内蒙古赤峰啤酒厂污水处理方案

内蒙古赤峰啤酒集团公司废水处理工程方案设计2000年8月21总论1.1概述赤峰啤酒厂位于内蒙古自治区赤峰市，该厂设计生产能力为年产啤酒10万吨，高峰期日产啤酒500吨。目前，该厂排水量定额约为20--25吨/吨酒，所产废水未经处理，直接排放，对当地水体造成了一定污染。该厂根据政府对环境污染限期治理工作计划的精神，拟对本厂的啤酒废水进行治理，根据排污情况，计划建一废水处理站。利用技术先进，操作、维护、管理简单、运行稳定的处理系统消除污染，保护环境，使排水达标。北京晓清环保集团是集科研、设计、生产制造、安装调试、售后服务五位一体的环保高科技企业，是我国较早从事环境治理工程的集团公司，已完成的工程涉及环境工程、给水、排水工程、康体桑拿等领域。其中环境工程项目包括：化工废水、轻工废水、造纸废水、医药废水、食品酿造废水、机械加工废水、油漆涂料废水、煤炭加工废水等。近几年先后完成各种规模的工程总计500余项，全部顺利竣工，达到设计要求，通过各有关部门组织的验收工作，得到各建设单位一致肯定和高度评价，公司现有员工三百余人，拥有一流的设计院和环保设备加工基地，在全国拥有十六家专业性分公司和办事处，并且与众多国内、国际同行有着密切的合作关系。在啤酒生产废水治理工程方面，我公司先后承担过二十余项工程，其中较大的有广西的桂林漓泉啤酒厂废水处理改造工程，安徽的淮南啤酒厂废水处理工程，河南的濮阳啤酒厂废水处理工程，尤其是全国啤酒生产龙头企业北京燕京啤酒厂生产废水处理工程，我公司从方案、可行性研究报告、初步设计和施工图各环节都按时、高质量地完成，并创造了啤酒行业废水处理单位废水量处理总投资最节省的新记录，得到燕京啤酒厂和当地环保部门的高度赞扬，也为今后从事啤酒行业废水处理工程积累了更丰富的工程经验。3在赤峰啤酒厂废水处理工程的建设中，我公司愿意真诚参与，贡献我们的技术和力量。1.2编制依据与范围1.2.1编制依据1）中华人民共和国污水综合排放标准（GB8978-1996）；2）《给水排水设计规范》。3）（86）国环字第003号“建设项目环境保护管理办法”。4）（87）国环字第002号“建设项目环境保护设计规定”。5)《室外排水设计规范》(GBJ14-87)及其他相关规范。6)工程设计收费标准。7)赤峰啤酒厂提供的废水水质水量资料1.2.2编制范围该厂啤酒废水处理设施为新建工程，拟在现有规划用地处进行，废水经管道收集后输送至污水处理站进行处理。本技术方案不考虑收集和输送系统的费用。本技术方案包括废水处理站内治理工艺、土建工程、管道工程、设备及安装工程、电气工程、自控工程、站内给水排水工程及消防。废水及给水进口从废水处理站界区边线开始计算，动力线从废水处理站配电柜进线开始，排水至废水处理站界区边线止。1.3编制原则1)严格执行环境保护的各项规定，确保经处理后废水的排放水质达到环保局的有关排放标准。2)采用技术先进，运行可靠，操作管理简单，，使先进性和可靠性有机地结合起来。3)主要设备国产化，采用目前国内成熟先进技术，尽量降低工程基建投资和运行费用。4)平面布置和工程设计时，结合厂区现状，布局力求紧凑、简洁，4工艺流程合理通畅，尽可能缩短建、构筑物间的管路距离，建筑物与附属物尽可能合建以节省占地。5)废水处理站应尽量使操作运行与维护管理简单方便。6)严格执行国家有关设计规范、标准，重视消防、安全工作。52废水处理工艺2.1污水处理规模及水质2.1.1污水处理规模根据赤峰啤酒厂提供的资料，该厂生产能力为年产啤酒10万吨，相应的废水排放量约为5500-6850m3/d。因该厂实行清污分流，拟进行处理的水量为4000m3/d。2.1.2污水水质根据赤峰啤酒厂提供的水质资料。