本科毕业设计--啤酒厂1000m3d啤酒废水处理工程设计.doc
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1、毕 业 设 计(论 文) 题目 徐州第二啤酒厂1000m3/d啤酒废水处理工程设计 姓 名 系 (部)环境工程与化学系专 业 环境监测与治理技术徐州第二啤酒厂1000m3/d啤酒废水处理工程设计摘 要本设计为徐州第二啤酒厂废水处理设计。设计程度为初步设计。啤酒废水水质的主要特点是含有大量的有机物,属有机废水,故其化学需氧量也较大。经分析知该处理水质属易生物降解又无明显毒性的废水,可采用两级生物处理以使出水达标。一级处理主要采用物理法,用来去除污水中的悬浮物质和无机物。二级处理主要采用生物法,包括厌氧生物处理法中的水解酸化法和好氧生物处理法中的接触氧化法,可有效去除污水中的BOD、COD。本设计
2、工艺流程为:啤酒废水 格栅 调节沉淀池提升泵房水解酸化池中沉池接触氧化池 二沉池处理水整个工艺具有总投资少,处理效果好,工艺简单,占地面积省,运行稳定,能耗少的优点。关键词:啤酒废水处理,有机废水,水解酸化法,接触氧化法 英文题目ABSTRACTThis design is the second beer plant of Xu Zhou beer waste water treatment. The degree of the design is in a preliminary phase. The main distinguishing feature of the beer waste
3、 water is that it contains the massive organic matters, so it belongs to the organic waste water. After the analysis, the quality of this processing water belongs to the waste water that easy biology degrade and not have the obvious poison, could use two levels of biological treatments to cause the
4、water drained meet the designated standard. First level of processing mainly uses the physical methods, which removes the suspended matter and the inorganic substance in the sewage. Second levels of processing mainly uses the biology methods, consists of Hydrolytic acidification pond of demand oxyge
5、n biology methods and Contact oxidation pond of anaerobic oxygen biology methods, which could remove BOD, COD in the waste water. The technological process of this design is:Beer waste water Screens Regulates precipitating tank To upgrade the pumping station Hydrolytic acidification pondIn the sedim
6、entation tankIn the sedimentation tankSecondary sedimentation tankTreatment water The entire technological process have the characteristics of lower investment, good treatment effect, easy technology process,using small area, running steady, and consuming lower energy.KEY WORDS: Beer waste water tre
7、atment,organic waste water Hydrolytic acidification pond ,Contact oxidation pond 2目录前言1第1章 概述21.1研究目的与意义21.2. 国内外研究现状21.3. 拟采用流程31.3.1啤酒废水的来源及其特点31.3.2. 啤酒生产废水的特点41.4. 本次设计的相关资料131.4.1. 简述131.4.2水量、水质资料131.4.3. 地质资料131.4.4. 用地资料14第2章 设计计算152.1. 格栅的设计计算:152.1.1设计说明:152.1.2设计参数:152.1.3. 设计计算:152.2. 水解
