军川酒厂污水处理工程方案doc.docx
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军川酒厂污水处理工程方案doc
黑龙江省宝泉岭农垦
军粮酿酒有限责任公司
废水处理工程方案设计
主编:
封明江宋广才
黑龙江省军川农场酒业扩建办
二0一一年三月
一、概述
黑龙江省宝泉岭农垦军粮酿酒有限责任公司(以下简称为军粮酿酒公司)坐落在黑龙江省三江平原腹地、小兴安岭东麓、黑龙江省萝北县军川农场川南管理区内。
军粮酿酒公司是国内著名白酒品牌“北大荒”的创始地,建于上世纪五十年代北大荒开垦之初,是第一代北大荒人艰苦创业的结晶。
有着六十余年酿酒史的军粮酿酒公司是北大荒历史发展的见证。
公司员工继承和发扬了无私奉献、诚实淳朴的北大荒精神,使得军川系列白酒多年来一直深受广大消费者的青睐和喜爱。
喝北大荒酒已成为一种文化现象。
军粮酿酒公司生产的系列白酒,是将传统的酿酒工艺和现代技术相结合,以优质玉米、高粱为主要原料,配以深层地下纯净水,经过制曲、原料处理、固体发酵(淀粉糖化和酒精发酵)、蒸馏取酒、老熟陈酿、勾兑调味等工序酿制而成。
各系列白酒具有清澈透明、清香宜人、口感醇厚、回甜绵柔、回味爽净的特点。
产品最大的特点是饮后舒适、不刺喉、不上头,对身体无伤害。
军粮酿酒公司主要经营“军川白”、“大荒魂”、“军川陈酿”等几个品牌,38度、42度、48度、52度、60度、保健酒等几种系列,并针对不同消费群体,分为高中普三个档次。
占有当地市场,并在哈尔滨、北京、江苏、大连等16个地市设有销售网点。
“北大荒”60度白酒早在1986年就获得了“国家农牧渔业部优质产品”称号。
1996年又以其生产的“大荒魂”牌42度白酒获得“中国地方名优产品博览会(哈尔滨)金奖”。
多次被各级工商行政管理局授予“质量信得过单位”、“诚信单位”等荣誉称号,2006年被中国商品质量打假保优维权中心和《商业与质量》消费者市场调查中心联合授予“全国商品(3.15)质量诚信企业”的称号。
2004年通过了ISO9001:
2000国际质量管理体系认证。
厂区占地30,000平方米,固定资产1,600万元,年生产能力2,000吨,员工总数102人。
有1个酿酒车间,49条发酵池,1个包装车间和1条包装线,总库容5,000吨,化验、检测、自动化管理等配套设施齐全。
2009年该公司生产白酒1,900余吨,实现工业产值1419万元,实现利润588万元。
随着我公司生产规模和产量的不断扩大,加上公司领导一贯对环保工作的深刻认识和对环境效益、社会效益的追求,为了保护当地环境,竖立良好的企业形象,同时也为了给公司今后的发展打下坚实的基础,公司拟对现有的简陋的污水处理设施进行技术改造,以达到节能减排的目的。
本着高技术、低成本、原水水质可靠、运行管理方便的原则,我公司自行对废水处理工程进行了初步方案设计(征询意见稿),恭请各方领导、专家、技术人员及当地环保部门审议、核定,并提出宝贵意见和建议。
二、设计目标
§2.1节水节能减排
每天节水2775吨,每年节水80万吨;每天省煤2.27吨,每年可省煤681吨;每天减少二氧化碳排放量2.55吨,每年可减少二氧化碳排放量766吨。
§2.2设计规模
我公司是以高梁、玉米等为原料,采用传统的酿造和制曲工艺制成曲酒,年产酒量2000t。
生产过程中排放的废水有:
生产废水:
酿酒底锅水302m3/d,冲洗晾堂水72m3/d,蒸酒冷却水2775m3/d,锅炉房排水77m3/d,洗瓶水1700m3/d。
待处理废水包括酿酒底锅水和冲洗晾堂水。
设计水量:
400m3/d,24h运行,16m3/h。
§2.3进水水质
本方案进水水质根据实际生产情况,拟定为以下范围:
化学需氧量(CODcr)=1024mg/l
生化需氧量(BOD5)=263mg/l
悬浮物(SS)=284mg/l
