1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） UASB 法处理啤酒厂废水的工艺设计 所在学院 专业班级 环境工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 I 摘 要 针对 啤酒工业 废水主要具有 有机物浓度较高，易于腐败 等特点，本 设计拟采用 UASB法 ， 去除啤酒工业 废水 中的有机 物和各种污染物 。 从运行结果可知，处理后出水 CODcr、BOD5、 SS去除率均大于 90，各项污染指标均可达到国家行业排放标准。 关键词 ： 啤酒工业废水 ; UASB 法 II Brewery wastewater treatment UASB process design ABSTRAC
2、T Because of the beer wastewater contains high organic substance, and easy to corruption, the USAB process is applied to treat beer wastewater. Practical operation project shows that the residual CODcr、 BOD5、 SS in effluent are small It is also quite suitable to meet the national industry wastewater
3、 disposal standard Keywords: beer wastewater; UASB process 目 录 1 绪论 . 1 1.1 概述 . 1 1.2 工程简介及设计任务 . 1 1.2.1 工程概况简介 . 1 1.2.2设计任务 . 2 1.3设计依据及其原则 . 2 1.3.1设计依据： . 2 1.3.2.设计原则： . 2 2 污水处理工艺选择及说明 . 4 2.1啤酒废水的来源及其特点 . 4 2.1.1啤酒废水的来源及特点 . 4 2.2 工艺流程的确定 . 4 2.2.1啤酒废水处理方法 . 4 2.3处理工艺的比较 . 7 2.3.1酸化 SBR 法处理
4、啤酒废水 . 7 2.3.2 UASB 好氧接触氧化工艺处理啤酒废水 . 8 2.3.3 新型接触氧化法处理啤酒废水 . 8 2.3.4 生物接触氧化法处理啤酒废水 . 8 2.3.5 内循环 UASB 反应器氧化沟工艺处理啤酒废水 . 10 2.3.6 UASB+SBR 法处理啤酒废水 . 10 2.4本设计的方案确定 . 11 2.5 UASB工艺介绍 . 11 2.5.1 USAB工艺 . 11 2.5.2 UASB的基本构造 . 12 2.5.3 UASB工艺的特点 . 12 2.5.4 影响 UASB 处理效果的因素 . 12 2.6工艺设计 . 13 2.6.1工艺流程图 . 13
5、 2.6.2工艺说明 . 13 2.7主要设备设计介绍 . 14 2.7.1格栅 . 14 2.7.2 提升泵站 . 14 2.7.3调节沉淀池 . 14 2.7.4 UASB反应器 . 14 2.7.5好氧处理（接触氧化池，气浮池） . 14 2.7.6二沉池 . 14 2.7.7污泥浓缩池 . 15 2.7.8脱水间 . 15 3 啤酒厂废水处理构筑物设计与计算 . 16 3.1格栅的设计计算 . 16 3.2提升泵站 . 17 3.3调节池 . 18 3.4 UASB反应池 . 18 3.5接触氧化池 . 23 3.6气浮池 . 25 3.7二沉池 . 27 3.8污泥浓缩池 . 28
6、3.9脱水间 . 29 4 主要构筑物和设备一览表 . 32 4.1构筑物一览表 . 32 4.2主要机械设备一览 . 32 5 工程投资概算 . 33 5.1工程投资估算 . 33 5.2土建部分投资 . 33 5.3工程投资估算 . 34 5.4运行费用 . 34 6 结论 . 36 参考文献 . 37 致谢 . 错误 !未定义书签。 附录 . 38 附录 A 平面布置图 附录 B 高程图 1 1 绪论 1.1 概述 水乃生命之本，万物之源，一切的都发展都源于这宝贵的物质基础。现今国内水资源状况十分短缺，人均占有量也仅为世界平均水平的四分之一，阻碍和制约着我国社会主义经济的发展。近代国内经
