扶绥沣桦酒业木薯酒精废水处理方案(2).doc
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1、2022年-2023年建筑工程管理行业文档 齐鲁斌创作广西扶绥县沣桦酒业有限公司酒精废水处理工程设 计 方 案 广西净宇环境工程有限责任公司2010年03月目 录第一章 概述一、项目名称及方案设计单位.5二、项目概况.5三、方案编制原则.6四、方案编制依据.7第二章 废水来源、水质、水量及处理深度一、废水的来源8二、废水水质及水量. 8三、废水处理深度.8第三章 废水处理工艺路线比较一、薯类酒精废水的特点9二、薯类酒精废水处理工艺路线比较.9三、酒精废水处理工艺研究及选择12四、比较选择结论.12第四章 方案简介一、工艺简介.13二、工艺流程.14三、工艺流程说明.14四、工艺处理效果.16五
2、、菌种来源及培养.16第五章 工程设计一、工程规模.17二、主要构(建)筑物及设备. .17三、工艺管道设计.20四、供配电设计.20五、自动控制及仪表设计.20六、主要构(建)筑物及设备一览表.21七、废水处理站工艺流程及平面布置情况.21第六章 工程投资估算一、投资范围.22二、投资估算说明.22三、工程投资估算.22第七章 经济分析一、分析依据.23二、分析范围.23三、项目投资.23四、运行费用分析.23五、项目效益分析.23第八章 项目实施进度.25附表:附表一:各主要工艺单元运行参数一览表附表二:主要构(建)筑物一览表附表三:主要设备一览表附表四:工程投资估算表附表五:用电设备一览
3、表附表六:项目主要经济指标附图: 附图一 废水处理站工艺流程图附图二 废水处理站工艺高程图附图三 废水处理站平面布置图 第一章 概 述一、项目名称及方案设计单位1、项目名称广西扶绥县沣桦酒业有限公司酒精废水处理工程2、建设地点本项目建设地点位于扶绥县渠黎镇广西中国东盟青年产业园。3、方案设计单位广西净宇环境工程有限责任公司方案设计单位情况详见 “公司简介”二、项目概况广西扶绥县沣桦酒业有限公司是一家以酒精深加工产品生产和销售为主的民营企业,注册资本为1000万元人民币,公司经营范围以白酒、木薯为原料食用酒精的生产与销售为主。该公司4万吨/年乙酸乙酯生产项目厂址位于扶绥县中国东盟青年产业园区的西
4、北部,东面紧靠南宁丰泉化工有限公司,西面是一片待开发的园区工业用地,南侧有南友高速公路通过,北侧为南宁凭祥铁路,有渠黎站出入,交通便利。距县城中心约17Km,距首府南宁市约66Km。项目占地面积约250亩。本项目为年产6万吨酒精生产线项目的配套建设工程,企业主要以木薯为原料生产酒精,本方案设计木薯酒精废水处理工程的规模为2000m3/d。广西扶绥沣桦酒精有限公司对酒精废水的处理很重视,积极寻求酒精废水稳定达标的工艺路线,要求废水处理达标后方可排放。并在多方面考察之后,初步确定了废水处理的主要工艺路线为:(板框压滤机)固液分离+IC厌氧反应+好氧处理+物化处理。现场已完成IC反应器主体、好氧池及
5、预处理池土建主体,相关构(建)筑物、设备及管道还未施工。目前,整个废水处理工程缺乏系统设计及整体布局,为此,扶绥沣桦酒业有限公司委托我司编制技术方案,着重进行总图布置及进行厌氧出水后的好氧及物化处理的工艺设计,使最终出水达标排放。为此,我司特编制酒精废水处理工程设计方案,在充分考虑现有场地及工艺条件的基础上进一步细化分析,提高原工艺路线的系统性、可操作性,完善各工艺构筑物的设计说明及造价,供业主决策。三、方案编制原则1、严格执行国家、广西壮族自治区及当地环境保护方面的各项政策和法规,确保出水水质达到污水综合排放标准(GB8978-1996)规定的一级排放标准。 2、在满足工艺要求的前提下尽力节
