一般为0.5~1.0m66 福建某食用油废水处理工程设计，取1m；出口挡板的淹没深度一般为0.3~0.4m，取0.4m。10）出水堰设计出水采用薄壁出水堰重力出水，堰上水头为：H=（Qmb2g)23式中：H—堰上水头，mQ—设计流量，m3/sm—流量系数，取0.4b—堰宽，m，等同池宽带入数据得H=0.005m3.4气浮池3.4.1设计草图图1.4-1部分回流加压溶气流程示意图①废水进入；②加压水泵；③空气注入；④压力溶气罐；⑤减压释放阀；⑥气浮池；⑦泄气阀；⑧刮渣机；⑨集水管及回流清水管根据设计水量等因素考虑，选用部分回流加压溶气法66 福建某食用油废水处理工程设计。将部分澄清液进行回流加压，回流加压，入流废水则直接进入气浮池，气浮池流程图如下1.4-1所示。3.4.2计算参数1）待处理废水量：Qa=20.8m3/h；  2）悬浮固体浓度：SS＝750mg/L  ；3）溶气压力：P＝0.2MPa； 4）空气在水中饱和溶解度:Cs＝15.7mg/L ；5）溶气罐内停留时间:T1＝3min ；6）气浮池内接触时间:T2＝5min ；7）分离室内停留时间:Ts＝30min ；8）接触室水流上升流速:uc＝10mm/s；9）分离室水流速度us=2mm/s；3.4.3设计计算1）溶气罐部分设计计算①气固比α估算α=AS=ρCs(fp/p⊖-1)QSa·QR66 福建某食用油废水处理工程设计式中：A—减压至101.325kPa，g/d；Cs—在一定温度下，一个大气压时的空气溶解度，mL/L，见下表3-6ρ—空气密度，g/L，参见下表3-6；P—溶气压力（绝对压力）；f—加压溶气系统的溶气效率，为实际空气溶解度与理论溶解度之比，与溶气罐等因素有关，通常取0.5~0.9，参见下表3-7；QR—加压溶气水的流量，m3/d；Sa—废水中的悬浮固体浓度，g/m3。表3-6阶梯环填料罐（层高1m）的水温、压力与溶气效率关系水温/℃51015溶气压力/MPa0.20.30.4~0.50.20.30.4~0.50.20.30.4~0.5溶气效率/%768380778481808683水温/°C202530溶气压力/MPa0.20.30.4~0.50.20.30.4~0.50.20.30.4~0.5溶气效率/%859090889292939898表3-7空气的密度及在水中溶解度温度/℃空气密度ρ/(g•L-1)溶解度Cs/(mL•L-1))01.25229.2101.20622.820116418.766 福建某食用油废水处理工程设计301.12715.7401.09214.2根据上表，取k=1.2,假设水温为20，溶气压力p=200kPa,f=93%，ρ=1.127g/L，Cs=15.7mL/L，取回流比R=30%。带入数据得α=1.127×15.7×0.9×.325-1×30%750=0.006在0.005~0.07之间，符合设计规范要求。则有A=α·Sa·Q=2250g/dQR=αQSaρCs(fp/p⊖-1)=152.2m3/d②回流比R"R"=QRQ=152.2500=30.4%式中：Qg—气浮所需空气量，L/h；Q—气浮池设计水量，m3/h；ac—实验条件下的释气量，L/m3；φ—水温校正系数，取1.2。③气浮所需空气量QgQg=QR"acφ因为ac=AρQ=2250×1.=5.1L/m366 福建某食用油废水处理工程设计故Qg=20.8×0.304×5.1×1.2=38.7L/h④空压机额定气量Q"gQ"g=k·Qg=1.4×38.7=54.2L/h=0.0009m3/min空压机选型：查《给水排水设计手册第11册（第二版）常用设备》选择Z-0.056/7D1型空气压缩机，其具体参数参加下表3-8所示：表3-8Z-0.056/7D1型空气压缩机参数型号排气量排气压力转速贮气罐外形尺寸（mm）电动机容积长宽高型号功率Z-0.056/7-D10.056m3/min0.7MPa1400r/min0.04m3860330720CO28022AO271220.55KW⑤溶气罐66 福建某食用油废水处理工程设计溶气罐直径Dd:Dd=4×QRπI式中：I过流密度，填料罐I选2500~5000m3/(m2·d），取4000m3/(m2·d）。带入数据得Dd=4×152.23.14×3000=0.25m⑥溶气罐高hh=2h1+h2+h3+h4式中：h1—罐顶、底封头高度（根据罐直径而定），m；h2—布水区高度，一般取0.2~0.3m，取0.2m；h3—贮水区高度，一般取1.0m；h4—填料层高度，一般取1.0~1.3m，取1.2m。查《JB154-73》选取表3-9溶气罐参数公称直径Ｄｇ　　ｍｍ曲面高度ｈ１ｍｍ直边高度h2 mm壁厚Smm内表面积Ｆｍ２容积Ｖｍ３100025040101.210.162h1＝0.25+0.04+0.01=0.3m则h=0.3+0.2+1.0+1.2=2.7m⑦溶气罐选型66 福建某食用油废水处理工程设计查《给水排水设计手册第12册（第二版）器材与装置》选择上海环保设备成套工程公司生产的TR-3型溶气罐，其具体参数参见下表3-10：表3-10TR-3型溶气罐参数型号罐直径总高H1D0进水管直径出水管直径过水流量进气管直径放气管直径TR-3300mm3180mm340mm305mm70Mm80mm9-14m3/h15mm15mm⑧溶气释放器选型查《给水排水设计手册第12册（第二版）器材与装置》选择HLJ1型水轮释放器，其具体参数如下表3-11所示：表3-11HLJ1型水轮释放器参数型号DN外形尺寸压力压力下的流量作用范围Φ2(mm)Φ1(mm)H(mm)HLJ150mm1002500.2MPa10m3/h＞1502）气浮池设计计算66 福建某食用油废水处理工程设计式中：Ac—接触室的表面积，m2;Q—气浮处理的废水量，m3/h,如为部分加压，则按Q已含有QR的量计；QR—回流加压水量，m3/h；uc—接触室水流的上升流速，m/h。①接触室表面积Ac:Ac=(Q+QR)/uc带入数据有Ac=500+152.224×36=0.75m2式中：As—分离室的表面积；us—分离速度，m/h。②分离室表面积As：As=Q+QRus带入数据得As=500+152.224×7.2=3.8m2③气浮池净容积V：取气浮池分离室水深平均水深H=2.0m；V=（Ac+As）H=3.8+0.75×2=9.1m3校核：接触室停留时间Tc=AcHQ+QR=0.75×2500+152.2×24×3600=198s>60s，符合设计规范要求。气浮池停留时间T=VQ+QR=13.65152.2+500×24×60=20min,在10~20min范围内，符合设计要求。66 福建某食用油废水处理工程设计④分离室表面水力负荷qs:qs=Q+QRAs=500+152.23.8×24=7.2m3/(m2·h)在5.4~10.8m3/m2·h范围内，符合设计规范要求。⑤气浮池尺寸确定取池宽B=1.5m,深宽比H/B=2/1.5=1.3>0.3,符合设计规范要求。接触室长Lc=AcB=0.751.5=0.5m;分离室长Ls=AsB=3.81.5=2.5m；校核：LsB=2.51.5=1.7∶1，在1∶1~2∶1范围内，符合设计规范要求。取气浮池超高为0.3m，即气浮池实际的高度为2.0+0.3=2.3m。3）管道布置出水采用钢管穿孔集水管，集水支管沿池长方向排列，穿过池壁后汇总于集水干管。集水支管管底距池底100mm，相邻两管中心距为0.5m。故管道数n=B0.5=1.50.5=3,核算中心距1.53=0.5m;即每根集水管集水量q0=Q+QRn=500+152.23×24×3600=0.0025m3/s则取管内流速v0=0.5~0.7m/s；故有集水管支管直径d0=4A0π=67mm~80mm,取100mm66 福建某食用油废水处理工程设计①式中：v0—孔眼流速，m/s；μ—孔眼流速系数,取μ=0.96；h—孔眼水头损失，取h=0.3m。集水管孔眼流速v0:v0=μ2gh带入数据得v0=0.96×2×9.81×0.3=2.3m/s②式中：ε—孔口收缩系数，取0.63。集水支管孔眼总面积WW=q0ε·v0带入数据可得W=0.00250.63×2.3=1.7×10-3m2取孔眼直径d1=10mm,则单个孔眼面积W0=0.012π4=7.85×10-5m2则每根集水支管孔眼数n"：n"=WW0=1.7×10-37.85×10-5=21.6，取22个。单个集水管支管开两排，两排孔为45°C夹角。分离室前段预留0.5m的长度。集水管有效长度L0=Ls-0.5=2.5-0.5=2.0m孔间距l0=L011=0.18m66 福建某食用油废水处理工程设计集水管支管穿过池壁后接入一根集水干管，集水干管连接UASB反应器并进行供水，同时分出支管作为回流管，一部分回流到泵向溶气罐供水。③集水干管水流流速取集水管干管水流流速v=1.0~2.0m/s，那么干管管径d=4(Q+QR)86400πv=69~98mm,取125mm取回流管水流流速v=1.0~2.0m/s，那么回流管管径d"=4QR86400πv=33~47mm，取70mm4）回流泵选取依据《给水排水设计手册第11册（第二版）常用设备》选择中美合资温州保利泵业有限公司所生产的200ZZB-10型无堵塞自吸污水泵，其具体参数如下表3-12所示：表3-12200ZZB-12型无堵塞自吸污水泵参数型号流量扬程转速电动机功率进、出口直径通过固体物最大直径气蚀余量(NPSH)自吸时间200ZZB-1015m3/h10m2900r/min1.1kW50mm12mm2.5m100s/5m5）刮渣设备选型：依据《给水排水设计手册第3册（第二版）城镇给水》，选择同济大学机电厂生产的TQ-2型桥式刮渣机，参数详见下表3-13所示：66 福建某食用油废水处理工程设计表3-13TQ-2型桥式刮渣机参数刮渣机型号气浮池净宽轨道中心距电动机功率道轨型号TQ-22.0m~2.5m2.23m~2.73m0.75kW8kg/m集渣槽位置设于气浮池分离室末端，长度取1.0m，深度取0.5m，宽度取0.5m，槽底坡度i=0.03坡向排渣管，浮渣从排渣管出口落入斗车，按需人工清理。3.5UASB反应器3.5.1设计草图三相分离器草图如下3-4所示66 福建某食用油废水处理工程设计图3-4三相分离器设计计算草图3.5.2计算参数1）选取T=25°C；2）容积负荷取Nv=6kgCOD/(m3·d)；3）设计流量Qa=500m3/d=20.8m3/h=5.8L/s4）水质状况表3-14UASB进出水水质指标进水水质1555.2777.6设计去除率85%85%设计出水水质233.3116.63.5.3设计计算1）反应池容积V有效V有效=Q·S0Nv66 福建某食用油废水处理工程设计式中：V有效—反应池有效容积，m3；Q—设计流量，m3/d；S0—进水COD浓度，kgCOD/m3；Nv—容积负荷，kgCOD/(m3·d)。即V有效=500×1.55526=130.0m3采用有效容积系数为0.8，故反应器容积164.0m3，体积较小，因此本次设计采用矩形反应器。2）底面尺寸和高的尺寸设计设计两座大小一样的反应器，一备一用，则每个反应器的体积为：V1=V有效=164m3一般来水，UASB反应器建造最便宜的，有效高度在5~8m之间，且在实际管理维修中比较方便。取有效水深h=5m，按四棱柱公式计算，则单个反应器其底面积：A=1645=32.8m2采用长宽比为2:1，故反应器长度L=8.2m，宽度B=4m。在本设计中，所以应考虑到实际工作时，所以设计超高h1=0.3m；反应器总高为：H=5.0+0.3=5.3m则反应池的容积为：V=26×5.3=137.8m3水力停留时间为：tHRT=VQ=137.820.8=6.6h表面水力负荷为：q=Q/A=20.8÷26=0.6m3/(m2·h)对于颗粒污泥，有表面水力负荷在0.1~0.9m3/(m2·h)范围，因此满足设计要求。