1、每日最大污水處理量：約3000 m3。污水水質：水量：平均3000噸/天水質：水質指標pH值COD/(mg/L)BODSS/(mg/L)TN/(mg/L)TP/(mg/L)進水水質5-102500160020003510排放標準6-9100307015去除率%99處理要求:水達到國家標準污水綜合排放標準（GB897896）一級4、設計（論文）完成的主要內容：（1）方案選?。簷z索國內外相關科技文獻報道的成果，綜合考慮技術經濟因素選取本設計項目適合的技術路線、工藝方案、主要設備，寫出3000字左右的文獻綜述報告，200字的中文獻摘要并譯成英文（ABSTRACT）。（2）設計說明書及計算書：根據選頂

2、的技術方案及技術路線，編寫設計計算說明書。主要包括以下幾部分內容：第一部分 前言：A、啤酒廢水處理的概況；啤酒廢水的來源生產工序，量、水質；B、本工程概況；C、工藝設計原則、范圍與依據；D、工藝流程的確定及工藝方案原理、工藝路線描述；E、工藝的特點和處理效果；F、自控方案，檢測、監測方案第二部分 工程設計工程設計規模；工程規模、主要構筑物、設備的設計計算；處理的結果；物料衡算表及主要輔料的消耗量；能耗表等；EGSB設計計算；CASS工藝過程、CASS反應器的運行參數（包括氧的溶解度、利用率，但氧的物料衡算忽略，反應器內的C/N比等）廢棄物的處置及安全、環保健康措施；事故情況的處理；第三部分 技

3、術經濟分析；第四部分問題與討論。第五部分結束語；參考文獻及書目等。相關圖紙：主要包括：帶控制點的工藝流程圖；平面布置圖；高程圖；主要設備（構筑物）工藝圖。 摘 要啤酒廢水中有機物含量較高，如直接排放，既污染環境又降低啤酒工業的原料利用率，為此，許多學者和廠家對啤酒廢水的處理和利用技術進行研究，本文根據前人的研究成果綜述了啤酒廢水處理和利用的現狀，有針對性的對啤酒廢水自身的特性，通過對酸化SBR 處理啤酒廢水，EGSBCASS 法處理啤酒廢水，新型接觸氧化法處理啤酒廢水，生物接觸氧化法處理啤酒廢水，上流式厭氧污泥床（UASB ）等處理啤酒廢水的幾種處理方法的詳細分析，確定最佳方案即用EGSB+C

4、ASS 。EGSB+CASS 的主要組成部分是EGSB反應器。本文介紹了有關EGSB+CASS 的處理流程和設計的計算、對格、調節池、EGSB 池、CASS池、污泥濃縮池等進行了精細的設計和計算。并對主要構筑物EGSB池、CASS做了詳細的說明。EGSB+CASS 處理高濃度有機廢水，其關鍵是培養出沉降性能良好的厭氧顆粒污泥。采用此工藝，不但使處理流程簡潔，也節省了運行費用，在降低廢水濃度的同時，還可以回收在處理過程中所產沼氣作為能源的利用。以便我為進一步探討效益資源型處理技術提供借鑒。本設計工藝流程為：啤酒廢水 格柵 污水提升泵房 調節沉淀池 EGSB反應器 CASS池 處理水整個工藝具有總

5、投資少，處理效果好，工藝簡單，占地面積省，運行穩定，能耗少的優點。關鍵字 ： 啤酒工業 廢水處理 EGSB CASS 沼氣回收AbstractStudent: Jin-Hui Li, Department of Chemical Engineering Teacher: Zhuo-Tang Zhu ,Yangtze UniversityBeing liquid containing high organic pollutants, brewery wastewater may not only lead to environmental pollution, but also decrease

6、 the utilization ratio of raw material used in beer production. Therefore, many scholars and breweries have paid much attention to developing new techniques for treating and making use of brewery wastewater. This paper makes a comparison among various new techniques on the basis of analyzing the sou

7、rces and characteristics of brewery wastewater. It is concluded that a single technique can not effectively remove the contamination from brewery wastewater, and only the combination of various techniques can achieve great benefits both in economy and in environment. Thus, used the present condition

8、s. Make a focalization, for the character of the wastewater of the brewery, with the acid-SBR the brewery of treatment,EGSB+CASS the brewery of the treatment ,the new type of the brewery of the treatment ，the engage oxidize of biology to the brewery of the treatment. EGSB the brewery of the treatmen

9、t, and so on. Through several treatments studying, I make the best way to treatment the wastewater from breweryEGSB+CASS. EGSB+CASS is made of reactor. From this literary you can achieve a lot of ways about EGSB+CASS .The treatment of calculation, for example, grid accommodator; the engage oxidize o

10、f biology flatulence reactor. Concentrate mud pool and make a detailed explanation for the main building. EGSB pool and the engaged oxidize of biology flatulence reactor. Used EGSB treating wastewater of the brewery is maintain the anaerobic granular sludge .With this way, not only cleaning .but als

11、o saving the money, Reducing the energy while retrieving the methane. Several proposals are put forward for future research.The technological process of this design is:Beer waste water Screens The sewage lift pump house Regulates precipitating tank Reaction tank of EGSB Tank of CASS Treatment water

12、The entire technological process have the characteristics of lower investment, good treatment effect, easy technology process，using small area, running steady, and consuming lower energy.Key words ： brewery industry, wastewater treatment, EGSB , CASS, methane recovery 啤酒廢水處理的工藝設計一、題目的來源及類型來源：生產/社會實際

