啤酒廠廢水站設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文

1、安徽工程大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）專 業(yè)： 環(huán)境工程 題 目：啤酒廠廢水處理站工藝設(shè)計作 者 姓 名： 黃海浪 指 導(dǎo) 老 師： 顏酉斌老師 導(dǎo)師所在單位： 安徽工程大學(xué)生物與化 學(xué)工程學(xué)院 2011年 6 月 10 日安徽工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 2011 屆 生物與化學(xué)工程 學(xué)院 環(huán)境工程 專業(yè)學(xué)生姓名： 黃海浪 設(shè)計（論文）題目：中文： 啤酒廠廢水處理站工藝設(shè)計英文： brewery wastewater treatment plant process design 原始資料： 啤酒廢水來自麥芽制作、釀酒與發(fā)酵和漿桶或裝瓶的三個主要過程。廢水的主要特點(diǎn)是固體懸浮物含量高，有機(jī)物

2、濃度大。顏色成深褐色，無毒，其可生化性bod5/co大于0.5，故應(yīng)采用以厭氧生物處理為主的工藝。水質(zhì)指標(biāo)如下：項(xiàng)目bod5/(mg/l)codcr/(mg/l)ss/(mg/l)phtn/(mg/l)設(shè)計處理水量(m3/d)進(jìn)水100020003007.59.51002000出水601502006940 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)內(nèi)容1、本課題研究的意義：我國啤酒生產(chǎn)廢水水量較大，污染較重，廢水中有機(jī)污染物多，因此本課題針對啤酒廢水處理工藝，設(shè)計相關(guān)內(nèi)容，滿足其水質(zhì)水量要求，經(jīng)過相關(guān)處理工藝后，出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計內(nèi)容包括工藝的選擇、工藝設(shè)計計算，工藝路線圖、構(gòu)筑物設(shè)計圖等。 2、本課題研究的主

3、要內(nèi)容： （1）污染治理工藝的選擇：需采用先進(jìn)的工藝與設(shè)備，并兼顧經(jīng)濟(jì)合理性，治理后達(dá)標(biāo)。對確定的污染治理工藝進(jìn)行簡要論述，并采用工藝流程簡圖表示選擇結(jié)果。 （2）工藝計算包括：物料衡算，效率，達(dá)標(biāo)驗(yàn)算。 （3）主要設(shè)備選型計算包括：特征參數(shù)，設(shè)備主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，型號。 （4）系統(tǒng)布置圖包括：系統(tǒng)圖，平面圖， 剖面圖，高程圖，尺寸標(biāo)注。 （5）管道系統(tǒng)計算包括：管道系統(tǒng)圖，流速，管徑，壓損。 （6）輔助設(shè)備選型計算包括配套水泵等。 （7）采用數(shù)據(jù)注明出處。3、提交的成果：（1）畢業(yè)設(shè)計正文一篇；（2）圖紙至少六張；（3）至少一篇引用的外文文獻(xiàn)及其譯文：（4）附不少于10篇主要參考文獻(xiàn)的題錄及摘要

4、。 指導(dǎo)教師（簽字） 教研室主任（簽字） 批 準(zhǔn) 日 期 接受任務(wù)書日期 完 成 日 期 接受任務(wù)書學(xué)生（簽字） 摘 要啤酒廢水中有機(jī)物含量較高，如直接排放，即污染環(huán)境又降低啤酒工業(yè)的原料利用率，為此，許多學(xué)者和廠家對啤酒廢水的處理和利用技 術(shù)進(jìn)行研究，本文根據(jù)前人的研究成果綜述了啤酒廢水的處理和利用現(xiàn) 狀，有針對性的對啤酒廢水自身的特性，通過對uasb cass 法處理啤酒廢水，新型接觸氧化法處理啤酒廢水，生物接觸氧化法處理啤酒廢水，上流式厭氧污泥床（uasb ）等處理啤酒廢水的的幾種處理方法的詳細(xì)分析，確定最佳方案uasb反應(yīng)器。uasb主要組成部分是反應(yīng)器。本文介紹了有關(guān)的處理流程和設(shè)計

5、的計uasb 算，對格柵，調(diào)節(jié)池，uasb 池，接觸氧化池，氣浮池，污泥濃縮池等 進(jìn)行了精細(xì)的設(shè)計和計算。并對主要構(gòu)筑物uasb 池，接觸氧化池做了 詳細(xì)的說明。uasb 處理高濃度有機(jī)廢水，其關(guān)鍵是培養(yǎng)出沉降性能良好的厭氧顆粒污泥。采用此工藝，不但使處理流程簡潔，也節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用，在降低廢水濃度的同時，還可以回收在處理過程中所產(chǎn)沼氣作為能源的利用。以便我為進(jìn)一步探討效益資源型處理技術(shù)提供借鑒。 關(guān)鍵字 ： 啤酒工業(yè) 廢水處理 uasb cass 反應(yīng)器 abstract being a liquid containing high organic pollutants, brewery wa

6、stewater may not only lead to environmental pollution,but also decreas e the utilization ratio of raw material used in beer production. therefore,many scoholars and breweries have paid much attention to developing new techniques for t reating and making use of brewery wastewater.this paper makes a c