PH=6.93
§2.4出水水质
根据当地环保局要求出水达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级标准,具体水质要求如下:
化学需氧量(CODcr)≤100mg/l
生化需氧量(BOD5)≤30mg/l
悬浮物(SS)≤70mg/l
PH=6—9
三、设计依据
§3.1公司多年积累的基础资料;
§3.2现场勘察测量记录;
§3.3国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)
四、设计范围
§4.1水处理部分:
自污水处理厂进口始,经各处理单元至处理后排水止;
§4.2污泥部分:
污泥传输和污泥脱水部分;
§4.3节水节能减排部分:
冷凝器冷却水回锅炉加热进水,并实现循环再利用。
五、工艺流程图
地下水循环水池白酒冷凝器锅炉进水热交换器空气冷却器
格栅
废水水解调节池一级提升泵固液分离机
鼓风机房
达标排放
二沉池二级接触氧化中沉池一级接触氧化
污泥浓缩池污泥泵污泥脱水系统泥饼外运
污泥回流至水解调节池
六、工艺流程说明
取之于地下的冷却用水不再直接进入白酒冷凝器,而是作为新建的循环水池的补充水进入循环水池。
冷却水取自循环水池,冷凝白酒之后,温度上升,进入锅炉房加热锅炉进水,之后再回到循环水池。
实现循环使用。
停产时,或各种原因水满池时,将此水通过污水处理站排出。
各车间及循环水池排放的废水经管道收集后,进入污水处理站,经人工格栅分离出大尺寸固形物后进入水解调节池。
废水在调节池内均衡水质、水量的同时,由池内的兼性微生物首先将废水中的部分有机物降解。
池内废水由一级污水提升泵提升至固液分离机,通过固液分离机进一步除去较小尺寸的固形物,过滤筛出物收集后与垃圾一并处理,滤后水重力流入一级接触氧化池随后进入后续各处理构筑物。
污水在水解调节池内水力停留时间约6小时,此时,在微生物和酶的作用下,含碳有机物被水解成单糖、蛋白质被水解为肽和氨基酸,脂肪被水解为甘油脂肪酸,既:
大分子有机物经过短链和不完全降解后,变为可生化的小分子有机物,出水进入后续的好氧反应,在此阶段,CODcr的去除率可达30%左右。
为保证水解调节池内有充足的微生物,在池内增设填料,使微生物在其上附着生长。
池内设穿孔曝气管用以供氧。
水解酸化后的污水,进入一级生物接触氧化池中,废水在好氧菌的作用下,大部分BOD5降解为CO2和H2O,为了保证好氧池内有足够的溶解氧和微生物,在生物接触氧化池中填充比表面积大、重量轻的组合填料,池底安装微孔曝气器进行充氧,使池内废水处于好氧状态。
通过该好氧过程,废水基本已被净化,随即废水自重流入中沉池,经沉淀分离后,重力流入二级生物接触氧化池,使废水中的残余有机物进一步被净化,二次接触氧化老化的生物膜剥落体最终在二次沉淀池中进行沉淀分离,出水达标排放。
中沉池与二次沉淀池中分离出的污泥一并汇入污泥浓缩池,再进行脱水、干化,干化后的污泥是良好的无污染的农肥,可在当地出售。
生化系统所需空气由鼓风机提供。
生化系统生产的污泥排入污泥浓缩池中重力浓缩,上清液重力排入水解调节池;浓缩污泥除少部分回流至水解调节池外,其它由泵打入污泥混合器,加药后进入板框压滤机脱水,滤出液一并汇入水解调节池,干泥外运做农肥。
通过上述工艺处理后,废水可以达到规定的污水排放标准,满足环保要求。
七、主要建、构筑物及设备
§7.1循环水池和热管式锅炉进水加热器
1、循环水池
总有效容积:
V有效=260m3;冷却水停留时间:
HRT=12h材质:
钢筋混凝土;内尺寸:
10×10×3m。
2、热管式锅炉进水加热器1台
型号:
RJ50;规格:
A=50m3P=0.5Mpat1=50℃t2=4℃;材质:
304
3、白酒冷凝器2台
型号:
LN10;规格:
A=10m3P=0.6Mpat1=60℃t2=20℃;材质:
