1、毕 业 设 计学生姓名： 蒋成杰 学 号：0110401113 学 院： 环境科学与工程学院 专 业： 环 境 工 程 题 目： 白酒生产废水处理工程设计 指导教师： 周保华（副教授） 评阅教师： 2015 年 06 月河 北 科 技 大 学 毕 业 设 计 成 绩 评 定 表姓 名 蒋成杰 学 号 0110401113 成 绩专 业 环境工程题 目 白酒生产废水处理工程设计指导教师评语及成绩指导教师： 年 月 日评阅教师评语及成绩评阅教师： 年 月 日答辩小组评语及成绩答辩小组组长： 年 月 日答辩委员会意见学院答辩委员会主任： 年 月 日注：该表一式两份，一份归档，一份装入学生毕业设计说明
2、书中。毕 业 设 计 中 文 摘 要为使白酒厂达到排放标准的要求，采用“UASB+生物接触氧化”工艺进行处理，并介绍了相关工艺参数。设计采用该工艺使出水水质满足污水综合排放标准（GB8978-1996）中三级标准。本设计采用“UASB+ 生物接触氧化” 的废水进行了处理。日处理水量为2000m3；设计进水水质：pH:7；COD:80000mg/L；BOD 5:4000mg/L；SS ：5000mg/L。处理后排水水质：pH:6-9；COD:500mg/L；BOD 5:300mg/L；SS：400mg/L, 满足污水综合排放标准（GB8978-1996）中三级标准。具有显著的环境效益。项目总投资
3、 172.591 万元，吨水处理费用 1.12 元。. 关键词 白酒生产废水 UASB 生物接触氧化 毕 业 设 计 外 文 摘 要Title Liquor production wastewater treatment projectAbstractIn order to meet the requirements of the liquor factory to discharge standards, the UASB+ biological contact oxidation process is adopted and the related parameters are intro
4、duced. The design uses this technology to make the effluent water quality meets the three levels of the wastewater discharge standard (GB8978-1996).This design uses “UASB+ biological contact oxidation“ wastewater treatment. The water quality of the treatment was 2000m3, the water quality was pH:7, C
5、OD:80000mg/L, BOD5:4000mg/L, SS:5000mg/L. The water quality of the treatment is: pH:6-9, COD:500mg/L, BOD5:300mg/L, SS:400mg/L, and, the three standards of sewage comprehensive discharge standard (GB8978-1996). Has significant environmental benefitsTotal investment of 1725910 yuan, tons of water tre
6、atment costs 1.12 Key Words Liquor production wastewater UASB biological contact oxidation本 科 毕 业 设 计 第 页 共 II 页目录1. 工程概况 .11.1 企业生产形式及工程规模 .11.2 污水处理站进水水质控制条件 .11.3 污水处理站出水水质 .12. 处理工艺 .12.1 选择原则 .12.2 污水处理工艺方案 .22.3 污泥处理工艺方案 .42.4 工艺描述 .53. 工艺设计方案 .63.1 污水处理站总图设计 .63.2 污水处理站工艺设计 .63.3 污水处理站结构设计 .1
7、13.4 暖通设计 .113.5 污水处理站电气设计 .123.6 污水处理站自控设计 .124. 主要设备材料表 .134.1 设备选用原则 .134.2 主要设备表 .145. 项目管理及实施计划 .145.1 项目实施计划 .145.2 人员编制 .156. 工程投资估算 .156.1 土建投资 .156.2 设备投资估算 .15本 科 毕 业 设 计 第 II 页 共 II 页6.3 其他费用 .177. 经济分析 .177.1 运行成本估算 .177.2 主要经济指标 .178. 结论与建议 .188.1 结论 .188.2 建议 .189.参考文献 .18本 科 毕 业 设 计 第
8、 1 页 共 19 页1. 工程概况1.1 企业生产形式及工程规模根据业主要求， 废水处理站设计处理规模 200m3/d，主要处理蒸馏底锅水及清洗场地水。1.2 污水处理站进水水质控制条件本污水处理蒸馏底锅水及清洗场地水，考虑该部分废水浓度较高，加入部分洗瓶废水，降低污染物浓度。考虑企业的发展，参考环评资料，主要污染物指标如下：COD 8000mg/lBOD5 4000mg/l SS 5000mg/lpH 71.3 污水处理站出水水质污水出水水质达到污水综合排放标准（GB8978-1996 ）表 4 三级标准。设计出水水质指标如下：COD 500mg/lBOD5 300mg/l SS 400m
9、g/lpH 692. 处理工艺2.1 选择原则根据环评要求并考虑当企业现有排水水量、水质情况，本工程污水、污泥处理工艺按如下原则考虑。（1）采用的工艺运行可靠，技术成熟，处理效果良好，能保证出水水质达标排放。（2）采用的工艺投资省，运行费用低，最大程度的节省电耗。（3）采用的工艺应操作管理方便，运行灵活，能适应一定的水质、水量变化。本 科 毕 业 设 计 第 2 页 共 19 页2.2 污水处理工艺方案根据本项目的水质水量特点，本项目污水处理工艺选用”气浮+UASB+ 接触氧化池”的组合工艺。经过以上处理后，出水水质达到国家现行的污水综合排放标准（GB8978-1996）表 4 三级标准。2.