8、酸化池的设计计算:172.2.1设计水解酸化池的作用172.2.2酸化水解池设计计算说明182.2.3 酸化水解池设计计算192.3. 接触氧化池的设计计算222.3.1. 概述222.3.2设计计算232.4. 二沉池的设计计算272.4.1. 设计说明:272.4.2. 设计参数:272.4.3. 设计计算:28第3章 工程概算30结论35谢 辞36参考文献37外文翻译38前言水是生命之源,是人类赖以生存和发展的物质基础,是不可替代的宝贵资源。我国却是一个水资源十分短缺的国家,人均水资源占有量仅为世界平均水平的四分之一,严重制约着我国社会主义经济的发展。经济的腾飞是以环境的代价为前提的。随
9、着近代我国社会主义经济的腾飞,社会主义工业呈现飞速发展,水资源污染尤其是工业废水污染也严重恶化。工业废水的污染以其污染大、污染物浓度高、废水排放量大、废水中含有多种有毒有害物质、废水成分复杂以及水量变化大等特点而成为目前我们所面临的主要问题。80年代以来,我国啤酒工业得到迅速发展,到目前我国啤酒生产厂已有800多家,据1996年统计我国啤酒产量达1 650万t,既成为世界啤酒生产大国,又成为较高浓度有机物污染大户,啤酒废水的排放和对环境的污染已成为突出问题,引起了各有关部门的重视。啤酒废水主要来自麦芽车间(浸麦废水),糖化车间(糖化,过滤洗涤废水),发酵车间(发酵罐洗涤,过滤洗涤废水),灌装车
10、间(洗瓶,灭菌废水及瓶子破碎流出的啤酒)以及生产用冷却废水等。该废水中主要含糖类,醇类等有机物,有机物浓度较高,虽然无毒,但易于腐败,排入水体要消耗大量的溶解氧,对水体环境造成严重危害。啤酒废水的水质和水量在不同季节有一定差别,处于高峰流量时的啤酒废水,有机物含量也处于高峰。鉴于啤酒废水自身的特性,啤酒废水不能直接排入水体,据统计,啤酒厂工业废水如不经处理,每生产100吨啤酒所排放出的BOD值相当于14000人生活污水的BOD值,悬浮固体SS值相当于8000人生活污水的SS,其污染程度相当严重。基于水污染的危害性和严重性,以保护环境为宗旨,以达到国家废水排放标准为目的来设计啤酒废水处理工艺是啤
11、酒生产厂废水处理部门一项刻不容缓的重任!第1章 概述1.1研究目的与意义水是生命之源,是人类赖以生存和发展的物质基础,是不可替代的宝贵资源。我国却是一个水资源十分短缺的国家,人均水资源占有量仅为世界平均水平的四分之一,严重制约着我国社会主义经济的发展。经济的腾飞是以环境的代价为前提的。随着近代我国社会主义经济的腾飞,社会主义工业呈现飞速发展,水资源污染尤其是工业废水污染也严重恶化。工业废水的污染以其污染大、污染物浓度高、废水排放量大、废水中含有多种有毒有害物质、废水成分复杂以及水量变化大等特点而成为目前我们所面临的主要问题。80年代以来,我国啤酒工业得到迅速发展,到目前我国啤酒生产厂已有800
12、多家,据1996年统计我国啤酒产量达1 650万t,既成为世界啤酒生产大国,又成为较高浓度有机物污染大户,啤酒废水的排放和对环境的污染已成为突出问题,引起了各有关部门的重视。啤酒废水主要来自麦芽车间(浸麦废水),糖化车间(糖化,过滤洗涤废水),发酵车间(发酵罐洗涤,过滤洗涤废水),灌装车间(洗瓶,灭菌废水及瓶子破碎流出的啤酒)以及生产用冷却废水等。该废水中主要含糖类,醇类等有机物,有机物浓度较高,虽然无毒,但易于腐败,排入水体要消耗大量的溶解氧,对水体环境造成严重危害。啤酒废水的水质和水量在不同季节有一定差别,处于高峰流量时的啤酒废水,有机物含量也处于高峰。鉴于啤酒废水自身的特性,啤酒废水不能
13、直接排入水体,据统计,啤酒厂工业废水如不经处理,每生产100吨啤酒所排放出的BOD值相当于14000人生活污水的BOD值,悬浮固体SS值相当于8000人生活污水的SS,其污染程度相当严重。基于水污染的危害性和严重性,以保护环境为宗旨,以达到国家废水排放标准为目的来设计啤酒废水处理工艺是啤酒生产厂废水处理部门一项刻不容缓的重任!1.2. 国内外研究现状“七五”以来,我国对啤酒废水的处理工艺和技术进行了大量的研究和探索,特别是轻工业系统的设计院和科研单位,对啤酒废水的处理进行了各方面的试验、研究和实践,取得了行之有效的成功经验,逐渐形成了以生化为主、生化与物化相结合的处理工艺。生化法中常用的有活性
14、污泥法、生物膜法、厌氧与好氧相结合法、水解酸化与SBR相组合等各种处理工艺。这些处理方法与工艺各有其特点和不足之处,但各自都有较为成功的经验。目前还有不少新的处理方法和工艺优化组合正在试验和研究,有的已取得了理想的成效,不久将应用于实践。尽管目前污水处理技术众多, 但其发展目标是一致的,即以发展绿色技术、实现资源可持续开发利用和生态安全为目标。根据国内外研究动向,啤酒废水处理技术发展趋势将表现在以下几个方面:(1) 充分利用新技术对现有的啤酒废水处理工艺进行因地制宜的技术改造,采用高效节能的生物反应器。(2) 实行污水规模化集中处理,可免除重复性设备投资,易于采用新技术。(3) 啤酒废水中含有
