白酒废水处理专项方案.docx
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白酒废水处理专项方案
某白酒厂废水处理工程
设
计
方
案
福建省华澳环境保护科技
二Ｏ一三年五月
某白酒厂废水处理工程设计方案
编制人：
代义强
第一章概述
1.1、工程概况
某白酒厂以华北特产红高粱为原料，用小麦制曲，稻皮作副料，采取高温制曲，清蒸辅料，回醅发酵，回酒发酵，分批蒸烧，缓慢蒸馏，分级摘酒，分质贮存，精心勾兑等工艺而成。
其生产废水污染物浓度高，属高浓度有机废水，应某企业要求，本方案针对日处理规模300m3/d进行编制，废水实施排放水质实施《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》GB27631-。
1.2、设计依据
此次设计依据某企业提供工程背景资料，和现场调研获取资料。
此次设计部分指标参考同类工程经济技术指标完成。
1.2.1《中国环境保护法》和《水污染防治法》
1.2.2《污水综合排放标准》GB8978-1996
1.2.3《农田浇灌水质标准》GB5084-。
1.2.4发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》GB27631-
1.2.5《工厂企业厂界噪声标准》（GB12348—90）
1.2.6《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-）
1.2.7《建筑设计防火规范》（GB50016-）
1.2.8《给排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-）
1.2.9《建筑抗震设计规范》（GB500011－）
1.2.10《室外排水设计规范》（GB50014-）
1.2.11《工业建筑防腐设计规范》（GB50046-95）
1.2.12《混凝土结构设计规范》（GB50010-）
1.2.13《供配电系统设计设计规范》（GB50052-95）
1.2.14《建筑防雷设计规范》（GB50057-94）
1.3、设计方案编制标准
1.3.1认真实施国家经济建设方针、政策和国家现行技术标准、规范，遵守国家法律法规。
1.3.2落实上级部门、相关单位对工程要求和意见。
1.3.3依据业主实际情况，制订合理工艺路线，努力争取投资省，管理简单，操作简便，运行费用低，避免二次污染。
1.3.4依据业主单位发展计划，因地制宜，优化设计。
1.4、设计指导思想
1.4.1符合卫生、安全、节能、可靠、易操作、好维护标准，做到
严格实施环境保护相关各项要求，确保废水处理各项出水指标达成排放标准要求。
1.4.2尽可能降低工程投资，降低工程运行费用。
1.4.3废水处理设备管理、运行、维修方便。
1.4.4提升废水处理设备可靠性，各电机单独控制，设有过载报警保护装置。
1.4.5减低噪声，改善废水处理站环境，消除二次污染。
1.4.6废水处理所产生剩下污泥经脱水后，定时外运或拌煤焚烧。
1.5、设计范围
本方案设计范围包含：
起自废水进入废水处理设施中格栅池，止于经过处理后回用水池。
在此范围内相关处理工艺、土建、设备、电气、仪表各专业内容均属本项目设计范围。
第二章设计基础
2.1、水质水量及处理目标
2.1.1废水设计处理量
依据某企业要求，设计废水处理量为300m3/d，其中酿造废水25m3/d，食堂污水60m3/d，生活污水200m3/d，锅炉冷却水15m3/d，。
日处理时间20h，即废水处理能力约为15m3/h。
2.1.2废水水质：
依据相关行业废水资料，其废水水质如表2-1。
表2-1污水水质参数
污染因子
水量
CODCr
BOD5
SS
PH
酿造废水
25t
100000mg/l
50000mg/l
6000mg/l
4～5
锅炉冷却水
15t
100mg/l
10mg/l
100mg/l
6～9
食堂污水
60t
400mg/l
200mg/l
200mg/l
6～9
生活污水
