啤酒废水毕业设计

1、.啤酒废水毕业设计第一部分设计说明书1绪言1.1概况随着国内啤酒工业的发展，建设工厂规模越来越大，啤酒废水排放量加倍，污染强度日益加剧，啤酒废水的处理问题已经提到日程上。 啤酒生产是消费量最多的行业，一般国内每吨啤酒生产约15吨的水，废水12吨左右。 啤酒废水的组成变动也很大，取决于酿造过程的各种工程。 啤酒生产废水主要来自两个方面，一是大量冷却水(糖化、麦芽冷却、发酵等)，二是大量冲洗水、冲洗水(各种水箱冲洗水、瓶冲洗水等)。 啤酒废水的有机组成通常可生物降解，主要由糖、可溶性淀粉、乙醇、挥发性脂肪酸等组成，国内啤酒工厂废水中的CODcr含量为10002500mg/L，BOD5含量为6001

2、500 mg/L，生化性强。 pH值取决于CIP，即在线清洗单元中使用的化学物质的量和类型(苛性钠、磷酸、硝酸等)。 氮和磷的含量主要取决于原料加工和污水中废酵母的存在量。 啤酒废水富含有机物和一定浓度的悬浮粒子固体(SS )，其中COD、BOD的质量浓度高达数千mg/L，还含有很多n、p无机盐。 这些废弃物本身无毒，但含有很多生物分解的有机物。 如果不管理，地表水体将被破坏，水体生态平衡崩溃，给环境带来严重污染，需要处理啤酒废水。1.2设计生资料某啤酒厂位于太湖周边某市，该厂生产规模为10万吨啤酒/年，年生产日为300天，啤酒废水的主要来源为糖化厂、发酵厂、填充厂和生产用冷却废水等。 有些工

3、厂定期消毒和地面清洗也要排出废水。 工厂也排出一定量的生活排水(工人数100人)。 在要求废水处理后，达到了太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值 (DB32-7/1072-2007 )的标准。2水量水的确定2.1水量的确定2.1.1工业废水水量的确定请遵守查太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值 (DB32-7/1072-2007 )的适当标准。表1太湖地区重点工业行业允许排水量限值序列号。工业行业阈值1纺织品染色工业100米布最高允许排水量，m3/100m布(布宽为914mm，按宽幅比例换算)2.0吨纤维的最高允许排水量，m3/t纤维1502造纸工业商品

4、纸浆造纸企业吨纸最大允许排水量，m3/t纸12造纸企业吨纸最大允许排水量，m3/t纸153钢铁工业焦炭：吨焦炭消耗新鲜水量，m3/t焦炭2.5钢铁联合企业：吨钢的最高允许排水量，m3/t钢24电镀工业平方米的电镀材料为最高允许排水量、m3/m2电镀材料0.25食品制造工业味之素工业吨产品的最高允许排水量，m3/t产品150啤酒工业废水产生量，m3/kL4.5注： 1镇生活污水处理厂的废水排放量不设定允许排水量限制值。2在涉及化工的门类多、产品复杂、有国家清洁生产标准的情况下，排水量限制量在被允许执行清洁生产标准中的一级标准(国际清洁生产先进水平)的国家不清洁生产标准的情况下，仍然执行国家相应的

5、标准规定。生产每吨啤酒排水的限制值为4.5吨，取4.2吨，如果满足标准，该啤酒工厂年排水为10万，10万m34.2=42万m3，每天约420000300=1400m3。2.1.2生活污水水量的确定根据建筑给水排水设计规范有关规定，在设计企业建筑时，管理者的生活用水定额应按现场性质决定3050L/人班，一般应采用(3050)L/人班的用水时间应按8小时、时间变化因此，如果人均生活常数为50 L/人级，时间变化系数为2，污染系数为0.8，则每天的生活污水排放量为(5020.8100)/1000=8m3。2.1.3处理规模和设计流量的决定从工业废水1400m3/d和生活污水8m3/d来看，该啤酒厂废

6、水的水量为1408m3/d，如果能确定该啤酒厂废水的处理规模为1500m3/d的时变系数为2，则该啤酒厂的设计流量为35L/s。2.2水质的确定2.2.1入水水质的决定a .啤酒废水的由来啤酒废水的主要来源是麦芽生产过程中的洗麦水、浸麦水、发芽降温喷雾水、麦粕水、洗汲水、作为凝固物清洗水的糖化过程的糖化，过滤清洗水发酵过程的发酵槽在洗涤水、过滤罐的过程中清洗瓶、灭菌、打破瓶的啤酒冷却水和成品工厂的洗涤水办公楼和食堂等如图所示：图1啤酒厂的生产流程b .啤酒废水的特征啤酒的生产过程水量多，特别是酿造，罐的工序过程中大量使用新鲜的水，会产生大量的废水。 由于啤酒生产工序很多，不同啤酒工厂的生产过程

