(整理)啤酒工业废水处理工艺

1、SHANDONGf SHANDON, NIVERSOffYECHNOLOGY毕业设计说明书1000m3/d啤酒工业废水处理站设计学 院：资源与环境工程学院专 业：环境工程学生姓名：李纪明学 号：0712101868指导教师：马晓轩毕业设计时间：二0一用月1日6月27日共17 周摘要啤酒是当今风靡世界最流行的饮料之一，早在 4500年前，啤酒就在古埃及 问世，它略含苦味，富含营养，素有液体面包之称，已被国际营养会议推荐为营 养食品之一。近年来，随着人民生活水平的提高，我国啤酒消费量急剧增大。我 国啤酒厂的吨酒耗水量较大，一般为 1020t/t啤酒，部分厂家可达812t/t啤 酒，废水排放量接近耗

2、水量的90%啤酒废水的主要特点是 BOD/CODr值高，有害无毒，可生化性好，所以生 化法是啤酒废水处理的首要方法。我国对啤酒废水在治理技术上逐渐形成了以生 化为主，生化和生物相结合的处理工艺。生化法依其污水净化原理可分为好氧法 和厌氧法两大类，好氧法或厌氧法及其他方法的不同组合就形成了多种啤酒废水 的治理技术。目前，多种工艺被广泛应用于啤酒废水处理上但这些工艺本身尚需 要进行详细技术分析。本文系统地介绍了近年来国内啤酒废水处理技术的应用现状，通过调查分 析，对目前国内应用比较广泛的成熟工艺的优缺点进行了介绍，并做了简要的比较和探讨，最后指出了啤酒废水处理技术的应用趋势。 分析啤酒生产中废水产

3、生 的环节、污染物及主要污染源，并从好氧、厌氧生物处理两方面介绍了目前我国 啤酒废水的主要处理技术及应用效果。关键词：啤酒废水生化处理厌氧处理好氧处理厌氧一好氧工艺进展AbstractBeer is one of the most popular beverage in zhe world,Early in the 4,500 years ago,Beer in ancient Egypt was published, it slightly contain bitter taste, rich in nutrition, known as the liquid bread, which ha

4、s been international nutrition conference recommended for nutrition food .In recent years, with the improvement of people's living standard, a sharp increase in beer consumption.Our brewery water consumption of larger, general wine tons for 10 20t/t beer, some manufacturers can reach 8 12 t/t be

5、er, close to 90% of wastewater water consumption.The main characteristic of beer wastewater is the value of BOD5/CODcr higher, harmful non-toxic, can biochemical sex good, so biochemical method is the principal method beer wastewater treatment. Our country to beer wastewater treatment technology in

6、gradually formed by biochemical primarily, biochemical and biological combination of process. Biochemical method in accordance with the principle of sewage purification aerobic method and can be divided into two categories, anaerobic method aerobic or anaerobic law and its method of different method

7、 of combination he formed the variety of beer wastewater treatment technology. At present, various process is widely used in beer wastewater treatment process itself but still need to undertake the detailed technical gressThis paper systematically introduced in recent years domestic beer

8、 wastewater treatment technology application status of the investigation and analysis of the current domestic and is widely the advantages and disadvantages of the mature technology are introduced, and some brief comparison and discussion, and finally points out the beer wastewater treatment technol

9、ogy application trend. Analysis produced beer production water pollution sources and pollutants and main link, and from aerobic and anaerobic biological treatment two aspects in China are introduced the main processing beer wastewater treatment technology and application effect. Key words: Beer wast

10、ewater , Biochemical treatment , Anaerobic treatment ,Aerobic treatment , Anaerobic - aerobic process目录摘要ABSTRACT （英文摘要）目录第一章引言1啤酒废水的来源及成分2啤酒废水处理技术2.1 好氧生物处理2.1.1 活性污泥法2.1.2 接触氧化法2.1.3 SBR 工艺及应用2.1.4 CAST 工艺2.1.5 CASS工艺及应用2.2 厌氧法2.2.1 UASB 反应器2.2.2 EGSB 反应器2.2.3 IC 反应器第二章工艺处理方法的比较及确定1处理啤酒废水的几种工艺1.1

11、酸化一一SBR&1.2 UASB 好氧接触氧化工艺1.3 新型接触氧化法1.4 生物接触氧化法1.5 内循环UASBS应器+氧化沟工艺 1.6 EGSB+CASS法处理啤酒废水2方案的讨论和确定第三章设计说明书1设计资料1.1 设计题目1.2 设计任务1.3 设计依据1.4 设计资料2采用的主要规范和标准3工程设计3.1 设计内容及规模 3.2 工艺流程第四章设计计算书1废水水质水量2粗格栅的设计与计算2.1 设计参数2.2 设计计算2.3 栅渣量计算3集水井的设计与计算3.1 参数选取3.2 计算3.3 集水井构造4调节沉淀池的设计与计算4.1 参数选取4.2 设计计算5 EGSB反

