白酒废水处理方案20130613.doc

某白酒厂废水处理工程某白酒厂废水处理工程 设设 计计 方方 案案 福建省华澳环保科技有限公司福建省华澳环保科技有限公司 二 一三年五月二 一三年五月 1 目目 录录 第一章第一章 概述概述 2 1 1 工程概况 2 1 2 设计依据 2 1 3 设计方案编制原则 3 1 4 设计指导思想 3 1 5 设计范围 4 第二章第二章 设计基础设计基础 4 2 1 水质水量及处理目标 4 第三章第三章 工艺设计工艺设计 5 3 1 设计思路 5 3 2 选用的工艺流程及分析 8 3 3 预期流程各单元处理效果 9 3 4 主要构筑物说明 10 2 某白酒厂废水处理工程设计方案某白酒厂废水处理工程设计方案 编制人 代义强 第一章第一章概述概述 1 11 1 工程概况工程概况 某白酒厂以华北特产的红高粱为原料 用小麦制曲 稻皮作副 料 采取高温制曲 清蒸辅料 回醅发酵 回酒发酵 分批蒸烧 缓慢蒸馏 分级摘酒 分质贮存 精心勾兑等工艺而成 其生产废 水污染物浓度高 属高浓度有机废水 应某公司的要求 本方案针 对日处理规模 300m3 d 进行编制 废水执行排放水质执行 发酵酒 精和白酒工业水污染物排放标准 GB27631 2011 1 21 2 设计依据 设计依据 本次设计依据某公司提供的工程背景资料 以及现场调研获取 的资料 本次设计部分指标参照同类工程经济技术指标完成 1 2 1 中华人民共和国环境保护法 和 水污染防治法 1 2 2 污水综合排放标准 GB8978 1996 1 2 3 农田灌溉水质标准 GB5084 2005 1 2 4 发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准 GB27631 2011 1 2 5 工厂企业厂界噪声标准 GB12348 90 1 2 6 工业企业设计卫生标准 GBZ1 2002 1 2 7 建筑设计防火规范 GB50016 2006 1 2 8 给排水工程构筑物结构设计规范 GB50069 2002 1 2 9 建筑抗震设计规范 GB500011 2001 3 1 2 10 室外排水设计规范 GB50014 2006 1 2 11 工业建筑防腐设计规范 GB50046 95 1 2 12 混凝土结构设计规范 GB 50010 2002 1 2 13 供配电系统设计设计规范 GB50052 95 1 2 14 建筑防雷设计规范 GB50057 94 1 31 3 设计方案编制原则 设计方案编制原则 1 3 1 认真执行国家经济建设方针 政策和国家现行的技术标准 规范 遵守国家法律法规 1 3 2 贯彻上级部门 有关单位对工程的要求和意见 1 3 3 根据业主实际情况 制定合理的工艺路线 力求投资省 管 理简单 操作简便 运行费用低 避免二次污染 1 3 4 根据业主单位的发展规划 因地制宜 优化设计 1 41 4 设计指导思想 设计指导思想 1 4 1 符合卫生 安全 节能 可靠 易操作 好维护的原则 做 到 严格执行环境保护的有关各项规定 保证废水处理各项出水指标达 到排放标准要求 1 4 2 尽量降低工程投资 减少工程运营费用 1 4 3 废水处理设备管理 运行 维修方便 1 4 4 提高废水处理设备的可靠性 各电机单独控制 设有过载报 警保护装置 1 4 5 减低噪声 改善废水处理站的环境 消除二次污染 4 1 4 6 废水处理所产生的剩余污泥经脱水后 定期外运或拌煤焚烧 1 51 5 设计范围 设计范围 本方案设计范围包括 起自废水进入的废水处理设施中的格栅 池 止于经过处理后回用水池 在此范围内有关处理工艺 土建 设备 电气 仪表各专业内容均属本项目设计范围 第二章第二章设计基础设计基础 2 12 1 水质水量及处理目标 水质水量及处理目标 2 1 1 废水设计处理量 根据某公司要求 设计废水处理量为 300m3 d 其中酿造废水 