某啤酒厂啤酒废水处理工艺设计【含CAD图纸+文档】
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本科生毕业设计(论文)教师拟题审批表适用学院:环境科学与工程学院 适用专业: 环境工程 适用年级:_题目名称某啤酒厂啤酒废水处理工艺设计题目类型工程设计 理论研究 实验研究 计算机软件研制 综合 艺术题目来源纵向科研 企业项目 自选 其它课题内容介绍某啤酒厂废水排放量为5000 m3/d,废水主要来自糖化发酵车间及洗瓶罐装车间,处理后出水水质执行污水综合排放标准(GB8978-1996)中一级标准。该工程的设计进水水质和排放标准见下表。项目pHCOD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)进水水质51020001200700出水水质691002070毕业设计应包括以下内容:熟悉啤酒厂啤酒废水的水质特征;确定污水处理基本工艺、污水处理工艺流程论证及主要处理构筑物选择;污水处理和污泥处理工艺设计计算;污水厂总体布置图和部分构筑物施工图设计;污水处理厂总投资估算和运行费用计算。达到毕业设计质量标准的条件和措施已学习相关专业课程,制图课程,制图工具设备。有固定时间、地点进行问题解答。指导教师姓名付丰连职称讲师审核意见(题目内容是否明确、具体;题目难度、份量是否适中,能否满足综合训练要求;做本题目的条件是否满足、能否达到培养目标的要求等等)毕业设计涉及啤酒废水设计,题目内容明确、具体,难度适合于本科生毕业设计要求。做该毕业设计之前学生已经学习过环境工程毕业设计课程,初步掌握设计的原理方法,在毕业设计过程中指导教师认真完成教导工作,能达到培养目标要求。基层教学单位(专业)责任人签章主管院长签章注:1.本表由拟题教师填写;2.在毕业设计开始前(至少提前2周)交基层教学单位(专业)供学生选题。二xx 年 二 月 二十五 日本科生毕业设计(论文)指导情况记录表学院:_环境科学与工程学院_专业:_环境工程_班级:_ 序号日 期学生签名教师签名进度情况(提前、按计划、滞后及原因等)13.10开题 23.17查阅中外文文献 收集资料 按计划33.24上交文献检索报告 按计划44.1进行理论分析,确定设计方案 54.8工艺设计计算 按计划64.15工艺设计计算 按计划74.22工艺设计计算 进展顺利84.29工艺设计计算完成 按计划95.6开始图纸绘制 按计划105.13图纸绘制完成 按计划115.20编制设计说明书 进展顺利125.27英文文献的翻译 进展顺利136.3毕业设计修改 按计划146.8毕业设计答辩准备 1516171819202122摘要本设计为某啤酒厂啤酒废水处理工艺设计。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,故其生化需氧量也较大。该啤酒废水处理厂的处理水量为5000 m3/d。原污水中各项指标为:BOD浓度为1200 mg/L,COD浓度为2000 mg/L,SS浓度为700 mg/L。因该废水BOD值和COD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:BOD20 mg/ L,COD100 mg/ L,SS70 mg/ L。经分析知该处理水质属易生物降解又无明显毒性的废水,可采用两级生物处理以使出水达标。一级处理主要采用物理法,用来去除污水中的悬浮物质和无机物。二级处理主要采用生物法,包括厌氧生物处理法中的UASB法和好氧生物处理法中的SBR法,可有效去除污水中的BOD、COD。本设计工艺流程为:啤酒废水 格栅 污水提升泵房 调节沉淀池 UASB反应器预曝气沉淀池 SBR池 处理水(污泥)整个工艺具有总投资少,处理效果好,工艺简单,占地面积省,运行稳定,能耗少的优点。