7、omparison among various new techniques on the basis of analyzing the sources and characteristic s of brewery wastewater.it is concluded that a single technique can not effectiv ely remove the contamination from brewery wastewater,and only the combination of various techniques can achieve great benef

8、its both in economy and in environment.thus,used the present conditions. make a focalization. for the character of the wastewater of the brewery. with the acid-sbr the brewery of treatment .uasb+sbr the brewery of the treatment ,the new type of the brewery of the treatment .the engage oxidize of bio

9、logy to the brewery of the treatment.uasb the brewery of the treatment .and so on. through the several treatment studing. i make the best way to treatment the wastewater of breweryuasb.uasb is made of reactor.from this literary you can achieve a lot of ways about uasb.the treatment of calculation ,f

10、or example,grid accommodator,the engage oxidize of biology flatulence reactor.concentrate mud pool.and make a detailed explanation for the main building.uasb pool and the engagy oxidize of biology flatulence reactor.used uasb treating wastewater of the brewery is maintant the anaerobic granular slud

11、ge .with this way ,not only cleaning .but also saving the money ,reducing the energy while retrieving the methane. several proposals are put forward for future research. key words：brewery industry wastewater treatment uasb cass reactor 目 錄課題題目.2摘要.4插圖清單和表格清單.7引言.8第1章 緒論91.1 傳統(tǒng)啤酒廢水處理方法.101.1.1酸化-sbr法

12、101.1.2 uasb-好氧接觸氧化工藝.121.1.3 內(nèi)循環(huán)uasb反應(yīng)器+氧化溝工藝121.2新型啤酒廢水處理方法12.1.2.1 新型接觸氧化法.131.2.3 膜-生物反應(yīng)器與普通活性污泥法.131.3 啤酒廢水處理技術(shù)展望.141.4運(yùn)用uasb+cass工藝處理廢水所取得的效果的闡述.14第2章 設(shè)計概述與任務(wù) .15 2.1 概述.152.2 設(shè)計任務(wù).15第3章 工藝路線的確定及選擇依據(jù).163.1 處理方法比較163.2 處理工藝路線的確定.18第4章 處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算194.1 格柵池194.1.1 設(shè)計說明194.1.2 設(shè)計參數(shù)194.1.3 設(shè)計計算.194.

13、2 酸化調(diào)節(jié)池204.2.1 設(shè)計說明204.2.2 設(shè)計參數(shù)204.2.3 設(shè)計計算214.3 泵房.224.3.1 設(shè)計說明.224.3.2 設(shè)計參數(shù).224.3.3 設(shè)計計算.234.4 uasb反應(yīng)器244.4.1 設(shè)計說明.244.4.2 設(shè)計參數(shù)244.4.3 設(shè)計計算254.5 cass池334.5.1 設(shè)計說明.334.5.2 設(shè)計參數(shù)334.5.3 設(shè)計計算.34第5章 污泥部分各處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算.415.1集泥井.415.1.1 設(shè)計說明415.1.2 設(shè)計參數(shù).425.1.3 設(shè)計計算.425.2 污泥濃縮池435.2.1 設(shè)計參數(shù).435.2.2 設(shè)計計算.435.

14、3 污泥脫水間.455.3.1 設(shè)計參數(shù)455.3.2 工藝流程.455.3.3 設(shè)計計算.45第6章 污水處理站總體布置496.1 布置原則496.2 管線設(shè)計496.3 布置特點(diǎn)506.4 高程布置.50第7章 構(gòu)筑物高程計算.517.1 污水構(gòu)筑物高程計算.517.1.1 污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物水頭損失517.1.2 污水管渠水頭損失計算表.527.1.3 高程確定.537.2 污泥高程計算.547.2.1 污泥管道水頭損失547.2.2污泥處理構(gòu)筑物的水頭損失.547.2.3污泥高程布置.54第8章 主要處理構(gòu)筑物設(shè)計及選型.558.1 格柵池.558.1.1 構(gòu)筑物.558.1.2 主

15、要設(shè)備.568.2 集水池.568.2.1 構(gòu)筑物568.2.2 主要設(shè)備.578.3 酸化調(diào)節(jié)池.578.3.1 構(gòu)筑物.578.3.2主要設(shè)備.578.4 uasb反應(yīng)器.588.5 cass池.598.5.1 構(gòu)筑物.598.5.2 主要設(shè)備598.6 集泥井598.6.1 構(gòu)筑物598.6.2 主要設(shè)備.598.7 污泥濃縮池598.8污泥脫水間.598.9 主要設(shè)備60第9章 工程概預(yù)算.619.1 預(yù)算概述.619.2 費(fèi)用計算61設(shè)計總結(jié)64致謝.65參考文獻(xiàn)66附錄.67圖表清單表2-1 啤酒廢水水質(zhì)指標(biāo)-12-表3-1 不同處理方法的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)比較.-15-圖3-1 啤酒

