某啤酒厂啤酒废水处理设计方案

石家庄某啤酒有限责任公司8000m3/d啤酒废水处理设计方案河北某环境科技发展有限公司2008年7月目录1、工程概述….……………………………………………………………………12、设计依据及原则……………………………………………….….….….….12.1设计依据…………………………………………………………………12.2设计原则.…………………………………………………………………13、设计参数…..…………………………………………………………..……..23.1进水水量…..………………………………………………………………23.2进水水质…..………………………………………………………………23.3出水要求…..………………………………………………………………24、啤酒废水处理工艺…………………………………………………………24.1工艺特点…..………………………………………………………………34.2工艺流程…..………………………………………………………………45、处理设施与设备……………………………………………………………45.1主要处理设施与设备…..…………………………………………………45.2现有处理设施…..…………………………………………………………86、经济技术指标………………………………………………………………96.1IC厌氧反应器…..………………………………………………………96.2好氧处理…..………………………………………………………………97、工程投资估算……………………………………………………………108．沼气利用效益分析………………………………………………………118.1烘干啤酒糟…………………………………………………………........118.2沼气发电…..……………………………………………………………....129.方案编制单位简介…..……………………………………………………..131、工程概述石家庄某啤酒有限责任公司是河北省大型啤酒骨干企业，该企业年生产20万吨啤酒，在2000年就已建成日处理废水能力4200m3/d污水处理站。经处理站处理后的废水达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的二级排放标准。为提高产品质量和市场占有率，公司计划将啤酒生产能力扩大到40万吨，日排水量8000吨，啤酒废水处理站需要新建，并要求处理后的废水达到《啤酒工业污染物排放标准》（GB19821-2005）的排放标准，以消除污染，保护环境，造福人民。2、设计依据及原则2.1设计依据2.1.1《啤酒工业污染物排放标准》（GB19821-2005）2.1.2《生活饮用水卫生标准》（GB5749-1985）2.1.3《污水排入城市下水道水质标准》（GB3082-1999）2.1.4《恶臭污染物排放标准》（GB14554－93）2.1.5《室外排水设计规范》（GBJ14-87）2.1.6《地表水环境质量标准》（GBZB1-1999）2.1.7《城市噪音标准》（GB12348-1990）2.1.8《给排水设计手册》2.1.9厂家提供的污水处理设计文件要求2.2设计原则2.2.1贯彻执行国家环境保护政策，按照国家有关法规、规范及标准进行设计；2.2.2工艺流程选择要充分考虑企业的自身情况，要根据进水水质和出水的要求，选择先进的处理工艺、处理效果稳定、可靠、操作管理简单、节能，利用现有场地考虑减少并能工程投资和运行费用低;2.2.3先用国内先进、高效节能、性能可靠、运行管理方便的设备，提高自动化程度、减少维护工作量，减轻操作人员的劳动强度；2.2.4设计中充分考虑防止二次污染，噪音低，无异味，不影响周围环境；2.2.5废水处理站布置力求美观，布局合理，功能齐全。在便于施工安装和维修的前提下，使处理构筑物尽量集中，布置紧凑，节约用地，保证有一定的绿化场地。