12、应器的设计与计算5.1 罐体尺寸5.2 反应器的升流速度5.3 三相分离器6沉淀池的设计6.1 设计要求及参数6.2 设计计算7 CASS反应池的设计与计算7.1 设计参数7.2 设计计算8污泥部分设计8.1 污泥来源8.2 集泥井8.3 污泥重力浓缩池8.4 贮泥池8.5 机械脱水间的设计计算 9鼓风机房的设计9.1 已知条件及设计参数9.2 鼓风机房的设计10紫外线消毒系统10.1 设计说明10.2 设计参数第五章 污水处理站的总体布置 1污泥处理站平面布置1.1 构筑物和建筑物主要设计参数1.2 平面布置原则2污泥处理站高程布置2.1 高程布置原则2.2 高程布置参数2.3 高程一览表第

13、六章主要设备简介1污水污泥处理设备2配电设备3监测设备第七章工程概预算1总概算表2 成本分析参考文献第一章引言1.啤酒废水的来源及成分啤酒废水来自于啤酒生产各工序中的排放，大致可分为以下几类：(1)大量的冷却水，包括冷冻机冷却水、热麦汁冷却水，这类废水基本未受污 染。(2)清洗废水，如大麦浸渍废水、大麦发芽降温喷雾废水、清洗生产装置废水、 漂洗酵母水、洗瓶初期洗涤水、酒罐消毒废水、巴斯德杀菌喷淋水和地面冲洗水 等。这类废水受到不同程度的有机污染，其中洗麦、浸麦水不仅受到大麦表面污 染物的污染，还受到大麦内容物的溶解污染，污染物质要占大麦重的0.5%1.5%, 导致此废水为褐色，偏酸性(PH&l

14、t;6),即易起泡，有强腐化倾向，并有不良气味。(3)冲渣废水，如麦糟液、冷热凝固物、洒花糟、剩余酵母、酒泥、滤酒渣和 残碱性洗涤液等、这类沸水中含有大量的悬浮性有机物、 工段中将产生麦汁冷却 水、装置洗涤水、麦糟、热凝固物和洒花糟。装置洗涤水主要是糖化锅洗涤水、 过滤槽和沉淀槽洗涤水。止匕外，糖化过程还要排出酒花糟、热凝固物等大量悬浮 固体。(4)灌装废水，在灌装酒时，机器的跑冒滴漏时有发生，还经常出现冒洒，使 废水中掺入大量残酒。另外，喷淋时由于热水喷淋，啤酒升温引起酒瓶内压力上 开，“炸瓶”现象时有发生，致使大量啤酒散在喷淋水中。为防止生物污染，循 环使用喷淋水时需要加入防腐剂，因此被换

15、下来的废喷淋水含防腐剂成分。(5)洗瓶废水，清洗瓶子时先用碱性洗涤液浸泡，然后压力水初洗和终洗，瓶 子清洗水中含有残余碱性洗涤剂、纸浆、染料、浆糊、残酒和泥沙等。碱性洗涤 剂要定期更换，更换时若直接排入下水道可使啤酒废水呈碱性，因此废碱性洗涤剂应先进入调节、洗涤装置进行单独处理。若将洗瓶废水的排放夜经处理后储存 起来用以调节废水的PH值(啤酒废水平时成弱酸性)，则可以节省污水处理的药 剂用量。排放的啤酒废水超标项目主要是 COD、BOD5、SS、PH值4项，从各车间 排放的废水水质水量波动量较大。水质变幅范围一般为：PH值5.57.0,水温2025C, COD10002500mg/L,BOD5

16、600 1400mg/L,SS200-600mg/L,TN30一 70mg/L属于浓度有机废水，BOD5/COD约为0.50.7,可生化行良好。2啤酒废水处理技术国内外广泛采用生化处理工艺，其中包括好氧生物处理（活性污泥法，生物 膜法），厌氧生物处理，好氧与厌氧联合生物处理方法。从目前的实施并运行的 装置来看，好氧生物处理在国内应用还是比较广泛， 常用的方法是活性污泥法及 其改进形式和生物接触氧化法。70年代荷兰学者Lettinga发展了 UASB反应器， 随后又出现了厌氧颗粒污泥膨胀体（EGSB）及厌氧内循环反应器（IC）。厌氧工 艺具有高效、节能、产泥量少、能有效回收能源的优点，因而得到了

17、迅速发展。 虽然厌氧反应器的出水需进一步处理才能达标，即需好氧工艺作为后处理单元， 但厌氧2好氧组合工艺在能源日益紧张的今天， 越来越发挥出它的优势，这将成 为未来几年内啤酒废水处理的主要方法之一。2.1 好氧生物处理好氧生物处理是在氧气充足的情况下，利用好氧微生物的生命活动氧化啤酒 废水中的有机物，其产物是二氧化碳、水及能量。这种方法没有考虑发哦废水中 有机物的利用问题，因此处理成本比较高。活性污泥法、生物膜法、深井曝气法 是较有代表性的好氧生物处理法。2.1.1 活性污泥法活性污泥法于1914年由英国人Ardernh和Lock2ett实验成功，在中、低浓 度污染物有机废水处理中，具技术分支

