毕业论文年产15万吨啤酒废水处理工程的初步设计定稿精品.docx

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毕业论文年产15万吨啤酒废水处理工程的初步设计定稿精品

1前言

1.1设计背景

随着社会经济的发展和人们生活水平的逐步提高，我国社会对啤酒等低酒精浓度饮料的需求量日益增大。

据不完全统计，全国2006年共生产啤酒约3515.15万吨，比2005年增加了453.59万吨，增长了14.82%。

但随之而来的是啤酒废水排放量的大幅度增加，对水环境造成了极大的威胁。

同时，啤酒废水属于较高浓度的有机废水，具有COD浓度高、含固率较大、废水水量极度不均匀等特点，以此治理工作通常比较困难。

1.2设计目的

毕业设计是总结同学们在校期间的学习成果，是完成工程技术人才基本训练的一个重要环节，通过毕业设计使同学们综合运用所学专业知识于工程设计之中，树立和加强工程观念和经济观念，完成工程师的基本训练。

为此，毕业设计应达到以下目标：

⑴总结和巩固同学们在校四年所学知识，使之进一步加深和系统化；

⑵培养同学们将所学理论知识用于解决工程实际问题，从而提高同学们独立工作能

力，培养刻苦钻研及创造精神；

⑶要求同学们树立正确的设计思想及经济观点，学习和领会有关技术规定和技术规范；

⑷通过毕业设计培养同学们精心设计，踏实细致，认真负责的工作作风。

1.3设计内容

我国是一个啤酒生产和消费大国。

随着国民经济的发展，啤酒废水的产量也伴随啤酒产量的迅速增长而越来越大，这些污水已经构成了对水环境生态系统的严重破坏。

因此进行啤酒生产废水处理系统的工程设计具有非常重要的实际意义。

本设计（10000m3/d）规模啤酒废水处理系统设计中进水水质是根据某啤酒厂啤酒废水水质确定的，处理后要求出水水质达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中的一级标准，要求完成以下四个方面的工作内容：

⑴选择可靠先进的技术，确定合理的处理工艺方案；

⑵进行该废水处理构筑物及处理设备的设计计算与选型；

⑶污泥处理工艺的设计计算；

⑷污水厂总体平面布置图和高程布置图，及主要构筑物的施工图设计。

1.4设计要求

计成果包括设计说明书、计算书各一份（或者两者合编一份），设计图纸。

1.4.1毕业设计说明书和计算书

⑴毕业设计说明书和计算书既要结合教学上的要求，又要参照国家有关设计程序、文件组成及深度规定进行编写。

⑵根据选题的内容及深度要求，设计说明书、计算书可合在一起编写，也可分开编写。

⑶设计说明书、计算书部分，应有参考选择的依据，如采用的参数、计算公式、数据与结果图表、图示等。

说明书和计算书分别编写，计算书的章节和说明书对应。

说明书要求内容简要文字通顺、字体工整、论据充分。

⑷设计说明书、计算书的基本内容应根据毕业设计的课题，按下达的设计任务参照毕业设计指导书，每个学生独立完成。

⑸设计计算说明书应包括以下内容：

①设计依据，包括设计任务、基础资料；

②工程设计规模和设计范围；

③设计原则，必须在设计过程中体现出来；

④污水处理方案论证，包括污水处理工艺流程的比较选择和主要处理构筑物比较选

择；

⑤污水处理工程设计，包括主要构筑物设计参数、计算公式、计算过程与结果，构筑物工艺构造及其平面与竖面布置，主要设备的选型设计计算、规格等，包括辅助构筑物的设计计算、说明，附属建筑物设计说明，包括污水厂总平面布置与工程布置设计说明；