关键词:啤酒废水处理,高浓度有机废水,UASB法,SBR法 AbstractThis design is the brewery water treatment of a Beer Company. The main distinguishing feature of the brewery water is that it contains massive organic matters and it belongs to the high concentration organic wastewater, so its biochemical oxygen demand is also high. The water which needs to be treated in the beer wastewater is 5000 . The concentrations of BOD, COD and SS are 1200 mg/L, 2000mg/L and 700 mg/L, respectively. For the high value of BOD and COD for the brewery water, it can pollute the environment if it is discharged without disposal. So it is required to be strictly meet the secondary discharge standard of National Wastewater Discharge Standards which requests BOD20 mg/ L, COD100 mg/ L, SS70 mg/ L.After the analysis, the brewery water can biodegrade easily and has no obvious toxicity, so we use two levels of biological treatment to treat the drained water meet the designated standard. The first level of processing mainly uses the physical methods, which remove the suspended matter and the inorganic substance in the wastewater. The second level of processing is the biological methods, contains UASB (Up flow anaerobic sluge blanket) of anaerobic oxygen biology methods and SBR (Sequencing Batch Reactor) of demand oxygen biology methods, which could reduce BOD and COD in the waste water. The technological process of this design is:Beer wastewater Screens Swage lift pump house Regulates sendimatation tank Tank of UASB pre-aeration sedimentation tank Tank of SBR Treatment water (sludge) .The technology has many advantages such as low investment, high efficiency, simple process, less occupied area, steady running and energy saving.Keyword: Brewery Water,High Concentration of Organic Wastewater,UASB Process,SBR Process 2本科生毕业设计(论文)中期检查表设计(论文)题目某啤酒厂啤酒废水处理工艺设计指导教师姓名 单位:广东工业大学环境学院学生姓名设计(论文)起始时间20xx 年 3月 10 日学生班级)教师填写部分论文(设计)进度情况: 提前完成 正常进行 延期滞后(请写出原因)工作态度情况(学生对毕业论文(设计)的认真程度、纪律及出勤情况): 认真 较认真 一般 不认真查阅文献资料的能力: 强 较强 一般 差中期质量评价(学生已完成部分的工作质量情况): 好 中 差毕业设计(论文)的内容有无调整 有 无指导教师对学生的指导频率 1 次/周对能否按期完成毕业设计(论文)的评估 能 否学生与指导教师有关毕业设计(论文)的原始材料是否保存齐全 是 否其他:存在问题及解决办法:文献综述比较全面,有较强的文献查阅能力,能掌握啤酒废水常用的处理技术和工艺流程。工艺流程里有的东西有些多余,如第一个污水提升泵可以不用,污水直接从格栅进入调节池。