【文章內(nèi)容簡介】 ........................................................................... 36 第五章 技術(shù)經(jīng)濟分析 ............................................................................................. 37 工藝技術(shù)分析 ................................................................................................... 37 工藝經(jīng)濟分析 ................................................................................................... 37 建設(shè)成本 ....................................................................................................... 37 其他費用 ....................................................................................................... 38 運行成本 ....................................................................................................... 38 第六章 調(diào)試、運行及維護 ..................................................................................... 39 開工調(diào)試 ........................................................................................................... 39 調(diào)試前準備 ................................................................................................... 39 調(diào)試內(nèi)容 ....................................................................................................... 39 調(diào)試完后 ........................................................................................................... 40 調(diào)試中出現(xiàn)的問題和解決辦法 ....................................................................... 40 調(diào)試運行結(jié)果 ................................................................................................... 41 運行中出現(xiàn)的問題及解決方法 ....................................................................... 41 第七章 結(jié)論與展望 .................................................................................................. 43 參考文獻 ...................................................................................................................... 44 計算機程序及運行 ..................................................................................................... 46 致謝 .............................................................................................................................. 48 聲明 .............................................................................................................................. 49 釀酒廢水處理的工程設(shè)計 1 第一章 前 言 選題背景 80 年代以來，我國啤酒工業(yè)得到迅速發(fā)展，到目前我國啤酒生產(chǎn)廠已經(jīng) 800多家，據(jù) 1996 年統(tǒng)計我國啤酒產(chǎn)量達 1650 萬 t，既成為世界啤酒生產(chǎn)大國，又成為較高濃度有機物污染大戶，啤酒廢水的排放和對環(huán)境的污染已成為突出問題，引起了各有關(guān)部門的重視。 花冠集團釀酒有限公司始建于 1971 年，總投資達到 億元，現(xiàn)有職工 1000余人，公司日產(chǎn)酒 1000 噸，年產(chǎn)值達到 2 個億。 2020 年 9 月投資 985 萬元建成占地面積 2020 平方米的污水處理車間，工作人員 3 名，設(shè)計 規(guī)模日處理污水 1000噸?，F(xiàn)在日產(chǎn)污水約 280 噸。企業(yè)產(chǎn)生不同濃度的二股廢水。高濃度污水每天約80 噸， COD 濃度 16001800mg/L。低濃度污水每天 200 噸， COD 濃度約 150mg/L。本課題針對這一廢水進行工程設(shè)計。 研究意義 水是生命之源，是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是不可替代的寶貴資源。我國卻是一個水資源十分短缺的國家，人均水資源占有量僅為世界平均水平的四分之一，嚴重制約著我國社會主義經(jīng)濟的發(fā)展。經(jīng)濟的騰飛是以環(huán)境的代價為前提的。隨著近代我國社會主義經(jīng)濟的騰飛，社會主義工業(yè)呈現(xiàn)飛速發(fā) 展，水資源污染尤其是工業(yè)廢水污染也嚴重惡化。工業(yè)廢水的污染以其污染大、污染物濃度高、廢水排放量大、廢水中含有多種有毒有害物質(zhì)、廢水成分復雜以及水量變化大等特點而成為目前我們所面臨的主要問題。 我國是世界上第二大啤酒生產(chǎn)國，啤酒生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量廢水，若不處理直接排放，易對環(huán)境及水源造成污染。據(jù)統(tǒng)計，每生產(chǎn) 100t 啤酒產(chǎn)生的廢水的生化需氧量相當于 萬人生活污水的 BOD5， SS 值相當于 萬人生活污水的 SS 值，由此可見，啤酒廢水的污染程度很嚴重。 基于水污染的危害性和嚴重性，以保護環(huán)境為宗旨，以達到國家 廢水排放標準為目的來設(shè)計啤酒廢水處理工藝是啤酒生產(chǎn)廠廢水處理部門一項刻不容緩的重任。 釀酒廢水處理的工程設(shè)計 2 文獻綜述 啤酒廢水處理現(xiàn)狀 “七五 ”以來，我國對啤酒廢水的處理工藝和技術(shù)進行了大量的研究和探索，特別是輕工業(yè)系統(tǒng)的設(shè)計院和科研單位，對啤酒廢水的處理進行了各方面的試驗、研究和實踐，取得了行之有效的成功經(jīng)驗，逐漸形成了以生化為主、生化與物化相結(jié)合的處理工藝。生化法中常用的有活性污泥法、生物膜法、厭氧與好氧相結(jié)合法、水解酸化與 SBR 相組合等各種處理工藝。這些處理方法與工藝各有其特點和不足之處，但各自都有 較為成功的經(jīng)驗。目前還有不少新的處理方法和工藝優(yōu)化組合正在試驗和研究，有的已取得了理想的成效，不久將應(yīng)用于實踐。 盡管目前污水處理技術(shù)眾多，但其發(fā)展目標是一致的，即以發(fā)展綠色技術(shù)、實現(xiàn)資源可持續(xù)開發(fā)利用和生態(tài)安全為目標。根據(jù)國內(nèi)外研究動向，啤酒廢水處理技術(shù)發(fā)展趨勢將表現(xiàn)在以下幾個方面： （ 1） 充分利用新技術(shù)對現(xiàn)有的啤酒廢水處理工藝進行因地制宜的技術(shù)改造 ,采用高效節(jié)能的生物反應(yīng)器。 （ 2） 實行污水規(guī)?；刑幚恚擅獬貜托栽O(shè)備投資，易于采用新技術(shù)。 （ 3） 啤酒廢水中含有多種有用物質(zhì)，在處理前應(yīng)盡量回收 有用的固體物質(zhì) ,經(jīng)加工后作飼料添加劑或藥品，在處理時應(yīng)多考慮變廢為寶 ,提高經(jīng)濟效益。 （ 4） 針對啤酒廢水中有機物含量高、生物降解性差的特點，同時考慮能源緊張的形勢，主要采用厭氧 好氧聯(lián)合技術(shù)，并將產(chǎn)生的污泥干化后作肥料使用。 （ 5） 當前全球水資源緊張已成為世界關(guān)注的焦點，而啤酒廢水有害無毒，如能將其凈化后回收利用，可達到節(jié)約水資源的目的。 （ 6） 在污水處理中實行自動化控制技術(shù) ,實現(xiàn)反應(yīng)器自控管理，將節(jié)省人力。 （ 7） 開發(fā)生物基因技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用，向著節(jié)能、回收有用物質(zhì)的方向發(fā)展。 啤 酒廢水處理方法 我國是世界上第二大啤酒生產(chǎn)國，啤酒生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量廢水，若不處理直接排放，易對環(huán)境及水源造成污染。據(jù)統(tǒng)計，每生產(chǎn) 100t 啤酒產(chǎn)生的廢水的生化需氧量相當于 萬人生活污水的 BOD5， SS 值相當于 萬人生活污水的 SS 值，由此可見，啤酒廢水的污染程度很嚴重。啤酒生產(chǎn)的主要原料是大麥和大米，啤酒廢水產(chǎn)生于麥芽制作和釀造過程。啤酒廢水為高濃度有機廢水，具釀酒廢水處理的工程設(shè)計 3 有相當好的可生化性。國內(nèi)外一般采用生化處理為主并輔以物化處理的方法。 物化法主要有混凝法、吸附法、分光光度法、粉煤灰改性處理方法等。 生物法 主要有光合細菌處理法、 IC 反應(yīng)器處理法、 SBR 反應(yīng)器處理法、 A/O工藝法、 OCO 工藝處理法等。 組合工藝主要有酸化水解 生物接觸氧化法， UASB與 CASS組合工藝， UASB與 SBR 組合工藝，生物濾塔， UASB好氧接觸氧化組合工藝等。 混凝處理法 廢水混凝處理法是廢水化學處理法之中的一種。通過向廢水中投加混凝劑，使其中的膠粒物質(zhì)發(fā)生凝聚和絮凝而分離出來，以凈化廢水的方法?；炷的圩饔门c絮凝作用的合稱。前者系因投加電解質(zhì)，使膠粒電動電勢降低或消除，以致膠體顆粒失去穩(wěn)定性，脫穩(wěn)膠粒相互聚結(jié)而產(chǎn) 生；后者系由高分子物質(zhì)吸附搭橋，使膠體顆粒相互聚結(jié)而產(chǎn)生?；炷齽┛蓺w納為兩類；①無機鹽類，有鋁鹽（硫酸鋁、硫酸鋁鉀、鋁酸鉀等）、鐵鹽（三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵等）和碳酸鎂等；②高分子物質(zhì)，有聚合氯化鋁，聚丙烯酰胺等。處理時，向廢水中加入混凝劑，消除或降低水中膠體顆粒間的相互排斥力，使水中膠體顆粒易于相互碰撞和附聚搭接而形成較大顆?；蛐跄w，進而從水中分離出來。影響混凝效果的因素有：水溫、 pH 值、濁度、硬度及混凝劑的投放量等 [2]。 混凝預處理可使啤酒廢水 CODCr 降低 40%，減少了后處理負荷。單投混凝劑聚 合氯化鋁 PAC 或單投陰離子型聚丙烯酰胺 PAM，或者投 PAC 加投 PAM 效果較好 [1]。 吸附處理法 吸附法處理是利用多孔性固體相物質(zhì)吸著分離水中污染物的水處理過程。吸著分離水中污染物的固體物質(zhì)稱做吸附劑。吸附劑有：活性炭、活化煤、焦炭、煤渣、樹脂、木屑等。吸附是一種與表面能有關(guān)的表面現(xiàn)象，常分為物理吸附（靠吸附劑與吸附質(zhì)之間的分子作用）、化學吸附（靠化學鍵力作用）和離子交換吸附（靠靜電引力作用）三種類型。水處理過程中常采用吸附過濾床對水進行吸附法處理，可去除水中重金屬離子（如汞、鉻、銀、鎳、鉛 等），有時也用于水的深度處理。吸附法還可用于凈化水中低濃度有機廢氣，如含氟、硫化氫的廢氣，一般采用固定床吸附裝置 [2]。 利用吸附法的啤酒廢水處理系統(tǒng)不僅大幅度地降低了污水處理費用，還增加了企業(yè)治理污染的積極性，達到環(huán)境效益與經(jīng)濟效益的真正統(tǒng)一。對達標后的廢水進行適當?shù)纳疃忍幚?，達到中水回用的要求，從而實現(xiàn)清潔生產(chǎn)、污染物零排釀酒廢水處理的工程設(shè)計 4 放的目標，保護了水資源，保護了環(huán)境。 對采用吸附降解法處理啤酒廢水的工藝進行了改造，解決了污泥的堵塞 、 污泥的膨脹 、 池體有效容積下降 、 運行成本較高等問題 。 運行結(jié)果表明，改造后的處理效果 有明顯提高，出水水質(zhì)穩(wěn)定，運行成本有了較大幅度的下降 [3]。 粉煤灰改性處理啤酒廢水的研究 粉煤灰是一種散粒狀物質(zhì)，是燃煤電廠的主要排棄物。全國每年有 1 億 t 之多 ,而利用率僅在 30 %～ 40 %，仍有較大量需開發(fā)利用。由于其中含有大量的SiO Al2O Fe2O MgO、 CaO 和未燃盡炭等，并具有多孔性、比表面積大、吸附力強等特點，直接或做相應(yīng)處理后即可作為新型吸附材料。因此，用粉煤灰制備各種水處理劑得到了廣泛的研究和開發(fā)，以粉煤灰處理廢水是以廢治廢、實現(xiàn)廢棄物的資源化的有效途徑。國外從 20 世紀 80 年代中期采用堿性溶液對粉煤灰進行改性，改性后粉煤灰的吸附性能大大提高。粉煤灰對含鉻廢水、印染廢水、造紙廢水、生活污水、表面活性劑廢水、含氟廢水等均有較好的處理效果。本研究選用多種改性劑對粉煤灰進行改性處理，制得改性粉煤灰水處理劑 ,對其吸附混凝性能及在處理啤酒廢水應(yīng)用進行了研究，確定了改性粉煤灰水處理劑處理啤酒廢水的最佳條件。 以 Na2CO CaO、 HCl、 H2SO4等多種試劑作改性劑對粉煤灰進行改性處理 ,得到改性粉煤灰 ,并以改性粉煤灰處理啤酒廢水