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吉林华润啤酒有限公司啤酒废水处理工程方案设计北京晓清环保集团公司北京晓清环保技术公司一九九八年九月目录第一章概述一、基本概况二、设计水质及水量三、设计依据四、设计范围五、设计指导思想第二章平面布置一、站址概况二、自然条件三、总平面布置第三章废水处理站工艺设计一、啤酒废水的特性与成分二、废水处理工艺的选择三、工艺设计第四章其它设计一、建筑结构二、电气与自控设计三、给水排水与消防四、采暖通风与保温第五章工程投资估算第六章经济分析第七章存在问题附件：一、附图二、业绩表三、设计证书四、验收报告第一章概述一、基本概况华润啤酒公司位于吉林省吉林市，年可达到25万吨的规模，是东北三大啤酒生产企业之一，其产品质量上乘，口感良好，在啤酒行业中有一定的影响。华润啤酒公司是吉林市的重点企业，是该市的主要财政支柱，相信在该公司领导与全体职工的共同努力下，该公司会取得更大的发展。随着公司生产规模和啤酒产量的不断扩大，加上该公司领导一贯对环保工作的深刻认识和对环境效益、社会效益的追求，为了保护当地环境，树立良好的企业形象，同时也为了给公司今后的发展打下坚实的基础。目前，华润啤酒厂拟投资建设废水处理站。并委托我们北京晓清环保集团对该工程进行前期方案的设计。北京晓清环保集团是集科研、设计、生产制造、安装调试、售后服务五位一体的环保高科技企业，是我国较早从事环境治理工程的集团公司，已完成工程涉及环境工程、给排水工程、民用水处理工程等领域，其中环境治理工程项目涉及化工、轻工、造纸、医药、食品酿造、机械加工、油漆涂料、煤炭加工等三十余个行业，几百个工程，全部顺利竣工，达到设计要求，通过各有关部门组织的验收工作，得到各建设单位的一致肯定和高度评价。公司现有员工500余人，拥有一流的设计院和环保设备加工基地，在全国拥有十六家分公司和办事处，并且与国际上许多有实力的单位有着友好而密切的合作。在接受华润啤酒集团的委托后，我公司根据建设单位提供的基础资料及要求，并经我方初步的勘察，以科学、严谨、实事求是的态度，本着高技术、低成本、运转可靠、管理方便的原则，对本工程进行了方案设计。恭请厂方、环保管理部门及各位专家审核、指正，并提出宝贵的意见和建议。二、设计水质及水量1、建设规模：6000m3/d处理能力的啤酒废水处理站。2、进水水质：根据甲方提供的原始资料，该项目原水水质为：CODcr：2800mg/LBOD5：500mg/LSS：400mg/LPH：6.0水温：20-35℃3、出水水质：执行《污水综合排放标准》（GB8978-88）之一级新扩改排放标准。PH：6.0～９.0COD≤100mg/LBOD≤30mg/LSS≤70mg/L三、设计依据1、甲方提供的进水水质及处理水量；2、甲方提供的有关资料；3、《污水综合排放标准》（GB8978-88）四、设计范围1、本工程设计范围为啤酒生产废水，处理站区范围内的全部工程。2、本工程设计包括水处理工艺、总图、运输、给水、排水、电气控制、土建、机械设备、仪表、采暖通风、分析化验、消防等专业。3、本工程设计从各股废水汇至处理站进水口检查井开始至污水经处理后总排水口检查井为止。4、本工程设计所需的电源、自来水管，均需建设方按设计要求接至废水处理站界区内。五、设计指导思想1、严格执行国家环境保护有关规定，废水处理工艺首先要保证出水水质指标达到并优于排放标准。2、采用先进、合理、成熟可靠的处理工艺，具有显著的环境效益、经济效益和社会效益。3、工艺设计与设备造型能够在生产运行过程中具有较大的灵活性和调节余地，能适应水质、水量的变化，确保出水水质稳定，达标排放。4、在运行过程中，便于操作管理，节省动力消耗和运行费用。第二章平面布置一、站址概况废水处理站位于该厂的内部某处，为一坡地，可利用面积约10000平方米，地面标高约198.00~208.00m，地基承载力及地下水埋深不详。