啤酒厂的废水处理工艺标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-啤酒厂的废水处理工艺摘要:近年来啤酒工业在我国发展迅速。
啤酒行业是生物食品工业中耗水量比较大的一个行业。
啤酒的生产也伴随着大量污水的排出,给环境造成了很大的威胁。
啤酒污水主要含有大量的有机物,属于高浓度有机废水,如果直接排放,降低了原料的利用率而且会对环境造成很大的压力。
本论文主要采用厌氧-好氧处理工艺来处理啤酒工厂的废水,使其达到排放标准。
整个工艺具有投资少,处理效果好,工艺简单,占地面积省,运行稳定,能耗少的的优点。
关键词: 啤酒污水; UASB; CA SS目录1引言 (1)2调查地址概况 (1)调查的时间和地点 (1)污水处理工程的设计依据 (1)设计范围 (1)设计原则 (2)3污水处理工艺流程 (2)设计原水水质指标 (2)设计出水水质指标 (2)处理工艺流程的选择 (2)处理工艺线路 (3)处理工艺所需设备 (3)4 啤酒废水处理构筑物 (4)格栅 (4)集水池 (4)泵房 (4)水力筛 (4)酸化调节池 (4)UASB反应池 (5)CASS反应池 (6)5污泥部分各处理构筑物设计 (7)集泥井 (7)污泥浓缩池 (7)污泥脱水间 (7)6 构筑物高程 (7)污水构筑物高程 (7)污泥高程 (7)7 预计处理效果及讨论 (7)处理效果 (7)讨论 (8)参考文献 (9)致谢 (11)1引言啤酒增产需要努力提高生产效率以及更加合理的使用原料。
原料费用和劳务费的增长直接影响企业盈利的增长,这使得企业经营者不得不考虑回收副产品和降低能耗。
啤酒企业还应注意工厂排放的污水会严重污染附近的河流和土地。
啤酒厂的污水来源如下图:从上图可以看出,污水的主要来源有:麦芽生产过程中的洗麦水、浸麦水、发芽降温喷雾水、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、过滤洗涤水;罐装过程洗瓶、灭菌及破瓶啤酒;冷却水和成品车间洗涤水;以及工厂员工的生活用水等等。
2 调查地址概况调查的时间和地点研究时间是2013年4月5日到5月1日。
地点是山西省洪洞县白石乡南段村。
金星啤酒集团有限公司是1995年10月以河南金星啤酒公司为核心组建的集工、贸、科研一体化的国家大型啤酒集团企业。
污水处理工程的设计依据(1)中华人民共和国污水排放标准(GB8978-1996)。
(2)啤酒行业污水处理有关资料。
(3)啤酒厂方提供的基本资料。
设计范围本工程的设计范围为:生产污水流到处理厂界开始到出水达到指标为止,内部工艺单元包括水工艺、土建、电气设备等专业内容。
设计原则(1)严格按照国家环保局的有关法规,根据排放标准使排放的污水达到指标甚至高于指标。
(2)采用先进、成熟可靠的处理工艺,最大程度提高环境效益还有经济效益。
(3)污水处理工艺能够在生产中有一定的灵活性还有可调节性,可以随着水质、水量的变化灵活应变。
(4)实际操作过程中要便于操作,管理还有维修。
节省资源成本。
3 污水处理工艺流程设计原水水质指标CODcr=1400 mg/LBOD5=800 mg/LSS=350 mg/LpH=5~11设计出水水质指标CODcr≤100 mg/LBOD5≤30 mg/LSS≤70 mg/LpH=6~9处理工艺流程的选择厌氧-好氧处理工艺是一种有效去除有机污染物并使其炭化的技术,它将有机化合物转化为二氧化碳和甲烷。
这种工艺技术不仅运转费用低,而且还可以将废水转化成沼气。
这种工艺的特点是所需反应器体积小,约为好氧处理工艺的10%~15%;产泥量也少,约为好氧工艺的10%~15%;对营养物的需求量比较低;可以小规模也可以大规模。
厌氧法的特点是不能除去碳和磷,出水一般不达标,常用的反应器有UASB、AF、FASB等,UASB反应器与其他反应器相比有以下优点:水解-好氧技术节能效果显著,且BOD/COD值增大,污水的可生化性能增加,可缩短总水力停留时间,提高处理效率,剩余污泥量少;对于UASB—好氧技术主要技术上先进可行,投资小,运行成本低,效果好,可回收能源,产出颗粒污泥产品,由一定收益;操作要求严可以看出厌氧—好氧联合处理在啤酒污水处理方面有较大优点,故啤酒污水厌氧—好氧处理技术是最好的选择。
处理工艺线路图1 啤酒污水处理工艺Figure1 Brewery Wastewater Treatment Process啤酒污水先经过格栅除去大的杂志然后进入集水池,用污水泵将污水提升到水力筛,进入调节池对水质,水量进行调节,调节池pH在~之间。
调节池中出来的水用泵连续送入UASB反应器进行厌氧消化,降低有机物浓度。
厌氧处理过程中产生的沼气被收集到沼气柜。
UASB反应器内的污水流入CASS池中进行好氧处理,而后达标出水。
来自UASB反应器、CASS反应池的剩余污泥先收集到集泥井,在由污泥提升泵提升到污泥浓缩池内被浓缩,浓缩后进入污泥脱水机房,进一步降低污泥的含水率,实现污泥的减量化。
污泥脱水后形成泥饼,装车外运处置。
处理工艺所需设备主要设备见表1。
