1、珠江啤酒廠梅州分廠啤酒分裝生產污水處理工程工藝技術可行性分析報告

珠江啤酒廠梅州分廠啤酒分裝

生產污水處理工程工藝技術

可行性分析報告嘉應學院《啤酒分裝生產污水處理中試研究》課題組200年52月珠江啤酒廠梅州分廠（梅州珠江啤酒分裝有限公司）

啤酒分裝生產污水處理工程

可行性分析報告工程負責人：吳馥萍教授技術方案設計與可行性分析報告撰稿：吳馥萍、張豐如承擔單位：嘉應學院《啤酒分裝生產污水處理中試研究》課題組200年52月一、工程背景 二、設計依據及標準 TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"三、設計原則 1\o"CurrentDocument"四、設計條件 2\o"CurrentDocument"五、立項依據 2目的意義 2國內外概況 3市場預測和發(fā)展趨勢 .4\o"CurrentDocument"六、工藝技術可行性分析 46?1研究開發(fā)內容 4工程的特色和創(chuàng)新之處 5要達到的技術、經濟指標及社會、經濟效益 56.4采用的方法、技術路線以及工藝流程 56?5工藝裝置的功能與作用 66?6工程布置基本原則 86.7主要處理構筑物及工藝參數 8\o"CurrentDocument"七、電氣與自控 10\o"CurrentDocument"八、緊急狀態(tài)及處理措施 11\o"CurrentDocument"九、運行費用分析 12\o"CurrentDocument"十、質量與服務保證 12\o"CurrentDocument"十一、污水處理工程投資概算 13\o"CurrentDocument"十二、附設計平面圖、高程圖 14一、工程背景梅州珠江啤酒分裝有限公司(珠江啤酒廠梅州分廠)位于梅江區(qū)內，主要從事于啤酒分裝生產，污水主要來源于洗瓶廢水。污水中主要污染物有堿性洗滌劑、紙漿、染料、漿糊、殘酒和其它雜質等。此前該廠雖然設計有一污水處理裝置，但由于所采用工藝技術不合理，因此該套裝置一直至今天仍廢棄，使污水未經處理直接排入程江再流入梅江上游。為了嚴格執(zhí)行國家有關環(huán)保法規(guī)，保護人民健康，建設生態(tài)梅州，需重新設計一套啤酒分裝生產污水處理專用裝置。本工程課題組經現場堪察，對所排出污水進行采樣監(jiān)測，根據污水水質特點設計處理方案，提出工藝技術路線，寫出可行性分析報告。二、設計依據及標準1、《中華人民共和國環(huán)境保護法》；2、《廣東省地方標準一一水污染物排放限值》(DB44/26—2001)第二時段一級標準；3、《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)一級標準；4、《室外排水設計手冊》；5、《排水工程設計手冊》；6、業(yè)主提供的有關資料及現場采水監(jiān)測報告；7、有關的設計規(guī)范及設計手冊。三、設計原則1、嚴格貫徹執(zhí)行國家環(huán)境保護的有關規(guī)定，確保出水各項指標達到設計要求，達到或優(yōu)于排放標準。2、盡量采用功能可靠、運行穩(wěn)定、操作簡單、運行管理方便的處理工藝技術，以達到降低建設費用和處理成本。3、結合工程條件和排放標準，謹慎合理選擇工程設計方案，并盡量采用技術先進、新材料、新布局，以減少運行費用，確保處理系統(tǒng)長期運行安全可靠，出水穩(wěn)定，達標有保障。