13、類型：畢業設計二研究背景與意義水是生命之源，是人類賴以生存和發展的物質基礎，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濟的發展。經濟的騰飛是以環境的代價為前提的。隨著近代我國社會主義經濟的騰飛，社會主義工業呈現飛速發展，水資源污染尤其是工業廢水污染也嚴重惡化。工業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、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。80年代以來，我國啤酒工業得到迅速發展，到目前我國啤酒生產廠已有800多家，據1996年統計我國啤酒產量達1 6

14、50萬t，既成為世界啤酒生產大國，又成為較高濃度有機物污染大戶，啤酒廢水的排放和對環境的污染已成為突出問題，引起了各有關部門的重視。啤酒廢水主要來自麥芽車間（浸麥廢水），糖化車間（糖化，過濾洗滌廢水），發酵車間（發酵罐洗滌，過濾洗滌廢水），灌裝車間（洗瓶，滅菌廢水及瓶子破碎流出的啤酒）以及生產用冷卻廢水等。該廢水中主要含糖類，醇類等有機物，有機物濃度較高，雖然無毒，但易于腐敗，排入水體要消耗大量的溶解氧，對水體環境造成嚴重危害。啤酒廢水的水質和水量在不同季節有一定差別，處于高峰流量時的啤酒廢水，有機物含量也處于高峰。鑒于啤酒廢水自身的特性，啤酒廢水不能直接排入水體，據統計，啤酒廠工業廢水如不經

15、處理，每生產100噸啤酒所排放出的BOD值相當于14000人生活污水的BOD值，懸浮固體SS值相當于8000人生活污水的SS，其污染程度相當嚴重?；谒廴镜奈：π院蛧乐匦?，以保護環境為宗旨，以達到國家廢水排放標準為目的來設計啤酒廢水處理工藝是啤酒生產廠廢水處理部門一項刻不容緩的重任!三 參考文獻周長波，張振家. 啤酒廢水處理技術的應用進展. 環境工程.2003.（6）徐懷東, 鐘月華, 伍勇, 肖澤儀. 我國啤酒廢水處理工藝進展.四川環境.2003.（3）阮文全.廢水生物處理工程設計實例祥解.化學工業出版社.高廷耀，顧國維.水污染控制工程（二）.高等教育出版社.韓洪軍,衣春敏. 啤酒廢水處理

16、工程設計及運行分析(一) . 哈爾濱建筑大學學報,2000. 22(4) 王連軍, 蔡敏敏. 無機膜- 生物反應器處理啤酒廢水及其膜清洗的試驗研究J .工業水處理, 2000 .20 (2)王松林, 汪大慶. 內循環UASB 反應器+ 氧化溝工藝在啤酒廢水處理中的應用J . 工業用水與廢水, 2001 ,32 (2) 邱冬梅.SBR 工藝在啤酒廢水處理中的應用J .廣州食品工科技,2001 ,17 (1) 梁航國, 史景華.氧化塘法治理啤酒工業廢水技術的探討J .陜西環境, 1998 , 5 (1) 徐立根. CASS 法在啤酒廢水治理中的應用. 環境保護,1999. (12)左永泉. 啤酒廢

17、水處理技術的應用. 環境工程,2000. 18 (1) 郝瑞霞,賈勝溫. 我國啤酒工業廢水治理技術現狀及發展趨勢. 河北化工學院學報,1998. (19)李科林,孟范平. 啤酒工業廢水治理技術現狀及利用技術研究進展. 中南林學院學報,1999. (19)張華,李廣釗.吸附生物降解法在啤酒廢水處理中的應用.環境工程，2000 .(18)石巖明.啤酒廢水處理技術的革新與實踐.工業水處理.2003，23（1）辛響付，任洪強.啤酒廢水脫氮工藝優化運行的工程研究.無錫輕工大學學報，2003，3何曉娟.IC-CIRCOX 工藝及其在啤酒廢水處理中的應用. 工業給排水，1997辛響付，方德宏，啤酒廢水處理的

18、節能途徑.節能與環保，韓洪軍,衣春敏. 啤酒廢水處理工程設計及運行分析(二) . 哈爾濱建筑大學學報,2000. 33（5) 匡武，殷福才等.UASB工藝在啤酒廢水處理中的應用.中國給水排水，（16）21 郝貴珍，高永，冀紅亮.水解酸化+SBR工藝在啤酒廢水處理中的應用.河北建筑工程學院學報，2005，23（4）22 董春娟，呂炳南，趙慶良.EGSB反應器處理啤酒廢水運行影響因素研究.給水 排水，2007，33（5）23 嚴永紅，任洪強，祁佩時.EGSB反應器與UASB反應器處理有機廢水的性能比 較研究.中國沼氣，2005，23（3）四國內外研究現狀與研究的主攻方向 國內外發展現狀 “七五”以

19、來，我國對啤酒廢水的處理工藝和技術進行了大量的研究和探索，特別是輕工業系統的設計院和科研單位，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驗，逐漸形成了以生化為主、生化與物化相結合的處理工藝。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驗。目前還有不少新的處理方法和工藝優化組合正在試驗和研究，有的已取得了理想的成效，不久將應用于實踐。盡管目前污水處理技術眾多, 但其發展目標是一致的,即以發展綠色技術、實現資源可持續開發利用和生態安全為目標。根據國內外研究動

20、向,啤酒廢水處理技術發展趨勢將表現在以下幾個方面:(1) 充分利用新技術對現有的啤酒廢水處理工藝進行因地制宜的技術改造,采用高效節能的生物反應器。(2) 實行污水規?；刑幚?可免除重復性設備投資,易于采用新技術。(3) 啤酒廢水中含有多種有用物質,在處理前應盡量回收有用的固體物質,經加工后作飼料添加劑或藥品,在處理時應多考慮變廢為寶,提高經濟效益。(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-好氧聯合技術,并將產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, 可達到節約