3、设计参数3.1进水水量根据厂方提出的数据，设计进水水量为8000m3/d，即335m3/h3.2进水水质根据厂方提供的数据，废水水质如下：CODCr：1174－2378mg/LBOD5：1300-1500mg/LSS：265－564mg/L3.3出水水质根据厂方要求，生产废水经处理后达到《啤酒工业污染物排放标准》（GB19821-2005）的标准：CODCr≤80mg/LBOD5≤20mg/LSS≤70mg/LPH：6－94、啤酒废水处理工艺设计4.1工艺选择啤酒废水属于高浓度有机废水，COD浓度高，但所含有机物生化性较好，BOD5/COD的比值一般均大于0.5，且不含其它有害或抑制微生物生长的物质，目前，国内同类企业均采用以生化为主的工艺进行处理，可取得较好的净化效果。在采取的生化处理中，具体工艺路线可分为两类：一是“厌氧＋好氧”工艺，二是“水解酸化＋好氧”工艺。在以上工艺中，厌氧是处理高浓度有机废水的有效方法，目前应用广泛，特别是新型、高效厌氧反应器的开发利用，反应器的运行负荷及均化效果均有明显提高，另外厌氧处理还可以回收沼气作能源。因此，采用厌氧法处理有机废水越来越受到国内外的重视。但是由于厌氧发酵中产生的乙酸、CO2及氢被甲烷菌合成为甲烷气体。最终废水中残存着一些难以生物降解物质，这些物质直接用好氧生物降解，水力停留时间再长（指工程上能承受的），也很难使废水的出水达到一级标准，随着排放标准的提高，单纯的厌氧加好氧工艺已经不能满足新的排放标准，有机污水在好氧生化处理前，先经生物水解（在兼性微生物作用下水解和酸化）处理，可使大分子有机污染物小分子化、非溶性有机物水解为溶解性物质、使难生物降解物质转化为易生物降解物质，提高污水的可生化性，为后续好氧处理创造良好的生化条件。因而提高了整个污水站的COD、BOD5去除率。水解酸化按其功能是提高废水可生化性的一种预处理手段，污染物通过水解由复杂的大分子变为生化性能较好的小分子。因此本方案采用“预处理+厌氧+酸化水解+好氧”为主的处理工艺，取代现有的“水解——好氧”处理工艺。厌氧选用先进的IC厌氧工艺，IC厌氧反应器是继UASB之后的一种新型厌氧反应器，其容积负荷可达到20KgCOD/m3.d以上，我们研发的IC反应器采用了旋流（EDDY）布水和旋流气、液分离技术，故又称为EIC厌氧反应器。众所周知，厌氧消化速率取决于污泥浓度和传质性能。产气负荷和水力负荷既是强化传质的重要因素，也是造成污泥流失的根本原因，在厌氧消化过程中，为了使污泥与有机物充分的混合与接触，需要较大的产气负荷和水力负荷，但另一方面，为了避免污泥流失，又必须将产气负荷和水力负荷控制在一定的水平，这一矛盾在EIC反应器上得到了较好的解决。EIC反应器由于有了内循环装置，能把造成污泥抬长升和流失的沼气势能（高产气负荷）转变成能强化传质的水力搅拌的动能（高水力负荷），这即减轻了污泥流失，又强化了传质，正是由于内循环装置改变了“产气负荷”、“水力负荷”的作用方向，在高负荷下能避免污泥的流失，实现了“高负荷与污泥流失相分离”，从而使EIC具有较高的有机负荷。所谓水解酸化，就是将废水中成分复杂的有机污染物在兼气菌的生化作用下，将大分子物质分解成小分子物质，进行“粗粮细作”，为微生物提供合适的营养物质，最大限度地利用其生化效果，提高废水的净化效率。本池分为两格，各池内的微生物菌群不尽相同，对废水中有机物水解酸化的效果和途径不太一样，但水解酸化的目的是相同的。本单元是处理工艺的技术关键之一，只有水解酸化的目的达到了，才能有效地保证微生物的高效去除效果。此时的COD去除效率为30%左右。好氧处理是生化处理的关键设施之一，好氧处理单元采用生物接触氧化法。生物接触氧化与活性污泥法相比，单位体积的池容中有更多的生物量，所以处理效率高，耐各种冲击能力强，停留时间短，不会发生活性污泥法中容易出现的污泥膨胀问题，省去污泥回流系统，降低了运行费用，便于操作管理等优点。4.2工艺流程本设计工艺流程如下所示：生产废水（350m3/h）泵风机泵图２.３－１：废水处理系统工艺流程框图4.3工艺特点4.3.1能减少动力消耗，降低处理成本。