确定进入废水处理站的设计处理污水水质为：COD=2000mg/lSS=600mg/lBOD5=900mg/l2.2污水处理要求废水经处理后应达到国家GB8978－1996中第二类污染物最高允许排放标准中的二级标准，具体指标为：COD150mg/lBOD530mg/lSS150mg/lpH6-92.3处理工艺流程选择与确定啤酒废水污染物主要来源于原料浸渍时浸出物，副产品及浸出物中间产品和啤酒的漏损，其成份主要是淀粉、糖类、醇类、酯类、有机酸等低分子溶解性有机物。这些有机物均容易被微生物所降解，可生化性较好,其BOD5/COD大于0.5，故应采用以生物处理为主体的处理工艺。目前国内啤酒行业废水主要是采用纯厌氧+好氧、厌氧前段(水解酸化段)+好氧的处理工艺。其中好氧处理主要有好氧塘、活性污泥法、接触氧化、生物滤池、生物转盘及SBR法等等，厌氧处理主要有厌氧塘、厌氧滤池、普通厌氧池、厌氧接触反应器、UASB等。6因啤酒废水中高分子有机物含量较高，单纯采用好氧处理法不能将大分子有机物充分降解，因此，需在好氧处理前增加预处理，预处理通常采用纯厌氧（UASB）或厌氧前段水解酸化。在厌氧工艺中，由于厌氧分为四个阶段：第一阶段，水解阶段，固体物质降解为溶解性的物质，大分子物质降解为小分子物质；第二阶段，产酸阶段（酸化阶段），碳水化合物降解为脂肪酸，主要是醋酸、丁酸合丙酸，水解和产酸进行的较快，难于把他们分开，此阶段的主要微生物是水解—产酸菌；第三阶段是酸性衰退，有机酸和溶解的含氮化合物分解成氮、胺和少量的CO2、N2、CH4、H2，在此阶段中，由于产氮细菌的活动使氨态氮浓度增加，氧化还原电势或电位降低，PH上升，PH的变化为甲烷创造了适宜的条件，酸性衰退阶段的副产物还有H2S、吲哚、粪臭素、和硫醇。由此可见，使厌氧发酵带有不良气味的过程时发生在第三阶段。第四阶段是由甲烷菌把有机酸转化为沼气。UASB需设三相分离器、布水系统，UASB还需设沼气收集装置，处理高浓度有机废水还需要加热。因此，纯厌氧处理存在着工艺要求较严格，启动运行难度大，产出沼气收集复杂，工人操作较难，目前应用较少，而能够正常运行的更是寥寥无几。而且内蒙古地区冬季气温较低，更不适合应用纯厌氧工艺。水解酸化处理是在大量水解细菌的作用下来使有机物大分子变成小分子碳水化合物降解为有机脂肪酸，将不溶性有机物水解为溶解性物质，同时在产酸菌的协同作用下将大分子物质、难于生物降解物质转化为易于生物降解的小分子物质，重新释放到液体中，在较高的水利负荷下随水流出系统。由于水解和产酸菌世代期短，往往以分钟和小时计，因此，这一降解过程也是迅速的。在这一过程中，溶解性BOD、COD的去除率虽然从表面上讲很低，但是由于颗粒有机物发生水解增加了系统中溶解性有机物的浓度，因此，溶解性BOD、COD去除率实际很高，去除的这一部分以CO2、CH4和菌体增量这三种7形式存在于水和泥中，特别是在低浓度污水中CO2和CH4的溶解度也是相当可观的。可以看出，水解反应器集沉淀、吸附、生物絮凝、生物降解功能于一体。有机物在水解反应池中的去除包括了物理、化学和生物化学在内的综合反应过程。这于只有物理沉淀功能的初沉池有本质的区别。水解酸化处理工艺由于不产生甲烷，操作简单，目前越来越多应用在工业废水处理上。与纯厌氧工艺相比，水解酸化处理工艺具有以下优越性：●对于固体的降解功能完全和消化池一样，由于水解—好氧生物处理工艺的污泥仅为很少的难厌氧降解的剩余活性污泥，故可在常温下使固体迅速水解，实现污水污泥一次处理，不需要经常加热的中温消化池；●不需要密闭的反应器，不需要搅拌器和水、气、固三相分离器，降低了造价并便于维护，可以设计出适应大、中、小型污水场所需的构筑物；●由于反应控制在第二阶段完成之前，故出水厌氧发酵所具有的不良气味，改善了污水处理厂的环境；●由于第一阶段，第二阶段反应进行迅速，故水解池的体积小，与一般初次沉淀池相当，可节省基建投资；在啤酒废水处理中好氧处理目前广泛采用SBR工艺，这是由于SBR工艺由于是一个组合体，他可根据来水量多少进行池体组合，并可根据来水浓度高低通过延长、缩短曝气时间使废水处理达标，所以SBR法操作灵活、可变性强。