指导教师签字: 2xxx 年 5月 6 日基层教学单位(专业)审核意见:同意负责人签字: 2xxx 年5月 12日注:此表由指导教师组织填写,与学生毕业设计(论文)一起装订,不够填写可附纸。任务书 题目名称某啤酒厂啤酒废水处理工艺设计学生学院环境科学与工程学院专业班级姓 名学 号一、毕业设计(论文)的内容某啤酒厂废水排放量为5000 m3/d,废水主要来自糖化发酵车间及洗瓶罐装车间,处理后出水水质执行污水综合排放标准(GB8978-1996)中一级标准。该工程的设计进水水质和排放标准见下表。项目 pHCOD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)进水水质51020001200700出水水质69 100 2070二、毕业设计(论文)的要求与数据本设计要求:通过文献检索及实际调查,了解造啤酒废水的特点和环境危害。熟悉啤酒废水处理的常用方法、技术路线和工艺流程,按照工程项目的设计规范和要求,设计出日处理5000吨啤酒废水的详细工艺路线,绘制符合工程规范的工程图及设计说明书。要求所选污水处理工艺技术先进成熟,处理效果好,运行稳妥可靠,经济合理,确保污水处理后质能完全达到排放标准。三、毕业设计(论文)应完成的工作1、调查研究,查阅中外文文献,收集资料2、进行理论分析,制定合理的设计方案3、针对工艺流程进行设计计算4、用AutoCAD绘制一定数量的图纸5、编制15000字左右的设计说明书6、翻译12篇英文文献,内容要尽量结合毕业设计(论文)题目四、毕业设计(论文)进程安排序号设计(论文)各阶段内容起止日期1开题3月10日2调查研究、查阅中外文文献、收集资料 3月11日3月22日3方案确定和设备选型 3月23日3月28日4针对工艺流程,进行工艺设计计算3月29日4月29日5图纸绘制4月30日5月14日6 编制设计说明书5月15日5月24日7翻译英文文献5月25日5月31日8论文的修改和评阅6月1日6月9日9答辩6月10日6月12日10论文修改完善6月13日6月15日五、应收集的资料及主要参考文献1. 崔玉川, 马志毅,王效承,李亚新. 废水处理工艺设计计算. 北京:水利电力出版社,1994.2. 魏先勋. 环境工程设计手册. 长沙:湖南科技出版社,2002.3. 杨岳平等. 废水处理工程及实例分析. 北京:化学工业出版社,2002.4. 高廷耀等. 水污染控制工程(第二版). 北京:高等教育出版社,1999.发出任务书日期:20xx年3月10日指导教师签名:预计完成日期:20xx年6月12日专业负责人签章:主管院长签章:目录文摘11绪论21.1啤酒厂废水组成21.2排放要求32 生物污水处理系统42.1 厌氧处理系统52.2 好氧处理系统93 厌氧处理的优势以一个实例说明123.1能量需求量和产量123.3空间需求144 结论155 参考文献16啤酒厂废水生物处理方法的最新进展W DRIESSEN, T VEREIJKENPaques B.V., P.O. Box 52, 8560 AB Balk, The Netherlands(w.driessenpaques.nl - www.paques.nl)文摘在过去的20年中,啤酒工业对环境保护和可持续生产过程的关注持续增加。ISO14001认证的执行和更严格的环境法规已经成为啤酒工业投资生物废水处理设施的重要动力。厌氧/好氧工艺相结合在生物废水处理中被寄予了特殊的关注。把厌氧预处理和好氧后续处理相结合,发挥了两种工艺的优势:降低了能源的消耗(有剩余能量产生)、降低了生物污泥的产量、减少了空间的需求,这些都是很重要的。在不影响排污标准的前提下,厌氧/好氧工艺相结合比起纯好氧工艺更节省运行费用。关键词:啤酒厂废水,生物处理,厌氧,好氧1绪论过去20年啤酒工业对环境的关注得到了极大的提高,从而加大了对环境保护设施的投资。啤酒工业重要的内部运作正在执行如ISO14001的环境管理体系,以及有需要引导最优啤酒工艺的基准研究。关于环境的排放(如废水水质和水量)能带来管理的信息,这有助于提高啤酒生产过程设备的效率(生产损失、水和能量流失的最小化)6。重要的环境投资外部操作是地方立法和环境税收系统(排污收费)。最终的结果就是啤酒工业在环境污染物控制系统方面的兴趣不断增加。本文描述了啤酒废水净化技术的最重要的(生物)技术。厌氧处理工艺在降低污染和附带生产富余沼气方面得到了特别的关注。1.1啤酒厂废水组成啤酒厂废水的水质和水量有较大的波动由于它们依赖于啤酒厂各种不同的工艺过程(原始材料的处理、麦芽汁制备、发酵、筛选、清洗工艺、包装等)。