10、2.1 厌氧工艺选择近年来厌氧生物工段普遍采用 UASB、EGSB 和 IC 工艺，这些厌氧技术成熟可靠先进，经过厌氧处理后有机物大大降低，高效低耗，可以大大减轻了好氧处理负荷。厌氧反应是一个复杂的生化过程，微观分析表明厌氧降解过程可分为四步：水解、酸化、产氢产酸及产甲烷过程。采用厌氧处理具有以下优点：a、能量需求大大降低，还可产生能量。因为厌氧生物处理不要求供给氧气，相反却能产生含有 5575甲烷（CH 4）的沼气可以作为能源。去除 1kgCOD 好氧生物处理理论上约需耗电 1.0kW.h，然而厌氧生物处理不需耗电且理论上每去除 1kgCOD 约能产生 0.55m3 沼气，可发电 1.0kW
11、.h。b、污泥产量低。这是因为厌氧微生物的增值速率比好氧微生物低的多。理论上说，每处理 1kgCOD 好氧会产生 0.5kg 的好氧污泥。而用厌氧处理 1kgCOD 仅会产生 0.2kg的污泥，而且可以产生有价值的接种颗粒污泥出售。c、运行负荷高。 UASB 厌氧反应器运行负荷达 46kgCOD/m3.d；而好氧运行负荷只有 0.53 kgCOD/m3.d。因此，反应器（池）容积要少的多，且占地面积小。d、厌氧微生物可对好氧微生物所不能降解的一些有机物进行降解或部分降解。e、营养需求低。若以可以生物降解的 COD 为计算依据，厌氧微生物对氮磷的需求为 COD:N:P=350:5:1；而好氧微生
12、物对氮磷的需求为 COD:N:P=100:5:1。f、厌氧工艺的菌种（颗粒污泥）可以在停止运行一年后，在重新提供有利条件下快速的启动。同时，厌氧过程产生大量的颗粒污泥可以作为种泥出售。g、厌氧反应器抗冲击负荷高，运行稳定。根据投资、水质、水量及投资综合考虑，本方案厌氧工艺采用升流式厌氧污泥床。升流式厌氧污泥床(UASB)反应器是由 Lettinga 在七十年代开发的。废水被尽可能均匀的引入到 UASB 反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。本 科 毕 业 设 计 第 3 页 共 19 页厌氧反应发生在废水与污泥颗粒的接触过程，反应产生的沼气引起了内部的循环。附着和没有附着在
13、污泥上的沼气向反应器顶部上升，碰击到三相分离器气体发射板，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。一些污泥颗粒会经过分离器缝隙进入沉淀区。UASB 反应器包括以下几个部分：进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器。2.2.2 好氧工艺选择适合处理白酒废水的好氧处理工艺主要有生物接触氧化工艺、深层射流曝气、A/O生物法、SBR 工艺等。（1）生物接触氧化法生物接触氧化池是指在反应池中设置惰性填料，已经预先充氧曝气的污水浸没并流经全部填料，污水中的有机物与填料上的生物膜广泛接触，在微生物的新陈代谢作用下污染物得到去除。废水进入