21、水資源的目的。(6) 在污水處理中實行自動化控制技術,實現反應器自控管理, 將會節省人力。(7) 開發生物基因技術在環保領域的應用,向著節能、回收有用物質的方向發展。 發展趨勢針對目前的研究現狀及存在問題,以后的研究趨勢如下:(1) 化學法 開發高效無污染水處理劑或用已有的藥劑復配出性能優越的增效復配藥劑。(2) 物理法 重點是旋流法,改進水力旋流器結構,解決旋流分離效率低、處理量小的問題,開發各種高效旋流器,進行動態旋流器、多相分離旋流器以及低剪切增壓技術的研究. 過濾法,進行過濾材料的表面改性及抗油污染方面的研究,如纖維球過濾器、纖維束過濾器及其他精密過濾器的應用究。(3) 生化處理法 開

22、發復合菌種,在同一生化反應器中可同時降解污水中的各種有機物。研制高效生化反應器如固定床生化反應器、流化床生化反應器及復合床生化反應器。(4) 膜分離法 開發具有抗污染、破乳特性的膜材料及相關功能膜,降低膜成本,加強陶瓷膜等無機膜的應用研究,研制高效、動態、抗污染膜組件。(5) 新工藝研究 針對不同油田的特點,對處理后水質要求的不同,對各單元過程進行性能匹配和優化研究,開發出多種組合工藝及多功能集成的一體化設備. 集高效、經濟、簡單易用等特點于一體的小型采油廢水處理裝置將在區塊采油開發中發揮重要作用,是今后一段時間的研究熱點。 主要的處理工藝目前，國內外普遍采取生化法處理啤酒廢水。根據處理過程中

23、是否需要曝氣，可以把升華處理法分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類。 好氧生物處理好氧生物處理是在氧氣充足的情況下，利用好氧微生物的生命活動氧化啤酒廢水中的有機物，其產物是二氧化碳、水及能量（釋放于水中）。這種方法沒有考慮到廢水中有機物的利用問題，因此處理成本較高。活性污泥法、生物膜法、深井曝氣法是較有代表性的好氧生物處理方法?；钚晕勰喾ɑ钚晕勰喾ㄓ?914 年由英國人Ardernh 和Lock2ett 實驗成功, 在中、低濃度污染物有機廢水處理中, 其技術分支較為廣泛, 也是使用最多, 運行可靠,最為成熟的方法。具有處理效果好、投資較少等優點,適用于大中城市啤酒廠采用。但是此法在用空氣曝氣時

24、容易產生泡沫, 造成難以充氧, 管理不好則易產生污泥膨脹, 此外還因動力消耗高、占地面積較大等缺點限制了其應用。目前, 國內有廣州啤酒廠、珠江啤酒廠、無錫啤酒廠、華都啤酒廠、珠江啤酒廠等。采用活性污泥法處理啤酒廢水, 廢水COD 的進水濃度為1000 1500mg/ L , 出水為40 100mg/ L , 去除率90 %96 % , 運轉費016018 元/ 噸水(按1986 計) 。其中珠江啤酒廠從比利時引進TSU ( Two - Stage Unitank)兩階段單一槽活性污泥工藝, 其特點是曝氣與沉淀反復循環, 廢水經第一段高負載混合曝氣沉淀去除80 %以上的BOD5 , 進入第二階段

25、低負載混合曝氣沉淀槽, 將剩余的BOD5 進步降低, 最終BOD5 去除率達到95 % , 出水達到排放標準。無錫啤酒廠也采用與之類似的兩段曝氣(Z - A 法) + 氧化塘處理啤酒廢水, COD 去除率為90 %95 % , 處理后的水可用于養魚?？梢娀钚晕勰喾ㄌ幚砥【茝U水具有運行可靠、處理效果較好的優點, 但啤酒廢水氮磷含量低, 碳氮比例失調, 運行中容易產生污泥膨脹, 因此, 啤酒廢水處理過程中需添加一定量的氮磷。此外, 活性污泥法對啤酒廢水水質、水量變化的適應性也較差, 且因污泥產量高, 處置麻煩, 不耐沖擊負荷, 還需要大量充氧, 增加了基建運行費用。 接觸氧化法生物接觸氧化法是利用

26、固著在填料上的生物膜來西服水中的有機污染物并加以氧化分解，使污水得到凈化。20世紀80年代初，接觸氧化法比破同活性污泥法有一定的有時，因此在啤酒廢水處理上得到了廣泛的應用。但由于啤酒廢水的進水COD濃度很高，所以一般采用二級接觸氧化工藝。采用接觸氧化工藝代替活性污泥法，可以防止高糖含量廢水易引起污泥膨脹的現象，并且不用投配氮、磷營養。用接觸氧化法，可以選擇的負荷范圍是用鼓風曝氣，每去除1kgBOD5約需空氣80m。該法的缺點是對于較大型污水廠填料需要量過大，不便于運輸和裝填，而且污泥排放量大。SBR 工藝及應用SBR 法是對傳統活性污泥法的改進,近年來,在國內外被引起廣泛重視和研究應用。SBR

27、 工藝典型的操作工序為:進水、反應、沉淀、排水、閑置等5 個工序,整個工序經厭氧、好氧、缺氧3 個階段。根據出水情況可隨時調整各工序的時間以達到最佳出水效果。SBR 法已有許多工程應用實例。付敏寧等人報道了填料式SBR 技術在啤酒廢水處理工程中的應用。由于SBR 反應池設置了填料,大大提高了單位體積的微生物數量,使SBR 工藝綜合了接觸氧化法的優點,提高了處理效率,縮小了反應器的體積。厭氧工藝+ SBR 組合工藝在實際中也得到了廣泛的應用。結果表明當進水CODCr為1 0002 000 mg/L ,處理后出水均達到國家排放標準。常規活性污泥法相比,SBR 工藝不需要另設二次沉淀池、污泥回流及污

