啤酒厂废水处理毕业设计-精品

啤酒厂废水处理毕业设计-精品内容摘要：

我国的 啤酒年产量在连续九年名列世界第二后， 2020年以 2200多万吨的产量，位居世界第一。 但由于我国啤酒工业发展起步较晚，投资 资 费较低， 对 在生产中形成的废渣、废水的控制还 不 完善 ， 由此而导致 废水量较大。 据有关部门测算， 2020年全国啤酒废水排量 高达 ，年排放 COD约为 ；啤酒废水占全国废水排放总量的 %， COD占全国工业废水中 COD排放总量的 %。 虽然啤酒生产的废水属有害而无毒性的废水，但由于每年生产 100t啤酒，排放废水中 BOD量相当于 万人的生活污水，生产每瓶啤酒排放的废水中 BOD含量相当于 1个人每天生活排放污水中 BOD的量。 随着我国啤酒工业的迅速发展，啤酒工业废水的排放量也相应增加，污染程度大大加重。 因此只有有效合理的控制啤酒厂的废水，才 能保证良好的经济效益、环境效益和社会效益。 结台我国企业的实际情况，对啤酒废水的治理技术进行综合分析与探讨，研究先进合理的治理工艺在当前具有普遍的现实意义。 城市环境条件 地形 该城市地处低山丘陵 ,中部地势相对较为平坦，北部海岸线曲折多变，海拔高 米。 气候 受海洋影响较大，一年四季气候分明，冬季无严寒，夏季无酷暑。 年平均气温℃ ， 极端最高气温为 ℃ ，极端最低气温为 － ℃ ，月平均气温以 8 月份最高，一月份最低。 由于受季风影响，降雨多集中在 6～ 9 月份，年平均降 雨量 ，平均蒸发量为 ，年平均相对湿度 %。 该地区全年主导风向为偏东北风，出现频率占 33%，其次偏西风，频率 21%，静风频率占 15%。 年平均风速为 ，最大风速 25m/s。 水文 地下水位标高在 6～ 米。 烟台大学毕业设计（论文） 2 具体设计水位标高见表。 表 海岸工程设计水位 Table Design water level of coast project 设计高水位 设计低水位 平均海水面 厂 址 地质主要为远古代黑云母花岗岩和混合花岗岩，及中生代燕山期斑状花岗闪长岩及花岗岩。 地震基本烈度为 7 级。 工程地质良好，适宜于工程建设，厂区地形平坦，海拔高度 米，计算时按地面相对标高 计。 设计水量及水质 设计水量为 Q=7500m3/d, 污水总变化系数 Kz =。 进水水质： COD 2600mg/L BOD 1500mg/L SS=332~450mg/L PH=4~9 水温 35℃ 出水水质： COD 100mg/L BOD 60mg/L SS 50mg/L PH=6~9。 设计原则 在进行毕业设计前，应首先通过查阅相关的文献资料，熟悉啤酒废水处理工艺设计的一些思路和方法，在已有的处理工艺的基础上结合给定的水质水量综合考虑各种设计条件、 设计参数，进行多种方案的比较选择，最后确定本设计的合理的废水处理工艺。 同时，应按照工程技术规范，进行 处理工程构筑物及设备的选型计算， 按要求绘制工程图（包括污水处理厂总平面布置图、高程图、主要构筑物的平面图、剖面图等），编写设计说明书。 最终，通过与实例比 较，根据处理效果及投资成本，验证其可行性。 烟台大学毕业设计（论文） 3 2 方案比较及流程确定 污水处理程度的确定 处理效果分析 根据设计内容及要求，本次设计水量为 7500m3/d,污水中 的 COD 及 BOD 含量较高，出水要求需要达到国家二级排放标准。 因此，仅采用一级处理很难达到预期的处理效果，因此需要采用二级生物处理的方法来处理该废水。 处理重点分析 由于啤酒废水中的 BOD 含量较高，因此对于啤酒废水的处理，重点在于生物处理，如何采用适当的生物处理方法来处理该啤酒厂的废水，以达到预期的设计出水效果是本设 计的重点内容。 污水处理方案的比较 啤酒废水的处理主要是采用好氧处理技术，比如活性污泥法、高负荷生物过滤法和生物接触氧化法等。 但近年来 ，国内外啤酒废水处理技术有了迅速的发展，常常采用以生化为主，生化与物化相结合的啤酒废水处理工艺。 