废水产生的数量于特殊用水的消耗有关(以每百升水/每百升啤酒表示)。一部分水同啤酒副产物一起被处理,还有一部分由于蒸发作用而损失。结果废水与啤酒的比率为1.22百升废水/百升啤酒,小于水与啤酒之比。啤酒厂废水的有机成份(以COD表示)一般比较容易降解,这些成份包括糖类、可溶性淀粉、乙醇、挥发性脂肪酸等,相关的COD/BOD高达0.60.7可说明这一点。啤酒厂固体物质(以SS表示),主要有用剩的谷物、硅藻土、失效酵母。啤酒厂废水的PH值水平主要决定于清洗单元化学药剂使用的数量和类型(例如腐蚀性苏打、磷酸、硝酸等)。氮和磷的水平主要决定于原材料的处理和废水中失效的酵母数量。含磷化学物质在清洗单元的使用也能导致磷含量的增加。表1 啤酒厂废水的典型特征参数单位啤酒厂废水含量啤酒厂典型基准流量28百升废水/百升啤酒CODmg/l200060000.53kgCOD/百升啤酒BODmg/l120036000.22kgBOD/百升啤酒TSSmg/l20010000.10.5kgTSS/百升啤酒T1840PH4.512氮mg/l2580磷mg/l10501.2排放要求一个啤酒厂的废水排放限制必须遵守地方环保法规。显然,当排放到敏感接纳表面水体(河流、湖泊、海洋等)的限制要严格市政污水排放限制的区域。从废水中去除有机化合物(COD,化学需氧量)很重要一点是避免接纳水体处于厌氧条件。营养物质,例如氮和磷应该避免在藻类旺盛地区去除以免破坏接纳水体的生态系统。表2列出了应用于环境保护同盟(1991年环境保护同盟协会指标)的表面水体接受污染指示物的限值。表2 环境保护同盟排出物指示物标准参数单位限值CODmg/l125BODmg/l25TSSmg/l35Nmg/l1015Pmg/l122 生物污水处理系统在生物处理系统中可分为厌氧(没有氧气)和好氧(有氧气供应)过程。厌氧处理的特征是把有机化合物(COD)转化为沼气(主要是甲烷7085vol,二氧化碳1530,还有痕量硫化氢)。在好氧处理中氧气用于把COD氧化成二氧化碳和水。两种生物处理过程都产生新的生物量。全部基础反应是:厌氧:COD CH4+CO2+厌氧生物好氧:COD+ O2 CO2+H2O+好氧生物表3列出了常规厌氧和好氧生物处理系统的比较(例如活性污泥)假设污水排放到一个下水道厌氧处理设施,其后加一个磨光步骤,这是好氧处理的一个很好替代。当生物量保持力确定时,新的高效率反应器的发展应用于高水力流选择性冲失啤酒固体(硅藻土、酵母)1,8。这使得污水排放入市政下水道而不用经过污泥处理设施。假设污水排放入表面水体(例如河流、湖泊、海洋),啤酒厂通常需要遵循比单独厌氧处理更加严格的限制。厌氧处理不应该被看作是好氧处理的替代品,但可以作为一种补充来使用。当联合使用时,两种工艺的优点就得到综合。厌氧预处理加以好氧后续处理可以导致积极的能量平衡,减少污泥产生量和节约空间。当排放到表面水体时,厌氧预处理和好氧后续处理相结合被认为是最具优势的处理方案。表3 常规厌氧和好氧生物处理系统的比较好氧处理系统厌氧处理系统能量消耗高低能量产生无有生物固体产生量高低COD去除率90987085营养物(N/P)去除率高低空间需求高低间歇操作难易2.1 厌氧处理系统为了使工业废水得到高效的生物处理,需要一种高能力的生物处理工艺。生物处理系统的去除能力由以下几方面决定:1、 生物数量(生物浓度、体积等)2、 生物活性生物数量(以kgVS/m3表示)越多和生物活性(以kgCOD/kgVS.d表示)越高,反应系统的转换率(kgCOD/d)就越高。生物处理系统因此可以分为以下几种:1、 生物过滤(静止的)2、 生物和废水接触(混合的,紊乱的)一般的厌氧处理系统在图表1中列出最简单的厌氧处理系统有氧化塘和CSTR反应器(连续流搅拌槽式反应器)。由于这些反应器没有特别的污泥停留系统,因而污泥停留时间等同于水力停留时间。结果悬浮生物浓度非常低,从而生物处理能力收到限制。这些处理系统主要用于污泥硝化,并且几乎不适合处理废水。厌氧接触工艺是一个CSTR设施附带外部分离单元回流部分污泥。通过机械鼓风机或沼气吹风机来混合。由于厌氧污泥絮凝和稀释的性质,这些系统运作于低体积负荷率,并不适合像啤酒废水这样的低浓度工业废水。厌氧滤池使用载体材料使污泥停留于生物生长处。由于载体经常有限,悬浮的絮状污泥对反应器的能力仍然有贡献。这种系统的一个缺点是闭合性导致废水中固体造成“短路”和“死区”。在1970年代末期,一种叫UASB(上流式厌氧污泥床)的厌氧反应器发展起来并首先应用于荷兰制糖工业。