木薯酒精厂废水处理

木薯酒精污水处理工艺技术方案投标书前言中国从九十年代开始使用木薯生产酒精，这几年木薯酒精已成为“主流”，但产生的废液主要借鉴玉米、小麦等酒精废液的处理技术。十多年来，木薯酒精废液处理取得了不少成绩，也走了不少的弯路。由于木薯酒精废液中木薯渣的特殊性，国内对于木薯酒精废液的处理投资大，成功率低，总体来说，处理效果并不理想。我公司多年致力于木薯酒精废液处理的研究，在实验室进行了多次、多种小试实验，成功提出了对于木薯酒精废液处理的一些想法和建议，并将部分实验结果成功应用于工程实践，取得了较好的成果。本方案在组合优化原有各段成功处理工艺的前提下，提出合理的处理工艺。首先对处理工艺的基本思路做如下介绍：木薯经过发酵提取酒精后，排出废醪液进入污水处理系统。废醪液有以下特点：1、泥砂含量大会在后续的水处理构筑物中沉积，减小有效容积，降低构筑物的可利用容积；同时，对卧式螺旋离心机、水泵、换热器、管道也造成很大的磨损。如果不去除，肯定会淤积在一级厌氧罐中，并且极难从厌氧罐中排出来。2、木薯渣沉降速度快木薯渣进入水处理构筑物内，会很快沉积在构筑物底部，靠单纯的排泥和提高上流速度来排除构筑物内木薯渣，肯定会遇到重大问题。并且，由于木薯渣特别容易沉淀，会造成带式压滤机、板框压滤机的脱水效果不好，损坏滤袋、滤布等。3、木薯渣较难生物降解通过反复试验，经过清洗烘干后的干木薯渣基本不能短时间产生沼气，而含木薯渣的废醪液能大量产气，其原因是木薯渣中夹带的高浓度有机废水在发生作用，废水中的CODCr产生沼气。所以，想通过在构筑物内提高停留时间，让木薯渣自行降解，是不可行的。4、造成反应器淤塞、混合困难、进水堵塞。根据以上提出的木薯渣的特点，一旦木薯渣进入反应器内，会很难自动出来，会造成反应器有效容积逐步减小，泥水混合困难，进水压力增加，进水管堵塞，需要定期进行开罐、放空清理。尽管，我们可以通过除渣机系统控制排出木薯渣的量（前提是要对泥砂、大块渣进行事先去除），但由于在外排木薯渣的同时，微生物也会大量外排，很难做成“高负荷”厌氧反应器。根据我们的工程经验，只可以控制负荷在６~８kgCOD/(m3.d)。5、造成好氧池淤塞、曝气系统堵塞颗粒较小的木薯渣容易随水流进入好氧系统，在好氧池内沉积，堵塞曝气系统。尤其是在停留曝气一段时间后，堵塞现象更加严重。根据以上木薯酒精废水的特点及会造成的影响，我们对于新建系统有如下想法：1、大部分泥沙在进入一级厌氧前随大块儿的木薯渣一起去掉；2、既然泥砂、大块木薯渣本身对产气没有很大影响，那在产气前，可将泥砂、大块木薯渣去除，保证进入后续厌氧的悬浮物大部分会随水流从反应器内流出，或者能用自动排渣系统排出反应器，这样就能保证木薯渣不在反应器内部大量累积；3、一部分木薯渣可能也会在一级厌氧内沉积，通过一级厌氧的自动排渣系统，排除沉积累积的木薯渣，保证反应器的有效容积。同时控制对微生物的外排，保证反应器中的微生物总量；4、由于废醪液粘度较高，木薯渣夹带的废水不好分离，考虑采用好氧出水进行淘洗，降低粘度，把木薯渣夹带的COD基本全部释放出来，保证厌氧沼气的产率。并且淘洗过后的木薯渣，十分宜于干燥，减轻对烘干设备的压力，减少烘干的运行费用。同时淘洗过程还可调整废水的水温和水质；5、不会在一级厌氧内沉积的木薯渣经过一级厌氧后，沉降性能会有改善，再通过沉淀进行去除，基本可保证二级厌氧进水SS不会MIC中沉降，大大改善MIC反应器的运行状况；5、二级厌氧出水进SST（污泥选择器），控制和部分解决IC颗粒污泥外流问题，保证IC反应器中的颗粒污泥总量。并同时可以用排污的方法控制反应下部的非颗粒污泥的、木薯渣的总量。根据以上思路，采用预处理+两级厌氧+好氧+深度处理处理工艺。在方案编制过程中难免存在不足，于一些细节问题的认识可能不充分，在今后的沟通交流中，需进一步的细化及完善。第一章总论1.1项目概况1.1.1项目背景缺乏具体的公司资料，省略（由贵方自己补全）。1.1.2现场自然条件缺乏具体的公司资料，省略（由贵方自己补全）。1.2编制内容、原则、依据1.2.1编制内容本设计方案的编制内容为木薯酒精厂废水处理工艺设计、工程投资等。