【文章內(nèi)容簡介】 ........................................................................... 36 第五章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 ............................................................................................. 37 工藝技術(shù)分析 ................................................................................................... 37 工藝經(jīng)濟(jì)分析 ................................................................................................... 37 建設(shè)成本 ....................................................................................................... 37 其他費(fèi)用 ....................................................................................................... 38 運(yùn)行成本 ....................................................................................................... 38 第六章 調(diào)試、運(yùn)行及維護(hù) ..................................................................................... 39 開工調(diào)試 ........................................................................................................... 39 調(diào)試前準(zhǔn)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(yùn)行結(jié)果 ................................................................................................... 41 運(yùn)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(xiàn) ...................................................................................................................... 44 計(jì)算機(jī)程序及運(yùn)行 ..................................................................................................... 46 致謝 .............................................................................................................................. 48 聲明 .............................................................................................................................. 49 釀酒廢水處理的工程設(shè)計(jì) 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(jì)我國啤酒產(chǎn)量達(dá) 1650 萬 t，既成為世界啤酒生產(chǎn)大國，又成為較高濃度有機(jī)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(tuán)釀酒有限公司始建于 1971 年，總投資達(dá)到 億元，現(xiàn)有職工 1000余人，公司日產(chǎn)酒 1000 噸，年產(chǎn)值達(dá)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(jì) 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(jìn)行工程設(shè)計(jì)。 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(yán)重制約著我國社會主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。經(jīng)濟(jì)的騰飛是以環(huán)境的代價(jià)為前提的。隨著近代我國社會主義經(jīng)濟(jì)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(yán)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(fù)雜以及水量變化大等特點(diǎn)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(jì)，每生產(chǎn) 100t 啤酒產(chǎn)生的廢水的生化需氧量相當(dāng)于 萬人生活污水的 BOD5， SS 值相當(dāng)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(yán)重。 基于水污染的危害性和嚴(yán)重性，以保護(hù)環(huán)境為宗旨，以達(dá)到國家 廢水排放標(biāo)準(zhǔn)為目的來設(shè)計(jì)啤酒廢水處理工藝是啤酒生產(chǎn)廠廢水處理部門一項(xiàng)刻不容緩的重任。 釀酒廢水處理的工程設(shè)計(jì) 2 文獻(xiàn)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(jìn)行了大量的研究和探索，特別是輕工業(yè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)院和科研單位，對啤酒廢水的處理進(jìn)行了各方面的試驗(yàn)、研究和實(shí)踐，取得了行之有效的成功經(jīng)驗(yàn)，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(diǎn)和不足之處，但各自都有 較為成功的經(jīng)驗(yàn)。目前還有不少新的處理方法和工藝優(yōu)化組合正在試驗(yàn)和研究，有的已取得了理想的成效，不久將應(yīng)用于實(shí)踐。 盡管目前污水處理技術(shù)眾多，但其發(fā)展目標(biāo)是一致的，即以發(fā)展綠色技術(shù)、實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)開發(fā)利用和生態(tài)安全為目標(biāo)。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(jìn)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(shí)行污水規(guī)模化集中處理，可免除重復(fù)性設(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(jì)效益。 （ 4） 針對啤酒廢水中有機(jī)物含量高、生物降解性差的特點(diǎn)，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(dāng)前全球水資源緊張已成為世界關(guān)注的焦點(diǎn)，而啤酒廢水有害無毒，如能將其凈化后回收利用，可達(dá)到節(jié)約水資源的目的。 （ 6） 在污水處理中實(shí)行自動化控制技術(shù) ,實(shí)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(jì)，每生產(chǎn) 100t 啤酒產(chǎn)生的廢水的生化需氧量相當(dāng)于 萬人生活污水的 BOD5， SS 值相當(dāng)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(yán)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(jī)廢水，具釀酒廢水處理的工程設(shè)計(jì) 3 有相當(dāng)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(xì)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(xué)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。混凝系凝聚作用與絮凝作用的合稱。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(jī)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(jìn)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(yù)處理可使啤酒廢水 CODCr 降低 40%，減少了后處理負(fù)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(xué)吸附（靠化學(xué)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(jìn)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(jī)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(fèi)用，還增加了企業(yè)治理污染的積極性，達(dá)到環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益的真正統(tǒng)一。對達(dá)標(biāo)后的廢水進(jìn)行適當(dāng)?shù)纳疃忍幚?，達(dá)到中水回用的要求，從而實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)、污染物零排釀酒廢水處理的工程設(shè)計(jì) 4 放的目標(biāo)，保護(hù)了水資源，保護(hù)了環(huán)境。 對采用吸附降解法處理啤酒廢水的工藝進(jìn)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(yùn)行成本較高等問題 。 運(yùn)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(yùn)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(qiáng)等特點(diǎn)，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(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化的有效途徑。國外從 20 世紀(jì) 80 年代中期采用堿性溶液對粉煤灰進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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