啤酒廢水設計方案培訓講義-免費閱讀

　　

【正文】 選泵 (1)水泵選擇 設計水量2200m3/d，選擇用3臺潛污泵(2用1備，二期工程另外選泵) ，, 提升凈揚程Z=（）= 水泵水頭損失取2m；。 （2）土方量做到基本平衡，避免劣質土壤地段 （3）在各處理構筑物之間應保持一定產間距，以滿足放工要求，一般間距要求5～10m，如有特殊要求構筑物其間距按有關規定執行。在風機進、出口處設置柔性波紋管減振接頭，降低風機振動傳遞到風道上產生的輻射噪聲，對于小型鼓風機可在機組的基礎下加設減振器。結合我國實際情況，針對風機組產生的各種噪聲源，通常采取的措施有：消聲、隔聲、隔振和包覆。 結構原理 液壓壓緊：液壓壓緊機構的組成由液壓站、油缸、活塞、活塞桿以及活塞桿與壓緊板連接的哈夫蘭卡片液壓站的結構組成有：電機、油泵、溢流閥（調節壓力）換向閥、壓力表、油路、油箱。 =。在每根支管上設4條配氣豎管，為SBR池配氣。 （1）確定需氧量O2 由公式： O2=a’Q(S0Se)+b’XvV取a’=，b’=，出水=20mg/L， XV=fX=3000=2100mg/L= V=4V1=4445=1780m3 代入數據可得需氧量： O2=2200(18020)/1000+1780=777kgO2/d 供氧速度：R= O2/24=777/24= kgO2/h （2）供氣量的計算=采用SX—１型曝氣器，計算溫度取250C，性能參數為：EA=8%，EP=2kgO2/kWh，服務面積：13m2，供氧能力：20～25m3/(h. 個)，氧在水中飽和溶解度為：CS(20)=， CS(25)=擴散器出口處絕對壓力為： Pb=P0+103H=105+103=105Pa 空氣離開反應池時氧的百分比為： 反應池中的溶解氧的飽和度： 取α=，β=,C=2，ρ=1,則20℃時脫氧清水的充氧量： == kgO2/h 供氣量： GS===2050m3/h= m3/min（3）布氣系統的計算 反應池的平面面積：6124=288m2，每個擴散器的服務面積取2 m2，則需288/2=144個,每個池子需36個。Q0=180。 （2）檢修 為便于檢修，沖洗反應器或者檢修時壓縮空氣的管子可以通過人孔進入反應器，所以不設預留管,為保證檢修時采光，不設UASB頂蓋 （3）防腐措施 厭氧反應器腐蝕比較嚴重的地方是反應器的上部，此處無論是鋼材或水泥都會被損壞，因此，UASB反應器應重點進行頂部的防腐處理。 沼氣收集系統的設計 （1）沼氣收集系統布置 每個集氣罩的沼氣用一根集氣管收集，共有12根集氣管，采用DN75的鋼管作為收集管支管，主管采用DN100的鋼管。 出水槽溢流堰共有16條，每條長5m。 排泥系統的設計 （1）UASB反應器中污泥產量的計算 ，污泥濃度ρ1=；懸浮區高2m，污泥濃度ρ2=；，污泥濃度ρ3=。（4） 分隔板的設計 從圖中可以看出b2=，b3=（b b2）=（）= 上面已經計算出，氣體因受浮力的作用，氣泡上升速度在進水縫中 νN=，沿進水縫向上的速度分量為νNsinα=sin55176。=176。（符合要求）。 四格反應器呈田字形布置，設進水管2根，由2個潛污 三相分離器的設計：三相分離器有氣液分離、固液分離和污泥回流等3個功能，其組成分為氣封、沉淀區和回流縫3個部分。為了是穿孔管各孔出水均勻，要求出口流速不小于2m/s。 UASB反應器的形狀及尺寸的確定：。= m（7）柵渣量的計算 m3 /103 m3 污水；每日柵渣量ω=QW186400/（Kz1000）=()= m3 /d采用機械格柵，但是調節清理時間，格柵每2小時清理一次。 水解氧化工藝： 土建費用+設備費用+安裝費用=1608610+984000+500000=3092610元。 4 污水處理方案比較 主要構筑物設計參數 方案一方案二調節池停留時間6h6h厭氧池容積負荷 停留時間 污泥產率4kgCOD/m3/d 10h 好氧池容積負荷 停留時間 污泥產率二沉池停留時間——構筑物設計參數選擇說明：(1) 調節池：調節池按2200m3/d計算，停留時間設為6h，有效水深為4米。 第三階段為SBR反應階段，SBR池為間歇式活性污泥池，集曝氣、沉淀于一身，進一步降解小分子有機物，產泥少且不必回流污泥。經過沉淀作用后，出水便可達到排放標準排出廠區。