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1、宜春活力啤酒公司污水治理工程方案設計1 總論 1.1 概述 宜春活力啤酒公司，日產啤酒污水2200噸。該廠擬對本廠的啤酒污水進行治理，根據排污情況，計劃建一污水處理廠。利用技術先進，操作、維護、管理簡單、運行穩定的處理系統消除污染，保護環境，使排水達標。 北京曉清環保集團是集科研、設計、生產制造、安裝調試、售后服務五位一體的環保高科技企業，是我國較早從事環境治理工程的集團公司，已完成的工程涉及環境工程、給水、排水工程、康體桑拿等領域。其中環境工程項目包括：化工廢水、輕工廢水、造紙廢水、醫藥廢水、食品釀造廢水、機械加工廢水、油漆涂料廢水、煤炭加工廢水等。近幾年先后完成各種規模的工程總計500余項2、，全部順利竣工，達到設計要求，通過各有關部門組織的驗收工作，得到各建設單位一致肯定和高度評價，公司現有員工三百余人，擁有一流的設計院和環保設備加工基地，在全國擁有十六家專業性分公司和辦事處，并且與眾多國內、國際同行有著密切的合作關系。 在啤酒生產污水治理工程方面，我公司先后承擔過二十余項工程，其中較大的有廣西的桂林漓泉啤酒廠廢水處理改造工程，安徽的淮南啤酒廠廢水處理工程，河南的濮陽啤酒廠廢水處理工程，尤其是全國啤酒生產龍頭企業北京燕京啤酒廠生產廢水處理工程，我公司從方案、可行性研究報告、初步設計和施工圖各環節都按時、高質量地完成，并創造了啤酒行業廢水處理單位廢水量處理總投資最節省的新記錄，得到3、燕京啤酒廠和當地環保部門的高度贊揚，也為今后從事啤酒行業廢水處理工程積累了更豐富的工程經驗。 在貴公司污水治理工程的建設中，我公司愿意真誠參與，貢獻我們的技術和力量。;1.2編制依據與范圍1.2.1編制依據1）中華人民共和國污水綜合排放標準（GB8978-1996）；2）給水排水設計規范。3）（86）國環字第003號“建設項目環境保護管理辦法”。4）（87）國環字第002號“建設項目環境保護設計規定”。5) 室外排水設計規范(GBJ14-87)及其他相關規范。6) 工程設計收費標準。7) 宜春活力啤酒公司提供的污水水質水量資料1.2.2編制范圍該廠啤酒污水治理設施為新建工程，擬在現有規劃用地處4、進行，污水經管道收集后輸送至污水處理站進行處理。本技術方案不考慮收集和輸送系統的費用。本技術方案包括污水處理站內治理工藝、土建工程、管道工程、設備及安裝工程、電氣工程、自控工程、站內給水排水工程及消防。污水及給水進口從污水處理站界區邊線開始計算，動力線從污水處理站配電柜進線開始，排水至污水處理站界區邊線止。3 編制原則1)1) 嚴格執行環境保護的各項規定，確保經處理后污水的排放水質達到環保局的有關排放標準。2) 采用技術先進，運行可靠，操作管理簡單，使先進性和可靠性有機地結合起來。3) 主要設備國產化，采用目前國內成熟先進技術，盡量降低工程基建投資和運行費用。4)平面布置和工程設計時，結合廠區5、現狀，布局力求緊湊、簡潔，工藝流程合理通暢，盡可能縮短建、構筑物間的管路距離，建筑物與附屬物盡可能合建以節省占地。5)污水處理站應盡量使操作運行與維護管理簡單方便。6)嚴格執行國家有關設計規范、標準，重視消防、安全工作。2.1 污水處理規模及水質2.1.1污水處理規模根據宜春活力啤酒有限公司提供的資料，該廠日產污水量約為2200m3/d。