25 m3 d 食堂污水 60 m3 d 生活污水 200 m3 d 锅炉冷却水 15 m3 d 日处理时间 20h 即废水处理能力约为 15m3 h 2 1 2 废水水质 根据相关行业的废水资料 其废水水质如表 2 1 表 2 1 污水水质参数 污染因子水量 CODCrBOD5SSPH 酿造废水 25t100000mg l50000mg l6000mg l 4 5 锅炉冷却水 15t100mg l10mg l100mg l 6 9 食堂污水 60t400mg l200mg l200mg l 6 9 生活污水 200t400mg l200mg l200mg l 6 9 2 1 3 处理后的水质目标 处理后的污水达到 发酵酒精和白酒工 业水污染物排放标准 GB27631 2011 详见表 2 2 表 2 2 排放标准限值 污染因子 CODCr mg L BOD5 mg L SS mg L pH 5 限值 100 30 506 9 第三章第三章工艺设计工艺设计 3 13 1 设计思路 设计思路 3 1 1 预处理工艺 采用滚筒式格栅去除大量的酒糟 全自动滚筒式格栅除污机 属污水处理设备技术领域 由机架 安装在机架上的斜置式滚筒筛 向斜置式滚筒筛喷水的喷淋管和伸接在斜置式滚筒筛上端的引水槽 以及驱动斜置式滚筒筛转动的电机驱动机构所构成 通过设置斜置 式滚筒筛 利用渣物自身的重力使之从斜置式滚筒筛的上端入口翻 滚到下端出口自动排出 从根本上解决了所截流的污物杂物易于堆 积而造成堵塞的问题 喷淋管可自动冲洗截留在筛网上的渣物或粘 附物 保持了筛网的过滤功能 实现全自动除污 3 1 2 废水生化处理工艺的选择 废水中相当一部分溶解性有机污染物是无法被混凝沉淀去除的 还应通过生化处理工艺来降解 目前针对高浓度有机废水采用的生 化处理工艺是以厌氧 好氧的处理工艺体系为主体 该方法处理工 艺成熟 对污水中有机污染物去除率高 3 1 2 1 厌氧处理工艺 由于生产废水经物化预处理后的污染物浓度还很高 COD 约 72000mg l 大部分为溶解性有机物 况且含有部分大分子有机物 若直接用好氧生化处理 由于好氧微生物对长链有机物的降解能力 较差 况且好氧生化处理须供给充足的氧以满足微生物生长 繁殖 的好氧环境 电能消耗大 而厌氧生化处理起作用的细菌为水解细 菌 产酸菌 产甲烷菌 均在厌氧条件下 不需要供氧 基本无动 力消耗 可在无能耗的情况下降解废水中大部分有机物 厌氧菌群 6 还可将大分子物质分解为小分子的中间体 使难生化降解物质转变 成容易生化处理的物质 提高废水的可生化性 因此完全有必要使 用厌氧进行处理 一方面厌氧可以进一步提高废水的可生化性 另 一方面 厌氧对于高浓度废水的 CODCr 去除效率是非常高的 而且 厌氧处理负荷高 能耗很小 产污泥量也非常少 直接带来占地少 一次性投资少 运行费用低 污泥处理费用低的优点 在众多的厌氧反应器中 本方案选用上流式厌氧污泥床反应器 上流式厌氧污泥床反应器 即 UASB 是高浓度颗粒污泥组成的污泥床 由布水器 污泥床和三相分离器等组成 通过生物菌训化培养形成 颗粒污泥 提高污泥沉降性 避免污泥流失 反应器内污泥的浓度 高 增强了反应器对不良因素 例如有毒物质 的适应性 能够高效 稳定地处理高浓度难处理有机废水 其具有如下特点 工艺结构紧凑 处理能力大 处理效果好 节约费用 与厌氧生物转盘相比 可省去转动装置 反应器启动运行时间较短 运行较稳定 不存在污泥堵塞问题 3 1 2 2 好氧处理工艺 厌氧处理后的废水进入好氧处理工艺 利用好氧微生物继续氧 化分解污水中的有机污染物 好氧处理工艺采用生物接触氧化法 生物接触氧化法从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法 即在 生物接触氧化池内装填一定数量的填料 利用栖附在填料上的生物 膜和充分供应的氧气 通过生物氧化作用 将废水中的有机物氧化分 