某啤酒废水处理方案设计.docx

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某啤酒废水处理方案设计

阿城啤酒厂废水处理项目

方案设计

XX大学环保科技股份有限公司

二OO二年四月

编制单位：

XX大学环保科技股份有限公司

法定人代表：

总经理：

技术总顾问：

项目负责人：

技术负责人：

设计人：

校对:

审核：

编制日期：

2002年4月

1.概况

1.1生产工艺

啤酒生产首先由大麦生产麦芽。

将麦牙粉碎与湖化的大米用温水混合进行糖化，糖化结束后立即过滤，除去麦糟，麦汁经煮沸定型后除去酒花糟，澄清冷却后充氧，然后进入锥形发酵罐发酵，分离出酵母后，通过硅藻土过滤生成啤酒，装入清酒罐，经管道输送到罐装车间，杀菌后装瓶出售。

1.2废水概况

啤酒厂的生产废水分类如下：

1、清洁废水冷冻机、麦汁和发酵冷却水等。

这类废水基本上未被污染。

2、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、洗瓶机初级洗涤水、酒罐消毒废水和地面冲洗水等。

这类废水受到不同程度的有机污染。

3、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

和残碱洗涤液等。

这类废水中含有大量的悬浮性固体有机物。

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。

4、洗瓶废水清洗瓶子时先用碱性洗涤剂浸泡，然后用压力水初洗和终洗。

瓶子清洗水中含有残余碱性洗涤剂、纸浆、染料、浆糊、残酒和泥砂等。

1.3工程简介

1、项目名称：

阿城啤酒废水处理项目

2、污水水量及水质：

Q=2500m3/d=105m3/h

3、设计能力：

按日处理水量为2500m3/d设计。

2.设计基础

2.1设计原则

1、设计必须符合适用的要求

选择的处理工艺、构筑物（建筑物）型式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度地满足使用的需要，以保证废水处理厂功能的实现。

2、设计采用的各项数据必须可靠

设计所选用的原始数据必须可靠、准确，并保证必要的安全系数。

同时对于新技术、新结构和新材料的采用必须积极，但需慎重。

3、设计应符合经济的要求

设计中一方面尽可能采用合理工艺降低工程造价，选用质优价廉的设备；另一方面又必须保证在工程建成投入使用后，运行费用最低，取得最大的经济效益和使用效果。

4、设计技术应当力求先进和合理

设计中必须根据生产的需要和允许条件，在经济合理的原则下，尽可能采用先进技术。

在机械化、自动化与仪表化程度方面，要从实际出发，根据需要和可能及设备的供应情况，妥善确定。

5、设计必须注意近远期的结合

一般情况下宜采取一次设计分期建设的方法。

在有远期规划分期建设的情况下，应充分考虑不宜分期建设的部分。

6、设计应适当注意美观和绿化

废水处理厂应是环境优美、整洁卫生的场所，站内应注意绿化。

但美化的方式和整个企业的环境相协调。

2.2设计依据

1、《污水综合排放标准》（GB8978-96）；

2、《室外排水设计规范》（GBJ14-87），1997年版。

2.3污水水量水质

1、设计处理水量：

最高日处理流量：

2500m3/d

平均小时流量：

105m3/h

2、废水水质：

COD=1000~2500mg/LBOD5=700~1500mg/L

SS=300~600mg/L总氮20~80mg/L

总磷5~7mg/LPH值5~6

3、根据厂方提供水质情况，我们采用以下设计值：

COD=2000mg/LBOD5=1200mg/L

SS=500mg/L总氮50mg/L

总磷6mg/LPH值5~6

2.4排放标准

处理后的废水应达到国家《污水综合排放标准》（GB8978-96）中的一级标准：

COD≤100mg/LBOD5≤20mg/L

SS≤70mg/L氨氮15mg/L

磷酸盐0.5mg/LPH值6~9

投资费用和运行费用。

在几种好氧工艺中，交叉流曝气氧化工艺是一种效果较好的好氧工艺，它不仅污泥负荷高，而且在运行和管理上更具有优势。

因此，根据该啤酒废水的特点，结合本工程地处寒冷地区的实际情况，通过其他啤酒废水厂处理工艺的比较和深入研究，本方案确定采用水解酸化技术、交叉流曝气氧化技术为本方案的主体处理工艺，以期达到投资省、运行费用低、管理方便等目标。

3.4工艺流程描述

根据上述分析和我们对啤酒废水处理的经验，我们提出如下处理工艺

啤酒废水经格栅井、调节池由潜水泵提升至上流式厌氧污泥床反应器（UASB反应器）进行厌氧处理，主要降解COD、BOD和提高废水的可生化性。

然后进入交叉流曝气氧化池进行处理，出水进入二沉池。

二沉池出水达标排放。

二沉池的污泥靠静水压力排至浓缩池，然后用泵送至脱水机房内的污泥脱水机进行脱水，脱水后的污泥可作为土壤调节剂综合利用。

浓缩后的上清液和脱水机的滤液由于悬浮物含量较高，因此将这部分水自流至调节池进行处理。

交叉流曝气氧化池所需的空气由鼓风机房内的鼓风机提供。

由于本工程属工艺方案设计阶段，因此在本流程中没有考虑放空、超越等措施。

3.5主要技术介绍

3.5.1厌氧生物处理技术

厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程。

厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程，依靠三大主要类群的细菌，即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成。