在UASB反应器内,废水以上流形式通过一层稠密的厌氧污泥床。这种污泥大部分是小颗粒(14mm),有很好的沉淀性质(50m/h)。在UASB反应器的上部一种叫三相分离器的装置把污泥从沼气和废水中分离出来。1984年第一个用于啤酒厂废水处理的高效厌氧处理设施在荷兰巴伐利亚啤酒麦芽厂建立5。在1984年之前,巴伐利亚有一台厌氧活性设施运行(旋转型)。持续增加的生产使得有必要扩大处理厂的处理能力以补现有设施对增加污水符合的不足。一个引流实验用于测试稀释水(12001700mgCOD/l)和低温废水(1724)。在引流实验成功后,一个完整规模的UASB反应器被建成用于预处理废水以降低好氧处理设施的负荷。反应器从纸张和马铃薯磨碎机中获得颗粒状污泥并在两个月设计符合下取得7580的COD去除率。在厌氧预处理运行后,好氧生物的稳定性得到很大提高。结果导致高效稳定的运行。现在UASB反应器是世界上应用最广泛的用于处理啤酒废水的厌氧反应器(见表2)。尽管UASB反应器多年来都运行良好,但新一代的反应器在九十年代后期于啤酒工业开始流行起来,它们是塔式反应器,如FB(流化床),EGSB(厌氧颗粒污泥膨胀床)和IC(内循环)反应器。流化床用流动载体材料使生物生长,而EGSB和IC反应器用厌氧颗粒污泥,和UASB反应器一样。图1 厌氧反应系统总体示意图EGSB反应器事实上是UASB反应器的垂直延伸。UASB反应器罐体高度一般为4.56.5米高,而EGSB和IC反应器分别为1216米和1624米高,从而更加减少养料。EGSB反应器像UASB反应器一样通过反应器顶部的一级三相分离器分离污泥、沼气和废水。IC反应器更加精细,它由两级反应器组成,包括上下两个UASB反应器。低层的UASB反应器通过沼气的产生引发内循环从而得到额外混合。由于一级分离器去除了大部分微生物,很大程度上降低了紊乱,从而导致二级分离器能够从废水中高效地去除厌氧污泥。IC反应器的符合率是UASB反应器的两倍(1530kgCOD/m3d)。荷兰丹博斯喜力啤酒厂于1990年率先采用IC反应器技术8。在啤酒制造业IC反应器在过去五年里已经取得41的市场占有率。(见图2、3)过去厌氧系统在饮料工业比例(n401) 过去五年(1998-2002年)厌氧系统在饮料工业比例(n106)图2 图3表4:厌氧反应系统典型设计参数体积负荷率(kgCOD/m3d)微生物/污泥停留微生物/废水接触氧化塘0.11悬浮CSTR接触反应工艺15悬浮/外部设置机械鼓风沼气生物滤池510附着/悬浮载体/包装UASB515颗粒状/相项分离水力上流沼气上流EGSB1525颗粒状/三项分离水力上流沼气上流IC2030颗粒状/二级三相分离水力上流沼气上流内循环2.2 好氧处理系统和厌氧反应器系统一样,好氧反应器系统可以按这种方式划分:这些反应器划定微生物停留时间以保证好氧微生物和废水之间充分接触。图表4列出了好氧废水处理系统最广泛的应用。好氧塘没有专门的污泥停留系统,由于这些系统需要占用大量土地,因此不大使适用于处理啤酒废水。由于氧化塘多年积累污泥,因此氧化塘在一段时期过后会耗尽污泥。好氧固定床和流化床反应器使用载体材料使微生物附着生长。这些系统不能截留入水悬浮固体,因此通常用作预处理。和厌氧滤池一样,好氧固定床反应器由于废水中固体物质或微生物生长易发生堵塞。再者,如果没有通风设备,这些系统由于好氧不充分会导致臭气散发。流化床反应器经常产生高能耗和大量污泥图4 好氧系统总体示意图活性污泥法是处理工业废水最经常和广泛应用的好氧技术。这种技术基于曝气反应器和悬浮絮状好氧污泥,和通风装置供入的氧气混合。除了压缩的空气或氧气,曝气装置喷雾也可用作供氧。一个外部重力污泥分离器紧接着曝气池。好氧净化水排出,同时好氧污泥回流到曝气池。剩余的好氧污泥通常脱水后填埋。如果有需要,好氧池可以改良用于脱氮(硝化和反硝化作用)。活性污泥法处理的废水可以排放到河流和湖泊。当前一种气升式反应器已经发展起来。在气升式反应器内部水和污泥在空气压缩机提供的空气下于内部气缸强烈混合循环。活性污泥系统在絮状好氧污泥(一般36TSSg/l)下运作,而气升式反应器在浓缩颗粒装污泥(2040 TSSg/l)下运作。由于高污泥浓度,气升式反应器可以在更高体积负荷下运作(510kg/m3d),而传统的活性污泥法一般只能在12 kg/m3d的体积负荷下运作。结果由于气升式反应器颗粒装污泥的长污泥龄,硝化作用(将有机氮和氨氧化成硝酸盐)得到保证,使得可溶性氮含量低于10mg/l。