3）配水系统设计66 福建某食用油废水处理工程设计此设计采用穿孔管布水。两池共用一根DN200的进水干管，反应器内设置4根DN150的穿孔管，长度为3.5m，管中心距为2m，孔中心距为2m,即2个孔口。出水管口直径取16mm。故反应器内共有8个配水孔，采用连续进水，单个孔口流速v=3.6m/s，大于2m/s，符合《UASB工程技术规范》要求。4）三相分离器设计每个池中设2个三相分离器，每个三相分离器宽为4.0m，长为4.1m。①沉淀区设计1沉淀区表面负荷应该在0.8m3/(m2·h)以下；2集气室的高度应该在1.5~2.0之间；3沉淀区斜壁角度约为50°；4集气室缝隙部分面积为总面积15%~20%；5通过入流孔道的流速不大于2m/h；沉淀区面积A：A=L×B=8.2×4=32.8m2表面水力负荷为：q=Q/A=20.8/32.8=0.6m3/(m2·h)<0.8m3/(m2·h)符合设计要求。②回流缝设计取h1=0.3m,h2=0.5m,h3=1.5m66 福建某食用油废水处理工程设计式中：b1—下三角集气罩底水平宽度，m；θ—下三角集气罩斜面水平夹角；h3—下三角集气罩垂直高度，m。如上图1.5-2所示b1=h3/tgθ即b1=1.5/tg50°=1.2m故b2=4.1-2×1.2=1.7m式中：S1—下三角形集气罩回流逢面积，m2；Q—反应器中废水流量，m3/h。下三角集气罩之间的入流孔道污泥回流逢中混合液的上升流速v1：v1=Q2×S1即v1=20.82×B×b2=1.5m/h<2.0m/h，符合规范要求。式中：S2—下三角形集气罩回流逢面积，m2；Q—反应器中废水流量，m3/h。上下三角形集气罩的入流孔道回流逢中流速v2：v2=Q2×S2取回流逢宽CD=1.0m，上集气罩下底宽CF=2.0m，则有：DH=CD×sin50°=0.7mDE=2DH+CF=2×0.7+2.0=3.4m故v2=20.8/22×4×1=1.3m/hBCAB消化温度T=25°C，水的密度ρ1=997.04493kg/m3；沼气密度ρg=1.12；粘滞系数v=0.0089×10-4m2/s；气泡直径d=0.01cm。由斯托克斯工式可得气体上升速度为66 福建某食用油废水处理工程设计式中，vb—气泡上升速度（cm/s）；g—重力加速度（cm/s2）；β—碰撞系数；μ—废水的动力粘滞系数，g/cm·s,μ=vβ。vb=βg(ρ1-ρg)18μd2取β=0.95，g=9.8cm/s2带入数据得vb=0.95×9.8×（997.0499-1.12)×10-318×8.87×10-3×0.012=0.616cm/s即vb=21.96m/h又因为va=v2=1.3m/h校核：vbva=21.61.3=16.6，BCAB=1.60.22=8.0vbva>BCAB，符合规范要求④三相分离器高度计算三相分离器总高度：h=h1+h4+h5=0.3+1.62+1.0=2.92m5）出水系统计算为提高出水性能，采用出水槽出水。本次设计中沿反应器的短边设置两条出水槽，而出水槽每隔一定的距离设三角出水堰。出水槽共有2条，槽宽be=0.3m。反应器流量：q=20.8m3/h=5.8×10-3m3/s=5.8L/s66 福建某食用油废水处理工程设计①出水槽设计计算取出水槽口附近水流速度为vc=0.3m/s，槽口附近水深为0.3m，出水槽坡度为0.1；出水槽尺寸4.1m×0.3m×0.5m。②溢流堰设计计算反应器中出水槽溢流堰有2条，每条长4.1m。设计90°三角堰，堰高50mm，堰口宽为100mm，则堰口水面宽b=100mm。UASB反应器处理水量5.8L/s，查知溢流负荷f在1~2L/（m·s），取f=1.2L/（m·s），设计溢流负荷f=1.35L/（m·s）即堰上水面总长L：L=qf=5.81.2=4.83m取L=5.0m三角堰数量n:n=Lb=5.00.1=50个故溢流堰上有50个100mm的堰口，50个100mm的间隙。③出水渠设计反应器沿长边设1条矩形出水渠，长为8.2m，2条出水槽的出水流至此出水渠。设出水渠宽0.8m，坡度0.01，出水渠渠口附近水流速度为0.3m/s。故渠口附近水深h:h=5.8×10-30.3×0.8=0.024m以出水槽槽口为基准计算，出水渠渠深：0.3+0.024=0.324m，出水渠取0.5m深，出水渠的尺寸为：8.2m×0.8m×0.5m。6）UASB排水管设计计算UASB反应器排水量为5.8L/s，选用DN150钢管排水，水力坡降1000i=1.32充满度0.6，66 福建某食用油废水处理工程设计设计坡度为0.01。管内水流速度为：v=4×0.0058×0.6/(3.14×0.152)=0.20m/s7）排泥系统设计计算式中：Q—设计流量，m3/d；η—污泥产率，kgSS/kgCOD，取0.1kgSS/kgCOD；S0—进出水COD的浓度，kgCOD/m3；E—去除率，取85%。①每日产生悬浮固体量Pss：Pss=Q·S0·η·E故Pss=500×1.5552×0.1×0.85=66.1kgSS/d②每日污泥产量Ws：根据MLSS/SS=0.8，污泥含水率98%，可知：Ws=66.10.8×1-98%×1000=4.1m3/d每日产泥量4.1m3/d，在UASB反应器距离底部0.3m处沿长度方向均匀设置排泥管一根，便于均匀排除污泥区的污泥。USAB反应器每天排泥一次，排泥管选用DN200的钢管。8）产气量计算采用每去除1千克COD产生0.5立方米沼气做参数；66 福建某食用油废水处理工程设计式中：Q—设计流量，m3/d；η—产气率，kgSS/kgCOD，取0.5kgSS/kgCOD；S0—进出水COD的浓度，kgCOD/m3；E—去除率，取85%。每日产气量Qg:Qg=Q·S0·η·E即Qg=500×1.5552×0.5×0.85=330.5m3/d66 福建某食用油废水处理工程设计3.6生物接触氧化池3.6.1设计草图生物接触氧化池由进水、出水及排泥管道等部件组成，如下图3-5所示。3.6.2计算参数1）设计流量Q=500m3/d=20.8m3/h；2）填料容积负荷Lv=1.5kgBOD/(m3·d)66 福建某食用油废水处理工程设计3）水质指标表3-15生物接触氧化进出水水质指标进水水质233.3116.6设计去除率8085设计出水水质46.717.53.6.3设计计算式中：Q—设计污水处理量，m3/d；S0、Se—进出水BOD，mg/L；Lv—填料容积负荷，取1.5kgBOD/[m3(填料)·d]。1）有效容积V：V=QS0-SeLv带入数据有V=500×116.6-17.51.5×1000=33.1m3，取V=36m3式中：h0—填料层高度，采用3.0m。2）生物接触氧化池总面积A：A=Vh0带入公式得A=36/3=12m266 福建某食用油废水处理工程设计式中：A1—每座池子的面积，m2。3）生物接触氧化池池数N：N=A/A1设置两个生物接触氧化池，则有A1=12/2=6m2<25m2，符合规范要求。每个座尺寸L=B=A1=6=2.5m4）接触时间校核t=VQ=36×24500=1.7h符合规范要求。式中：h1—超高，0.5~0.6m，取h1=0.5m；h2—填料层上水深，0.4~0.5m，取h2=0.5m；h3—填料至池底的高度，取h3=0.5m。h4—填料层间隙高度，取h4=0.2m;m—填料层层数，取3。5）池深h:h=h0+h1+h2+h3+（m-1）h4带入数据得h=3.0+0.5+0.5+0.5+2×0.2=4.9m7）实际停留时间t"t"=Ah-h1Q=6×(4.9-0.5)×24500=1.3h66 福建某食用油废水处理工程设计式中：D—需气量，m3/d；D0—1m3污水需气量，取14m3/m3。8）空气量D计算:D=D0·Q带入数据得D=500×14=7000m3/d=4.86m3/min=0.081m3/s故每座氧化池所需空气量D1=D2=3500m3/d=145.8m3/h=0.04m3/s9）鼓风机选型查《给水排水设计手册第.十一册.常用设备》，选取RC-80型罗茨鼓风机，其具体参数如下表3-16所示:表3-16RC-80型罗茨鼓风机参数型号口径（mm）转速（r/min）进口流量（m3/min）所需轴功率kwRC-8080A17505.532.010）填料设计填料为有效容积的8%~13%，选用直径为25mm的蜂窝型玻璃钢填料11）曝气装置曝气按供气方式，有鼓风曝气、机械曝气以及射流曝气，鼓风曝气是目前主流。主要原因在于其能耗低，效率较高，而且对于供气量较易控制。故本设计拟采用鼓风曝气，充氧设备采用穿孔管，孔眼直径为2～3mm，空口速度不小于10m/s，氧的转移效率4%~6%。选用大阻力系统，布气比较均匀，安装方便，一次投资省。选用钢管的穿孔管①空气干管直径d66 福建某食用油废水处理工程设计d=4D/v=4×0.0813.14×10=0.010m，取d=125mm校核管内气体流速v‘=4Dd2=6.6m/s符合设计要求②支管直径d1d1=4D1/v1=4×0.043.14×7=85mm，取d1=100mm校核支管流速v1=4D1d12=5.1m/s,符合要求③穿孔管直径d2沿支管方向每隔300mm设置两根对称的穿孔管，每根支管上连接7根穿孔管，通过每根穿孔管的空气量D2:D2=D17×2=0.0057m3/s则穿孔管直径d2=4D2πv2=30.1mm，选取d2=32mm校核支管流速v2=4D2πd22=7.1m/s,符合设计规范要求。式中：Ws—剩余污泥量kg/d；Q—设计流量，m3/d；S0、Se—进出水BOD浓度，kg/m3；Yobs—净产率系数，取0.6；f—VSS与SS比值，取0.6；P—污泥含水率，%；ρ—污泥密度，以1000kg/m3。12）污泥量WsWs=100YobsQS0-Sef(100-p)ρ66 福建某食用油废水处理工程设计带入数据可得Ws=100×0.6×116.6-19.5×10-3×5000.6×(100-98)×1000=2.5m3/d12）污泥斗设计污泥斗按2天污泥量计算。取上斗尺寸为2.5m×2.5m，下污泥斗尺寸为0.5m×0.5m，高取1m，污泥斗体积V=13×2.52+0.52+2.5×0.5×1=2.6m3>2.5m33.7竖流式沉淀池3.7.1设计草图本设计选取圆形竖流式沉淀池，沉淀池上部为圆筒形的沉淀区，下部为截头圆锥的污泥斗，参见下图3-6。66 福建某食用油废水处理工程设计图3-6圆形竖流式沉淀池3.7.2计算参数1）竖流式沉淀池直径不大于10m；2）集水槽大多采用平顶堰，堰口最大负荷为1.5L/(m·s)；3）沉淀池污泥斗角为45°~60°；4）片管直径不小于200mm，静水压力为1.5~2.0m；5）无反射板时，中心管内流速不大于30mm/s；3.7.3设计计算式中：A1—中心管有效面积，m2；Qmax—每个池的最大手机流量，m3/s;v0—中心管流速，取0.029m/s；d0—中心管有效直径，m。1）中心管有效面积A1与有效直径d0A1=Qmaxv0d0=4A1π66 福建某食用油废水处理工程设计带入数据有A1=0.00580.029=0.2m2d0=4×0.23.14=0.5m式中：h3—中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度，m；v1—污水从间隙流出的速率，取0.02m/s；d1—喇叭口直径，m，d1=1.35d02）中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度h3h3=Qmaxv1d1π带入数据得h3=0.00580.02×1.35×0.5×3.14=0.14m式中：v—污水在沉淀区上升流速，mm/s，取v=0.6mm/s3）沉淀池有效断面面积A2A2=Qmaxv=0.00580.0006=9.7m2式中：A—沉淀池总面积，m2；D—沉淀池直径，m。