16、廢水處理工藝-16-圖4-1 格柵示意圖-17-表4-1 hf-500型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)性能規(guī)格表-18-表4-2 100qw120-10-5.5型污水泵性能-19-表4-3 150qw100-15-11型污水泵性能.-21-圖4-2 三相分離器結(jié)構(gòu)示意圖.-24-圖4-3 cass池結(jié)構(gòu)示意圖.-32-表4-5 qmzm-300盤式膜片式曝氣器技術(shù)參數(shù).-36-表4-6 dg超小型離心鼓風(fēng)機(jī)-37-表4-7 xbs-300型旋轉(zhuǎn)式潷水器技術(shù)參數(shù).-38-表5-1 80qw50-10-3型潛污泵性能.-40-圖5-1 污泥濃縮池設(shè)計計算草圖-42-圖5-2 污泥脫水工藝流出圖.-43-表5-2

17、 dyq-1000型帶式壓榨過濾機(jī)工作參數(shù).-44-表5-3 zj-470型折槳式攪拌機(jī)性能及及外形尺寸.-44-表5-4 j-z125/3.2 型柱塞計量泵性能.-44-表7-1 污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物水頭損失表.-48-表7-2 污水管渠水頭損失計算表.-48-表7-3 各處理構(gòu)筑物的水面標(biāo)高及池底標(biāo)高-50-表7-4 污泥管道水頭損失計算表.-51-表7-5 污泥處理各構(gòu)筑物標(biāo)高.-52-表8-1 主要設(shè)備一覽表-57-表9.1建設(shè)費(fèi)用詳單-58-引 言我國是啤酒生產(chǎn)大國，啤酒廢水已成為較高有機(jī)物污染大戶，因此，對啤酒廢水進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)后排放已顯得十分重要。80年代以來，我國啤酒工業(yè)得到迅速

18、發(fā)展，到目前我國啤酒生產(chǎn)廠已有800多家，據(jù)1996年統(tǒng)計我國啤酒產(chǎn)量達(dá)1 650萬t，既成為世界啤酒生產(chǎn)大國，又成為較高濃度有機(jī)物污染大戶，啤酒廢水的排放和對環(huán)境的污染已成為突出問題，引起了各有關(guān)部門的重視。啤酒廢水的主要成分和來源是：制麥、糖化、果膠、發(fā)酵(殘渣)、蛋白化合物，包裝車間等有機(jī)物和少量無機(jī)鹽類。其水質(zhì)及變幅范圍一般為：ph=5.57.0(顯微酸性)，水溫為2025，codcr=12002300mg/l, bod5=7001400mg/l, ss=300600mg/l, tn=3070mg/l。水量為每生產(chǎn)1t啤酒廢水排放量為1020m3,平均約15m3，目前全國啤酒廢水年排放

19、量在2.5億m3以上。啤酒廢水的主要特點(diǎn)之一是bod5/codcr值高，一般在50%及以上，非常有利于生化處理，同時生化處理與普通物化法、化學(xué)法相比較：一是處理工藝比較成熟；二是處理效率高，codcr、bod5去除率高，一般可達(dá)80%90%以上；三是處理成本低(運(yùn)行費(fèi)用省)。因此生物處理在啤酒廢水處理中，得到了充分重視和廣泛采用水是不可再生資源，而且極易受到污染。隨著人口的不斷增長和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加之水污染的日益嚴(yán)重，可利用的水資源數(shù)量日益短缺，造成水危機(jī)。按照可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)，人類要向長久地延續(xù)下去，水資源需循環(huán)利用。也就是必須進(jìn)行污水治理，進(jìn)行廢水再生處理。我們要堅持可持續(xù)發(fā)展，愛護(hù)環(huán)境，保護(hù)

20、環(huán)境，將科學(xué)發(fā)展觀運(yùn)用到實(shí)際中，積極處理環(huán)境污染問題，共創(chuàng)美好的生活環(huán)境。第1章 緒論啤酒是世界通用性飲料，是酒精含量最低的飲料酒，而且營養(yǎng)豐富。它以優(yōu)質(zhì)大麥和水為主要原料，啤酒花為香料，經(jīng)過麥芽制備、麥芽汁制備、發(fā)酵等工程制成，富含豐富營養(yǎng)物質(zhì)和二氧化碳。隨著改革開放和人民生活水平的提高，我國的啤酒行業(yè)發(fā)展迅速，啤酒產(chǎn)量在連續(xù)九年名列世界第二后，2002年以2386.83萬噸超過了美國的2200多萬噸的產(chǎn)量，位居世界第一。但由于我國啤酒工業(yè)發(fā)展起步較晚，投資費(fèi)較低，在生產(chǎn)中對形成的廢渣、廢水的控制還不得力，因此造成廢水量較大。據(jù)有關(guān)部門測算，2002年全國啤酒廢水排量2.7億立方米，年排放c