具备完整的反硝化单元(将硝酸盐转化为氮气)的气升式反应器已经发展起来并应用于处理啤酒和麦芽废水3,4。氮转化率在12kgNH4-N/m3。气升式反应器允许啤酒厂污泥通过,并保留下颗粒装污泥。没有沉淀的硅藻土、用尽的谷物和其他啤酒厂副产品被去除。为了满足更严格的地表水排放限值,可以在气升式反应器后加装DAF(溶解空气浮选单元)用于去除细小悬浮固体和氮磷。第一部气升式反应器(CIRCOX型)首先在1996年1应用于荷兰Enschede的Grolsch啤酒厂。在它的处理车间Circox用作从IC反应器出来的厌氧废水的后处理,以保证不将废气排入市政下水道。在1999年第一台脱氮Circox反应器应用于处理厌氧IC反应器预处理出来的废水。Circox处理出来的废水后来又经DAF单元以保证固体和COD的去除。相似的系统已经应用于麦芽废水处理。表5:好氧反应系统典型设计参数体积负荷率(kgCOD/m3d)生物状态/污泥停留微生物/废水接触氧化塘0.1悬浮好氧污泥法0.52.5悬浮/外部沉淀好氧固定/流化床15附着/悬浮/负载/包装水力流好氧升流式反应器510颗粒状/内部沉淀好氧强烈升流循环3 厌氧处理的优势以一个实例说明在这一部分中将会给出一个理论计算的例子,需要说明的是所提及的数据仅供参考。这些资料是简化的并可能不适用于其他没有经过改良的啤酒厂。这个例子是基于一个年产1000000百升啤酒,一周工作5天,每7百升水生产1百升啤酒,15的水损失率,废水产量估计是2000m3/d。废水的COD含量为3000mg/l,惰性污泥产量为250 mg/l。每百升啤酒大约产生0.51 m3废水,每百升啤酒大约产生1.53kgCOD。这个例子专为本案例计算,废水质量必须遵循严格的地表水质量标准。三个可供选择的废水处理方案:1、完全好氧的活性污泥法2、IC反应器和好氧污泥法结合的厌氧/好氧法3、IC反应器、CIRCOX升流式反应器和DAF结合的厌氧/好氧法完全的好氧废水处理工艺(活性污泥法)包括格栅(去除固体杂质)、缓冲池、好氧池、沉淀池、污泥浓缩池、泥水单元。厌氧/好氧结合工艺包括格栅、缓冲池、调节池、厌氧IC反应器、曝气池、沉淀池、污泥浓缩池、泥水单元。尽管把曝气池换成Circox升流式反应器和和沉淀池换成DAF单元,IC/CIRCOX/DAF的选择范围和厌氧/好氧结合工艺相似。由于污泥经DAF已经浓缩(大约10),因此不需要污泥浓缩池。3.1能量需求量和产量以好氧处理工艺100的去除率为基准估计,好氧能量消耗为每千克COD耗能0.7千瓦时,完全好氧工艺能耗为1.53kgCOD/hl0.7=1.07KWh/hl3.9Mj/hl啤酒。再加上废水处理工艺其他能量消耗(泵、混合等)的0.7Mj/hl,估计一共需要能量为每百升啤酒4.6兆焦。假设厌氧反应器COD去除率为80,厌氧/好氧结合工艺中好氧能量仅为完全好氧工艺的20,大约每百升啤酒0.78兆焦。加上其他能量消耗其总能量消耗大约为每百升啤酒耗能1.5兆焦。计算理论最大甲烷产量为去除每千克COD产生甲烷0.35立方分米,甲烷产量估计为每百升啤酒产生:1.53 kgCOD/hl800.35Nm3 kgCOD0.43 Nm3甲烷。计算热值产量,每立方分米甲烷产生13.8Mj热量,沼气准确的能量为每百升啤酒产生0.433213.8Mj能量。生产的可以沼气用于蒸汽锅炉燃烧,也可以用作蒸汽机车的能量。如果沼气用作代替化石燃料,它能为一座现代啤酒厂节约8的能量(大约170Mj/hl)。表6列出了应用厌氧处理节约的能量,很明显,当应用厌氧处理时可以取得积极的能量平衡。厌氧废水处理使啤酒厂更可持续运作。表6:生物废水处理系统能量平衡展示(1kWh3.6Mj)完全好氧(Mj/hl)厌氧/好氧结合(Mj/hl)节约能量(Mj/hl)能量产生能量消耗0.0-4.613.8-1.513.82.8总平衡-4.612.316.93.2污泥产量一般说来像活性污泥法的好氧设施(延伸好氧)产生大量剩余污泥,大约每去除1千克COD产生0.10.25千克污泥,使用颗粒状污泥的厌氧处理设施去除每千克COD的剩余污泥数量只有0.010.03千克。如果厌氧处理系统的COD去除效率以80算,接下来的好氧设施生物固体的产生量减少了5个因素。把惰性啤酒厂固体计入厌氧/好氧处理中,总污泥产生量在给出的例子中减少了50(见表7)表7:生物废水处理系统污泥产量展示固体产生完全好氧处理(kgTS/hl)厌氧/好氧结合(kgTS/hl)污泥节约(kgTS/hl)生物固体(好氧)惰性污泥0.250.150.050.150.20(80)0(0)总污泥0.400.200.50(50) 除了生物固体的数量减少外,好氧污泥的质量也经常提高。