4）沉淀池总面积A和池直径DA=A1+A2D=4A/π带入数据有66 福建某食用油废水处理工程设计A=0.2+9.7=9.9m2D=4×9.9/3.14=3.6m,取4.0m式中：h2—沉淀池的有效水深，m；t—沉淀时间，h，取2h。5）沉淀池的有效水深h2h2=3.6vt带入数据得h2=3.6×0.6×2=4.32m取h2=4.5m校核：Dh2=44.5=0.9<3，符合规范要求。6）校核集水槽出水堰负荷集水槽每米的出水负荷为：4qπ（4.72-42）=4×5.83.14×6.09=1.21L/(s·m)<2.9L/(s·m)7）淀部分所需总容积Vw设污泥含水率P0=99.5%，则进出水悬浮物浓度C1为：Vw=Q·24c0-c1·γ（100-P0）·T式中：c0、c1—沉淀池进水和出水的悬浮固体浓度，mg/L;γ—污泥容重，kg/m3，含水率在95%以上时，取1000kg/m3；P0—污泥含水率，取P0=99.5%；T—两次排泥的时间间隔，取0.25d。带入数据得Vw=20.8×24×（15-6）××1000×（100-99.5）×0.25=0.225m38）截头圆锥部分容积V166 福建某食用油废水处理工程设计V1=πh53R2+Rr+r2式中：V1—截头圆锥部分容积，m3；h5—污泥斗截头圆锥部分高度，m；r—截头圆锥下部半径，m；R—截头圆锥上部半径，m。因为h5=（R-r)tg50°=2.0-0.2tg50°=2.1mV1=3.14×2.13×22+2×0.2+0.22=9.8m3>0.225m3符合设计要求。式中：H—沉淀池总高度，m；h1—超高，取0.3m；h4—缓冲区高度，取0.3m。9）沉淀池总高度HH=h1+h2+h3+h4+h5带入数据得H=0.3+4.5+0.14+0.3+2.1=7.34m3.8污泥浓缩池3.8.1污泥量计算调节池污泥量为0.45m3/d，含水率为98%；隔油池污泥量为6.75m3/d，含水率为98%；UASB反应器污泥量为4.1m3/d，含水率为98%；生物接触氧化池污泥量为2.5m3/d；含水率为98%；66 福建某食用油废水处理工程设计竖流式沉淀池所产生的污泥量为0.9m3/d，含水率为99.5%。故总污泥量Qw:Qw=0.45+6.75+4.1+2.5+0.9=14.7m3/d设计时采用Qw=15m3/d，含水率P为98.1%。3.8.2设计计算设计污泥流量Qw=15m3/d，进泥的含水比率P=98.1%，HRT=12h，浓缩之后的污泥含水比率取96%，污泥上升流速取v=0.1mm/s，水力负荷4.0～10.0m3/m2·d，污泥固体负荷30~60kg/m2。本设计采用两个污泥浓缩池，一个工作时，另外一个进入污泥，从而使两池交替工作。1）中心管截面积f与直径d0f=Qw/vd0=4fπ取v=0.01m/s，得f=×0.01=0.017m2d0=4×0.017π=0.147m，取200mm喇叭口直径d1=1.35d0=0.270m；反射板直径d2=1.5d0=0.30m2）污泥浓缩后分离出来的污水流量q:q=QwP1-P2100-P2=1524×98.1-96100-96=0.33m3/h66 福建某食用油废水处理工程设计3）浓缩池有效面积AA=QwCM=15×824×1=5m2单个污泥浓缩池面积A"=A/2=2.5m21）污泥浓缩池的直径DD=（A"+f）×4π=1.80m4）污泥浓缩池的有效水深h2h2=QwTA=15×125×24=1.5m5）剩余污泥量Q"Q"=Qw100-P1n(100-P2)=1524×100-98.12×(100-96)=0.15m3/h=3.6m3/d6）污泥斗容积设α=55°，上斗底r1=0.87m，下污泥斗r2=0.2m故有h4=tan55°r1-r2=tan55°0.87-0.2=0.96m则V=π3h4r12+r1r2+r22=0.98m37）总高度H本设计设置超高h1=0.3m,缓冲层高度h3=0.3mH=h1+h2+h3+h4=0.3+1.5+0.3+0.96=3.06m3.8.3设备选型污泥脱水前含水率P2=，选择带式压滤机。查《给排水设计手册第11册》，选取扬州天雨给排水（集团）公司生产的型号为DY-1000带式压滤机。其具体参数如下表3-66 福建某食用油废水处理工程设计17所示：表3-17DY-1000带式压榨过滤机性能参数型号滤带宽度mm压滤面积m2重滤面积m2电动机功率Kw污泥含水率%泥饼含水率%生产商DY--100010003.241.595~9860~80扬州天雨给排水（集团）公司选取压榨过后泥饼含水率P3=70%故脱水后的泥量Q为Q=Q"100-P2100-P3=0.15×100-96100-70=0.019m3/h=0.47m3/d3.8.4污泥最终处理处置因为污泥脱水后含水率约为70%，因此采用卫生填埋的方式处置污泥。每两天运一次污泥到指定的填埋场进行卫生填埋。3.8.5除臭处理本次设计用植物液除臭法，该方法除臭效果好，而且除臭成本低，无二次污染，直接从源头处理恶臭。3.9消毒设计考虑水量不大因素，拟采用紫外消毒器进行消毒。设计将消毒器安装在竖流式沉淀池出水端不远处，通过查找选择SBR系列紫外线消毒器，其具体参数如下表3-18所示：表3-18SBR系列紫外线消毒器参数66 福建某食用油废水处理工程设计设备型号设备进出口径设备功率设备实验压力设备外形尺寸额定电压制水量SBR-UVC-300150mm300W1.2MPaϕ900mm×133mm220V30t/h66 福建某食用油废水处理工程设计4平面及高程布置4.1平面布置构筑物的平面设计关系到日后各个构筑物之间运行状况以及投资管理，因此在考虑平面布局时应该注意以下几点：1）查阅当地气象资料，三明市常年静风较多，静风频率多达三分之一，常年主导风向为东北风。因此在平面布置时应考虑把生化反应池以及污泥浓缩池和水力停留时间较长的构筑物放在主导风的下方向。2）构筑物之间要有一定的相对距离，留有一定宽度的过道，预设6m宽度主道路，方便车辆通行，便于构筑物及设备的维护维修。3）管道布置尽可能达到最优布置，以减少水头损失，降低能耗；4）需要考虑一定的绿化面积，沿构筑物周边栽种草坪和树木，以达到去除异味的效果；5）布置平面图的时候，各个构筑物按其工艺流程顺序布置，做到充分利用原有地形。6）平面图内各个管道如污泥管、进水管、空气管等管道避免相互干扰。4.2高程布置表4-1构筑物水头损失一览表序号名称构筑物至管道设计流量(m3/d)管径(mm）坡度i‰流速v(m/s)管长L（m）沿程损失h1=iL（m）局部损失（m）h1=ξv22g建筑物损失(m）H(m)10消毒器105001500.050.0566 福建某食用油废水处理工程设计9沉淀池9-105001501.770.350.00.090.010.195000.20.28生物接触氧化池8-95001501.770.317.00.030.030.0685000.30.37UASB7-85001501.770.311.00.020.020.0475000.30.3续上表序号名称构筑物至管道设计流量(m3/d)管径(mm）坡度i‰流速v(m/s)管长L（m）沿程损失h1=iL（m）局部损失（m）h1=ξv22g建筑物损失(m）H(m)6气浮池6-75001501.770.311.00.020.020.0465000.20.25隔油池5-65002000.490.1819.00.010.010.0255000.30.34调节池4-55002000.490.189.00.010.010.0245000.20.23提升泵房3-411002001.760.417.00.010.020.03311000.20.266 福建某食用油废水处理工程设计2细格栅2--31100211000.20.21进水口1-211002001.760.41表4-2构筑物高程一览表序号名称构筑物至管道上游标高（m）下游标高（m）建筑物水面标高（m）地面标高（m）10消毒器10108.85108.80108.825108.89沉淀池9-10108.95108.859109.15108.95109.058生物接触氧化池8-9109.21109.158109.51109.21109.367UASB7-8109.55109.51续上表序号名称构筑物至管道上游标高（m）下游标高（m）建筑物水面标高（m）地面标高（m）7UASB7109.85109.55109.706气浮池6-7109.89109.856110.09109.89109.995隔油池5-6110.11110.0966 福建某食用油废水处理工程设计5110.41110.11110.264调节池4-5110.43110.414110.63110.43110.533提升泵房3-4110.66110.633110.86110.66110.762细格栅2104.4104.2104.31进水口1104.4104.44.3污水提升泵房设计4.3.1抬升扬程泵房进水口标高H1=104.2m，出水口标高H2=113.75m。泵所需要抬升扬程为H"=H2-H1=113.75-104.2=9.55m假设泵内水头损失为0.2m,则总抬升扬程为H=H"+0.2=9.75m4.3.2泵的选型选用2台泵，一备一用。查《给水排水设计手册.第十一册.常用设备》选择南京制泵集团股份有限公司生产的80QW50-10-3型号潜水排污泵。其具体参数如下表4-3所示：66 福建某食用油废水处理工程设计表4-380QW50-10-3型号潜水排污泵参数型号流量扬程电功率尺寸80QW50-10-350m3/h10m3kw500mm×600mm×620mm4.3.3提升泵房尺寸确定设泵房尺寸为4m×4m×5m4.4污泥提升泵房设计4.4.1提升扬程隔油池泥斗池底标高为106.36m；UASB反应器池底标高为104.2m;生物接触氧化池池底标高为101.76m。设计污泥浓缩池水平面标高为110.00m,故污泥提升高度最高需要110.00-101.76=8.24。假设沿程损失为0.3m，则泵抬升扬程需要大于等于8.54m。4.4.1泵的选型选取上海苍茂实业有限公司生产的25ZW8-15型无堵塞自吸排污泵。其具体参数如下表4-4所示：表4-425ZW8-15型无堵塞自吸排污泵参数型号流量扬程功率/kw数量25ZW8-158m3/h15m1.5-2P4台4.4.3污泥提升泵房尺寸设计泵房尺寸为4.0m×4.0m×4.0m。泵房内放置4台排污泵，三用一备。66 福建某食用油废水处理工程设计66 福建某食用油废水处理工程设计5主要构筑物一览表各个构筑物详图参见cad图纸，其尺寸如下表5-1所示：表5-1构筑物一览表序号名称规格（长×宽×高）m×m×m数量（座）1格栅2.1×0.5×0.7222调节池5×5×5.513提升泵房3×3×314隔油池21.6×9.8×2.316气浮池3.0×1.5×2.317UASB8.2×4.0×5.328生物接触氧化池2.5×2.5×4.929竖流式沉淀池Φ4.0×7.34110竖流式污泥浓缩池ϕ1.8×3.08266 福建某食用油废水处理工程设计6工程造价6.1构筑物成本表6-1构筑物造价一览表序号名称规格m3数量（座）单价（元/m3）万元1格栅0.75625000.082调节池137.511502.063提升泵房2711000.274隔油池486.8611507.306气浮池10.3512000.207UASB173.8422007.008生物接触氧化池30.62522001.309竖流式沉淀池92.1912001.8010竖流式污泥浓缩池7.8322000.32合计21.056.2主要设备成本表6-2设备成本一览表序号名称数量单价（元/个）万元1DQT040型低速潜水推流器110000.1250QW25-10-1.5型潜水排污泵18000.083链板式刮油刮泥机25000010.066 福建某食用油废水处理工程设计4Z-0.036/7-D1型空气压缩机1100001.05TR-3型溶气罐130000.36HLJ1型水轮释放器15000.057200ZZB-10型无堵塞自吸污水泵225000.58TQ-2型桥式刮渣机130000.39DY-100带式压榨过滤机1700007.010SBR-UVC-300紫外消毒器160000.61125ZW8-15型无堵塞自吸排污430001.2合计21.136.3其他费用1）人工费由于水量较小，因此构筑物不是很多，故只需要1个个人即可，按3500每月算，一年需4.2万元。