21、od約為2.9萬噸；啤酒廢水占全國廢水排放總量的1.3%，cod占全國工業(yè)廢水中cod排放總量的0.5%。雖然啤酒生產(chǎn)的廢水屬有害而無毒性的廢水，但由于每年生產(chǎn)100t啤酒，排放廢水中bod量相當(dāng)于1.4萬人的生活污水，生產(chǎn)每瓶啤酒排放的廢水中bod含量相當(dāng)于1個人每天生活排放污水中bod的量。目前，國內(nèi)外啤酒廢水處理技術(shù)有了迅速的發(fā)展，常常采用以生化為主，生化與物化相結(jié)合的處理工藝。主要采用的生化處理有以下三種：直接使用好氧接觸處理工藝；水解酸化，再加上后續(xù)處理工藝；采用uasb反應(yīng)器進(jìn)行厭氧處理，再進(jìn)行后續(xù)處理。本設(shè)計采用的是uasb反應(yīng)器加上好養(yǎng)接觸氧化處理工藝。1.1傳統(tǒng)啤酒廢水處理方

22、法1.1.1酸化-sbr法其主要處理設(shè)備是酸化柱和sbr反應(yīng)器。這種方法在處理啤酒廢水時，在厭氧反應(yīng)中，放棄反應(yīng)時間長、控制條件要求高的甲烷發(fā)酵階段，將反應(yīng)控制在酸化階段，這樣較之全過程的厭氧反應(yīng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）由于反應(yīng)控制在水解、酸化階段反應(yīng)迅速，故水解池體積小；（2）不需要收集產(chǎn)生的沼氣，簡化了構(gòu)造，降低了造價，便于維護(hù)，易于放大；（3）對于污泥的降解功能完全和消化池一樣，產(chǎn)生的剩余污泥量少。同時，經(jīng)水解反應(yīng)后溶解性cod比例大幅度增加，有利于微生物對基質(zhì)的攝取，在微生物的代謝過程中減少了一個重要環(huán)節(jié)，這將加速有機(jī)物的降解，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造更為有利的條件。（4）酸化sbr法處理高濃度

23、啤酒廢水效果比較理想，去除率均在94%以上，最高達(dá)99%以上。要想使此方法在處理啤酒廢水達(dá)到理想的效果時運(yùn)行環(huán)境要達(dá)到下列要求：（1）酸化sbr法處理中高濃度啤酒廢廢水，酸化至關(guān)重要，它具有兩個方面的作用，其一是對廢水的有機(jī)成分進(jìn)行改性，提高廢水的可生化性；其二是對有機(jī)物中易降解的污染物有不可忽視的去除作用。酸化效果的好壞直接影響sbr反應(yīng)器的處理效果，有機(jī)物去 除主要集中在sbr反應(yīng)器中。（2）酸化sbr法處理啤酒廢水受進(jìn)水堿度和反應(yīng)溫度的影響，最佳溫度是24，最佳堿度范圍是500750mg/l。視原水水質(zhì)情況，如堿度不足，采取預(yù)調(diào)堿度方法進(jìn)行本工藝處理；若溫度差別不大，運(yùn)行參數(shù)可不做調(diào)整，

24、若溫度差別較大，視具體情況而定。1.1.2 uasb-好氧接觸氧化工藝 此處理工藝中主要處理設(shè)備是上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池，處理主要過程為：廢水經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)，轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)對ss的 去除率達(dá)10%以上，隨著麥殼類有機(jī)物的去除，廢水中的有機(jī)物濃度也有所降低。調(diào)節(jié)池既有調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量的作用，還由于廢水在池中的停留時間較長而有沉淀和厭氧發(fā)酵作用。由于增加了厭氧處理單元，該工藝的處理效果非常好。上流式厭氧污泥床能耗低、運(yùn)行穩(wěn)定、出水水質(zhì)好，有效地降低了好氧生化單元的處理負(fù)荷和運(yùn)行能耗(因?yàn)楹醚跆幚韱卧哪芎闹苯雍吞幚碡?fù)荷成正比)。好氧處理(包括好氧生物接觸氧化池和斜板沉淀池)對廢水中ss和cod

25、均有較高的去除率，這是因?yàn)閺U水經(jīng)過厭氧處理后仍含有許多易生物降解的有機(jī)物。該工藝處理效果好、操作簡單、穩(wěn)定性高。上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池相串聯(lián)的啤酒廢水處理工藝具有處理效率高、運(yùn)行穩(wěn)定 、能耗低、容易調(diào)試和易于每年的重新啟動等特點(diǎn)。只要投加占厭氧池體積1/3的厭氧污泥菌種，就能夠保證污泥菌種的平穩(wěn)增長，經(jīng)過3個月的調(diào)試uasb即可達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行。整個工藝對cod的去除率達(dá)96.6%，對懸浮物的去除率達(dá)97.3%98%，該工藝非常適合在啤酒廢水處理中推廣應(yīng)用。1.1.3 內(nèi)循環(huán)uasb反應(yīng)器+氧化溝工藝：此工藝采用厭氧和好氧相串聯(lián)的方式，厭氧采用內(nèi)循環(huán)uasb技術(shù)，好氧處理用地有一處狹長

