一

、概述

葡萄酒生產分榨汁季和非榨汁季，榨汁季廢水來源于葡萄破碎、發酵、分離壓榨、過濾設備及酒罐的沖洗，其特點是間斷排水、水量較大、有機污染物濃度高；非榨汁季廢水來源于過濾設備、酒罐的沖洗，其特點是間斷排水、水量相對較小、有機污染物濃度高。

廢水特點是：

①生產廢水為季節性排放，水量變化大；

②生產廢水可生化性較好，BOD/COD接近0.5；廢水水量及水質見下表。

1.1 設計水量

400m3/d。

1.2 進水水質

1.3 排放標準

《污水綜合排放標準》中的二級標準：

二

、設計依據及設計原則

2.1、設計依據

1）業主提供的有關資料；

2）《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）；

3）室外排放設計規范（GBJ14－87）；

4）環境噪聲標準（GB5096－93）；

5）低壓配電設計規范(GB50054-95)；

6）《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB12348-2008）；

7）給水排水工程和污水處理工程建設有關技術規范；

8）同類工程所取得的實際經驗和實際工程參數。

2.2、設計原則

1）嚴格執行國家現行的環保技術標準、規范，遵守國家和地方環保的有關法律、法規；

2）選用*、合理、可靠的處理工藝，在確保處理排放達標的前提下，做到操作簡單、管理方便、占地小、投資省、運行費用低；

3）本工程系環境工程，尤其要注意環境保護，避免和減少二次污染。要求改善勞動衛生條件，貫徹安全生產和清潔文明生產的方針；

4）為了提高污水處理站管理水平，設計采用的自動化程度較高，操作人員的勞動強度低；

5）合理選用配件，降低能耗，提高工作效益和使用壽命，降低成本；

6）在工藝設計時，有較大的靈活性，可調性，以適應水量、水質的周期變化；

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明

3.2工藝說明

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

首先通過格柵攔截，用以去除廢水中的較大固顆粒雜物及飄浮物，從而保護后續工作水泵使用壽命并降低系統處理工作負荷。自流進入集水池，考慮到排水管道和凍土層的關系，集水池用以滿足廢水的自流排放，從而滿足調節池大的可利用系數。接著廢水提升至調節池進行水質水量的調節，經調節后的污水通過UASB厭氧反應器及生物接觸氧化池，利用生物膜的作用使有機污染物得到降解。生物接觸氧化池配以新型的迷宮式組合填料，該填料具有負荷高、施工簡易、體積小、運行穩定可靠、管理方便、維修更換方便等優點；接觸氧化池的出水進入沉淀池進行固液分離，沉淀下來的污泥經氣提裝置提升至污泥池，污泥池的污泥通過提升泵提升進入帶式壓濾機壓濾后，污水收集回到調節池，干泥收集后，由環衛部分定期外運。沉淀池出水自流入排放池后達標排放。該工藝流程簡捷、工程造價低、運行經濟、便于管理。

該處理系統為高濃度有機廢水處理工藝，絕大部分的有機物在UASB厭氧厭氧反應器和接觸氧化池內被去除，因此，本工藝中UASB厭氧反應器+接觸氧化池為核心處理環節，另外對高分子有機物進行斷鏈，使污水更容易被降解。大大減少了后續處理環節的運行負荷，從而減少投資。

3.3 設計處理效果

四、

工藝設計（工藝處理單元描述）

4.1 格柵槽/集水池

在廢水進入集水池前設置一道格柵，用以去除廢水中的較大固顆粒雜物及飄浮物，從而保護后續工作水泵使用壽命并降低系統處理工作負荷。格柵井設置鋼砼結構，格柵采用機械細格柵。

主要設計參數：

4.2 調節池

廢水經格柵集水池處理后提升進入調節池進行水量、水質的調節均化，保證后續生化處理系統水量、水質的均衡、穩定，并設置預曝氣系統，用于充氧攪拌，以防止污水中懸浮顆粒沉淀而發臭，又對污水中有機物起到一定的降解功效，提高整個系統的抗沖擊性能和處理效果。