⑥主要设备和材料表；

⑦施工图说明；

⑧其它内容：

英文摘要、目录、参考文献等。

1.4.2设计图纸

⑴图纸内容：

包括污水厂总平面图、污水处理厂工艺流程图、主要处理构筑物图。

毕业设计应使学生掌握初步设计、施工设计及各阶段设计图纸的不同深度要求，教师可以根据学生具体情况具体安排哪些出扩初图、哪些出施工图、哪些出大样图。

⑵污水处理厂总平面图：

比例尺1：

200～1：

500，在适当位置表示，图纸上应列出构筑物一览表、用地指标一览表、管渠工程测量一览表。

图中应有必要的说明和图例。

图中应标注各构筑物、建筑物、设施或装置，应标注各种管线、附属建筑物（闸门井、检查井等）。

平面图应有坐标轴或坐标网以表达各构筑物、建筑物、道路、管线和其它设施的位置、形状及尺寸。

平面图应注明管线方向、管径、坡度、管材等，管线交叉处注明管中心高程。

⑶污水处理厂工艺流程：

比例尺，横向为1：

200～1：

500，纵向为：

1：

100～1：

200。

应列出构筑物名称及主要设备一览表，图例及必要的文字说明。

图中应表达污水、污泥处理构筑物或建筑物的简要构造，顶部、底部及水面标高，应表达连接管渠的连接方式、流向、规格化及主要部位的标高。

图中应表达污水、污泥处理后的最终出路。

⑷处理构筑物设计图：

比例尺1：

50～1：

100。

图中应列出主要设备材料表和必要的设计说明。

平面图上应标出工艺和结构的尺寸，剖面图应充分表达完整的构（建）筑物各部分的关系，局部可以用详图表达（比例尺1：

10～1：

20）。

图中应表达构（建）筑物土建结构与工艺设备、管道的安装关系、预埋件和预留孔洞等及其相应尺寸。

以中线表达构（建）筑物设备外形结构线，以粗实线或中线表达管道，以细线表达中心和尺寸线。

采用标准图时，除用符号注明外，还应注明标准图号。

1.5设计原则

废水都是由复杂的物质所组成，其处理工程需要不同的技术组合成一定的工艺流程。

废水处理往往需要前处理和后处理，产生的污泥还需要处理，就构成了一定的处理流程。

废水处理的经验表明，工艺流程的选择对处理效果、占地面积、运行管理、基建费用、处理成本等重要指标都有很大的影响，因此，选择先进可靠的技术和合理的处理工艺是做好废水处理工程设计的根本保证。

作为一个整体工程，废水处理站应在保证处理效果的前提下，从节省基建投资、运行费用及方便管理的基本点出发，力求做到选用的处理工艺技术和设备先进合理、构筑物的选型和参数选择合理适当、采用的结构技术和材料先进节约、机械化和自动化的水平高、检测仪表完善实用、整个厂区的总体布局合理紧凑、建筑和绿化设计实用美观协调等，设计的具体原则如下：

⑴处理后的废水确保达到排放标准；

⑵处理工艺的选择应是能耗低的节能技术；

⑶具有先进可靠的技术和合理的处理工艺；

⑷运行稳定，操作管理方便，投资省，运行费用低；

⑸环境美观，与厂区总体规划相协调。

1.6设计指导书

1.6.1查阅相关资料

确定所选课题废水水量（买老师已经给出）和进出水质，出水要达到国家标准相应的要求，水质主要包括COD、BOD5、SS、pH和氨氮（脱氮工艺）。

确定的水质在后期的设计计算中可以根据计算要求做相应的改动，主要是考虑到计算的简便，但要前后一致并且在查阅资料允许的范围内。

1.6.2工艺比选

根据确定的水质水量及相关的资料来进行工艺比选，主要是进行主要构筑物的比选，最终确定废水处理工艺流程，如：

到底选用何种工艺，是卡罗塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、A/O还是A/O工艺，在有机废水的设计中包括厌氧部分和好氧部分的比选，厌氧是选UASB、UBF还是其他新型的厌氧反应器，好氧是选用A/O、A/O、SBR、CASS还是SBR。

当然除了我给你们列举的这些工艺还有许多工艺，你们要多查资料，尽量写详细一些。

具体的工艺比选就是查阅每种工艺的工作原理、优缺点及出水水质相应的要求（如是否脱氮等），然后进行比选，阐述你选用这种工艺的理由。

1.6.3确定工艺流程

根据你选用的各部分工艺确定你的工艺流程。

1.6.4资料收集

为了下一步计算说明的需要，要从图书馆或书店借买相应的书籍，以便计算说明所需，如：

设计手册（设计参数手册，设备手册等），与你所选厌氧工艺有关的书，还有你所选其他工艺计算有关的书和资料等。

1.7设计资料

进水水质是根据某啤酒厂废水水质确定的，处理后要求出水水质达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中的一级标准，具体指标见表1-1。