28、泥回流設備,也可不設調節。因此基建投資低,同時設備具有耐沖擊負荷,工作穩定,運行靈活,污泥性能良好等優點。有資料顯示,SBR 的主要構筑物容積為常規活性污泥工藝的50 %60 % ,運行費用及占地面積均可減少20 %左右。SBR 工藝這些特點,使其特別適用于排放量小,有機物濃度高且不易降解,廢液排放間歇的中小企業。SBR 工藝是極具發展潛力的一種處理工藝。但也存在著曝氣裝置易堵塞,自動控制技術及連續在線分析儀表要求高等缺點。目前普通SBR 反應器已發展到組合復雜的SBR 反應器。 CAST工藝 CAST工藝（循環式活性污泥法）是對SBR法的改進，在國內有很多工程實例。埠新啤酒廠用CAST工藝處

29、理啤酒廢水的實踐結果表明，工藝處理效果穩定，可達到排放標準，平均出水水質：COD 25 86 mg/L，去除率為96%98%；BOD5 2125 mg/L，去除率為97%98%；SS 52 64 mg/L，去除率為88%92%。該工藝投資較低，運行費用省，每立方米廢水總投資為1100元，運行成本元/m3 由于厭氧生物處理技術不能除磷，因此厭氧法后必須增加好氧處理，而CAST工藝剛好能滿足這一要求。CAST工藝不僅很容易實現好氧、缺氧及厭氧狀態交替的處理條件，而且很容易在好氧條件先增加曝氣量、反應時間和污泥齡來強化硝化反應及聚磷菌過量攝磷的順利完成；也可在缺氧條件下方便的投加原廢水或用提高污泥濃

30、度等方式以提供有機碳源作為電子供體使反硝化過程更快完成。由于其良好的工藝性能和靈活的操作，因此選擇CAST進行生物除磷。 在生物除磷的基礎上，為了進一步強化除磷效果，設計中在CAST反應池后面加一個除磷池，往里面加入混凝劑，通過混凝沉淀來去除殘余的磷。CASS 工藝及應用 CASS(循環式活性污泥系統) 是CAST工藝的一種優化變型,在20 世紀70 年代開始得到研究和應用。該工藝核心部分是CASS 反應池,集曝氣,二沉等過程于一體。在SBR 的基礎上,在池子的前部增設了1 個生物選擇器。這樣,CASS 池的反應池被隔墻分隔為3 個區,即生物選擇區、預反應區及主反應區。 目前很多廠家采用CAS

31、S 工藝處理啤酒廢水,都取得了預期的效果。在進水水質平均為2 000 mg/L的情況下,出水水質達到污水排放新擴改二級標準。周剛報道了CASS 工藝處理啤酒廢水在高寒地區的應用。工程實踐表明,在高寒地區采用CASS 工藝處理啤酒廢水是可行的(進水CODCr在5001 500 mg/L時,處理后水質達到污水排放標準的一級排放標準) ,即便在低溫條件下,也能順利地進行污泥的培養和馴化,但需要十分重視當地的氣溫特點,做好各種處理設施、管線的保溫防凍措施。CASS 工藝處理啤酒廢水,具有工藝簡單,流程短,自動化程度高,操作方便等優點。其不足之處為,操作管理要求相對較高,首次運行調試時間較長?？傊醚?/p>

32、處理工藝存在曝氣耗能大、污泥產量大的缺點，故厭氧好氧處理工藝逐漸被深入研究和開發利用。厭氧法20 世紀70 年代以來,廢水厭氧處理技術因其具有投資少,運行費用低及能產生能量等優點而得到較快的發展和應用。一般認為,厭氧生物處理技術的反應器主體經歷了3 個時代。傳統厭氧發酵工藝(第一代反應器,以厭氧消化池為代表) 因需要較高的溫度,較長的停留時間,且處理效能低而被逐漸淘汰。目前以上流式厭氧污泥床(UASB) 為代表的第二代反應器和以厭氧顆粒污泥膨脹床( EGSB) 和厭氧內循環反應器( IC) 為代表的反應器已被廣泛引入到啤酒廢水處理工程應用中,并取得了良好的效果。目前在啤酒處理工藝上,厭氧工藝應

33、用比較多的有UASB 工藝,IC 工藝和酸化水解工藝。UASB 反應器70 年代荷蘭Lettinga 等發展的UASB 反應器是一種懸浮生長型反應器,首次把顆粒污泥的概念引入反應器中。該反應器特別適宜于處理高濃度有機廢水。目前,很多國家相繼開展了對UASB 的深入研究和開發工作。UASB 工藝因其工藝結構緊湊,處理能力大,效果好,投資省而在國內外啤酒廢水治理中得到十分廣泛的應用。根據報道, 當UASB 反應器進水CODCr為1 0002 000 mg/L時,出水CODCr一般在500 mg/L 左右,也就是說,啤酒廢水中的大部分CODCr在UASB 反應器中被處理掉,同時也說明,在這些工中,U