18、较为广泛，也是使用最多，运行可靠，最 为成熟的方法。具有处理效果好、投资较少等优点，适用于大中城市啤酒厂采用。 但是此法在用空气曝气时容易产生泡沫，造成难以充氧，管理不好则容易产生污 泥膨胀，此外还因动力消耗高、占地面积大等缺点限制了其应用。目前国内有广 州啤酒厂、珠江啤酒厂、无锡啤酒厂、华都啤酒厂等，采用活性污泥处理啤酒废 水，废水 CODCr的进水浓度为 10001500mg/L,出水为 40100mg/L去除率 90%96%,运行费1618元'/吨水（按1986计）。活性污泥处理啤酒厂废水具有运行可靠、处理效果较好的优点，但啤酒废水 氮磷含量低，碳氮比例失调，运行中容易产生污泥膨

19、胀，因此，啤酒废水处理过 程中需要加一定量的氮磷。止匕外，活性污泥产量高，处置麻烦，不耐冲击负荷， 还需要大量充氧，增加基建运行费用。2.1.2 接触氧化法生物接触氧化法是利用固着在填料上的生物膜来吸附水中的有机物并加以 氧化分解，使污水得到净化。20世纪80年代初，接触氧化法比较活性污泥法有一定的优势，因此在啤酒废水处理上得到广泛的应用。但由于啤酒厂废水进水 COD浓度很高，所以一般采用二级接触氧化工艺。采用接触氧化法工艺代替活性污泥法，可以防止高糖含量废水易引起污泥膨 胀的现象，并不用投配氮、磷营养。用接触氧化法，可以选择的负荷范围是 1.01.5kgBOD5/(m3d);用鼓风曝气，每日

20、除 1kgBOD5 需空气 80m3。.该法的缺点是对于较大规模污水厂填料需求过大，不便于运输和装填，而且污泥排放量大。2.1.3 SBR工艺及应用SBR法是对传统活性污泥法的改进，近年来，在国内外被引其广泛重视和研究应用。SBR工艺典型的操作工序为：进水、反应、沉淀、排水、闲置等 5 个工序，整个工序经厌氧、好氧、缺氧3个阶段。根据出水情况可以随时调整各 个工序的时间以达到最佳出水效果。SBR法已有许多工程应用实例。付敏宁等人报道了填料式SBR技术在啤酒废水处理工程中的应用。 由于SBR反应池设置 了填料，大大提高了单位体积的微生物的体积。厌氧工艺+SBR组合工艺在实践中也得到了广泛的应用。

21、常规活性污泥法相比，SBR工艺不需要另设二次沉淀池、污泥回流及污泥回流设备，也不设调节。因此基建投资抵，同时设备就有耐 冲击负荷，工作稳定，运行灵活污泥性能良好等优点。SBR工艺这些特点，使其特别适用于排放量小，有机物浓度高且不易降解，废液排放间歇的中小型企业。2.1.4 CAST 工艺CAST工艺(循环式活性污泥法)是对 SBR法的改进，在国内有很多工程 实例。埠新啤酒厂用CAST工艺处理啤酒厂废水的实践结果表明，工艺处理效果 稳定，可达到排放标准，平均出水水质： CODcr2586mg/L去除率为96%98%; BOD52125mg/L,去除率为 97%98%; SS5264mg/L,去除

22、率为 88%92%。该工 艺投资较低，运行费用省，每立方米废水总投资为 1100元，运行成本为0.56元 /m3o由于厌氧生物处理技术不能除磷，因此厌氧法后必须增加好样处理，而 CAST工艺刚好能满足这一要求。CAST工艺不仅很容易实现好氧缺氧及厌氧状 态交替的处理条件，而且很容易在好氧条件下增加曝气量、反应时间和污泥龄来 强化反应及聚磷菌过量摄磷的顺利完成；也可在缺氧条件下方便的投加原废水或 用提高污泥浓度等方式以提供有机碳源作为电子供体使反硝化过程更快完成。由于其良好的工艺性能和灵活的操作，因此选择 CAST进行生物除磷。在生物除磷的基础上，为了进一步强化除磷效果，设计中在CAST反应池后

23、 面加一个除磷池，往里面加入混凝剂，通过混凝沉淀来去除残余的磷。2.1.5 CASS工艺及应用CASS （循环式活性污泥系统）是 CAST工艺的一种优化变型，在 20世纪 70年代开始得到研究和应用。该工艺核心部分是CASS反应池，集曝气，二沉等过程于一体。在SBR的基础上，在池子的前部增设了 1个生物选择器。这样， CASS池的反应池被隔墙分割为3个区，即生物选择区、预反应区及主反应区。目前很多厂家采用CASS工艺处理啤酒废水，都取得了预期的效果。在进水 水质平均为2000mg/L的情况下，出水水质达到污水排放新扩改二级标准。周刚 报道了 CASS工艺处理啤酒废水在高寒地区的应用。 工程实践

