酒厂污水处理技术方案及成本核算.docx
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酒厂污水处理技术方案及成本核算
遵义××洒厂
酿酒废水处理工程
设
计
方
案
××酒厂污水站设计方案说明
设计进水水质：
COD=6000mg/L，BOD=3000mg/L，SS=1000mg/L。
排放标准：
《发酵酒精和白酒工业污染物排放标准》（GB27631—2011）的新建企业直接排放标准，
一、一期工程污水站
处理量：
65m3/h（48万m3/a）
1、占地面积2050m2（58.45m×35m）；
2、投资预算，小计：
万元
二、二期工程一阶段污水站
处理量：
100m3/h（72万m3/a）
1、占地面积2950m2（66.7m×44.2m）；
2、投资预算，小计：
万元
合计：
万元
第一章：
总论
1.工程名称
××酒厂污水处理工程
2.建设单位
遵义××酒厂
3.建设规模
分别建设处理量为48万m3/a和72万m3/a的污水处理站二座。
4.设计原则
□结合工程建设，以期达到治理污染保护环境的目的。
□针对白酒废水中污染物，结合执行的排放标准，提出技术先进、工艺可靠及经济合理的工艺方案，使处理后的出水达到规定的排放标准。
□吸取同类型酒厂废水处理的经验与教训，做到实事求是，确保达标排放。
□废水处理方案力求节能、低耗，运行费用低，且操作简便，占地面积少，施工方便，并尽可能节省投资。
□尽量回收有用物质，化废为宝，以减少污染物的阶段排放量，减轻下段工艺的负担。
□系统布置尽量利用地形、位置高差，使废水尽量采用重力流，并与厂区总体规划协调。
5.项目实施意义
为了加快完善××酒厂生产废水水处理的基础设施，加大厂区环境的整治力度，提高公司的总体功能，废水处理工程实施后，将从根本上改善该公司废水处理基础设施的现状，强化和提高企业的整体功能，使废水排放引起的水环境的恶化得到彻底解决。
把××酒厂建成一个功能设施完善、环境优美、社会文明的企业。
消除厂区排出废水对受纳水体的污染，具有极大的环境效益和社会效益。
6.污水量预测及污水处理规模确定
污水来源
酿酒底锅水，冲洗晾堂水，蒸酒冷却水，锅炉房排水，洗瓶水。
COD一般在6000mg/L，BOD一般在3000，SS一般在500～1000mg/L，pH一般在4左右,颜色为淡黄色。
污水水质
废水处理工程设计进水水质：
COD=6000mg/L，BOD=3000mg/L，SS=1000mg/L。
排水水量
考虑到酿酒行业的特殊性，污水排放按一整年365天计算，
一期工程：
根据提供的污水量：
Q=48万m3/a，每天污水处理量1315m3/d，取水量日波动系数，设计污水处理量：
Q=1560m3/d，取每时污水处理量65m3/h。
二期工程一阶段：
根据提供的污水量：
Q=72万m3/a，每天污水处理量1973m3/d，取水量日波动系数，设计污水处理量：
Q=2400m3/d，取每时污水处理量100m3/h。
出水水质
处理后排放水水质全面达到《发酵酒精和白酒工业污染物排放标准》（GB27631—2011）的直接排放标准，且CODcr≤100mg/l、BOD5≤30mg/l、SS≤50mg/l。
.污水处理总程度
进水CODcr=6000mg/L、BOD5=3000mg/L、SS=1000mg/L，污水经处理后，出水中CODcr平均浓度按100mg/l、BOD5平均浓度按30mg/L、SS平均浓度按50mg/L，污水中污染物去除率总程度为：
化学耗氧量（CODcr）：
年需消减COD总量为：
生物化学需氧量（BOD5）：
年需消减BOD5总量为：
悬浮物（SS）：
年需消减SS总量为：
7．遵循的设计规范及执行标准
遵循的设计规范
□《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》
□《发酵酒精和白酒工业污染物排放标准》（GB27631—2011）
□《地表水环境质量标准》GB3838-2001
□《室外排水设计规范》GB50014-2006；
□《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90
执行标准
本设计污水处理后出水执行标准为《发酵酒精和白酒工业污染物排放标准》（GB27631—2011）的直接排放标准。
8主要处理系统方案选择
酿酒底锅水属高浓度有机废水，其特点是：