26、形池塘，為了降低土建費(fèi)用，因地制宜，采用氧化溝工藝。本處理工藝的關(guān)鍵設(shè)備是uasb反應(yīng)器。該反應(yīng)器是利用厭氧微生物降解廢水中的有機(jī)物，其主體分為配水系統(tǒng)，反應(yīng)區(qū)，氣、液、固三相分離系統(tǒng)，沼氣收集系統(tǒng)四個部分。厭氧微生物對水質(zhì)的要求不象好氧微生物那么寬，最佳ph為6.57.8，最佳溫度為35402，而本工程的啤酒廢水水質(zhì)超出了這個范圍。這就要求廢水進(jìn)入uasb反應(yīng)器之前必需進(jìn)行酸度和溫度的調(diào)節(jié)。這無形中增加了電器。儀表專業(yè)的設(shè)備投資和設(shè)計難度。內(nèi)循環(huán)uasb技術(shù)是在普通uasb技術(shù)的基礎(chǔ)上增加一套內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，它包括回流水池及回流水泵。uasb反應(yīng)器的出水水質(zhì)一般都比較穩(wěn)定，在回流系統(tǒng)的作用下重新

27、回到配水系統(tǒng)。這樣一來能提高uasb反應(yīng)器對進(jìn)水水溫、ph值和cod濃度的適應(yīng)能力，只需在uasb反應(yīng)器進(jìn)水前對其ph和溫度做一粗調(diào)即可。uasb反應(yīng)器采用環(huán)狀穿孔管配水，通過三相分離器出水，并在三相分離器的上方增加側(cè)向流絮凝反應(yīng)沉淀器，它由玻璃鋼板成60安裝而成，能在最大程度上截留三相分離出水中的顆粒污泥。此處理工藝主要有以下特點(diǎn)：實(shí)踐證明，采用內(nèi)循環(huán)uasb反應(yīng)器氧化溝工藝處理啤酒廢水是可行的，其運(yùn)行結(jié)果表明codcr總?cè)コ矢哌_(dá)95以上。由于采用的是內(nèi)循環(huán)uasb反應(yīng)器和氧化溝工藝串聯(lián)組合的方式，可根據(jù)啤酒生產(chǎn)的季節(jié)性、水質(zhì)和水量的情況調(diào)整uasb反應(yīng)器或氧化詢處理運(yùn)行組合，以便進(jìn)一步降

28、低運(yùn)行費(fèi)用。1.2新型啤酒廢水處理方法1.2.1 新型接觸氧化法： 此方法處理過程為：廢水首先通過微濾機(jī)去除大部分懸浮物，出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，然后中提升泵打入vtbr反應(yīng)器中進(jìn)行生化處理，通過風(fēng)機(jī)強(qiáng)制供風(fēng)使廢水與填料接觸，維持生化反應(yīng)的需氧量，vtbr反應(yīng)器出水進(jìn)入沉淀器，去除一部分脫落的生物膜以減輕氣浮設(shè)備的處理負(fù)荷，之后流人氣浮設(shè)備去除剩余的生物膜，污泥及浮渣送往污泥池濃縮后脫水。該處理工藝有以下主要特點(diǎn)：vtbr反應(yīng)器由廢舊酒精罐改造而成，節(jié)省了投資。與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有一次性投資低，運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好等特點(diǎn)。冬季運(yùn)行時，在vtbr反應(yīng)器外部加了一層保溫材料，使罐中始終保持較高的溫度

29、，提高了生物的活性。因 vtbr反應(yīng)器高達(dá)10m左右，水深大，所選用風(fēng)機(jī)為高壓風(fēng)機(jī)，風(fēng)壓為98kpa，n75kw，耗電量大。1.2.2 循環(huán)式活性污泥法（cass）: 循環(huán)活性污泥系統(tǒng)簡稱為cass(cyclic activated sludge system)工藝，是一種在sbr工藝和氧化溝技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出的新工藝。cass池是系統(tǒng)的核心。污水中的大部分污染物在此降解、去除。它將生物反應(yīng)過程和泥水分離過程集中在同一個池內(nèi)進(jìn)行。cass反應(yīng)池分為生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)和好氧區(qū)。選擇區(qū)的基本功能是防止污泥膨脹，污水中溶解性有機(jī)物能夠通過酶反應(yīng)而被污泥顆粒吸附除去，回流泥中的硝酸鹽可在該選擇區(qū)內(nèi)得以

30、反硝化；在兼氧區(qū)內(nèi)，有微量曝氣，基本處于缺氧狀態(tài)，有機(jī)物在此區(qū)內(nèi)得到初步降解，同時也可除去部分硝態(tài)氮；好氧區(qū)為曝氣區(qū)，主要進(jìn)行硝化和降解有機(jī)物，同時也進(jìn)行硝化反硝化過程。廢水經(jīng)格柵除去粗大雜物后，進(jìn)入集水池內(nèi)，經(jīng)水泵提升進(jìn)入cass反應(yīng)池中，使廢水中的大部分污染物在池中得到降解和去除。廢水在這里得到生化處理，處理后的廢水排入砂濾池，經(jīng)過濾消毒后排人細(xì)河。cass反應(yīng)的剩余污泥排人濃縮池中，經(jīng)濃縮后進(jìn)入帶式壓濾機(jī)脫水，脫水后的干污泥外運(yùn)，壓濾機(jī)濾出水與濃縮池上清液返回集水池內(nèi)。該法具有以下特點(diǎn)：工藝簡單，穩(wěn)定可靠，操作維修方便，無需進(jìn)行大量污泥回流；運(yùn)行周期靈活可變，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；能同時實(shí)現(xiàn)

