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UASB+SBR法在啤酒廢水處理過程中的應用實例

摘要

處理規模:總設計規模為3500m3/d

2.設計水質:CODcr = 1200mg/L;bo D5 = 800mg/L;

SS = 150mg/L;pH=6~9 .

3.排放標準CODcr≤100mg/l;bo D5≤20mg/L;SS≤70mg/L;

pH=6~9 .

4、工藝概述:

廢水格柵井調節池UASB反應池SBR反應池達標排放。

5.項目投資:239438+萬元;

6.項目面積:1632 m2;;

7.運行成本:0.91元/m3。

8.勞動定員:2人。

9.工期:3個月。

1.概觀

啤酒生產主要以大麥和大米為原料,輔以酒花和鮮酵母,經長期發酵而成。

公司生產過程中產生的廢水主要來自玉米清洗、浸泡等工藝流程。汙水具有汙染物濃度高、pH值低的特點。如果不經處理直接排入水體,會導致水體嚴重富營養化,破壞水體生態平衡,對環境造成嚴重汙染。

本著發展經濟促進企業效益、汙染治理和環境保護協調發展的理念,公司領導和員工決定在上級環保部門的監督和支持下,按照國家環境管理的要求,委托技術先進、運行穩定、投資合理的專業環保公司對其生產汙水進行處理。

2.水質和廢水量

2.1設計水量

本工程設計規模:3500 m3/d,平均流量:1.46 m3/HR;

2.2設計水質

參考類似工程的資料和業主提供的水質指標,本工程設計水質確定如下:

CODCr = 1200mg/L;bo D5 = 700mg/L;SS = 400mg/L;

PH=5~6 .

3.排放標準

根據當地環保部門的要求,處理後的水質達到《汙染物綜合排放標準》(GB8978-1996)壹級排放標準。即:

CODCr≤100mg/L;bo D5≤20mg/L;SS≤70毫克/升,PH=6~9 .

4.編制依據

業主提供的相關信息和要求

汙染物綜合排放標準(GB8978-1996)

室外排水設計規範(2000版)

給水排水設計手冊

《混凝土結構設計規範》GB50010-2002

5.工藝方案的選擇與討論

5.1廢水水質分析

啤酒生產以大麥和大米為原料,輔以酒花和鮮酵母,經過長時間發酵釀造而成。廢水主要來自麥芽制造、糖化、發酵、洗瓶和灌裝。啤酒廢水富含糖、蛋白質、澱粉、果膠、醇酸樹脂、礦物鹽、纖維素和維生素。它是壹種濃度適中、可生化性好的有機廢水。廢水不斷排放,水質水量有壹定波動。

5.2流程選擇

啤酒廢水屬於中高濃度有機廢水,可生化性好,但產生具有季節性,排放具有不連續性,尤其是地面洗滌水,水量和濃度波動較大。工廠將各個車間的廢水收集在壹起,由於無機負荷不高,不適合國內常用的“厭氧+好氧”法處理原水COD >:6000mg/l的要求。

啤酒廢水含有大量有機碳,但氮源較少。在傳統的生化處理中,其含氮量遠低於BOD: n: 100: 5(質量比),使得壹些啤酒廠采用傳統的活性汙泥法,處理效果很差,甚至不補充氮源就無法運行。經過多種方案比較,確定采用CASS法處理啤酒廢水。

在好氧單元,經過對膜法和普通活性汙泥法的綜合比較,我們認為與膜法相比,CASS法由於省去了沈澱池,總投資和運行費用基本相同,但應用於工程時,CASS法比膜法更穩定可靠,使用壽命長;與普通活性汙泥工藝相比,SBR工藝在投資和運行費用方面具有更明顯的優勢,因此我們選擇CASS工藝。

循環活性汙泥系統簡稱CASS(循環活性汙泥系統),是在SBR工藝和氧化溝工藝基礎上發展起來的壹種新技術。CASS池是系統的核心。汙水中的大部分汙染物在這裏被降解去除。它將生物反應過程和泥水分離過程集中在同壹個池中。CASS反應池分為生物選擇區、兼氧區和好氧區。選擇區的基本功能是防止汙泥膨脹,汙水中溶解的有機物可以通過酶反應被汙泥顆粒吸附去除,回流汙泥中的硝酸鹽可以在此選擇區進行脫氮;在兼氧區,有少許曝氣,基本處於缺氧狀態。有機物在此區域得到初步降解,部分硝態氮也能被去除。好氧區即曝氣區,主要進行有機物的硝化和降解,同時也進行硝化和反硝化過程。CASS池是壹個間歇式反應器,其中曝氣和非曝氣過程反復進行。汙水按照壹定的循環和階段進行處理,每個循環由以下幾個階段組成:進水/曝氣/汙泥回流階段——完成生物降解過程;非曝氣/沈澱階段——實現泥水分離;斷頭/剩余汙泥去除階段-排出上清液;閑置階段-恢復活性汙泥的活性。