2）电费经过查询，三明市工业用电每电价格为0.7050元，假设所有设备24小时运行，则有每年电费为：4+2.2+0.75+1.1+1.5×24×300×0.705=4.9万元6.4处理每吨水费用假设构筑物可以运行20年，设备可以运行10年，则有每吨水费用为（49000+42000+÷10+÷20）÷300÷500=0.8元/d66 福建某食用油废水处理工程设计7社会与环境效益分析7.1直接效益7.1.1社会直接效益油脂废水的污染会带来一系列严重后果，但是在通过生化处理后，排水达到一级排放标准，对环境不会造成任何污染。首先受益就是当地人民，他们的生活不会因为水污染而烦恼，，因此也不会与油脂生产厂家产生民事纠纷。7.1.2环境直接效益没有污染源，也就没有了所谓的污染。对于当地的生态环境系统没有任何的实质性干扰。周边生态环境可以始终保持良好势头。7.2间接效益7.2.1社会间接效益首先促进当地人民长期而稳定的收入，带动周边经济的发展。同时因为模范作用，会使得周边其余工厂自觉遵守环境保护法，因为这是一个划算的买卖。改善周边环境，减少了疾病爆发的可能，促进城镇可持续发展。7.2.2环境间接效益环境的破坏只需顷刻间，但是环境的修复不是一朝一夕，而是一个长期浩荡的工程。消减了污染物对周边环境的排放，不会破坏周边水体的自净能力，对于农业和水产养殖业会有非常大的影响。66 福建某食用油废水处理工程设计8总结经过比较分析对于此次设计有以下点：1）采用厌氧和好氧处理工艺处理油脂废水具有非常好的效果，通过计算，可以明显发现其对于BOD、SS、油脂等污染物具有极其好的处理效果；2）在厌氧工艺中UASB即升流式厌氧反应床适用于处理高浓度有机废水，但是其对SS较为敏感，因此需在预处理过程中降低SS浓度；3）好氧处理采用生物接触氧化池有几处可取，若在试用期间，出水水质无法达标情况下，可以考虑接二级接触氧化池，不会对整体产生影响；其次便于管理运行。66 福建某食用油废水处理工程设计谢词接近3个月的毕业设计即将结束，我想我从中掌握很多曾经已经了解但又没有学习到的知识。我对于油脂废水处理已经有了一个清晰的认识，对于采用何种工艺处理不同类型的废水已有初步的认识。那么我首先得感谢我的指导老师刘敏毅老师和韦小竹老师，是他们在这段期间给予我们指导，对于我们的提问刘敏毅老师和韦晓竹老师会倾尽所能的指导，对于我们的进度会时时督促。在这里我想对刘敏毅老师和韦晓竹老师说，谢谢老师你们对我无私的辅导。谢谢你们！66 福建某食用油废水处理工程设计参考文献[1]梁进,李袁琴.畜禽养殖废水处理技术探讨[J].四川环境,2011,30(6)139-143[2]周建民,郑鹏刚.生猪养殖污水处理工程实例[J].工业用水与废水,2008,98-100.[3]张华,陈晓东.畜禽养殖污水生态处理及资源化利用方式的探讨[J].环境保护科学,2007,38-40[4]韩洪军.污水处理构筑物设计与计算[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2002.[5]董洪梅,万大娟.畜禽养殖废水处理技术研究进展[J].现代农业科技,2011,260-262.[6]高廷耀,顾国维.水污染控制工程第三版[M].北京:高等教育出版社.[7]张辰.污泥处理处置技术与工程实例[M].北京:化学工业出版社,2006.[8]唐受印.废水处理工程[M].北京:化学工业出版社,1998.[9]史春海.给水排水设计手册-第11册[M].北京:中国建筑工业出版社,1986.[10]韩魁声.污水生物处理工艺技术[M].大连:大连理工大学出版社,2001.[11]周正立.张悦.污水生物处理工艺技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2006.[12]程林波.废水处理工程设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2014.[13]戴群威.康军利.污水处理全过程系统实践教程[M].北京:化学工业出版社,2014.[14]GB8978-1996.污水综合排放标准[S].[15]GB50014-2006.室外排水设计规范[S][16]董诚春.动态脱硫废水处理办法[J].中国轮胎资源综合利用杂志社.2013.[17]徐志标.混凝气浮—UASB—生物接触氧化处理石化废水的试验研究[J].市政工程.2008.[18]]P.Naphon,Studyoftheheattransfercharacteristicsofanevaporativecoolingtower,InternationalCommunicationsinHeatandMassTransfer,2005,(32):1066-1074.[19]G.Y.Yue&H.T.Joo.CharacterisationoftheGranulationProcessDuringUASBStart-up.Wat.Res.66 福建某食用油废水处理工程设计1997,31(7):1573~1580.66 食用油废水处理附录一TheStatuesqueanddevelopmentofUASBanaerobicprocessAbstract:ThispaperintroducestheoriginofUASBreactor,theworkingprinciples,characteristics,thedevelopmentandapplicationofthelatestresearchprogress,pointingoutthattherecentUASBreactorresearchfocus.KeyWords:anaerobic、treatment、process.1.Introduction:Anaerobicbiologicaltreatmentastheuseofanaerobicmetabolismofmicroorganisms,withouttheprovisionofenergysourcesundertheconditionsoforganicmatterastoberestoredbyhydrogendonor,whilegeneratingenergyvalueofthemethanegas.Anaerobicbiologicaltreatmentappliesnotonlytohighconcentrationsoforganicwastewater,influentBODuptothehighestconcentrationoftensofthousandsofmg/l,canalsobeappliedinlowconcentrationsoforganicwastewater,suchassewage,andothercities.Anaerobicbiologicaltreatmentprocessandlowconsumption,organicvolumeload,generally5-10kgCOD/m3d,uptoamaximumof30-50kgCOD/m3d;lessresidualsludge;onthenutritionalneedsoflowanaerobes,MDR-toxic,biodegradableorganicmolecularweighthighimpactresistantcapacityofstrongoutputofmethaneisakindofcleanenergy.Inthewholeofsocietytopromotearecyclingeconomyandtheimplementationoftheconcernsoftheindustrialwasterecyclingtoday,anaerobicbiologicaltreatmentofsewageisclearlyenablestheoptimizationofresources.Inrecentyears,theanaerobicwastewatertreatmentprocessdevelopedveryrapidly,withnewtechnology,newmethodsemerging,includinganaerobiccontactmethod,theup-flowanaerobicsludgebedanaerobicstallplate,anaerobicbiologicalfilter,anaerobicexpandedbedandfluidizedbed,andthethirdgenerationofanaerobicprocessEGSBandICanaerobicreactor,developedveryrapidly.83 食用油废水处理Andtheup-flowanaerobicsludgeblanketUASB(Up-flowAnaerobicSludgeBed,Note:hereinafterreferredtoUASB)owingtotheanaerobicprocessofanaerobicfiltersandactivatedsludgecharacteristicsofthedual,ascanbetransformedintothepollutantsinthesewage10%ofrenewablecleanenergy-abiogastechnology.Thedifferentsolidcontentofthesewageadaptabilityalsostrong,anditsstructure,operationandmaintenancemanagementoperationisrelativelysimpleandrelativelylowcost,technologyisnowmature,andincreasinglysewagetreatmentindustryattention,waswidelywelcomedandApplication.ThispaperattemptstoUASBtechnologyandtheoperationoftheUASBdesignfeatures,aswellasareasforastartbrieflydescribed.2.TheoriginofUASBIn1971Holland(Wageningen)AgriculturalUniversityLadingge(Lettinga)Professorphysicalstructuraldesign,theuseofthegravitationalfieldoftheroleofdifferentdensitymaterialdifference,inventedthethree-phaseseparator.Theactivatedsludgewastewaterretentiontimeandstayseparated,andformedaupflowanaerobicsludgeblanket(UASB)reactorontheprototype.NetherlandsCSM1974inits6m3reactorsugarbeetprocessingwastewater,itwasfoundthattheactivatedsludgeformationmechanismofitsownfixedbiologicalpolymerstructure,granularsludge(granularsludge).Theemergenceofgranularsludge,notonlyforthepromotionofarepresentativeoftheUASBanaerobicreactor,thesecondgenerationofapplicationsanddevelopment,butalsoforthethird-generationanaerobicreactorlaidthefoundationforthebirth.Currently,theUASBprocessinEuropehasbeengenerallyformedgranularsludge,whichmakesanaerobicUASBtechnologyinEuropehavebeenquicktopopularize.Chinain1981beganUASBreactorresearch,thetechnologyinChinahasbeentheactualapplication.UASBreactoristhemostwidelyusedhigh-rateanaerobicreactor,thetechnologyathomeandabroadanaerobictreatmenthasbecomeoneofthemainstreamtechnologies.3.UASBreactorstructureandthebasicprinciples(1)thecompositionofUASBreactor83 