表1-1处理系统的进水水质和出水水质

项目

水量（m/d）

pH值

BOD（mg/L）

COD（mg/L）

SS（mg/L）

高浓度废水

1500

5.0-8.0

5000

2750

1000

出水指标

9500

6.0-9.0

80

20

70

1.8建设原则

1.8.1建设范围

设计范围为所有啤酒废水，污泥处理工程及公用与辅用工程。

1.8.2建设原则

污水处理工程设计过程中应遵从以下原则：

污水处理工艺技术方案，在达到治理要求的前提下应优先选择基建投资和运行费用少、运行管理简便的先进的工艺；所有污水、污泥处理技术和其他技术不仅要求先进，更要求成熟可靠；和污水处理厂配套的厂外工程应同时建设，以使污水处理厂尽快完全发挥效益；污水处理厂出水应尽可能回用，以缓解城市严重缺水问题；污泥及浮渣处理应尽量完善，消除二次污染；尽量减少工程占地。

2污水处理方案的选择

2.1污水处理的特点

2.1.1污水的组成

污水主要由生活废水，工业废水及受污染的降水等组成。

生活污水是人们日常生活中使用过并为生活废料所污染的水，例如居民区、宾馆、饭店等服务行业，以及一些娱乐场所产生的污水。

工业废水是工矿企业生产活动中用过的水，是生产污水和生产废水的总称。

生产污水是指在生产过程中所形成，并被生产原料、半成品或成品等废料污染的水，也包括热污染水（指生产过程中产生的、水温超过60℃水），它需要净化处理后才能排放或再用；生产废水是指在生产过程中所形成，但未直接参与生产工艺，未被污染或只是温度稍有上升的水，这种废水一般不需处理或只需进行简单处理，如冷却，即可再用或排放。

受污染的降水是指初期雨水和雪融水。

由于初期雨水冲刷了地面上的各种污物，污染程度很高，需要进行处理。

生活污水与生产污水（或经工矿企业局部处理后的生产污水）[1]的混合污水，称为城市污水。

2.1.2啤酒生产废水的来源及特征

啤酒是以大麦芽（包括特种麦芽）为主要原料，加酒花，经酵母发酵酿制而成的含CO2的、气泡的、低酒精度（2.5%~7.5%）的各类熟鲜啤酒。

啤酒生产过程分为麦芽制造、麦芽汁制造、前发酵、后发酵、过滤灭菌、包装等工序啤酒行业是耗水量较大的行业，虽然各企业间有较大的差别，一般来说每生产1t啤酒的耗水量是10~20t。

目前我国啤酒企业吨酒耗水量普遍较高，如果以生产每吨啤酒产生20t废水计算，则全国啤酒工业排放的废水水量每年达40亿立方米，啤酒废水具有水量大，悬浮物及有机物含量高等特点。

啤酒废水主要来源有：

麦芽生产过程的洗麦水、浸麦水、发芽降温喷雾水、麦糟水、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水、过滤洗涤水；灌装过程洗瓶、灭菌及破瓶啤酒；冷却水和成品车间洗涤水；以及来自办公楼、食堂、宿舍、浴室的生活用水等。

通常将废水分为以下几类。

⑴清洁废水冷冻机、麦汁和发酵冷却水等，这类废水基本上未受污染。

⑵清洗废水如大麦浸渍废水、大麦发芽降温喷雾水、清洗生产装置废水、漂洗酵母水、洗瓶机初期洗涤水、酒罐消毒废液、巴氏杀菌喷淋水和地面冲洗水等，这类废水受到不同程度的有机污染。

⑶冲渣废水如麦糟液、冷热凝固物、酒花糟、剩余酵母、酒泥、滤酒渣和残余碱性洗涤液，这类废水中含有大量的悬浮固体有机物。

工段中将产生麦汁冷却水、装置洗涤水、麦糟、热凝固物和酒花糟。

装置洗涤水主要是糖化锅洗涤水、过滤槽和沉淀槽洗涤水，此外，糖化过程还要排出酒花糟、热凝固物等大量悬浮固体。

⑷装酒废水在灌装酒时，机器的跑冒滴漏时有发生，还经常出现冒酒，使废水中掺入大量残酒。

另外喷淋时由于用热水喷淋，啤酒升温引起瓶内压力上升，“炸瓶”现象时有发生，致使大量啤酒洒在喷淋水中，为防止生物污染，循环使用喷淋水时需要加入防腐剂，因此被更换下来的喷淋水含有防腐剂成分。

⑸洗瓶废水清洗瓶子时先用碱性洗涤剂浸泡，然后用压力