在厌氧预处理设施下,可生物降解的糖类没那么容易进入好氧反应器。结果,在活性污泥设施中导致污泥膨胀的丝状菌数量得到大大降低。这个结果提高了好氧污泥的稳定性,因此导致一个操作更稳定和安全的活性污泥工艺。最后,由于好氧污泥更高的矿化程度,因此比起没有厌氧预处理的活性污泥法,有厌氧预处理的更好。在这个例子中厌氧颗粒污泥的产量估计为1.53kg kgCOD/hl800.02kgTS/kgCOD0.02 kgTS/hl。但是好氧剩余污泥需要脱水,这是一项花费需要控制和处理,厌氧处理设施的剩余污泥使用颗粒状污泥不需要进一步的处理,因此有积极的商业价值。厌氧污泥能够储存一段长时间而没有重大损失。剩余颗粒状厌氧污泥在事故中为了安全可以储存起来。3.3空间需求使用厌氧/好氧处理(IC活性污泥法)取代完全好氧工艺处理导致更小的空间。由于经过厌氧处理后有机COD负荷已经得到很大削减,好氧池体积可以小一些。活性污泥设施和UASB反应器现今建成矩形混凝土基座,池壁分别高45米和46.5米。厌氧IC反应器和好氧Circox反应器建成高细型罐,高度分别为1624米和1018米。在IC和Circox反应器结合工艺中使用缓冲器和调节池使用高钢罐可以允许更高的负荷。高钢罐在缓冲器和反应器上的使用允许更紧密的废水处理设施设计,对于在城市地区空间狭小处建设啤酒厂是非常适合的。表8列出了排入接受水体的完全废水处理设施的空间需求。4 结论厌氧处理广泛应用于啤酒废水处理。比起完全好氧处理,厌氧/好氧相结合处理处理啤酒废水有很大优势,特别是在能源需求平衡、降低生物污泥量和大大降低空间需求。应用于高负荷废水处理工艺的IC反应器和厌氧升流反应器的应最新发展仍然面对严格的表面水质要求。5 参考文献1 Driessen W, Habets L & Vereijken T. Novel anaerobic-aerobic process to meet strict effluent plant design requirements. Ferment. Vol 10, No.4, August 1997, U.K., pp. 243-250, 1997. 2 Driessen W, Chapter III. 2.11 Anaerobe Bioreactoren. In: Water in IndustrieHandboek voor industrieel waterverbruik, Ten Hagen & Stam publishers. The Netherlands, pp 53-58, 1999 (in Dutch). 3 Frijters C, Vellinga S, Jorna T & Mulder R. Extensive nitrogen removal in a new type of airlift reactor. Wat. Sci. Tech. Vol 41, No 4-5. IWA publishing. pp 469-476, 2000. 4 Mulder R & Bruijn PMJ. Treatment of brewery waste water in a (denitrifying) CIRCOX ndairlift reactor. Proceedings of the 2 IWA international specialized conference on biofilm reactors, Paris, France, 1993. 5 Vereijken TFLM, Swinkels KTM & Hack PJFM. Experience with the UASB-system on brewery wastewater. Proceedings of the NVA-EWPCA Water Treatment Conference as part of the Aquatec 86, 15 - 19 September, Amsterdam, pp. 283-296, 1986. 6 Vereijken T, Driessen W & Yspeert Y. Determinants on composition and quantity of the brewery wastewater and their effect on biological treatability. Proceedings of the 7 IOB Convention, Nairobi, Kenya, 1999. 