啤酒废水处理工艺设计毕业设计

啤酒废水处理工艺设计毕业设计内容摘要：

应用中取得了很大的成功 , 但 UASB 的传质过程并不理想 ,进一步提高有机负荷受到了限制。 为了使厌氧反应器中进水和污泥之间的接触更加充分 ,导致了第三代厌氧反应器的开发和应用。 EGSB 反应器实际上是改进的 UASB 反应器 ,运行中维持高的上升流速 (6～ 12 m/h) ,使颗粒处于悬浮状态 ,同时也可以采用较高的反应器和采用出水回流以获得高的搅拌强度 ,从而保证进水与污泥颗粒的充分接触 ,这样可获得比“通常” UASB 反应器好的运行结果。 据杨云龙等人报道 , EGSB 受 SS 的影响较小 ,只要 SS 的沉速 反应器内的上升流速 (3～ 10 m/h) ,SS 就能通过污泥区得以去除 ,而 UASB 最大上升流速为 1 m/h ,易受 SS 的影响。 但据左剑恶等人报道 ,EGSB 反应器不适合处理含悬浮物的废水。 与 UASB 相比 ,EGSB 对布水系统要求较为宽松 ,但对三相分离器要求则更为严格。 HRT为 h ,进水 CODCr为 420～ 3 690 mg/ L时 ,EGSB 反应器的 CODCr 去除率能维持在 90. 38 %以上 ,即使是对于 200 mg/ L 左右的超低浓度 ,CODCr去除率也能高达 85 %～ 90 %。 因此可考虑采用两级 EGSB 反应器对中等浓度啤酒废水达标处理。 进水 CODCr 450 mg/ L 左右 , HRT 缩短至 0. 7 h时 ,EGSB 反应器仍能获得 84. 96 %的高 CODCr去除率 ,有机负荷高达 30. 21 kg CODCr / (m3 d)。 与 UASB 反应器相比 ,EGSB 反应器具有启动周期短、容积负荷率提高速率快等特点。 在 COD 去除率均为 86 %左右时 , EGSB 反应器最大容积负荷率达到 g COD L1d1 ,而 UASB 反应器的最大容积负荷率仅为 g COD L1d1, EGSB 反应器比 UASB 反应器有着更高的处理效能。 当处理较低浓度 (500～ 1500 mg COD L1) 废水时 ,EGSB 反应器容积负荷率达到 g COD L1d1,CODCr去除率达到 % ,比 UASB 反应器具有更高的容积负荷率和 COD 去除率 ,表明了其在处理低浓度废水方面较好的应用前景。 EGSB 反应器比 UASB 反应器具有更强的抗温度和进水 pH 值变化的能力 ,且其系统处理效果恢复也更快。 目前 ,UASB 反应器在啤酒废水处理中已经发挥了重要的作用 ,而作为对 UASB 反应器改进的 EGSB反应器 ,在处理各种浓度的有机废水方面有着别的厌氧反应器所不可比拟的优势 ,处理范围更广。 同时 ,EGSB 可以采用较大的高径比 ,占地面积更小 ,投资更省 ,在相同费用下 ,因而更具有市场竞争力。 IC 反应器 内循环 ( Intenal Circulation , IC) 厌氧反应器于 20 世纪 80 年代中期由荷兰 PAQUES 公司开发成功 ,被认为是第三代厌氧生化反应器的代表工艺之一。 IC 反应器实际上是由底部和上部 2 个 UASB反应器串联叠加而成 ,下部为高负荷区 ,上部为低负荷区 ,利用沼气上升带动污泥循环。 IC 工艺在国外应用以欧洲较为普遍 ,国内沈阳、上海率先采用了 IC工艺处理啤酒废水。 以沈阳华润雪花啤酒有限公司采用的 IC 反应器为例 ,反应器高 16 m ,有效容积 70 m179。 ,处理 CODCr 平均浓度为 4 300 mg/L的啤酒废水 400 m179。 /d ,CODCr去除率稳定在 80 % ,容积负荷高达 25～30 kg/(m3 d)。 研究的主攻方向 (1) 实践证明 ,厌氧 好氧串联工艺在啤酒处理工艺中具有优势 ,是我国啤酒废水治理工艺采用或整改的方向。 同时对啤酒废水采用清浊分流 ,高浓度废水采用厌氧 (如 UASB) 工艺预处理后与低浓度废水混合进入好氧处理系统 ,更易达到环境效益与经济效益的统一。 (2) 在条件允许的情况下 ,尽可能选用先进的污水治理技术。 同时要充分考虑到工艺、设备、资金、场地、人员素质 ,所处地理环境及气候条件等因素 ,灵活选择适宜自己厂家特点的技术方法。 (3) 对啤酒企业来说 ,不仅要重视废水处理工艺技术本身 ,而且要对处理设施的运行管理引起足够的重视。 