7、济水平突飞猛进，工业化程度也正呈现着高速发展的趋势，但是经济的发展总是以环境的破坏为代价的，水资源污染中很大一部分就是工业废水的严重恶化污染。工业废水的污染以其污染大、污染物浓度高、废水排放量大、废水中含有多种有毒有害物质、废水成分复杂以 及水量变化大等特点而成为目前我们所面临的主要问题。 啤酒厂生产啤酒过程用水量很大，特别是酿酒、罐装工艺过程大量使用新鲜水，相应产生大量废水。啤酒的生产工艺较多，不同的啤酒厂生产过程中吨酒耗量和水质相差很大。管理和技术水平较高的啤酒厂耗水量为 8 12 吨 /吨，我国啤酒厂的吨酒耗水量一般大于该参数。国内啤酒从糖化到罐装总耗水 10 20 立方米 /吨。酿造啤
8、酒消耗的大量水除一部分转入产品外，绝大部分作为工业废水排入环境。 啤酒工业废水主要含糖类，醇类等有机物，有机物浓度较高，虽然无毒，但易于腐败 ,入水体要消耗大量的溶 解氧，对水体环境造成严重危害。啤酒废水的水质和水量在不同季节有一定差别，处于高峰流量时的啤酒废水，有机物含量也处于高峰。国内啤酒厂废水中： CODcr含量为： 1500 3000mg/L， BOD5 含量为： 800 1600 mg/L，该废水具有较高的生物可降解性，且含有一定量的凯氏氮和磷 。 1.2 工程简介及设计任务 1.2.1 工程概况简介 为了解决啤酒厂废水所带来的一系列污染问题，同时有效妥善处理，减少污染，建设污水处理
9、厂处理啤酒厂废水，被设计处理量为 4000m3/d， BOD51000mg/L， COD 2000mg/L， SS 500mg/L 。 废水经处理后，要求达到污水综合排放标准 (GB89781996)的 二 级标准，其主要水质指标见表 1。 2 表 1原水水质和设计要求 水质指标 BOD5（ mg/L） COD（ mg/ L） SS（ mg/ L） pH 原 水 800 1600 1500 3000 250 1200 5 11 排放标准 30 100 70 6 9 设计要求 30 100 70 6 9 1.2.2 设计任务 本设计依据啤酒厂废水的主要特点， 采用 UASB 法处理啤酒厂废水。其
10、出水 的各项污染指标要达到国家 GB89781996污水综合排放标准的二级排放标准， 实现水资源的循环利用。同时做出设计图纸和相关设计说明书。 1.3 设计依据 及其原则 1.3.1 设计依据： （ 1）中华人民共和国环境保护法和水污染防治法 （ 2）污水综合排放标准 GB189182002 （ 3）城市污水处理及污染防治技术政策 （ 4）城市污水处理厂污水污泥排放标准 CJ3025-2001 （ 5）城镇污水处理厂附属建筑和附属设备建设标准 CJJ31-2002 （ 6） 建筑给排水设计规范 GBJ15-88（ 1997 年版） 1.3.2.设计原则： （ 1）依照国家环境保护的基本国策，执
11、行国家有关法律法规、政策、规范和标准。 （ 2）依据城市的整体规划，依据保护和改善环境、防止和减少污染、造福人民的原则，结合嘉兴市的实际情况，对城市污水进行综合处理，满足现代化城市对环境的要求。 （ 3）依据城市基础设施统一规划、分期实施的方针，在废水处理系统和厂区的选择方面，充分考虑近、远期相结合，合理设计，并为远景发展留有余地。 （ 4）采用集中处理和分散处理相结合、以集中处理为主的原则，充分利用现有的污水设施，实行污水综合治理， 设置污水处理厂并配套相应污水管道。 （ 5）处理构筑物尽可能布置紧凑以减少动力消耗，同时应根据河流的水位变化及环境容量，处理流程考虑多种运行方式。 3 （ 6）
12、处理工艺力求技术先进、成熟、可靠、经济合理、高效节能、运行管理方便、简单、成本低、占地少。 （ 7）妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂及污泥，避免二次污染 2。 4 2 污水处理工艺选择及说明 2.1 啤酒废水的来源及其特点 2.1.1 啤酒废水的来源及特点 啤酒生产过程用水量很大 ,特别是酿造 ,罐装工序过程 ,由 于大量使用新鲜水，相应产生大量废水。由于啤酒的生产工序较多，不同的啤酒厂生产过程每吨酒的耗水量和水质相差较大 .国内每吨啤酒从糖化到灌装总耗水 1020 吨。啤酒废水可分为以下几类： 1清洁废水 冷冻机、麦汁和发酵冷却水等，这些水基本未受污染。 2清洗废水 如清洗生产装置废水