6、省投资,充分考虑企业的经济承受能力,从实际出发,采用成熟高效、技术经济合理的处理方法和工艺流程。达到国家排放标准;同时产出的沼气,可全部作为能源使用,达到变废为宝,化害为利。3、废水处理站的平面布局与工艺流程设计坚持因地制宜、合理、节约占地的原则;采用的各级处理构筑物及设备应简单、实用、操作管理方便、运行可靠、运转费用低,同时确保处理后的水质达标排放。4、合理利用或妥善处置分离出的固体废弃物,避免二次污染。四、方案编制依据1、中华人民共和国环境保护法;2、中华人民共和国水污染防治法;3、污水综合排放标准GB8978-1996;4、室外给排水设计规范GB50014-2006;5、给水排水设计手册
7、;6、给水排水工程结构设计规范GB50069-2002;7、建筑地基设计规范GBJ10-89;8、混凝土结构设计规范GB50010-2002;9、电动装置的断电保护和自动装置设计规范;10、广西扶绥沣桦酒业有限公司提供的有关资料和数据11、国家和当地的相关的环保法规;12、广西扶绥县沣桦酒业有限公司4万吨/年乙酸乙酯建设项目环境影响报告书(2008年3月)。第二章 废水来源、水量、水质及处理深度一、废水的来源酒精生产过程的废水主要来自蒸馏发酵成熟醪后排出的酒精糟,生产设备的洗涤水、冲洗水,以及蒸煮、糖化、发酵、蒸馏工艺的冷却水。其中酒精糟为高浓度有机废水,冲洗水为低浓度有机废水,这两股均需要进
8、行生化处理;冷却水降温和简单处理后大部分回用。二、废水水量及水质1、酒精废水综合排水量为2000m3/d。废水中CODCr:45000-50000mg/L;BOD5:22000-25000mg/L;SS:30000mg/L;PH值:3.54.2;水温:5565。2、本方案主要对废水处理工程末端的好氧及物化处理进行设计。酒精废水经板框压滤机进行固液分离、初沉池、IC厌氧发酵等处理后,进入后续好氧及物化处理的水质水量如下: 指 标废水种类水量(m3/d)CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)IC厌氧反应器出水400013001700590760900三、废水处理深度废水经处理后
9、水质达到污水综合排放标准(GB89781996)中的一级排放标准,即:CODcr100mg/L,BOD520mg/L,SS70mg/L,PH 69第三章 废水处理工艺路线选择一、薯类酒精废水的特点国内酒精工业多采用淀粉质如薯类为发酵原料,生产流程包括粉碎、搅料、蒸煮、冷却、糖化、发酵、蒸馏等环节,投有原料有薯类(木薯、红薯)、酶、酵母,主要产品为酒精,附产品为二氧化碳等,废水主要来自蒸馏塔底排放的酒糟。薯类原料经发酵后,大部分淀粉被利用,剩下的酒精糟以纤维素和半纤维素为主,纤维素和半纤维素水解比较困难。薯类酒精废水除了具有酒精废水COD高、PH低的一般特点外,还具有蛋白质含量低、粘性大的特点,
10、这给废水的综合利用带来不少困难。二、薯类酒精废水处理工艺路线的比较木薯酒精废水属高浓度有机废水,目前国内采用的技术路线主要有:废水经氧化塘处理后用于农灌的技术路线;废水经一定程度处理后利用大水体自净能力的技术路线;将废水进行深水扩散排放的技术路线;废水通过蒸发浓缩,并将浓缩浆液生产复合肥或混凝土外加剂或用于锅炉燃烧的技术路线;废水经固液分离处理后回用于生产的技术路线;EM菌技术;废水喷淋燃烧的技术路线;废水经厌氧消化产沼气,沼液好氧处理达标排放的技术路线。结合广西扶绥沣桦酒为有限公司的自然环境和建设条件,经济承受能力,对其有可能采用的技术路线进行分析比较。1、废水经氧化塘处理后用于农灌的技术路
