白酒酿造废水处理方案2013年3月目录1白酒酿造废水来源及特点 (1)2设计规模及进出水水质 (1)2.1污水来源 (1)2.2设计水量 (1)2.3设计进出水水质 (1)3污水处理系统工艺 (2)3.1水质特点分析 (2)3.2污水处理工艺技术确定 (2)3.2.1物化处理工艺 (2)3.2.2生化处理工艺 (3)3.2.3深度处理工艺 (5)3.4工艺流程简述 (6)3.5工艺流程图 (6)3.6处理效果预测 (8)4主要处理构筑物及设备 (10)4.1高浓度废水格栅渠 (10)4.2调节池 (10)4.3其他废水格栅渠 (11)4.4集水井 (11)4.5隔油调节池 (12)4.6混凝沉淀池1 (13)4.7水解酸化池 (14)4.8一级UASB池 (15)4.9中间水池 (16)4.10二级UASB池 (16)4.11A/O池 (18)4.12二沉池 (19)4.13混凝沉淀池2 (19)4.14污泥池 (20)4.15综合间 (21)5配套专业设计 (24)5.1总图 (24)5.1.1平面布置 (24)5.1.2竖面布置 (24)5.1.3厂区绿化建议 (25)5.2建筑与结构设计 (25)5.2.1设计原则 (25)5.2.2结构设计 (25)5.2.3主要工程材料 (25)5.3电气设计 (26)6劳动安全卫生及防火设计 (26)6.1劳动安全卫生 (27)6.1.1主要危害分析 (27)6.1.2安全卫生防范措施 (27)6.2建筑防火设计 (28)1白酒酿造废水来源及特点我国白酒生产大多以高粱、小麦和玉米作为原辅材料,经过四道基本工序(原料预处理,糖化发酵、蒸馏出酒、装瓶)酿制而成。
白酒的生产工艺有固态发酵法、半固态发酵法以及液态发酵法等。
白酒生产工艺不同,但废水均为间歇式排放,废水主要以后以下几个来源:酿制车间的冷却水、蒸馏操作工具冲洗水、蒸馏锅底水、蒸馏工段地面冲洗水以及发酵池渗沥水等;地下酒库渗漏水;灌装车间酒瓶清洗水;“下沙”、“糙沙”工艺过程中原料冲洗、浸泡排放水等。
白酒废水指从生产到储存陈化过程中所产生的工业废水,可分为两部分:一部分为高浓度废水,所含有机物浓度非常高,如蒸馏锅底水、发酵池盲沟水、蒸馏工段地面冲洗水、地下酒窖渗漏水、“下沙”与“糙沙”工艺排放水等;器COD高达100000mg/L 左右,BOD5高达50000mg/L左右。
高浓度废水污染严重,含有醇类、酸类和脂类等有机物,但高浓度废水占比较少,占排水量的5%左右,应与低浓度废水分开收集处理。
2设计规模及进出水水质2.1污水来源污水站污水主要来自于生产污水,可分为以下两类:(1)高浓度曲酒底锅水;(2)淋浴、冲厕、食堂及锅炉废水等其他废水。
2.2设计水量总水量为1000m3/d,设计处理废水量为1000m3/d,废水每天连续运行24h。
其中:(1)高浓度曲酒底锅水:水量550m3/d;(2)淋浴、冲厕、食堂及锅炉废水等其他废水:水量450m3/d;2.3设计进出水水质(1)设计进水水质设计进水水质按照业主提供的数据以及结合我公司多年的水处理经验,本工程设计进水指标见表2.1:表2.1设计进水水质单位:mg/L(pH除外)(2)设计出水水质根据业主要求,本项目废水经厂区污水处理站处理后执行的具体水质指标见表2.2:表2.2设计出水水质单位:mg/L(pH除外)3污水处理系统工艺3.1水质特点分析根据我司近几年的工程运行经验,酿酒污水主要有以下特点:(1)悬浮物高,底锅水含有大量的酒糟、谷物的外皮、稻壳;(2)底锅水中COD浓度高,但可生化性较好;(3)废水NH3-N和总氮含量高;(4)磷含量较高3.2污水处理工艺技术确定综合考虑锅底水含有大量的酒糟、谷物的外皮、稻壳,我司拟采用“转鼓格栅+滚筒过滤机”去除杂物,防止谷物稻壳、外皮堵塞污水处理设备;由于废水中含有大量的磷,考虑采用物化除磷;考虑到污水的高浓度COD,采用“两级厌氧+A/O”,产生的沼气收集后送至锅炉,后经过A/O处理后,可达标排放。
3.2.1物化处理工艺本方案考虑先采用经济有效的物化法对生产废水进行预处理,再进行生化处理。