特别是啤酒生产季节性强，有淡、旺季区分，通常是5-10月为生产旺季，而SBR法操作灵活，可变性强，恰能满足啤酒废水存在淡、旺季的这一特点。SBR工艺简称序批式活性污泥法，与传统的活性污泥法相比较，SBR工艺具有以下优势：*SBR工艺省去了二沉池，采用静置沉淀方式，沉淀效果远远优于8活性污泥法，出水水质好，而且由于存在缺氧－好氧的切换，因此可以脱氮除磷；*SBR工艺具有缺氧－好氧的切换，因此一般不易出现活性污泥法中常见的污泥膨胀现象；*SBR工艺通过缺氧过程有助于大分子物质的水解，从而可以提高废水的可生化性，使系统的有机物去除率较其它方法高；*SBR工艺通过缺氧－好氧过程共同达到对污染物的去除，因此与活性污泥法等好氧处理工艺相比，具有电耗低的特点；*SBR工艺过程中有缺氧－好氧的切换，并且系统污泥浓度高，剩余污泥量较常规活性污泥法少1/3左右；*SBR工艺系统的启动及生物驯化容易，并且耗时短；*SBR工艺系统运行稳定，且操作管理简单。废水处理方法比较表处理方法水解酸化+SBR法UASB+SBR法（接触氧化法）水解酸化+二段接触氧化法特点对PH值适应范围广，耐冲击负荷强，调节池容积省，无污泥沉淀池。可自动、手动操作。UASB对高浓度废水处理能力强，产生生物能力强，调剂池容积省，无污泥沉淀池，耐高负荷冲击能力强。但会产生沼气，有复杂的沼气收集系统。UASB需加热，三相分离器等关键技术，目前尚不成熟。接触氧化可变性差，操作不灵活，UASB属纯厌氧工艺，条件要求严。对PH值适应范围窄，只有6.5-7.4。对PH值适应范围广，耐冲击负荷强，产泥量少。可变性较差，操作不灵活。需设沉淀池。填料寿命短需定期更换,劳动强度大运行成本至少会增加0.20元/m3。运行费用低一般一般综合以上优点，同时结合我公司采用SBR工艺处理的成功工程经验，以及国内外采用SBR工艺处理啤酒废水的成功实例（如燕京啤酒有限公司废水处理厂），确定SBR处理工艺为我公司推荐的生9物处理工艺。SBR池出水直接排放。为提高水解酸化调节池的生化降解能力，将SBR池中的混合液进行30%回流。剩余污泥则进入污泥处理系统进行浓缩干化。废水先经格栅处理去除废水中的较大悬浮物，以防止水泵或管道的堵塞。废水经格栅后流入集水井，再经泵提升入水力筛过滤，以去除废水中粒径较小的悬浮物（如谷壳等），为后续生物处理提供有利条件。废水经水力筛过滤后自流入水解酸化调节池调节废水水量水质。水解酸化调节池内设置复叶推流式曝气机进行不足量预曝气。使废水中的一部分有机物在这里得到去除。然后自流入好氧SBR反应池，利用好氧微生物将废水中的有机物彻底氧化为CO2和水，从而使废水得以净化。其工艺流程为：2.4工艺说明2.4.1配水井、格栅、格栅井及集水井1）配水井配水井内设超越管，主要功能是当某一处理构筑物出现故障而系统无法正常运行时，关闭进水闸门，使进水经超越管直接排放。提升泵原水格栅集水井水力筛水解调节池SBR池排放混合液30%回流滤饼外运带压机污泥浓缩池赤峰啤酒厂啤酒废水处理工艺流程框图10内设2个手动闸门以切换污水的进入与超越。配水井尺寸为2.0×2.0×1.5m。2）格栅与格栅井由于啤酒废水中悬浮物浓度较高，为保证后续处理工序的顺利进行，首先采用格栅去除废水中大颗粒的悬浮物质，防止水泵堵塞。格栅置于格栅井中，格栅井与一级提升集水井合建，利用水泵进行废水的提升。格栅采用1台，型号为FH-400。格栅栅间距10mm，倾斜角度60度，栅前水深0.6m。栅渣定期装车外运。格栅露天放置，格栅前设置手动闸门2个（设于配水井内）用于调节格栅的运转与维修。3）集水井集水井与格栅井、配水井合建。集水井尺寸为6.0×4.0×2.0m。集水井中设置提升泵3台，2用1备，提升污水去水力筛。提升泵采用3台100WQ100-15-7.5潜污泵，其主要参数为Q=100m3/h，H=15m，电机功率7.5kw。2.4.2水力筛由于啤酒废水中含有大量细小悬浮物（如谷壳、麦粒等），该种悬浮物直接进入后续生物处理工序，将产生负面影响，为此采用水力筛加以去除，为后