24、表明，在高寒地区 采用CASS工艺处理啤酒废水是可行的（进水CODCr在5001500mg/L时，处理 水质达到污水排放标准的一级排放标准），即便在低温条件下，也能顺利的 进行污泥的培养和驯化，但需要十分重视当地的气温特点，做好各种处理设施、 管线的保温防冻措施。CASS工艺处理啤酒废水，具有工艺简单，流程短，自动 化程度高，操作更方便等优点。其不足之出为，操作管理要求较高，首次运行挑 调试时间较长。总之，好氧工艺存在曝气耗能大、污泥产量大的缺点，故厌氧一好氧处理工 艺逐渐被深入研究和开发利用。2.2 厌氧法20世纪70年代以来，废水厌氧处理技术因其具有投资少，运行费用低及能 产生能量等优点而

25、得到较快的发展和应用。一般认为，厌氧生物处理技术的反应器主力经历了 3个时代。传统厌氧发酵工艺（第一代反应器，以厌氧消化池为代 表）因需要较高的温度，较长的停留时间，且处理效能低而被逐渐淘汰。目前以 上流式厌氧污泥床（UASB）为代表的第二代反应器和以厌氧颗粒污泥膨胀床 （EGSB）和厌氧内循环反应器（IC）为代表的反应器已被广泛引入到啤酒废水 处理工程应用中，并取得了良好的效果。目前在啤酒处理工艺上，厌氧工艺应用 比较多的有UASB工艺，IC工艺和酸化水解工艺。2.2.1 UASB反应器70年代荷兰lettinga等发展的UASB反应器是一种悬浮生长型反应器，首次 把颗粒污泥的概念引入反应器

26、中。 该反应器特别适宜于处理高浓度有机废水。目前，很多国家相继开展了对 UASB的深入研究和开发工作。UASB工艺因其工艺 结构紧凑，处理能力打，效果好，投资省而在国内外啤酒废水治理中得到十分广 泛的应用。根据报道，当 UASB反应器进水CODCr为10002000mg/L时，出水 CODCr一般在500mg/L左右，也就是说，啤酒废水中的大部分 CODCr在UASB 反应器中被处理掉，同时也说明，在这些工艺中，UASB仅作为预处理单元，其出水通常还需好氧等工艺作为后继处理，才能保证废水达标排放。据张振家等人 报道，桂林漓泉有限公司采用UASB-SBR工艺处理废水，UASB反应器进水CODcr

27、在10003000mg/L之间波动是，出水上清液的 CODcr稳定在200mg/L左 右。同时UASB池每天产生大量的沼气，同时热风炉的燃料，供饲料烘干使用， 可节煤4t/d左右。UASB工艺在国内啤酒废水处理方面应用很普遍，实践证明 UASB完全适用于处理啤酒废水，而且厌氧硝化工艺相似于啤酒酿造、发酵生产 工业，很容易被啤酒厂家所掌握。但 UASB工艺不适用于处理高悬浮物固体浓 度较高的废水，三相分离器的好坏直接影响处理效果，在一些地区，颗粒污泥培养较困难而使系统启动较慢。在 UASB基础上，研究者开发了 EGSB和IC反应 器。2.2.2 EGSB反应器UASB反应器在应用中取得了很大的成

28、功，但 UASB的传质过程并不理想， 进一步提高有机负荷收到了限制。为了使厌氧反应器中进水和污泥之间的接触更 加充分，导致了第三代厌氧反应器的开发和应用。EGSB反应器实际上是改进的UASB反应器，运行中维持高的上升流（612m/h）,使颗粒处于悬浮状态，同时 也可以采用较高的反应器和采用出水回流以获得高的搅拌强度，从而保证进水与污泥颗粒的充分接触，这样可以获得比“通常” UASB反应好的运行结果。据杨 云龙等人的报道，EGSB受SS的影响较小，只要SS的沉速 反应器内的上升流 速（310m/h）, SS就能通过无你去得以去除，而 UASB最大上升流速为1m/h, 易受SS的影响。但据左剑恶等

29、人报道，GESB反应器不适合处理悬浮物废水。 与UASB相比，EGSB对布水系统要求较为宽松，但对三相分离器要求更为严格。与UASB反应器相比，EGSB反应器具有启动周期短、容积负荷率提高速率 快等特点。在COD去除率均为86%左右时，EGSB反应器最大容积负荷率达到 42.4gCODL-1d-1,而UASB反应器的最大容积负荷率仅为 25.0gCODL-1d-1, EGSB 反应器比UASB反应器有着更高的处理效能。当处理较低浓度废水时EGSB反应器容积负荷率达到28.7gCODL-1d-1, CODCr去除率达到81.9%,比UASB反应 器具有更高的容积负荷率和 COD去除率，表明了其在

30、处理低浓度废水方面较好 的应用前景。EGSB反应器比UASB反应器具有更强的抗温度和进水 PH值变化 的能力，且其系统处理效果恢复也快。目前，UASB反应器在啤酒废水处理中发挥了重要的作用，而作为对UASB反应器改进的EGSB反应器，在处理各种浓度的有机废水方面有着别的厌氧反应 器所不可比拟的优势，处理范围更广；同时，EGSB可以采用较大的高径比，占地面积更小，投资更省，在相同的费用下，因而更就有市场竞争力2.2.3 IC反应器内循环(Intenal Circulation , IC )厌氧反应器于20世纪80年代中期由荷兰 PAQUES公司开发成功，被认为是第三代厌氧生化反应器的代表工业之一