31、硝化反硝化，以去除污水中總氮，處理效率高，出水水質(zhì)好；池中沒有吸附選擇區(qū)，故無污泥膨脹，污泥產(chǎn)生量少；在同一池內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)物降解過程和泥水分離過程，無需設(shè)置初沉池和二沉池，初投資低，運(yùn)行費(fèi)用少，占地面積??；整套系統(tǒng)實(shí)行全自動控制，節(jié)省人工費(fèi)用；組合簡單，便于分階段施工。1.2.3 膜-生物反應(yīng)器與普通活性污泥法：膜-生物反應(yīng)器（membrane bioreactor,簡稱mbr）是利用膜組件代替?zhèn)鹘y(tǒng)二沉池進(jìn)行固液分離的一種新型水處理技術(shù)，與傳統(tǒng)活性 污泥法相比，膜-生物反應(yīng)器具有固液分離效率高出水水質(zhì)好；耐沖擊負(fù)荷；污泥產(chǎn)量低；易于自動控制等優(yōu)點(diǎn)。啤酒生產(chǎn)中廢水間歇排放，水質(zhì)水量變化較大，經(jīng)常導(dǎo)致

32、傳統(tǒng)活性污泥法出水水質(zhì)惡化、穩(wěn)定性差，故應(yīng)用膜-生物反應(yīng)器處理啤酒廢水具有重要的意義。1.3 啤酒廢水處理技術(shù)展望“七五”以來，我國對啤酒廢水的處理工藝和技術(shù)進(jìn)行了大量的研究和探索，特別是輕工業(yè)系統(tǒng)的設(shè)計院和科研單位，對啤酒廢水的處理進(jìn)行了各方面的試驗(yàn)、研究和實(shí)踐，取得了行之有效的成功經(jīng)驗(yàn)，逐漸形成了以生化為主、生化與物化相結(jié)合的處理工藝。生化法中常用的有活性污泥法、生物膜法、厭氧與好氧相結(jié)合法、水解酸化與sbr相組合等各種處理工藝。這些處理方法與工藝各有其特點(diǎn)和不足之處，但各自都有較為成功的經(jīng)驗(yàn)。目前還有不少新的處理方法和工藝優(yōu)化組合正在試驗(yàn)和研究，有的已取得了理想的成效，不久將應(yīng)用于實(shí)踐中

33、。1.4運(yùn)用uasb+cass工藝處理廢水所取得的效果的闡述 本工藝?yán)蒙魇絽捬跎锓磻?yīng)器（uasb）聯(lián)合循環(huán)活性污泥池處理啤酒生產(chǎn)廢水， 進(jìn)水主要指標(biāo)為：cod為2000mg/l，bod為1000mg/l,ss為300mg/l,tn為100mg/l.經(jīng) 過此工藝處理后，cod濃度降至150mg/l以下，bod濃度降至60mg/l以下，ss和tn的濃度分別降至200mg/l和40mg/l以下，污水ph值被調(diào)節(jié)為6-9。達(dá)到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)，處理過后的廢水可被循環(huán)利用。由此可見，利用生物厭氧工藝處理啤酒生產(chǎn)廢水是正確合理經(jīng)濟(jì)的方法，能取得比較理想的效果。第2 章 設(shè)計概述與任務(wù)2.1 概述啤酒

34、是世界通用性飲料，是酒精含量最低的飲料酒，而且營養(yǎng)豐富。它以優(yōu)質(zhì)大麥和水為主要原料，啤酒花為香料，經(jīng)過麥芽制備、麥芽汁制備、發(fā)酵等工程制成，富含豐富營養(yǎng)物質(zhì)和二氧化碳。隨著改革開放和人民生活水平的提高，我國的啤酒行業(yè)發(fā)展迅速，啤酒產(chǎn)量在連續(xù)九年名列世界第二后，2002年以2386.83萬噸超過了美國的2200多萬噸的產(chǎn)量，位居世界第一。但由于我國啤酒工業(yè)發(fā)展起步較晚，投資費(fèi)較低，在生產(chǎn)中對形成的廢渣、廢水的控制還不得力，因此造成廢水量較大。據(jù)有關(guān)部門測算，2002年全國啤酒廢水排量2.7億立方米，年排放cod約為2.9萬噸；啤酒廢水占全國廢水排放總量的1.3%，cod占全國工業(yè)廢水中cod排放

