10000m3d啤酒生产废水处理工程设计 毕业设计(论文).doc
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1、昆明理工大学毕业设计(论文)题 目:10000/啤酒生产废水处理工程设计学 院: 环境科学与工程 专 业: 环境工程 学生姓名: 学 号: 指导教师: 日期: 2014.2.25-2014.6.9 教 务 处 制 Kuming University of Science and TechnologyGraduation thesis 10000m/d Wastewater of Brewery Treatment Plant Engineering DesignAcademy: Environmental Science and Engineering Specialty: Environme
2、ntal Engineering Name of Student: Number of Student: Time: 教 务 处 制毕业设计任务书毕业设计题目:10000/啤酒生产废水处理工程设计(一)设计内容:1.设计规模:10000m3/d2.设计啤酒废水的进水水质表1。(mg/L)指标CODBOD5SSPH进水水质平均值220015005008.5处理后的废水必须达到啤酒工业水污染排放标准(GB19821-2005)的排放要求3.出水指标指标CODBOD5SSPH数值7080708.54.设计书要求设计计算书应含:计算项目、计算公式及公式来源处、计算数据、计算过程、计算结果、设计确定结果
3、或数据等。绘制工程图纸5张。在下列图中可自选:处理站总平面布置图,处理流程图、处理构筑物设计布置图、其他平面图、 面图、部分节点大样图、局部断面图等。(5)计算内容 主要设备的尺寸计算、沿程阻力损失、高程计算、设备选型、投资计算等。毕业设计指导教师(签字): 主管教学院(部)长(签字): 年 月 日83摘 要本设计为啤酒废水处理工程设计,设计程度为初步设计。通过比较多种处理啤酒废水工艺,确定最为合适的方法。啤酒废水水质的主要特点是含有大量的有机物,属高浓度有机废水。该啤酒废水处理厂的处理水量为10000m/d。原污水中各项指标为:BOD浓度为1500mg/L,COD浓度为2200mg/L,SS
4、浓度为500mg/L。因该废水COD、BOD值较大,不经处理会对环境造成巨大污染,故要求处理后的排放水要严格达到国家二级排放标准,即:BOD80mg/ L,COD70mg/ L,SS70mg/ L。经过查阅大量的资料,确定以UASB-CASS厌氧好氧处理工艺为核心,一步步设计整个系统,使其达到合理性。实现了啤酒废水的处理净化、再生利用及节约资源的目的。此工艺可将废水COD由2200 mg/L降至70 mg/L以下 ,BOD从1500mg/L降至80mg/L以下,SS由500 mg/L降到70 mg/L以下,出水符合标准。 该处理工艺具有结构紧凑简洁,运行控制灵活,抗冲击负荷,污泥量小等特点,实
5、践表明该组合工艺处理性能可靠,投资少,运行管理简单的特点。为啤酒工业废水处理提供了一条可行途径。具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。关键字:啤酒废水、UASB-CASS 、计算分析AbstractThis design is one beer waste water treatment. The degree of the design is in a preliminary phase., By comparing a variety of beer wastewater treatment process, to determine the most appropriate metho
6、d. The main features of brewery wastewater water contains a lot of organic matter is, is a high concentration organic wastewater. The brewery wastewater treatment water treatment plant for the 10000m / d. Raw sewage in the indicators: BOD concentration of 1500mg / L, COD concentration of 2200mg / L,
7、 SS concentration of 500mg / L. Because of the wastewater COD, BOD value is larger, causing huge pollution on the environment without treatment, it requires discharge treated water to strictly meet the national emission standards, namely: BOD 80mg / L, COD 70mg / L, SS 70mg / L.。After access to larg