200t
400mg/l
200mg/l
200mg/l
6～9
2.1.3处理后水质目标：
处理后污水达成《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》GB27631-，详见表2-2。
表2-2排放标准限值
污染因子
CODCr
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
SS
（mg/L）
pH
限值
＜100
＜30
＜50
6～9
第三章工艺设计
3.1、设计思绪
3.1.1预处理工艺
采取滚筒式格栅去除大量酒糟，全自动滚筒式格栅除污机，属污水处理设备技术领域。
由机架、安装在机架上斜置式滚筒筛、向斜置式滚筒筛喷水喷淋管和伸接在斜置式滚筒筛上端引水槽和驱动斜置式滚筒筛转动电机驱动机构所组成。
经过设置斜置式滚筒筛、利用渣物本身重力使之从斜置式滚筒筛上端入口翻滚到下端出口自动排出，从根本上处理了所截流污物杂物易于堆积而造成堵塞问题，喷淋管可自动冲洗截留在筛网上渣物或粘附物，保持了筛网过滤功效，实现全自动除污。
3.1.2废水生化处理工艺选择
废水中相当一部分溶解性有机污染物是无法被混凝沉淀去除，还应经过生化处理工艺来降解。
现在针对高浓度有机废水采取生化处理工艺是以厌氧—好氧处理工艺体系为主体，该方法处理工艺成熟，对污水中有机污染物去除率高。
3.1.2.1厌氧处理工艺
因为生产废水经物化预处理后污染物浓度还很高，COD约7mg/l，大部分为溶解性有机物，况且含有部分大分子有机物，若直接用好氧生化处理，因为好氧微生物对长链有机物降解能力较差，况且好氧生化处理须供给充足氧以满足微生物生长、繁殖好氧环境，电能消耗大。
而厌氧生化处理起作用细菌为水解细菌、产酸菌、产甲烷菌，均在厌氧条件下，不需要供氧，基础无动力消耗，可在无能耗情况下降解废水中大部分有机物。
厌氧菌群还可将大分子物质分解为小分子中间体，使难生化降解物质转变成轻易生化处理物质，提升废水可生化性。
所以完全有必需使用厌氧进行处理，首先厌氧能够深入提升废水可生化性，其次，厌氧对于高浓度废水CODCr去除效率是很高，而且厌氧处理负荷高、能耗很小、产污泥量也很少，直接带来占地少、一次性投资少、运行费用低、污泥处理费用低优点。
在众多厌氧反应器中，本方案选择上流式厌氧污泥床反应器。
上流式厌氧污泥床反应器（即UASB）是高浓度颗粒污泥组成污泥床,由布水器、污泥床和三相分离器等组成，经过生物菌训化培养形成颗粒污泥，提升污泥沉降性，避免污泥流失，反应器内污泥浓度高,增强了反应器对不良原因（比如有毒物质）适应性，能够高效、稳定地处理高浓度难处理有机废水。
其含有以下特点：
☆工艺结构紧凑、处理能力大、处理效果好、节省费用。
☆和厌氧生物转盘相比，可省去转动装置；
☆反应器开启运行时间较短，运行较稳定；
☆不存在污泥堵塞问题。
3.1.2.2好氧处理工艺
厌氧处理后废水进入好氧处理工艺，利用好氧微生物继续氧化分解污水中有机污染物。
好氧处理工艺采取生物接触氧化法，生物接触氧化法从生物膜法派生出来一个废水生物处理法，即在生物接触氧化池内装填一定数量填料，利用栖附在填料上生物膜和充足供给氧气,经过生物氧化作用,将废水中有机物氧化分解,达成净化目标。
19世纪末,德国开始把生物接触氧化法用于废水处理，但限于当初工业水平，没有合适填料，未能广泛应用。
到20世纪70年代合成塑料工业快速发展,轻质蜂窝状填料问世,日本、美国等开始研究和应用生物接触氧化法。
中国在70年代中期开始研究用此法处理城市污水和工业废水，并已在生产中应用。
生物接触氧化法是以附着在载体（俗称填料）上生物膜为主，净化有机废水一个高效水处理工艺。
含有活性污泥法特点生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法优点。
在可生化条件下，不管应用于工业废水还是养殖污水、生活污水处理，全部取得了良好经济效益。
该工艺因含有高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运行管理方便等特点而被广泛应用于各行各业污水处理系统。