解 达到净化目的 19 世纪末 德国开始把生物接触氧化法用于废水 处理 但限于当时的工业水平 没有适当的填料 未能广泛应用 到 20 世纪 70 年代合成塑料工业迅速发展 轻质蜂窝状填料问世 日 7 本 美国等开始研究和应用生物接触氧化法 中国在 70 年代中期开 始研究用此法处理城市污水和工业废水 并已在生产中应用 生物接触氧化法是以附着在载体 俗称填料 上的生物膜为主 净化有机废水的一种高效水处理工艺 具有活性污泥法特点的生 物膜法 兼有活性污泥法和生物膜法的优点 在可生化条件下 不 论应用于工业废水还是养殖污水 生活污水的处理 都取得了良好 的经济效益 该工艺因具有高效节能 占地面积小 耐冲击负荷 运行管理方便等特点而被广泛应用于各行各业的污水处理系统 生物处理是经过物化处理后的环节 也是整个循环流程中的重 要环节 在这里氨氮 亚硝酸 硝酸盐 硫化氰等有害物质都将得 到去除 对以后流程中水质的进一步处理将起到关键作用 生物接触氧化法具有运行管理简便 投资省 处理效果高 最 大限度地减少占地等优点 A 生物接触氧化法的反应机理 生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物 膜法工艺 其特点是在池内设置填料 池底曝气对污水进行充氧 并使池体内污水处于流动状态 以保证污水与污水中的填料充分接 触 避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷 该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给 生物膜生长至一定厚度 后 填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢 产生的气体及曝气 形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落 并促进新生物膜的生长 此 8 时 脱落的生物膜将随出水流出池外 生物接触氧化法具有以下特 点 a 由于填料比表面积大 池内充氧条件良好 池内单位容积的 生物固体量较高 因此 生物接触氧化池具有较高的容积负荷 b 由于生物接触氧化池内生物固体量多 水流完全混合 故对 水质水量的骤变有较强的适应能力 c 剩余污泥量少 不存在污泥膨胀问题 运行管理简便 3 23 2 选用的工艺流程及分析 选用的工艺流程及分析 废水中酒糟的含量约占 COD 的 10 15 左右 这部分酒糟通过滚 筒式格栅去除 生产废水 COD 值可降到 90000mg L 左右 并且可保 图 3 1 处理工艺流程图 NaOH 浮渣 酿造废水 滚筒式格栅初沉调节池 中和反应池 沉淀池 絮凝反应池 酸化水解池 污泥浓缩池板框压滤机 泥饼外运或拌煤焚烧 泵 PAC PAM PAM 泵 中间池两级 UASB 厌氧反应池 污泥 泵 生活污水和锅炉冷却水 酒糟回收 生物接触氧化池二沉池清水池 泵 多介质过滤器 活性炭过滤器 消毒池 至回用点 泵 回用水池 9 护厌氧反应的正常运行 初沉调节池的出水经中和及絮凝沉淀固液 分离对废水的 COD 的去除率可达 20 即废水的 COD 值从 90000 mg L 可降到 72000mg L 左右 此时与食堂废水 生活污水及锅炉冷 却水混合 同时由二沉池出水回流稀释至 CODCr6000mg L 以下 经中 间池的混合后提升至 UASB 厌氧处理 出水 COD 可降至 1500 mg L 以 下 厌氧出水进入水解酸化池进一步降解 出水 CODCr可降到 600mg L 以下 水解酸化出水进入生物接触氧化池由好氧菌进一步 降解 出水 CODCr可降到 150mg L 以下 好氧池出水进入二沉池进行 固液分离 上清液自流入清水池 由泵提升至多介质过滤器及活性 炭过滤器 经过滤器过滤后出水自流入消毒池 经过二氧化氯消毒 后的出水自流入回用水池 