4、合理地解決污泥、泥渣的處理問題，控制好噪聲，以避免二次污染。5、盡量采用機械與自動化操作，以減輕操作人員的勞動強度。四、設計條件1、設計水量和水質根據廠方提供的資料，該廠排放啤酒瓶除油去污，含堿含洗滌劑污水水量平時大約300m3/d,峰值排放達400m3/d,車間每天分三班生產，生產污水為連續(xù)排放。其水質見下表。2、設計水質主要污染物pHCODCr懸浮物氨氮色度原水污染物濃度9?12900?1100862545排放標準DB44/26?20016?940201040注：以上污染物的單位除pH值外均為mg/l。設計處理水量為Q=400m3/d排放峰值，按全天三班連續(xù)運行計算。3、水質分析洗瓶工序中使用堿性洗滌液，使用一定時間后需要更換，更換時直接排入下水道使得啤酒污水呈堿性，當其集中排放時，污水的pH值在12以上，溫度45℃~65℃,污水中的CODCr值也隨之上升，并持續(xù)數小時之久，無疑這種高堿、高溫、高有機物濃度的污水對生物處理裝置中的微生物將是毀滅性的打擊，因此廢堿性洗滌劑應先進行匯集中和、冷卻均化調節(jié)、沉淀后再進行生化處理。五、立項依據目的意義珠江啤酒廠因企業(yè)上等級，股票上市，組建企業(yè)集團公司，要求對其下屬各分廠相應建立啤酒分裝生產污水處理工程。啤酒分裝生產污水的特點是高堿度、高溫度、高濃度有機物（CODCr含量達到1100mg/L以上），這種“三高”的污水不經處理排放到地表，使土壤板結、鹽堿化、荒漠化，將使良田變?yōu)椴幻?；如排放入水體則使河（湖）水渾濁、水體腐敗發(fā)臭、魚蝦絕跡、危害人體健康，使生態(tài)環(huán)境遭受嚴重破壞！所以啤酒分裝生產污水是造成環(huán)境污染的重要污染源，對其污染治理是勢在必行，也是啤酒生產實施可持續(xù)發(fā)展的必經途徑。梅州市目前經濟欠發(fā)達的重要原因是工業(yè)企業(yè)與經濟開發(fā)的力度不夠，企業(yè)數量少、規(guī)模小、經營粗放而企業(yè)等級偏低。因而所創(chuàng)造的經濟價值和取得的利稅在全省中也是偏低。珠江啤酒廠梅州分廠（梅州珠江啤酒分裝有限公司）在梅州是算是有一定影響的國有企業(yè)，隨著珠江啤酒總廠企業(yè)上等級、股票上市，組建企業(yè)集團公司，對梅州的經濟發(fā)展具積極促進作用。本工程的立項對珠江啤酒廠梅州分廠啤酒分裝生產污水處理工程建設，對啤酒生產企業(yè)上等級，梅州的經濟建設上層次、創(chuàng)造更多的利稅具有重要意義。國內外概況隨著人民生活水平的不斷提高，我國的啤酒工業(yè)發(fā)展迅速，啤酒產量有了較大幅度的增長，已成為世界五大啤酒生產國之一。至目前為止全國啤酒年產量超過2500萬噸，居世界首位。以生產1噸啤酒產生20m3廢水計算，則啤酒工業(yè)排放的廢水量每年達到3.7?4.5億m3,污染物中BOD5為（18.6?33.5）萬噸，CODCr為（37.2?55.8）萬噸，SS為（7.4?14.9）萬噸。啤酒生產廢（污）水處理，在國內外多采用傳統(tǒng)的活性污泥法、A/O法、接觸氧化法等處理工藝。近年來國內有些單位開始研究和使用SBR法處理啤酒生產廢水，以及采用UASB工藝再進行后續(xù)好氧處理等。歐盟的荷蘭等國利用UASB技術處理啤酒生產廢水的工藝正向亞洲國家輻射。啤酒生產廢水主要來自沖洗水、洗滌水，是屬于高耗水量的企業(yè)，每生產1噸啤酒耗水量可從20噸到50噸。