304
4、循环水泵(兼消防用)2台(备用一台)
型号:
IS80-65-125;扬程:
20m;流量:
50m3/h;功率:
5.5kw
5、热管换热器供水泵1台
型号:
IS80-50-200;扬程:
50m;流量:
50m3/h;功率:
15kw
6、方形逆流冷却塔
主要参数:
流量50m3/h,进水温度40℃,降温15-2040℃。
§7.2格栅、水解调节池、提升泵及固液分离机
在水解调节池进水口处设人工格栅。
水解调节池内设球形填料及穿孔曝气系统,保持溶解氧为0.3mg/l左右,以利于水解酸化。
水解调节池内废水由设于池内的一级提升泵送入固液分离机。
一级提升泵选用潜水泵,共2台(一用一备)。
为了便于安装各设自藕装置一套。
泵启动台数根据液位自动控制并可自动轮换运行。
固液分离机架于一级接触氧化池上。
1.人工格栅
规格:
GS-400,δ=10mm;材质:
A3钢
2.水解调节池
总有效容积:
V有效=250m3;;废水停留时间:
HRT=8.33h;材质:
钢筋混凝土;内尺寸:
10×5×5.5m
附属设备:
球形填料:
型号:
QT-150数量:
V=75m3
一级提升泵:
型号:
80WQG40-15-4数量:
2台(1用1备)
规格:
Q=40m3/hH=15mN=4Kw
3.固液分离机
型号:
XGF-Iδ=0.5mm;数量:
1台
§7.3接触氧化池及沉淀池
本设计主要工艺为接触氧化。
采用两级接触氧化工艺。
参数如下:
1.一级接触氧化池
有效容积:
V有效=250m3;
废水停留时间:
HRT=8.33hFr=3.0KgCOD/m填3.d
材质:
钢筋混凝土
内尺寸:
10×5×5.5m
附属设备:
组合填料:
规格:
Φ150数量:
V=172m3
微孔曝气器:
型号:
HKL215数量:
100个
2.中沉池
表面负荷:
q=3.97m3/m2.h
内尺寸:
3×2.8×5m
材质:
钢筋混凝土
附属设备:
斜板:
1400×1000×3mm
材质:
玻璃钢共54块
3.二级接触氧化池
有效容积:
V有效=100m3
废水停留时间:
HRT=3.33hFr=1.22KgCOD/m填3.d
材质:
钢筋混凝土
内尺寸:
5×4×5.5m
附属设备:
组合填料:
规格:
Φ150数量:
V=70m3
微孔曝气器:
型号:
HKL215数量:
40个
4.二沉池分两池
表面负荷:
q=1.98m3/m2.h
内尺寸:
3×2.8×5m
附属设备:
斜板:
1400×1000×3mm
材质:
玻璃钢共108块
接触氧化池所需空气由鼓风机房提供。
池底均布HKL215微孔曝气器,以保证布气均匀,提高氧转化率。
§7.4鼓风机房
鼓风机房内设鼓风机二台(一用一备),选用山东张晃鼓风机厂生产的罗茨风机。
风机型号:
SSR-150
规格:
Q=11.95m3/min△P=53.9Kpar=860rpmN=18.5KW
风机房设计重点考虑减震及噪音的消除。
采用可曲挠柔性接头进行减震。
风机配备进、出口消音器进行消声。
§7.5污泥脱水系统
1.构筑物:
污泥浓缩池:
尺寸:
2×2×3.5m
数量:
两座
2.设备:
厢式压滤机:
型号:
XAZ25/800-U型数量:
一台
电机:
Y112M-4-B5功率:
N=2.2Kw
附属设备:
污泥混合器:
型号:
HC-60型数量:
一台
污泥输送泵:
型号:
G25-1数量:
一台
功率:
N=4Kw
溶药搅拌罐:
型号:
BJQ-10-0.37数量:
一台
功率:
N=2.2Kw
药液计量泵:
型号:
J200数量:
一台
功率:
N=1.1Kw
为保持水解池内污泥浓度,设一台1PN泥浆泵,定期将污泥浓缩池内污泥抽入水解池。
泥浆泵设在污泥脱水间内。
八、处理效果的分析与预测
酿酒废水属于中等浓度的有机废水,其BOD/COD的比值大,一般均采用生物处理工艺。