31、。IC反应器实际上是由底部和上部 2个UASB反应器串联叠加而成，下部为高负荷 区，上部为低负荷区，利用沼气上升带动污泥循环。IC工艺在国外应用以欧洲较为普遍，国内沈阳、上海率先采用了IC工艺处理啤酒废水。以沈阳华润雪花啤酒有限公司采用的IC反应器为例，反应器高16m,有效容积70m3,处理CODcr 平均浓度为4300mg/L的啤酒废水400m3/d, CODc去除率稳定在80%,容积负 荷高达 2530kg/(m3d)。第二章工艺方法的比较及确定1处理啤酒废水常用的几种方法：1.1 酸化SBR法此法主要处理设备是酸化柱和 SBR反应器。这种方法在处理啤酒废水时， 在厌氧反应中，放弃反应时间

32、长、控制条件要求高的甲烷发酵阶段， 将反应控制 在酸化阶段，这样较之全过程的厌氧反应具有以下优点：(1)由于反应控制在水解、酸化阶段反应迅速，故水解池体积小；(2)不需要收集产生的沼气，简化了构造，降低了造价，便于维护，易于 放大；(3)对于污泥的降解功能完全和消化池一样， 产生的剩余污泥量少。同时， 经水解反应后溶解性COD比例大幅度增加，有利于微生物对基质的摄取，在微 生物的代谢过程中减少了 一个重要环节， 这将加速有机物的降解，为后续生物处 理创造更为有利的条件。(4)酸化一一SBR法处理高浓度啤酒废水效果比较理想，去除率均在94%以上，最高达99%以上。要想使用此法在处理啤酒废水达到理

33、想效果时运行环境要达到下列要求：(1)酸化一一SBR法处理中高浓度啤酒废水，酸度至关重要，它具有两个 方面的作用，其一是对废水的有机成分进行改性，提高废水的可生化性；其二是 对有机物中极易降解的污染物尤不可忽视的去除作用。酸化效果的好坏直接影响 SBR反应器的处理效果，有机物去除主要集中在 SBR反应器中。(2)酸化一一SBR法处理啤酒废水受进水碱度和反应温度的影响，最佳温 度是24。C,最佳碱度范围是500750mg/L。视原水水质情况，如碱度不足，采用 预调碱度方法进行工艺处理；若温度差别不大，运行参数可不做调整，若温度差 别较大，视具体情况而定。1.2 UASB好氧接触氧化工艺此处理工艺

34、中主要处理设备是上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池，处理主要过程:废水经过转鼓过滤机，转鼓过滤机对SS去除率达10%以上，随着麦壳类有机物的去除，废水中的有机物浓度也有所降低。 调节池既有调节水质、水量的 作用，还由于废水池在池中的停留时间较长而有沉淀和厌氧发酵作用。由于增加了厌氧处理单元，该工艺的处理效果非常好。上流式厌氧污泥床能耗低、运行稳 定、出水水质好，有效的降低了好氧生化单元的处理负荷和运行能耗(因为好氧处理单元的能耗直接和处理负荷成正比)。好氧处理(包括好养生物接触氧化池和 斜板沉淀池)对废水中SS和COD均有较高的去除率，这是因为废水经厌氧处 理后仍含有许多易生物降解的有机物。 该

35、工艺处理效果好、操作简单、稳定行高。 上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池相串联的啤酒废水处理工艺具有处理效率 高、运行稳定、耗能低、容易调试和易于每年的重新启动等特点。只要投加占厌氧池体积1/3的厌氧污泥菌种，就能够保证污泥菌种的平稳增长，经过 3个月的 调试UASB即可达到满负荷运行。整个工艺对 COD的去除率达96.6%,对悬浮 物的去除率达97.3%98%,该工艺非常适合啤酒废水处理中推广应用。1.3 新型接触氧化法此方法处理过程为：废水首先通过微滤机去除大部分悬浮物，出水进入调节池，然后中提升泵打入 VTBR反应器中进行生化处理，通过风机强制供风使废 水与填料接触，维持生化反应的需氧量，

36、VTBR反应器出水进入沉淀器，去除一 部分脱落的生物膜以减轻气浮设备的处理负荷，之后流入气浮设备去除剩余的生物膜，污泥及浮渣送往污泥池浓缩后脱水。该处理工艺有以下主要特点：(1) VTBR反应器由废酒精罐改造而成，节省了投资。与钢筋混凝土结构 相比，具有一次性投资低，运行稳定，处理效果好等特点。(2)冬季运行时，在VTBR反应器外部加了一层保温材料，使罐中始终保 持较高温度，提高了生物的活性。(3)因VTBR反应器高达10m左右，水深大，所选风机为高压风机，风压 为98kpa, N=75w,耗电量大。1.4 生物接触氧化法该工艺采用水解酸化作为生物接触氧化的预处理，水解酸化菌通过新陈代谢 将水