食用油废水处理UASBreactor,themainpartofMainlydividedintotworegions,namely,three-phasereactionzoneandtheareaofseparation.ReactionzonewhichUASBreactorforthemainwork.(2)oftheUASBreactorprincipleUASBsludgefromthereactionzone,thegas-liquid-solidthree-phaseseparator(includingprecipitationarea)gaschambercomposedofthreeparts.Reactionintheregionholdalargenumberatthebottomofanaerobicsludge,sludgeconcentrationscanreach50to100g/lorhigher,theprecipitationhasgoodperformanceandcohesionofthesludgeinthebottomofasludgelayer.Todealwiththesewagesludgefromtheanaerobicsludgebedatthebottomandflowsofsludgewasmixedlayercontacts,aswaterandupwardmobilityofthelargenumberofgasincreasedagitationtoformagoodnaturalrole,andpartofthesludgeintheresponsetheaboveformarelativelythinsludgesuspension,suspendedsludgeconcentrationareagenerallyfrom5to40g/lrange.Suspensionintotheareaofseparation,thefirstgaschamberwassettoenterseparation,slurrycontainingwastewaterfromenteringthesettlementroom,thesludgeinthesettlement,returnedtothereactionzonebytheslanttoclarifythewaterfromtheoverflow.Sludgeinthemicrobialdecompositionoforganicmatterinsewage,itturnedintogas.Tinygasbubblestoformtherelease,tinybubblesrisinginthecourseofthemerger,andgraduallyformlargerbubblesinthesludgebedmethanebecauseofthedisturbancetoformasludgeconcentrationinthesludgeandthintogetherwithincreasedaccesstothreewaterphaseseparator,encounteredgasseparatorplateatthebottomofreflection,thereflectionplate%forthefourweeks,andthenenterthewaterthroughthechamber,concentratedinthegaschamberwithcatheterexport,thesolid-liquidmixtureintothethree-phasereflectionSeparatorsedimentation,sewagesludgeintheflocculation,particlegraduallyincreasing,andtheroleofgravityinthesettlement.Precipitationrampstothewallofsewagequagmireobliquewallslipbackanaerobicreactorarea,thereactionregionaccumulatedalargenumberofsludge,andsludgefromthetreatedeffluentfromtheuppersedimentoverflowweirarea,andthendischargedsludgebed.Thebasicrequirementsare:(1)Toprovideaconducivesludgeflocculationofthephysical,chemicalandmechanical83 食用油废水处理conditions,accesstoanaerobicsludgesedimentationandmaintainagoodperformance;(2)Goodsludgebedoftenformafairlystablebiologicalphase,andmaintainspecificprobioticsenvironment,thestrongresistancetodisturbanceforce,thelargerflocprecipitationhasgoodproperties,therebyenhancingtheequipmentsludgeconcentration;(3)inthesludgebedequipmentthroughtheestablishmentofaprecipitationarea,thefineparticlesofsludgesedimentationinthesludgelayerfurtherflocculationandsedimentation,andthenbackintothesludgebed.4.UASBreactor,theprocessfeaturesUASBreactoroperationofthreeimportantpremise:①reactorintheformofagoodsettlementorgranularsludgeflocsludge;②producedgasanduniformdistributionofwaterformedbymixingagoodrole③rationaldesignThethree-phaseseparator,thegoodperformanceofprecipitationcanremaininthesludgeinthereactor.(1)theuseofmicroorganismsimmobilizedcelltechnology-sludgeparticlesofUASBreactorusingbacteriaimmobilizedcelltechnology-ImplementationofthesludgeparticlesHRTandsludgeretentiontimeoftheseparation,thusprolongingthesludgesludgeage,andmaintainahighconcentrationofsludge.Anaerobicsludgeparticleswithgoodperformanceandthesettlementhigherthanmethane-producingactivity,andrelativelysmallcarrierdensitythanartificial,generatedbythesludgeandgastoachievefullaccesstotheMatrix,asavingofagitationand)forupwardmovreturntheequipmentandsludgeenergyconsumptionneednotattachedprecipitationseparationdevices.Atthesametimethereactorwithoutaddingfillersandvectorvolumeincreasedutilization.(2)fromthegasandwaterdistributionuniformityformedbymixingthenaturalgoodintheroleoftheUASBreactor,gasandwaterproductionincreasedflowandtheformationofbubblesonthereactionregionShangcuansludgeparticleshaveanimportantHierarchicalrole.Thisrolenotonlyaffecttheprocessofsludgeparticles,andalsotheformationofthegranularsludgequalitygreatlyaffected.Atthesametimetheroleofmixingthesludgeandtoachievefullaccesstothematrix.