34、ASB 僅作為預處理單元,其出水通常還需好氧等工藝作為后繼處理,才能保證廢水達標排放。據張振家等人報道,桂林漓泉有限公司采用UASB-SBR 工藝處理廢水,UASB 反應器進水CODCr在1 0003 000 mg/L之間波動時,出水上清液的CODCr穩定在200 mg/L 左右。同時UASB 池每天產生大量的沼氣,用于熱風爐的燃料,供飼料烘干使用,可節煤4 t/d 左右。UASB 工藝在國內啤酒廢水處理方面應用很普遍,實踐證明UASB 完全適用于處理啤酒廢水,而且厭氧硝化工藝相似于啤酒釀造、發酵生產工業,很容易被啤酒廠家所掌握。但UASB 工藝不適于處理高懸浮物固體濃度較高的廢水,三相分離器

35、的好壞直接影響處理效果,在一些地區,顆粒污泥培養較困難而使系統啟動較慢。在UASB 基礎上,研究者開發了EGSB 和IC 反應器。 EGSB 反應器UASB 反應器在應用中取得了很大的成功, 但UASB 的傳質過程并不理想,進一步提高有機負荷受到了限制。為了使厭氧反應器中進水和污泥之間的接觸更加充分,導致了第三代厭氧反應器的開發和應用。EGSB 反應器實際上是改進的UASB 反應器,運行中維持高的上升流速(612 m/h) ,使顆粒處于懸浮狀態,同時也可以采用較高的反應器和采用出水回流以獲得高的攪拌強度,從而保證進水與污泥顆粒的充分接觸,這樣可獲得比“通常”UASB 反應器好的運行結果。據楊云

36、龍等人報道, EGSB 受SS 的影響較小,只要SS 的沉速 反應器內的上升流速(310 m/h) ,SS 就能通過污泥區得以去除,而UASB 最大上升流速為1 m/h ,易受SS 的影響。但據左劍惡等人報道,EGSB 反應器不適合處理含懸浮物的廢水。與UASB 相比,EGSB 對布水系統要求較為寬松,但對三相分離器要求則更為嚴格。HRT為 h ,進水CODCr為4203 690 mg/ L時,EGSB 反應器的CODCr 去除率能維持在90. 38 %以上,即使是對于200 mg/ L 左右的超低濃度,CODCr去除率也能高達85 %90 %。因此可考慮采用兩級EGSB 反應器對中等濃度啤酒

37、廢水達標處理。進水CODCr 450 mg/ L 左右, HRT 縮短至0. 7 h時,EGSB 反應器仍能獲得84. 96 %的高CODCr去除率,有機負荷高達30. 21 kg CODCr / (m3 d) 。與UASB 反應器相比,EGSB 反應器具有啟動周期短、容積負荷率提高速率快等特點。在COD 去除率均為86 %左右時, EGSB 反應器最大容積負荷率達到 g CODL-1d-1 ,而UASB 反應器的最大容積負荷率僅為 g CODL-1d-1, EGSB 反應器比UASB 反應器有著更高的處理效能。當處理較低濃度(5001500 mg CODL-1) 廢水時,EGSB 反應器容積

38、負荷率達到 g CODL-1d-1,CODCr去除率達到 % ,比UASB 反應器具有更高的容積負荷率和COD 去除率,表明了其在處理低濃度廢水方面較好的應用前景。EGSB 反應器比UASB 反應器具有更強的抗溫度和進水pH 值變化的能力,且其系統處理效果恢復也更快。目前,UASB 反應器在啤酒廢水處理中已經發揮了重要的作用,而作為對UASB 反應器改進的EGSB反應器,在處理各種濃度的有機廢水方面有著別的厭氧反應器所不可比擬的優勢,處理范圍更廣; 同時,EGSB 可以采用較大的高徑比,占地面積更小,投資更省,在相同費用下,因而更具有市場競爭力。 IC 反應器內循環( Intenal Circ

39、ulation , IC) 厭氧反應器于20 世紀80 年代中期由荷蘭PAQUES 公司開發成功,被認為是第三代厭氧生化反應器的代表工藝之一。IC 反應器實際上是由底部和上部2 個UASB反應器串聯疊加而成,下部為高負荷區,上部為低負荷區,利用沼氣上升帶動污泥循環。IC 工藝在國外應用以歐洲較為普遍,國內沈陽、上海率先采用了IC工藝處理啤酒廢水。以沈陽華潤雪花啤酒有限公司采用的IC 反應器為例,反應器高16 m ,有效容積70 m ,處理CODCr 平均濃度為4 300 mg/L的啤酒廢水400 m/d ,CODCr去除率穩定在80 % ,容積負荷高達2530 kg/(m3d) 。 研究的主攻

40、方向(1) 實踐證明,厭氧-好氧串聯工藝在啤酒處理工藝中具有優勢,是我國啤酒廢水治理工藝采用或整改的方向。同時對啤酒廢水采用清濁分流,高濃度廢水采用厭氧(如UASB) 工藝預處理后與低濃度廢水混合進入好氧處理系統,更易達到環境效益與經濟效益的統一。(2) 在條件允許的情況下,盡可能選用先進的污水治理技術。同時要充分考慮到工藝、設備、資金、場地、人員素質,所處地理環境及氣候條件等因素,靈活選擇適宜自己廠家特點的技術方法。(3) 對啤酒企業來說,不僅要重視廢水處理工藝技術本身,而且要對處理設施的運行管理引起足夠的重視。先進科學的管理也可以作為一種技術作用于工藝本身,使其發揮出應有的作用。五、主要研