为降低啤酒废水的处理成本，我国啤酒废水处理工艺经历了从“好氧——好氧”（两级好氧）到“水解——好氧”，再到“厌氧——好氧”的发展过程。用厌氧方法去除等量的BOD所需的电耗只需好氧处理的1/8，故采用“厌氧——调节池（微滤机）IC厌氧反应器水解酸化池机械格栅接触氧化池IC进水调节罐污泥浓缩池达标排放带式压滤机泥饼外运机二次沉淀池水封罐沼气脱硫塔沼气储罐沼气发电市政管网好氧”处理工艺动力消耗最少，处理成本最低。4.3.2能减少耗氧处理负荷厌氧处理啤酒废水COD去除率可达到80%，经厌氧处理后，进入好氧处理系统的COD只有未经厌氧处理时的1/4，从而为现有的好氧处理设施预留了充足的处理能力。4.3.3可减少污泥处理费用好氧污泥生成量大，而且不稳定，需要再处理。而厌氧污泥生成量只有好氧污泥量的1/3，从而可以减少污泥处理费用。厌氧污泥还可直接作有机肥，符合生态学要求。4.3.4可生产沼气，充作能源日处理8000吨COD为2300mg/l的啤酒废水，通过厌氧可产生沼气6000m3反应器/d，用于烧锅炉，每天可节省6吨原煤，用于发电，每天可发电1万kw.h。4.3.5采用了先进的IC厌氧工艺在啤酒废水厌氧处理中，大多采用UASB厌氧工艺，其容积有机负荷只能达到6kgCOD/m3d。IC厌氧反应器内部有一个依靠自身产生的沼气来驱动的内循环系统。这个内循环系统使IC反应器内既能保持较高的污泥浓度，又能通过提高水力负荷来提高传质速率。故有机负荷可达到20kgCOD/m3d以上，处理效率很高，是UASB的3—4倍。IC反应器的容积只需UASB的1/3—1/4。除此之外，IC反应器还具有以下特点：（1）、造价低，以处理等量的废水相比较，IC的造价只有UASB的65%；（2）、占地面积少，占地面积只需UASB的1/3；（3）、出水水质好，由于IC是在颗粒污泥条件下运行，厌氧出水中不含污泥。故出水水质好，对好氧处理十分有利；（4）、抗冲击负荷能力强，运行稳定，便于操作管理5．处理设施与设备5.1主要处理设施与设备5.1.1预处理系统由于在清洗回收酒瓶的过程中需要用过氧乙酸、过氧化锌和双氧水。过氧乙酸易燃，具爆炸性，具强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤。对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有强烈刺激作用。吸入后可引起喉、支气管的炎症、水肿、痉挛，化学性肺炎、肺水肿。接触后可引起烧灼感、咳嗽、喘息、喉炎、气短、头痛、恶心和呕吐。过氧化锌助燃，具刺激性。对鼻、喉及呼吸道有刺激性，引起咳嗽和胸部不适。特别是在少量水的润湿下，与可燃物的混合物在轻微的碰撞或摩擦下会燃烧。遇低级醇和水起化学反应而分解。急剧加热时可发生爆炸。水溶液为碱性腐蚀液体。对眼有刺激性。口服引起恶心、呕吐。且会影响后续的厌氧好氧处理，需做预处理。过氧乙酸加入硫代硫酸钠生成单质硫，考虑格栅和微粒机处理。过氧化锌在150℃时开始分解释放出氧气。预处理池有效容积：96m3①集水井废水从生产车间排出后，先进入集水井。集水井内安装带自清洗功能的机械格栅，以除去大块杂物，集水井内并安装1台液位计，并可产生高位报警，有效容积：48m3。机械格栅（e=20mm）型号：SGL-1000数量：1台主要参数：栅宽：1.0m，栅间距：20mm。②调节池废水停留时间为5.7小时，有效容积1920m³，内设加温池，起均衡水质（COD、BOD、温度、PH）和水量的作用。废水从集水井泵入调节池前，先经过安装在调节池上方的旋转滤网，以除去细小悬浮物（麦皮、标签）和固形物（碎玻璃、砂子）而后流入调节池。旋转滤机2台（e=5mm）型号：It-2-ROO5.1.2厌氧处理系统厌氧的负荷比较高，同时可以把一些大分子物质转化为小分子，对接下来的好氧阶段有好处，但由于厌氧的去除率不是很高，出水不能直接排放，一般不单独使用，与好氧处理系统配合使用。进水COD：2300mg/l出水COD：≤350mg/lCOD去除率：〉85%厌氧污泥产量：400kg/d沼气产量