cdkkjly康力酒业废水处理技术方.docx
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cdkkjly康力酒业废水处理技术方
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世界上有两种人，一种人，虚度年华；另一种人，过着有意义的生活。
在第一种人的眼里，生活就是一场睡眠，如果在他看来，是睡在既温暖又柔和的床铺上，那他便十分心满意足了；在第二种人眼里，可以说，生活就是建立功绩……人就在完成这个功绩中享到自己的幸福。
－－别林斯基
河南省开封康力酒业有限公司
废水深度处理工程
技术方案
×××××××限公司
××××年××月
项目名称：
开封康力酒业有限公司
废水深度处理工程
设计阶段：
技术方案设计
承办单位：
开封康力酒业有限公司
编制单位：
证书编号：
项目负责人：
编制人员：
目录
1总论1
1.1项目名称与建设单位1
1.2企业概况1
1.3编制依据、规范2
1.4编制原则3
1.5编制范围4
2生产分析5
2.1原辅材料消耗5
2.2主要设备5
2.3现有生产工艺概况6
2.4现有废水处理情况12
3工艺技术方案14
3.1设计内容14
3.2废水处理系统改造方案14
4工程设计19
4.1废水处理深度处理方案19
4.2污水深度处理的设计24
5总图设计28
5.1平面布置28
5.2高程设计29
6环境保护30
6.1污染物削减量30
6.2二次污染防治30
6.3处理效果的监测31
7劳动安全32
7.1设计依据32
7.2主要职业危害因素32
7.3主要防范措施32
8组织机构及人员编制34
8.1组织机构34
8.2人员编制34
8.3技术管理35
8.4人员培训35
9工程实施计划36
9.1建设周期计划36
9.2工程实施进度计划36
9.3设计、施工、安装与监理36
9.4工程调试与试运转37
10工程投资及运行成本估算38
10.1投资估算38
10.2总运行成本费用估算、39
11效益分析41
11.1环境效益41
11.2社会效益41
11.3经济效益41
12结论与建议43
12.1结论43
12.2建议43
附图
1总论
1.1项目名称与建设单位
1.1.1项目名称
开封康力酒业有限公司废水深度处理工程
1.1.2项目承建单位
开封康力酒业有限公司
1.1.3项目拟建地点
开封康力酒业有限公司院内
1.1.4技术方案编制单位
××××××××有限公司
1.2企业概况
开封康力酒业有限公司始建于1958年，现有职工860人，公司占地面积80400平方米，总投资1.2亿元，具有年产啤酒10万吨和年产白酒6000吨的生产规模。
目前是豫东平原上的一个明星企业，是开封市的纳税大户，通许县的支柱产业。
主要产品有“康力”牌系列啤酒、咸平牌系列白酒、杨府家系列白酒等60余个晶牌产品，产品远销河南、河北、山东、安徽等地。
开封康力酒业有限公司原来先后上了两期污水处理系统，均采用物化+生物接触氧化处理工艺，由于受当时技术水平的限制等因素，工艺不太合理，设施不太完备，运行不太稳定且运行费用较高，废水主要污染指标COD虽然能满足国家GB8978—1996《废水综合排放标准》二级标准的要求，但其COD排放浓度平均为148mg／L，废水污染物排放量大，对下游地表水体仍然造成一定程度的污染，并对下游居民的生产、生活产生一定的影响。
随着环境要求越来越严，以及新的啤酒标准GB19821—2005《啤酒工业污染物排放标准》COD≤80mg／L对现有污水设施来讲已不能达标排放，因此公司废水深度处理工程改造是十分必要的。
1.3编制依据、规范
1.3.1编制依据
●《中华人民共和国环境保护法》
●《中华人民共和国水污染防治法》
●《中华人民共和国清洁生产促进法》
●《淮河流域水污染防治暂行条例》
●《河南省辖淮河流域水污染防治“十五”计划》
●河南省财政厅、河南省环境保护局关于印发《2005年度省级环境保护专项资金项目申报指南》的通知
1.3.2编制采用的主要标准与规范
《啤酒工业污染物排放标准》（GB19821—2005）
《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
《给水排水制图标准》
《总图制图标准》
《建筑制图标准》
《工业建筑防腐蚀设计规范》
《混凝土结构设计规范》