生物处理是经过物化处理后步骤，也是整个循环步骤中关键步骤，在这里氨氮、亚硝酸、硝酸盐、硫化氰等有害物质全部将得到去除，对以后步骤中水质深入处理将起到关键作用。
生物接触氧化法含有运行管理简便、投资省、处理效果高、最大程度地降低占地等优点。
A、生物接触氧化法反应机理
生物接触氧化法是一个介于活性污泥法和生物滤池之间生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以确保污水和污水中填料充足接触，避免生物接触氧化池中存在污水和填料接触不均缺点。
该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，填料壁微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生气体及曝气形成冲刷作用会造成生物膜脱落，并促进新生物膜生长，此时，脱落生物膜将随出水流出池外。
生物接触氧化法含有以下特点：
a、因为填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积生物固体量较高，所以，生物接触氧化池含有较高容积负荷；
b、因为生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量骤变有较强适应能力；
c、剩下污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。
3.2、选择工艺步骤及分析
图3-1处理工艺步骤图
废水中酒糟含量约占COD10-15%左右，这部分酒糟经过滚筒式格栅去除，生产废水COD值可降到90000mg/L左右，而且可保护厌氧反应正常运行。
初沉调整池出水经中和及絮凝沉淀固液分离对废水COD去除率可达20%，即废水COD值从90000mg/L可降到7mg/L左右，此时和食堂废水、生活污水及锅炉冷却水混合，同时由二沉池出水回流稀释至CODCr6000mg/L以下，经中间池混合后提升至UASB厌氧处理，出水COD可降至1500mg/L以下。
厌氧出水进入水解酸化池深入降解，出水CODCr可降到600mg/L以下，水解酸化出水进入生物接触氧化池由好氧菌深入降解，出水CODCr可降到150mg/L以下，好氧池出水进入二沉池进行固液分离，上清液自流入清水池，由泵提升至多介质过滤器及活性炭过滤器，经过滤器过滤后出水自流入消毒池，经过二氧化氯消毒后出水自流入回用水池，回用水池水由泵提升至各回用点，回用水CODCr可降到100mg/L以下，对应BOD5、动植物油和SS等指标也均能达标。
3.3、预期步骤各单元处理效果
表3-1预期处理效果
构筑物名称
CODCr
进水（mg/L）
出水（mg/L）
去除率%
调整沉淀池及格栅池
100000
90000
10
中和池及絮凝反应沉淀池
90000
7
20
UASB反应池
6000（食堂废水、生活污水及锅炉冷却水稀释）
1500
75
水解酸化池
1500
600
60
生物接触氧化池
600
150
75
二沉池
150
135
10
多介质过滤器
135
108
20
活性炭过滤器
108
86.4
20
消毒池
86.4
77.8
10
总去除率
99.26%
3.4、关键构筑物说明
3.4.1调整沉淀池
初沉调整池含有调整水量和均化水质作用，同时去除部分大颗粒酒糟，池内设空气搅拌系统。
☆水力停留时间：
20h。
☆设计水量：
25m3/d。
3.4.2中和反应池
投加氢氧化钠进行中和反应，将废水PH值调至7.5左右，为后面UASB厌氧反应池提供充足碱。
☆反应时间：
1h；
☆反应搅拌机功率：
0.55kw；
☆设计水量：
25m3/d。
3.4.3絮凝反应池
经过中和反应将废水PH值提升至7.5左右，同时向絮凝反应池内投加PAC及PAM生成粗大絮体，吸附网捕废水中悬浮物和胶体物。
☆絮凝反应时间：
1h；
☆反应搅拌机功率：
0.55kw；