(3)therationaldesignofthethree-phaseseparatoristheapplicationofthree-phaseseparatorintheUASBreactor,themostimportantequipment.83 食用油废水处理Applicationofthethree-phaseseparatordegassingsaveauxiliarydevices,canbecollectedfromthereactionzonegasseparatoratthesametimesothatthesuspensionofsedimentsdowntothegoodperformanceofprecipitationwillremaininthesludgeinthereactor.5.UASBstateandtheflowofsludgeUASBflowpatternwithinacomplexreactionpatternontheregionandgasproductionandreactionzonehighlyrelevant,ingeneral,thereactionzoneinthelowerlayerofsludge,astheresultofgasproduction,partlythroughthemagnanimityofmoresections,formingaUnitincreasedairflow,themixtureoflead(referringtothesludgeandwaterement.Atthesametime,thisgas,andwateraroundthedownwardmovementofmedia,resultinginmixedreversethisflowpatternresultingflowofwatershort.Thisincreaseinthegasawayfromtheflowofeasytoformacorner.Inthesedeadends,butalsohasacertainproductionlevels,theformationofsludgeandwatermixedslowandweak,sothatintheformationofsludgelayervaryingdegreesofmixingzone,thesizeofthemixingzoneoftheprocessandshort.Suspensionlayerofthemixture,asgasliquidcurrencymovementsledtoahigherrateofriseandfall,astrongmixed.Gasproductionintherelativeelyfewcases,andsometimessuspendedsludgelayerandtheboundarylayerisobvious,andmoregasproductioninthecircumstances,thisinterfacenotobvious.Thetrialshowedthatprecipitationintheregionwaspushingwaterflow,butthereisstillaprecipitationzonedeadzoneandmixingzone.UASBthesludgeconcentrationandequipmentrelatedtotheorganicloadingrate.Wastewatertreatmentissugar,anddistributionofsludgeintheUASBloadrelations.AscanbeseenfromFiguresludgelayerofsludgeconcentrationofsuspendedsludgeconcentration,thesuspensionoftheupperandlowerpartsofthesludgeconcentrationdifferenceofsmaller,thatisclosetocompletelymixedflowpattern,theresponsetothedistrictawardedsludge,whenorganicloadatthehighlevelofsuspendedsludgeboundarylayerandnotobvious.Testshowsthatthesewagethroughthebottomofthe0.4-0.6mhigh,90%oftheorganicmatterisconverted.Thisshowsthatanaerobicsludgeishighlyactiveandchangedtheanaerobictreatmentforalongtimethattheconceptoftheslowprocess.Inanaerobicsludge,theaccumulationofalargenumberofhighactivityofanaerobicsludgesuchequipmentisthemainreasonforhugecapacity,whichin83 食用油废水处理turnisattributabletothesludgesedimentationgoodperformance.UASBhasahighvolumeoforganicloadingrate,mainlybecauseoftheequipment,inparticularthesludgelayerretainalargenumberofanaerobicsludge.Ofthestabilityandefficiencytoagreatextentdependonthesettlementwithexcellentperformanceandhighmethaneactivityofthesludge,especiallygranularsludge.Onthecontrary,iftheresponsetotheregion"ssludge-looseflocculationofexistence,oftenfloatingsludgelossoftheUASBnotstableunderhighloadoperation.6.AffecttheperformanceoftheUASBreactormainfactors(1)anaerobicwastewatertreatmenttemperaturearealsodividedintolowtemperature,hightemperatureinthethreecategoriesofmild,thetemperaturerangewiththecorrespondingmicrobialgrowthrangeshouldbe.Sofarthemajorityofanaerobicwastewatertreatmentsysteminthetemperaturerangeoperation,to30℃to40℃mostcommon,andthebesttemperatureat35℃to40℃.High-temperatureprocessinmorethan50℃to60℃ofoperation.Low-temperatureanaerobicsludgeofmoderateactivitywassignificantlylowerthanthatinhigh-temperature,thereactorloadisrelativelylow,butforsomelowertemperatureofwastewater,low-temperatureprocessisthechoiceofprogrammes.(2)pHvalueofthepHvalueofanaerobicwastewatertreatmentisthemostimportantfactorintheimpact.Anaerobictreatment,hydrolysisandacidproducingbacteriaonthepHofagreaterrangeofadaptability,butthepH-sensitivebacteriasuitableforthegrowthofpH6.5to7.8,whichisundernormalcircumstancesshouldbecontrolledbytheanaerobictreatmentofpH.(3)nutrientandtraceelementsanaerobicbacteriafromwastewatertreatmentprocess,butitshouldmaintainagoodenvironmentforthegrowthofbacteria,thebacteriahavesufficientguaranteesofitsowncellmaterialcompounds.Basedonthechemicalcompositionofcells,whichincludenutrientsnitrogen,phosphorus,potassiumandsulfur,aswellascalcium,magnesium,iron,andothergrowthorasmallnumberofessentialtraceelements.83 食用油废水处理(4)alkalinityandvolatileacidconcentrationtoensurethattraditionaltheorythattheformationofgranularsludgereactor,alkalinityshouldbemaintainedatthe1000~5000mgCaCO3/lwithinthescopeofthereactorifthealkalinityoflessthan1000mgCaCO3/l,,PHvaluewouldleadtoitsdeclineinitsfirst-classTangstudyhasbeenconfirmedtoensurethattheUASBreactorsludgeparticlesisthealkalinityoftheminimum750mgCaCO3/l.IntheUASBreactor,theconcentrationofvolatileacidityofsecuritycontrolinthe2000mg/l(HAC)withintheVFAwhentheconcentrationislessthan200mg/l,itisthebest.(5)theinfluentconcentrationofsuspendedsolidsinthewatertocontrolthesuspendedsolids(SS)concentrationofstrictcontrolrequirementsUASBreactorprocesswithotheranaerobictreatmentprocesssignificantlydifferent.Generallyspeaking,inthewastewaterSS/CODratioshouldbecontrolledbelow0.5.(6)thecontroloftoxicandhazardoussubstancescontrol①ammoniaconcentration:thelevelofammoniaconcentrationonanaerobicmicroorganismsproducetwokindsofdifferentinfluences.Whenitsconcentrationinthe50-200mg/l,intheanaerobicreactorcouldstimulatemicrobialroleintheconcentrationof1500-3000mg/l,willproducesignificantlyinhibitmicrobes.Generallypreferabletocontroltheconcentrationofammoniainthe1000mg/lfollowing.②sulfate(SO2-4)concentrationcontrol:UASBreactorinthesulfateionconcentrationshouldnotexceed50mg/l,inthecourseofoperationoftheUASBCOD/SO2-4ratioshouldbegreaterthan10.