《砌体结构设计规范》
《构筑物抗震设计规范》
《建筑地面设计规范》
《供电系统设计规范》
《低压配电装置及线路设计规范》
《工业与民用供配电系统设计规范》
《建筑防雷设计规范》
1.4编制原则
设计应遵循以下原则：
●执行国家相关政策，符合国家的有关法规、规范及标准;
●根据设计进水水质和出水水质要求，污水处理工艺选择力求技术先进、成熟、经济合理、运行管理方便简单、处理效率高、运行稳定可靠、工程投资和运行费用低的目标；
●根据该公司生产和废水处理现状，提出针对性较强的废水深度处理方案，充分利用再生资源，变废为宝，减少污染物的排放；
●采用节能技术和设备，加强清洁生产措施，进一步降低能源消耗；
●采用适宜的自动化技术及监测仪表，提高运行管，理及操作水平；
●尽可能利用现有污水处理、设施，进一步降低工程投资。
1.5编制范围
●根据生产工艺流程和产污状况分析、论证，预测污水产生量，合理确定污水处理规模：
●对技术方案进行工程设计；
●提出项目投资估算和资金筹措、实施计划，进行经济评价、工程效益分析。
2
生产分析
2.1原辅材料消耗
开封康力酒业有限公司目前有年产10万吨啤酒的生产系统、年产6000吨成品白酒的生产系统，主要原辅材料、燃料、动力消耗情况见表2-1。
表2-1原辅材料、燃料、动力消耗表
啤酒生产系统
序号
名称
单位
吨酒消耗量
年消耗量
1
大米
t
0.06
6000
2
麦芽
t
0.08
8000
3
酒花
t
0.00065
65
4
硅藻土
t
0.002
200
5
酵母
t
0.007
1400
6
啤酒瓶
个
1672
1.672×108
7
水
t
8.2
8.2×105
8
电
kwh
120
1.2×107
9
煤
t
0.2
2×104
白酒生产系统
1
高梁
t
4
2.4×104
2
稻壳香醅
t
18
1.08×105
3
大曲
t
0.8
4.8×103
4
水
t
21.5
1.29×105
5
煤
t
0.67
4.02×103
2.2主要设备
该企业目前年产10万吨啤酒和6000吨成品白酒。
主要设备见表2-2。
表2-2啤酒生产系统主要设备一览表
序号
设备名称
规模型号
数量
备注
1
麦芽粉碎机
3台
2
糖化锅
4m
3台
不锈钢
3
糊化锅
3m
3台
不锈钢
4
煮沸锅
4．5m
3台
不锈钢
5
热交换器
80m2氨用
3台
进口
6
热交换器
APV240m2用水
3台
进口
7
发酵罐
240m3
20个
180m3
18个
260m3
6个
80m3
6个
8
过滤机
40t/h
2台
9
精滤机
超滤
1台
10
清酒罐
200m3
8台
11
罐装线
2．4万瓶/h
2条
2．4万瓶/h
2条
2．4万瓶/h
2条
12
锅炉
10t/h
2台
15t/h
2台
13
冷冻机
21kcal/min
5台
96kcal/min
3台
14
空压机
10m3/min
5台
20m3/min
4台
15
C02回收系统
200kg/h液体回收设备
2套
2.3现有生产工艺概况
2.3.1生产工艺及污染物产生情况
本企业的啤酒生产工艺和污染物产生环节见图2-1，白酒生产工艺和污染物产生环节见图3-2。
酿造啤酒的主要原料是大米、大麦芽、酵母、啤酒花。
啤酒生产主要分为糖化、发酵、过滤和包装等四大工序。
成品啤酒按杀菌形式可分为三类：
鲜啤酒、纯生啤酒、熟啤酒。
图2-1啤酒生产工艺及产污流程图
图2-2白酒生产工艺及产污流程图
2.3.2
生产水量平衡分析
根据调查，本企业啤酒生产系统水量平衡见图2-3。
生产系统新鲜水用量为3275m3/d，排放量为2745m3/d，其中生产废水2605m3/d，生活废水140m3/d。
白酒生产系统水量平衡见图2-4。
生产系统新鲜水用量412m3/d，排放量339m3/d。
本企业生产系统的总用水量3687m3/d，总排放量3084m3/d。
图2-3现有啤酒生产系统水量平衡图（单位：
m3/d）
2745
689
140
832
712
344
28
外排
污水处理站
400
405
411
420
31
36
84
336
519
460
696
852
640
50
200
40
新鲜水
3275
循环系统
成品
包装
滤酒
发酵
糖化
锅炉
生活污水
制冷系统
厂区绿化
15
20
12
13
12
25
900
图2-4现有白酒生产系统水量平衡图（单位：