预处理阶段主要去除废水中的悬浮固体颗粒、大部分的磷酸盐,并调节水质水量。
3.2.1.1概述污水处理的物化法有混凝法、化学沉淀法、氧化法、吸附法等等。
混凝法为污水处理常用工艺,主要用于去除水中悬浮物;氧化法为向废水中加入氧化剂,改变废水中有机物的分子结构等,使难生物降解的物质转变为可生物降解;吸附法为利用多孔性的固体物质吸附水中污染物到固体物质表面,从而去除污染物的方法。
3.2.1.2混凝沉淀混凝法,是水处理的一种重要方法,用以去除水中细小的悬浮物和胶体污染物质。
大颗粒的悬浮固体由于受是重力的作用而下沉,可以用沉淀等方法除去。
但是,微小粒径的悬浮固体和胶体,能在水中长期保持分散悬浮状态,即使静置数小时以上,也不会自然沉降。
混凝的原理就在于投加各种药剂来破坏这种稳定,从而达到去除目的。
其基本原理是:废水中的微小悬浮物和胶体粒子很难用沉淀方法除去,它们在水中能够长期保持分散的悬浮状态而不自然沉降,具有一定的稳定性。
混凝法就是向水中加入混凝剂(例如PAC、PAM等)来破坏这些细小粒子的稳定性。
首先使其互相接触而聚集在一起,然后形成絮状物并下沉分离的处理方法。
前者称为凝聚,后者称为絮凝,一般将这二个过程通称为混凝。
具体地说,凝聚是指使胶体脱稳并聚集为微小絮粒的过程,而絮凝是使微絮粒通过吸附、卷带和架桥而形成更大的聚体的过程。
然后通过沉淀的方法除去。
混凝法的优点是:设备费用低、处理效果好,操作管理简单。
3.2.2生化处理工艺3.2.2.1概述本项目工业废水在经物化预处理后,废水中污染物浓度仍然较高,若生化处理段仅采用单一生化处理方式,恐难达到出水标准。
考虑到物化出水浓度还相对较高,生化拟采用两级厌氧反应进一步降解COD,再进行好氧生化处理,既降低生化反应阶段的处理难度,也有效提高生化反应效率。
根据以上思路,并考虑脱氮效果,本工程采用两相厌氧法和A/O相结合的生化工艺。
两相厌氧法、A/O工艺简述如下:3.2.2.2UAS法UASB是20世纪七十年代初有荷兰Wageningen农业大学Lettinga等人首先提出来的,在国内外已得到广泛应用。
(1)UASB反应器UASB由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。
在底部反应区内存留大量厌氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。
要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触,污泥中的微生物分解污水中的有机物,把它转化为沼气。
沼气以微小气泡形式不断放出,微小气泡在上升过程中,不断合并,逐渐形成较大的气泡,在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器,沼气碰到分离器下部的反射板时,折向反射板的四周,然后穿过水层进入气室,集中在气室沼气,用导管导出,固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区,污水中的污泥发生絮凝,颗粒逐渐增大,并在重力作用下沉降。
沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内,使反应区内积累大量的污泥,与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。
(2)UASB工艺特点:①反应器内污泥浓度高,平均浓度可达20-40gVSS/L;②容积负荷高,水力停留时间短,但容积负荷的大小与进入的废水水质、浓度等有关;③反应器内无混合搅拌设备,靠布水器的冲击力和发酵产生的沼气上升,使用污泥层的污泥处于悬浮状态;④污泥床内不装填料作载体,节省造价,避免填料层发生堵塞。
3.2.2.3A/O工艺A/O法相对于CASS和氧化沟法,其出水水质稳定,管理简便,更适用于小型污水处理站,本工程推荐采用A/O法。
A/O法即为缺氧/好氧两段生化处理工艺,是国外20世纪七十年代末开发出来的一种污水处理工艺。
