10000ｍ179ｄ啤酒生产废水处理工程设计毕业设计

10000ｍ179ｄ啤酒生产废水处理工程设计毕业设计内容摘要：

计 ..................................................................................................... 64 出水系统设计 ......................................................................................................... 68 排泥系统设计 ......................................................................................................... 68 产气量计算 ............................................................................................................. 68 第六章 CASS 反应池的设计计算 ..................................................................................... 69 设计计算 ................................................................................................................. 69 8 污泥 COD 负荷计算 .............................................................................................. 72 产泥量及排泥系统 ................................................................................................. 72 需氧量及曝气系统设计计算 ................................................................................. 73 第七章 污泥部分各处理构筑物设计与计算 .................................................................... 77 污泥浓缩池设计 ..................................................................................................... 77 第八章 构筑物高程计算 .................................................................................................... 79 污水流经各处处理构筑物水头损失 ..................................................................... 79 部分污水管渠水头损失 ......................................................................................... 80 附录 2 外文文献原文及翻译 9 第一章 总论 设计的目的与意义 近年来，我国啤酒工业发展迅速，已成为世界五大啤酒生产国之一。 同时啤酒工业又是资源消耗大户和产污排污大户，它在消耗大量资源同时向环境排放了大量的污染物，这些污染物包括废水、废气、废渣和噪声。 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。 啤酒生产废水的特点是高 COD、高 BOD、高悬浮物（ CODcr 含量达到2020mg/L 以上），这种“三高”的污水不经处理排放到地表，则使河（湖）水浑浊、水体腐败发臭、鱼虾绝迹、危害人体健康，使生态环境遭受严重破坏。 由于啤酒废水的污染程度是相当严重的，所以要对啤酒废水进行一定的处理使其达标排放，这也是啤酒生产实施可持续发展的必经途径。 [1] 为了改善啤酒生产废水对环境造成的污染，更加有效地实施清洁生产，提高企业的经济效益，所以应建立啤酒废水处理排放系统，以解决目前存在的污染 问题。 啤酒废水处理发展方向 随着人民生活水平的不断提高及对现代处理工艺的严格要求，啤酒生产及废水处理将向以下几个方向发展 [3]。 清洁生产 啤酒厂的特点是消耗高，除有机物污染外几乎不产生对环境有毒害的物质。 10 因此啤酒厂的清洁生产重点应考虑如何使资源消耗最小，如何提高生产效率。 我国啤酒厂的清洁生产潜力很大，表现在： A: 节约原料 (1) 节约原料：原料大麦应科学保存，严格进出仓管理。 大麦进仓前先进行清麦、除杂，然后测定水分含量，水分只有在 12 %以下的大麦才可进仓，否则应日光摊晒或低温干燥；水分不 同的大麦应分堆保存；做好通风、灭虫杀菌工作；应有专人负责经常检查，并做好记录。 此外，在运输途中应防止洒落。 (2) 麦汁过滤：麦汁在糖化后，必须在最短时间内与不溶解的酒糟分离。 采用板框式压滤机可以较好地解决上述问题。 缩短过滤时间，排污量减少 80 % ，麦汁质量大为提高，对环境有利 ,是较典型的清洁生产技术。 (3) 回收再用：灌装生产线的残留啤酒应回收，怎样继续使用，取决于残留啤酒的质量，但应避免直接排入下水道。 B: 节约水耗 生产用水包括工艺用水、冷却用水、冲洗用水等 3 个方面。 国内每生产 1 t 啤酒，水 消耗量约为 10～ 30 t ，而国外已达到 8 t 以下，可见我国水资源浪费的严重程度。 相应的，这也是清洁生产潜力较大的地方 ,为降低生产用水量，主要从回收角度考虑 ,回收措施主要用于冷却用水和冲洗用水。 啤酒废水土地利用 废水的土地利用在国内外都有悠久的历史。 其目的不单纯是废水农田灌溉，而是根据生态学原理，在充分利用水资源的同时，科学地运用土壤 —— 植物系统的净化功能，使该系统起到废水的二、三级处理作用。 废水的土地利用一般有快速渗滤（快速渗滤， RI，是将污水有控制地投配到具有良好渗透性能的土壤表面，污水向下渗透 过程中通过生物氧化、硝化、反硝化、过滤、沉淀、氧化和还原等一系列作用从而得到净化的一种土地处理工艺）和地表漫流两种方法。 前者的特点是加入的废水大部分都经过土壤渗透到下层 ,因而仅限于在砂及砂 11 质粘土之类的快渗土壤上使用，植物对废水的净化作用较小，主要是由土壤中发生的物理、化学和生物学过程使废水得到处理。 后者是一种固定膜生物处理法 ,废水从生长植物的坡地上游沿沟渠流下，流经植被表面后排入径流集水渠。 废水净化主要是通过坡地上的生物膜完成的。 这种方法对于渗透较慢的土壤最为适用。 经调查 ,啤酒废水经过土地利用系统后，水 质明显改善，能够达到农田灌溉水质标准（ GB5084— 85）的要求；同时又可节省水源，增加农田土壤的有机质含量，提高农作物产量。 其经济效益在干旱地区更能得到体现。 当然，啤酒废水的土地利用也存在一定的问题： (1) 处理过程中会产生臭味，必须将处理场地设在远离居住区的地方，这样需要较长的输水干管； (2) 废水的含盐量过高时，将危害植物生长，并造成土壤排水、通气不良。 如何避免这些问题发生，将是啤酒废水处理行业的一个的发展方向。 啤酒废水的植物净化 啤酒废水中有机碳含量丰富，氮、磷的含量也有一定水平，可以 为植物生长提供必要的营养物质。 通过利用啤酒废水对普通丝瓜、多花黑麦草、水雍菜、金针菜等植物进行水培试验，发现这些植物长势良好并能完成其生活史，既创造了经济效益 ,同时又显著降低了废水中多种污染物 (COD 除外 )的浓度。 这为啤酒废水的资源化处理开拓了一条新思路。 水培植物对废水中 COD 的去除率不高 ,主要是因为废水中 C 的含量大大高于 N 、 P ，而植物是按照一定的 C 、 N 、 P 比例来摄取营养物质的。 从这一点来看，水培植物用于生物处理后出水 (含 C 量已大为降低 ) 的深度净化更为合理。 12 设计项目的工艺原理 啤酒生产工艺流程 啤酒生产工艺流程主要分为两个部分，分别是麦芽制造过程和啤酒酿造过程[2]。 ① 麦芽制造工艺流程： 麦芽制造主要有三大步骤：浸麦、发芽、干燥，流程如下： ② 啤酒酿造工艺流程： 13 啤酒废水的来源 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 [4]。 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 10~20 吨。 啤酒废水可分为以下几类 [4]： 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。 14 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。 啤酒废水的处理方法 鉴于啤酒废水自身的特性，啤酒废水不能直接排入水体。 啤酒废水的处理方法可以 分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。 目前，国内外普遍采取生化法处理啤酒废水。 好氧生物处理 技术 好氧生物处理是在氧气充足的情况下，利用好氧微生物的生命活动氧化啤酒废水中的有机物，其产物是二氧化碳、水及能量（释放于水中）。 这种方法没有考虑到废水中有机物的利用问题，因此处理成本较高。 活性污泥法、生物膜法、深井曝气法是较有代表性的好氧生物处理方法。 15 活性污泥法 活性污泥法是中、低浓度有机废水处理中使用最多、运行最可靠的方法，具备投资省、处理效果好等优点。 该水处理工艺的主要部分是曝气池和沉淀池。 废水进入曝气池后，与活性污泥（含大量的好氧微生物）混合，在人工充氧的条件下， 活性污泥吸附并氧化分解废水中的有机物，而污泥和水的分离则由沉淀池来完成。 间歇式活性污泥法（ SBR）通过间歇曝气可以使动力消耗显著降低，同时，废水处理时间也短于普通活性污泥法。 引进比利时的 SBR 专利技术，废水处理时间仅需 19～ 20h，比普通活性污泥法缩短 10～ 11h， CODcr的去除率也在 96%以上。 在传统的活性污泥法基础上，科研人员开发了新型高效好氧生物生理技术周期循环活性污泥法。 其优点是：利用位于反应器前端的预反应池作为生物选择器对水中有机底物快速吸附及吸收，提高了处理效率，增强了系统运行的稳定性；可 变容积的运行提高了系统对水质水量变化的适应性和操作的灵活性；根据生物反应动力学原理，对废水在反应器的流动呈现出整体推流，而在不同区域内为完全混合的复杂流态，不仅保证了稳定的处理效果，而且提高了容积利用率；通过对生物速率的控制，使反应器以好氧－缺氧－厌氧状态周期循环运行，使其具有优良的脱氮除磷效果，降低了运转费用。 生物接触氧化法 该方法 20 世纪 70 年代由日木初创，它是在生物反应器内装载填料，利用微生物自身的附着作用，在填料表面形成生物膜，使污水在与生物膜接触过程中得到。