m3/d）
339
36
209
16
31
外排
污水处理站
11
34
26
18
211
新鲜水
421
地面冲洗水
循环冷却水
下沙糙沙水
洗缸水
制曲车间
锅底水
洗瓶水
勾调车间
锅炉废水
2.4现有废水处理情况
2.4.1现有废水处理工艺
现有两套废水处理系统，用的都是水解酸化-接触氧化生物处理系统。
工艺见图2-5。
公司的全部废水混合后，先经格栅集水井。
后经调节池，然后进入水解酸化-接触氧化反应系统，然后经斜板沉淀后出水。
出水基本达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）。
排放
图2-5现有废水处理工艺流程
2.4.2现有废水处理基本情况
本公司污水主要采用“调节池＋水解酸化＋接触氧化＋斜板沉淀”工艺，现在工程处理情况见表2-3。
表2-3现有废水处理工程基本情况一览表
序号
项目名称
内容
1
处理规模
设计规模1800m3／d，实际3000m3／d
2
主要工艺
水解池+生物接触氧化+二沉池
3
建设地点
开封康力酒业有限公司
4
总投资
350万元
5
占地面积
944m2
6
验收日期
1998年
7
劳动定员
16人
8
现有工程执行标准
《污水综合排放标准》（GB8978-1996）二级标准
原有处理工艺技术由于受当时情况的限制，存在规模小，运行费用低，处理效果不稳定，本企业的排放生产废水经原废水处理系统后，的水质变化情况见表2-4，出水基本达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）。
表2-4原废水处理系统进水出水指标
项目
PH
SS（mg/L）
COD（mg/L）
BOD（mg/L）
NH3-N（mg/L）
进水水质
5.0-8.0
472
2161
1256
16
出水水质
6.0-8.0
126
148
27
14
二级标准
6.0-9.0
150
150
30
25
注：
进水浓度由厂方提供，出水浓度由通许县环保局提供
3
工艺技术方案
3.1设计内容
为满足新的啤酒标准GB19821—2005《啤酒工业污染物排放标准》中COD≤80mg/L的要求，本项目在现有污水处理设施的基础上进行废水深度处理系统改造。
3.2废水处理系统改造方案
本企业生产所产生的废水主要有：
啤酒生产过程中，糖化段的糖化、过滤洗涤水；发酵段的发酵罐洗涤、过滤洗涤水；罐装段的洗瓶、灭菌、破瓶啤酒及冷却水和成品车间洗涤水。
白酒生产过程中，酿酒车间冷却水，蒸馏操作工具的洗涤水，蒸馏锅底水，高粱冲洗水和浸泡排放水等。
啤酒和白酒生产废水都可分为高浓度废水和低浓度废水。
啤酒生产系统高浓度废水主要是糖化和发酵工段的废水，白酒生产系统中高浓度废水主要是蒸馏锅底水，高粱浸泡水和蒸馏工段地面冲洗水，其他工段为中低浓度废水。
本厂现有废水处理工艺路线基本合理，但是处理设备简单，规模不够，处理效果不够理想；为了减轻排入水体的污染程度，根据新的啤酒标准GB19821-2005《啤酒工业污染物排放标准》，本行业出水必须满足COD≤80mg/L，为此需要对现有废水处理系统进行改造。
根据现场实地调研分析，现有废水处理工艺存在以下问题：
1.它将生产各个工段的废水混合后进行处理，废水中的有机物没有的充分的利用。
2.现有的处理规模小，超负荷运行，现在有废水量为3000m3/d，可是原有的处理系统设计废水量1800m3/d，污水处理设施整天超负荷运行。
3.处理效果不稳定。
由于该企业的废水是周期性排放，水质水量变化很大，污水处理设施整天处于超负荷运行，所以出水水质的变化幅度也很大。
4.运行费用高等问题。
由于高浓度的废水没有单独处理，直接和低浓度的废水混合后进入接触氧化系统，导致接触氧化的曝气系统的运行费用很高，是整个系统的运行废水很高。
为了进一步降低运行费用，提高处理效果，稳定达标排放，对现有废水处理系统进行改造是本企业的迫切需要。
针对现在污水处理系统存在的问题，提出如下几点废水处理改造技术方案：
（1）按照“清污分流”的原则，将啤酒和白酒的高浓度有机废水混合，进行厌氧工艺预处理，然后将预处理后废水的生产工段的低浓度有机废水混合后进入好氧生化阶段。
（2）加大现有的调节池的容积，从而增加废水的调节池的停留时间，充分发挥调节池的功效，达到调节废水的水质水量的目的，在现有的调节池的基础上，再新建一个调节池，让现在的调节池作为低浓度废水的调节池，新建的调节池作为高浓度的调节池。
