【正文】 對(duì)象可分為 造紙廢水 、紡織廢水、 制革廢水 、農(nóng)藥廢水、 冶金 廢水、煉油廢水等。 按廢水中所含污染物的主要成分可分為 酸性 廢水、 堿性 廢水、含 酚 廢水、含鉻 廢水、含有機(jī)磷廢水和 放射性 廢水等。 玉米釀酒廢水 玉米廢水主要污染源為發(fā)酵液蒸餾后的殘余液體，其成份復(fù)雜。 COD、 BOD、SS 含量極高，水溫很高，且 PH 呈酸性，屬于非常難處理水的一種。至于生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生其他的廢水（如生活污水，冷卻水）可作為蒸餾廢液的稀釋劑用，其本身污染并不高，由于國內(nèi)釀酒行業(yè)生產(chǎn)工藝傳統(tǒng)，生產(chǎn)一噸食用酒精，大約 產(chǎn)生 1215m3 的廢液。有機(jī)物含量如此高，且排放量大的廢水若不加以治理，勢(shì)必引起周圍生態(tài)系統(tǒng)的癱瘓。 1500 噸每天玉米釀酒廢水處理設(shè)計(jì) _環(huán)境工程學(xué)課程設(shè)計(jì) 5 水污染及其危害 盡管地球上的水很豐富，但由于淡水資源數(shù)量有限，分布又不均勻，加上人口急驟增長和工農(nóng)業(yè)用水量不斷增加，許多地區(qū)缺水的現(xiàn)象仍十分嚴(yán)重。盡管地球上的水是可再生和不斷循環(huán)的，但由于環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，水質(zhì)日益惡化。全球性的水資源危機(jī)給人類帶來了極大的危害。已引起人類的普遍關(guān)注。 ① 水污染對(duì)人體的危害 人體在新陳代謝的過程中，隨著飲水和食物，把水中的各種元素通過消 化道進(jìn)入人體的各個(gè)部分。當(dāng)水中缺乏某些或某種人體生命過程所必需的元素時(shí)，都會(huì)影響人體健康。例如，有些地區(qū)水中缺碘，長期飲用這種水，就會(huì)導(dǎo)致 “大脖子病 ”，就是醫(yī)學(xué)上所稱的 “地方性甲狀腺腫 ”。當(dāng)水中含有有害物質(zhì)時(shí)，對(duì)人體的危害更大。致癌物質(zhì)可以通過食用受污染的食物（糧食、蔬菜、魚肉等），帶入人體，還可以通過飲水進(jìn)入人體。據(jù)調(diào)查，飲用受污染水的人，患肝癌和胃癌等癌癥的發(fā)病率，要比飲用清潔水的高出 %左右。當(dāng)污水中含有汞、鎘等元素排入河流和湖泊時(shí)，水生植物就把汞、鎘等元素吸收和富集起來，魚吃水生植物后，又在 其體內(nèi)進(jìn)一步富集，人吃了中毒的魚后，汞、鎘等元素在人體內(nèi)富集，使人體患病而死亡。這樣，從水生植物 → 水生小動(dòng)物 → 小魚 → 大魚 → 人體，形成了一條食物鏈。人體最后成了汞、鎘等元素的 “落腳點(diǎn) ”。 ② 水污染對(duì)水生生物的危害 水中生活著各種各樣的水生動(dòng)物和植物。生物與水、生物與生物之間進(jìn)行著復(fù)雜的物質(zhì)和能量的交換，從數(shù)量上保持著一種動(dòng)態(tài)的平衡關(guān)系。但在人類活動(dòng)的影響下，這種平衡遭到了破壞。當(dāng)人類向水中排放污染物時(shí)，一些有益的水生生物會(huì)中毒死亡，而一些耐污的水生生物會(huì)加劇繁殖，大量消耗溶解在水中的 氧氣，使有益的水生生物因缺氧被迫遷棲他處，或者死亡。特別是有些有毒元素，既難溶于水又易在生物體內(nèi)累積，對(duì)人類造成極大的傷害。如汞在水中的含量是很低的，但在水生生物體內(nèi)的含量卻很高，在魚體內(nèi)的含量又高得出奇。假定水體中汞的濃度為 1，水生生物中的底棲生物（指生活在水體底泥中的小生物）體內(nèi)汞的濃度為 700，而魚體內(nèi)汞的濃度高達(dá) 860。由此可見，當(dāng)水體被污染后，一方面導(dǎo)致生物與水、生物與生物之間的平衡受到破壞，另一方面一些有毒物質(zhì)不斷轉(zhuǎn)移和富集，最后危及人類自身的健康和生命。 ③ 水污染對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響 工 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不僅需要有足夠的水量，而且對(duì)水質(zhì)也有一定的要求。