11、线该工艺具有运行费用低,能耗少,管理简单等优点,但这种处理方法需要较大的氧化塘体积,灌溉用地面积大;由于废水中有机物浓度很高,自然生物降解慢,容易通过地面径流对地表水造成污染,同时由于废水中PH值低,长期用于灌溉会使土壤酸化,使作物产量下降。另外,废水气味的扩散对周围环境卫生影响严重。根据广西扶绥沣桦酒业有限公司所处的地理位置及自然条件来分析,采用该技术路线也是不适宜的。2、利用大水体或深水扩散排放的技术路线就是指利用天然水体具有稀释、自净和纳污能力,进行深水(海)扩散排放的技术路线。废水经一定程度处理后再排入大水体或海洋,具有运行费用低、管理简单等特点。针对广西扶绥沣桦酒业有限公司所处的地理
12、位置及自然条件来分析,附近水体无能力容纳高浓度废水的稀释与自净,因此该技术路线也是不适宜的。3、蒸发浓缩生产复合肥技术路线该技术路线是将废水通过蒸发浓缩去除蒸发冷凝水,浓缩后浆液固化制成干粉,并加配料、辅料再生产有机复合肥(有的糖厂用于生产混凝土外加剂,产品销路不畅)。其生产工艺主要是通过酒精废水加石灰乳进行中和、沉淀,再对上清液进行多效蒸发,拌合配料、辅料,进行造粒、干燥形成复合肥产品。该项技术已在广西十多家企业实践多年,因其运行费用高,产品销路没有保证,风险极大,故不宜在继续采用。4、EM菌技术采用EM技术处理糖厂废水(包括酒精废液),目前正在广西个别糖厂进行试运行。此技术方法需要极大的处
13、理容积,广西扶绥沣桦酒业有限公司无法采用。5、废水经固液分离处理后生产饲料酵母酒精废水中含有大量的酵母,50kg酒精废水一次分离可回收36kg干酵母,两次分离可回收10kg干酵母。分离后的两次废液中还含有糖类、有机酸,可进一步综合利用和治理。当然,也可以用热带假丝酵母菌的生物化作用,将酒精废水的有机物转化为单细胞蛋白质,生产饲料酵母(其中包括酒精废水中原有的酵母)。利用糖蜜酒精废水生产饲料酵母,既能获得蛋白质,又能部分地(降低6070%的COD)消除酒精废水对周围环境的严惩污染。但是饮料酵母法提供了废水利用的一种很好的思路,有关技术仍需进一步研究探索,而且这种方法最终也不能消除酒精废水对环境的
14、污染。6、酒精废水直接燃烧的技术。广西扶绥沣桦酒业有限公司附近没有大工业、大锅炉可以利用,该技术无法采用。7、废水经厌氧消化产沼气,沼液经好氧处理达标灌溉的技术路线。酒精废水的直接排放不但造成严重的环境污染,也造成资源的巨大浪费,通过以厌氧反应器为核心的厌氧处理系统对废水进行处理,可使污染去除85%90%,并回收能源和其它资源。厌氧出水可以通过好氧处理后达标灌溉。好氧处理方法主要包括活性污泥法及生物膜法处理工艺,其中以活性污泥法采用较为普遍,也是国内高浓度有机废水处理采用较成熟的工艺。针对广西扶绥沣桦酒业有限公司的具体情况,采用这种方法是可行的。它主要的处理工艺是利用物理方法进行预处理,再通过
15、厌氧好氧处理使出水水质达标。同时在厌氧处理的过程中将产生大量的沼气作为能源使用,因此被国内外很酒精厂所采用,不仅使废水达标排放,而且产生的沼气又可供厂内生产、生活使用,缓解了能源紧张的矛盾,同时为职工带来了方便,创造了良好的经济效益,步入了社会效益、经济效益、环境效益协调发展,良性循环阶段。由于生物净化是利用厌氧细菌对废水中的有机物进行消化、降解,所以在整个废水处理过程中能耗是较低的。它具有以下特点:(1) 占地省,工程投资少;(2) 有机物去除率高;(3) 运行管理简单,能耗低,节省运行费用;(4) 产生的沼气可用于生产锅炉和民用燃烧,从而节省生产成本,创造经济效益。三、酒精废水处理工艺研究