上述階段構成了壹個循環的操作周期。根據汙水量和濃度,其運行方式可采取6周期/天、4周期/天、3周期/天的形式,每周期運行時間分別為4、6、8小時。在循環過程中,首先進行充水、曝氣和汙泥回流,CASS池中的水位隨著水的流入逐漸從最初的設計最低水位上升到最高設計水位。當曝氣和混合經過壹定時間後,停止曝氣,活性汙泥在靜態條件下絮凝,進行泥水分離。沈降後,通過移動堰面上的潷水器排出上清液,水位恢復到設計的最低水位,然後重復該操作。為了保證系統在最佳條件下運行,必須定期排放汙泥。剩余汙泥的排放過程壹般在沈澱後進行,汙泥濃度可高達10g/L,剩余汙泥的排放量遠小於傳統的活性汙泥處理工藝。

5.3工藝流程圖

格柵吹渣機

啤酒廢水格柵機集水坑提升泵調節池CASS反應池接觸池

泥餅輸送至汙泥脫水機的螺桿泵儲泥罐。

圖1汙水處理流程框圖

5.4工藝流程描述

廢水經格柵去除粗雜質後,進入集水池,由水泵提升進入CASS反應池,使廢水中的大部分汙染物在池中降解去除。廢水在這裏進行生化處理,處理後的廢水排入接觸池,消毒後排入水體。CASS反應剩余汙泥排入汙泥儲槽,由汙泥泵泵入汙泥濃縮脫水機進行脫水,脫水後的幹汙泥外運,壓濾機過濾後的水返回集水池。

5.5處理效果預測

汙水從調節池進入CASS池,然後從CASS池出來。CASS池幾乎去除了所有汙染物,結果見表4。

表1進出水水質及主要構築物去除率

水質進水毫克/升出水毫克/升去除率%

CASS池生物選擇吸附區CODcr 1200 450 63

BOD5 700 200 71

SS 400 180 55

好氧區CODcr 450 200 56

BOD5 200 150 15

SS 180 140 22

主曝氣區CODcr 200 70 65

BOD5 150 30 80

SS 140 70 50

接觸電池CODcr 80 40 50

BOD5 30 10 67

第70和30頁

總去除率在CODcr 1200 70 94以上。

BOD 5700 10 98以上

SS 400 30高於92

6.電氣自動控制

6.1配電

汙水處理站總裝機容量約為219.87kW,其中運行功率約為134.0kW,電源線路由廠內配電室引至汙水處理站內配電櫃。

6.2自動控制系統

汙水處理站采用PLC自動控制和就地按鈕箱手動控制。控制臺上有壹個轉換開關,當轉換開關處於自動位置時,由PLC根據預先編好的程序自動控制;當轉換開關處於本地按鈕盒的手動位置時,可由機器手動控制。

每個提升泵可根據液位由自動控制系統控制。當池內汙水量較小時,壹臺泵運行或間歇運行,當池內汙水量較大時,兩臺泵運行或其中壹臺泵間歇運行,避免單臺泵流量不足造成水泵損壞或汙水溢出。

CASS池采用PLC和電動閥按時間控制自動切換工作狀態,實現進水、曝氣、潷水等壹系列動作,使兩池自動交替運行,也可根據情況切換到手動狀態,通過人為幹預調整兩池運行狀態。

7.主要建築結構和設備清單

7.1主要建(構)築物壹覽表

編號結構(建築)名稱工藝尺寸(m)主要設計參數數量

1集水井L*B*H=2.0×2.0×4.0總體積:16m3。

結構形式:1地下混凝土塊。

2格柵之間的L*B*H=3.0×2.0×3.0。總體積:18m3。

結構形式:1半地上鋼筋混凝土砌塊

2調節池L*B*H=16.2×9.0×4.5總容積:656m3。

結構形式:1半地上鋼筋混凝土砌塊

3 CASS反應池L*B*H=19.0×9.0×5.0總容積:855m3。

結構形式:半地上鋼筋混凝土

體積負荷:

0.24千克生化需氧量/立方米·平方公裏

4汙泥儲槽L*B*H=4.0x3.0x3.0總容積:36m3

結構形式:半地上鋼筋混凝土

HRT = 16hr 1塊

5接觸電池L*B*H=6.0x3.0x3.0總體積:54m3

結構形式:半地上鋼筋混凝土

HRT = 15分鐘1塊

6汙泥脫水機房建築面積:27m2結構形式:1磚混結構。

7廠房建築面積:60m2結構:1磚混結構。

註:本設計不包括站區圍欄、地面綠化和道路硬化。

7.2主要設備清單

序號設備名稱設備型號主要參數單位數量備註

1機械細格柵RAG-500格柵條縫隙10mm

功率:0.37kW壹套1不銹鋼。

2汙水泵CT-5-11-100功率:11kW設置2臺帶自耦變壓器。

3潛水攪拌器QJB15/4功率:15kw機組2臺

4汙水泵CT-5-11-100功率:11kW,2臺帶自耦變壓器。

5汙泥回流泵CT-51.5-65功率:1.5kW,4臺帶自耦變壓器。

6鼓風機SSR200風量:32m3/min

電機功率:45kW,3 2用,1備用。

7曝氣器KKI215/D90/set 1200,包括空氣支架和管道配件。

8潷析器XPS-560潷析能力560 m3/h 2套

9汙泥泵

10濃縮、壓濾、脫水壹體機

11電子控制系統//1包括電氣儀表

8.項目投資估算和經濟技術分析

8.1項目投資估算

8.1.1土建工程投資估算

表8.1土建工程投資估算表

訂單名稱單位數量類型數量規格總價備註

號(米)(萬元)

1格柵左靜1 2.5×1.0×3.0 0.56鋼筋混凝土

2.集水井座1 2.0×2.0×4.0 1.20鋼筋混凝土

3調整槽座1 16.2×9.0×4.5 49.20鋼筋混凝土

4 CASS反應池座2 16.0×9.0×5.0 54.00鋼筋混凝土

5汙泥儲槽座1 4.0×3.0×3.0 2.70鋼筋混凝土

6汙泥脫水機房m2 1 27 2.16磚混結構

7廠房m2 1 60 4.80磚混

8小計(T1) 114.62

8.1.2設備投資估算

表8.2設備投資估算表

序列號設備名稱設備型號單位數量單價總價備註

1機械細格柵BG4820-5套1 0.97 0.97不銹鋼

2臺汙水泵CT-51.5-65臺20.41.82包括自耦變壓器。

3汙泥泵CT-51.5-65臺1.31.31

4臺汙水泵CT-52.2-80 2臺0.46 0.92包括自耦變壓器

6汙泥泵CT-52.2-80 2臺0.46 0.92包括自耦變壓器。

7水下鼓風機WRC-100 2臺5.10 10.20包括消聲器和其他配套附件。

8套曝氣器KKI215/D90 400 0.02 6.00包括空氣支管和配件。

9 200m3/h潷水器2 4.76 9.52

10螺桿泵I-1B2' 1.38 0.38

XMY25/6300套11帶式壓濾機1 2.86 2.86帶配套配件。

12加藥系統/2套2.47 4.94包括計量泵

13電子控制系統/套1 1 60 1 1 1 60包括電氣儀表。

T2小計157.48

8.1.3項目總投資估算

表8.3項目總投資估算

否。項目名稱稱為平方費用儲備票據

(萬元)

壹土木工程114.62

二。工藝設備157.48

設備配套、運輸及雜項費用(二)×3% 4.72

四。安裝工程(二)×13.5% 21.26

5.本工程直接費用總額(1)+(2)+(3)+(4)211.64。

不及物動詞本項目直接費稅金(五)× 3.4% 5.55438+0

7.本項目的間接成本

1工程設計費(五)×5% 10.58

2.工程調試培訓費(5) ×5% 10.58含技術培訓。

3本項目總間接費用為1+2 21.16。

八工程稅[(7) ]×5.6% 1.19

本項目總投資估算(5)+(6)+(7)+(8) 23888+0。

備註:

1.本項目總投資僅包括汙水處理站部分;

2.土建投資概算不包括除主體結構以外的其他附屬設施和措施,概算以施工圖為準;

3.標準排放口由業主根據當地環保部門的要求解決;

4.實驗室儀器由業主根據工程需要采購;

8.2運營成本分析

8.2.1運營成本計算

電費賬單

本項目裝機容量約為219.87kW,其中運行功率為134.0kW,電費按0.62元/kW計算,處理水量按3500 m3/d計算;

e 1 = 134.0×24×0.62÷3500 = 0.57元/m3汙水。

(2)藥費

PAM日用量5.95kg,單價30元/kg;