8、e amounts of data, to determine the UASB-CASS anaerobic - aerobic treatment process as the core, a step by step design of the whole system to achieve reasonable. Achieve a brewery wastewater treatment purification, recycling and conservation of resources. This process can be the COD by the 2200 mg /
9、 L down to 70 mg / L or less, BOD from 1500mg / L down to 80mg / L or less, SS from the 500 mg / L down to 70 mg / L The process has the advantages of compact structure is simple, flexible control, resistance to impact load, small amount of sludge characteristics, the practice shows that the combine
10、d process of reliable performance, low investment, simple operation and management characteristics. Beer industrial wastewater treatment provides a feasible path. Having good economic benefit, environmental benefit and social benefit.Key words: Beer Wastewater; UASB-CASS; Computational Analysis目录第一章
11、 总论91.1设计的目的与意义91.2啤酒废水处理发展方向91.3设计项目的工艺原理121.3.1啤酒生产工艺流程121.3.2啤酒废水的来源131.3.3啤酒生产废水的特点131.3.4啤酒废水的处理方法141.3.4.1好氧生物处理技术141.3.4.1.1活性污泥法151.3.4.1.2生物接触氧化法1513.4.2.1酸化SBR法处理啤酒废水171.3.4.2.2UASB好氧接触氧化工艺处理啤酒废水171.3.4.2.3新型接触氧化法处理啤酒废水171.3.4.2.4生物接触氧化法处理啤酒废水181.34.2.5 UASB氧化沟工艺处理啤酒废水181.3.4.2.6 UASB+SBR法
12、处理啤酒废水191.3.4.2.7 UASB+CASS法处理啤酒废水191.4方案论证201.4.1不同处理系统的技术经济分析201.4.2处理工艺选择及分析211.5设计依据231.6工段划分及人员编制24第二章 工艺篇252.1工艺路线及流程252.2流程各个结构介绍262.3设备配置和选择说明29第三章 总图、运输及土建工程303.1站址选择303.2处理站道路303.3处理站绿化303.4布置原则303.5管道布置313.6高程布置原则323.7处理站的运输量、运输路线和运输工具设置333.8土建工程343.9主要建筑材料用量综合表35第四章 动力供应364.1 水、电(汽)、压缩空气
13、需用量364.2水、电(汽)来源和供应方式36第五章 技术经济篇385.1原材料消耗385.2动力消耗385.3 投资概算395.4 处理成本估算425.5 经济效益及环境效益分析435.5.1 经济效益435.5.2 环境效益43第六章 环境保护篇446.1 环境保护标准446.2 环境保护范围446.3施工过程中对环境影响的措施45总 结47致 谢48参考文献48附录50计算书50第一章 中格栅的计算501.1设计计算501.2设计草图53第二章 调节池的设计计算532.1设计计算532.2药剂量的估算54第三章 污水提升泵房的设计计算553.1设计计算553.2选泵55第四章 平流沉淀池
14、的设计计算564.1设计计算564.2设计结构图59第五章 UASB反应器的设计计算605.1设计计算605.2配水系统设计615.3三相分离器设计645.4出水系统设计685.5排泥系统设计685.6产气量计算68第六章 CASS反应池的设计计算696.1设计计算696.2污泥COD负荷计算726.3产泥量及排泥系统726.4需氧量及曝气系统设计计算73第七章 污泥部分各处理构筑物设计与计算777.1污泥浓缩池设计77第八章 构筑物高程计算798.1污水流经各处处理构筑物水头损失798.2部分污水管渠水头损失80附录2外文文献原文及翻译第一章 总论1.1设计的目的与意义近年来,我国啤酒工业发
15、展迅速,已成为世界五大啤酒生产国之一。同时啤酒工业又是资源消耗大户和产污排污大户,它在消耗大量资源同时向环境排放了大量的污染物,这些污染物包括废水、废气、废渣和噪声。 80年代以来,我国啤酒工业得到迅速发展,到目前我国啤酒生产厂已有800多家,据1996年统计我国啤酒产量达1 650万t,既成为世界啤酒生产大国,又成为较高浓度有机物污染大户,啤酒废水的排放和对环境的污染已成为突出问题,引起了各有关部门的重视。啤酒生产废水的特点是高COD、高BOD、高悬浮物(CODcr 含量达到2000mg/L以上),这种“三高”的污水不经处理排放到地表,则使河(湖)水浑浊、水体腐败发臭、鱼虾绝迹、危害人体健康