35、總量的0.5%。雖然啤酒生產(chǎn)的廢水屬有害而無毒性的廢水，但由于每年生產(chǎn)100t啤酒，排放廢水中bod量相當(dāng)于1.4萬人的生活污水，生產(chǎn)每瓶啤酒排放的廢水中bod含量相當(dāng)于1個人每天生活排放污水中bod的量。目前，國內(nèi)外啤酒廢水處理技術(shù)有了迅速的發(fā)展，常常采用以生化為主，生化與物化相結(jié)合的處理工藝。主要采用的生化處理有以下三種：直接使用好氧接觸處理工藝；水解酸化，再加上后續(xù)處理工藝；采用uasb反應(yīng)器進(jìn)行厭氧處理，再進(jìn)行后續(xù)處理。本設(shè)計采用的是uasb反應(yīng)器加上好養(yǎng)接觸氧化處理工藝。本次設(shè)計對某啤酒污水處理廠進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計，并根據(jù)所確定的工藝和計算結(jié)果，繪制污水處理廠總平面布置圖，工藝流程圖及某些

36、主要構(gòu)筑物的平剖面圖等，能夠很好的完成這次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)，為今后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。2.2 設(shè)計任務(wù)2.2.1 設(shè)計題目：啤酒廠廢水處理站工藝設(shè)計2.2.2 原始資料啤酒廢水來自麥芽糖制作、釀酒與發(fā)酵和漿桶或裝瓶的三個主要過程。廢水的主要特點(diǎn)是固體懸浮物含量高，有機(jī)濃度大。顏色呈深褐色，無毒，其可生化性bod5/cod大于0.5，故應(yīng)采用厭氧生物處理為主的工藝。水質(zhì)指標(biāo)如下：表2-1 啤酒廢水水質(zhì)指標(biāo)項(xiàng)目bod5/(mg/l)codcr(mg/l)ss(mg/l)phtn(mg/l)設(shè)計處理水量（噸/天）進(jìn)水100020003007.5-9.51002000出水601502006-9402.

37、2.3畢業(yè)設(shè)計任務(wù)內(nèi)容1、 本課題研究的意義我國啤酒生產(chǎn)廢水水量較大，污染較重，廢水中有機(jī)污染物多，因此本課題針對啤酒廢水處理工藝，設(shè)計相關(guān)內(nèi)容，滿足其水質(zhì)水量的要求，經(jīng)過相關(guān)處理工藝后，出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計內(nèi)容包括工藝的選擇、工藝設(shè)計計算、工藝路線圖、構(gòu)筑物設(shè)計圖等。2、 本課題研究的主要內(nèi)容：（1） 污染治理工藝的選擇：需采用先進(jìn)的工藝與設(shè)備，并兼顧經(jīng)濟(jì)合理性，治理后達(dá)標(biāo)。對確定的污染治理工藝進(jìn)行簡要論述，并采用工藝流程圖表示選擇結(jié)果。（2） 工藝計算包括：物料衡算，效率，達(dá)標(biāo)驗(yàn)算。（3） 主要設(shè)備選型計算包括：特征參數(shù)，設(shè)備主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，型號。（4） 系統(tǒng)布置圖包括：系統(tǒng)圖，平面圖，剖

38、面圖，高程圖，尺寸標(biāo)注。（5） 管道系統(tǒng)計算包括：管道系統(tǒng)圖，流速，管徑，壓損。（6） 輔助設(shè)備選型計算包括配套水泵等。（7） 采用數(shù)據(jù)注明出處。3、 提交的成果：（1） 畢業(yè)設(shè)計正文一篇；（2） 圖紙至少六張；（3） 至少一篇引用的外文文獻(xiàn)及其譯文；第3章 工藝路線的確定及選擇依據(jù)3.1 處理方法比較啤酒廢水中大量的污染物是溶解性的糖類、乙醇等，這些物質(zhì)具有良好的生物可降解性，處理方法主要是生物氧化法。有以下幾種常用方法處理啤酒廢水。（一）好氧處理工藝啤酒廢水處理主要采用好氧處理工藝，主要由普通活性污泥法、生物濾池法、接觸氧化法和sbr法。傳統(tǒng)的活性污泥法由于產(chǎn)泥量大，脫氮除磷能力差，操作技

39、術(shù)要求嚴(yán)，目前已被其他工藝代替。近年來，sbr和氧化溝工藝得到了很大程度的發(fā)展和應(yīng)用。sbr工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行方式靈活，脫氮除磷效果好，工藝簡單，自動化程度高，節(jié)省費(fèi)用，反應(yīng)推動力大，能有效防止絲狀菌的膨脹。cass工藝(循環(huán)式活性污泥法)是對sbr方法的改進(jìn)。該工藝簡單，占地面積小，投資較低；有機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好，具有脫氮除磷的功能，運(yùn)行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹，運(yùn)行費(fèi)用省。（二）水解好氧處理工藝水解酸化可以使啤酒廢水中的大分子難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)變成為小分子易降解的有機(jī)物，出水的可生化性能得到改善，這使得好氧處理單元的停留時間小于傳統(tǒng)的工藝。與此同時，懸浮物質(zhì)被水解為可溶性物質(zhì)，使污泥得