加藥費用為0.05元/m3汙水。

(3)人工成本

人均工資福利按20元/天/人計算,定額為3,則

E3 = 20× 3 ÷ 3500 = 0.02元/m3汙水。

(4)用水量

配藥和化驗用自來水量每天約20噸,每噸水成本約2.0元,則每天水費約為:

E3 = 20× 2.0 ÷ 3500 = 0.01元/m3汙水。

(5)營業費用總額為:

E4 = e 1+E2+E3 = 0.57+0.05+0.02+0.01 = 0.65元/m3汙水(不含折舊和維護費)。

8.2.2經濟效益分析

經核算,沼氣產量約為2250m3/d,按熱值計算,每10000m3相當於8噸標準煤,每噸標準煤按400元計算,則沼氣年效益約為:

2250×365×10-4×8×0.04 = 26.28萬元/年。

8.3項目實施計劃

項目實施時間表

工程階段11月12月1月2月3月。

可行性研究

施工文件設計

土木建築

安裝工作

9.質量保證

9.1保證處理後的水達到排放標準;

9.2處理系統運行穩定、安全、可靠;

9.3按環保樣板工程設計,達到優質工程質量標準;

9.4終身有償服務;終身免費提供技術咨詢。

表8.2.1耗電清單

序列號設備名稱功率(kW)運行時間(H)單位數量備註

1機械細格柵0.12kW 6臺1

2臺汙水泵1.5kW 24臺,2用1備。

3臺汙泥泵1.5kW 2臺1。

4臺2.2kw汙水泵,24臺,2用1備。

5汙泥泵2.2kW 1.5h 2

6臺水下鼓風機11kW 18h 2臺

7潷水器1.1kW 3h 2

8螺桿泵2kW 3臺1

9帶式壓濾機4.0kW 3臺1

10

SBR是序批式反應器的簡稱,國內通常稱為序批式活性汙泥法。從65438到0969,荷蘭國立衛生工程研究所將處理醫院汙水的連續流氧化溝改為間歇運行,取得了顯著的效果。受此啟發,世界各國學者開始研究和開發間歇式活性汙泥法。1979年,美國R. Irvine等人根據試驗結果首次提出SBR工藝。

近年來,隨著監測測試技術的快速發展和SBR工藝專用設備潷水器的研制成功,以及電動閥、氣動閥、電磁閥、水位計、泥位計、自動定時器,特別是計算機自動控制系統的應用,監測手段趨於自動化,SBR工藝的優勢充分暴露出來,引起了廣泛的關註,可以迅速推廣應用。

SBR工藝簡單,無二沈池,間歇(或連續)進水,間歇排水。在單個反應池中完成進水、反應、沈澱、潷水和閑置五個過程。

與傳統的活性汙泥法相比,SBR法具有以下工藝特點:

1.工藝流程簡單,投資省。

2.生化反應推力大,處理能力強。研究表明,SBR反應器中的活性汙泥具有較高的生物活性,其微生物核糖核酸(RNA)是普通活性汙泥的3 ~ 4倍。在SBR反應器中,隨著曝氣,有機物(F)逐漸減少,而生物固體(M)逐漸增加,汙泥負荷(F/M)隨時間降低,生化反應及時推進,F/M梯度達到理想的最大值,具有較強的汙染物去除能力。

3.不會發生汙泥膨脹,運行效果穩定。汙泥膨脹多由絲狀菌過度繁殖引起,大多數絲狀菌,如裸子植物屬,都是專門的好氧菌。在SBR反應池中,沈澱潷水階段的缺氧或厭氧環境與反應階段的好氧環境不斷交替,可有效抑制專性好氧菌的過度繁殖,從而形成以絮凝微生物為主體的生物絮體,不發生汙泥膨脹,運行效果穩定。

4.它能抵抗沖擊負荷,並具有很高的操作靈活性。

5.停止通氣5分鐘後。SBR法,沈澱是在理想的靜止狀態下進行的,泥水分離效果好。

5.5廢水處理效果分析

各工藝階段的處理效果預測如下:

表5-2:處理效果分析表

名稱立式沈澱池中UASB反應器和SBR反應器的單位總處理率

進水口,出水口,進水口,出水口。

CODcr mg/L 12000 & lt;10000 10000 & lt;1000 1000 & lt;100 >99%

BOD5毫克/升8000 & lt7000 7000 & lt400 400 & lt20 >99.7%

懸浮固體毫克/升2500 & lt 750 750 & lt500 700 & lt70 >97%