因此擬進行處理的水量為2200 m3/d。2.1.2污水水質根據山東東阿阿膠集團東阿泉啤酒有限公司提供的水質資料。確定進入污水處理站的設計處理污水水質為：CODcr=2200mg/lBOD5 = 1200mg/l SS = 500mg/lPH= 6 - 9T=6、20-262.2 污水處理要求污水經處理后應達到國家GB89781996中第二類污染物最高允許排放標準中的一級標準，具體指標為：CODcr100mg/lBOD5 20mg/lSS 60mg/lpH= 6 - 92.3 處理工藝流程選擇與確定啤酒污水污染物主要來源于原料浸漬時浸出物，副產品及浸出物中間產品和啤酒的漏損，其成份主要是淀粉、糖類、醇類、酯類、有機酸等低分子溶解性有機物。這些有機物均容易被微生物所降解，可生化性較好, 其BOD5/CODcr大于0.5，故應采用以生物處理為主體的處理工藝。目前國內啤酒行業廢水主要是采用純厭氧+好氧、厭氧前段(水解酸化段)+好氧的處理工藝。其中好氧處理主要7、有好氧塘、活性污泥法、接觸氧化、生物濾池、生物轉盤及SBR法等等，厭氧處理主要有厭氧塘、厭氧濾池、普通厭氧池、厭氧接觸反應器、UASB等。因啤酒廢水中高分子有機物含量較高，單純采用好氧處理法不能將大分子有機物充分降解，因此，需在好氧處理前增加預處理，預處理通常采用純厭氧（UASB）或厭氧前段水解酸化。在厭氧工藝中，由于厭氧分為四個階段：第一階段，水解階段，固體物質降解為溶解性的物質，大分子物質降解為小分子物質；第二階段，產酸階段（酸化階段），碳水化合物降解為脂肪酸，主要是醋酸、丁酸合丙酸，水解和產酸進行的較快，難于把他們分開，此階段的主要微生物是水解產酸菌；第三階段是酸性衰退，有機酸和溶解的含8、氮化合物分解成氮、胺和少量的CO2、N2、CH4、H2，在此階段中，由于產氮細菌的活動使氨態氮濃度增加，氧化還原電勢或電位降低，PH上升，PH的變化為甲烷創造了適宜的條件，酸性衰退階段的副產物還有H2S、吲哚、糞臭素、和硫醇。由此可見，使厭氧發酵帶有不良氣味的過程時發生在第三階段。第四階段是由甲烷菌把有機酸轉化為沼氣。UASB需設三相分離器、布水系統，UASB還需設沼氣收集裝置，處理高濃度有機廢水還需要加熱。因此，純厭氧處理存在著工藝要求較嚴格，啟動運行難度大，產出沼氣收集復雜，工人操作較難，目前應用較少，而能夠正常運行的更是寥寥無幾。而且江西地區冬季氣溫較低，更不適合應用純厭氧工藝。水解酸化9、處理是在大量水解細菌的作用下來使有機物大分子變成小分子碳水化合物降解為有機脂肪酸，將不溶性有機物水解為溶解性物質，同時在產酸菌的協同作用下將大分子物質、難于生物降解物質轉化為易于生物降解的小分子物質，重新釋放到液體中，在較高的水利負荷下隨水流出系統。由于水解和產酸菌世代期短，往往以分鐘和小時計，因此，這一降解過程也是迅速的。在這一過程中，溶解性BOD、COD的去除率雖然從表面上講很低，但是由于顆粒有機物發生水解增加了系統中溶解性有機物的濃度，因此，溶解性BOD、COD去除率實際很高，去除的這一部分以CO2、CH4和菌體增量這三種形式存在于水和泥中，特別是在低濃度污水中CO2和CH4的溶解度也是10、相當可觀的。可以看出，水解反應器集沉淀、吸附、生物絮凝、生物降解功能于一體。