否則，對(duì)工農(nóng)業(yè)會(huì)造成很大的損失，特別是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中使用了被污染了的水后，對(duì)人類有著極大的危害。一是使工業(yè)設(shè)備受到破壞，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。二是使土壤的化學(xué)成分改變，肥力下降，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)和嚴(yán)重污染。三是使城市增加生活用水和工業(yè)用水的污水處理費(fèi)用。 設(shè)計(jì)原則 1. 由于原水水質(zhì)復(fù)雜、流量大，尋找合適的工藝組合，使出水保證達(dá)標(biāo)，是應(yīng)該最先保證的原則； 2. 最大限度利用當(dāng)?shù)匾延谢A(chǔ)設(shè)施，減少一次性投資； 1500 噸每天玉米釀酒廢水處理設(shè)計(jì) _環(huán)境工程學(xué)課程設(shè)計(jì) 6 3. 工藝銜接緊湊，具有連貫性，模塊性 ； 4. 技術(shù)具有先進(jìn)性，成熟性； 5. 設(shè)備選型合理，采用進(jìn)口與國產(chǎn)接合，尋找性價(jià)比最高的設(shè)備； 6. 設(shè)計(jì)安裝周期短； 7. 運(yùn)行費(fèi)用低，能回收利用能源，彌補(bǔ)運(yùn)行過程中消耗的藥劑費(fèi)、電費(fèi)、人工費(fèi)以及設(shè)備折舊費(fèi)和土建折舊費(fèi)。 設(shè)計(jì)范圍 本方案設(shè)計(jì)包括從原水預(yù)質(zhì)池出水進(jìn)入設(shè)計(jì)工藝系統(tǒng)起至工藝最后出水排放口止，整個(gè)工藝系統(tǒng)過程中的工藝、土建、電氣、安裝、調(diào)試、設(shè)備選型、投資估算。 工藝概況 我們發(fā)現(xiàn)原水 BOD、 COD 比值高，可生化性很好，應(yīng)采取以生物處理為核心的處理工藝。 生物處理包括厭 氧處理和好氧處理。厭氧由于其不耗能，污泥產(chǎn)量少，進(jìn)水負(fù)荷高，允許進(jìn)水濃度高，且能回收大量能源，在現(xiàn)今污水處理行業(yè)里應(yīng)用非常迅速。尤其與好氧聯(lián)合處理難降解有機(jī)廢水，高濃度有機(jī)廢水已是公認(rèn)最有前途的處理工藝。但厭氧本身出水不能達(dá)標(biāo)，需要接后續(xù)物化或生物處理工藝，加上各公司厭氧技術(shù)封鎖，實(shí)際處理效率非常好的高效厭氧反應(yīng)器并不多見。厭氧技術(shù)里被公認(rèn)最有前途的反應(yīng)器為 Lettinga 于 70 年代發(fā)明的 UASB（上流式厭氧污泥反應(yīng)器）和由此發(fā)展起來的 EGSB（膨脹式顆粒污泥反應(yīng)器）。最高進(jìn)水濃度達(dá) 120gCOD/L，處理 負(fù)荷在 25 ? ?3/kgCO D m d? 情況， COD 穩(wěn)定去除達(dá) 90%以上，回用沼氣用于全廠的供熱，每天產(chǎn)生沼氣量相當(dāng)于 8t 標(biāo)準(zhǔn)煤的產(chǎn)熱量，為全廠節(jié)約大量能源。此項(xiàng)厭氧技術(shù)是去除釀酒蒸餾廢液大部分 COD 的有效保證。 好氧技術(shù)由于出水水質(zhì)滿足達(dá)標(biāo)排放要求，效果穩(wěn)定，是各種廢水處理中應(yīng)用最多的二級(jí)處理工藝。好氧發(fā)展至今包括活性污泥和生物膜法，活性污泥至今應(yīng)用最為廣泛的為 SBR 和氧化溝技術(shù)。 SBR 由于其采用時(shí)間的序列對(duì)進(jìn)水 COD緩沖能力大，抗沖擊負(fù)荷高，可通過對(duì)泥水比的調(diào)整，容許普通好氧不能 允許的進(jìn)液濃度；氧化溝技術(shù)以其獨(dú)有的脫 N 除 P 工藝在大型城市生活污水里應(yīng)用十分廣泛，但在工業(yè)廢水（尤其高濃度工業(yè)廢水）里尚且少見。生物膜法首推淹沒式生物濾池（生物接觸氧化），由于其實(shí)現(xiàn)了生物固定技術(shù)極大提高了污泥停留時(shí)間，增加生物量，且不會(huì)發(fā)生污泥膨脹問題，已是目前和 SBR 同樣廣泛應(yīng)用的處理工藝之一。 