啤酒厂的废水处理工艺Word文档格式.docx
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研究时间是2013年4月5日到5月1日。
地点是山西省洪洞县白石乡南段村。
金星啤酒集团有限公司是1995年10月以河南金星啤酒公司为核心组建集工、贸、科研一体化国家大型啤酒集团企业。
2.2污水处理工程设计依据
(1)中华人民共和国污水排放标准(GB8978-1996)。
(2)啤酒行业污水处理有关资料。
(3)啤酒厂方提供基本资料。
2.3设计范围
本工程设计范围为:
生产污水流到处理厂界开始到出水达到指标为止,内部工艺单元包括水工艺、土建、电气设备等专业内容。
2.4设计原则
(1)严格按照国家环保局有关法规,根据排放标准使排放污水达到指标甚至高于指标。
(2)采用先进、成熟可靠处理工艺,最大程度提高环境效益还有经济效益。
(3)污水处理工艺能够在生产中有一定灵活性还有可调节性,可以随着水质、水量变化灵活应变。
(4)实际操作过程中要便于操作,管理还有维修。
节省资源成本。
3污水处理工艺流程
3.1设计原水水质指标
CODcr=1400mg/L
BOD5=800mg/L
SS=350mg/L
pH=5~11
3.2设计出水水质指标
CODcr≤100mg/L
BOD5≤30mg/L
SS≤70mg/L
pH=6~9
3.3处理工艺流程选择
厌氧-好氧处理工艺是一种有效去除有机污染物并使其炭化技术,它将有机化合物转化为二氧化碳和甲烷。
这种工艺技术不仅运转费用低,而且还可以将废水转化成沼气。
这种工艺特点是所需反应器体积小,约为好氧处理工艺10%~15%;
产泥量也少,约为好氧工艺10%~15%;
对营养物需求量比较低;
可以小规模也可以大规模。
厌氧法特点是不能除去碳和磷,出水一般不达标,常用反应器有UASB、AF、FASB等,UASB反应器及其他反应器相比有以下优点:
水解-好氧技术节能效果显著,且BOD/COD值增大,污水可生化性能增加,可缩短总水力停留时间,提高处理效率,剩余污泥量少;
对于UASB—好氧技术主要技术上先进可行,投资小,运行成本低,效果好,可回收能源,产出颗粒污泥产品,由一定收益;
操作要求严
可以看出厌氧—好氧联合处理在啤酒污水处理方面有较大优点,故啤酒污水厌氧—好氧处理技术是最好选择。
3.4处理工艺线路
图1啤酒污水处理工艺
Figure1BreweryWastewaterTreatmentProcess
啤酒污水先经过格栅除去大杂志然后进入集水池,用污水泵将污水提升到水力筛,进入调节池对水质,水量进行调节,调节池pH在6.5~7.5之间。
调节池中出来水用泵连续送入UASB反应器进行厌氧消化,降低有机物浓度。
厌氧处理过程中产生沼气被收集到沼气柜。
UASB反应器内污水流入CASS池中进行好氧处理,而后达标出水。
来自UASB反应器、CASS反应池剩余污泥先收集到集泥井,在由污泥提升泵提升到污泥浓缩池内被浓缩,浓缩后进入污泥脱水机房,进一步降低污泥含水率,实现污泥减量化。
污泥脱水后形成泥饼,装车外运处置。
3.5处理工艺所需设备
主要设备见表1。
表1主要设备一览表
Table1MajorEquipmentList
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
1
机械格栅
HF-300栅隙15mm
台
2
污水提升泵
100QW120-10-5.5
3
Q=30L/sH=10.0mN=5.5KW
固定过滤机
HS120
4
潜水搅拌机
QJB7.5/6-640/3-303/c/s
N=7.5KW
5
配水泵
150QW1100-15-11
Q=30L/sH=15mN=11.0KW
6
加药装置
AHJ-I
套
7
气水分离器
φ500×
1800(H)mm
8
水封器
1200(H)mm
9
沼气贮罐
φ7000mm×
H6000mm
个
10
鼓风机
DG超小型离心鼓风机
N=75.0KW
4啤酒废水处理构筑物
4.1格栅
说明:
(1)粗格栅:
包括平行栅条,一般金属制造,主要用来除去水中较大杂质。
