工学愿论文2.docx

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工学愿论文2

前言

啤酒是世界通用性饮料，是酒精含量最低的饮料酒，而且营养丰富。

它以优质的大麦和水为主要原料，啤酒花为香料，经过麦芽制备，发酵等工序制成，富含营养物质和二氧化碳。

随着改革开放和人们生活水平的提高，我国啤酒业发展迅速，但由于我国啤酒工艺发展起步较晚，投资费较低，因此造成废水量很大。

据有关部门统计，仅2002年全国啤酒废水排放量2.7亿立方米，年排放COD约为2.9万吨；啤酒废水占全国废水排放量的1.3％，COD占全国工业废水的COD0.5％。

为了可持续发展和经济的和谐发展，我们需要处理啤酒工业产生的大量废水，防止污染，改善生活和生产环境。

这样，即有利于经济发展，增强我国的综合国力，也有利于提高我们的生活质量，造福于民。

啤酒废水的特点是水量大，无毒有害，属中浓度有机废水。

啤酒厂生产啤酒用水量很大，特别是酿造、灌装工艺过程，大量使用新鲜水，相应产生大量废水。

管理和技术水平高的啤酒厂耗水量为8至12吨/吨啤酒，我国啤酒厂啤酒耗水量一般大于该参数。

国内啤酒从糖化到灌装总耗水量为10至20吨/吨啤酒。

如此大量的废水势必需要引起我们的重视，有效地对该废水的处理，可以产生诸多方面的良性结果。

第1章概述

1.1、工程概况

随着生活水平的不断提高,啤酒消耗量逐渐增高,对应的污染物排放量也逐渐升高,由此造成的环境问题日趋严重。

全面实现治理达标排放或回用的任务很重,亟需提供技术支持。

生产工艺中的每道工序都有固体废物和废水产生,其中废水的主要来源有:

麦芽生产过程的洗麦水、浸麦水、发芽降温喷雾水、麦槽水、洗涤水、凝固物洗涤水;糖化过程的糖化、过滤洗涤水;发酵过程的发酵罐洗涤、过滤洗涤水;灌装过程洗瓶、灭菌、破瓶啤酒及冷却外排水和成品车间洗涤水。

啤酒废水的特点是水量大,无毒有害,属高浓度有机废水。

啤酒厂排放的废水超标项目主要有COD,BOD,SS三项。

啤酒厂废水是高强度污染的有机废水,在酿造过程中产生的副产品及啤酒的漏损是污染的主要来源,废水富含各种蛋白凝固物、糖类、醇类、单宁和纤维素等,其中悬浮物主要由发酵母、糖化糟渣、废酒花、碎玻璃等组成,污水无毒但极易腐败。

目前全国啤酒废水排放量在2.5×109m3以上,水质及水量变动范围大,一般为:

pH5.5~7.5，水温20~25℃,COD200~2300mg/L,BOD700~1400mg/L,ρ（SS）300~600mg/L,ρ（NH3-N）30~50mg/L。

1.2设计依据

Ø《生活杂用水水质标准》CJ25.2-89

Ø《国家污水综合排放标准》GB8978/1996

Ø《室外排水设计规范》GBJ14-87

Ø《建筑给排水设计规范》GBJ15-88

Ø《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90

Ø《啤酒废水污染排放标准》GB18666-2005

Ø《城市污水再利用城市杂用水水质》GB/T18920-2002

Ø我公司完成同类工程所积累的实际技术参数和经验

1.3设计原则

Ø采用先进的SBR工艺，确保处理出水的各项指标达到排放要求。

Ø处理站既便于操作管理、设备维护，同时又减少对周围环境的影响。

Ø处理站在运行上有较大的灵活性和可调性以适应水质、水量的变化，同时力求污水处理站占地面积小，工程投资省，运行能耗低，处理费用少。

Ø设计师充分考虑污水处理站的二次污染的防治，对配套设备的除臭、降噪、减振有相应的措施，污水处理过程中产生的污泥量少，定期有外协单位清理外运，从而避免对环境造成二次污染。