③othertoxicsubstances:leadUASBreactordealwiththecausesofthefailure,inadditiontotheabove-mentionedseveralotherthanthepresenceoftoxicsubstancesmustalsobepayingverycloseattentionto,thesesubstancesaremainlythefollowing:heavymetals,alkalineearthmetals,trichloromethane,cyanides,phenols,suchasnitratesandchlorine.7.theadvantagesanddisadvantagesofUASBUASBthemainadvantagesare:1.highconcentrationsofsludgeintheUASB,theaverageconcentrationofsludge20-40gVSS/1;83 食用油废水处理1.thehighorganicload,hydraulicretentiontimeisshort,whenusedinthefermentationtemperature,thevolumeloadisgenerallyaround10kgCOD/m3d;2.nomixerequipment,onthefermentationprocessoftheriseingascampaigntotheDepartmentofsludgebedinasuspendedstateofthesludge,thesludgelayeronthebottomthereisacertaindegreeofagitation;3.sludgebednotavailablecarrier,costsavingsandavoidblockingfillintheproblem;4.UASBinternalthree-phaseseparator,andarenormallynotsedimentationtanks,precipitationwasseparatedsludgeblanketreactorbacktotheregion,usuallynosludgecanbereturnedequipment.Mainweaknessesare:1.inthesuspensionofwaterneedtobeproperlycontrolledandshouldnotbetoohigh,generallyinthecontrolof100mg/lfollowing;2.sludgebedshortreflowphenomenon,affectingprocessingcapability;3.waterqualityandmoresensitivetosuddenchangesinload,impactresistanceisnotgood.8.theAppliedResearchStatussuchasactivatedtechnologyLepistoearlierstudycarriedoutinthisrespect.TheUASBgranularsludgetechnologyisthecoreoftheformationofgranularsludgeisdirectlyrelatedtotheoperationoftheUASBreactorsuccess.Manystudiesontheanaerobicgranularsludgetrain.Sofar,thecultivationofanaerobicgranularsludgehasbeenmadealotofusefulexperience.WuYunsuchasChinatoaddtothesludgeinoculatedbentoniteandnon-ionicpolyacrylamide,beerproductionwastewatertreatment,withinfourweeksofformationofastablegranularsludgebed.Zhengequalityontheanaerobictreatmentofwastewaterpharmaceuticalactivatedtechnology.wastewatertreatmentfieldLettingaandhiscolleaguesinthelaboratory,thefirstvolumeof60LoftheUASBreactorpilotstudy.Theresultsshowthatthetreatmentplant83 食用油废水处理handlinggoodeffect,anditsorganicloadingratesashighas10KgCOD/(m3d),thenavolumeof6m3,30m3and200m3ofsemi-productionpilotstudyontemperatureconditions,thevolumeof6m3BeetsugarprocessingdeviceswastewaterCODloadcapacityofupto36Kg/(m3d);potatoprocessingwastewatertreatmentCODloadof15Kg/(m3d)above,theCODremovalrateof70%-90%.Subsequently,theNetherlands,Germany,Sweden,BelgiumandtheUnitedStatesbyresearchersUASBreactorforthepotatoprocessingwastewater,broadbeansprocessingwastewater,wastewaterslaughtered,cannedproductsprocessingwastewater,wastewatermethanol,aceticacidwastewaterandwastewaterfiberboardorsmalltestproductiontest,achievingbetterresults.Accordingtoincompletestatistics,from1990,therestoftheworldhas205production-scaleUASBsystemoperational,in1993,thisfigurehadrisentomorethan400.Sofar,inEuropeUASBprocesshasbeengenerallyformedgranularsludge.UASBtechnologyapplicationinChinafromthedevelopmentsincethe1980s,moreandmoreextensiveapplications.Fromthelate1980stodealwithdistillery,brewerywastewater(UASBprocesswithasingle),tothelate1990s,andthecombineduseofothertechnology,suchastheUASB+AFwastewaterwithhighconcentrationsofpolyester,PUASBpressure,suchaspharmaceuticalwastewatertreatment.Atthesametimehasalsobeensuccessfullyappliedinurbansewagetreatmentandsewagetreatment.9.thedevelopmenttrendofUASBAlthoughUASBtechnologyapplicationinChinahasmadeconsiderableheadway,buttherearestillgapswithforeignstandards,shouldbefurtherstrengthenedintheUASBreactoranditsancillaryequipmentandengineeringequipmentontheexplorationandpractice.Atthesametime,inthefollowingaspects,UASBanaerobictreatmentprocessisalsoanewdevelopment:①temperatureUASBreactoroperation;②high-temperatureanaerobictreatment;③todealwiththenon-accumulationornotanewgranularsludgeUASBreactor;④treatmenttocontainhighconcentrationsoftoxicsubstancesinwastewater;⑤lowconcentrationofanaerobictreatmentofwastewater.Anaerobicprocessingsystemwithhigh-load,lowinvestmentandlowoperatingcosts,suchasenergycanberecoveredsomeadvantages,verysuitableforChina"snationalconditions.Alongwiththecontinuousdeepeningofresearchanddevelopment,and83 食用油废水处理believethattheUASBanaerobicapplicationprocessisverybroad.83 食用油废水处理附录二UASB厌氧处理工艺的现状与发展摘要：本文介绍了UASB反应器的由来、工作原理、特点、最新开发和应用研究进展,指出了近期UASB反应器的研究重点。关键词：UASB，厌氧处理工艺；1.引言厌氧生物处理作为利用厌氧性微生物的代谢特性，在毋需提供外源能量的条件下，以被还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值的甲烷气体。厌氧生物处理法不仅适用于高浓度有机废水，进水BOD最高浓度可达数万mg/l，也可适用于低浓度有机废水，如城市污水等。厌氧生物处理过程能耗低；有机容积负荷高，一般为5－10kgCOD/m3d，最高的可达30-50kgCOD/m3d；剩余污泥量少；厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子量高；耐冲击负荷能力强；产出的沼气是一种清洁能源。在全社会提倡循环经济，关注工业废弃物实施资源化再生利用的今天，厌氧生物处理显然是能够使污水资源化的优选工艺。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，包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物滤池、厌氧膨胀床和流化床，以及第三代厌氧工艺EGSB和IC厌氧反应器，发展十分迅速。而升流式厌氧污泥床UASB(Up-flowAnaerobicSludgeBed，注：以下简称UASB）工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源——沼气的一项技术。对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。本文试图就UASB的运行机理和工艺特征以及UASB的设计启动等方面作一简要阐述。2.UASB的由来83 食用油废水处理1971年荷兰瓦格宁根（Wageningen）农业大学拉丁格（Lettinga）教授通过物理结构设计，利用重力场对不同密度物质作用的差异，发明了三相分离器。使活性污泥停留时间与废水停留时间分离，形成了上流式厌氧污泥床（UASB）反应器的雏型。