(2)细格栅:
平行栅条,由不锈钢制造,主要用来处理细微悬浮物(0.5mm)。
4.2集水池
集水池是一种小型贮水设备,用来调节水量,贮存盈余,补充短缺,保证正常运营。
4.3泵房
4.3.1说明
采用下圆上方,集水池和泵房合建,集水池在泵房下面。
4.3.2计算
(1)选泵前总扬程估算
经过格栅水头损失为0.2m,集水池最低水位及所需提升经常高水位之间高差为:
78.5-73.412=4.5m
(2)出水管水头损失
总出水管Q=60L/s,选用管径DN250,查表v=1.23m/s,1000i=9.91,一根出水管,Q=30L/s,选用管径DN200,v=0.97m/s,1000i=8.6,设管总长为40m,局部损失占沿程30%,则总损失为:
(3)水泵扬程
泵站内管线水头损失假设为1.5m,考虑自由水头为1.0m,则水泵总扬程为:
H=4.5+0.5+1.5+1.0=7.5m取8m。
4.4水力筛
设计说明:
过滤污水中悬浮物。
4.5酸化调节池
4.5.1设计说明
主要用来调节水质、水量、水温变化。
降低对生物设备冲击,防止污染物沉淀。
4.5.2计算
(1)调节池有效容积
V=QT=208.33×
5=1041.65m3
(2)调节池水面面积
调节池有效水深取5.5米,超高0.5米,则
(3)调节池长度
取调节池宽度为15m,长为13m,池实际尺寸为:
长×
宽×
高=15m×
13m×
6m=1170m3。
(4)调节池搅拌器
使污水混合均匀,调节池下设潜水搅拌机,选型QJB7.5/6-640/3-303/c/s1台
4.6UASB反应池
4.6.1设计说明:
由进水分配系统、反应区、三相分离区、出水系统、排泥系统沼气收集系统组成。
有以下优点:
(1)沉降性能好,不需要设计沉淀池
(2)结构简单,造价优惠
(3)过程中产生气体,对污泥产生搅拌,不需要搅拌池
(4)污泥浓度高,不会停留很长时间
4.6.2计算
(1)配水系统设计
本系统设计为圆形布水器,进水方式采用连续进水运行方式。
(2)出水系统均匀排除出水时反应器均匀稳定运行关键,通常每个单元三相分离器设一个出水槽。
本设计采用锯齿形出水槽,槽宽0.2m,槽高0.2m。
(3)浮渣清除系统
沉淀区页面浮渣层可用刮渣机清除,在气室内形成浮渣可定期进行沼气反冲方法,需要设置循环水泵。
(4)排泥系统设计
在UASB三相分离器底部设置一个排泥口,每天排泥一次。
(5)产气量计算
每日产气量:
2325×
0.75×
0.5×
3000×
10-3=2615.6m3/d。
4.7CASS反应池
4.7.1设计说明
CASS工艺是SBR工艺发展,前身是ICEAS,由预反应区和主反应区组成。
预反应区控制在缺氧状态,因此提高了对难降解有机物去除效果,及传统活性污泥法相比,有以下优点:
(1)建设费用低,省去了初沉池、二沉池及污泥回流设备。
(2)运行费用低,节能效果显著。
(3)有机物去除率高,出水水质好,具有良好脱氮除磷功能。
(4)管理简单,运行可靠,不易发生污泥膨胀。
(5)污泥产量低,性质稳定,便于进一步处理及处置。
4.7.2产泥量以及排泥系统
(1)CASS池产泥量:
CASS池剩余污泥主要来自微生物代谢增值污泥,还有很少部分由进水悬浮物沉淀形成。
(2)排泥系统:
每池池底坡向排泥坡度i=0.01,池出水端池底设(1.0×
1.0×
0.5)m3排泥坑一个,每池排泥坑中接出泥管DN200一根。
4.7.3布气系统
单个反应池平面面积为40×
10,设423个气器。
选择QMZM-300盘式膜片式曝气器。
其技术参数见表2,
表2QMZM-300盘式膜片式曝气器技术参数
Table2QMZM-300discdiaphragmaeratortechnicalparameters
型号
工作通气量
服务面积
氧利用率
淹没深度
供气量
QMZM-300
2~8m3/h·
0.5~1.0m2/h·
35%~59%
4~8m
4.25m3/h
4.7.4鼓风机房布置
选用两台DG超小型离心鼓风机,,供气量大时,两台一起工作,供气量小时,一用一备。