16、及选择通过对7种酒精废水处理技术路线的分析比较,并结合广西扶绥沣桦酒业有限公司废水水质的四大特点(有机物含量高、SO42-含量高、水温高、酸性强)可以看出,采用第7种技术路线较其它技术路线具有十分明显的优势。作为高浓度有机废水,采用厌氧、好氧联合处理方法,在国内外都有长期的设计、施工和运行管理经验,具有运行可靠、处理效果好等特点。针对酒精废水水量、水质的情况,结合国内外高浓度有机废水处理技术发展和我们的实践经验,提出广西扶绥沣桦酒业有限公司采用厌氧消化产沼气加好氧处理达标排放的废水处理技术路线是可行的。四、比较选择结论针对广西扶绥沣桦酒业有限公司酒精车间废水的性质及水量,采用厌氧发酵产沼气,加
17、好氧处理达标排放的废水处理技术路线是处理该类废水的最佳方案。该工艺路线在国外被广泛采用,国内也有许多成功的经验,按广西扶绥沣桦酒业有限公司废水的流量,废水处理站建成后,可日产沼气18000 m3左右,所产沼气可用于锅炉燃烧和居民生活使用;处理后的废水达标排放。第四章 方案简介一、工艺简介本工程采用“物理生化物化”处理工艺。以板框压滤机进行酒糟分离;以IC作为厌氧处理装置;以SBR法为好氧生物处理方式。本方案将整个工艺流程分为六大处理系统,即固液分离系统、厌氧处理系统、好氧处理系统、深度处理系统、沼气利用系统、污泥处理系统。酒精废水尤其是粗酒糟,水量大、温度高、悬浮物浓度高,是处理的重点和难点。
18、薯类粗酒糟虽然较难处理,并且蛋白质脂肪含量较低,但富含粗纤维,可以做为粗饲料或肥料;也可以分离酒糟渣后,投加其它原料和纤维分解酶,进一步发酵以减少粗纤维、提升蛋白质含量,生产出可替代粮食饲料的原料。本方案采用粗酒糟直接进入板框压滤机,分离糟渣效果好,糟渣含水率80%左右,进一步加工成饲料。板框压滤机出来的清液,悬浮物浓度仍然很高,不适于直接采用高负荷、高效率的厌氧反应器。因此设一个初沉系统对清液进行自然沉降,进一步降低悬浮物的含量。本方案采用两套厌氧处理系统,均为中温发酵,通过合理配水,改善进水水质条件,提高厌氧反应的效果。反应器投加颗粒污泥,利用反应器内所产沼气上升的能量,实现内循环。厌氧出
19、水经厌氧沉淀器后,流入好氧处理系统。好氧处理系统分为两部分,先在调节罐内进行预曝气,然后通过提升泵进入SBR池进行完全的好氧反应。SBR法是序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor)的简称,又名间歇曝气,其主体构筑物是SBR反应池。污水在这个反应池中完成进水、反应、沉淀、排水及排除剩余污泥等工序,使处理过程大为简化。该工艺与传统的活性污泥法相比,具有占地面积小、省去二沉池、设备简单、造价低、运行可靠灵活、剩余污泥少、泥龄长、出水稳定,集厌氧、好氧于一体,集反应、沉淀于一池,去除有机物的同时进行脱氮等特点。深度处理系统作用是确保出水水质达标。采用气浮工艺及砂滤池进一步降
20、低好氧出水的悬浮物和部分COD、色度等,确保出水达标。沼气利用系统主要为阻火器,沼气贮柜,自动点火器。贮气柜作用为调节沼气量,稳定沼气压,保证沼气的正常使用。污泥处理系统主要为带式压滤机,压滤后泥饼外运做肥料,清液则回流到工艺前端进行再处理。二、工艺流程图4-1 工艺流程示意图三、工艺流程说明 1、固液分离系统固液分离系统主要是板框压滤机,用于分离粗馏塔排出的酒糟。分离出来糟渣含水率在80%左右,可做为进一步加工的原料;清液流入初沉池进行自然沉降,出水进入厌氧系统的调节罐。2、厌氧处理系统厌氧处理系统是工艺路线中最重要的组成部分,废水中大部分有机污染物在本系统处理,同时产生沼气,回收资源。 调
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