7、中每吨酒的消耗量和水质有很大差异。 啤酒废水可以分为以下种类(1)清洗废水：冷冻机、麦汁、发酵冷却水等，这些水几乎没有污染。(2)清洗废水：如清洗生产装置废水、漂洗酵母水、小瓶清洗水、酒罐消毒废水、巴斯德杀菌淋浴水和地面清洗水等，此类废水受到一定程度的有机污染。 清洗残渣水，例如麦粕液、冷热凝固物、酒花粕、残酵母、酒泥、滤酒粕和残碱性清洗液等。 这种废水含有大量的悬浮固体有机物。 工序中会产生麦汁冷却水、装置清洗水、麦粕、热凝固物、酒花粕。 装置清洗水主要是糖化锅清洗水、过滤槽和沉淀槽清洗水。 另外，糖化过程中酒糟、热凝固物等浮游物被大量排出。(3)含酒排水：灌装酒时有时会发生机器飞出，酒也经

8、常出来，排水中混入大量残酒。 淋浴时用热水淋浴，啤酒升温，瓶内的压力增大，发生“炸瓶”现象，所以大量的啤酒洒到淋浴水中，为了循环使用淋浴水来防止生物污染，加入防腐剂，所以更换后的废淋浴水中含有防腐剂成分。(4)冲洗瓶子的排水：冲洗瓶子时，首先用碱液洗涤，然后用压力水开始冲洗，洗完。 瓶洗水中含有残留碱洗剂、纸浆纸、燃料、糊、残留酒、砂土等。 碱性洗涤剂的交换，交换时直接排出到下水道的话啤酒废水就会变成碱性。 因此，废碱洗涤剂必须首先进入调节池沉淀装置单独处理。 因此，可以考虑处理并储藏洗瓶废水的排出液，调节废水的pH值。 这样，就可以节约污水处理的药剂使用量。根据啤酒生产的特点，各工序废水的污

9、染物浓度如下表所示表2啤酒生产中各工序废水的污染物浓度废水的种类占总排放量的比例%pH值科德卡毫克/lbo D5毫克/升PS毫克/毫升排出方式麦子排水206.5-7.5500-700200-400300-500间歇排放糖化发酵废水355-73000-50002000-3000800-3500间歇排放填充废水40六九100-80070-450100-200连续排放其他混合废水56-7总排放混合污水6-81000-2500800-1500350-800水温为20-25，TN=30-70mg/L，NH3-N=30-40mg/L，TP=10-25mg/L。根据目前的生产现状和排水情况，确定啤酒生产排放

10、的废水入水水质表3啤酒废水的入水水质水质标准(毫克/毫升)电脑辅助设计BODPSPSPS型NH3-N有水200010504001245352.2.2出水水质的确定根据调查太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值 (DB32-7/1072-2007 )的对应标准和城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB 18918-2002 )的对应等级a标准，获得了该啤酒厂污水排放的各标准。表4啤酒废水出水水质水质标准(毫克/毫升)电脑辅助设计BODPSPSPS型NH3-N出水8010100.51552.3废水处理程度表5啤酒废水处理程度水质标准(毫克/毫升)电脑辅助设计BODPSPSPS型NH3

11、-N有水20001050400124535出水8010100.5155去除率(% )969997.595.866.785.73工艺选择啤酒厂废水中的CODcr含量为10002500mg/L，BOD5含量为6001500 mg/L，生化学性强。 如果含有一定量的硅酸氮和磷，就会导致水体的严重富营养化，破坏水体的生态平衡，给环境带来严重的污染，因此需要处理啤酒废水。一般的CODcr (氧化剂氧化水中的有机污染物时必要的氧含量。 以mg/L为单位，其值越高，表示水污染越严重。 )为15002500mg/L、BOD5 (地面水体中有机物在微生物分解中消耗的水中溶解氧总量以mg/L表示。 通常，使用一定