方案一為生物接觸氧化法；方案二為酸化SBR法。UASB取代原水解酸化池作為整個廢水達標排放的一個預處理單元，削減了全部進水COD的75%，從而降低后續SBR池的處理負荷，使SBR池在廢水處理量增加的情況下，運行周期同樣為12 h，廢水也能達標排放。 （5） UASB+SBR法處理啤酒廢水：本處理工藝主要包括UASB反應器和SBR反應器。儀表專業的設備投資和設計難度。②采用推流式生物接觸氧化池時，為避免前端有機物負荷過高可采用多點進水。改為多點進水并經過一段時間的穩定運行后，生物接觸氧化池的出水(30 min的澄清液)COD為200～300 mg/L。針對污泥淤積情況，在水解酸化池前可增設一級混凝氣浮以去除水中的懸浮物，經此改進后水解酸化池能長期、穩定、有效地運行，其出水COD也從1100～1200 mg/L降至900 ～1000mg/L，收到了較好的效果。%，%～98%，該工藝非常適合在啤酒廢水處理中推廣應用。 （2）UASB—好氧接觸氧化工藝處理啤酒廢水：此處理工藝中主要處理設備是上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池，處理主要過程為：廢水經過轉鼓過濾機，轉鼓過濾機對SS的 去除率達10%以上，隨著麥殼類有機物的去除，廢水中的有機物濃度也有所降低。 各種流程比較 （1） 酸化—SBR法處理啤酒廢水：其主要處理設備是酸化柱和SBR反應器。一定的堿度既能維持細菌生長所需的pH值，又能保證足夠的平衡緩沖能力［16,17］。在這一過程中，參加生物降解的有機基質有50%～90%轉化為沼氣（甲烷），而發酵后的剩余物又可作為優質肥料和飼料［9］。由于停留時間縮短為原來的1/3～1/4，運轉費用也較低［8］。 生物膜法：與活性污泥法不同，生物膜法是在處理池內加入軟性填料，利用固著生長于填料表面的微生物對廢水進行處理，不會出現污泥膨脹的問題。揚州啤酒廠和三明市大田啤酒廠采用SBR技術處理啤酒廢水，也收到了同樣的效果［4,5］。我國的珠江啤酒廠、煙臺啤酒廠、上海益民啤酒廠、武漢西湖啤酒廠、廣州啤酒廠和長春啤酒廠等廠家均采用此法處理啤酒廢水［1,2］。這里所說完整的意義在于除厭氧生化技術外，沼氣通過自動化系統得到燃燒，這是厭氧系統安全運行和不產生二次污染的重要保證，這也是國內外開發厭氧技術和設備應充分引起重視的問題。生物接觸氧化法利用池內填料聚集球衣細菌等微生物，使處理取得理想的效果，所以啤酒廠廢水處理站的主要工藝建議采用生物接觸氧化法。 CODcr≤80mg/lBOD5≤20mg/l SS≤70mg/l PH: 69 NH3N≤15 mg/lTN≤ 20 mg/l T≤1 mg/l TP≤ 3 mg/l 設計依據 《城市污水處理工程項目建設標準》 （2001） 《室外排水設計規范》 GB500142006 《啤酒工藝污染物排放標準》 GB198212005 《污水綜合排放標準》 GB89781996 《給水排水工程結構設計規范》 GB 500069－2002 國家現行的建設項目環境保護法規、條例 其它有關設計規范 3 工藝流程的選擇 水質分析 鑒于啤酒廢水自身的特性，啤酒廢水不能直接排入水體，據統計，啤酒廠工業廢水如不經處理，每生產100噸啤酒所排放出的BOD值相當于14000人生活污水的BOD值，懸浮固體SS值相當于8000人生活污水的SS，其污染程度是相當嚴重的，所以要對啤酒廢水進行一定的處理。 國內啤酒廠廢水水質情況 廢水種類廢水來源占總廢水量的/%COD /(mg/l)混合廢水 COD/(mg/l)綜合廢水 COD/(mg/l)高濃度有機廢水麥糟水、糖化車間的刷鍋水等51020000400004000600010001500發酵車間的前酵罐、后酵罐洗滌水、洗酵母水等202520003000低濃度有機廢水制麥車間浸麥水、刷鍋水、沖洗水等2025300400300700罐裝車間的酒桶、酒瓶洗滌水3040500800冷卻水各種冷凝水、冷卻水及殺菌水無有機污染物100由上表可知：啤酒生產過程用水量很大，特別是釀造、罐裝工序過程，由于大量使用新鮮水，相應產生大量廢水。為此，環保局要求該廠對其廢水進行限期治理，以達到有關部門有關排放標準，防止對附近河道的進一步污染，并在較短時間內恢復該河道的水質，以消除對廠周邊地區居民和其他企業生活和生產的影響。