7 Vuyst de R. Wastewater treatment at Palm brewery. BRF International Water and Effluent Treatment for the Brewing and Malting Industries. Legislation, Economics and Practice, November 29, 14p, 1993. 8 Yspeert P, Vereijken T, Vellinga S & De Vegt A. The IC reactor for anaerobic treatment of industrial wastewater. Proceedings of the Food Industry Environmental Conference, Atlanta, U.S.A. November 14-16, 15p, 1993.10毕业设计(论文)外文参考文献译文及原文学 院 环境科学与工程学院专 业 环 境 工 程 年级班别 学 号 学生姓名 指导教师 20xx年6月2日xxx大学本科毕业设计(论文)某啤酒厂啤酒废水处理工艺设计 学 院 环境科学与工程学院 专 业 环境工程 年级班别 学 号 学生姓名 指导教师 20xx 年 06 月目 录1 前言11.1 处理工艺21.1.1 好氧生物处理21.1.2 厌氧生物处理41.1.3 组合工艺61.2 设计资料92 啤酒废水处理工艺流程102.1 工艺流程图102.2 工艺流程的说明113 处理工艺构筑物设计133.1 格栅133.1.1 设计说明133.1.2 设计计算133.2 调节池的设计153.2.1 设计说明153.2.2 设计计算153.3 污水泵设计计算173.3.1 设计说明173.3.2污水泵房173.4 UASB的设计173.4.1 设计说明173.4.2 UASB反应器工艺构造设计计算183.4.3产泥量的计算233.4.4 沼气管路系统设计计算233.5 预曝气沉淀池设计计算263.5.1 设计说明263.5.2 预曝气沉淀池工艺构造计算273.5.3 曝气量计算293.5.4 排泥293.5.5 进水配水293.6 SBR反应池设计计算293.6.1 设计计算说明293.6.2 SBR反应池容积计算303.6.3 SBR反应池运行时间与水位控制313.6.4 排泥量及排泥量系统313.6.5 需氧量设计计算323.7 鼓风机房设计333.7.1 供风量333.7.2 供风风压333.7.3 鼓风机的选择343.7.4 鼓风机房布置343.8 污泥处理系统353.8.1 产泥量353.8.2 污泥处理方式353.9 污泥浓缩池设计计算353.9.1 设计说明353.9.2 容积计算363.9.3 工艺构造尺寸363.10 污泥脱水系统设计363.10.1 污泥贮柜363.10.2 污泥脱水机房374 污水处理站平面布置和高程布置394.1 构筑物和建筑物主要设计参数394.2 污水处理站平面布置404.2.1.管线设计404.3 污水处理站高程布置424.3.1.布置原则425 投资估算435.1 估算范围435.2 编制依据435.3 估算435.3.1.材料价格435.3.2.投资估算435.3.3.运行费用455.4 年估算运行成本46总 结47参考文献48致 谢50本科生毕业设计(论文)答辩记录学院 环境科学与工程学院 专业 环境工程 答辩人 问题1:啤酒废水产生于哪些环节?答:啤酒废水主要产生于糖化过程的糖化、过滤洗涤水;发酵过程的发酵罐、管道洗涤、过滤洗涤水;灌装过程洗瓶、灭菌、破瓶啤酒及冷却水;除啤酒生产各工序排出废水外,动力部门还会排出冷却水等环节。问题2:啤酒废水废水中哪些污染指标需要重点控制? 答:因为啤酒废水的特点为有机浓度高,所以其BOD和COD都非常高,需要重点控制的指标为BOD、COD以及SS。问题3: 广州市有哪些啤酒厂使用好氧处理方法? 答:广州啤酒厂和珠江啤酒厂。毕业设计(论文)题目 某啤酒厂啤酒废水处理工艺设计 记录人 答辩小组成员说明:1.主要记录答辩委员所提的问题及答辩人对问题的回答。2.本记录与学生的毕业设计(论文)资料一同装订。记 录 内 容
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