12、体积的水样，在20下培养5天后，测定了水体中溶解氧消耗的毫克数。 ) 10001500mg/L，BOD5/CODcr比例为0.5-0.6，生物化学性优异，污染物中的有机物容易分解。 现在，多根据BOD5/CODcr比判断废水的生化性质，即，在BOD5/CODcr0.3的情况下容易进行生化处理，在BOD5/CODcr0.25的情况下可以进行生化处理，在BOD5/CODcr0.25的情况下难以进行生化处理。 由于啤酒废水的BOD5/CODcr比例超过0.3，所以处理啤酒废水的方法多用好氧生物处理，可厌氧处理降低污染负荷，也可用好氧生物处理。 目前国内啤酒厂工业废水的污水处理技术是以生物化学方法为中

13、心的处理系统。3.1好氧生物处理好氧生物处理是在氧充足的条件下，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、水和能量(释放到水中)。 由于该方法没有考虑废水中有机物的利用问题，因此处理成本很高。 活性污泥法、生物膜法分为好氧生物处理法两种。3.1.1活性污泥法a .活性污泥法的流程和原理典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩馀污泥排除系统组成的污水和回流的活性污泥一起进入曝气池，混合液从空气压缩机站输送来的压缩空气。 目的是通过铺设在曝气槽底部的空气扩散装置，增加污水中的溶解氧量，使混合液处于剧烈搅拌的状态下处于浮游状态。 溶解氧、活性污泥和污水混合，充分接

14、触，活性污泥反应正常进行的第一阶段。 污水中的有机污染物被活性污泥粒子吸附在菌胶团表面，是因为其巨大的表面积和多糖类粘性物质的作用，同时，部分高分子有机物在细菌细胞外酶的作用下被分解为小分子有机物。第二阶段是微生物在氧气充分的条件下吸收这些有机物，氧化分解形成二氧化碳和水，一部分供给自身的增殖繁殖。 活性污泥反应的进行导致污水中的有机污染物分解去除，活性污泥本身增殖，污水得到净化处理。 经过活性污泥净化作用的混合液进入二次沉淀池，在混合液中漂浮的活性污泥与其他固体物质沉淀而与水分离，将澄清的污水作为处理水排出系统。沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中大部分作为接种污泥回流到曝气池，确保曝气池内

15、的浮游固体浓度和微生物浓度，增殖的微生物从系统排出，被称为“剩馀污泥”。 实际上，污染物从污水大幅转移到这些剩馀污泥上。b .活性污泥法的主要分类活性污泥法主要分为氧化沟工艺活性污泥法的SBR工艺活性污泥法深井曝气活性污泥法等。(1)氧化槽工艺的主要类型是轮胎氧化槽工艺，即一体化氧化槽工艺； 交互式氧化沟工； 双沟交互式氧化槽工艺三沟交互式氧化槽工艺等。轮播氧化沟的结构： Carrousel氧化沟使用方向控制的曝气与搅拌装置，向混合液传递水平速度，使搅拌的混合液在氧化沟封闭路径中循环流动。 因此，氧化沟具有特殊的水力学流动状态，既具有完全混合式反应器的特征，也具有推进式反应器的特征，槽内存在明

16、显的溶解氧浓度梯度。 氧化沟截面为矩形或梯形，平面形状多为椭圆形，沟内水深一般为2.54.5m，长宽比2:1，水深达7m，沟中水流的平均速度为0.3m/s。 氧化沟曝气混合设备有表面曝气机、曝气旋转刷、转盘、喷射曝气器、导管式曝气器、上升管式曝气机等，近年来，配合了水中推进器。图2 Carrousel氧化槽的平面结构图轮播氧化沟处理污水的原理：在最初的普通Carrousel氧化沟的工艺中，污水和直接回流污泥一起进入氧化沟系统。 表面曝气机使混合液中的溶解氧DO的浓度增加到约23mg/L。 在充分配合这种氧的条件下，微生物在得到能够去除BOD的溶解氧的同时，氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处于氧状态。 在曝气机下游，水流从曝气区的湍流状态变化为其后的平流状态，水流保持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮状态(平均流速0.3m/s )。 微生物的氧化过程消耗水中的溶解氧，直到DO值为零，混合液就变成缺氧状态。 经过缺氧区的脱氮作用，混合液进入缺氧区，完成了一次循环。 在该系统中，BOD分解是一个连续的过程，硝化作用和脱氮作用发生在同一个池中。 由于结构的制约，该氧化沟能有效去除BOD，但去除磷的能力有限。(2)分批式活性污泥法