☆设计水量：
25m3/d。
3.4.4中间池
中间池起着絮凝沉淀和厌氧池之间中间水量调整作用，同时作为PH精调池及水质稀释池，正确控制由泵提升至厌氧反应池废水PH值，并由食堂废水、生活污水、锅炉冷却水及二沉池出水稀释进入厌氧池废水，降低废水有机物浓度。
池内设置配水及空气搅拌系统，使该池同时含有水解酸化作用，首先，经过酸化水解降解废水中部分有机物，降低UASB厌氧反应池有机负荷；其次，将厌氧反应过程中产酸段和甲烷化段分开，和后续UASB组成两相厌氧反应工艺，使酸化过程碱度下降甚至酸累积对甲烷菌抑制风险降低，提升UASB厌氧反应池运行稳定性。
和配套PH检测仪控制进入厌氧池污水PH值。
中间池设有排泥管，池底积泥定时排至污泥浓缩池。
☆水力停留时间：
12h。
☆设计水量：
300m3/d。
3.4.5上流式厌氧污泥反应池（UASB）
在单相反应池中，存在着脂肪酸产生和被利用之间平衡，维持两类微生物之间协调和平衡十分不易；两相厌氧消化工艺中两个反应池中分别培养发酵细菌和产甲烷菌，并控制不一样运行参数，使其分别满足两类不一样细菌最适生长条件；和常规单相厌氧生物处理工艺相比，两相厌氧工艺关键含有以下优点：
①有机负荷比单相工艺显著提升；
②产甲烷相中产甲烷菌活性得到提升，产气量增加；
③运行愈加稳定，承受冲击负荷能力较强；
④当废水中含有SO42-等抑制物质时，其对产甲烷菌影响因为相分离而减弱；
⑤对于复杂有机物，能够提升其水解反应速率，所以提升了其厌氧消化效果。
UASB反应池由两级组成，并和前级中间池水解段组成两相厌氧工艺。
首先，将酸化水解段和甲烷段分开，可降低UASB反应池出现酸败风险；其次，即使其中一个UASB反应池出现酸败现象，另一个UASB反应池尚能保持较高生化降解效率，而且经过该池内活性污泥接种可使酸败UASB反应池快速恢复。
采取喷射引流式配水器和内循环回流系统，提升布水均匀性和上升流速。
UASB反应池对废水COD去除率高达90%以上，是降解有机物关键工艺。
所产沼气经水封和阻火器后进入低压锅炉燃烧，剩下污泥定时排入污泥浓缩池。
☆水力停留时间：
35h；
☆容积有机负荷：
3.2kgCODCr/m3d；
☆内循环泵功率：
3kw；
☆设计水量：
300m3/d。
3.4.6水解酸化池
废水中大部分有机物被填料上附着大量厌氧生物膜和悬浮活性厌氧污泥吸附降解，去除污水中悬浮物，大大降低了进入后续好氧工艺有机负荷，并含有氨化和释磷作用。
☆水力停留时间：
16h；
☆容积有机负荷：
1.5kgCODCr/m3d；
☆设计水量：
300m3/d。
3.4.7生物接触氧化池
接触氧化池是微生物进行好氧降解关键场所。
废水中残余有机污染物经过好氧生物在微量充氧情况下得到深入降解。
生物接触氧化池采取离心曝气机，氧利用率高，能耗低，无噪声污染。
☆水力停留时间：
21h；
☆容积有机负荷：
0.75kgCODCr/m3d；
☆设计水量：
300m3/d。
3.4.8二沉池
污水经生物处理后，水中含有一定量悬浮物，为使出水澄清，采取竖流式沉淀池进行固液分离。
☆水力停留时间：
4h；
☆表面水力负荷：
0.8m3/m2.hr；
☆设计水量：
300m3/d。
3.4.9污泥脱水单元
（1）污泥浓缩池
本设计污泥包含沉淀池、UASB厌氧反应池剩下活性污泥、生物接触氧化池剩下活性污泥和二沉池等。
各处污泥均汇入污泥浓缩池进行重力浓缩，上清液回流至中间池再次处理。
☆污泥浓缩时间为24h；
☆污泥浓缩池有效容积10m3；
☆浓缩后污泥含水率97%。
（2）污泥压滤机
每日浓缩后污泥由螺杆泵加压至厢式压滤机脱水，泥饼含水率70%。
滤出水自流入调整池再次处理。
☆厢式压滤机1台，板框面积20m2
☆螺杆泵1台，Q=12m3/h，N=4kw，工作压力为0-0.6MPa
3.4.10机房
一间为压滤机房，用于放置压滤机、污泥泵和溶药加药装置；一间为鼓风机房，一间为配电室及值班室；贮药间一间，用于贮存药剂。
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