調節池設計為鋼砼結構。

4.3 板式換熱器

由于原水為工業排污水，水溫受冬季影受較大，為保證UASB達到中溫厭氧COD去除率，在前級進水至UASB前設置板式加熱器，汽源來自于鍋爐房。

板式換熱器為表面加熱型，用于污水的加熱，經加熱后的污水進入UASB厭氧反應器，板式換熱器配套溫控裝置，保證系統出水恒溫。

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換熱器。各種板片之間形成薄矩形通道，通過半片進行熱量交換。它與常規的管殼式換熱器相比，在相同的流動阻力和泵功率消耗情況下，其傳熱系數要高出很多，在適用的范圍內有取代管殼式換熱器的趨勢。

板式換熱器是具有換熱效率高、熱損失小、結構緊湊輕巧、占地面積小、安裝清洗方便、應用廣泛、使用壽命長等特點。在相同壓力損失情況下，其傳熱系數比管式換熱器高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90%以上。

型    式：               板式

主體材質：               304不銹鋼

加熱水量：               400t/d

出水溫度：               30±3℃

進汽壓力：               1.6MPa

進水壓力：               ≤1.0MPa

溫度調節范圍：           0-35℃

數    量：                   1臺

配套溫控裝置：        

數    量：                    1套

★技術說明：

1、板式換熱器的基本結構

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，并在板片的四個角上開有角孔，用于介質的流道。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、活動壓緊板、上下導桿和夾緊螺栓等構成。

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（板式換熱器與管殼式換熱器的比較）

a、傳熱系數高由于不同的波紋板相互倒置，構成復雜的流道，使流體在波紋板間流道內呈旋轉三維流動，能在較低的雷諾數（一般Re=50～200）下產生紊流，所以傳熱系數高，一般認為是管殼式的3～5倍。

b、對數平均溫差大，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流動，總體上是錯流流動，對數平均溫差修正系數小，而板式換熱器多是并流或逆流流動方式，其修正系數也通常在0.95左右，此外，冷、熱流體在板式換熱器內的流動平行于換熱面、無旁流，因此使得板式換熱器的末端溫差小，對水換熱可低于1℃，而管殼式換熱器一般為5℃.

c、占地面積小板式換熱器結構緊湊，單位體積內的換熱面積為管殼式的2~5倍，也不像管殼式那樣要預留抽出管束的檢修場所，因此實現同樣的換熱量，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，即可達到所要求的流程組合，適應新的換熱工況，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、價格低采用相同材料，在相同換熱面積下，板式換熱器價格比管殼式約低40%～60%。

g、制作方便板式換熱器的傳熱板是采用沖壓加工，標準化程度高，并可大批生產，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壓緊螺栓，即可松開板束，卸下板片進行機械清洗，這對需要經常清洗設備的換熱過程十分方便。

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，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，因此比傳統的光滑管的壓力損失大。

l、不易結垢由于內部充分湍動，所以不易結垢，其結垢系數僅為管殼式換熱器的1/3～1/10。

m、工作壓力不宜過大，介質溫度不宜過高，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2.5MPa，介質溫度應在低于250℃以下，否則有可能泄露。

4.4 UASB厭氧反應器

UASB厭氧反應器由污泥反應區、氣液固三相分離器（包括沉淀區）和氣室三部分組成。在底部反應區內存留大量厭氧污泥，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行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機物，把它轉化為沼氣。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形成一個污泥濃度較稀薄斬污泥和水一起上升進入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水層進入氣室，集中在氣室沼氣，用導管導出，固液混合液經過反射進入三相分離器的沉淀區，污水中的污泥發生絮凝，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區內，使反應區內積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。我公司設計的UASB厭氧反應器在原有的基礎上對三相分離器和布水方式做了改良，采用了兩相厭氧，并在實際工程中處理品效果得到了證實，技術已經非常成熟，并運用到了多個工程中且處理效果非常好。

污水進入UASB厭氧反應器中，通過我公司設計的布水裝置均勻和厭氧污泥充分混合，在厭氧產甲烷菌的作用下，廢水中的難降解有機物得以降解。不但削減廢水中COD、BOD指標，而且提高了污水的可生化性降低了后續處理的難度。UASB厭氧反應器的出水自流進入生物接觸氧化池。

本設計中厭氧處理系統由UASB厭氧反應器（升流式厭氧污泥床）所組成，是污水處理系統中去除污染物負荷的單元，該單元對有機物的去除率至少為75%以上。UASB厭氧反應器具有高微生物濃度、高容積負荷、設備簡單、運行穩定可靠等優點。UASB反應器主要由5部分所組成：配水系統、反應區、三相分離器、氣室、以及出水堰。