1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时，发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构，即颗粒污泥（granularsludge）。颗粒污泥的出现，不仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展，而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。目前,在欧洲的UASB工艺已普遍形成了颗粒污泥,这使得厌氧UASB工艺在欧洲迅速得到了推广和普及。我国于1981年开始了UASB反应器的研究工作,该技术在我国已得到了实际的推广应用。UASB反应器是目前应用最为广泛的高速厌氧反应器,该技术在国内外已经发展成为厌氧处理的主流技术之一。1.UASB反应器的基本构造和原理(1)UASB反应器的构成UASB反应器的主体部分主要分为两个区域,即反应区和三相分离区。其中反应区为UASB反应器的工作主体。(2)UASB反应器的工作原理83 食用油废水处理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，污泥浓度可达到50~100g/l或更高，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的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污泥进行混合接触，由于水的向上流动和产生的大量气体上升形成良好的自然搅拌作用,并使一部分污泥在反应区的上方形成相对稀薄的污泥悬浮区,悬浮区污泥浓度一般在5~40g/l范围内。悬浮液进入分离区后,气体首先进入集气室被分离,含有悬浮液的废水进入分离区的沉降室,污泥在此沉降,由斜面返回反应区,澄清后的处理水溢流排出。污泥中的微生物分解污水中的有机物，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出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。基本出要求有：(1)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；(2)良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相，保持特定的微生态环境，能抵抗较强的扰动力，较大的絮体具有良好的沉淀性能，从而提高设备内的污泥浓度；(3)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。1.UASB反应器的工艺特点UASB反应器运行的3个重要的前提是：①反应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥；②出产气和进水的均匀分布所形成的良好的搅拌作用；③设计合理的三相分离器，能使沉淀性能良好的污泥保留在反应器内。(1)利用微生物细胞固定化技术-污泥颗粒化UASB反应器利用微生物细胞固定化技术－污泥颗粒化实现了水力停留时间和污泥停留时间的分离，从而延长了污泥泥龄，保持了高浓度的污泥。颗粒厌氧污泥具有良好的沉降性能和高比产甲烷活性，且相对密度比人工载体小，靠产生的气体来实现污泥与基质的充分接触，节省了搅拌和回流污泥的设备和能耗；也无需附设沉淀分离装置。同时反应器内不需投加填料和载体,提高了容积利用率。(2)由产气和进水的均匀分布所形成的良好的自然搅拌作用在UASB反应器中，由产气和进水形成的上升液流和上窜气泡对反应区内的污泥颗粒产生重要的分级作用。这种作用不仅影响污泥颗粒化进程，同时还对形成的颗粒污泥的质量有很大的影响。同时这种搅拌作用实现了污泥与基质的充分接触。(3)设计合理的三相分离器的应用三相分离器是UASB反应器中最重要的设备。三相分离器的应用省却了辅助脱气装置，能收集从反应区产生的沼气，同时使分离器上的悬浮物沉淀下来，使沉淀性能良好的污泥能保留在反应器内。2.UASB内的流态和污泥分布83 食用油废水处理UASB内的流态相当复杂，反应区内的流态与产气量和反应区高度相关，一般来说，反应区下部污泥层内，由于产气的结果，部分断面通过的气量较多，形成一股上升的气流，带动部分混合液（指污泥与水）作向上运动。与此同时，这股气、水流周围的介质则向下运动，造成逆向混合，这种流态造成水的短流。在远离这股上升气、水流的地方容易形成死角。在这些死角处也具有一定的产气量，形成污泥和水的缓慢而微弱的混合，所以说在污泥层内形成不同程度的混合区，这些混合区的大小与短流程度有关。悬浮层内混合液，由于气体币的运动带动液体以较高速度上升和下降，形成较强的混合。在产气量较少的情况下，有时污泥层与悬浮层有明显的界线，而在产气量较多的情况下，这个界面不明显。有关试验表明，在沉淀区内水流呈推流式，但沉淀区仍然还有死区和混合区。UASB内污泥浓度与设备的有机负荷率有关。是处理制糖废水试验时，UASB内污泥分布与负荷的关系。从图中可看出污泥层污泥浓度比悬浮层污泥浓度高，悬浮层的上下部分污泥浓度差较小，说明接近完全混合型流态，反应区内污泥的颁，当有机负荷很高时污泥层和悬浮层分界不明显。试验表明，污水通过底部0.4－0.6m的高度，已有90％的有机物被转化。由此可见厌氧污泥具有极高的活性，改变了长期以来认为厌氧处理过程进行缓慢的概念。在厌氧污泥中，积累有大量高活性的厌氧污泥是这种设备具有巨大处理能力的主要原因，而这又归于污泥具有良好的沉淀性能。UASB具有高的容积有机负荷率，其主要原因是设备内，特别是污泥层内保有大量的厌氧污泥。工艺的稳定性和高效性很大程度上取决于生成具有优良沉降性能和很高甲烷活性的污泥，尤其是颗粒状污泥。与此相反，如果反应区内的污泥以松散的絮凝状体存在，往往出现污泥上浮流失，使UASB不能在较高的负荷下稳定运行。6．影响UASB反应器性能的主要因素(1)温度厌氧废水处理也分为低温、中温和高温三类,其温度范围与相应的微生物生长范围相对应。迄今大多数厌氧废水处理系统在中温范围运行。以30℃~40℃最为常见,其最佳处理温度在35℃~40℃。高温工艺多在50℃~60℃间运行。低温厌氧工艺污泥活力明显低于中温和高温，其反应器负荷也相对较低,但对于某些温度较低的废水，低温工艺也是可供选择的方案。83 食用油废水处理(2)pH值pH值是废水厌氧处理最重要的影响因素之一。厌氧处理中，水解菌与产酸菌对pH有较大范围的适应性，但对pH敏感的甲烷菌适宜的生长pH为6.5~7.8，这也是通常情况下厌氧处理所应控制的pH值。(3)营养物与微量元素厌氧废水处理过程由细菌完成,因此应维持良好的细菌的生长环境，保证细菌有足够的合成自身细胞物质的化合物。依据组成细胞的化学成分，其中主要包括营养物氮、磷、钾和硫以及钙、镁、铁等其他的生长必须的少量的或微量的元素。(4)碱度和挥发酸浓度传统理论认为要保证颗粒污泥的形成，反应器内碱度应维持在1000~5000mgCaCO3/l的范围内，如果反应器内的碱度小于1000mgCaCO3/l时，会导致其PH值下降；唐一等人在其研究中已经证实,保证UASB反应器内的污泥颗粒化的最低碱度是750mgCaCO3/l。在UASB反应器中，挥发酸的安全浓度控制在2000mg/l(以HAC计)以内,当VFA的浓度小于200mg/l时，一般是最好的。(5)进水中悬浮固体浓度的控制对进水中悬浮固体(SS)浓度的严格控制要求是UASB反应器处理工艺与其他厌氧处理工艺的明显不同之处。一般来说,废水中的SS/COD的比值应控制在0.5以下。(6)有毒有害物质的控制①氨氮浓度的控制：氨氮浓度的高低对厌氧微生物产生2种不同影响。当其浓度在50-200mg/l时，对反应器中的厌氧微生物有刺激作用；浓度在1500-3000mg/l时，将对微生物产生明显的抑制作用。一般宜将氨氮浓度控制在1000mg/l以下。②硫酸盐(SO2-4)浓度的控制：UASB反应器中的硫酸盐离子浓度不应大于5000mg/l，在运行过程中UASB的COD/SO2-4比值应大于10。③其他有毒物质：导致UASB反应器处理工艺失败的原因，除上述几种以外，其他有毒物质的存在也必须加以十分注意，这些物质主要是:重金属、碱土金属、三氯甲烷、氰化物、酚类、硝酸盐和氯气等。1.UASB工艺的优缺点UASB的主要优点是：(1)UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为20－40gVSS/1；83 食用油废水处理(2)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/m3d左右；(3)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；(4)污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题；(5)UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区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。主要缺点是：(1)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；(2)污泥床内有短流现象，影响处理能力；(3)对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击力稍差。1.应用研究现状(1)启动技术方面Lepisto等较早开展此方面的研究。由于颗粒污泥是UASB技术的核心,颗粒污泥的形成与否直接关系到UASB反应器运行的成败。许多研究集中在厌氧颗粒污泥的培养上。迄今,对厌氧颗粒污泥的培养已取得了许多有益的经验。我国吴允等向接种污泥内加入膨润土和非离子型聚丙烯酰胺，处理啤酒生产废水，4周内形成了稳定颗粒污泥床。郑平等研究了制药废水的厌氧处理启动技术。(2)废水处理领域Lettinga博士和他的同事首先在实验室进行了容积为60L的UASB反应器的试验研究。结果表明，该处理装置的处理效果很好，其有机负荷率COD高达10Kg/(m3•d),此后进行了容积为6m3、30m3及200m3的半生产性试验研究，中温条件下,应用6m3容积的装置处理甜菜制糖废水的COD容积负荷高达36Kg/(m3•d)；处理马铃薯加工废水COD负荷为15Kg/(m383 食用油废水处理•d)以上，COD去除率为70%-90%。其后,荷兰、德国、瑞典、比利时和美国的研究者用UASB反应器进行了土豆加工废水、蚕豆加工废水、屠宰废水、罐头制品加工废水、甲醇废水、乙酸废水及纤维板废水的小试或生产性试验，都取得了较好的效果。据不完全统计，至1990年,世界各地已有205个生产规模的UASB系统投入运行，到1993年,这个数字已增加到400多。至今，在欧洲的UASB工艺已普遍形成了颗粒污泥。UASB工艺在我国的应用从80年代发展至今，应用越来越广泛。从80年代末的处理酒厂、啤酒厂废水(用单一UASB工艺)，到90年代末期,与其他工艺联合使用,如UASB+AF处理高浓度涤纶废水、PUASB加压处理制药废水等。同时也已经成功应用于城市污水处理和生活污水的处理。9.UASB工艺的发展趋势虽然UASB工艺在我国的应用已经有了较大发展,但与国外水平尚有差距，应进一步加强在UASB反应器及其配套设备的设备化和工程应用上的探索和实践。同时，在以下几个方面，UASB厌氧处理工艺也正在实现新的发展：①低温下UASB反应器的运行;②高温厌氧处理；③用于处理不积累或不产生新的颗粒污泥的UASB反应器；④处理含有高浓度毒性物质的废水；⑤低浓度废水的厌氧处理。厌氧处理系统具有负荷高、投资少、运行费用低、可以回收部分能源等优点,非常适合我国国情。随着研究的不断深入与发展,相信UASB厌氧处理工艺的应用前景是十分广阔的。83'