§8.1对预处理工艺的分析
由于酿酒废水生产工艺排出的废水含有较多的酒糟、废酵母等类固形物,在处理流程中,必须设置格栅去除该部分固形物,同时对废水中的有机物也有一定的去除效果。
本项目在预处理工艺中,除格栅以外,最主要的预处理是采用了水解酸化工艺,这对后续好氧处理具有重要的作用,它不仅改善废水的可生化性,缩短后续生化时间,而且还可以去除废水中一定的有机物。
根据王彩霞主编的《城市污水处理新技术》在水解——好氧处理技术章节中论述到(P164~174)城市污水通过2~4h水解酸化后,BOD去除率可达30%~40%,CODcr去除率35%~45%,SS去除率可达70%~90%,污泥水解率为20%~40%,酿酒废水虽然不同于生活污水,但其性质相近,根据水解酸化机理应有同样的作用,这在以前的工程实例中已得到证实。
福州啤酒厂废水通过微调水解和初沉预处理后,CODcr去除率高达50%;扬州啤酒厂废水通过细格栅和微调水解后,CODcr去除率可达30%~40%.因此,本项目通过格栅和8.33h水解酸化后,将会有同样的效果。
§8.2对生物处理工艺的分析
本工程设计的接触氧化池处理工艺所采用的各项技术参数系根据现行规范和设计标准,参照国内现有同类工艺的废水处理运行数据,以及本公司对酿酒废水处理工程的实际经验,预测处理效果见下表:
处理效果预测表
水质指标
处理工艺
CODcr(mg/l)
BOD5(mg/l)
SS(mg/l)
进水
出水
效率
进水
出水
效率
进水
出水
效率
水解酸化及前处理
1024
717
30%
263
224
15%
284
170
40%
一级接触氧化及沉淀
717
179
75%
224
56
75%
170
85
50%
二级接触氧化及沉淀
179
60
66%
56
28
50%
85
60
50%
九、工程投资估算一览表
§9.1工程报价依据
a.建筑工程为军川地区造价指标
b.设备价格采用厂家咨询
c.材料价格采用2011年市场价
d.安装工程参照同类工程
§9.2工程估价范围
工程估价范围为污水处理厂内,以及循环冷却水节水节能改造部分构、建筑物及设备的施工和安装。
地基按150KPa计算,如需进行地基处理,费用另计。
(1)新建建(构)筑物及估价表
序号
名称
规格尺寸(m)
数量
总价(万元)
备注
1
水解调节池
10×5×5.5
1
16.5
钢筋砼
2
一级接触氧化池
10×5×5.5
1
16.5
钢筋砼
3
中间沉淀池
3×2.8×5.0
1
4.00
钢筋砼
4
二级接触氧化池
5×4×5.5
1
6.60
钢筋砼
5
二次沉淀池
3×2.8×5.0
2
5.76
钢筋砼
6
鼓风机房
6×6×3.0
1
5.76
砖混
7
污泥脱水间
8×6×3.0
1
7.68
砖混
8
污泥浓缩池
2×2×3.5
2
1.00
钢筋砼
9
循环水池
10×10×3
1
20.00
钢筋砼
小计
¥:
86.04万元
(2)主要设备及估价表
序号
名称
规格型号
数量
单价
总价
备注
1
格栅
GS-400
1台
1.00
1.00
2
一级提升泵
80WQ40-15-4,N=4KW
2台
1.30
2.60
3
鼓风机
SSR150
2台
7.70
15.40
4
固液分离机
XGF-I
1台
13.80
13.80
5
污泥提升泵
40WQ12-15-1.5
2台
0.96
1.92
12
回流污泥泵
1PN
1台
0.66
0.66
13
流量计
EQJ-A400
1台
3.48
2.48
15
厢式压滤机
XAZ25/800-U
1台
12.40
12.40
16
螺杆泵
G25-1
1台
1.34
1.34
18
计量泵
1台
1.92
1.92
19
药液搅拌罐
BJQ-10-0.37
1套
2.00
2.00
21
污泥混合器