41、究內容，需重點研究的問題及解決思路 研究的主要內容1.分析不同水處理工藝的技術特點，根據研究結果選擇合理設計工藝線路。2.通過物料衡算及工藝結構計算來設計水處理工藝中的主要設備規格。3.畫出帶控制點的工藝流程圖，設備工藝布置圖等。 重點研究的問題1 .改造完善主工藝流程，設計污水處理能力為2104m2.改善完善加藥系統，提高藥劑的利用效率；根據處理水量實現加藥系統的自動控制。3.改造站內除油、沉降系統，使除油、沉降分布運行，提高除油、去污處理效果，為后面過濾系統正常運行奠定基礎。4.完善污水過濾系統，提高過濾器的過濾能力，以保證注水站內金屬過濾器進口水質，滿足不同區塊對注水水質的要求。六、完成

42、畢業設計所需具備的工作條件及解決的辦法（1）查閱文獻資料，利用計算機搜索最新相關期刊，書籍；（2）收集有關物性計算參數和企業生產數據；（3）使用繪圖軟件AutoCAD、CAXA和繪圖儀(上機時數約60小時)；（4）使用計算工具進行數學計算，同時使用Office辦公軟件編輯畢業論文；（5）工具書：化學工程手冊、化工工藝設計手冊、化工物性手冊、英漢漢英化學化工詞匯等。七、工作的主要階段、進度與時間安排第一階段（）：收集資料，完成開題報告并提交指導老師審閱。第二階段（）：開題報告答辯、整改及爭議答辯。第三階段（）：開展設計并完成設計一稿第四階段（）：完成工程圖設計與工程圖繪制電子版等圖紙文件。第五階

43、段（）：提交設計二稿由指導教師對設計、譯文進行二次修改得第三稿，將三稿的全套資料整理打印裝訂成冊后裝袋，并提交評閱老師評閱。第六階段（）：制作幻燈片，準備畢業答辯。八、指導教師意見啤酒廢水處理工藝設計文獻綜述學生：李金輝，化學工程系指導老師：朱卓堂，長江大學 摘要：本文系統地介紹了近年來國內啤酒廢水處理技術的應用現狀,通過調查分析,對目前國內應用比較廣泛的成熟工藝的優缺點進行了介紹,并作了簡要的比較和探討,最后指出了啤酒廢水處理技術的應用趨勢。分析啤酒生產中廢水產生的環節、污染物及主要污染來源, 并從好氧、厭氧生物處理兩方面介紹了目前我國啤酒廢水的主要處理技術及應用效果。關鍵詞: 啤酒廢水；

44、生化處理；啤酒廢水；厭氧處理；好氧處理；厭氧-好氧工藝；進展 啤酒是當今風靡世界最流行的飲料之一, 早在4500 年前, 啤酒就在古埃及問世, 它略含苦味, 富含營養, 素有液體面包之稱, 已被國際營養會議推薦為營養食品之一。近年來, 隨著人民生活水平的提高, 我國啤酒消費量急劇增大。我國啤酒廠的噸酒耗水量較大, 一般為1020t/ t 啤酒, 部分廠家可達812t/ t 啤酒, 廢水排放量接近于耗水量的90 %。啤酒廢水的主要特點是BOD5/CODCr 值高,有害無毒,可生化性好,所以生化法是啤酒廢水處理的首要方法。我國對啤酒廢水在治理技術上逐漸形成了以生化為主,生化和物化相結合的處理工藝。

45、生化法依其污水凈化原理可分為好氧法和厭氧法兩大類,好氧法或厭氧法及其他方法的不同組合就形成了多種啤酒廢水的治理技術。目前,多種工藝被廣泛應用于啤酒廢水的處理上,但這些工藝本身尚需要進行詳細的技術經濟分析。本文主要對目前啤酒行業啤酒廢水處理中相對成熟的工藝進行了調查、歸類、介紹,并在分析和比較的基礎上作了較為深入的探討,以供參考1 啤酒廢水的來源及成份啤酒廢水來自于啤酒生產各工序中的排放, 大致可分為三類: 大量的冷卻水， 包括冷凍機冷卻水、熱麥汁冷卻水和發酵的冷卻水，這類廢水基本未受污染。 清洗廢水，如大麥浸漬廢水、大麥發芽降溫噴霧廢水、清洗生產裝置廢水、漂洗酵母水、洗瓶初期洗滌水、酒罐消毒廢

46、液、巴斯德殺菌噴淋水和地面沖洗水等。這類廢水受到不同程度的有機污染，其中洗麥、浸麥水不僅受到大麥表面污染物的污染，還受到大麥內容物的溶解污染，污染物質要占大麥重的%，導致此廢水為褐色，偏酸性（pH6），即易起泡，有強腐化傾向，并有不良氣味。 沖渣廢水，如麥糟液、冷熱凝固物、酒花糟、剩余酵母、酒泥、濾酒渣和殘堿性洗滌液等。這類廢水中含有大量的懸浮性固體有機物。工段中將產生麥汁冷卻水、裝置洗滌水、麥糟、熱凝固物和酒花糟。裝置洗滌水主要是糖化鍋洗滌水、過濾槽和沉淀槽洗滌水。此外，糖化過程還要排出酒花糟、熱凝固物等大量懸浮固體。 灌裝廢水，在灌裝酒時，機器的跑冒滴漏時有發生，還經常出現冒酒，使廢水中摻

47、入大量殘酒。另外，噴淋時由于用熱水噴淋，啤酒升溫引起酒瓶內壓力上升，“炸瓶”現象時有發生，致使大量啤酒散在噴淋水中。為防止生物污染，循環使用噴淋水時需加入防腐劑，因此被更換下來的廢噴淋水含防腐劑成分。 洗瓶廢水，清洗瓶子時先用堿性洗滌液浸泡，然后用壓力水處洗和終洗，瓶子清洗水中含有殘余堿性洗滌劑、紙漿、染料、漿糊、殘酒和泥砂等。堿性洗滌劑要定期更換，更換時若直接排入下水道可使啤酒廢水呈堿性，因此廢堿性洗滌劑應先進入調節、洗滌裝置進行單獨處理。若將洗瓶廢水的排放液經處理后儲存起來用以調節廢水的pH值（啤酒廢水平時呈弱酸性），則可以節省污水處理的藥劑用量。 排放的啤酒廢水超標項目主要是COD、BO