15、多种有用物质,在处理前应尽量回收有用的固体物质,经加工后作饲料添加剂或药品,在处理时应多考虑变废为宝,提高经济效益。(4) 针对啤酒废水中有机物含量高、生物降解性差的特点,同时考虑能源紧张的形势, 主要采用厌氧-好氧联合技术,并将产生的污泥干化后作肥料使用。(5) 当前全球水资源紧张已成为世界关注的焦点,而啤酒废水有害无毒,如能将其净化后回收利用, 可达到节约水资源的目的。(6) 在污水处理中实行自动化控制技术,实现反应器自控管理, 将节省人力。(7) 开发生物基因技术在环保领域的应用,向着节能、回收有用物质的方向发展。1.3. 拟采用流程 1.3.1啤酒废水的来源及其特点1 . 啤酒废水的来
16、源啤酒的废水主要来源于:麦芽生产过程的洗麦水、浸买水、麦槽水、洗涤水、凝固物洗涤水;糖化过程的糖化、过滤洗涤水;发酵过程的发酵罐洗涤、过滤洗涤废水;罐装过程洗瓶、灭菌和破瓶啤酒废水;冷却车间和成品车间洗涤水。1.3.2. 啤酒生产废水的特点啤酒生产过程用水量很大,特别是酿造,罐装工序过程,由于大量使用新鲜水,相应产生大量废水。由于啤酒的生产工序较多,不同的啤酒厂生产过程每吨酒的耗水量和水质相差较大.国内每吨啤酒从糖化到灌装总耗水1020吨。啤酒废水可分为以下几类:(1)清洁废水冷冻机、麦汁和发酵冷却水等,这些水基本未受污染。(2)清洗废水 如清洗生产装置废水、漂洗酵母水、洗瓶机初期洗涤水、酒罐
17、消毒废水、巴斯德杀毒喷淋水和地面冲洗水等,这类废水受到不同程度的有机污染。冲洗废渣水,如麦糟液、冷热凝固物、酒花糟、剩余酵母、酒泥、滤酒渣和残碱性洗涤液等,这类废水中含有大量的悬浮固体有机物。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。此外,糖化过程还要排出酒花糟、 热凝固物等大量悬浮物。(3)装酒废水 在灌装酒时,机器的跑冒滴漏时有发生,还经常冒酒,废水中掺入大量残酒。喷淋时由于用热水喷淋,啤酒升温引起瓶内压力增大,“炸瓶”现象时有发生,所以,在大量啤酒洒散在喷淋水中,循环使用喷淋水为防止生物污染而加入防腐剂,因此被更换下来
18、的废喷淋水含防腐剂成分。(4)洗瓶废水 清洗瓶子时先用碱液洗涤剂浸泡,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、浆纸、燃料、浆糊、残酒和泥砂等。碱性洗涤剂的更换,更换时若是直接排入下水道可以使啤酒废水呈碱性。因此废碱性洗涤剂应先进入调节池沉淀装置进行单独处理。所以可以考虑将洗瓶废水的排出液经处理后储存起来,用来调节废水的pH值。这样可以节省污水处理的药剂用量。1.3.3. 工艺流程本设计整个工艺方案为:二沉池中沉池水解酸化池调节池机械浓缩脱水车间接触氧化池提升泵房鼓风机房格栅外排回流污泥剩余污泥回流污泥 空气污水污泥污泥外排图1-2 废水处理工艺流程图说明:本设计污水经格栅进入调
19、节池,污泥至脱水车间,污水经提升泵提至水解酸化池,经酸化之后进入初沉池沉淀,部分污泥至脱水车间,部分回流至水解酸化池,污水经沉淀后进入接触氧化池进行好氧处理,风机鼓入空气,污水经好氧处理后进入二沉池,经沉淀后排出,部分污泥至脱水车间,部分回流至接触氧化池。第2章 设计计算 2.1. 格栅的设计计算:2.1.1设计说明:格栅是一组平行的金属栅条制成的框架,斜置成450C750C于废水经过的渠道上,当废水流过时,块状的污染物即被栅条截流,而从废水中除去,它是一种对后续处理构筑物或提升泵房站有保护作用的预处理设备。2.1.2设计参数:型式:平面型,倾斜安装机械格栅设计流量:Q=0.012m/s设计参
20、数:过栅流速v10.6m/s,栅条宽度s0.02m,格栅净间距b=0.016m栅前部分长度为0.5m, 格栅安装倾角采用60单位栅渣量W10.05m3/103m3污水 栅前水深 h=0.1m栅前水深与市政管网接入污水处理厂管道规格相适应2.1.3. 设计计算:图1-2 格栅的简图(1)栅条间隙数(n) 则栅条间隙数取n=12式中: Q 设计流量,m3/s 格栅倾角,度 B 栅条间隙,m h栅前水深,m V 过栅流速,m/s(2)格栅槽总宽度(B) B=S(n-1)+bn=0.02(12-1)+0.01612=0.412m式中:S格条宽度,m n格栅间隙数 b栅条间隙,m(3)进水渠道渐宽部分长
21、度l1设进水渠道宽;渐宽部分展开角为20式中: B栅槽宽度,m B1进水渠道宽度,m 进水渠展开角度(4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(l2)(5)过栅水头损失(h1) 设栅条断面为锐边矩形断面 式中: K系数,水头损失增大倍数 系数,与断面形状有关 S格条宽度,m d栅条净隙,mm v过栅流速,m/s 格栅倾角,度(6)栅后槽总高度(L)取栅前渠道超高h2=0.3m;栅前槽高H1=0.1+0.3=0.4m(7)、栅槽的总长度(L)式中:L1栅前渐宽部分的长度,(m);L2栅后收缩段的长度,m);进水渠渐宽段张开的角度采用20度;B1格栅槽宽度,(m)。(8)每日栅渣量(W)设生活污水总
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