先进科学的管理也可以作为一种技术作用于工艺本身 ,使其发挥出应有的作用。 五、 主要研究内容，需重点研究的问题及解决思路 研究的主要内容 ，根据研究结果选择合理设计工艺线路。 ，设备工艺布置图等。 重点研究的问题 1 .改造完善主工艺流程，设计污水处理能力为 2 104m3/d，按重力混凝沉降流程进行设备设计配套，满足污水处理量和回注水质的要求。 ，提高药剂的利用效率；根据处理水量实现加药系统的自动控制。 、沉降系统，使除油、沉降分布运行，提高除油、去污处理效果，为后面过滤系统正常运行奠定基础。 ，提高过滤器的过滤能力，以保证注 水站内金属过滤器进口水质，满足不同区块对注水水质的要求。 六、 完成毕业设计所需具备的工作条件及解决的办法 （ 1） 查阅文献资料 ， 利用 计算机搜索最新相关期刊，书籍； （ 2） 收集有关物性计算参数和企业生产数据 ； （ 3） 使用绘图软件 AutoCAD、 CAXA 和绘图仪 (上机时数约 60 小时 )； （ 4） 使用 计算工具进行数学计算，同时使用 Office 办公软件编辑毕业论文 ； （ 5） 工具书 ： 化 学工程手册 、化工工艺设计手册、 化工物性手册 、英汉汉英化学化工词汇等。 七、 工作的主要阶段、进度与时间安排 第一阶段（ ～ ）： 收集资料，完成开题报告并提交指导老师审阅。 第二阶段（ ～ ）： 开题报告答辩、整改及争议答辩。 第三阶段（ ～ ）： 开展设计并完成设计一稿 ． 第四阶段（ ～ ）： 完成工程图设计与工程图绘制电子版等图纸文件。 第五阶段（ ～ ）： 提交设计二稿由指导教师对设计、译文进行二次修改得第三稿，将三稿的全套资料整理打印装订成册后装袋，并提交评阅老师评阅。 第六阶段（ ～ ）： 制作幻灯片，准备毕业答辩。 八、 指导教师意见 啤酒废水处理 工艺 设计文献综述 摘要 ： 本文系统地介绍了近年来国内啤酒废水处理技术的应用现状 ,通过调查分析 ,对目前国内应用比较广泛的成熟工艺的优缺点进行了介绍 ,并作了简要的比较和探讨 ,最后指出了啤酒废水处理技术的应用趋势。 分析啤酒生产中废水产生的环节、污染物及主要污染来源 , 并从好氧、厌氧生物处理两方面介绍了目前我国啤酒废水的主要处理技术及应用效果。 关键词 : 啤酒废水 ； 生化处理； 啤酒废水； 厌氧处理 ；好氧处理 ；厌氧 好氧工艺 ；进展 啤酒是当今风靡世界最流行的饮料之一 , 早在 4500 年前 , 啤酒就在古埃及问世 , 它略含苦味 , 富含营养 , 素有液体面包之称 , 已被国际营养会议推荐为营养食品之一。 近年来 , 随着人民生活水平的提高 , 我国啤酒消费量急剧增大。 我国啤酒厂的吨酒耗水量较大 , 一般为 10～ 20t/ t 啤酒 , 部分厂家可达 8～12t/ t 啤酒 , 废水排放量接近于耗水量的 90 %。 啤酒废水的主要特点是 BOD5/CODCr 值高 ,有害无毒 ,可生化性好 ,所以生化法是啤酒废水处理的首要方法。 我国对啤酒废水在治理技术上逐渐形成了以生化为主 ,生化和物化相结合的处理工艺。 生化法依其污水净化原理可分为好氧法和厌氧法两大类 ,好氧法或厌氧法及其他方法的不同组合就形成了多种啤酒废水的治理技术。 目前 ,多种工艺被广泛应用于啤酒废水的处理上 ,但这些工艺本身尚需要进行详细的技术经济分析。 本文主要对目前啤酒行业啤酒废水处理中相对成熟的工艺进行了调查、归类、介绍 ,并在分析和比较的基础上作了较为深入的探讨 ,以供参考 1 啤酒废水的来源及成份 啤酒废水来自于啤酒生产各工序中的排放 , 大致可分为三类 : 大量的冷却水， 包括冷冻机冷却水、热麦汁冷却水和发酵的冷却水 ，这类废水基本未受污染。 清洗废水，如大麦浸渍废水、大麦发芽降温喷雾废水、清洗生产装置废水、漂洗酵母水、洗瓶初期洗涤水、酒罐消毒废液、巴斯德杀菌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，其中洗麦、浸麦水不仅受到大麦表面污染物的污染，还受到大麦内容物的溶解污染，污染物质要占大麦重的 %%，导致此废水为褐色，偏酸性（ pH6） ，即易起泡，有强腐化倾向，并有不良气味。 冲渣废水，如麦糟液、冷热凝固物、酒花糟、剩余酵母、酒泥、滤酒渣和残碱性洗涤液等。 