回用水池的水由泵提升至各回用点 回 用水的 CODCr可降到 100mg L 以下 相应的 BOD5 动植物油和 SS 等 指标也均能达标 3 33 3 预期流程各单元处理效果 预期流程各单元处理效果 表 3 1 预期处理效果 CODCr 构筑物名称 进水 mg L 出水 mg L 去除率 调节沉淀池及格栅池 1000009000010 中和池及絮凝反应沉淀池 900007200020 UASB 反应池 6000 食堂废水 生活污水及 锅炉冷却水稀释 150075 水解酸化池 150060060 生物接触氧化池 60015075 二沉池 15013510 10 多介质过滤器 13510820 活性炭过滤器 10886 420 消毒池 86 477 810 总去除率 99 26 3 43 4 主要构筑物说明 主要构筑物说明 3 4 1 调节沉淀池 初沉调节池具有调节水量和均化水质的作用 同时去除部分大 颗粒酒糟 池内设空气搅拌系统 水力停留时间 20h 设计水量 25 m3 d 3 4 2 中和反应池 投加氢氧化钠进行中和反应 将废水的 PH 值调至 7 5 左右 为 后面的 UASB 厌氧反应池提供充足的碱 反应时间 1h 反应搅拌机功率 0 55kw 设计水量 25 m3 d 3 4 3 絮凝反应池 通过中和反应将废水的 PH 值提高至 7 5 左右 同时向絮凝反应 池内投加 PAC 及 PAM 生成粗大絮体 吸附网捕废水中的悬浮物和胶 体物 絮凝反应时间 1h 反应搅拌机功率 0 55kw 设计水量 25 m3 d 11 3 4 4 中间池 中间池起着絮凝沉淀与厌氧池之间的中间水量调节作用 同时 作为 PH 精调池及水质稀释池 精确控制由泵提升至厌氧反应池的废 水 PH 值 并由食堂废水 生活污水 锅炉冷却水及二沉池出水稀释 进入厌氧池的废水 降低废水的有机物浓度 池内设置配水及空气 搅拌系统 使该池同时具有水解酸化作用 一方面 通过酸化水解 降解废水中部分有机物 降低 UASB 厌氧反应池的有机负荷 另一方 面 将厌氧反应过程中的产酸段与甲烷化段分开 与后续的 UASB 组 成两相厌氧反应工艺 使酸化过程的碱度下降甚至酸累积对甲烷菌 的抑制风险降低 提高 UASB 厌氧反应池运行稳定性 以及配套 PH 检测仪控制进入厌氧池的污水 PH 值 中间池设有排泥管 池底积泥 定期排至污泥浓缩池 水力停留时间 12h 设计水量 300 m3 d 3 4 5 上流式厌氧污泥反应池 UASB 在单相反应池中 存在着脂肪酸的产生与被利用之间的平衡 维持两类微生物之间的协调与平衡十分不易 两相厌氧消化工艺中 的两个反应池中分别培养发酵细菌和产甲烷菌 并控制不同的运行 参数 使其分别满足两类不同细菌的最适生长条件 与常规单相厌 氧生物处理工艺相比 两相厌氧工艺主要具有如下优点 有机负荷比单相工艺明显提高 产甲烷相中的产甲烷菌活性得到提高 产气量增加 运行更加稳定 承受冲击负荷的能力较强 当废水中含有 SO42 等抑制物质时 其对产甲烷菌的影响由 于相的分离而减弱 12 对于复杂有机物 可以提高其水解反应速率 因而提高了其 厌氧消化的效果 UASB 反应池由两级组成 并与前级中间池水解段构成两相厌氧 工艺 一方面 将酸化水解段与甲烷段分开 可降低 UASB 反应池出 现酸败的风险 另一方面 即使其中一个 UASB 反应池出现酸败现象 另一个 UASB 反应池尚能保持较高的生化降解效率 而且通过该池内 的活性污泥接种可使酸败的 UASB 反应池迅速恢复 采用喷射引流式 配水器和内循环回流系统 提高布水的均匀性和上升流速 UASB 反 应池对废水的 COD 去除率高达 90 以上 是降解有机物的关键工艺 所产沼气经水封和阻火器后进入低压锅炉燃烧 剩余污泥定期排入 污泥浓缩池 水力停留时间 35h 容积有机负荷 3 2kgCODCr m3d 内循环泵功率 3kw 设计水量 300 m3 d 3 4 6 水解