表1 主要设备一览表Table1 Major Equipment List序号设备名称型号规格单位数量1机械格栅HF-300 栅隙15 mm台2 2污水提升泵台3Q=30 L/s H= m N= KW3固定过滤机HS120台34潜水搅拌机6-640/3-303/c/s台1 N= KW5配水泵150QW1100-15-11台3 Q=30 L/s H=15 m N= KW6加药装置AHJ-I套1 7气水分离器φ500×1800(H)mm台1 8水封器φ500×1200(H)mm台2 9沼气贮罐φ7000 mm×H6000 mm个110鼓风机DG超小型离心鼓风机台2 N= KW4 啤酒废水处理构筑物格栅说明:(1)粗格栅:包括平行的栅条,一般金属制造,主要用来除去水中较大的杂质。
(2)细格栅:平行栅条,由不锈钢制造,主要用来处理细微的悬浮物 mm)。
集水池集水池是一种小型的贮水设备,用来调节水量,贮存盈余,补充短缺,保证正常的运营。
泵房说明采用下圆上方,集水池和泵房合建,集水池在泵房下面。
计算(1)选泵前总扬程估算经过格栅水头损失为 m,集水池最低水位与所需提升经常高水位之间的高差为: m(2)出水管水头损失总出水管Q=60 L/s ,选用管径DN250,查表的v= m/s,1000i=,一根出水管,Q=30 L/s ,选用管径DN200,v= m/s,1000i=,设管总长为40 m ,局部损失占沿程的30%,则总损失为:()9.914010.30.51000m ⨯⨯+= (3)水泵扬程泵站内管线水头损失假设为 m ,考虑自由水头为 m,则水泵总扬程为:H=+++= m 取8 m 。
水力筛设计说明:过滤污水中的悬浮物。
酸化调节池设计说明主要用来调节水质、水量、水温的变化。
降低对生物设备的冲击,防止污染物沉淀。
计算(1)调节池有效容积V = QT = ×5 = m 3(2)调节池水面面积调节池有效水深取米,超高米,则 21041.65189.45.5V A m H === (3)调节池的长度取调节池宽度为15 m ,长为13 m ,池的实际尺寸为:长×宽×高=15 m×13 m×6 m = 1170 m 3。
(4)调节池的搅拌器使污水混合均匀,调节池下设潜水搅拌机,选型6-640/3-303/c/s1台UASB 反应池设计说明:由进水分配系统、反应区、三相分离区、出水系统、排泥系统沼气收集系统组成。
有以下优点:(1)沉降性能好,不需要设计沉淀池(2)结构简单,造价优惠(3)过程中产生气体,对污泥产生搅拌,不需要搅拌池(4)污泥浓度高,不会停留很长时间计算(1)配水系统设计本系统设计为圆形布水器,进水方式采用连续进水的运行方式。
(2)出水系统均匀的排除出水时反应器均匀稳定运行的关键,通常每个单元三相分离器设一个出水槽。
本设计采用锯齿形出水槽,槽宽 m,槽高 m。
(3)浮渣清除系统沉淀区页面的浮渣层可用刮渣机清除,在气室内形成的浮渣可定期进行沼气反冲的方法,需要设置循环水泵。
(4)排泥系统设计在UASB三相分离器底部设置一个排泥口,每天排泥一次。
(5)产气量计算每日产气量:2325×××3000×10-3=d。
CASS反应池设计说明CASS工艺是SBR工艺的发展,前身是ICEAS,由预反应区和主反应区组成。
预反应区控制在缺氧状态,因此提高了对难降解有机物的去除效果,与传统的活性污泥法相比,有以下优点:(1)建设费用低,省去了初沉池、二沉池及污泥回流设备。
(2)运行费用低,节能效果显著。
(3)有机物去除率高,出水水质好,具有良好的脱氮除磷功能。
(4)管理简单,运行可靠,不易发生污泥膨胀。
(5)污泥产量低,性质稳定,便于进一步处理与处置。
产泥量以及排泥系统(1) CASS池产泥量:CASS池的剩余污泥主要来自微生物代谢的增值污泥,还有很少部分由进水悬浮物沉淀形成。
(2)排泥系统:每池池底坡向排泥坡度i = ,池出水端池底设(××)m3排泥坑一个,每池排泥坑中接出泥管DN200一根。
布气系统单个反应池平面面积为40×10,设423个气器。
选择QMZM-300盘式膜片式曝气器。
其技术参数见表2,表2 QMZM-300盘式膜片式曝气器技术参数Table2 QMZM-300 disc diaphragm aerator technical parameters 型号 工作通气量 服务面积 氧利用率 淹没深度 供气量 QMZM-300 2~8 m 3/h·个~ m 2/h·个35%~59%4~8 mm 3/h鼓风机房布置选用两台DG 超小型离心鼓风机,,供气量大时,两台一起工作,供气量小时,一用一备。
5污泥部分各处理构筑物设计 集泥井污水处理系统各构筑物所产生的污泥每日排泥一次,集中到集泥井,然后在由污泥泵打到污泥浓缩池。
污泥浓缩池为间歇运行,运行周期为24 h ,其中各构筑物排泥、污泥泵抽送污泥时间为~ h ,污泥浓缩时间为 h ,浓缩池排水时间为 h ,闲置时间为~ h 。
污泥浓缩池用来设计污泥量,啤酒污水处理过程产生的污泥来自以下几部分: (1)UASB 反应器,Q 1 = m 3/d,含水率98% ; (2)CASS 反应器,Q 2 = m 3/d,含水率99% ;总污泥量为:Q = Q 1 + Q 2 = m 3/d ,设计中取70 m 3/d 。
污泥脱水间设计泥量,浓缩后污泥含水率为96% ;浓缩后污泥体积:110098V 7010096-=-= 35 m 3/d 。