大庆啤酒废水处理方案.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流大庆啤酒废水处理方案.精品文档.大 庆 啤 酒 厂 废 水 处 理 项 目方案设计 荷兰帕克环保技术(上海)有限公司哈尔滨工业大学环保科技股份有限公司二OO一年五月编制单位:哈尔滨工业大学环保科技股份有限公司法定人代表:杨士勤总 经 理:鲍立新技术总顾问:张自杰 张 杰项目负责人:张景成技术负责人:魏宝成设 计 人:张树军 姚 宏 田 盛 吴明月 李守衡审 核: 张景成 沈志衡编 制 日 期:2001年5月目 录1. 概况51.1 企业概况51.2 生产工艺51.3 废水概况51.4 工程简介62. 设计基础72.1 设计原则72.2 设计依
2、据72.3 污水水量水质82.4 排放标准83. 工艺流程83.1 工艺流程确定原则83.2 废水性质分析83.3 工艺流程选择93.4 工艺流程描述103.5 主要技术介绍113.5.1 水解酸化技术113.5.2 IC内循环厌氧技术113.5.3均匀受限氧化技术123.6 去除率预测134. 工艺设计154.1 构筑物及建筑物154.2 设备选型175 建筑与结构设计215.1设计规范、设计依据215.2 结构设计215.3 建筑设计216 电气设计226.1 设计依据226.2 设计范围226.3 供配电系统226.4 电缆敷设226.5 供电负荷的计算236.6 其它要求237 防腐及
3、保温257.1 防腐257.2 保温258 给排水设计268.1 给水设计268.2 排水设计269. 工程投资估算279.1 土建投资估算279.2 设备投资估算289.3 电气与仪表投资估算289.4 间接费用投资估算299.5 工程总投资2910. 运行费用3010.1 计费标准3010.2 运行费用30附件1 平面布置图(暂定)32附件2 工艺流程图32附件3 水力高程图(暂定)321. 概况1.1 企业概况大庆啤酒厂位于大庆市萨尔图区中兴北街8号,始建于1982年,1983年10月正式投产,生产能力年产2万吨。1996年经过进一步技术改造,生产能力增加到5万吨。1997年6月该厂与讯
4、源公司、粤海公司合资后重新成立新企业。改造后的大庆啤酒厂,推出十多种高、中、低浓度啤酒,具有良好的市场竞争力和良好的经济效益。现有职工666人,有大、中专毕业生113人,其中高级工程师4人,工程师37人,助理工程师58人。现有固定资产6911万元,占地面积7.9万平方米。厂机关设立九部一室,下设五个主体车间,五个辅助车间。 大庆啤酒厂融哈啤百年老厂酿酒技术之精华与哈啤集团庞大的规模、雄厚的实力合为一体,充分展现双方合资的优势,定会把百年酿酒经验与当代最新生产技术结合起来,继续为广大消费者献上更鲜更美的啤酒。1.2 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
5、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,然后进入锥型发酵罐发酵,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。1.3 废水概况松江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
6、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。 1.4 工程简介1、 项目名称:大庆啤酒废水处理项目2、 污水水量及水质:Q=2400m3/d=100 m3/ h,COD= 2000mg/l3、 承包方式:本工程实行总承包,属于交钥匙工程(设计、安装、调试、人员培训、达标验收、维修和服务)4、 设计能力:处理年产5万吨啤酒所排放的污水,通过实际综合考虑,甲方提出按日处理水量为2400 m3/d设计。 2. 设计基础2
7、.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
8、、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,如调节池、配水池、鼓风机房、控制室、污泥脱水机房、污泥脱水机等,其土建部分和相应的设备部分应一次完成。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、大庆啤酒废水处理工程可行性研究报告;2、污水综合排放标准(GB8978-96); 3、室外排水设计规范(GBJ 14-87),1997年版。 2
9、.3 污水水量水质1、 设计处理水量:最高日处理流量: 2400m3/d平均小时流量: 100 m3/h2、 废水水质: COD=2000mg/L BOD5=1200mg/LS S=300mg/L 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: COD100mg/LBOD530mg/LSS70mg/L3. 工艺流程3.1 工艺流程确定原则废水处理工艺的选择是工程建设成败的关键。处理工艺是否合理直接关系到废水处理系统的处理效果、处理水水质、运行稳定性、建设投资、运行成本等。因此,必须结合实际情况,综合考虑各方面因素,慎重选择适宜的处理工艺,以达到最佳的