有機物在水解反應池中的去除包括了物理、化學和生物化學在內的綜合反應過程。這于只有物理沉淀功能的初沉池有本質的區別。水解酸化處理工藝由于不產生甲烷，操作簡單，目前越來越多應用在工業廢水處理上。與純厭氧工藝相比，水解酸化處理工藝具有以下優越性：對于固體的降解功能完全和消化池一樣，由于水解好氧生物處理工藝的污泥僅為很少的難厭氧降解的剩余活性污泥，故可在常溫下使固體迅速水解，實現污水污泥一次處理，不需要經常加熱的中溫消化池；不需要密閉的反應器，不需要攪拌器和水、氣、固三相分離器，降低了造價并便于維護，可以設計出適應大、中、小型11、污水場所需的構筑物；由于反應控制在第二階段完成之前，故出水厭氧發酵所具有的不良氣味，改善了污水處理廠的環境；由于第一階段，第二階段反應進行迅速，故水解池的體積小，與一般初次沉淀池相當，可節省基建投資；在啤酒廢水處理中好氧處理目前廣泛采用SBR工藝，這是由于SBR工藝由于是一個組合體，他可根據來水量多少進行池體組合，并可根據來水濃度高低通過延長、縮短曝氣時間使廢水處理達標，所以SBR法操作靈活、可變性強。特別是啤酒生產季節性強，有淡、旺季區分，通常是5-10月為生產旺季，而SBR法操作靈活，可變性強，恰能滿足啤酒廢水存在淡、旺季的這一特點。SBR工藝簡稱序批式活性污泥法，與傳統的活性污泥法相比較12、，SBR工藝具有以下優勢：lSBR工藝省去了二沉池，采用靜置沉淀方式，沉淀效果遠遠優于活性污泥法，出水水質好，而且由于存在缺氧好氧的切換，因此可以脫氮除磷；lSBR工藝具有缺氧好氧的切換，因此一般不易出現活性污泥法中常見的污泥膨脹現象；lSBR工藝通過缺氧過程有助于大分子物質的水解，從而可以提高廢水的可生化性，使系統的有機物去除率較其它方法高；lSBR工藝通過缺氧好氧過程共同達到對污染物的去除，因此與活性污泥法等好氧處理工藝相比，具有電耗低的特點；lSBR工藝過程中有缺氧好氧的切換，并且系統污泥濃度高，剩余污泥量較常規活性污泥法少1/3左右；lSBR工藝系統的啟動及生物馴化容易，并且耗時短；S13、BR工藝系統運行穩定，且操作管理簡單。2.4工藝說明2.4.1配水井、格柵、格柵井1） 配水井配水井內設超越管，主要功能是當某一處理構筑物出現故障而系統無法正常運行時，關閉進水閘門，使進水經超越管直接排放。內設2個手動閘門以切換污水的進入與超越。配水井尺寸為2.02.03.0m。2）格柵與格柵井由于啤酒污水中懸浮物濃度較高，為保證后續處理工序的順利進行，首先采用格柵去除廢水中大顆粒的懸浮物質，防止水泵堵塞。格柵置于格柵井中。格柵采用1臺，型號為FH-500。格柵柵間距10mm，傾斜角度70度，柵前水深0.6m。柵渣定期裝車外運。格柵露天放置，格柵前設置手動閘門2個（設于配水井內）用于調節格柵的14、運轉與維修。2.4.2水解酸化調節池由于污水排放過程中污水量及排入雜質的不均勻性，使得污水的流量或濃度，在晝夜內有較大范圍的變化。為使處理構筑物正常工作，不受污水高峰流量或濃度變化的影響，利用調節池來調節水量和水質。此外，酸性污水和堿性污水可以在調節池內中和；短期排出的高溫污水也可通過調節以平衡水溫。水解酸化調節池設置“鼓風機+微孔曝氣系統”對污水進行攪拌和預曝氣。水解酸化調節池尺寸為20.010.04.0m，運行水深2.5m，事故水深3.5m，有效容積500m3，水力停留時間HRT=5.45h。