16、,使生态环境遭受严重破坏。由于啤酒废水的污染程度是相当严重的,所以要对啤酒废水进行一定的处理使其达标排放,这也是啤酒生产实施可持续发展的必经途径。1为了改善啤酒生产废水对环境造成的污染,更加有效地实施清洁生产,提高企业的经济效益,所以应建立啤酒废水处理排放系统,以解决目前存在的污染问题。1.2啤酒废水处理发展方向随着人民生活水平的不断提高及对现代处理工艺的严格要求,啤酒生产及废水处理将向以下几个方向发展3。1、清洁生产啤酒厂的特点是消耗高,除有机物污染外几乎不产生对环境有毒害的物质。因此啤酒厂的清洁生产重点应考虑如何使资源消耗最小,如何提高生产效率。我国啤酒厂的清洁生产潜力很大,表现在:A:
17、节约原料(1) 节约原料:原料大麦应科学保存,严格进出仓管理。大麦进仓前先进行清麦、除杂,然后测定水分含量,水分只有在12 %以下的大麦才可进仓,否则应日光摊晒或低温干燥;水分不同的大麦应分堆保存;做好通风、灭虫杀菌工作;应有专人负责经常检查,并做好记录。此外,在运输途中应防止洒落。(2) 麦汁过滤:麦汁在糖化后,必须在最短时间内与不溶解的酒糟分离。采用板框式压滤机可以较好地解决上述问题。缩短过滤时间,排污量减少80 % ,麦汁质量大为提高,对环境有利,是较典型的清洁生产技术。(3) 回收再用:灌装生产线的残留啤酒应回收,怎样继续使用,取决于残留啤酒的质量,但应避免直接排入下水道。B: 节约水
18、耗生产用水包括工艺用水、冷却用水、冲洗用水等3 个方面。国内每生产1 t 啤酒,水消耗量约为1030 t ,而国外已达到8 t 以下,可见我国水资源浪费的严重程度。相应的,这也是清洁生产潜力较大的地方,为降低生产用水量,主要从回收角度考虑,回收措施主要用于冷却用水和冲洗用水。2、啤酒废水土地利用废水的土地利用在国内外都有悠久的历史。其目的不单纯是废水农田灌溉,而是根据生态学原理,在充分利用水资源的同时,科学地运用土壤植物系统的净化功能,使该系统起到废水的二、三级处理作用。废水的土地利用一般有快速渗滤(快速渗滤,RI,是将污水有控制地投配到具有良好渗透性能的土壤表面,污水向下渗透过程中通过生物氧
19、化、硝化、反硝化、过滤、沉淀、氧化和还原等一系列作用从而得到净化的一种土地处理工艺)和地表漫流两种方法。前者的特点是加入的废水大部分都经过土壤渗透到下层,因而仅限于在砂及砂质粘土之类的快渗土壤上使用,植物对废水的净化作用较小,主要是由土壤中发生的物理、化学和生物学过程使废水得到处理。后者是一种固定膜生物处理法,废水从生长植物的坡地上游沿沟渠流下,流经植被表面后排入径流集水渠。废水净化主要是通过坡地上的生物膜完成的。这种方法对于渗透较慢的土壤最为适用。经调查,啤酒废水经过土地利用系统后,水质明显改善,能够达到农田灌溉水质标准(GB508485)的要求;同时又可节省水源,增加农田土壤的有机质含量,
20、提高农作物产量。其经济效益在干旱地区更能得到体现。当然,啤酒废水的土地利用也存在一定的问题:(1) 处理过程中会产生臭味,必须将处理场地设在远离居住区的地方,这样需要较长的输水干管;(2) 废水的含盐量过高时,将危害植物生长,并造成土壤排水、通气不良。如何避免这些问题发生,将是啤酒废水处理行业的一个的发展方向。3、啤酒废水的植物净化啤酒废水中有机碳含量丰富,氮、磷的含量也有一定水平,可以为植物生长提供必要的营养物质。通过利用啤酒废水对普通丝瓜、多花黑麦草、水雍菜、金针菜等植物进行水培试验,发现这些植物长势良好并能完成其生活史,既创造了经济效益,同时又显著降低了废水中多种污染物(COD 除外)的
21、浓度。这为啤酒废水的资源化处理开拓了一条新思路。水培植物对废水中COD 的去除率不高,主要是因为废水中C 的含量大大高于N 、P ,而植物是按照一定的C 、N 、P 比例来摄取营养物质的。从这一点来看,水培植物用于生物处理后出水(含C 量已大为降低) 的深度净化更为合理。1.3设计项目的工艺原理1.3.1啤酒生产工艺流程啤酒生产工艺流程主要分为两个部分,分别是麦芽制造过程和啤酒酿造过程2。 麦芽制造工艺流程:麦芽制造主要有三大步骤:浸麦、发芽、干燥,流程如下: 啤酒酿造工艺流程:1.3.2啤酒废水的来源啤酒的废水主要来源于:麦芽生产过程的洗麦水、浸买水、麦槽水、洗涤水、凝固物洗涤水;糖化过程的
22、糖化、过滤洗涤水;发酵过程的发酵罐洗涤、过滤洗涤废水;罐装过程洗瓶、灭菌和破瓶啤酒废水;冷却车间和成品车间洗涤水4。1.3.3啤酒生产废水的特点啤酒生产过程用水量很大,特别是酿造,罐装工序过程,由于大量使用新鲜水,相应产生大量废水。由于啤酒的生产工序较多,不同的啤酒厂生产过程每吨酒的耗水量和水质相差较大.国内每吨啤酒从糖化到灌装总耗水1020吨。啤酒废水可分为以下几类4:1清洁废水冷冻机、麦汁和发酵冷却水等,这些水基本未受污染。2清洗废水 如清洗生产装置废水、漂洗酵母水、洗瓶机初期洗涤水、酒罐消毒废水、巴斯德杀毒喷淋水和地面冲洗水等,这类废水受到不同程度的有机污染。冲洗废渣水,如麦糟液、冷热凝
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