其特點是高堿度、高溫度和高濃度有機物，對土壤、水體、飲用水源的污染尤為嚴重，對生態(tài)環(huán)境造成巨大破壞，所以對啤酒生產廢水治理是勢在必行。市場預測和發(fā)展趨勢2002年中國啤酒產量達到2358萬噸，首次登上世界第一，2003年不僅產量達到2510萬噸，將位居第二的美國甩得更遠，而且消費是突破2500萬噸，首次超過美國成為世界最大的消費市場。全國平均噸酒利潤首次突破百元大關。2003年以來，中國啤酒業(yè)聯(lián)合、兼并走勢強勁，如華潤收購錢江、龍津，燕京收購惠泉，青啤收購甘肅農墾等。這些中、小啤酒廠之所以面臨困境被收購、兼并，其主要原因就是生產工藝落后、耗水量大、生產污水未經處理嚴重污染環(huán)境，使企業(yè)不能上等級，因此這些企業(yè)被收購、兼并就是在所必然了。啤酒生產既是耗水大戶，同時也是污水產量大戶。每生產1噸啤酒產生20?50m3污水，全國啤酒生產污水量達3.7?4.5億m3,其中污染物生化需氧量BOD5為(18.6?33.5)萬噸，化學需氧量CODCr為(37.2?55.8)萬噸，懸浮物SS為(7.4?14.9)萬噸。這些污染物排放到水體，已對全國各大水系造成嚴重污染，對人的健康造成巨大危害，對生態(tài)環(huán)境造成巨大破壞。尤其地方小型啤酒廠和啤酒分裝廠，其生產污水一般都未經處理就排放，所以對于啤酒生產的節(jié)水和污水的綜合治理、處理水回用的新工藝技術的需求量增大，是實施啤酒工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢。因此對啤酒生產污水處理的工藝技術研究、篩選優(yōu)化，具有重要的經濟性，也是工業(yè)污染源治理的重大課題。六、工藝技術可行性分析研究開發(fā)內容針對珠江啤酒廠梅州分廠啤酒分裝生產污水高堿度、高溫度、高濃度有機物的“三高”特點，設計降溫、中和、調節(jié)、水解厭氧、接觸氧化有別于傳統(tǒng)生化處理新工藝，為啤酒分裝生產污水的綜合治理、工藝運行、達標排放、處理水回用，提供工程工藝設計參數和可靠的技術保證。重點解決的技術關鍵：根據啤酒分裝生產污水“三高”(高堿度、高溫度、高濃度有機物)的特點，進行三項技術攻關：(1)設計、制作中和反應池，采用堿液分流、折流混合、充氣攪拌工藝，將高堿度(pH=11?12)的污水進行中和降低堿度。(2)設計均化調節(jié)池，采用充氣調節(jié)和柵網噴淋式冷卻系統(tǒng)將高溫(52?65℃)污水降至常溫以使后續(xù)生物處理微生物生長繁殖。(3)設計厭氧水解一好氧接觸氧化生化處理裝置，采用H/O雙膜折流厭氧水解和好氧接觸氧化(反應池布設軟性濾料)工藝，將高濃度有機物(CODCr>1100mg/L)大幅度降低，達到污水綜合排放一級標準：DB44/26-2001(CODCr<40mg/L)。工程的特色和創(chuàng)新之處(1)堿液分流、折流混合、充氣攪拌、安全操作中和反應池的設計與施工。(2)充氣調節(jié)、柵網噴淋式冷卻系統(tǒng)，克服污水處理場地狹小的創(chuàng)新設計。(3)雙膜H/O厭氧水解－好氧接觸氧化，有別于傳統(tǒng)活性污泥法或SBR法的自行設計的新工藝。要達到的技術、經濟指標及社會、經濟效益要達到的技術指標(mg/L)：(1)化學需氧量CODC.W40(2)五日生化需氧量BOD5W20(3)懸浮物SSW20(4)氨氮W10(5)色度W40(6)pH=6~9社會經濟效益：啤酒分裝生產污水經處理后污染物主要指標達到DB44/26-2001污水綜合排放一級標準。