48、D5、SS、pH值4項，從各車間排放的廢水水質水量波動量較大。水質變幅范圍一般為：pH值，水溫20-25，COD1000-2500mg/L, BOD5600-1400mg/L,SS200-600mg/L,TN30-70mg/L屬于濃度有機廢水，BOD5/COD約為，可生化性良好。啤酒廢水中, 其COD 和SS 的主要來源參見表1所示。表1 啤酒廠廢水的主要污染來源COD(mg/L)SS(mg/L)污染物麥汁煮沸鍋210低麥汁殘余過濾槽96002000糖化醪殘余物回旋沉淀槽6000028000麥汁和凝固物沉淀發酵罐92000酵母殘留物和凝固物沉渣等貯酒罐80000酵母殘留物和凝固物沉渣等硅藻土過

49、濾機2000040000硅藻土、酵母、蛋白質沉淀等清酒罐4800啤酒及微細有機殘留物紙板濾酒機10034啤酒裝酒機4200啤酒生酒桶洗滌機1600100啤酒及其他固形物酒糟干燥機2000015000麥汁及糖化醪殘留物洗瓶機(初洗)500125啤酒及其它固形物2 啤酒廢水處理技術 國內外廣泛采用生化處理工藝,其中包括好氧生物處理(活性污泥法,生物膜法) ,厭氧生物處理,好氧與厭氧聯合生物處理方法。從目前的實施并運行的裝置來看,好氧生物處理在國內應用還是比較廣泛,常用的方法是活性污泥法及其改進形式和生物接觸氧化法。70 年代荷蘭學者Lettinga 發展了UASB 反應器,隨后又出現了厭氧顆粒污泥

50、膨脹體( EGSB) 及厭氧內循環反應器( IC) 。厭氧工藝具有高效、節能、產泥量少、能有效回收能源的優點,因而得到了迅速發展。雖然厭氧反應器的出水需進一步處理才能達標,即需好氧工藝作為后處理單元,但厭氧2好氧組合工藝在能源日益緊張的今天,越來越發揮出它的優勢,這將成為未來幾年內啤酒廢水處理的主要方法之一。好氧生物處理活性污泥法活性污泥法于1914 年由英國人Ardernh 和Lock2ett 實驗成功, 在中、低濃度污染物有機廢水處理中, 其技術分支較為廣泛, 也是使用最多, 運行可靠,最為成熟的方法。具有處理效果好、投資較少等優點,適用于大中城市啤酒廠采用。但是此法在用空氣曝氣時容易產生

51、泡沫, 造成難以充氧, 管理不好則易產生污泥膨脹, 此外還因動力消耗高、占地面積較大等缺點限制了其應用。目前, 國內有廣州啤酒廠、珠江啤酒廠、無錫啤酒廠、華都啤酒廠、珠江啤酒廠等。采用活性污泥法處理啤酒廢水, 廢水COD 的進水濃度為1000 1500mg/ L , 出水為40 100mg/ L , 去除率90 %96 % , 運轉費016018 元/ 噸水(按1986 計) 。其中珠江啤酒廠從比利時引進TSU ( Two - Stage Unitank)兩階段單一槽活性污泥工藝, 其特點是曝氣與沉淀反復循環, 廢水經第一段高負載混合曝氣沉淀去除80 %以上的BOD5 , 進入第二階段低負載混

52、合曝氣沉淀槽, 將剩余的BOD5 進步降低, 最終BOD5 去除率達到95 % , 出水達到排放標準。無錫啤酒廠也采用與之類似的兩段曝氣(Z - A 法) + 氧化塘處理啤酒廢水, COD 去除率為90 %95 % , 處理后的水可用于養魚?？梢娀钚晕勰喾ㄌ幚砥【茝U水具有運行可靠、處理效果較好的優點, 但啤酒廢水氮磷含量低, 碳氮比例失調, 運行中容易產生污泥膨脹, 因此, 啤酒廢水處理過程中需添加一定量的氮磷。此外, 活性污泥法對啤酒廢水水質、水量變化的適應性也較差, 且因污泥產量高, 處置麻煩, 不耐沖擊負荷, 還需要大量充氧, 增加了基建運行費用。 接觸氧化法生物接觸氧化法是利用固著在填

53、料上的生物膜來西服水中的有機污染物并加以氧化分解，使污水得到凈化。20世紀80年代初，接觸氧化法比破同活性污泥法有一定的有時，因此在啤酒廢水處理上得到了廣泛的應用。但由于啤酒廢水的進水COD濃度很高，所以一般采用二級接觸氧化工藝。采用接觸氧化工藝代替活性污泥法，可以防止高糖含量廢水易引起污泥膨脹的現象，并且不用投配氮、磷營養。用接觸氧化法，可以選擇的負荷范圍是用鼓風曝氣，每去除1kgBOD5約需空氣80m。該法的缺點是對于較大型污水廠填料需要量過大，不便于運輸和裝填，而且污泥排放量大。SBR 工藝及應用SBR 法是對傳統活性污泥法的改進,近年來,在國內外被引起廣泛重視和研究應用。SBR 工藝典