10、处理效果和经济效益。3.2 废水性质分析啤酒生产过程中排放的废水主要来自麦芽车间、糖化车间、发酵车间、罐装车间等,啤酒生产废水的特点是水量大,浓度较高,排放的时变化系数大。主要含有糖类、醇类等无毒高营养的有机物质,易于腐败,废水可生化性良好,BOD/COD的比值一般大于0.5,是易于生化处理的。3.3 工艺流程选择废水处理厂建成以后所面临的就主要运行和管理的问题。这就要求整个废水处理系统易操作、易维护、运行稳定、管理方便,这也是保证废水处理厂正常运行的一个关键。常规的预处理技术包括沉淀、气浮和水解酸化等,沉淀、气浮技术在处理油和悬浮物时都有一定的效果,但由于其在提高废水的可生化性方面不起作用,
11、同时由于啤酒废水浓度较高,应用两技术时投药量较大,因此不适宜用在本工程中处理啤酒废水。由厌氧技术发展而来的水解酸化技术,由于其要求水平较低(前期投资小、运行管理要求不高),却能够有效地降低COD,提高可生化性,几乎不需要什么运行费用,因此在本工程中应予以采用。好氧工艺是一个主要耗能的单元,在选择时应考虑如何提高污泥负荷、降低投资费用和运行费用。表3.1就最常用的几种好氧处理工艺从9个方面作了比较。表3.1 几种好氧技术或工艺在工业废水处理应用中的比较序号工艺或技术普通活性污泥法均匀受限好氧工艺CASS生物接触氧化工艺SBR1BOD负荷低高较低较高较低2抗冲击负荷较差好较好好较好3抗丝状膨胀较差
12、好好好较好4投资大一般大一般较大5占地面积大小较大较小较大6运行控制一般简单复杂简单复杂7自控要求简单简单复杂简单复杂8设备维修一般一般复杂一般复杂9运行费用较高一般一般一般一般从表中不难看出,在几种工艺中,均匀受限好氧工艺是一种高效新型的工艺,它不仅具有极高的污泥负荷,而且在运行和管理上更具有优势,因此作为啤酒工业的废水处理,它是最佳的一项好氧技术。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及和荷兰帕克公司合作的前提下,本方案确定采用水解酸化技术、荷兰帕克公司的IC内循环厌氧反应技术和本公司的高传质好氧生化处理技术,以期达到投资省
13、、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粗、细格栅由潜水泵提升至调节预酸化一体池进行物化预处理,主要降解COD和改变废水的可生化性。然后用潜水泵提升至IC内循环厌氧反应器,主要是去除水中的有机物,同时提高废水可生化性。然后进入高效传质接触氧化池进行处理,出水进入二沉池沉淀。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,然后泵送至脱水机房内的污泥脱水机脱水,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吸水井进行处理。传质接触氧化池所需的空气由鼓风机
14、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 水解酸化技术水解酸化技术是利用水解、产酸菌可以迅速降解废水中有机物的特点,形成以水解产酸菌为主的生物处理反应器,从而部分去除有机物并且能将废水中难降解的大分子有机物转化为小分子有机物,提高了废水的可生物降解性,使得后续IC反应器所需的停留时间减短,能耗降低。与此同时,悬浮固体物质被水解为可溶性物质,更易于生物降解。 水解反应器作为一种预处理工艺,还具有以下特点:1、 水解反应器在水解细菌的作用下,可将40%以上的悬浮物水解成溶解性物质,为IC反应器创造有利条件2、 水解反应器
15、对水质和水温变化的适应能力较强,在进水COD有波动的情况下,出水水质变化不大。3、在停留时间相近和设备增加不多的情况下,采用水解反应器取代传统的初沉池。从有机物的去除率角度来讲也是十分有利的。废水中的有机物在水解反应器中不但数量上发生了很大变化,更重要的是在理化、生物代谢性能上也发生了很大变化,提高了水解酸化反应后废水的可生化性,为后续的厌氧微生物降解有机物创造了良好的条件。3.5.2 IC内循环厌氧技术3.5.2.1 IC内循环厌氧反应步骤:IC内循环厌氧技术分为四步:水解、酸化、产酸产气及产甲烷。1、水解阶段 高分子有机物因相对分子量巨大,不能透过细胞膜,因此不能为细菌直接利用。它们在第一
16、阶段被细菌胞外酶分解为小分子物质。2、发酵(或酸化)阶段在这一阶段,上述小分子的化合物在发酵细菌(即酸化菌)的细胞内转化为更为简单的化合物并分散到细胞外。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸(简写成VFA)、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等。与此同时,酸化细菌也能利用部分物质合成新的细胞物质,因此废水经酸化处理会产生更少的剩余污泥。3、产乙酸产氢阶段在此阶段中,上一阶段的产物被进一步降解为乙酸、氢和二氧化碳,这是最终产甲烷阶段的反应底物。4、产甲烷阶段产甲烷菌是一种严格的厌氧微生物,与其它厌氧菌比较,其氧化还原电位非常低,产甲烷菌可分为两个主要部分,一个是醋酸盐的降解,另一个是氢的利用,一
17、小部分是可适用于醋酸菌和氢和二氧化碳转化为甲烷。如上所述,不论是在水解阶段或是在产酸产氢阶段,COD已发生转化。但仅仅是一种COD转化为另一种COD,实际的COD转化发生在产甲烷阶段。在这里COD转化成甲烷从水中溢出。3.5.2.2 IC内循环厌氧技术特点:1、IC内循环厌氧技术可使平面布置占地面积减小具有不仅基于目前世界上最高的容积负荷率,而且塔式结构的IC反应器占地都在100平米以下。2、IC内循环厌氧技术可有效的控制异味 IC反应器由一种简便易动的盖板覆盖,无异味散发至大气中。同时帕克公司开发了去除异味的技术,可以应用到此项工程中。3、IC内循环厌氧技术具有有效的防腐措施 厌氧反应会产生
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