啤酒厂啤酒废水处理工艺设计毕业论文.doc

啤酒厂啤酒废水处理工艺设计毕业论文.doc

《啤酒厂啤酒废水处理工艺设计毕业论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《啤酒厂啤酒废水处理工艺设计毕业论文.doc（53页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

设计总说明

本设计为某啤酒厂啤酒废水处理工艺设计。

啤酒废水水质的主要特点是含有大量的有机物，属高浓度有机废水，故其生化需氧量也较大。

该啤酒废水处理厂的处理水量为5000m3/d。

原污水中各项指标为：

BOD浓度为1200mg/L,COD浓度为2000mg/L，SS浓度为700mg/L。

因该废水BOD值和COD值较大,不经处理会对环境造成巨大污染，故要求处理后的排放水要严格达到国家二级排放标准,即：

BOD≤20mg/L，COD≤100mg/L，SS≤70mg/L。

经分析知该处理水质属易生物降解又无明显毒性的废水，可采用两级生物处理以使出水达标。

一级处理主要采用物理法，用来去除污水中的悬浮物质和无机物。

二级处理主要采用生物法,包括厌氧生物处理法中的UASB法和好氧生物处理法中的SBR法，可有效去除污水中的BOD、COD。

本设计工艺流程为：

啤酒废水→格栅→污水提升泵房→调节沉淀池→UASB反应器→预曝气沉淀池→SBR池→处理水（污泥）

整个工艺具有总投资少，处理效果好，工艺简单，占地面积省，运行稳定，能耗少的优点。

关键词：

啤酒废水处理，高浓度有机废水，UASB法，SBR法

Generalinformationofdesign

ThisdesignisthebrewerywatertreatmentofaBeerCompany.Themaindistinguishingfeatureofthebrewerywateristhatitcontainsmassiveorganicmattersanditbelongstothehighconcentrationorganicwastewater,soitsbiochemicaloxygendemandisalsohigh.Thewaterwhichneedstobetreatedinthebeerwastewateris5000.TheconcentrationsofBOD,CODandSSare1200mg/L,2000mg/Land700mg/L,respectively.ForthehighvalueofBODandCODforthebrewerywater,itcanpollutetheenvironmentifitisdischargedwithoutdisposal.SoitisrequiredtobestrictlymeetthesecondarydischargestandardofNationalWastewaterDischargeStandardswhichrequestsBOD≤20mg/L,COD≤100mg/L,SS≤70mg/L.

Aftertheanalysis,thebrewerywatercanbiodegradeeasilyandhasnoobvioustoxicity,soweusetwolevelsofbiologicaltreatmenttotreatthedrainedwatermeetthedesignatedstandard.Thefirstlevelofprocessingmainlyusesthephysicalmethods,whichremovethesuspendedmatterandtheinorganicsubstanceinthewastewater.Thesecondlevelofprocessingisthebiologicalmethods,containsUASB（Upflowanaerobicslugeblanket）ofanaerobicoxygenbiologymethodsandSBR（SequencingBatchReactor）ofdemandoxygenbiologymethods,whichcouldreduceBODandCODinthewastewater.Thetechnologicalprocessofthisdesignis:

Beerwastewater→Screens→Swageliftpumphouse→Regulatessendimatationtank→TankofUASB→pre-aerationsedimentationtank→TankofSBR→Treatmentwater（sludge）.

Thetechnologyhasmanyadvantagessuchaslowinvestment,highefficiency,simpleprocess,lessoccupiedarea,steadyrunningandenergysaving.

Keyword:

BreweryWater，HighConcentrationofOrganicWastewater，UASBProcess，SBRProcess

1前言

啤酒是当今风靡世界最流行的饮料之一，我国啤酒厂的吨酒耗水量较大，一般为8t～12t，部分厂家可达10t～20t，每生产1t啤酒将产生废液4mL，而西方先进国家每产1t啤酒废水排放量约4mL，废水排放接近于耗水量的90％。

啤酒以大麦芽为主要原料，加酒花，经酵母发酵酿制啤酒，年产量15万t。

其生产工艺流程见图1.1。

麦芽

糖化

过滤

麦汁煮沸

沉淀槽

大米

糊化

生产废水

发酵

过滤

清酒

洗瓶罐装

杀菌

外运

麦汁冷却

图1.1啤酒生产工艺流程

啤酒废水来自于啤酒生产各工序中的排放，主要污染物成分是糖类、醇类、氨基酸、果胶、啤酒花、维生素、蛋白等有机物及钾、钙、镁的硅酸盐、硫酸盐、磷酸盐等无机物。

啤酒废水具有有机物浓度高，具有水量大、悬浮物及有机物含量高、COD波动大、BOD/COD高等特点，其中BOD/COD值较高，属于中等浓度有机废水，直接排入水体，在自然降解的过程中使水中的微生物大量繁殖，从而消耗了自然水体中的溶解氧，造成水体缺氧，导致水质发黑变臭，严重影响渔业、农业、工业及饮用水源，破坏人类的生存环境。