污水首先通過配水系統均勻地配送到各個UASB厭氧反應器，反應器中厭氧污泥以顆粒狀形式存在，在污水由底部以適當的流速上升到頂部的過程中，水中大部分的有機物被厭氧顆粒污泥所降解，同時系統產生沼氣。在反應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現完成液、氣、固的分離。處理后的污水通過出水堰匯流至生物接觸氧化池，沼氣則通過管道收集后進入水封罐，三相分離器沉淀下來的顆粒污泥則繼續留在反應器中，剩余污泥排至污泥池

主要設計參數：

4.5 接觸氧化池

該池為本污水處理的核心部分，在較高的有機負荷下，通過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物質，使污水中的有機物含量大幅度降低。

設計特點：

該池由池體、填料、布水裝置和充氧曝氣系統等部分組成。

該池以生物膜法為主，兼有活性污泥法的特點。

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，易掛膜耐腐蝕不結團堵塞。填料在水中自由舒展，對水中氣泡作多層次切割，更相對增加了曝氣效果。

該池分三級，使水質降解成梯度，達到良好的處理效果，同時設計采用相應導流紊流措施，使整體設計更趨合理化。

池中曝氣管路選用ABS管，耐腐蝕。曝氣頭選用中微孔曝氣器，不堵塞，氧利用率高。該池設計為鋼筋混凝土結構，埋地設置。

主要設計參數：

4.6 沉淀池

污水自接觸氧化池自流到沉淀池，以除去好氧處理過程中，好氧菌新陳代謝產生的生物膜脫落下來形成的污泥，沉淀池中設有斜管，以增加沉淀效果，出水槽設計成齒形集水槽，總停留時間為3.2小時，沉淀表面負荷為1.20 m3 /m2.h。沉淀下來的污泥用氣提抽入污泥池進行污泥厭氧消化，通過消化可減少剩余污泥量，上清液自流回到調節池。

主要設計參數：

4.7 排放池

4.8 污泥池

主要用于儲存UASB厭氧反應器的剩余污泥及沉淀池后的排泥。

4.9 帶式壓濾機

1.概述

脫水機帶寬0.5m，脫水能力≥80kg(干泥)/h。泥餅含水率≤75％。整個脫水系統實行進泥、加藥、混合、反應，并在層流條件下進行脫水以及泥餅的輸出等流水線操作。

污泥濃縮脫水一體機采用全封閉式帶式壓濾機的形式。由污泥濃縮機和壓濾機組成的一體化聯合系統。

2.性能特點

污泥濃縮脫水一體機主要由機架、轉筒外殼、轉筒、驅動裝置、濾帶清洗裝置、壓榨輥系、上濾帶、下濾帶、濾帶張緊裝置、濾帶調偏裝置、卸料裝置、氣壓系統、電氣控制系統等部分組成。附屬設備主要由進泥泵、沖洗裝置、絮凝劑投加系統。脫水機以及配套設備操作方式為手動/自動兩種方式，自動控制由脫水機控制柜自帶PLC控制系統。

濃縮脫水一體機濾運行平穩正常，無沖擊、振動和異常聲響。

濃縮脫水一體機帶有自動糾偏、靈敏、可靠的性能；自動清洗濾帶，過濾效果佳；帶有自動保護停機功能；能耗低、節能效果明顯等特點。與濃縮脫水一體機配套的其他所有設備均具有良好的工作性能和合格的質量保證。

濃縮脫水一體機具有限制和調節泥層厚度的功能，脫水后污泥的濾餅含水率≤75%。

3.性能和結構

3.1、機架

脫水機濃縮段機架采用碳鋼材料制作，壓濾段機架采用碳鋼制成的框架臥式結構。機架的設計能承受所有動荷和靜負荷，而不會產生撓曲變形現象，并有足夠的剛度避免操作時產生振動。