該廠排放的生產廢水(不包括生活污水)的水質為：CODCr=8001200mg/L,BOD5=500750mg/L,SS=180250mg/L,PH=68,色度為200倍。由于啤酒的生產工序較多，不同啤酒廠生產過程中噸酒耗水量和水質相差較大，管理和技術水平較高的啤酒廠噸酒耗水量為812噸。啤酒廢水主要來自麥芽車間（浸麥廢水），糖化車間（糖化，過濾洗滌廢水），發酵車間（發酵罐洗滌，過濾洗滌廢水），灌裝車間（洗瓶，滅菌廢水及瓶子破碎流出的啤酒）以及冷卻水和成品車間洗滌水，辦公樓、食堂、浴室的生活污水等。也可先采用厭氧處理，降低污染負荷，再用好氧生物處理。厭氧技術的引進與應用能耗節約70%以上。據報道，進水CODcr為1200～1500 mg/l時，出水 CODcr可降至50～100 mg/l，去除率為92%～96%。劉永淞等認為［3］，SBR法對廢水的稀釋程度低，反應基質濃度高，吸附和反應 速率都較大，因而能在較短時間內使污泥獲得再生。生物接觸氧化池和生物轉盤是這類方法的代表，在啤酒廢水治理中均被采用，主要是降低啤酒廢 水中的BOD5。 生物轉盤：是較早用以處理啤酒廢水的方法。因此，啤酒廢水的厭氧生物處理受到了越來越多的關注。由于啤酒廢水的堿度一般為500～800 mg/l(以CaCO3計)［18］，堿度不足，所以需投加工業碳酸鈉或氧化鈣加以補充。這種方法在處理啤酒廢水時，在厭氧反應中，放棄反應時間長、控制條件要求高的甲烷發酵階段，將反應控制在酸化階段，這樣較之全過程的厭氧反應具有以下優點： 由于反應控制在水解、酸化階段反應迅速，故水解池體積小； 不需要收集產生的沼氣，簡化了構造，降低了造價，便于維護，易于放大； 對于污泥的降解功能完全和消化池一樣，產生的剩余污泥量少。調節池既有調節水質、水量的作用，還由于廢水在池中的停留時間較長而有沉淀和厭氧發酵作用。 （3）生物接觸氧化法處理啤酒廢水：該工藝采用水解酸化作為生物接觸氧化的預處理，水解酸化菌通過新陳代謝將水中的固體物質水解為溶解性物質，將大分子有機物降解為小分子有機物。不過，增設混凝氣浮增加了運行費用，而且氣浮過程中溶入的O2還可能對水解酸化產生不利影響。再經混凝氣浮工序處理后最終出水COD＜150 mg/L(一般在130 mg/L)，達到了排放要求。③應嚴格控制溶解氧濃度，供氧不足會造成生物膜大范圍脫落，導致運行失敗。 內循環UASB技術是在普通UASB技術的基礎上增加一套內循環系統，它包括回流水池及回流水泵。將UASB和SBR兩種處理單元進行組合，所形成的處理工藝突出了各自處理單元的優點，使處理流程簡潔，節省了運行費用，而把UASB作為整個廢水達標排放的一個預處理單元，在降低廢水濃度的同時，可回收所產沼氣作為能源利用。也就是說，耗電量并沒有隨廢水處理量的增加而增加。 方案一流程圖： 方案一的流程說明： 第一階段為預處理階段，格柵+調節池，調節池出水用泵直接打到水解酸化池，污水經格柵去除較大的雜質，經調節池后，水質水量得到均化。 污泥處理經濃縮池濃縮后，脫水外運。可省掉沉淀池和污泥回流的設施。(2) 厭氧反應器：方案一為水解酸化池，該池降解部分大分子有機物，按傳統經驗數據降解率設為30%；方案二為UASB反應器，因其降解有機物能力比水解酸化池高，所以容積負荷也比水解酸化較高。 UASB+SBR工藝： 土建費用+設備費用+安裝費用=1640800+988400+500000=3129200元。（8）計算草圖如下：細格柵計算草圖 調節池主要功能：將一段時間內車間排放廢水的水量、水質濃度、酸堿、溫度等進行均質均量調節，不受廢水高、低峰流量或濃度變化影響，確保廢水處理構筑物正常運行. 設計參數設計流量Q=2200m3/d＝有效水深h=4m停留時間t=6h 設計計算 （1）有效容積V： V＝Qt＝=550 m3（2）池子的面積F：F＝V/h=550/4=138 m2(3）池子的平面尺寸： 采用LB＝12m12m（4）池子的總高度H：設超高h1＝ m ∴ H＝h＋h1＝＋＝ m（5）池子的幾何尺寸：采用LBH＝12m12m考慮到應用過程中讓調節池真正做到均質均量比較困難，在設計時于池子中間安裝4臺混合攪拌機，型號為JWH6501。則表面積A=Q/V=, 取120 m