CODcr高，PH低，色度较高，间断排放，负荷波动较大。
废水来源于蒸煮工段，含有少量漏出的酿酒原料：
高梁、谷壳等。
废水BOD5/CODcr的比值约，可生化性较好。
CODcr平均值为6000mg/L。
废水中的污染物属第Ⅱ类污染物。
根据废水性质，我们采用了二个处理单元去除污染物：
第一单元采用格栅脱渣，去除废水中粗颗粒的悬浮物，可回收作为饲料或肥料。
第二单元采用厌氧、好氧，，彻底降解有机物。
厌氧采用上流式厌氧污泥床反应器（UASB），好氧采用二级生物接触氧化工艺，整个处理系统耐冲击负荷能力强。
污水的厌氧处理在有机物含量较高时是很适用的。
由于厌氧处理时，去除1kgCOD能产生0.35m3的甲烷，反应器不受氧传递的限制，其中的固体停留时间（SRT）比水力停留时间（HRT）高出约10-100倍，单位体积负荷远高于好氧系统，产生量少，运行费用低。
因而在高浓度有机污水处理中得到了广泛的应用。
上流式厌氧污泥床反应器（UASB）是厌氧处理的一个有代表性的形式。
在这种反应器中，污水从底部均匀进入并向上运动，反应器下部为浓度较高的污泥床，上部为浓度较低的悬浮污泥床。
正常情况下，有机物负荷可达到8kgCOD/m3．d。
厌氧处理系统出水有机污染仍较高，需经后续好氧处理才能达标排放。
好氧处理拟采用A/0+生物接触氧化工艺，利用压力空气为动力，多点提升池底富泥（活性污泥）污水推动池内液体的内循环流动。
污水在缺氧区和好氧区呈循环推流流态，在好氧区设置半软性填料，并在好氧区池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于紊动状态，保证出水水质。
采用“厌氧+好氧”工艺时，厌氧系统跑泥增加了好氧系统的处理负荷，有时严重影响好氧系统的运行环境，致使“厌氧+好氧”无法调试。
因此，本设计拟在UASB反应器出水增加纤维过滤。
高效纤维过滤技术采用了一种新型的软填料—纤维束作为滤元，其滤料单丝直径可达几十微米甚至几微米，具有巨大的比表面积（d50：
80000m2/m3），而且过滤阻力较小，打破了粒状滤料的过滤精度由于滤料粒径不能进一步缩小的限制。
微小的滤料直径，极大地增大了滤料的比表面积和表面自由能，增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会和滤料的吸附能力，从而提高了过滤效率和截污容量；由于纤维束可以完全放松清洗恢复性能，使过滤性能不随时间衰减；由于纤维束由纤维长丝制成，不掉毛且几乎不磨损，使滤料寿命达十年以上。
综上所述，改造完成后的污水处理工艺组合为：
格栅—预沉池-调节池—UASB厌氧—纤维过滤—A/O-中沉池-生物接触氧化-终沉池-排放。
该工艺系统可使出水稳定达到《发酵酒精和白酒工业污染物排放标准》（GB27631—2011）的直接排放标准。
9.污水处理工艺设计
污水处理工艺流程图见图
格栅
生产废水
调节池
UASB反应器
纤维球过滤器
生物接触氧化池
污泥
风机
污泥回流
水封
脱硫
沼气
污泥浓缩池
污泥脱水机
沼气锅炉
外运填埋
预沉池
渣外运
污泥
污泥
污泥
达标排放
用户
终沉池
A/O池
中沉池
风机
第二章：
一期工程污水处理处理系统
第一节：
一级处理系统
1工艺流程
一级处理系统采用了格栅—预沉池-调节池的工艺流程。
2工艺原理
污水由厂区排水管经格栅引入调节池。
格栅栅距b=2mm。
对污水中的漂浮物进行隔除，回转式自动清渣。
调节池调节区和泵提升区，并在池中设置了浮球液位计，监测和控制液位，预沉调节后的污水经潜污式污水泵提升进入UASB反应器。
3工艺设计计算
处理流量：
1560m3/d（65m3/h）
时变化系数：
K=2
（1）、格栅
进水渠水流速：
=0.7m/s
进水渠宽：
=0.5m
渠底水力坡降取：
i=%
采用不锈钢材质回转式格栅1台，型号，栅隙2mm，安装角度75度，功率
（2）、预沉池
表面水力负荷：
q=
时变化系数：
K=2
有效沉淀水力停留时间：
HRT=2h
沉淀区总面积：
A=130
池长：
20m
宽度：
5m
超高：
0.5m
沉淀区有效池深：
2.5m，
缓冲层高：
0.3m,
储泥区深度：
1.0m
总池深：
5.0m
池内空尺寸：
×5×（m）,其中配水槽×5×3（m）。
配套吸泥泵一台，型号50ZW10-20，流量10m3/h，杨程20m，N=,
（3）调节池
池内空尺寸：
×7×（m）,其中超高0.5m
总可调节池容：
730m3.