為珠江啤酒廠企業(yè)上等級、股票上市、組建企業(yè)集團公司提供必要的條件保證，收到預期的社會經濟環(huán)境效益。采用的方法、技術路線以及工藝流程采用的工藝方法：根據珠江啤酒廠梅州分廠啤酒分裝生產排放污水水質“三高”(高堿度、高溫度、高濃度有機物)的特點設計降溫、中和、調節(jié)、厭氧水解、好氧接觸氧化有別于傳統(tǒng)生化處理工藝。中和反應池采用堿液分流、折流混合、充氣攪拌工藝，將高堿度pH=11?12污水降至pH=6~9。均化調節(jié)池采用充氣調節(jié)柵網噴淋冷卻系統(tǒng)，將高溫度52~65℃降至常溫25~30℃，以使后續(xù)生化處理微生物得到正常生長繁殖。厭氧水解-好氧接觸氧化池采用H/O雙膜折流厭氧水解好氧接觸氧化(反應池布設尼龍花瓣型軟性濾料)工藝，將高濃度有機物(CODCr>900~1100mg/L)大幅度降低至CODCrW40mg/L達到DB44/26-2001一級排放標準。設計污泥濃縮處理裝置，使污泥得到處理后作肥料，達到無害化。工藝流程：加酸中和回流水加酸中和回流水工藝裝置的功能與作用A：格柵格柵用于前處理、截留污水中紙屑、纖維和其它較大的廢棄物和漂浮物，防止水泵、管道以及處理設備的堵塞。采用回轉式機械細格柵，格柵寬度800mm，格柵間距6?10mm。B：反應池堿液分流、分段中和，設計折流式混合反應池，充氣攪拌裝置，用H2SO4調節(jié)pH值。用量計算：平時按照pH=11計算，每立方廢水需濃H2SO4為0.5X98=49g/m3,若匯集堿液為m3,則所需密度1.84、98%的濃H2s04的用量為3920g。所以每中和80m3堿液需濃H2S04用量為2.1L/次。加藥泵選型為：6?7L/min。大洗時pH>11,此時啟動備用加藥泵，加大投藥量。C：均化調節(jié)池因考慮到處理場地面積小，采用增大有效容積來提高處理能力，用提升泵（Q=20m3/h）將污水從格柵池中提升到柵網式噴淋冷卻系統(tǒng)。大容積的均化調節(jié)池為排放污水水質、水量波動大以及生產的間斷性而設計。其作用：提高污水的可處理性，減少在生化處理過程中可能產生的沖擊負荷。對微生物有毒的物質可以得到稀釋，短期排放出的高溫污水還可以得到降溫處理。使pH值保持穩(wěn)定，減少了由于調節(jié)pH值所需的酸量。當處理設備發(fā)生故障時，可以起到臨時的事故貯水池的作用。當停止生產時可以為后續(xù)生化處理提供延續(xù)水源。D：折流式厭氧水解池厭氧處理是指在無分子氧條件下通過厭氧微生物（包括專性、兼性微生物）的作用，將污水中的各種復雜的大分子不溶性有機物分解轉化成小分子可溶性有機物（如乙酸和其它有機酸），提高廢水的可生化性。厭氧生物處理是一個復雜的生物化學過程，依靠主要幾個類群的細菌，即水解產酸細菌、產氫產乙酸細菌的聯(lián)合作用。厭氧生物處理的影響因素有：溫度、pH值、有機負荷、攪拌和混合、污水的營養(yǎng)物質、有毒物質等。在厭氧濾池中微生物附著于填料的表面生長，當污水通過填料層時，在填料表面的厭氧生物膜作用下，污水中的有機物被降解。本工藝采用折流式厭氧濾池，其特點為：由于填料為微生物附著生長提供了較大的表面積，濾池中的微生物量較高，因而可承受的有機容積負荷高，COD容積負荷為2?16kg/（m3/d），而耐沖擊負荷能力強。