3.2、驅動裝置：

包括轉筒驅動裝置和濾帶驅動裝置，均由變頻調速減速機等組成，通過調節改變轉筒轉速、濾帶行走速度。通過傳動輥及配對齒輪帶動上下濾帶同步運行，通過手輪控制濾帶運行速度，能保證濾帶平穩調速，系統指示和機械實際速度相符。減速箱所結合面及輸入、輸出軸密封處無漏油現象。減速箱齒輪設計按ISO或等同標準，服務系數大于2.0,齒輪采用低合金鋼滲碳處理理,表面硬度高于HRC58。驅動裝置具有過熱和過載保護功能。電機防護等級為IP55，絕緣等級F，B級溫升。

3.3、壓輥及導向輥

傳動輥和糾偏輥采用碳鋼襯膠材質制成。所有相鄰輥子的平行度不大于0.8mm，輥子的圓跳動不大于0.2mm，直徑大于300mm的輥子作靜平衡試驗，不平行力矩小于2N/m。

3.4、濾布驅動采用上、下濾布同步驅動，濾布結合方式采用無極聯接，行走速度≥1m/min，濾布強度>600N/cm，脫水機目孔≤600μm，材料為100%聚脂纖維或更好的材料，使用壽命大于10000小時；污泥的布料高度設計成可調節式，濃縮段和壓濾段的重力脫水區上方設置自適應泥耙，泥耙和濾帶采用軟接接觸，以防止濾帶意外損壞。在濃縮段和重力脫水段提供可調整的防泄漏密封條，密封條與濾帶接觸片采用橡膠材料并設有一定寬度的裙邊，以保證有效密封同時不對濾帶產生磨損。

3.5、濾帶刮板的設置保證有效地將排放點的污泥排出，刮板在整個寬度上依靠自重與濾帶接觸。刮板采用可調整的結構形式，刮板的設計確保濾帶磨損為小；濾帶張緊裝置由張緊缸、張緊輥及同步機構、氣壓、電氣系統組成，張力大小的調節可通過調節氣壓系統的壓力來實現，調整距離滿足濾帶總長的3℅范圍。液壓恒張力張緊濾帶，避免濾帶與輥筒打滑。同時向濾餅施加一定壓力，使其脫水，濾帶張緊系統確保張緊筒平行和同步，在規定的范圍內能平穩調速。

3.6、濾帶調偏裝置

由糾偏氣缸、糾偏輥和信號反饋系統及氣壓、電氣系統組成。其作用是糾正由于濾帶張力不均、輥筒安裝誤差、加料不均等諸多原因所造成的濾帶跑偏，從而保證濾帶的正常行走。當濾帶跑偏時，濾帶兩側邊推動限位開關觸臂，使得糾偏氣缸動作，防偏輥發生一角度變化使濾帶跑偏被糾正。如果糾偏失靈，濾帶繼續跑偏，機架兩側上的濾帶跑偏極限限位裝置立刻停止濾帶運行并發出報警信號。為了確保濾帶跑偏后糾偏裝置能及時對濾帶進行糾正，我公司特別引進帶式壓濾機糾偏裝置。

在正常工作時,濾帶允許偏離中心線兩邊10-15mm,超過15mm時,濾帶糾偏裝置開始工作。當糾偏裝置工作失靈,濾帶得不到調整,濾帶偏離中心位置超過40mm時, 機架兩側上的濾帶跑偏極限限位裝置立刻停止濾帶運行并報警。

3.7、壓濾機的進口設置一個攪拌裝置，以促使聚合絮凝劑與活性污泥的大混合效果。

3.8、濾帶清洗裝置

由清洗泵、噴淋器、清洗罩等組成。清洗泵分別對濃縮機濾帶和壓濾機濾帶進行清洗。當濃縮機、壓濾機濾帶行走時，濾帶連續受各自噴淋器噴出的壓力水沖擊，殘留在濾帶上的物料在壓力水作用下與濾帶脫離，使濾帶再生。由于濃縮機和壓濾機濾帶行走是連續的，所以濾布再生過程也是連續的。影響濾帶再生效果的因素有清洗水水壓、物料與濾帶的粘著力。濾帶的再生程度直接關系到下一個脫水過程，直接關系到污泥脫水效果。為防止粘性污泥阻塞濾帶,沖洗水泵壓力不得小于0.5MPa。