校核平均时流量调节时间：
校核最大时流量调节时间：
预沉调节池出水经潜污泵抽升后进入UASB反应器，污水提升泵选用型号：
，一用一备，流量65m3/h，杨程15m，，N=,自带藕合装置。
污水泵出口配装进水流量计一台口径100，调节池内设浮球液位计用于检测池内水位并自动控制潜污泵。
4设备及构筑物
一级处理系统主要设备选型及水工构筑物见表2—1、表2—2：
（表2--1）一级处理系统主要设备选型
序号
名称
规格及型号
单位
数量
备注
1
格栅
台
1
2
自吸泵
50ZW10-20
台
1
3
排水堰
400×400
m
5
4
潜污水泵
台
2
一用一备
5
浮球液位计
套
1
6
流量计
DN100
台
1
（表2--2）一级处理系统主要水工构筑物
序号
名称
规格尺寸
单位
数量
结构形式
1
格栅井
3×1×3（m）
座
1
钢筋砼
2
预沉池
×5×（m）
座
1
钢筋砼
3
调节池
×7×（m
座
1
第二节：
厌氧处理系统工艺设计
1工艺流程
厌氧处理系统采用了UASB—纤维过滤的工艺流程。
2工艺原理
USAB反应器的主体部分主要分为两个区域，即反应区和三相分离区，其中反应区为USAB反应器的工作主体。
在UASB反应器的反应区下部，是由沉淀性能良好的污泥（通常是颗粒污泥）形成的厌氧污泥床，污泥浓度可达到50-100g/l更高。
由反应器底部进入反应区，由于水的向上流动和产生的大量气体上升形成良好的自然搅拌作用，并使一部分污泥在反应区的上方形成相对稀薄的污泥悬浮区，悬浮区污泥浓度一般在5-40g/l范围内。
悬浮液进入分离区的沉降室，污泥在此沉降，由斜面返回反应区，澄清后的处理水溢流排出。
反应器出水经纤维过滤后自流排向好氧处理系统。
3工艺设计计算
UASB反应器
1）、工艺参数
反应室容积负荷NV1＝4kgCOD/（m3·d），污泥产率kgCOD，产气率0.35m3/kgCOD。
CODcr
BOD5
SS
进水水质（mg/g）
6000
3000
300
去除率（%）
90
90
出水水质（mg/g）
600
300
60
2）、工艺设计
采用1台，设计水量：
1560m3/d（65m3/h）
反应室的有效容积
V1＝
＝
＝2106m3,
进水在反应器中的总停留时间为tHRT＝
＝
＝
反应器几何尺寸
采用长方形反应器，长宽比2:
1，有效高度为6m，
L=27.5m,B=14m。
实际有效容积：
2310m3,
核算污水停留时间：
反应器内空尺寸：
×14×（m）,其中超高0.5m.
【三相分离器】：
采用18组三相分离器，每组分离器尺寸4×4×（m）.
【进水配水系统】：
进水总管管径为：
200mm；配水管管径：
65mm。
采用切线进水的布水方式，出口水流速度2～5m/s。
布水器具有开闭功能，即运行时开口出水，停止运行时自动封闭。
拟设200个布水点，每个负荷面积为Si＝
＝1.93m2。
为了配水均匀采用对称布置，各支管出水口向着池底，出水口池底约20cm，位于服务面积的中心点。
管口对准池底反射锥体，使射流向四周均匀散布于池底，出水口支管直径约20mm。
出水系统设计：
出水渠宽取0.3m，工程设计1条出水渠。
设出水渠渠口附近流速为0.2m/s，则出水渠水深＝
＝
＝0.33m
【循环系统】：
为防止污泥下降，使污水和污泥完全混合，采用潜水搅拌机搅拌。
【排泥系统】：
取X’＝kgCOD，根据VSS/SS＝，则X＝＝kgCOD
产泥量为：
△X＝XQSr＝6000×××1560×10-3＝500kgMLSS/d
污泥含水率P为98％，因含水率>95％，去
＝1000kg/m3，则反应器日产泥量为Qs＝
＝
＝63m3/d。
在离三相分离器三角以下0.5m处各设一排泥口，在反应器底部设放空管，口径为100mm。
【产气量】：
每日总产气量：
～2950m3/d，用于UASB加温，剩余沼气输送到生产用锅炉燃烧。
【温控系统】：
在UASB进水泵后设一沼气锅炉，利用反应器产生的沼气，对进入反应器的污水进行加热，保持反应器水温在35～40℃范围内。
缓冲池
设计UASB出水缓冲时间约1h,缓冲池内空尺寸:
5×3×（m）.
