【正文】 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）過程管理手冊 （）屆 論文（設(shè)計(jì)）題目： 某啤酒廠廢水處理工藝設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 環(huán)境與資源學(xué)院 專 業(yè)： 環(huán)境工程 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)老師姓名及職稱： 1 目 錄 1 概述?????????????????????????????? 3 啤酒生產(chǎn)的工藝流程和產(chǎn)廢水環(huán)節(jié)??????????????? 4 設(shè)計(jì)目的和意義??????????????????????? 4 設(shè)計(jì)條件????? ????????????????????? 4 2 污水處理工藝流程的確定 ????????????????????? 5 基本設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的確定????????????????????? 5 啤酒廢水處理工藝比較???????????????????? 5 UASB— CASS組合工藝特點(diǎn)和合理性說明????????????? 8 工藝流程 ????????????????????????? 9 3 污水處理設(shè)備及構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算 ????????????????? 9 格柵 ??????????????????????????? 9 集水池 ?????????????????????????? 12 水力篩 轉(zhuǎn)篩???????????????????????? 15 調(diào)節(jié)池 ?????????????????????????? 15 污水提升泵房 ??????????????????????? 18 UASB反應(yīng)器 ???????????????????????? 19 CASS反應(yīng)器 ????????????????? ??????? 30 鼓風(fēng)機(jī)房 ????????????????????????? 41 污泥處理系統(tǒng) ??????????????????????? 41 4 污水廠產(chǎn)氣體處置和污泥處理與處置???????????????? 45 沼氣處置 ????????????????????????? 45 污泥處置 ????????????????????????? 46 5 設(shè)備及構(gòu)筑物一覽表??????????????????????? 46 6 污水處理工程中的水力計(jì)算??? ????????????????? 47 管道水力計(jì)算 ??????????????????????? 47 堰流計(jì)算 ????????????????????????? 47 高程水力計(jì)算 ??????????????????????? 48 2 7 污水廠平面布置和高程布置???????????????????? 48 平面布置 ????????????????????????? 48 高程布置 ????????????????????????? 50 結(jié)束語 ???? ?????????????????????????? 51 致 謝??????????????????????????????? 52 參考文獻(xiàn) ????????????????????????????? 53 英文摘要 ????????????????????????????? 54 3 某啤酒廠啤酒廢水處理工藝設(shè)計(jì) 專業(yè)：環(huán)境工程 學(xué)號(hào)： 姓名： 指導(dǎo)教師： 內(nèi)容摘要： 啤酒工業(yè)在我國迅猛發(fā)展的同時(shí)，排出了大量的啤酒廢水，給環(huán)境造成了極大的威脅。本設(shè)計(jì)為某啤酒廢水處理設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)程度為 初步設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)是在參觀了桂林某啤酒廠的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的啤酒廢水處理方案。桂林某 啤酒廠廢水 屬于中等濃度可生物降解的有機(jī)廢水，不含有毒物質(zhì)，主要采用生物處理方法進(jìn)行處理 ， 本設(shè)計(jì)工藝流程為： 啤酒廢水 → 集水池→ 格柵 → 污水提升泵房 → 調(diào)節(jié)池 →水力篩網(wǎng)→ UASB反應(yīng)器 → CAST 池 → 處理水 采用 UASBCASS曝氣生物濾池 工藝合理， 技術(shù)簡單、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、節(jié)省能源、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、污泥排放量少、便于操作管理等 。 以較低的投入，可以收到良好效果，是一種合理、可靠的廢水處理方案。 