54、型的操作工序為:進水、反應、沉淀、排水、閑置等5 個工序,整個工序經厭氧、好氧、缺氧3 個階段。根據出水情況可隨時調整各工序的時間以達到最佳出水效果。SBR 法已有許多工程應用實例。付敏寧等人報道了填料式SBR 技術在啤酒廢水處理工程中的應用。由于SBR 反應池設置了填料,大大提高了單位體積的微生物數量,使SBR 工藝綜合了接觸氧化法的優點,提高了處理效率,縮小了反應器的體積。厭氧工藝+ SBR 組合工藝在實際中也得到了廣泛的應用。結果表明當進水CODCr為1 0002 000 mg/L ,處理后出水均達到國家排放標準。常規活性污泥法相比,SBR 工藝不需要另設二次沉淀池、污泥回流及污泥回流設

55、備,也可不設調節。因此基建投資低,同時設備具有耐沖擊負荷,工作穩定,運行靈活,污泥性能良好等優點。有資料顯示,SBR 的主要構筑物容積為常規活性污泥工藝的50 %60 % ,運行費用及占地面積均可減少20 %左右。SBR 工藝這些特點,使其特別適用于排放量小,有機物濃度高且不易降解,廢液排放間歇的中小企業。SBR 工藝是極具發展潛力的一種處理工藝。但也存在著曝氣裝置易堵塞,自動控制技術及連續在線分析儀表要求高等缺點。目前普通SBR 反應器已發展到組合復雜的SBR 反應器。 CAST工藝 CAST工藝（循環式活性污泥法）是對SBR法的改進，在國內有很多工程實例。埠新啤酒廠用CAST工藝處理啤酒廢

56、水的實踐結果表明，工藝處理效果穩定，可達到排放標準，平均出水水質：COD 25 86 mg/L，去除率為96%98%；BOD5 2125 mg/L，去除率為97%98%；SS 52 64 mg/L，去除率為88%92%。該工藝投資較低，運行費用省，每立方米廢水總投資為1100元，運行成本元/m3 由于厭氧生物處理技術不能除磷，因此厭氧法后必須增加好氧處理，而CAST工藝剛好能滿足這一要求。CAST工藝不僅很容易實現好氧、缺氧及厭氧狀態交替的處理條件，而且很容易在好氧條件先增加曝氣量、反應時間和污泥齡來強化硝化反應及聚磷菌過量攝磷的順利完成；也可在缺氧條件下方便的投加原廢水或用提高污泥濃度等方式

57、以提供有機碳源作為電子供體使反硝化過程更快完成。由于其良好的工藝性能和靈活的操作，因此選擇CAST進行生物除磷。 在生物除磷的基礎上，為了進一步強化除磷效果，設計中在CAST反應池后面加一個除磷池，往里面加入混凝劑，通過混凝沉淀來去除殘余的磷。CASS 工藝及應用 CASS(循環式活性污泥系統) 是CAST工藝的一種優化變型,在20 世紀70 年代開始得到研究和應用。該工藝核心部分是CASS 反應池,集曝氣,二沉等過程于一體。在SBR 的基礎上,在池子的前部增設了1 個生物選擇器。這樣,CASS 池的反應池被隔墻分隔為3 個區,即生物選擇區、預反應區及主反應區。 目前很多廠家采用CASS 工藝

58、處理啤酒廢水,都取得了預期的效果。在進水水質平均為2 000 mg/L的情況下,出水水質達到污水排放新擴改二級標準。周剛報道了CASS 工藝處理啤酒廢水在高寒地區的應用。工程實踐表明,在高寒地區采用CASS 工藝處理啤酒廢水是可行的(進水CODCr在5001 500 mg/L時,處理后水質達到污水排放標準的一級排放標準) ,即便在低溫條件下,也能順利地進行污泥的培養和馴化,但需要十分重視當地的氣溫特點,做好各種處理設施、管線的保溫防凍措施。CASS 工藝處理啤酒廢水,具有工藝簡單,流程短,自動化程度高,操作方便等優點。其不足之處為,操作管理要求相對較高,首次運行調試時間較長?？傊?，好氧處理工藝

59、存在曝氣耗能大、污泥產量大的缺點，故厭氧好氧處理工藝逐漸被深入研究和開發利用。厭氧法20 世紀70 年代以來,廢水厭氧處理技術因其具有投資少,運行費用低及能產生能量等優點而得到較快的發展和應用。一般認為,厭氧生物處理技術的反應器主體經歷了3 個時代。傳統厭氧發酵工藝(第一代反應器,以厭氧消化池為代表) 因需要較高的溫度,較長的停留時間,且處理效能低而被逐漸淘汰。目前以上流式厭氧污泥床(UASB) 為代表的第二代反應器和以厭氧顆粒污泥膨脹床( EGSB) 和厭氧內循環反應器( IC) 為代表的反應器已被廣泛引入到啤酒廢水處理工程應用中,并取得了良好的效果。目前在啤酒處理工藝上,厭氧工藝應用比較多

60、的有UASB 工藝,IC 工藝和酸化水解工藝。UASB 反應器70 年代荷蘭Lettinga 等發展的UASB 反應器是一種懸浮生長型反應器,首次把顆粒污泥的概念引入反應器中。該反應器特別適宜于處理高濃度有機廢水。目前,很多國家相繼開展了對UASB 的深入研究和開發工作。UASB 工藝因其工藝結構緊湊,處理能力大,效果好,投資省而在國內外啤酒廢水治理中得到十分廣泛的應用。根據報道, 當UASB 反應器進水CODCr為1 0002 000 mg/L時,出水CODCr一般在500 mg/L 左右,也就是說,啤酒廢水中的大部分CODCr在UASB 反應器中被處理掉,同時也說明,在這些工中,UASB