另外原水中 SS 含量也很高（ 23%），相當(dāng)于城市污水處理廠濃縮污泥含固量，若不加以處理，直接進(jìn)入?yún)捬跆幚硐到y(tǒng)，會(huì)造成假的高生物量現(xiàn)象，長時(shí)間運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致整個(gè)處理工藝的最終失敗。去除如此高 SS 用傳統(tǒng)的加藥氣浮或沉 淀已顯得有些無能為力，現(xiàn)今有幾種特殊的方法來處理它： 一為離心分離，利用離心分離機(jī)高速旋轉(zhuǎn)使污泥濃縮而去除，但此種方法耗1500 噸每天玉米釀酒廢水處理設(shè)計(jì) _環(huán)境工程學(xué)課程設(shè)計(jì) 7 能高，且微小懸浮性固體去除率很低，實(shí)踐證明不是最為理想的辦法。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)用污泥處理的帶式壓濾機(jī)和板框壓濾機(jī)用于去除 SS 效果非常理想，但二者相比之下，由于帶壓機(jī)在工作時(shí)跑泥，有漏點(diǎn)，在幾個(gè)實(shí)際工程的比較中，采用板框壓濾機(jī)最為理想。通過造粒機(jī)和板框壓濾機(jī)后， SS 級(jí)降低 80%， COD 能降低 50%，溶解性固體能降低 90%。 在釀酒工藝糖化單元中產(chǎn)生大量色素，使最終出水色度成為一大難題，去除色度方 法很多，但就其一次性投資和去除效果而言，推薦三種處理方法。加藥脫色氣浮，臭氧氧化以及最新的膜處理技術(shù)，加藥脫色氣浮投資較其他兩種省，但由于需要優(yōu)秀的脫色絮凝劑，運(yùn)行費(fèi)用很高，臭氧氧化效果穩(wěn)定時(shí)對(duì)不生物降解COD 去除率也有高，是一種新型的處理單元，但一直因?yàn)槠湓O(shè)備使用穩(wěn)定性和價(jià)格原因一直未能得到有效推廣。膜處理用于工業(yè)廢水是最近幾年發(fā)展起來的，由于它是一種微孔徑機(jī)械過濾，所以對(duì)去除色度和 COD 有著其他工藝不可比擬的優(yōu)勢(shì)。但由于膜本身易被污染的原因一直未能真正得到有效推廣?，F(xiàn)我公司經(jīng)過中試以及其他水處理行業(yè)實(shí)踐 ，可采用錯(cuò)流操作，外壓式中空纖維超濾膜處理。采用不易降解聚砜膜，允許通過分子量為 6000。 工藝改進(jìn) 針對(duì)各種處理單元的特點(diǎn)，對(duì)各工藝單元作出如下改進(jìn)： 在厭氧出水末端設(shè)置單元?dú)飧⊙b置，去除厭氧浮渣和一些微生物殘?bào)w。為了降低好氧進(jìn)水水溫，采用最后處理單元回流稀釋辦法，并且在厭氧末端氣浮出水后，混合酒廠其他低濃度水一齊進(jìn)入好氧池。 好氧池采用生物接觸氧化工藝。 污水處理工藝流程 考慮到處理后水質(zhì)指標(biāo)達(dá)國家現(xiàn)行污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) GB89791996 中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，本次課程設(shè)計(jì)采用厭氧污泥床 +好 氧接觸氧化工藝，工藝流程圖 61如圖所示。 1500 噸每天玉米釀酒廢水處理設(shè)計(jì) _環(huán)境工程學(xué)課程設(shè)計(jì) 8 圖 61 玉米釀酒廢水處理流程 進(jìn)出水水質(zhì) 進(jìn)水水質(zhì) ： CODCr≤ 40000 mg/l； BOD5 ≤ 20200mg/l； SS≤ 25000mg/l； pH==35；水溫T=65℃。 出水水質(zhì) ： 主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 格柵 提升泵房 UASB 池 氣浮池 接觸氧化池 污泥泵房 污泥濃縮池 帶式壓濾機(jī) 鼓風(fēng)機(jī)房 泥餅外運(yùn) 格柵 調(diào)節(jié)池 1500 噸每天玉米釀酒廢水處理設(shè)計(jì) _環(huán)境工程學(xué)課程設(shè)計(jì) 9 本設(shè)計(jì)選用兩道細(xì)格柵，一用一備。