Ø污水处理系统设有应急旁通和双电源等报数措施。

Ø污水处理动力设备均选用国内外知名厂家的产品，确保运行稳定、稳妥、可靠。

1.4设计范围

本工程的设计范围为：

污水处理站的工艺、设备、电气与自控、通风等专业的全部内容。

第二章污水水质水量、及排放标准

2.1设计水量

根据该要求提供的数据，该项目的处理水量为15000t/d。

2.2设计进水水质

根据国内典型啤酒废水质指标，确定设计水质指标为：

污染物

化学需氧量

COD

生化需氧量

BOD

悬浮物（SS）

pH

进水浓度（mg/L）

1500

800

400

6-9

2.3出水排放标准

处理出水达到国家《污水综合排放标准》（GB8978－1996）中一级排放标准，相应具体指标为：

污染物

化学需氧量

COD

生化需氧量

BOD

悬浮物（SS）

pH

进水浓度（mg/L）

≤60

≤20

≤50

6-9

第三章啤酒废水来源及处理工艺

3.1啤酒废水

随着改革开放和人们生活水平的提高，我国啤酒业发展迅速，但由于我国啤酒工艺发展起步较晚，投资费较低，因此造成废水量很大。

据有关部门统计，仅2002年全国啤酒废水排放量2.7亿立方米，年排放COD约为2.9万吨；啤酒废水占全国废水排放量的1.3％，COD占全国工业废水的COD0.5％。

3.1.1啤酒生产工艺：

制麦芽糖，糖化，发酵及后处理等四大工艺。

3.1.2废水，废物的来源：

在麦芽糖制备工序的废水主要来自浸麦，洗麦。

废水中有大麦粒，瘪麦粒，麦芒，麦皮和泥沙等悬浮固体以及谷皮内的浸出物，如单宁物质，矿物质，蛋白质，苦味质等。

每浸渍一顿大麦产生COD污染物10～12㎏或BOD污染物5～6㎏，废水中携带的浮麦量约为20.0㎏。

麦汁制备工段的废水主要来自糖化锅与糊化锅，清洗水和麦槽存储池流出的麦槽水。

一般冷，热凝固物也含在废水排放中，所以糖化锅工序产生的废水中有机物质比较多，COD浓度高达20000～40000mg／L。

此工段，每制成一吨成品酒，产生COD污染物7.24㎏或BOD污染物3.77㎏。

发酵工段的废水来源于洗涤水，COD浓度为2000～3000mg／L,排放量约为废水总量的15％～20％，这个工段的废弃物是废酵母和硅藻土。

在此工段，每制成一吨成品酒，产生COD污染物8.3㎏或BOD污染物5㎏.

灌装工段的废水主要来自洗瓶水，喷淋杀菌水，冷却水，地面冲洗水和包装物破损流出的残酒等，约占总量的30％～40％，COD浓度为500～800mg／L。

此外，生活污水来自办公室、食堂、宿舍和浴室，每制成成品酒一吨，产生生活污水约为1.7m3

3.1.3品酒废水的特点及水质水量

（1）.特点

啤酒废水的特点是水量大，有害无毒，属于中浓度有机废水。

国内啤酒厂从糖化到灌装总耗水量为10～20t／t啤酒。

（2）.水质

排放的啤酒废水的超标项目主要是COD,BOD5,SS,PN值4项，从各车间排放的废水量水质波动量较大。

水质变幅范围一般为：

PH值5.5～7.0，水温20～25℃，COD1000～2500mg／L，SS200～600mg／L，TN30～70mg／L，属于中浓度有机废水，BOD5／COD约为0.5～0.7，可生化性良好。

3.2啤酒废水的处理方法

对于该类有机废水,处理工艺分为物化处理工艺和生化处理工艺两类。

物化处理工艺是物理化学方法。

对于高浓度有机废水的处理,单纯用一般物化法很难保证满足其出水水质的要求。

这种情况下,采用生化方法处理废水,一般可以起到较好的处理效果。

生化处理工艺是以微生物的吸附降解或微生物代谢作用去除有机物的生物处理方法。

能否很好地采用生化处理工艺,主要取决于生物处理过程中自身营养能否平衡,相关的指标能否达到要求。

BOD5/COD指标是鉴定污水可生化性的最简便和最常用的方法,一般BOD5/COD>0.45可生化性较好,BOD5/COD<0.3较难生化,BOD5/COD<0.25不易生化