水解酸化調節池設置2臺SSR100型離心鼓風機，風量7.06-8.12m3/min，升壓P=58.15、8Kpa，配套電機 Y160L-4，功率N=15kW。 水解酸化調節池內設置污水提升泵3臺，2用1備，提升污水用水力篩。提升泵采用3臺150WQ120-10-5.5潛污泵，其主要參數為Q=120m3/h，H=10m，電機功率5.5kw。2.4.3水力篩由于啤酒污水中含有大量細小懸浮物（如谷殼、麥粒等），該種懸浮物直接進入后續生物處理工序，將產生負面影響，為此采用水力篩加以去除，為后續生物處理提供有利條件。設置SL-100型水力篩2臺，參數為：尺寸為10008002600mm，處理能力100m3/h。2.4.4SBR池SBR處理工藝即為序批式活性污泥處理工藝的簡稱。 SBR反應器是目前國際上較為16、先進的生物處理工藝，其流程簡單，運行管理方便，耐沖擊負荷能力強，處理效果良好。SBR反應池去除有機物的機理在充氧時與普通活性污泥法相同。保證在同一SBR池中周期進行進水、反應、沉淀、排水及空載五個工序，故SBR反應池不需專設二沉池和污泥回流系統，從而減少占地，降低造價。同時可根據進水水質水量自動調整運行周期，以利于降低運行費用。SBR反應器運行方式可以根據有機物種類的不同進行調整，從而在單池內實現活性污泥法、A/O工藝、A2/O工藝等不同工藝，因此可以極方便脫氮除磷。另外，通過調整SBR反應器單池的運行周期和整體的進水時序和排水時序，可以適應廢水水量和水質的波動，也就是可以適應高峰流量的排水，17、通過變換運行周期來保證出水水質，這正是SBR反應器多種運行方式以耐受高強度沖擊負荷的特征。對于啤酒污水，經預處理后，有機物濃度較低，因此，利用SBR反應池可以在同一個周期內通過調節曝氣量以改變運行方式，極大限度地提高有機物去除率，保證較好的出水水質。由于SBR反應器通過缺氧好氧或缺氧好氧缺氧好氧等運行可以極其方便地按A/O或A2/O運行，因此，對氨氮和磷有良好的去除效果。由于SBR反應器單個反應池的運行周期均大于接觸氧化反應池的水力停留時間，因此，可以在反應池內培養出生長緩慢、世代時間較長的硝化細菌，從而提高廢水中氨氮的去除。廢水中磷的含量相對較低，大部分可轉化為微生物細胞的原生質，其余部分可18、通過磷細菌去除。SBR反應器在好氧運行時，由于有大量的硝化菌，進行硝化作用：硝化菌NH41.382O21.982HCO30.982NO20.018C5H7O2N1.036H2O1.891H2CO3NO20.003NH40.01H2CO30.003HCO30.488O2硝化菌0.003C5H7O2NNO3而在缺氧運行時，污泥中有大量的兼性反硝化菌，進行反硝化反應：反硝化菌NO3HNO2H2O反硝化菌NO2HN2H2O這樣使整個系統具有較高的脫氮效果。傳統的活性污泥法和生物膜法可通過生物體合成去除污水中2025%的磷。某些細菌交替地處于厭氧條件和好氧條件時，它們能在厭氧條件下吸收低分子的有機物(如19、脂肪酸)，同時將細胞原生質中聚合磷酸鹽異染粒的磷釋放出來，提供主要的能量，在隨后的好氧條件下，能氧化有機物并提供能量，同時從廢水中吸收超過其生長所需的磷并以聚磷酸鹽的形式貯存起來。由于系統必須經常排放剩余污泥，被細菌過量攝取的磷也將隨之排出系統，因而可獲得相當好的脫磷效果。