14、生物接触氧化池，自下向上流动，运行中废水与填料接触，微生物附着在填料上，水中的有机物被微生物吸附、氧化分解并部分转化为新的生物膜，废水得到净化。该工艺在填料下直接布气，生物膜直接受到气流的搅动，加速了生物膜的更新，使其经常保持较高的活性，而且能够克服堵塞现象。本工艺处理能力大，COD 容积负荷可达 1.02.5kg/m 3d，COD 去除率为8090% ，污泥生成量少，污泥产率 0.20.4kg 干污泥/kgCOD ，运行中不会产生污泥膨胀，能够保证出水水质的稳定，无需污泥回流。由于该工艺兼有活性污泥法和生物膜法两者的优点，可降低一次性投资和运行费用，减少占地面积。本工艺在国内许多高浓度有机废
15、水治理工程中得到成功应用，并取得了较好的效果。（2）深层射流曝气深层射流曝气是近二十年来发展起来的一种较新颖的生化处理技术，其原理是在生物处理构筑物中设置循环水回流管和喷射曝气器，将好氧生化处理所需的氧气再由射流器中喷出循环水的同时由喷射器喷出，使空气和循环水形成一个混合体，向水中的微生物供氧，从而大大提高氧的利用率。（3）A/O 生物法A/O 生物法系统处理工艺，它在传统的活性污泥法的前段设置了兼氧池（ A 池），兼有生物选择和优化菌种之功效。废水与回流污泥同时进入 A 池，作短时间停留后，本 科 毕 业 设 计 第 4 页 共 19 页即流入好氧池（O 池），使微生物在兼氧、好氧状态下交替
16、操作，达到筛选微生物之目的，经过筛选后的微生物，不但可有效地去除废水中的有机物，而且抑制了丝状菌的繁殖，避免了污泥膨胀现象。该技术还具有耐冲击负荷的优点，能提高系统弹性，且剩余污泥量少，沉降性能好，易于脱水。（4）SBR 工艺SBR（即序批式活性污泥法）整个工艺为一间歇式反应呼吸器，在此反应器中活性污泥法过程按曝气和非曝气阶段不断重复，将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行。该工艺形式最早应用于活性污泥法，近年来，随着自动化水平的提高和设备制造工艺的改进，SBR 工艺克服了操作难题，提高了设备可靠性。设计合理的 SBR 工艺具有良好的脱氮除磷效果，因而倍受关注，成为污水处理工艺中的新
17、宠。SBR 工艺不同于传统活性污泥法，在流态及有机物降解上是空间的推流的特点，该法在流态上属完全混合型，而在有机物降解方面，有机基质含量是随时间的增长而减少的。该法是由多个 SBR 反应器曝气池组成的，曝气池的运行操作是由：进水曝气、沉淀（泥水分离）、上清液滗水和进水闲置等四个阶段并组成其一个运行周期。一个池内的一个运行周期结束后，另一池重复此周期的运行并由此间歇运行不止。反应器内的水位随进水而由初始的设计最低水位逐渐上升到最高设计水位，因而是一个变容积的运行过程。根据以上好氧处理工艺的比较，本设计好氧处理工艺选用成熟可靠、运行稳定的生物接触氧化工艺。2.3 污泥处理工艺方案 根据城市污水处理及污染防治技术政策要求， “日处理能力在 10 万吨以上的污水二级处理设施产生的污泥，宜采取厌氧消化工艺进行处理，产生的沼气应综合利用。日处理能力在 10 万吨以下的污水处理设施产生的污泥，可进行堆肥处理和综合利用。采用延时曝气的氧化沟法、SBR 法等技术的污水处理设施，污泥需达到稳定化。经过处理后的污泥，达到稳定化和无害化要求的，可农田利用；不能农田利用的污泥，应按有关标准和要求进行卫生填埋处置。 ”鉴于污水处理站处理规模不大，剩余污泥不多，所以产生的剩余污泥用压滤脱水机进行脱水，脱水后的污泥含水率小于 80%，运至垃圾填埋场内进行卫生填埋。