啤酒废水的主要特点之一是BOD5/COD高,一般在0.5以上,非常有利于生化处理。

生化处理与普通物化法、化学法相比较,一是处理工艺比较成熟;二是处理效率高,COD，BOD5去除率高,一般可达80%~98%以上;三是处理成本低、运行费用低。

因此生化处理技术在高浓度有机废水处理中,得到充分重视和广泛采用。

这类高浓度有机废水用单纯好氧或厌氧生化处理工艺进行处理,均不能取得满意的效果。

一般采用厌氧-好氧联合处理,如:

UASBR-接触氧化工艺、SBR工艺、酸化水解-生物接触氧化工艺等。

针对不同有机废水的特点,工艺方案选择主要考虑以下内容:

①工艺能否达到各项出水指标的要求;②工艺是否可靠;③工艺方案造价的高低;④运行管理是否方便;⑤运行成本的高低。

3.2.1水处理方法：

鉴于啤酒废水自身的特性，啤酒废水不能直接排入水体，据统计，啤酒厂工业废水如不经处理，每生产100吨啤酒所排放出的BOD值相当于14000人生活污水的BOD值，悬浮固体SS值相当于8000人生活污水的SS，其污染程度是相当严重的，所以要对啤酒废水进行一定的处理。

目前常根据BOD5/COD比值来判断废水的可生化性，即：

当BOD5/COD>0.3时易生化处理，当BOD5/COD>0.25时可生化处理，当BOD5/COD<0.25难生化处理，而啤酒废水的BOD5/COD的比值大于0.3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。

80年代中前期，多数处理系统以好氧生化处理为主。

由于受场地、气温、初次投资限制，除少数采用塔式生物滤池，生物转盘靠自然充氧外，多数采用机械曝气充氧，其电耗高及运行费用高制约了污水处理工程的发展和限制了已有工程的正常使用或运行。

随着人们对于节能价值和意义的认识不断变化与提高，开发节能工艺与产品引起了国内环保界的重视。

1988年开封啤酒厂国内首次将厌氧酸化技术成功的引用到啤酒厂工业废水处理工程中，节能效果明显，约节能30～50%，而且使整个工艺达标排放更加容易和可靠。

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。

3.2.2要介绍一下处理啤酒废水常用的几种方法：

3.2.3UASB—好氧接触氧化工艺处理啤酒废水：

此处理工艺中主要处理设备是上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池，处理主要过程为：

废水经过转鼓过滤机，转鼓过滤机对SS的去除率达10%以上，随着麦壳类有机物的去除，废水中的有机物浓度也有所降低。

调节池既有调节水质、水量的作用，还由于废水在池中的停留时间较长而有沉淀和厌氧发酵作用。

由于增加了厌氧处理单元，该工艺的处理效果非常好。

上流式厌氧污泥床能耗低、运行稳定、出水水质好，有效地降低了好氧生化单元的处理负荷和运行能耗（因为好氧处理单元的能耗直接和处理负荷成正比）。

好氧处理（包括好氧生物接触氧化池和斜板沉淀池）对废水中SS和COD均有较高的去除率，这是因为废水经过厌氧处理后仍含有许多易生物降解的有机物。

该工艺处理效果好、操作简单、稳定性高。

上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池相串联的啤酒废水处理工艺具有处理效率高、运行稳定、能耗低、容易调试和易于每年的重新启动等特点。

只要投加占厌氧池体积1/3的厌氧污泥菌种，就能够保证污泥菌种的平稳增长，经过3个月的调试UASB即可达到满负荷运行。

整个工艺对COD的去除率达96.6%，对悬浮物的去除率达97.3%～98%，该工艺非常适合在啤酒废水处理中推广应用。

3.2.4新型接触氧化法处理啤酒废水：

此方法处理过程为：

废水首先通过微滤机去除大部分悬浮物，出水进入调节池，然后中提升泵打入VTBR反应器中进行生化处理，通过风机强制供风使废水与填料接触，维持生化反应的需氧量，VTBR反应器出水进入沉淀器，去除一部分脱落的生物膜以减轻气浮设备的处理负荷，之后流人气浮设备去除剩余的生物膜，污泥及浮渣送往污泥池