此外由于本SBR反應器污泥齡大于傳統活性污泥法的污泥齡，且污泥負荷也比接觸氧化有所降低，從而使剩余污泥產量較傳統活性污泥系統明顯減少，進而降低了污泥處理的費用。SBR反應池采用“鼓風機+微孔曝氣系統”進行充氧，具有投資省、效率高、能耗低等特點。由于系統自控采用PLC可編程控制器來實現，使得系統在調試階段可以較容易對運行周期進20、行變化和控制，使SBR反應器的實際運行方式更接近實際需要和實際污水的排放情況。設計采用SBR反應池兩座，運行周期8小時，尺寸為176.0m，水深5米。在每個運行周期中，進水2小時（進水的同時開始曝氣），曝氣6小時，沉淀1小時，潷水1小時。污泥負荷0.2 Kg(BOD5)/Kg(MLSS).d，污泥濃度3500mg/L，潷水率30%。每池設置潷水器1臺，潷水器采用XFP-4型機械式重力排水潷水器,排水量380m3/h。采用鼓風曝氣進行充氧，曝氣裝置采用微孔曝氣系統，氣水比19:1。設置2臺RRD-150型羅茨鼓風機，風量30m3/min，升壓P=58.8Kpa，配套電機 Y250M-4，功率N=21、55kW。2.4.5帶式壓濾機污泥脫水、干化的作用是去除污泥中的大量水分，從而縮小其體積、減輕其重量。經過脫水、干化處理，污泥含水率能從96%左右降到6080%左右，其體積降為原體積的1/101/5，有利于運輸和后續處理。因此國內外均比較重視污泥的脫水、干化技術。多數國家普遍采用的脫水機械為板框壓濾機、帶式壓濾機和離心機。對污泥的自然干化多采用干化床。污泥干化占地較大，在占地限制條件下不宜采用。而污泥脫水中板框壓濾機由于過濾能力較低，勞動強度大，操作管理復雜等因素，也不是理想選擇；帶式壓濾機具有能連續或間歇生產、及其操作管理簡單、附屬設備較少等優點，在國內外應用廣泛。該啤酒廢水處理中產生污泥經22、濃縮后污泥含水率仍然很高、體積較大，不宜直接外排。故采用帶式壓濾機進行機械脫水以使污泥含水率降低至7580%，脫水后污泥外運，濾出液回流至總進水。設計選用1臺NP-500型帶式壓濾機，主要參數為：濾帶寬500mm，處理能力0.5-3.0m3/h，尺寸為462010802310mm，重量1950Kg。2.4.6加藥裝置整個系統中有一處需投加藥劑，即為帶式壓濾機前投加高分子絮凝劑，以改善剩余污泥的脫水性能，保證污泥的機械脫水效果。加藥裝置選用我公司生產的DS-300C型產品，采用進口計量泵投加。該產品質量保證，無泄漏，無堵塞，運轉可靠，投加準確，易于維護。2.4.7操作間為保證污水處理裝置的穩定運23、行，設置操作間一座，用作中控、化驗、值班、生產調度、及行政管理。尺寸為15.06.04.5m。$ p- V2 g# u& M, R) * i( B7 h r+ o 2.4.8鼓風機房和配電間鼓風機房內設置4臺鼓風機，2用2備，鼓風機房尺寸為15.06.04.5m。由于采用微孔曝氣系統，空氣必須凈化。設計進風室一間。鼓風機房內2臺500的軸流風機。配電間與鼓風機房合建，尺寸為3.06.03.5m。2.4.9污泥脫水加藥間污泥脫水加藥間內設置帶式壓濾機1套，帶寬500mm，處理能力3.0m3/h，功率N=0.4kW。污泥脫水加藥間尺寸為15.06.04.5m。污泥脫水加藥間內設置2臺500的軸流風機。4.1宜春啤酒有限公司污水處理廠工程總投資為270.0萬元