污水與生物膜兩相接觸面大，強化了傳質過程，因而有機物去除速度快。微生物以固著生長為主，不易流失，不需污泥回流與攪拌裝置。啟動或停止運行后再運行時間短（為間歇式生產所選）。E：好氧接觸氧化池好氧接觸氧化池的主要功能是進一步降解小分子有機物，使COD降解達標，并使氨氮硝化達到排放標準。采用曝氣式生物濾池，內設置填料，填料表面上長滿生物膜，污水與生物膜接觸過程中，水中的有機物被微生物吸附，氧化分解和轉化為新的生物膜。接觸氧化法其主要優(yōu)點如下：填料表面全為微生物所布滿，形成生物膜的主體結構，加上充沛的有機物和溶解氧，適宜微生物棲息繁殖，在生物膜上能夠形成穩(wěn)定的微生物群。生物相濃度比活性污泥法高，在相同的進水負荷下，可縮短系列化降解時間，從而減少池體體積，節(jié)省土建成本。在曝氣的作用下，生物膜表面氧的濃度高，有利于保持生物膜的活性，提高氧的利用率。對沖擊負荷有較強的適應能力，在間歇運行條件下，仍有保持良好的處理效果，對排水不均勻的污水更具有實際意義。操作簡單，運行方便，易于維護管理，無需污泥回流，不產生污泥膨脹現象。F：砂濾池砂濾池是廢水處理最基本的構筑物，通過過濾介質如石英砂等粒狀濾料層截留水中懸浮物等雜質，從而使水質獲得澄清的過程，特別是能有效地去除一般重力沉淀池不能去除的懸浮物，對COD、BOD亦有一定程度的去除效果。工程布置基本原則污水處理系統(tǒng)主要構筑物包括中和反應池、柵網式噴淋冷卻裝置、厭氧水解池、好氧接觸氧化池、砂濾池、污泥濃縮池、清水池。由于場地限制，在滿足工藝流程暢通的條件下，使污水處理站的平面布置緊湊合理、水流順暢，氣路、水路、泥路、電路布局清晰；工藝流程布局合理，力求與廠區(qū)周圍環(huán)境協(xié)調統(tǒng)一；充分結合利用地形、地質及水文等條件，構筑物選擇合理的結構類型，力求經濟合理；主要污染物排放標準按照DB44/26-2001一級標準規(guī)定的要求。主要處理構筑物及工藝參數格柵回轉式機械細格柵，配套設施：提升泵2臺（流量20m3/h,揚程15m,功率3kw,一用一備，配有自吸系統(tǒng)）。中和反應池（一座）規(guī)格：LXB=5000X1500有效水深He=3000mm有效容積V=22.5m3反應時間：1.3h配套設施：計量泵、鼓風攪拌裝置均化調節(jié)池（一座）規(guī)格：LXBXH=8700X4700X4500（mm）有效水深He=4200（mm）1h厭氧水解池（一座）規(guī)格：LXBXH=8700X3000X4500（mm）有效水深He=3900（mm）水力停留時間：6h出水堰負荷：1.5?3.0L（s?m）最大上升流速：Vmax=1.2m/hBOD負荷：0.1kgBOD5/m3（濾料）-d配套設施：尼龍花瓣型填料好氧接觸氧化池（一座）規(guī)格：LXBXH=8700X5000X4500（mm）有效水深He=3600（mm）水力停留時間：9.5h溶解氧：DO=3?4mg/L曝氣量：180m3/h（氣水比=11m3/m3）BOD負荷：0.18kgBOD5/m3（濾料）-d配套設施：尼龍花瓣型填料、橡膠膜盤式曝氣器砂濾池（原污泥濃縮池改造）（一座）規(guī)格：①=1500mm有效水深He=2500mm有效總容積V=4.4m3工藝參數：濾速：3m/h濾層厚度：900(mm)底層鋪碎石塊、上層石英砂配套設施：布水裝置，空壓機1臺7.5KW污泥濃縮池(原三個好氧接觸氧化池改造)規(guī)