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1、本科毕业设计论文题目：生物接触氧化法处理啤酒废水的工艺设计生物接触氧化法处理啤酒废水的工艺设计摘要我国是啤酒生产大国。啤酒废水中有机物含量高，若直接排放，会污染环境，因而啤酒废水的处理已经日见被人们重视。目前国内的啤酒厂工业废水的污水处理工艺，都是以生化法为中心的处理系统。在详细调查啤酒企业生产工艺和废水排放情况的基础上，本设计采用水解酸化-生物接触氧化法处理啤酒厂的生产废水。该工艺具有处理效率高，出水水质稳定，运行成本低，容积符合高，调试运行方便，污泥产量小，不发生污泥膨胀等优点，并且可以取得良好的社会环境效益。处理后水质达到污水综合排放标准( GB8979 1996)的二级标准。关键词：啤
2、酒废水；水解酸化；生物接触氧化The Design of Abstractwastewater contains a great deal of organic matter, it will pollute the environment if it discharges directly, so people have been pay more attention to the treatment of the brewery wastewater. In our country, people always use the method with the center of bioch
3、emical.Based on the investigation of process of the beer production and wastewater drainage, the design used the technology of hydrolytic acidification-Biological touch oxidation. This system has many advantages: higher treatment efficiency, stable effluents quality, lower cost, higher loading and e
4、asier operation, the dirty mire yield is small, no expansion of sludge and so on, and the system is beneficial to the society and environment. The water quality being treated attained Integrated Wastewater Discharge Standard II(GB8978-1996).Key words：目录1绪论61.2 啤酒生产工艺及废水来源61.3 啤酒废水的水质水量71.4 啤酒废水主要处理工
5、艺81.4.1 好氧生物处理81.4.2厌氧生物处理101.4.3 厌氧和好氧技术的联合运用111.4.4自然生物处理111.4.5 物理化学处理法122.项目概况132.1 设计背景132.1.1 基本资料132.1.2 自然条件132.2 主要工程设计依据及规范142.3设计范围及原则142.3.1设计范围142.3.2设计原则142.4 处理程度的计算143.工艺流程的比较与确定163.1 常用啤酒工业废水处理工艺163.1.1处理工艺方案1163.1.2处理工艺方案2163.1.3处理工艺方案3173.1.4处理工艺方案4183.1.5处理工艺方案5183.1.6 处理工艺浅析193.
6、2 处理工艺及流程194.污水处理部分主要处理设备与构筑物的设计214.1 设计流量214.2 粗格栅的设计214.3 细格栅的设计244.4 竖流式沉砂池264.4.1 设计资料264.4.2 设计计算264.5 调节池284.5.1 概述284.5.2 设计与计算284.6 进水泵房294.7 水解酸化池294.7.1 设计与计算294.7.2 反应器的配水系统304.8 生物接触氧化池304.8.1 生物接触氧化池设计要点：304.8.2 设计与计算314.8.3填料的选择324.8.4 曝气器的选择334.9 叶轮气浮池334.9.1 设计说明334.9.2 设计计算345污泥处理构筑
7、物的设计计算365.1污泥泵房365.1.1 设计说明365.1.2 污泥量的确定365.1.3 设计选型365.2 污泥浓缩池375.2.2设计与计算375.4 污泥脱水车间385.4.1385.4.2 设计386平面布置与高程布置396.1平面布置原则396.2高程布置407工程建设总投资估算426.1平面布置原则396.1平面布置原则39致谢441绪论1.1 概述八十年代以来，我国啤酒工业得到迅速发展。1988年全国有啤酒厂800多家，年产啤酒663万吨，位居世界第三；到1998年啤酒厂达到1000多家，年产啤酒1987万吨，成为世界第二啤酒生产大国1。随着人民生活水平的提高，我国啤酒消
8、费量急剧增大，从1996年至2001年，全国啤酒总产量分别为1631.76万吨，1866.53万吨、1987.61万吨、2088.40万吨、2231.32万吨和2274万吨，年平均增长速度约7%，预计到2006年全国啤酒总产量达2600万吨，超过美国，居世界第一位。但是，我国啤酒厂的吨酒耗水量较大，据统计，生产1t啤酒产生废水为10一30t(因不同企业不同酒类而有所不同)，废水排放量接近于耗水量的90%。啤酒工业废水依废水来源可分两大类:一是高浓度有机废水，主要来自浸麦，糖化和发酵工序，废水量占总啤酒工业废水量的25-35%;二是低浓度有机废水，来自制麦车间和灌装车间等的浸麦水、冲洗水和洗涤水