37、中的固体物质水解为溶解性物质， 将大分子有机物降解为小分子有机物。 水 解酸化不仅能去除部分有机污染物， 而且提高了废水的可生化性，有益于后续的 好氧生物接触氧化处理。该工艺在处理方法、工艺组合及参数选择上是比较合理 的，充分利用各工序的优势将污染物质转化、去除。然而，如果由于某些构筑物 的构造设计考虑不周会影响运行效果， 致使出水水质不理想，使生物接触氧化池 的出水(静沉30min的澄清液)COD为500600mg/L,经混凝气浮处理后出水COD仍高达300mg/L远高于排放要求(150mg/L)。但是此处理方法在设计和运行中会出现以下问题：(1)水解酸化池存在的问题主要是沉淀污泥不能及时排

38、出。由于该废水中 悬浮物浓度较高，因而池内污泥产量很大，而原工艺仅在水解酸化池前端设计了 污泥斗，所以池子的后部很快就淤满了污泥。 另外，随着微生物量的增加在软性 生物填料的中间部位形成了污泥团，使得传质面积减小。(2)如果废水中污染物浓度较高或者前期处理效果不理想，生物接触氧化 池前端的有机负荷较高，使得供养相对不足，此时该处理的生物膜呈灰白色，处 于严重缺氧状态，而池末端成熟的好氧生物膜呈琥珀黄色。 同时，水中的生物活 性抑制性物质浓度也较高，对微生物也有一定的抑制作用，处理效果不理想。(3)在调试运行过程中，生物接触氧化池中生物膜脱落、气泡直径变大、 出水浑浊、处理效果恶化的现象时有发生

39、。(4)在调试运行初期，发生这种现象时一般是增大供气量以提高供氧能力 来消除缺氧，结果由于起泡搅动强度增大，造成了更大范围的生物膜脱落、 水粘 度更大、氧转移效率更低，非但没提高供氧能力反而使情况更糟。因此采用此工艺处理啤酒废水时要遵循下列要求：采用水解酸化作为 预处理时应考虑悬浮物去除措施。采用推流式生物接触氧化池时为避免前端有 机物负荷过高可采用多点进水。应严格控制溶解氧浓度，供养不足会造成生物 膜大范围脱落，导致运行失败。1.5 内循环UASB反应器+氧化沟工艺此工艺采用厌氧和好氧相串联的方式，厌氧采用内循环UASB技术，好氧处理用地有一条狭长形池塘，为了降低土建费用，因地制宜，采用氧化

40、沟工艺。本处理工艺的关键设备是 UASB反应器。该反应器是利用厌氧微生物降解废水 中的有机物，其主体分为配水系统，反应区，气、液、周三相分离系统个，沼气 收集系统四部分。厌氧微生物对水质的要求不像好氧微生物那么宽，最佳 PH为 6.5 7.8,最佳温度为3540摄氏度，而本工程的啤酒废水水质超出了这个范围。 这就要求废水进入UASB反应器之前必需进行酸度和温度的调节。这无形中增 加了电器。仪表专业的设备和设计难度。内循环 UASB技术是在普通UASB技 术的基础上增加一套内循环系统， 它包括回流水池及回流水泵。UASB反应器的 出水水质一般都比较稳定，在回流系统的作用下重新回到配水系统。 这样

41、一来能 提高UASB反应器对进水水温、PH值和COD浓度的适应能力，只需在 UASB 反应器进水之前对其PH和温度做一粗调即可。UASB反应器采用环状穿孔管配 水，通过三相分离器出水，并在三相分离器的上方增加侧向流絮凝反应沉淀器， 它由玻璃板成60。安装而成，能最大限度上截留三相分离出水中颗粒污泥。此处理工艺主要有以下特点：实践证明，采用内循环 UASB反应器+氧 化沟工艺处理啤酒废水时可行的，具运行结果表明COD总去除率高达95%以上。 由于采用的内循环 UASB反应器和氧化沟工艺串联组合的方式，可根据啤酒 生产的季节性、水质和水量的情况调整 UASB反应器或氧化询处理运行组合， 以便进一步

42、降低运行费用。1.6 EGSB+CASS法处理啤酒废水本处理工艺主要包括 EGSB反应器。将CASS反应器。将EGSB和CASS两 种处理单元进行结合，所形成的处理工艺突出了各自处理单元的优点， 使处理流 程简洁，节省了运行费用，而把EGSB作为整个废水达标排放的一个预处理单元， 在降低废水浓度的同时，可回收所产生的沼气作为能源利用。 同时，由于大幅度 减少了进入好氧阶段的有机物量，因此降低了好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污 泥量，从而使整个废水处理过程的费用大幅度减少。 采用该工艺既降低处理成本， 又能产生经济效益。并且EGSB池正常运行后，每天产生大量的沼气，将其回收 作为热风炉的燃料，可供