關(guān)鍵詞： 啤酒廢 水； UASB 反應(yīng)器； CASS 反應(yīng)器 1概述 啤酒生產(chǎn)的工藝流程和產(chǎn)廢水環(huán)節(jié) 啤酒生產(chǎn)的工藝流程和產(chǎn)廢水環(huán)節(jié) 大麥 篩選 浸麥 發(fā)芽 干燥 成品麥芽 貯存排水麥芽 糖化 過濾 麥汁煮沸 沉淀槽 麥汁冷卻排水大米 糊化發(fā)酵 過濾 清酒 灌裝 殺菌 外運(yùn)排水洗瓶制麥工藝過程：啤酒生產(chǎn)工藝過程： 圖 11 啤酒生產(chǎn)工藝流程圖 啤酒廢水的來源和主要成分 啤酒廢水的來源 從啤酒生產(chǎn)工藝過程可以看出，啤酒廢水的主要來源有：麥芽生產(chǎn)過程的洗麥水、浸麥水、發(fā)芽降溫噴霧水、洗槽水、洗滌水、凝固物洗滌水；糖化過程的 4 糖化、過濾洗滌水；灌裝過程的洗瓶、滅菌水和破瓶啤酒；成 品車間洗滌水；以及來自辦公樓的洗廁水。 注：冷卻水回收。 啤酒廢水的主要成分 糖類和蛋白質(zhì) ；主要污染物有堿性洗滌劑、紙漿、染料、漿糊、殘酒和其它雜質(zhì)等。 啤酒廢水的特點(diǎn) 啤酒廢水有高堿度、高溫度、高濃度有機(jī)物生化處理難度高等特點(diǎn)； 主要水質(zhì)指標(biāo)為： COD=1000～ 2500mg/L, BOD5=700～ 1500mg/L, SS=300～ 600 mg/L， TN=30～ 60 mg/L， Ph=5～ 8。 由上可知，啤酒廠廢水 屬于中等濃度可生物降解的 有機(jī)廢水，不含有毒物質(zhì)，主要采用生物處理方法，根據(jù)廢水間歇排放、各股廢水水質(zhì) 相差 較大，在處理前對水質(zhì)水量進(jìn)行調(diào)節(jié)。 設(shè)計(jì)目的和意義 19 世紀(jì)末﹐啤酒輸入中國。 1900 年俄國人在哈爾濱市首先建立了烏盧布列希夫斯基啤酒廠 ，而后全國其他地方也相繼建立起很多啤酒廠。但是發(fā)展緩慢。 1949 年 后， 中國啤酒工業(yè)發(fā)展較快 ，并 于 1954 年開始進(jìn)入國際市場 ，當(dāng)時(shí)出口僅 ﹐到 1980 年已猛增到 26Ml。 20世紀(jì) 80年代以來 ,我國啤酒工業(yè)得到迅速發(fā)展 , 1988年全國有啤酒廠 800多家，年產(chǎn)啤酒 663 萬 t，位居世界第三；經(jīng)過近十年的發(fā)展，目前已達(dá)到 1000多家，年產(chǎn)啤酒 1000 多萬 t，成為世界第二大啤酒生產(chǎn)國 .近年來， 啤酒產(chǎn)量持續(xù)增長 ， 我國繼續(xù)向世界第一啤酒大國邁進(jìn)。 本次設(shè)計(jì)的目的就是通過學(xué)習(xí)，了解啤酒行業(yè)的污水處理情況，對某啤酒污水處理廠進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)，并根據(jù)所確定的工藝和計(jì)算結(jié)果，繪制污水處理廠總平面布置圖，工藝流程圖及某些主要構(gòu)筑物的平剖面圖等，能夠很好的完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)，為今后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。 設(shè)計(jì)條件 1987 年建成的桂林 市某 啤酒廠是一家擁有 5000 名員工、年生產(chǎn)能 力 5 達(dá) 60萬噸、產(chǎn)品品種超過 30種的啤酒專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)。 2020 年銷售啤酒 47萬噸，資產(chǎn)貢獻(xiàn)率為 %，被中國企業(yè)家聯(lián)合會(huì)、中國企業(yè)家協(xié)會(huì)授予 “ 中國企業(yè)新記錄獎(jiǎng) ” 。 桂林市某啤酒廠 ,廢水排放量很大，廢水最大排放量為 Q=14000 m3／ d，處理對象主要是 SS,COD 和 BOD。考慮經(jīng)濟(jì)效益和處理?xiàng)l件等因素，在本廠設(shè)置污水處理區(qū)， 污水經(jīng)處理后最終排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行國家現(xiàn)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978— 1996 中一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)， 處理后一部分直接排入漓江，另一部分中水回用。 2 污水處理工藝流程的確定 基本設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的確定 設(shè)計(jì)水質(zhì)水量 已知廢水排放水量為 11000～ 14000 m3/d，設(shè)計(jì)廢水處理量：平均處理量Q=11000 m3/d， Kz=,則 Qmax=14000m3/d 污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)如下： CODCr≦ 2500 mg/l BOD5≦ 1500 mg/l SS=300～ 400 mg/l PH=3～ 10 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)，即： 表 21 進(jìn)出水水質(zhì)及污染物去除率 項(xiàng)目 進(jìn)水濃度 /（ mg/l） 出水指 標(biāo) /（ mg/l） 去除率 /% BOD5 CODCr SS PH 1500 2500 350 3～ 10 ≦ 20 ≦ 100 ≦ 70 6~9 85 92 ——— 啤酒廢水處理工藝比較 啤酒廢水處理常用工藝 一般來講， 啤酒廠廢水排放的超標(biāo)項(xiàng)主要是 BOD、 COD、 SS三項(xiàng)，針對啤酒廢水的 BOD/COD值高、有害無毒的特點(diǎn)， 目前，國內(nèi)外普遍采用生化法處理啤酒廢 6 水。