濃縮機設有一套清洗裝置,壓濾機設有兩套清洗裝置,濾帶經卸料裝置卸去濾餅后,經清洗裝置沖洗,保持濾帶的透水性,利于脫水機的連續工作。

特性：在清洗濾帶時產生強力扇形棒流，當噴口處有異物阻塞時，只須降低清洗水壓（關閉閥門或關閉清洗水泵），這時噴嘴的噴口處隨水壓降低而增大并將異物射出（能通過ø3mm-ø6mm的異物），提高水壓時噴嘴立即恢復正常清洗。

3.9、氣動裝置

該系統主要是由動力源(空氣壓縮機)，執行元件（氣缸）及氣壓控制元件等組成。通過氣壓控制元件，控制壓縮空氣的壓力、流量及方向，保證氣壓執行元件具有一定的推力和速度，并按預定程序正常地進行工作。

3.10、濾餅卸料裝置：在上、下傳動輥旁均設置有上下卸料裝置，用于卸去已脫去大部分水分的含水率較低的濾餅，經卸料刮板刮出機外。刮泥板沿卸料輥（傳動輥）直徑的切線方向壓緊在輥上，其緊密程度可以調節。泥餅刮刀具有足夠的強度和剛度，工作時不會產生變形，且易于更換，刮刀與濾帶的傾角及貼附力可以調整。

3.11、PAM加藥裝置
    本設備是基于高份子類藥劑難以溶解、易結塊、投加要求高的特性而開發的系列產品。

特點：連續制備、節省人工，投加量可調、避免浪費。保養簡易、外觀精美、強大的技術支持可根據用戶要求設計流程。

可根據用戶需要定做特殊規格的產品。

3.12、進泥泵

進泥泵為螺桿泵與脫水機協同工作。

定子橡膠應與殼體牢固結合，其工作面不應有接縫、接痕、氣孔和裂縫等缺陷。

定子工作壽命不低于40000小時。

軸承的溫升不超過環境溫度35℃，其極限溫度不超過80℃。

軸承采用機械和填料密封，兩種密封裝置應能互換，軸封處應設有泄漏回收裝置。

泵的吸入和排出口的法蘭結構尺寸應符合ISO標準。

泵在額定工況下工作時，全振幅小于0.055mm(55μm)。

泵的噪聲值不超過70dB(A)。

泵的外殼材料為鑄鐵，旋轉部件材料為316，定子材料為硬質耐磨橡膠，所有連接附件、地腳螺栓材料為不銹鋼304。

承受液體壓力的零部件，按1.5倍的工作壓力進行水壓試驗，壓力持續時間不少于10min。在試壓過程中無滲漏現象。

電機為調速電機，電機額定功率超過大預期工作負荷10％以上。

電機具有電流保護功能，電機防護等級為IP55，絕緣等級為F。

3.13、現場控制柜

帶式濃縮脫水一體機及配套設備的控制為現場手動控制和集中控制。系統控制柜設有漏電保護、過電流和過載保護、急停保護、糾編失靈等故障報警功能。

當控制系統采用手動控制啟動和停止濃縮脫水機工作時，按照啟動和停止的工作程序逐個啟動和停止每一臺設備就可以使整個系統正常運行。當控制系統采用自動控制時，將工作方式選擇開關置于“自動”位置，選擇“自動工作啟動”和“自動工作停止”即可控制整個系統的啟動和停止。

遇到緊急情況需急停時，機旁控制箱上有一個急停按鈕，按下急停按鈕即可實現整機停止工作。

4.工作原理及構造

1、污泥在混合攪拌器中與絮凝劑溶液*混合，在污泥給料管道中絮凝后，進入緩慢旋轉的襯有過濾布的預脫水轉筒。當污泥由旋轉螺旋導流板作用通過轉筒時，在絮凝過程中釋出的大部分水已通過濾布排出，收集到清水槽內。

2、在轉筒的末端，經預脫水的污泥沿一斜板槽滑下，首先到上過濾帶上，然后翻轉到下過濾帶上。在此，絮凝物中的剩余游離水被排出。過濾帶上污泥層明顯地顯示出絮凝結構，操作人員可據此合理地控制和調整投藥量。

3、污泥隨后被夾在濾帶中間，繼續運行進入壓濾區（低壓區）和剪切區（高壓區），在此，水被逐漸增加的壓力和剪切力擠出，后脫水后的污泥至排泥口排出，通過小車外運。

4、被收集到底槽13內的壓濾水和清洗水含污染物較多，可輸送到污泥進料口12，在預脫水轉筒4中重新過濾。