43、饲料烘干使用。EGSB+CASS法处理工艺与水解酸化+SBR处理工艺相比较有以下优点：(1) “EGSB+CASS”工艺合理，实用性强。本工艺的核心为好氧池，整个工 艺经历缺氧、好氧过程，能有效控制丝状菌的生长，防止污泥膨胀，有效去除氨 氮；因反应前、中期水中有机物浓度高，微生物处于对数生长，处理数度快，氧 利用率高，从而降低了能耗；同时，工艺调节灵活，进水、曝气、沉淀、排水时 间可根据实际情况调节易于操作。适合不同规模的啤酒企业使用。(2)处理流程简单，安装操作及维修很方便。待处理污水汇集后，泵入 EGSB 反应器，具流速、进水量按设定工艺参数控制，无需搅拌设备，后污水自然开流 至CASS池

44、，间歇式曝气沉淀后排放，工艺过程简单。构筑物EGSB反应器中沉 池、CASS池为半地下式的钢混凝结构，曝气装置可现场制作，安装制作简单， 操作控制灵活，可自控也可手动，维修保养也很方便。(3)投资费用低，比国外同类型设备价格低 60%o(4)处理能力大，处理效果好。EGSB反应器因反应区聚集大量厌氧颗粒污泥， 废水与之接触充分反应速度快，可降解水中80%以上的COD。反应器顶部设置三相分离器，能及时将处理过程中形成的固、 液、气分离，促使反应过程。CASS 池集进水、曝气、沉淀、排水于一体，扩大了反应池的功能，不仅提高了处理速 度而且处理效果明显。该池可降解 90%以上的COD和BOD。(5)

45、工艺成熟稳定，耐冲击负荷，水质和水量的波动对出水影响小，工艺自动化程度较高，运行管理和维修方便，劳动定员少。2方案的讨论和确定(1)实践证明，厌氧一好氧串联工艺在啤酒处理工艺中具有优势，是我国啤 洒废水治理工艺采用或整改的方向。 同时对啤酒废水采用消浊分流，高浓度废水 采用厌氧工艺预处理后与低浓度废水混合进入好氧处理系统，更易达到环境效益与经济效益的统一。(2)在条件允许的情况下，尽可能的选用先进的污水治理技术。同时要充分 靠虑到工艺、设备、资金、场地、人员素质，所处地理环境及气候条件等因素， 灵活选择适宜自己厂家特点的技术方法。(3)对啤酒企业来说，不仅要重视废水处理工艺技术本身，而且要对处

46、理设 施的运行引起足够的重视。先进科学的管理也可以作为一种技术作用于工艺本身 个，使其发挥出应有的作用。(4)通过上述各工艺的比较和分析决定选择 EGSB+CASS法处理工艺。第三章设计说明书1 .设计资料1.1 设计题目：北方某啤酒厂污水处理工艺设计1.2 设计任务1.3 设计依据：设计任务书1.4 设计资料1.4.1 处理厂所处地自然资料：(1) .属北温带季风型半湿润气候区，年平均降雨量 800毫米，四季分明，光照 充足，年平均气温14.3 C； 1月份为全年最冷月，平均气温为-3.2 C； 7月份为 最热月，平均气温为29.6 C o春季升温迅速，秋季降温幅度大，无霜期为198天。(2

47、) .地下水位在地表下9米，无侵蚀性。(3) .冻结深度为地表下0.5米。(4) .按地震烈度8度设防。(5) .当地海拔50米，进水渠渠底高度为49米。1.4.2 设计水量1000吨/天1.4.3 进水水质和出水排放标准及污水处理程度废水成 分COD (mg/L)BOD (mg/L)SS (mg/L)PH进水水 10出水水 质<60<20<506-9去除率96%90%87.5%2采用的主要规范和标准(GBJ14-87)(GHZBI-1999)(1)室外排水设计规范(2)地表水环境质量标准(3)污水排入城市下水道水质标准(4)泵站设计规范(5)厂矿道

48、路设计规范(6)污水综合排放标准(7)给水排水制图标准3工程设计(CJ3082-1999(GB/T50265-97)(GBJ22-87)(GB8978-1996)(GBJ106-87)3.1 设计内容及规模 设计内容：设计北方某啤酒厂废水处理厂一座设计规模：1000吨/天3.2 工艺流程泥饼3.2.2主流程:3.2.1 整体工艺流程概图：功能简介：污水先经过格栅，出去污水中体积较大的悬浮物和漂浮物，防止后续污水处理构 筑物管道、阀门和水泵机堵塞，再经过集水井，由潜污泵打入调节沉淀池调节 PH,再由提升泵打到EGSB反应器进行厌氧处理，接着到竖流式沉淀较大颗粒， 再由提升泵打到CASS池进行好氧

49、处理，再CASS池中有机物被降解，氮磷也得 到很好的去除，最后出水经过紫外线消毒房消毒，经稳定后排出。3.2.3辅流程:功能简介: 经过CASS池后的污泥通过的污泥泵进入污泥池， 再经过污泥浓缩脱水间，污泥 经过处理后运出厂进行农用或填埋。3.2.4 各构筑物工艺简介格栅工艺流程:原污水格栅进水泵房.功能简介：格栅是污水处理的第一道处理设施，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻 后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。进水泵房工艺流程:集水井进水泵房 k调节沉淀池功能简述：本设计进水泵房按1000吨/日设计。选择在集水井内放置潜水泵的提 升形式，潜水泵2台（一用一备）调节沉淀池工艺流程:功