根據(jù)處理過程中是否需要曝氣，可把生物處理法分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類 . 如 活性污泥法（ SBR、 CASS等）、生 物膜法、 AB法、 UASB法等。結(jié)合本工程處理要求和工程規(guī)模，可以滿足工藝處理要求的典型工藝有以下三種[7]： （ 1） CASS 法 （ 2） UASB— 好氧接觸氧化 工藝 （ 3） UASB— CASS 組合工藝 CASS 工藝處理啤酒廢水 （ 1）工藝流程 污水→格柵→集水調(diào)節(jié)池→水力篩→ CASS 池→出水排放 ↓ 外運(yùn)←污泥脫水←濃縮池←污泥泵 （ 2）工藝原理及特點(diǎn) CASS其反應(yīng)器設(shè)有一個(gè)分建或合建式的生物選擇器 ,是以曝氣 — 非曝氣方式運(yùn)行的充放式間歇活性污泥處理工藝 ,在一個(gè)反應(yīng)器中完成有機(jī) 污染物的生物降解和泥水分離的處理功能 ,整個(gè)系統(tǒng)以推流方式運(yùn)行 ,而各反應(yīng)區(qū)則以完全混合的方式運(yùn)行 ,實(shí)現(xiàn)同步碳化和脫氮除磷功能 [8]。 本技術(shù)主要特征是根據(jù)生物選擇性原理 ,利用位于主反應(yīng)區(qū)前端的預(yù)反應(yīng)區(qū) ,作為生物選擇器對磷的釋放、反硝化作用及對進(jìn)水中有機(jī)物的快速吸附及吸收作用 ,增強(qiáng)了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性 ?？勺?nèi)莘e的運(yùn)行提高了系統(tǒng)對水質(zhì)水量變化的適應(yīng)性和操作的靈活性 。根據(jù)生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理 ,使廢水在反應(yīng)器的流動(dòng)呈現(xiàn)出整體推流 ,而在不同區(qū)域內(nèi)為完全混合的復(fù)雜流態(tài) ,不僅保證了穩(wěn)定的處理效果 ,而且提高了容積利用率 。通過對生 物速率的控制 ,使反應(yīng)器以好氧 — 缺氧 —厭氧狀態(tài)周期循環(huán)運(yùn)行 ,使其具有優(yōu)良的脫氮除磷效果 。采用組合式模塊結(jié)構(gòu) ,布置緊湊占地面積少 ,分期建設(shè)和擴(kuò)建方便 [8]。 UASB+生物接觸氧化處理啤酒廢水 （ 1）工藝流程 7 沼氣回收利用 ↑ 污水 → 格柵 → 集水池 → 初沉池 → 調(diào)節(jié)池 → 中和池 → 加熱池 → UASB 反應(yīng)器 → 生物接觸氧化池 → 氣浮池 → 處理水排放 （ 2）工藝原理及特點(diǎn) [11] UASB 是升流式厭氧反應(yīng)器，其反應(yīng)器主體部分可分為 2 個(gè)區(qū)域 ,即反應(yīng)區(qū)和氣、液、固三相分離區(qū)。在反應(yīng)區(qū)下部是由沉淀性能良好的污泥形 成的厭氧污泥床 ,當(dāng)廢水由反應(yīng)器底部進(jìn)入反應(yīng)器后 ,由于水的向上流動(dòng)和產(chǎn)生的大量氣體上升 ,形成了良好的自然攪拌作用 ,并使一部分污泥在反應(yīng)區(qū)的污泥床上方形成相對稀薄的污泥懸浮層 ,懸浮液進(jìn)入分離區(qū)后 ,氣體首先進(jìn)入集氣室被分離 ,含有懸浮液的廢水進(jìn)入分離區(qū)的沉降室 ,污泥在此進(jìn)行沉淀分離。 UASB 反應(yīng)器， 它的 截留污泥量大，顆?；潭群茫幚砀邼舛扔袡C(jī)廢水能力強(qiáng) ， 具有容積負(fù)荷高 ,運(yùn)行成本低 ,占地面積小 ,污泥量少 ,設(shè)備簡單等優(yōu)點(diǎn) 。該反應(yīng)器采用中溫發(fā)酵，內(nèi)部具有熱交換裝置，結(jié)構(gòu)較緊湊，溫度、堿度、負(fù)荷 等由微機(jī)控制；高濃度廢水集中進(jìn)行厭氧處理，產(chǎn)生沼氣量大，可以集中使用 ， 是高濃度有機(jī)廢水前處理的有效處理方法。并且 UASB 已經(jīng)在傳統(tǒng)形式的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造 ,形成了多種更高效、方便的厭氧發(fā)生器 [13]。 UASB+CASS 工藝處理啤酒廢水 （ 1）工作流程： 污水 → 格柵 → 集水井 → 調(diào)節(jié)沉淀池 → UASB→ CASS→ 排放 ↓ 外運(yùn)←污泥脫水←濃縮池←污泥泵 （ 2）工藝原理及特點(diǎn) CASS 是活性污泥法的一種，是 SBR 的一個(gè)變種，其反應(yīng)機(jī)制及去除污染物的機(jī)理與傳統(tǒng)的活性污泥法基本相同，但 CASS 與傳統(tǒng)的 水處理工藝的有一定的區(qū)別，于它是以時(shí)間順序來分割流程各單元，整個(gè)過程對于單個(gè)操作單元而言是間歇進(jìn)行的，但是通過多個(gè)單元組合調(diào)度后又是連續(xù)的。 CASS 集曝氣、沉淀于