9、，废水量占总啤酒工业废水量65-75%。若单以2001年，每吨啤酒耗水20t计算，当年共排放废水量约4.1亿吨，可见啤酒行业排放废水量之巨大。啤酒废水含有较高浓度的有机物，如未经处理直接排入自然水体后，在自然降解的过程中使水中的微生物大量繁殖，从而消耗了自然水体中的溶解氧，造成水体缺氧，最终导致水质发黑变臭，严重污染环境。“七五”以来,我国对啤酒废水的处理工艺和技术进行了大量的研究和探索,特别是轻工业系统的设计院和科研单位,对啤酒废水的处理进行了各方面的试验、研究和实践,取得了行之有效的成功经验,逐渐形成了以生化为主、生化与物化相结合的处理工艺2。生化法中常用的有活性污泥法、生物膜法、厌氧与好
10、氧相结合法、水解酸化与SBR 相组合等各种处理工艺。这些处理方法与工艺各有其特点和不足之处,但各自都有较为成功的经验。目前还有不少新的处理方法和工艺优化组合正在试验和研究,有的已取得了理想的成效,不久将应用于实践中。1.2 啤酒生产工艺及废水来源啤酒的酿造方法随啤酒的种类不同而异，但一般可分为制麦和酿造两大主要工序，其主要工艺流程如图1.1所示。啤酒生产过程中，废水主要来自于麦芽制造、糖化、发酵、洗瓶机罐装等工序，但废水的排放量及污染物的波动较大3。制麦，也称麦芽制造。该工艺过程的用水，有浸麦用水和冷却用水。冷却用水的水质较好，可回收循环使用，主要污染来自浸麦用水，浸麦废水是一种颜色很深、极易
11、腐败的有机废水COD浓度500-800mg/L，BOD5 浓度300-500mg/L，废水的产生量，一般为每生产1t成品麦芽，约产生30m3左右，该废水采用间歇的排放方式。酿造可细分为糖化、发酵（前酵）、贮酒（后酵）、过滤和包装几个工序，近几年，有些啤酒厂已将发酵和贮酒两道工序合并在大型锥形罐中一次性完成。图1.1啤酒生产工艺流程糖化工序的废弃物有麦糟、热凝固物和冷凝固物。麦糟是麦汁制备过滤后产生的副产物，含水75%-80%，组分主要有蛋白质、脂肪、淀粉、还原糖、粗纤维以及灰分。热凝固物是麦汁煮沸过程中，由于蛋白质变性和多酚物质氧化、聚合而产生的。热凝固物含水80%，组分为蛋白质、酒花树脂、多
12、酚物质和灰分。冷凝物质是在麦汁冷却过程中分析出的，主要组分是蛋白质、碳水化合物、多酚物质和灰分。糖化工序的废水主要来自糖化锅、糊化锅的刷锅水、清洗水和麦糟贮存池底流出的麦糟水，一般热（冷）凝固物也含在废水中排出，所以糖化工序产生的废水中有机物质比较多，COD浓度高达2104-4104mg/L，其废水排放量约占废水总量的5%-10%，废水的排放为间歇排放。发酵和贮酒工序的废弃物是废.酵母，酵母是在啤酒发酵过程中沉淀下来的。一般为生产需要，沉淀下来的酵母经洗涤后重复使用，但多余和失去活力的酵母，如不综合利用则随废水排除，酵母除含水80%-85%外，其他组分是蛋白质、脂肪、纤维、灰分和无机氮浸出物。
13、这个工序的废水来源于洗涤水，COD浓度为2000-3000mg/L，废水排放量约为废水总量的15%-20%，采取间歇排放的方式。包装工序的废水来自洗瓶水、喷淋杀菌水、洗麦水、地面冲洗水和包装物破损流出的残酒等。这部分的排放量较大，约占废水总量的30%-40%，COD浓度为500-800mg/L，连续排放。此外，酿造过程中还有大量的冷却水和电渗析产生的废水，这些水基本上是未受污染，可循环使用。1.3 啤酒废水的水质水量啤酒废水富含糖类、蛋白质、淀粉、果胶、酵酸类、矿物盐、纤维素以及多种维生素，是一种中等浓度的有机废水，可生化性好。废水的产生量与厂家的生产规模和管理水平有关，据国内啤酒厂家每年用水
14、量统计，每生产1t啤酒，就需用10-30m3新鲜水，相应产生10-203废水。啤酒生产废水主要由清洁废水、低浓度有机废水、高浓度有机废水三部分构成：清洁废水主要来自锅炉蒸汽冷凝水、制冷循环用外排水和水厂反冲洗水，这部分废水占总废水量的20%左右；低浓度废水主要来自酿造车间和包装车间的地面冲洗水、洗瓶机和灭菌机废水以及厂区生活污水，这部分废水量较大，约占总废水量的70%，有机物浓度较高，COD=100-700mg/L；高浓度废水主要来自洗槽废水、糖化锅和糊化锅冲洗水，贮酒罐前期冲洗水、过滤废藻泥冲洗水以及酵母压缩机冲洗水，这部分废水量不大，约占总废水量的10%左右，但是，有机物浓度特别高，COD
15、2000mg/L。1.4 啤酒废水主要处理工艺由于啤酒废水的水量较大, 水中污染物浓度高,性质接近于生活污水, 可生化性良好, 所以目前国内多数企业均主要采用生化法处理啤酒废水, 其又可以大致分为好氧生物处理法及厌氧生物处理法及其他方法。1.4.1 好氧生物处理好氧生物处理是指在氧气充足的条件下，利用好氧微生物的生命活动氧化啤酒废水中的有机物，其产物有二氧化碳、水及能量。但由于此法没有考虑到废水中有机物的利用问题，因此处理成本较高。(1) 活性污泥法活性污泥法于1914 年由英国人Ardernh 和Lock-ett 实验成功4，在中、低浓度污染物有机废水处理中，其技术分支较为广泛,，也是使用最多，运行可靠，最为成熟的方法。具有处理效果好、投资较少等优点，适用于大中城市啤酒厂采用。但是此法在用空气曝气时容易产生泡沫，造成难以充氧，管理不好则易产生污泥膨胀，此外还因动力消耗高