1.2.2编制原则（1）贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家规定的相关法规、规范及标准；（2）根据公司建设现状及发展，污水处理规模和工艺既满足当前废水整治的要求，又在具有一定的先进性；（3）根据进厂污水的特点和现状，选择行之有效的适应性强、操作灵活、效果稳定、管理简便、节约能耗的工艺处理流程，尽量提高厌氧的去除率，提高沼气产率，减少好氧的投资和运行费用；（4）平面布置要求分区明确，便于管理；高程布置上根据场地条件合理选择高程，既保证处理后污水方便而安全排放，又能降低污水提升能耗，并减少土方量，降低建设费用；（5）管理控制采用集中监测管理、分散控制的集散方式，建立完善的检测系统，对整个污水处理过程进行监测和控制；（6）建筑设施设备及建设方式充分考虑当地气候环境。1.2.3编制依据（1）《环境工程手册》（水污染防治卷）；（2）《三废处理工程技术手册》（废水卷）（3）《给水排水设计手册》；（4）已有的木薯酒精废水治理项目经验；（5）已进行的相关实验成果。1.2.4相关规范、标准《污水综合排放标准》（GB8978-1996）《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）《建筑结构荷载设计规范》（GB50009-2001）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2002）《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-95）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）《水处理设备制造技术条件》（JB2932-86）《水处理设备油漆、包装技术条件》（ZBJ98003-87）《机械设备安装工程施工及验收规范》（GBJ231-75）《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GBJ236-82）《钢制焊制常压容器》（JB4735-1997）《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）《工业与民用电力装置的接地设计规范》（C8J65-83）1.3公司污水排放现状本工程主要对木薯酒精生产过程中排放的废醪液进行处理，其水质（甲方提供的资料并参照我公司以前完成的同类工程资料）水量情况如下表所示：废水类型水量(m3/d)T(℃)pHTCODcr(mg/l)TBOD5(mg/l)TSS(mg/l)木薯酒精废水300070~753~4750003500020000第二章工程总体设计2.1工程范围根据甲方提供的资料，新建生产线排放的废醪液按照要求直接送入新建污水处理厂区，废水排放量为3000m3/d。本设计范围为从废水进入污水处理站处开始，到废水处理后达标排放为止的废水处理站范围内的土建工程、工艺设备及工艺管路、动力配电及照明、测量控制仪表、给排水、木薯渣处理、污泥脱水工程的设计。主要包括：（1）废水处理工程：从废水进入污水处理站开始，至达标水排放口为止的废水处理工程范围内所需的土建、工艺、动力配电及仪表的设计、站区给水排水设计。工程范围内与外界相连的管道计算到站界外1m。（2）污泥脱水工程：包括污泥储池、污泥脱水机房的设计。使工程排放的污泥经机械浓缩脱水后，泥饼外运或焚烧，或进入厌氧系统消化减量处理。（3）木薯渣处理工程：包括木薯渣去除系统、脱水系统的设计。使从厌氧段去除的木薯渣能够在85%含水率的前提下，进入烘干系统进行烘干，干木薯渣拌入煤中焚烧。（4）工程配套用房：包括操作控制、配电、化验、办公用房和鼓风机房的设计。（5）废水处理工程范围内的给水排水管路的设计。废水处理工程所需的动力及照明用电、自来水等由厂方接至废水处理工程的指定位置。生产所排废水由厂方负责送至废水进水口处，处理后达标处理水由厂方接入总排水管网。2.2工程规模2.2.1进厂废水水质本工程主要对木薯酒精生产过程中排放的废醪液进行处理，其水质水、量情况如下表所示：注：污染因子的数据为经验数据。