二、自然条件年平均气温：4.9℃最热月七月份平均气温：27.9℃最冷月1月份平均气温：-28℃极端最高气温：38℃极端最低气温：-36.5℃年平均降水量：593.8mm日最大降水量：130.4mm一小时最大降水量：69.7mm最大冻土深度：1690mm三、总平面布置1、依据废水处理工艺设计流程的功能要求和废水来向及供电就近的原则，在规划的场地内布置。2、为操作管理方便，所有地面以上的构筑物均采用栈桥形式连为一体，以便于值班人员的巡视和化验人员的取样分析与化验。3、总平面布置考虑二期予留场地及与一期工程御接，采取中央为动力区，两侧为水处理构筑物的形式，其中一侧为本工程，另一侧予留二期工程用地。4、站区内绿化采用面、线结合的方式，在深埋构筑物的上面种植草坪；沿构筑物周围种植灌木，沿道路两侧栽培树木，使废水处理站位于绿色环境之中，便于吸噪、降温、除味，树立起良好的环保形象。第三章废水处理站工艺设计一、啤酒废水的特性与成分啤酒是以麦芽为主要原料的酿造酒，营养丰富，含酒精低，易被人体吸收，是人们喜爱的营养食品之一。生产啤酒的主要原料是麦芽、酵母和酒花。大麦经浸泡、洗净后生芽、焙燥，去芽根后制成品麦芽，然后将成品麦芽和大米粉碎，按比例混合进行糖化，滤去麦糟得到混合麦汁，在麦汁中加入酒花，引入酵母进行发酵啤酒。啤酒经杀菌包装后供应市场，酵母经回收洗净后可重复利用多次，剩余酵母可进行综合利用。在啤酒生产过程中要消耗大量的水，除一部分水转入产品外，极大部分的水用于冷却和清洗原料、生产装置、包装容器及地面，少量的水随渣外排，其用水总量约为酒液量的10~15倍。需处理的废水包括浸麦废水、糖化、发酵车间的洗罐水，洗滤料废水、罐装车间的洗瓶水、灭菌水、破瓶损耗的啤酒和地面冲洗水等。啤酒废水属于中等浓度的有机废水，颜色深为黄褐色，稍偏酸性，初排水温一般介于25~35摄氏度。其污染物主要来源于原料浸渍时的浸出物、副产品及浸出物中间产品和啤酒的漏损。其主要成份是糖、蔗糖、葡萄糖、果胶、矿物盐、醇类等麦粒的水溶物和蛋白质、脂肪、单宁、纤维素、矿物质等谷皮浸出物。这些污染物如果处理不当，就会给水体和环境造成严重的危害。一个年产6万吨的啤酒厂，其每天排出的废水中的BOD值相当于3万人的生活污水的BOD值。啤酒废水是无毒废水，也是较易被微生物降解的废水，其BOD/COD一般在0.5~0.6之间，可生化性良好，非常适合采用生物处理工艺。二、废水处理工艺的选择1、处理工艺流程框图原水清液回流出水干泥外运格栅流量计水解调节池提升泵二级接触氧化池中沉池一级接触氧化池终沉池污泥浓缩池泵污泥混合器污泥脱水机鼓风机固液分离机2、工艺说明各车间排出的废水经管道收集后，进入污水处理厂。经过格栅去除较大的杂质及悬浮物，然后流入水解调节池内。水解调节池除起到均匀水质、水量的作用外，同时可以起到水解酸化的作用。水解酸化处理工艺的机理主要是使废水在缺氧条件下，通过水力搅拌，与污泥充分混合、接触；通过控制水力停留时间，将厌氧工艺控制在酸性衰退和甲烷化阶段之前；在水解菌、产酸菌等异养型兼性细菌群和酶及其它微生物的协同作用下，分阶段地将水中的部分固形物水解为溶解性的物质，将大分子、难于生物降解的物质。其中，含碳有机物水解为单糖，蛋白质被水解为肽和氨基酸，脂肪被水解为甘油指肪酸。水解酸化工艺对改善废水的可生化性，提高后续生物处理工艺的生化速率，缩短生化反应时间，减少能耗，降低运转费用，均具有重要的作用。啤酒废水含糖量较高，碳源丰富，氮源缺乏，在好氧生化处理中，容易繁殖丝状菌，若管理不善，则会引起污泥膨胀情况的发生。本工程好氧部分我公司推荐采用生物接触氧化法。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术。是具有活性污泥法特点的生物膜法，兼具两者的优点。这种处理的实质是使细菌和菌类一类的微生物和原生物、后生动物一类的微型动物附着在填料上生长繁育，并在其上形成腊状生物污泥一生物膜。污水与生物膜接触，污水中的有机污染物，作为营养物质，为生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁育增殖。