其中产甲烷菌是决定厌氧消化效率和成败的主要微生物。

本方案设计选用上流式厌氧污泥床反应器，简称UASB反应器。

UASB反应器由反应区、沉淀区和气室三部分组成。

具有以下特点：

1、反应器内污泥浓度高，一般平均污泥浓度为30-40g/L；

2、有机负荷高，水利停留时间短；

3、反应器内设三相分离器，被沉淀区分离的污泥能自动回流到反应区，一般无污泥回流设备。

4、无混合搅拌设备。

投产运行正常后，利用本身产生的沼气和进水来搅动。

5、污泥床内不填载体，节省造价及避免堵塞问题。

3.5.2交叉流生物处理技术

交叉流生物处理技术是由我公司开发研制的高效好氧生物膜处理专利技术，通过采用交叉流填料增大生物量，提高传质效率，因而对废水中的COD、BOD、SS等污染物具有很高的去除效果。

交叉流曝气氧化工艺中微生物所需的氧通常通过人工曝气供给。

生物膜生长至一定厚度后，靠近填料壁的微生物将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脱落，并促进新生膜的生长，形成生物膜的更新。

交叉流曝气氧化技术的主要特点：

1.由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好，生物接触氧化池内单位容积的生物固体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此交叉流曝气氧化池具有较高的容积负荷；

2.啤酒废水生物处理很易发生污泥膨胀，调试、运行中会因生物流失而导致整个系统失败，所以好氧部分选用生物膜法是非常必要的。

交叉流填料采用高强度玻璃钢材质，通过精巧的结构设计，形成交叉水流，使废水与生物膜之间产生特殊的接触紊流，增强了氧的传质过程和氧的利用率，更有利于老化生物膜的脱落。

交叉流填料设计科学，比表面积大，挂膜性能、机械强度及抗老化性能均优于传统生物膜法使用的其它填料。

3.由于相当一部分微生物固着在交叉流填料表面，设计中部分污泥回流，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；

4.由于交叉流曝气氧化池内生物固体量多，曝气池内分格，单格水流属完全混合型，水沿每一个分格又是传统推流型，因此交叉流曝气氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力；

5.由于生物接触氧化池内生物固体量大，当有机容积负荷较高时，其F/M比可以保持在一定水平，因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法。

通过对池型布局的改变，可以克服短流、废水和填料接触不佳等缺点，从而达到了相应的处理效果。

总结起来，这种工艺有以下几个方面的优势：

●避免单级单段式的短流现象，保证了水和填料的充分混合；

●每段渐次有一个COD浓度梯度，最大程度地保证了有机物向微生物细胞的传递，从动力学角度保证了去除效果；

●每段的生物相均不相同，从而最大程度保证各自处于最佳生存环境。

3.6去除率预测

表3.1COD去除预测表

序号

处理单元

进水COD

（mg/L）

出水COD

（mg/L）

去除率

1

调节池

2000

1800

10%

2

UASBF反应器

1800

<540

>70％

3

交叉流曝气池+二沉池

540

<97

>82％

表3.2BOD去除预测表

序号

处理单元

进水BOD

（mg/L）

出水BOD

（mg/L）

去除率

1

调节池

1200

1020

15%

2

UASB反应器

1020

<204

>80％

3

交叉流曝气+二沉池

204

<18

>91％

表3.3SS去除预测表

序号

处理单元

进水SS

（mg/L）

出水SS

（mg/L）

去除率

1

调节池

500

400

20%

2

UASB反应器

400

<320

>20％

3

交叉流曝气+二沉池

320

<64

>80％

说明：

1、通过整个处理工艺COD、BOD、SS均能达到一级排放标准；

2、原水中总氮为20~80mg/L，总磷为6mg/L，通过厌氧UASB反应器和交叉流曝气工艺处理后，可达到一级排放标准。

原水pH值为5~6，通过投加NaOH溶液调节pH值，使出水pH值达到6~9满足排放标准。

4.工艺设计

4.1构筑物及建筑物

格栅井1座

结构形式钢筋混凝土

主体尺寸L×B×H=3.0×2.0×4.0m

总容积24m3

调节池1座

结构形式钢筋混凝土

主体尺寸L×B×H=14.0×10×5.0m

有效水深4.5m

有效容积620m3

总容积700m3

调节时间6hr

UASB反应器2座

结构形式钢筋混凝土

主体尺寸L×B×H=6×6×9m

池总容积325m3

水力停留时间5hr

交叉流曝气氧化池2座

结构形式钢筋混凝土

单座尺寸L×B×H=13×4.5×5.0m

有效水深4.5m

单座有效容积260m3

单座总容积290m3

水力停留时间5.0hr

二沉池2座

形式斜板沉淀池

单池尺寸L×B×H=5.0×4.0×7.5m

停留时间40min

总容积150m3

表面负荷2.5m3/m2.h

浓缩池1座

剩余污泥量（含水率99％）50m3/d

结构形式钢筋混凝土

主体尺寸D=4.5m,H=5.5m

总容积70m3

鼓风机房1座

结构形式砖混结构

平面尺寸L×B=12×6.0m

檐高4.5m

脱水机房1座

结构形式砖混结构

平面尺寸L×B=12×6.0m

檐高4.5m

配电室、控制室1座

结构形式砖混结