HC-60
1台
2.10
2.10
22
球形填料
ф150mm
1.5万个
0.0006
9.00
23
弹性组合填料
ф150mm
242m3
0.05
12.00
24
微孔曝气器
HKL215
140个
0.05
7.00
斜板
玻璃钢
20m3
0.3
6.00
25
管道阀门
17.88
26
白酒冷凝器
LN10
2个
3.00
6.00
27
热管式加热器
RJ50
1个
8.00
8.00
28
循环水泵
IS80-65-125
2台
1.00
2.00
29
方形逆流冷却塔
1台
8.00
8.00
30
热管换热器水泵
IS80-50-200
1台
1.20
2.40
小计
¥:
135.90万元
十、工程投资估算
1土建部分总估算:
86.04万元
2设备部分总估算:
135.90万元
3电气部分总估算:
25.50万元
4安装部分总估算:
30.00万元
5调试培训部分总估算:
6.53万元
6设计费部分总估算:
10.00万元
7不可预见费部分总估算:
10.00万元
总投资估算:
303.97万元
十一、经济分析
§11.1循环冷却节水节能减排部分:
1)、节水方面:
蒸酒冷却水用量为2775m3/d,全部由现在的完全排放,改造为循环再利用,因此,可每天节水吨,一年可节水80余万吨。
在我国水资源日益紧张的情形下,该项目取得如此大的节水效果,应该取得政府支持,尽早上马。
2)、节能方面:
现在锅炉供水的温度为4℃,每天用量为80吨,而技术改造后,锅炉进水的温度将提高到40℃,由此可知其增加的热能为151kj/kg,按鹤岗烟煤的热值为5300kj/kg计,每天可省煤2.27吨,一年按300个工作日,每年可省煤681吨,折合人民币约41万元。
故节能效果显著。
3)、减排方面:
查有关资料,每吨煤可产二氧化碳吨1.125吨,根据每年省煤681吨,可知每年可减少二氧化碳排放量766吨。
减排效果显著。
§11.2污水处理工程主要经济指标和运行费用
污水处理站运行操作管理人员共4人,四班三运转。
运行费用(不包括大修及折旧)
1、人工费:
(4人×30元/人.d)/(720m3/d)=0.17元/m3污水
2、电费:
(32kw×24h×0.5/kw.h)/(720m3/d)=0.53元/m3污水
3、药剂费:
0.02元/m3污水
合计:
0.72元/m3污水
§11.3主要经济指标
●工程总投资:
303.97万元
●总装机功率:
58.9KW;运行功率:
32kw
●人员编制:
6人
本设计采用物化和生化相结合的工艺,最大限度地减少污泥产生量,并采取必要措施从而避免了产生二次污染。
该工艺具有冲击能力强,投资省,占地少,运行能耗低等特点。
废水处理主要工艺单元化,有利于企业发展后污水量增加时废水处理站的改扩建。
本设计充分实现了余热利用、节水、节能和减排目的,经济效益、社会效益和生态效益显著。
综上所述,本工程设计采用的技术先进可靠,技术经济合理,有明显的社会环境效益。
参考文献
1、清洁生产标准白酒制造业HJT402-2007中华人民共和国环境保护行业标准
2、发酵工业废水处理王凯军秦人伟著化学工业出版社2000.9
3、稻花香酒业节水治水措施综述华夏酒报2008.3.25
4、包头酒厂废水处理工程方案北京晓清环保(集团)公司编制1999.10
5、重庆太白酒厂废水处理工程工艺重庆华森环境工程有限公司绘制2003.9
6、清香型白酒生产技术康明官编著化学工业出版社,2005.3
7、白酒厂建厂指南杜连起钱国有主编化学工业出版社2008.4
8、白酒中白色沉淀物的研究佘开华,杨庚生,温素娥编酿酒科技2002年第3期总第111期
9、麸曲生产工艺研究四川食品工业科技唐松林1992
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