配潜污水泵二台，一用一备，型号，流量65m3/h，杨程15m，，N=,自带藕合装置。
池内设浮球液位计用于检测池内水位并自动控制潜污泵。
纤维过滤器
采用钢制压力过滤器1台
滤速：
15m/h
滤罐直径2.5m
反冲洗水自流进入调节池,反冲洗水泵：
ISG200-200（I），杨程12.5m，流量400m3/h，N=22kw。
4设备及构筑物
厌氧处理系统主要设备及水工构筑物选型见表3—1、表3—2
（表3—1）厌氧处理系统主要设备选型
序号
名称
规格及型号
单位
数量
备注
1
UASB三相分离器
4×4×
套
18
ABS
2
循环泵
ISG100-200B
台
2
一用一备
3
沼气锅炉
台
1
U304
4
进水配水系统
套
1
5
排水系统
套
1
6
潜水搅拌机
QJB4/4-2500/2-42/P
台
3
7
高效纤维球过滤器
DN2500
台
1
8
潜污泵
台
2
一用一备
反冲洗水泵
ISG200-200（I）
台
1
一用一备
（表3—2）厌氧处理系统主要水工构筑物选型
序号
名称
规格及型号
单位
数量
备注
1
UASB反应器
×14×（m）
座
1
钢筋砼
2
缓冲池
6×3×（m）
座
1
钢筋砼
纤维球过滤器基础
D3×（m）
座
1
素砼
第三节：
好氧处理系统工艺设计
1工艺流程
好氧系统采用：
A/O-生物接触氧化-计量槽工艺。
2工艺原理
A/O是Anoxic/Oxic的缩写，它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理，所以A/O法是改进的活性污泥法。
A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于L，O段DO=2～4mg/L。
在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，提高污水的可生化性，提高氧的效率；在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为HO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。
生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，用生物膜加生物絮体联合处理的方式，同时发挥了生物膜法和活性污泥法的优点，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于紊动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。
生物接触氧化法中微生物所需的氧通过鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，形成生物膜的新陈代谢。
生物接触氧化法具有以下特点：
●由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；
●由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；
●剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。
氧化沟工艺利用沟内液体的流动，污水在缺氧区和好氧区呈循环推流流态，在缺氧区，污水中有机物被反硝化细菌利用作为碳源，因此BOD5、CODcr浓度减少，NH4-N变化很小，NO3-N会大幅下降，被还原成N2释放至大气。
在好氧区，有机物通过好氧菌的分解作用继续减少，NH4-N以较快的速度下降，只有NO3-N将会因硝化作用而上升。
生物接触氧化污水处理工艺与传统的活性污泥法、生物膜法一样，都是利用微生物对有机污染物进行分解，达到净化水质的目的。
与传统的活性污泥法、生物膜法不同的是，生物接触氧化池是一座完全混合式曝气池，其中浓度变化很小，进水将迅速得到稀释，因此它具有较强的耐冲击能力和稀释能力。
同时根据进水方式的不同，污水中的溶解氧差别较大，甚至出现厌氧区域，这样可以使污水在溶解氧较高时进行硝化作用，而在溶解氧较少时，进行反硝化作用，从而达到去除氨氮的目的。
3工艺设计计算
3.1A/O反应池
CODcr
BOD5
SS
进水水质（mg/g）
600
300
60
去除率（%）
70
70
出水水质（mg/g）
180
90
30
日去除COD:
600×70%/1000×1560=655.2Kg，
按容积负荷计算，
反应区有效容积：
622.2m3。
设计反应HRT：