50、能简介:啤酒废水的水量和水质随时间变化幅度较大，为了保证后续处理构筑物或 设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行调节，由于啤酒废水中悬浮物浓度 较高，此调节池也兼具有沉淀池的作用， 该池设计有沉淀池的泥斗，有足够的水 力停留时间，保证后续处理能连续运行，其均质作用主要靠池侧的沿程进水， 使 同时进入池的废水转变为前后出水， 以达到与不同时序的废水相混合的目的。 调 节池还可以用来均衡调节污水水质、水温的变化，降低对生物处理设施的冲击， 为使调节池出水水质均匀，防止污染物沉淀，调节池内宜设置搅拌、混合装置。EGSB反应器工艺流程：调节沉淀池 EGSB反应器竖流式沉淀池功能简述:对污水进行厌氧处

51、理，来降低 BOD,COD.竖流式沉淀池工艺流程：功能简述:进一步去除污水中悬浮物和漂浮物CASS反应池工艺流程：功能简述：降低BOD,COD,悬浮物浓度，并脱氮除磷，使出水达到排放标准。鼓风机房和曝气系统工艺流程： 功能简述: 鼓风机房内安装2台鼓风机，为CASS反应池内微孔曝气服务。污泥泵房CASS反应池1.污泥泉房Ih.污泥池*工艺流程： 功能简述:将一定数量的活性污泥回流到生化系统以维持生化系统活性污泥的浓度，以保障其生化反应能力，同时将产生的剩余污泥提升至污泥后续处理系统。第四章设计计算书1废水水质水量某啤酒产厂废水水质情况如下废水水量为 Q=1000m3/d=41.67m3/h=0

52、.012m3/s设计水质水量和排放标准废水成 分COD (mg/L)BOD (mg/L)SS (mg/L)PH进水水 10出水水 质<60<20<506-9去除率96%90%87.5%2粗格栅的设计与计算2.1 设计参数：设计流量 Q=1000m3/d=41.67m3/h=0.012m3/s栅前水深h=0.3m过栅流速v=0.6m/s栅条宽度S=0.02m格栅间隙e=10mm格栅倾角a =75°单位栅谓量W1=0.05m3栅渣/103m3污水2.2 设计计算Q .sin：0.012. sin75(1)栅条间隙数n= =6.55 (取n=7)

53、ehv 0.01 0.3 0.6(2)栅槽有效宽度 B=S(n-1)+en=0.02 (7-1)+0.01 7=0.19m(3)进水渠道渐宽部分长度，设进水渠为B1=0.085mL旦二旦=0.19一吁5 =0.144m(其中a 1为进水渠展开角)2tan: 1 2tan20(4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2=L i/2=0.072m(5)过栅水头损失(hi)因栅条边为矩形截面，取K=3,则42hi=kho=k ；里sin ： =3 1.79 ()3 .sin 75 =0.241m2g0.012 9.814ho：计算水头损失k:系数，格栅受污染物堵塞后，水头损失增加倍数，取 k=3e：

54、阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面 6=1.79 (6)栅后槽总高度(H)取栅前渠道超高h2=0.3m,则栅前槽总高度H1=h+h2 =0.3+0.3=0.6m 栅后槽总高度 H=h+h1+h2=0.3+0.241+0.3=0.841m(7)格栅总长度 L=L 1+L2+0.5+1.0+0.7/tan a =0.144+0.072+0.5+1.0+0.7/tan75 =1.904m2.3 栅渣量计算取W1= 0.05m3/103m3 k2=1.5，每日的栅渣量为：Q W1 864000.012 0.05 8640033.,W= =0.035m /d<0.2m /d,故酉己备人工格

55、栅。K2 10001.5 1000式中：Q设计流量，m3/dW1栅渣量(m3/103m3污水)，取0.10.01,粗格栅用小值,细格栅用大值，中格栅用中值。 3集水井的设计与计算 3.1参数选取水力停留HRT=2h,集水井的有效深度h=4m,水面超高0.5m3.2 计算集水井的有效容积V=Q/T= 1000 2 -83.3m324集水井高度H=3+0.5=3.5m集水井水面面积A=V/h=83.3/3=27.8m2,取28m2集水井横截面积为L - B=4m - 7m则集水井的尺寸为 L B H=4m 7m - 3.5m3.3 集水井构造集水井内保证水流平稳，流态良好，不产生涡流和滞留，必要时可设置导流 墙，水泵吸水管按集水池的中轴线对称布置，每台水泵在吸水时应不干扰其他水泵的工作，为保证水流平稳，其流速为 0.30.8m/h为宜。4调节沉淀池的设计与计算4.1 参数选取水力停留时间T=8h,Q=1000m3/d=41.67m3/h=0.012m3/s,采用机械刮泥除渣。4.2 设计计算设计草图取有效高度H=4.5m ,其中超高0.5m ,有效水深h=4m,则池面积2A=V/h=334/4=84m池长取L=12m,池宽取 B=7m池子的总尺寸为 L B H=12 7 - 4.5m3理论上每日的污泥量Q(C0-Ci)1000 (40