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固体。 灌装废水，在灌装酒时，机器的跑冒滴漏时有发生，还经常出现冒酒，使废水中掺入大量残酒。 另外，喷淋时由于用热水喷淋，啤酒升温引起酒瓶内压力上升，“炸瓶”现象时有发生，致使大量啤酒散在喷淋水中。 为防止生物污染，循环使用喷淋水时需加入防腐剂，因此被更换下来的废喷淋水含防腐剂成分。 洗瓶废水，清洗瓶子时先用碱性洗涤液浸泡，然后用压力水处洗和终洗，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。 碱性洗涤剂要定期更换，更换时若直接排入下水道可使啤酒废水呈碱性，因此废碱性洗涤剂应先进入调节、洗涤装置进行单独处理。 若将洗瓶废水的排放液经处理后储存起来用以调节废水的 pH值（啤酒废水平时呈弱酸性），则可以节省污水处理的药剂用量。 排放的啤酒废水超标项目主要是 COD、 BOD SS、 pH值 4项，从各车间排放的废水水质水量波动量较大。 水质变幅范围一般为： pH值 ， 水温 2025℃，COD10002500mg/L, BOD56001400mg/L,SS200600mg/L,TN3070mg/L属于浓度有机废水， BOD5/COD约为 ，可生化性良好。 啤酒废水中 , 其 COD 和 SS 的主要来源参见表 1所示。 表 1 啤酒厂废水的主要污染来源 污染来源 COD (mg/L) SS (mg/L) 污染物 麦汁煮沸锅 210 低 麦汁残余 过滤槽 9600 2020 糖化醪残余物 回旋沉淀槽 60000 28000 麦汁和凝固物沉淀 发酵罐 92020 —— 酵母残留物和凝固物沉渣等 贮酒罐 80000 —— 酵母残留物和凝固物沉渣等 硅藻土过滤机 20200 40000 硅藻土、酵母、蛋白质沉淀等 清酒罐 4800 —— 啤酒及微细有机残留物 纸板滤酒机 100 34 啤酒 装酒机 4200 —— 啤酒 生酒桶洗涤 机 1600 100 啤酒及其他固形物 酒糟干燥机 20200 15000 麦汁及糖化醪残留物 洗瓶机 (初洗 ) 500 125 啤酒及其它固形物 2 啤酒废水处理技术 国内外广泛采用生化处理工艺 ,其中包括好氧生物处理 (活性污泥法 ,生物膜法 ) ,厌氧生物处理 ,好氧与厌氧联合生物处理方法。 从目前的实施并运行的装置来看 ,好氧生物处理在国内应用还是比较广泛 ,常用的方法是活性污泥法及其改进形式和生物接触氧化法。 70 年代荷兰学者 Lettinga 发展了 UASB 反应器 ,随后又出现了厌氧颗粒污泥膨胀体 ( EGSB) 及厌氧内循环反应器 ( IC)。 厌氧工艺具有高效、节能、产泥量少、能有效回收能源的优点 ,因而得到了迅速发展。 虽然厌氧反应器的出水需进一步处理才能达标 ,即需好氧工艺作为后处理单元 ,但厌氧 2好氧组合工艺 在能源日益紧张的今天 ,越来越发挥出它的优势 ,这将成为未来几年内啤酒废水处理的主要方法之一。 好氧生物处理 活性污泥法 活性污泥法于 1914 年由英国人 Ardernh 和 Lock2ett 实验成功 , 在中、低浓度污染物有机废水处理中 , 其技术分支较为广泛 , 也是使用最多 , 运行可靠 ,最为成熟的方法。 具有处理效果好、投资较少等优点 ,适用于大中城市啤酒厂采用。 但是此法在用空气曝气时容易产生泡沫 , 造成难以充氧 , 管理不好则易产生污泥膨胀 , 此外还因动力消耗高、占地面积较大等缺点限制了其应用。 目前 , 国内有广州啤酒厂、珠江啤酒厂、无锡啤酒厂、华都啤酒厂、珠江啤酒厂等。 采用活性污泥法处理啤酒废水 , 废水 COD 的进水浓度为 1000 ～ 1500mg/ L , 出水为40 ～ 100mg/ L , 去除率 90 %～ 96 % , 运转费 016～ 018 元 / 吨水 (按 1986 计 )。 其中珠江啤酒厂从比利时引进 TSU ( Two Stage Unitank)两阶段单一槽活性污泥工艺 , 其特点是曝气与沉淀反复循环 , 废水经第一段高负载混合曝气沉淀去除 80 %以上的 BOD5 , 进入第二阶段低负载混合曝气沉淀槽 , 将剩余的 BOD5 进 —步降低 , 最终 BOD5 去除率达到 95 % , 出水达到排放标准。 无锡啤酒厂也采用与之类似的。