A池和O池容积比：
1：
4，
则A池有效容积：
124.4m3
反应池有效深度：
4m，
A池内空尺寸:
8×4×（m），其中超高0.5m
O池有效容积：
497.6m3
O池内空尺寸:
8×16×（m），其中超高0.5m
反应池有效深度：
4m，
A/O池内空尺寸:
8××（m），其中超高0.5m
校核实际容积：
640m3，反应HRT：
。
【曝气系统】：
需氧量：
按0.75kg/kgCOD计算
反应需空气量：
Q=1049.57m3/h=17.49m3/min
选NSR-150A三叶罗茨鼓风机二台,一用一备，排气量：
Q=18.35m3/min，排气压力p=4500mmH2O,电机功率：
p=22kw。
【参数汇总】
实际有效容积640m3，停留时间。
池型参数：
池内空尺寸:
8××（m），其中超高0.5m，A池两个廊道，安装二台潜水推流器QJB4/4-2500/2-42/P；O池三个廊道，内置微孔曝气器260套，每只曝气器D=260mm，充氧能力为kgO2/m3·h，安装混合液回流泵一台，型号，流量65m3/h，杨程15m，，N=,自带藕合装置。
中沉池
池型选取竖流式沉淀池1组，进水流量：
Q=65m3/h
表面水力负荷：
q=
水力停留时间：
HRT=2h，沉淀区有效面积：
40
池径：
6.5m，沉淀区有效池深：
3.6m，超高：
0.5m，总池深：
8.2m
剩余污泥经潜污泵抽升后部分进入污泥浓缩池，部分回流，污泥泵选用65ZW20-14二台，一用一备,流量20m3/h，扬程14m，N=。
生物接触氧化池
CODcr
BOD5
SS
进水水质（mg/g）
180
90
60
去除率（%）
75
80
出水水质（mg/g）
80
25
30
日去除COD:
（180-80）/1000×1560=156Kg，
按容积负荷1kgCOD/计算，填料体积：
156m3；
反应区有效容积：
156m3。
设计反应HRT：
填料高度：
3.0m
反应区面积：
A=52
反应池设3个廊道，每个廊道宽2.2m，
廊道长度：
8m
超高：
上下缓冲区深度均为：
0.5m
反应区总深度：
4.5m
池内空尺寸:
8××（m），其中超高0.5m
【曝气系统】：
需氧量：
按0.75kg/kgCOD计算
反应需气量：
Q=319.85m3/h=5.33m3/min
选NSR-100A三叶罗茨鼓风机一台
排气量：
Q=5.66m3/min，排气压力p=4500mmH2O,电机功率：
p=。
【参数汇总】
有效容积208m3，停留时间。
池型参数：
3个廊道，长8米，宽7.5米，有效水深4.0米，内置微孔曝气器110套，每只曝气器D=260mm，充氧能力为kgO2/m3·h，组合填料156m3。
终沉池
池型选取斜板沉淀池1组，进水流量：
Q=65m3/h
表面水力负荷：
q=
水力停留时间：
HRT=2h，沉淀区有效面积：
池长8m，池宽4m,沉淀区有效池深2.3m，超高：
0.5m，分二个污泥斗，总池深4.5m,池子内空尺寸:
8×4×（m），其中超高0.5m剩余污泥经潜污泵抽升后部分进入污泥浓缩池，部分回流，污泥泵选用65ZW20-14二台，一用一备,流量20m3/h，扬程14m，N=。
排水口
设计规范化排污口，设计渠宽1m，长宽比10：
1，则长10m，深1m,内空尺寸:
10×1×1（m）.
设明渠流量计一套，配3#巴歇尔槽。
其它出水在线监测设备根据环评批复设置。
4设备及构筑物
好氧处理系统主要设备及水工构筑物选型见表4—1、表4—2：
（表4--1）好氧处理系统主要设备选型
序号
名称
规格及型号
单位
数量
备注
1
曝气组件
D260
套
370
2
罗茨鼓风机
NSR-150A
台
2
一用一备
3
潜水推流器
QJB4/4-2500/2-42/P
台
2
4
中沉池中心筒
D=1500mm
套
1
5
自吸污泥泵
65ZW20-14
台
4
二用二备
6
罗茨鼓风机
NSR-100A
台
2
一用一备
7
组合填料
D=150mm，L=3000mm
M3
156
8
斜板填料
D50，L=1000
M2
32
9
明渠流量计
WL-1
台
1
（表4--2）好氧处理系统主要水工构筑物
序号
名称
平面尺寸及有效容积
单位
数量
结构形式
1
A/O反应池
8××（m）
座
1
钢筋砼
2
中沉池
×（m）
座
1
3
生物接触氧化池
8××（m）
座
1
钢筋砼
4
终沉池
8×4×（m）
座
1
钢筋砼
5
排污口
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