附着在填料上的生物膜是生物接触氧化处理系统的主体作用物质。生物膜是微生物高度密集的物质，在膜的表面和一定深宽的内部生长繁殖着大量的各种类型的微生物和微型动物，并形成有机污染物一细菌一原生动物（后生动物）的食物链。由于生物膜的高度亲水性，在其外侧总存在着一层附着水层。在污水不断在其表面更新的条件下，有机污染物由流动水层传递给附着水层。然后进入生物膜，并通过细菌的代谢活动而被降解。微生物的代谢产物如H20等则通过附着水层进入流动水层并将其排走，而CO2及厌氧层分解产物如H2S、NH3以及CH4等气态代谢产物则从水层逸出入空气中，从而，污水得到净化。生物膜老化后从填料上脱落下来形成污泥，经沉淀分离后，进行污泥处理。生物接触氧化处理技术，具有下列主要特征：①微生物相方面的特征；参与净化反应的微生物多样化；有稳定的生态系统及较长的食物链；能够存活世代时间较长的微生物；在分段运行的情况下，较易形成优势种属；②在工艺方面的特征：生物膜活性能力强，污泥浓度、有机负荷高，处理效果好；对水质、水量变动有较强的适应性，在间歇运行条件下，仍有较好的处理效果；污泥生成量少，颗料较大，沉降性能良好，宜于固液分离；能够处理低浓度的污水，并可用于脱氮磷；操作简单、运行方便、易于维护管理，节省能源。远在上世纪末，就已有人从事生物接触氧化法的研究工作，其成果取得了德国的专利。在20～30年代，也曾有人对其进行过研究，并在实际生产中加以应用。近几十年来，接触氧化法在日本，美国等发达国家得到了规范化和系列化。我国70年代开始引进生物接触氧化处理工艺，近年来得到广泛的应用。在生活污水、城市污水以及石油化工、农药、印染、纺织、轻工造纸、食品加工和发酵酿造等工业废水处理领域，都取得了良好的处理效果。接触氧化池出水在沉淀池经泥水分离后，上请液达标排放，剩余污泥流入污泥浓缩池重力浓缩，上清返回处理系统。浓缩后污泥由污泥泵提升至污泥脱水间，经脱水机脱水后，泥饼外运。本工程控制系统采用远程控制与就地控制相结合，必要时可相互转换。③各单元的处理效果预测原水水解酸化池一级接触氧化池二级接触氧化池出水去除率出水去除率出水去除率CODcr2800224020%56080%10075%BOD550045010%7585%3080%SS40032020%12070%7060%PH6.16.57.07.5三、工艺设计本工艺主要由废水处理系统，污泥处理系统和控制系统等组成。１、格栅：去除废水中较大的悬浮物及其它杂质，以保护后续的处理设备。因水中粒径较大的悬浮物较小，清渣劳动强度较小，故选用人工格栅。型号：GS-800栅距：10mm数量：1台２、水解调节池：均匀水质、水量；把大分子有机物分解为小分子有机物；水力停留时间6小时。规格：28000×18000×3800mm数量：1座为保证废水能在调节池中充分混合均匀，调节池内设穿孔管曝气，通过控制供气量，控制溶解氧小于0.3mg/L，使调节池内能充分的搅拌且处于缺氧状态。３、提升泵：将废水由水解调节池提升至固液分离机。其开合由调节池中的液位自动控制。规格型号：WQ150-17-15流量：Q=150m3/h扬程：H=17m功率：N=15Kw数量：3台（两用一备）自藕装置型号：150GAK４、固液分离机：分离废水中粒径大于0.75mm的悬浮固体以减轻后续处理构筑物的负荷。规格型号：SXF-1324A栅隙：0.75mm数量：1台功率：1.1KW５、一级接触氧化池：单池尺寸：23000×7000×5000mm水力停留时间：11.5h有效水深：4500mm数量：4座附属设备：（1）弹性填料：规格型号：大型立体弹性填料数量：2100m3（2）曝气装置：型号：YMQ-300型微孔曝气器数量：720套６、中间沉淀池：采用竖流式沉淀池。规格：7000×7000×8000mm水力负荷1.30m3/m2.h数量：4座附属设备：中心筒4套集水槽4套７、二级接触氧化池：单池尺寸：17000×7000×5000mm水力停留时间8.5h有效水深：45