2.2.2出厂废水水质出水水质执行甲方排放要求，即：废水类型水量(m3/d)T(℃)pHTCODcr(mg/l)TBOD5(mg/l)TSS(mg/l)木薯酒精废水300070~753~4750003348020000水质指标TCODcr(mg/l)TBOD5(mg/l)TSS(mg/l)pH排放要求12030506~92.2.3规模确定在原有污水处理系统正常运行的前提下，新建污水处理系统的处理能力按照3000m3/d进行设计。第三章工艺方案比选3.1工艺方案的选择原则废水处理厂工艺方案的确定遵循以下原则：（1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到规定的排放要求。（2）有相似或相同高浓度有机废水处理工程成功的工程实例及经验。（3）运行管理方便，运转灵活，并可根据进水水质的变化调整运行方式和工艺参数，最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能力。（4）选定工艺的技术及设备应因地制宜，便于养护、维修，运行可靠，有一定的先进性。（5）便于实现工艺的自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。（6）合理衡量工艺方案的技术经济性，严格控制建设投资和运行费用。（7）重视环境，臭气防护，噪声控制，环境协调，清洁生产。3.2污水处理工艺流程3.2.1污水处理基本流程根据贵公司提供的新建污水处理厂的废水水量及排放要求，并根据木薯酒精废醪液的处理工艺的理论实验研究、工程实践为依据，确定此废水的处理工艺流程为：预处理+两级厌氧+好氧＋深度处理工艺。本工艺对废醪液进行相对应的预处理，去除大块儿的木薯渣及砂石，预处理后废水进行生物厌氧、好氧处理，为保证出水达标，增加深度处理工艺，基本能够实现排放要求。3.2.2预处理工艺流程考虑木薯酒精废醪液含砂量大、SS高的特点，预处理阶段主要去除废醪液中的泥砂及大块儿的木薯渣，减轻对换热器、卧式螺旋机、水泵等设备的磨损。预处理工艺主要以沉砂池为主要土建构筑物，在沉砂池内安装砂水、渣水分离器。砂水分离器将沉砂池沉淀的泥沙排入集砂斗，集砂斗上设有滤液管，滤液排入集水池，用水泵直接打入一级厌氧调节池，集砂斗设有排砂口，排入集砂车，送去沉砂堆放厂堆放。渣水分离器将沉砂池沉淀的大块木薯渣排入集渣斗，斗上设有滤液管，滤液排入集水池，用泵打入一级厌氧调节池，集渣斗设有排渣口，排入集渣车，送去沉砂堆放厂堆放或送入螺旋挤压机挤压脱水后，送入热风炉干燥后，掺煤燃烧。沉砂池进水口、集砂斗和集渣斗都留有二沉池出水回流管，用于对沉砂和木薯渣的清洗，同时调节废醪液的粘度。3.2.3厌氧工艺处理流程深度厌氧工艺先后经历了发酵罐、升流式厌氧污泥层（UASB）反应器、厌氧膨胀床、厌氧流化床、厌氧折流板反应器、厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）和厌氧内循环（IC）反应器。深度厌氧需要废水可生化性好、温度适宜、废水营养物质齐全等。根据厌氧反应器的内部构造，厌氧反应器的发展可分为三代。本方案中一级厌氧反应器采用厌氧罐，二级厌氧反应器采用分区多级内循环厌氧反应器（MIC）。A、厌氧罐一级厌氧系统为高温厌氧工艺，采用专利厌氧罐为主要反应器。厌氧罐从构成上分为木薯渣沉淀区、进水区、反应区、出水区、气体收集区六部分。一级厌氧调节池出水从反应器中下部进入厌氧罐，通过废水产生的沼气和进水在反应器内形成完全废水和污泥完全混合，高温厌氧菌将废水中的COD转换为沼气排出，同时实现污泥的增长。一级厌氧调节池进水仍含大量木薯渣，部分小颗粒的木薯渣可随水流流出反应器，进入二级厌氧系统，70%的木薯渣会沉积在厌氧罐内，长期累积后，会造成减小反应器的有效容积。根据以上情况，每个厌氧罐配套建有自动排渣装置，可以根据罐内木薯渣沉积情况，定时定量对管内木薯渣进行清理排放，在保证反应器正常运行的情况下，在木薯渣排放过程中，尽可能少的减少污泥的排放，保证反应器仍可在较高的负荷下运行。B、分区多级内循环厌氧反应器（MIC反应器）MIC反应器从结构上