13、、漂洗酵母水、洗瓶机初期洗涤水、酒罐消毒废水、巴斯德杀毒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。冲洗废渣水，如麦糟液、冷热凝固物、酒花糟、剩余酵母、酒泥、滤酒渣和残碱性洗涤液等，这类废水中含有大量的悬浮固体有机物。工段中 将产生麦汁冷却水、装置洗涤水、麦糟、热凝固物和酒花糟。装置洗涤水主要是糖化锅洗涤水、过滤槽和沉淀槽洗涤水。此外，糖化过程还要排出酒花糟、 热凝固物等大量悬浮物。 3装酒废水 在灌装酒时，机器的跑冒滴漏时有发生，还经常冒酒，废水中掺入大量残酒。喷淋时由于用热水喷淋，啤酒升温引起瓶内压力增大， “炸瓶 ”现象时有发生，所以，在大量啤酒洒散在喷淋水中，循环使用喷淋水为
14、防止生物污染而加入防腐剂，因此被更换下来的废喷淋水含防腐剂成分。 4洗瓶废水 清洗瓶子时先用碱液洗涤剂浸泡 ,然后用压力水初洗和终洗 .瓶子清洗水中 含有残余碱性洗涤剂、浆纸、燃料、浆糊、残酒和泥砂等。碱性洗涤剂的更换，更换时若是直接排入下水道可以使啤酒废水呈碱性。因此废碱性洗涤剂应先进入调节池沉淀装置进行单独处理。所以可以考虑将洗瓶废水的排出液经处理后储存起来，用来调节废水的 pH 值。这样可以节省污水处理的药剂用量。 2.2 工艺流程的确定 2.2.1 啤酒废水处理方法 鉴于啤酒废水自身的特性，啤酒废水不能直接排入水体，据统计，啤酒厂工业废水如不经处理，每生产 100 吨啤酒所排放出的 B
15、OD 值相当于 14000 人生活污水的 BOD 5 值，悬浮固体 SS 值相当于 8000 人生活污水的 SS，其污染程度是相当严重的，所以要对啤酒废水进行一定的处理。 目前常根据 BOD5/CODcr 比值来判断废水的可生化性，即：当 BOD5/CODcr0.3 时易生化处理，当 BOD5/CODcr0.25 时可生化处理，当 BOD5/CODcr0.3 所以，处理啤酒废水的方法多是采用好氧生物处理，也可先采用厌氧处理，降低污染负荷，再用好氧生物处理。目前国内的啤酒厂工业废水的污水处理工艺，都是以生物化学方法为中心的处理系统。 80年代中前期，多数处理系统以好氧生化处理为主。由于受场地、气
16、温、初次投资限制，除少数采用塔式生物滤池，生物转盘靠自然充氧外，多数采用机械曝气充氧，其电耗高及运行费用高制约了污水处理工程的发展和限制了已有工程的正常使用或运行。 随着人们对于节能价值和意义的认识不断变化与提高，开发节能工艺与产品引起了国内环保界的重视。 1988 年开封啤酒厂国内首次将厌氧酸化技术成功的引用到啤酒厂工业废水处理工程中，节能效果明显，约节能 30 50%，而且使整个工艺达标排放更加容易和可靠。随着改革开放的发展， 90 年代初完整的厌氧 技术也在国内啤酒、饮料行业得到应用。这里所说完整的意义在于除厌氧生化技术外，沼气通过自动化系统得到燃烧，这是厌氧系统安全运行和不产生二次污染
17、的重要保证，这也是国内外开发厌氧技术和设备应充分引起重视的问题。厌氧技术的引进与应用能耗节约 70%以上。 目前，国内外普遍采取生化法处理啤酒废水。根据处理过程中是否需要曝气，可以把升华处理法分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。 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（释放于水中）。 这种方法没有考虑到废水中有机物的利用问题，因此处理成本较高。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方法。 （ 1） 活性污泥法 活性污泥法是中、低浓度有机废水处理中使用最多，运行最可靠的方法，具有投资省，
18、处理效果好等优点。该处理工艺的主要部分是曝气池和沉淀池。废水进入曝气池后，与活性污泥（含大量的好氧微生物）混合，在人工充氧的条件下，活性污泥吸附并氧化分解水中的有机物，污泥和水的分离则由沉淀池来完成。我 国的珠江啤酒厂 、 烟台啤酒厂 、 上海益民啤酒厂 、 武汉西湖啤酒厂 、 广州啤酒厂和长春啤酒厂等 厂家均 采用此法处理啤酒废水 。 据报道，进水 CODcr 为 1200 1500mg/L 时出水 CODcr 可降至 50 100mg/L， 去除率为 94 96。活性污泥处理啤酒废水的缺点时动力消耗大，处理中常出现污泥膨胀。污泥膨胀的原因是啤酒废水中碳水化合物含量过高，而 N、 P和 Fe 等营养物质缺乏，各营养成分比例失调，微生物不能正常生长而死亡。解决的办法是投加含 N和 P的化学药剂，