A段池又称为缺氧池,或水解池。
由于污水有机物浓度高,微生物处于缺氧状态,此时微生物为兼性微生物。
A级池不仅具有一定的有机物去除功能,且可减轻后续好氧池的有机负荷。
在O段池又称好氧池主要在好氧微生物作用下,将有机物分解成CO2和H2O的作用。
A/O生物工艺是由缺氧和好氧两部分反应组成的污水生物处理系统。
污水中的氨氮,在充氧的条件下(O段),被硝化菌硝化为硝态氮,再将硝态氮回流至A段,在缺氧条件下,通过兼性厌氧反硝化菌作用,以污水中有机物作为电子供体,硝态氮作为电子受体,使硝态氮被还原为无污染的氮气逸入大气,从而达到最终去除碳和脱氮的目的。
硝化反应:NH4++2O2→NO3-+2H++H2O反硝化反应:6NO3-+5CH3OH(有机物)→5CO2↑+7H2O+6OH-+3N2↑A/O工艺具有如下优点:1、A段工艺可使污水中的大分子、难降解的有机物,变成小分子有机物,可以开环开链、从而能提高BOD5/COD cr比值,提高污水的可生化性能;2、A段工艺还可同时完成反硝化,硝态氮中的氧能使污水中有机物氧化分解,使A/O流程的BOD5去除率远比普通活性污泥法高。
本处理流程中A/O池采用膜法。
生物接触氧化法是介于活性污泥法与生物滤池之间的生物挂膜工艺,可以说是具有活性污泥法特点的生物膜法,兼具两者的优点。
接触氧化池内设有填料,已充氧的污水浸没全部填料,并以一定的流速流经填料。
部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面,部分则是絮状悬浮生长于水中,它兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。
采用曝气生物接触氧化池有以下5个优点:①由于曝气,在池内形成液固气三相共存体系,有利于氧的转移,溶解氧充沛,适于微生物存活物增值。
在生物膜上能形成稳定的生态系统和食物链。
②填料表面全为生物膜所布满,形成了生物膜的主体结构,由于丝状菌的大量增生,形成一个呈立体结构的密集生物网,污水在其中通过起到类似“过滤”的左右,能够有效的提高净化效果。
③生物膜表面不断地接受曝气吹脱,有利于保持生物膜的活性,抑制厌氧膜的增殖,也宜于提高氧的利用率,保持较高浓度的活性生物量,因此生物接触氧化处理技术能够接受较高的有机负荷率,处理效率较高,有利于缩小池容,减少占地面积。
④对冲击负荷有较强的适应能力;操作简单、运行方便、易于维护管理,不产生污泥膨胀现象。
⑤污泥生成量少。
3.2.3深度处理工艺考虑到酿酒废水中TP含量较高且含有色度,深度处理采用混凝沉淀,加药除磷除色度,保证出水达标。
3.4工艺流程简述淋浴、冲厕、食堂及锅炉废水等其他废水经过格栅渠1进入调节池,调节水质水量,调节池内设有穿孔曝气,搅拌均匀泵至A池。
底锅水进入格栅渠2经转鼓格栅去除去除废水中谷物的外皮、外壳以及细小悬浮物和颗粒物后流入集水井,再泵至滚筒过滤机,再次去除废水中谷物的外皮、外壳等,后流入隔油调节池,隔油调节池前段设置隔油段去除废水中浮油,池内设空气搅拌,废水搅拌均匀后由泵提升至混凝沉淀池1,投加碱调节pH至5左右,投加FeCl3生成FePO4沉淀,再投加PAM生成大的絮体后经沉淀池沉淀,上清液流入水解调节池,水解酸化池内设空气搅拌和蒸汽管道,投加碱调节pH 至6.5左右,冬季通过蒸汽加热水温至33℃左右,由泵提升至一级UASB进行厌氧氧化,出水部分回流至水解酸化池用来调节进水pH,剩余自流至中间水池,中间水池内也设置空气管和蒸汽管,用来调节进入二级UASB的水质和水量,废水由泵提升至二级UASB,出水流入A/O池,与其他废水在A池混合,经缺氧处理后的废水自流进入好氧池,好氧池利用好氧菌去除污水中有机物,污水COD、NH3-N,TP等大大降低,A/O 池均采用膜法,内设组合填料,罗茨鼓风机供气去除废水中的COD、氨氮和磷,出水流入二沉池进行固液分离,上清液自流进混凝沉淀池2,投加PAC和PAM以及脱色剂,进行深度除磷,确保出水色度达标,混凝沉淀池2上清液出水经监测水池达标排放。