5污泥部分各处理构筑物设计
5.1集泥井
污水处理系统各构筑物所产生污泥每日排泥一次,集中到集泥井,然后在由污泥泵打到污泥浓缩池。
污泥浓缩池为间歇运行,运行周期为24h,其中各构筑物排泥、污泥泵抽送污泥时间为1.0~1.5h,污泥浓缩时间为20.0h,浓缩池排水时间为2.0h,闲置时间为0.5h~1.0h。
5.2污泥浓缩池
用来设计污泥量,啤酒污水处理过程产生污泥来自以下几部分:
(1)UASB反应器,Q1=24.5m3/d,含水率98%;
(2)CASS反应器,Q2=44.68m3/d,含水率99%;
总污泥量为:
Q=Q1+Q2=69.18m3/d,设计中取70m3/d。
5.3污泥脱水间
设计泥量,浓缩后污泥含水率为96%;
浓缩后污泥体积:
=35m3/d。
6构筑物高程
6.1污水构筑物高程
UASB处地坪标高为76.4m,按结构稳定原则确定池底埋深为-1.5m,然后根据各处理构筑物之间水头损失推求其它构筑物设计水面标高,调节池设计成地下式,确定水面标高为76.4m,从调节池到UASB经过提升泵提升。
6.2污泥高程
当污泥以重力流排出池体时,污泥处理构筑物水头损失以各构筑物出流水头计算,浓缩池一般取1.5m,CASS及UASB取1.2m。
7预计处理效果及讨论
7.1处理效果
设计排放废水量为3000m3/d。
COD2500mg/L,pH值约为6。
废水经处理后,要求达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准,其主要水质指标见表3,
表3废水水质及排放标准
Table3Wastewaterqualityandemissionstandards
项目
CODCr(mg/L)
BOD5(mg/L)
SS(mg/L)
pH
原水
1500~3000
800~1600
250~1200
5~11
排放标准
≤100
≤30
≤70
6~9
注:
该废水中酵母、酒糟经过回收和综合利用,故COD、BOD含量降低。
7.2讨论
本设计采用厌氧-好氧处理工艺,技术成熟,管理方便,能使水质稳定达标排放,具有显著效益,实现了经济效益和环境效益统一。
洪洞县金星啤酒有限公司早期污水处理设备比较落后,监控方式大多采用人工方式,人工任务大。
通过对方案设计,对工程作出系统规划,为企业节省投资,对企业和社会都有巨大经济效益和环境效益。
通过以上工艺主要有以下特点:
(1)水处理后有保证,生化、理化指标均达到排放标准;
(2)系统稳定可靠;
(3)投资较少,工艺流程简便。
参考文献
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科学出版社,2001年.
BreweryWastewaterTreatmentProcess
Abstract:
Thebeerindustryisdevelopingrapidlyinchina.Beerindustryisaindustryoffoodindustrywaterconsumptionisrelativelylarge.Beerproductionisalsoaccompaniedbyalargenumberofsewagedischarge,poseagreatthreattotheenvironment.Beerwastewatercontainslargeamountsoforganicmatter,whichbelongstothehighconcentrationorganicwastewater,ifthedirectemissions,reducetheutilizationrateofrawmaterialsandwillcausegreatpressureontheenvironment.Nowmanyfactoriesandscholarsontheaspectsofthestudy,thispapermainlydiscussnowbeerfactoryontheprocessofwastewatertreatment.
Keywords:
beerwastewater;