另外，上述成分多来自啤酒生产原料，弃之不用不仅造成资源的巨大浪费，也降低了啤酒生产的原料利用率。

如何既有效地处理啤酒废水又充分利用其中的有用资源，已成为环境保护的一项重要研究内容。

1.1处理工艺

由于啤酒废水的可生化性良好，国内处理啤酒废水多采用生化法。

所以，处理啤酒废水的方法多是采用好氧生物处理，也可先采用厌氧处理，降低污染负荷，再用好氧生物处理。

目前国内的啤酒厂工业废水的污水处理工艺，都是以生物化学方法为中心的处理系统。

随着改革开放的发展，90年代初完整的厌氧技术也在国内啤酒、饮料行业得到应用。

这里所说完整的意义在于除厌氧生化技术外，沼气通过自动化系统得到燃烧，这是厌氧系统安全运行和不产生二次污染的重要保证，这也是国内外开发厌氧技术和设备应充分引起重视的问题。

厌氧技术的引进与应用能耗节约70%以上。

1.1.1好氧生物处理

好氧生物处理是在氧气充足的条件下，利用好氧微生物的生命活动氧化啤酒废水中的有机物，其产物是二氧化碳、水及能量（释放于水中）。

活性污泥法、生物膜法、深井曝气法是较有代表性的好氧生物处理方法。

1.1.1.1活性污泥法

活性污泥法是中、低浓度有机废水处理中使用最多、运行最可靠的方法，具有投资省、处理效果好等优点。

该处理工艺的主要部分是曝气池和沉淀池。

废水进入曝气池后，与活性污泥混合，在人工充氧的条件下，活性污泥吸附并氧化分解废水中的有机物，而污泥和水的分离则由沉淀池来完成。

我国的珠江啤酒厂、烟台啤酒厂、上海益民啤酒厂、武汉西湖啤酒厂、广州啤酒厂和长春啤酒厂等厂家均采用此法。

据报道，进水CODCr为1200mg/L～1500mg/L时，出水CODCr可降至50mg/L～100mg/L，去除率为92％～96％。

活性污泥法处理啤酒废水的缺点是动力消耗大，处理中常出现污泥膨胀。

污泥膨胀的原因是啤酒废水中碳水化合物含量过高，而N、P、Fe等营养物质缺乏，各营养成分比例失调，导致微生物不能正常生长而死亡。

解决的办法是投加含N、P的化学药剂，但这将使处理成本提高。

而较为经济的方法是把生活污水（其中N、P浓度较大）和啤酒废水混合。

间歇式活性污泥法（SBR）通过间歇曝气可以使动力耗费显著降低，同时，废水处理时间也短于普通活性污泥法。

例如，珠江啤酒厂引进比利时SBR专利技术废水处理时间仅需19～20h，比普通活性污泥法缩短10～1lh，CODCr的去除率也在96％以上[1]。

扬州啤酒厂和三明市大田啤酒厂采用SBR技术处理啤酒废水，也收到了同样的效果。

刘永淞等认为[1]，SBR法对废水的稀释程度低，反应基质浓度高，吸附和反应速率都较大，因而能在较短时间内使污泥获得再生。

1.1.1.2深井曝气法

为了提高曝气过程中氧的利用率，节省能耗，加拿大安大略省的巴利啤酒厂[2]，我国的上海啤酒厂和北京五星啤酒厂均采用深井曝气法（超深水曝气）处理啤酒废水。

深井曝气实际上是以地下深井作为曝气池的活性污泥法，曝气池由下降管及上升管组成。

将废水和污泥引入下降管，在井内循环，空气注入下降管或同时注入两管中，混合液则由上升管排至固液分离装置，即废水循环是靠上升管和下降管的静水压力差进行的。

其优点是：

占地面积少，效能高，对氧的利用率大，无恶臭产生等。

据测定，当进水BOD浓度为2400mg/L时，出水浓度可降为50mg/L，去除率高达97.92％。

当然，深井曝气也有不足之处，如施工难度大，造价高，防渗漏技术不过关等。

1.1.1.3生物膜法

生物膜法是在处理池内加入软性填料，利用同着生长于填料表面的微生物对废水进行处理，不会出现污泥膨胀的问题。

生物接触氧化池和生物转盘是这类方法的代表，在啤酒废水治理中均被采用，主要是降低啤酒废水中的BOD。

生物接触氧化池是在微生物固着生长的同时，加以人工曝气。

这种方法可以得到很高的生物固体浓度和较高的有机负荷，因此处理效率高，占地面积也小于活性污泥法。

国内的淄博啤酒厂、青岛啤酒厂、渤海啤酒厂和徐州酿酒总厂等厂家的废水治理中采用了这种技术[3]。

青岛啤酒厂在二段生物接触氧化之后辅以混凝气浮处理，啤酒废水中CODCr和BOD的去除率分别在80％和90％以上[4]。

在此基础上，山东省环科所改常压曝气为加压曝气（0.25～0．30MPa），目的在于强化氧的传质，有效提高废水中的溶解氧浓度，以满足中、高浓度废水中微生物和有机物氧化分解的需要。

结果表明，当容积负荷≤13.33kg·m-3,停留时间为3～4h时，COD和BOD平均去除率分别达到93.52％和99.03％。

由于停留时间缩短为原来的1.3h～1.4h，运转费用也较低。

生物转盘是较早用以处理啤酒废水的方法。

它主要由盘片、氧化槽、转动轴和驱动装置等部分组成，依靠盘片的转动来实现废水与盘上生物膜的接触和充氧。

该法运转稳定，动力消耗少，但低温对运行影响大，在处理高浓度废水时需增加转盘组数。

该方法在美国应用较为普及，国内的杭州啤酒厂、上海华光啤酒厂和浙江慈溪啤酒厂也在使用。

1.1.2厌氧生物处理

厌氧生物处理适用于高浓度有机废水（CODCr>200mg/L，BOD>