其中，主要采用的生化处理方法有以下三种： ； ，再加上后续处理工艺； UASB反应器进行厌氧处理，再进行后续处理。 处理工艺流程选择应考虑的因素 随着科技的快速发展，啤酒废水的处理方法也越来越多，越来越先进。 因此在进行废水处理方案的选择的时候，应结合给定的水量、水质，以及当地的气候环境等各方面因素，做到经济效益和社会效益双优。 下面对啤酒废水常用的几种处理方法进行比较。 接触氧化法 该处理工艺是由以轻工部设计院为代表而推荐采用的方案，河南开封啤酒厂、青 岛湖岛啤酒厂、厦门冷冻厂啤酒厂等均采用此处理工艺流程，处理后废水中各污染物的去除率较高，处理后的废水可达标排放。 各部分的作用分析如下：细格栅起初步的固液分离作用，因此可以不设初沉池；酸化池中设填料，一方面为细菌提供呈立体状的生物床，把水中的颗粒物质 和胶体物质截留和吸附，另一方面在水解菌的作用下，将不溶解性的有机物水解为溶解性的物烟台大学毕业设计（论文） 4 质，在产酸菌的协同作用下，将大分子物质、难于生物降解的物质转化为易于生物降解的小分子物质。 物化法中选用加药反应气浮池的理由主要为三点：一是悬浮物等去除率高，普通沉淀池去除率仅为 30％左右，竖流式沉淀池为 40％一 50％，而气浮可达 80％～ 90％；二是气浮污泥含水率为 97％～ 98％，气浮排渣可直接进行脱水处理，而其他沉淀池的污泥含水率达 99％以上；三是气浮池的气浮水力停留时间短，约 30min左右，而其他沉淀池的水力停留时间一般为 1． 5一 2h左右，故气浮池体积小，占地面积小。 但气浮处理需要增设一套空压机、压力溶气罐、回流水泵等组成的辅助系统，操作管理相对较复杂。 生物接触氧化法的工艺流程如图。 图 接触氧化法工艺流程图 Figure Contact Oxidation Process Flow Diagram UASB 法 在主体处理系统上， UASB法 与接触氧化法基本相同，主要原理都是利用水解酸化、接触氧化和气浮池等，但他们主要的不同点是： UASB法 的高浓度废水先采用UASB(上流 式厌氧污泥床 )预处理后再进入低浓度废水调节池，然后进行主体处理系统； UASB法在 主体处理系统中的调节池前增设了沉砂池和分离机 (高浓度废水预处理系统中调节池前也增设了沉砂池和分离机 )。 UASB法 的工艺流程如图。 IC— CIRCOX 法 IC(厌氧内循环 )反应器是根据 UASB的原理，由荷兰帕克 (PAQUES)公司 于 20世纪80年代 研究出的重大成果。 该法的主体工艺包括 混合区、污泥膨胀床、精处理区和循环系统四个部分。 CIRCOX(封闭式 空气提升好氧 )反应器为双层立式筒体 (外层为下降筒体， 内层为上升筒体 )，水由底部进人反应器，与压缩空气一起从内层简体向上流，使进水与微生物充分接触，微生物黏附在载体表面，形成生物膜，筒体的上部做成“帽烟台大学毕业设计（论文） 5 状”，气、水和污泥的混合液进入反应器上部“帽状”的三相分离区分离；气体从上面离开反应器，澄清水从出水口流出，污泥经过沉降区返回到反应器底部。 IC反应器 应用于高浓度有机废水处理， CIRCOX适 用于低浓度的啤酒生产废水和城市污水处理，两者串联起来是优化的组合，体现了占地面积小，无臭气排放，污泥量少和处理效率高的优点。 1995年上海富仕达酿酒公司引进了帕克公司的专利技 术处理啤酒生产废水，已建成投产，处理能力 4800m3/d，其工艺流程图如图。 CASS 法 CASS法与 CAST法相似，是一种循环式 的 活性污泥法， CASS反应池的运行 一般包括三个阶段：进水、曝气、回流阶段；沉淀阶段；滗水、排泥阶段。 周期一般在 4—12h，可以根据 实际情况而自行 设定。 CASS反 应池一般用隔墙分隔成三个区：生物选择区、预反应区和主反应区。 在生物选择区内不进行曝气， 类似于 SBR法中的限制性曝气阶段。 