40、到處理。水解反應(yīng)工藝式一種預(yù)處理工藝，其后面可以采用各種好氧工藝，如活性污泥法、接觸氧化法、氧化溝和sbr等。啤酒廢水經(jīng)水解酸化后進(jìn)行接觸氧化處理，具有顯著的節(jié)能效果，cod/bod值增大，廢水的可生化性增加，可充分發(fā)揮后續(xù)好氧生物處理的作用，提高生物處理啤酒廢水的效率。因此，比完全好氧處理經(jīng)濟(jì)一些。（三）厭氧好氧聯(lián)合處理技術(shù) 厭氧處理技術(shù)是一種有效去除有機(jī)污染物并使其碳化的技術(shù)，它將有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄楹投趸?。對處理中高濃度的廢水，厭氧比好氧處理不僅運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，而且可回收沼氣；所需反應(yīng)器體積更小；能耗低，約為好氧處理工藝的10%15%；產(chǎn)泥量少，約為好氧處理的10%15%；對營養(yǎng)物需求低

41、；既可應(yīng)用于小規(guī)模，也可應(yīng)用大規(guī)模。厭氧法的缺點(diǎn)式不能去除氮、磷，出水往往不達(dá)標(biāo)，因此常常需對厭氧處理后的廢水進(jìn)一步用好氧的方法進(jìn)行處理，使出水達(dá)標(biāo)。常用的厭氧反應(yīng)器有uasb、af、fasb等，uasb反應(yīng)器與其他反應(yīng)器相比有以下優(yōu)點(diǎn)：沉降性能良好，不設(shè)沉淀池，無需污泥回流不填載體，構(gòu)造簡單節(jié)省造價由于消化產(chǎn)氣作用，污泥上浮造成一定的攪拌，因而不設(shè)攪拌設(shè)備污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷高，停留時間短同時，由于大幅度減少了進(jìn)入好氧處理階段的有機(jī)物量，因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個廢水處理過程的費(fèi)用大幅度減少。（四）不同處理系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析不同處理方法的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)比較，見表

42、1-1。表3-1 不同處理方法的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)比較處理方法主要技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)好氧工藝生物接觸氧化法采用兩級接觸氧化工藝，可防止高糖含量廢水引起污泥膨脹現(xiàn)象；但需要填料過大，不便于運(yùn)輸和裝填，且污泥排放量大氧化溝工藝簡單，運(yùn)行管理方便，出水水質(zhì)好，但污泥濃度高，污水停留時間長，基建投資大，曝氣效率低，對環(huán)境溫度要求高sbr法占地面積小，機(jī)械設(shè)備少，運(yùn)行費(fèi)用低，操作簡單，自動化程度高；但還需曝氣能耗，污泥產(chǎn)量大。厭氧好氧工藝水解好氧技術(shù)節(jié)能效果顯著，且bod/cod值增大，廢水的可生化性能增加，可縮短總水力停留時間，提高處理效率，剩余污泥量少uasb好氧技術(shù)技術(shù)上先進(jìn)可行，投資小，運(yùn)行成本低，效果

43、好，可回收能源，產(chǎn)出顆粒污泥產(chǎn)品，由一定收益；操作要求嚴(yán)從表中可以看出厭氧好氧聯(lián)合處理在啤酒廢水處理方面有較大優(yōu)點(diǎn)，故啤酒廢水厭氧好氧處理技術(shù)是最好的選擇。3.2 處理工藝路線的確定通過上述分析比較，本案選用厭氧好氧處理。其工藝流程如圖3-1所示。 沼氣柜酸堿柜廢水 達(dá)標(biāo)排放 脫水間集泥井cass反應(yīng)池調(diào)節(jié)池uasb反應(yīng)器集水井格柵 污泥外運(yùn) 圖3-1 啤酒廢水處理工藝 啤酒廢水先經(jīng)過中格柵去除大雜質(zhì)后進(jìn)入集水池，用污水泵將廢水提升至水力篩，然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)。進(jìn)入調(diào)節(jié)池前，根據(jù)在線ph計的ph值用計量泵將酸堿送入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池的ph值在6.57.5之間。調(diào)節(jié)池中出來的水用泵連續(xù)

44、送入uasb反應(yīng)器進(jìn)行厭氧消化，降低有機(jī)物濃度。厭氧處理過程中產(chǎn)生的沼氣被收集到沼氣柜。uasb反應(yīng)器內(nèi)的污水流入cass池中進(jìn)行好氧處理，而后達(dá)標(biāo)出水。來自uasb反應(yīng)器、cass反應(yīng)池的剩余污泥先收集到集泥井，在由污泥提升泵提升到污泥濃縮池內(nèi)被濃縮，濃縮后進(jìn)入污泥脫水機(jī)房，進(jìn)一步降低污泥的含水率，實(shí)現(xiàn)污泥的減量化。污泥脫水后形成泥餅，裝車外運(yùn)處置。第4章 處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算4.1 格柵4.1.1 設(shè)計說明格柵主要是攔截廢水中的較大顆粒和漂浮物，以確保后續(xù)處理的順利進(jìn)行。4.1.2 設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量q = 2000m3/d = 83.33 m3/h =0.023m3/s ；柵條寬度s=10mm 柵條間隙d = 15mm 柵前水深h=0.4 m格柵安裝角度= 60，柵前流速0.7 m/s ,過柵流速0.8m/s ；單位柵渣量w = 0.07m3/103 m3 廢水