（3）新建一个初沉池，让高浓度的废水从调节池出来后，进入初沉池，主要去除悬浮颗粒污染物。
并对COD有个初步的去除。
（3）在现在有的好氧接触氧化工段的前边增加厌氧段，让高浓度的有机废水先进入厌氧段，进行初步的生物处理，去除大部分的有机污染后，然后再进入接触氧化池。
（4）把现在的两期工程中的水解酸化池进行简单改造，都改为接触氧化池，加大接触氧化池的容积，从而增加停留时间，强化处理停留时间。
同时把现在的两期工程改造后，成为两级接触氧化池。
（5）在现有的斜板沉淀池的基础上再建一座斜板沉淀池，以适应设计污水处理规模的需要。
（6）删除现在的污泥干化池，新建一个污泥浓缩压滤房，对初沉、生化、二沉里面的出来的污泥进行压滤干化，然后外运到垃圾处理厂进行处理。
在现有的废水处理设施的基础上，通过上述的技术改造后废水处理工艺流程如下：
高浓度废水
1.预处理系统
预处理系统的主要作用有：
①去除SS，生产废水中SS较高，为避免堵塞处理构筑物及设备，必须预先去除大量的SS。
②水量调节，生产废水的排放有一定的波动性，调节池可以对水量进行调节以保证处理系统的连续运行。
③水质调节，生产过程中各工段排放的水质差异性较大，为减少处理程度需进行水质调节以保证处理系统的稳定运行。
④预处理系统也可削减部分污染负荷，如COD、BOD5等。
2.厌氧处理系统
混合高浓度废水进入厌氧反应器后，在产酸菌和产甲烷菌的共同作用，大量的有机物被降解，其中产酸菌分解有机物成为小分子的有机酸，甲烷菌则将有机酸转化为甲烷、C02等物质。
废水的大部分COD在这里被去除。
厌氧反应器的类型较多，但UASB反应器是目前在世界范围内应用最广泛的厌氧生物反应器，而且在酿酒废水处理工程已有成熟的运行经验，故本处理方案中采用UASB反应器。
3.好氧处理系统
好氧处理系统的作用是进一步降解UASB反应器出水中残余的有机物。
主要是通过生物氧化降解作用去除废水中残余的胶体物质和溶解性有机物，同时通过活性污泥对无机物质的吸附作用也能够去除部分无机物质，使废水得到比较彻底的处理。
由于本公司原来的处理工艺主体是接触氧化，同时接触氧化在啤酒废水行业的处理过程中，效果还是很不错，所以本次深度处理改造工程的好氧段，主要是利用原有的接触氧化池，同时对原来的水解酸化段进行简单的改造，构成新的接触氧化系统。
4.污泥处理系统
集泥井收集来之初沉池、UASB、接触氧化、斜板沉淀（二沉池）单元产生的污泥，收集的污泥经板式污泥压滤机浓缩脱水后，运送到垃圾场做安全处理。
污染物主要在预处理、UASB、接触氧化和斜板沉淀池中去除，在“清污分流”的基础上各单元的处理效果见表3-1，采用本废水处理工艺出水能够满足新的啤酒标准GBl9621-2005《啤酒工业污染物排放标准》，本行业出水必须满足COD≤80mg/L。
表3-1各处理单元的处理效果表
处理单元
SS
COD
BOD
NH3-N
初沉池
进水（mg/L）
1080
3000
1710
16
出水（mg/L）
540
2550
1454
16
去除率（%）
50
15
15
/
UASB
进水（mg/L）
540
2550
1454
16
出水（mg/L）
108
510
218
18
去除率（%）
80
80
85
/
接触氧化
进水（mg/L）
120
404
179
14
出水（mg/L）
72
60
18
10.5
去除率（%）
40
85
90
25
斜板沉淀
进水（mg/L）
72
60
18
10.5
出水（mg/L）
36
56
16
10.5
去除率（%）
50
10
10
／
排放标准（mg/L）
70
80
20
15
本项目完成后主要污染物在现有污水处理系统中的排放量和本项目完成后系统排放量以及消减量见表3-2。
表3-2污染物的消减量
项目
SS（吨/年）
COD（吨/年）
BOD（吨/年）
现有处理系统排放量
155.8
183.5
33.4
项目完成后系统排放量
44.6
69.5
20.0
消减量
111.2
114.0
13.4
4
工程设计
4.1废水处理深度处理方案
啤酒与白酒生产过程中用水量都比较大，特别是酿造、罐装等工艺过程。
由于大量使用新鲜水，相应产生大量的废水，对环境造成严重的污染。
废水中含有较高浓度的有机物和大量的悬浮固体，其BOD5/COD值比较高，可生化性较强，废水适合采用生化处理法。