格：①=2000mmX3有效水深He=3700mm工藝參數：重力濃縮，自然干化配套設施：污泥泵1臺硫酸稀釋池(一座)規(guī)格：LXBXH=2500X2500X1500(mm)置于堿液池之上，耐酸堿材料.9清水池(一座)規(guī)格：LXBXH=2500X2500X1500(mm)配套設施：管道泵1臺(20m3/h,揚程：30m,功率3KW)七、電氣與自控1、設計依據(1)工藝專業(yè)提供的電氣設計要求及建設單位提供的有關電氣設計資料。(2)《工業(yè)與民用供電系統(tǒng)設計規(guī)范》(GBJ52-83)(3)《低壓配電裝置及線路設計規(guī)范》(GBJ54-83)(4)《工業(yè)與民用通用設備電力裝置設計規(guī)范》(GBJ55-83)(5)《建筑防雷設計規(guī)范》(GBJ57-83)(6)《工業(yè)與民用電力裝置接地設計規(guī)范》(GBJ65-83)2、設計范圍污水處理站的動力配電、照明配電、防雷接地系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)。3、供電設計(1)供電電源為0?380V、50Hz,由建設單位低壓配電所引至污水處理站配電柜，負荷等級為三級。(2)污水處理站配電系統(tǒng)采用三相五線制，單相配電為三線制。4、動力配電及電纜敷設(1)污水處理站設1臺GCL型配電柜，分別給各動力設備供電。(2)電力電纜選用VV型，控制電纜選用KVV型，經電纜溝或穿管敷設，需直埋的電力電纜或控制電纜用VV22或KVVP型。5、照明配電由配電柜提供0?220V電源作室內外照明電源，用BVV電線經難燃塑料線槽沿墻明敷。6、接地與防雷(1)利用建筑物的基礎鋼筋作自然接地體，或安裝人工接地極，接地電阻應小于10歐姆。(2)建筑物用避雷帶和短避雷計作防雷保護。7、測量及控制系統(tǒng)本工程須在地面上的配電間內設置一總電箱控制整個污水處理的電氣。按電氣要求，運行設備設置有過流、過載、斷相、短路保護，故障自動切換并聲光報警等自動化設施，運行可靠，使用壽命長。八、緊急狀態(tài)及處理措施在進行設備維護或正常檢修時，應啟用備用系統(tǒng)進行工作，以保證處理系統(tǒng)的正常運行。對于水量突然大規(guī)模增大或水質明顯惡化的情況，則應酌情調整中和藥劑投加量以使污水處理系統(tǒng)正常運轉，保證出水水質達標。當生產車間長期停止生產時，關閉清水池出水閥，啟動清水回流泵，使系統(tǒng)進入自循環(huán)階段(如停產時間過長可以考慮向系統(tǒng)投加微生物生長所需的營養(yǎng)成分)九、運行費用分析1、廢水站運行電氣費用廢水站運行總電耗是21kW?h,電價按0.50元/度計，每天連續(xù)處理24小時，則噸水處理電費是21X24X0.5=0.63元/噸廢水2、人工費整個污水處理廠約需3人，月平均工資按500元/月?人計，則每噸水處理人工費是500X3^30^400=0.125元/噸水。3、藥品費濃度為98％硫酸按700元/噸計，每噸水處理藥品費按0.05元計4、總計運行費用為0.63＋0.125＋0.05=0.69元/噸廢水十、質量與服務保證為保證質量及工程后服務，工藝技術設計和工程施工單位必須作出如下承諾：1、采用經中試運行考驗的成熟工藝，做到工藝、布置合理，運行可靠。2、在保證質量的條件下，控制工程投資最低，占地面積最小。3、保證選用設備運行可靠、操作簡