在该区内，回流污泥中的微生物大量吸附废水中的有机物，能较迅速有效地降低废水中有 机物浓度；预反应区采取半限制性曝气，溶解氧保持在 ，使该区 有可能发生反硝化 ； 在主反应区 内主要 进行强制鼓风曝气， 其目的是 使有机物及氨氮得到生化与硝化。 该处理工艺用于安徽某啤酒废水处理中， 其中， CASS反应池运行周期 8h，进水、曝气、回流时间 6h，进水、沉淀时间 l h，滗水、排泥时间 l h。 处理水量 3500m3/d，进水水质为： CODcr ： 800~1500mg/L； BOD5： 400～ 800mg/L；SS： 300—600mg/L。 处理后的出水 水质为 ： CODcr ： 63~120mg/L； BOD5： 41~58mg/L；pH： ~8。 CASS法工艺流程如图。 水解酸化 SBR 法 该工艺是以水解酸化一 SBR为主体 的处理方法。 其中， 在水解酸化池内设置填料，水解酸化池内的 水力停留时间在 4h左右 (其目的 主要是为了利用厌氧过程的前阶段 )，COD的去除率 可达到 30％ 40％， pH值 为 ～ ； 在 SBR反应池内的反应时间约为 6h，水温在 20—25℃ 范围 ，它的污泥浓度在 4000mg/L左右，其出水水质可以达到原 GB897888一级排放标准， COD的总去除率 92％， BOD总去除率 98％。 SBR 处理工艺的特点是集生物降解和终沉排水等功能于一体， 该法 与传统的连续式活性污泥法 (CFS)相比，可省去沉淀池和污泥回流设施，具有运行稳定 、 净化效率高 、 耐冲击负荷 、 避免污泥膨胀 、 便于操作管理等特点。 水解酸化法工艺流程如图 所示。 烟台大学毕业设计（论文） 6 图 UASB法工艺流程图 Figure UASB method process flow diagram 图 ICCIRCOX法工艺流程图 Figure process flow diagram of ICCIRCOX method 烟台大学毕业设计（论文） 7 图 CASS法工艺流程图 Figure Process Flow Diagram of CASS method 图 水解酸化法工艺流程图 Figure anaerobic process flow diagram 污水处理方案的确定 啤酒废水 的 BOD/COD大 ，上述 5个处理工艺方案的共同点 是 均以生物处理为主体，而且基本上均以前级为厌氧 (水解酸化为主 )处理 ，后级为好氧处理。 他们的不同之处包括：一是第二级好氧生化处理分为生物接触氧化法 (生物膜法 )和活性污泥法 (微生物呈悬浮状态 )；在厌氧和好氧生物处理中，又分为成熟的传统方法 (工艺 4)和较新技术应用的方法 (如工艺 2中预处理用 UASB，工艺 3中 IC和 CIRCOX及工艺 5中的 CASS法 )，它们的共同点是 ：啤酒废水 (混合水 )采用厌氧 (水解酸化 )生物处理与好氧生物处理 相结合 (为主体 )的处理工艺是成熟、可靠的工艺。 烟台大学毕业设计（论文） 8 综上所述 ， 在以 厌氧 (水解酸化 )与好氧为主体的处理工艺 中，其 污泥 产量 较少，但上述 5个处理工艺中也有区别，处理工艺 1—3在好氧生物处理后均设沉淀设施 (工艺1和 2为气浮池，工艺 3为斜管沉淀池 )；而处理工艺 4和 5，在好氧生物处理后不设沉淀池，污泥量很少，大多数内部消化，故污泥直接进入污泥浓缩池，进行污泥的处理与处置。 从上述 5个处理工艺分析，工艺 I一 3好氧生物处理采用的是生物膜法 (前两个是生物接触氧化法，第三个 CIRCOX反应器是好氧生物流化床原理发展而来，微生物黏附在 细砂类载体物表面，形成生物膜 )，生物膜要进行新、老更替，老的膜剥落后需要经沉淀后去除 (当然同时也去除悬浮物等 )，故氧化 (好氧 )生物处理后要设沉淀设施。 后两种好氧生物处理均属活性污泥法范畴， SBR集生物降解和终沉排水于一体，污泥浓缩在 SBR池下面，省去了沉淀池； CASS反应池污泥用回流泵回流 (循环式活性污泥法 )，产泥少、污泥直接进污泥浓缩池，不设沉淀池。 可。