此外，啤酒生产各工段水质变化较大，其中糖化工段酒糟废水和发酵工段发酵废水属高浓度有机废水，过滤废水、包装废水、办公生活污水为中低浓度有机废水。
白酒生产各工段水质变化也很大，其中蒸馏锅底水、高梁浸泡水和蒸馏工段地面冲洗水属高浓度有机废水，其它如锅炉废水、包括废水、办公生活污水属于中低浓度有机废水。
现有废水处理系统是废水混合后统一处理，处理设施长时间处于超负荷运行状态，出水水质较差，虽然可以达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996），运行成本高，为了实现污水的稳定达标排放，降低污染物的排放量，减轻受纳水体负荷，满足新的啤酒标准GB19821-2005《啤酒工业污染物排放标准》中COD≤80mg／L的要求。
必须对现有废水处理设施进行改造，提高废水的处理效率，降低出水的污染浓度。
该公司啤酒生产系统糖化车间、发酵车间、滤酒车间产生的高浓度啤酒废水，和白酒生产系统的浸泡段和蒸馏工段产生的高浓度白酒废水，其他车间产生的为低浓度废水。
实行“清污分流”，总共的废水总量为3084m3/d，考虑到啤酒企业生产淡旺季节变化大，取1.1变化系数，其处理规模确定为设计流量3400m3/d，其中高浓度废水的设计流量为：
2400m3/d，低浓度废水设计流量为1000m3/d，进入污水处理系统的污水设计水质指标见表4-1。
表4-1废水水质特征
项目
COD（mg/L）
BOD（mg/L）
SS（mg/L）
PH
高浓度
3000
1710
1080
6.0~8.0
低浓度
150
85
132
6.0~8.0
4.1.1深度处理工艺的选择
1、厌氧技术选择
目前废水处理工程中应用的厌氧生物处理技术主要有普通厌氧消化池、厌氧接触工艺、厌氧生物滤池、UASB和IC等。
（1）普通厌氧消化池
普通厌氧消化池也称为传统的完全混合反应器（CompleteStirredTankReactor，简称CSTR），污泥或有机废水定期或连续加入消化池，经与消化池中的厌氧活性污泥混合和接触后，通过厌氧微生物的吸附、吸收和生物降解作用，使污泥或废水中的有机污染物转化为以CH4和C02为主的气体产物—沼气。
普通厌氧消化池主要用于处理城市污水处理厂污泥，此外也可以用于处理VSS含量高的有机废水。
（2）厌氧接触工艺
厌氧接触工艺主要构筑物有普通厌氧消化池、沉淀分离装置等。
废水进入厌氧消化池后，依靠池内大量的微生物絮体降解废水中的有机物，池内设有搅拌设备以保证有机废水与厌氧生物的充分接触，并促使降解过程中产生的沼气从污泥中分离出来，厌氧接触池流出的泥水混合液存在着大量的悬浮态的厌氧活性污泥，从而保证了厌氧接触工艺高效稳定的运行。
厌氧接触工艺适用于处理悬浮物浓度较高的高浓度有机废水，厌氧接触工艺启动容易，对高负荷冲击具有较大的承受能力，运行稳定，管理比较方便。
厌氧接触法存在的问题是从厌氧消化池排出的混合液中的污泥由于附着大量气泡，在沉淀中易于上浮到水面而被出水带走。
此外进入沉淀池的污泥仍有产甲烷菌在活动并产生沼气，使已下沉的污泥上翻，结果固液分离不佳，影响到反应器内污泥浓度的提高。
（3）厌氧生物滤池（AF）
厌氧生物滤池是20世纪60年代美国斯坦福大学在总结过去厌氧法处理有机废水工作的基础上开发的第一个高速厌氧反应器。
厌氧生物滤器由池体、滤料、布水设备及排水设备等组成。
厌氧生物滤器的运行过程为：
有机废水通过挂有生物膜的滤料时，废水中的有机物扩散到生物膜表面，并被生物膜中的微生物降解转化为生物气。
净化后的废水通过排水设备排至池外，所产生的生物气体被收集。
厌氧生物滤器的优点有：
有机容积负荷高，耐冲击能力强，有机物去除速率快，启动时间短。
该工艺主要存在的问题有：
处理含悬浮物浓度高的有机废水，易发生堵塞；当厌氧生物滤器中污泥浓度过高时，易发生短流现象，减少水力停留时间，影响处理效果。
（4）UASB反应器
上流式厌氧污泥床（Up-flowAnaerobicSludgeBlanket，简称UASB）
反应器是Lettinga等人于1972～1978年间开发研制的一项有机废水厌氧生物处理技术。
该技术在20世纪80年代初开始在高浓度有机工业废水的处理中得到日趋广泛的应用。
UASB反应器
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