论文总字数：36335字

摘 要

本设计的内容是某啤酒厂的废水处理工艺，众所周知，啤酒酿造过程会产生大量高浓度有机废水，目前在我国，啤酒行业发展迅速，其产量较之过去有了很大的提高，啤酒敞亮的提高高导致昌盛的废水量也日益增多，如果不进行妥善处理，会对自然水体造成巨大的危害，因此，采用合适工艺对啤酒厂产生的废水处理后达标排放是很有必要的。

目前，啤酒废水的处理已经引起国内外广泛重视，针对啤酒废水的处理技术也得到了长足发展，厌氧消化技术及好氧生物处理技术在啤酒废水处理方面被广泛采用，与单个的好氧与厌氧处理相比，近年来出现的厌氧-好氧相结合的处理方法，可以有效降低啤酒废水处理的建设及运行成本，该方法产生的沼气又可用于补充厂内能源消耗，使得该法成为啤酒废水处理最常用的方法之一。

本次设计中啤酒废水排放量为3000 m³/d，COD浓度为2000 mg/L，BOD₅浓度为1050 mg/L，SS浓度为400 mg/L，总氮浓度为45 mg/L，总磷浓度为12 mg/L，氨氮浓度为35 mg/L。先通过升流式厌氧污泥床反应器进行厌氧消化，之后进入CASS反应池进行好氧降解跟脱氮除磷，最后废水经过消毒处理后排放。本套工艺产生沼气量2550m³/d,每吨水投资处理成本为0.65元。

本设计对处理工艺中包含的构筑物，包括格栅，调节池，升流式厌氧污泥床反应器、CASS反应器等进行了计算，并对其配套设备进行了选型。

关键词：啤酒工业；废水处理；升流式厌氧污泥床反应器；CASS;沼气回收

Abstract

The content of this design is the waste water treatment process of a brewery. As we all know, the beer brewing process will produce a large amount of high-concentration organic waste water. In particular, the beer industry in China has become an important industry for the national economy. The beer industry has developed rapidly, and the beer production has exceeded the past. With great improvement, the amount of waste water generated from beer brewing is also increasing. If not properly treated, it will cause great harm to natural water bodies. Therefore, it is very important to achieve proper discharge of waste water produced by breweries with appropriate processes.

At present, the treatment of brewery wastewater has attracted widespread attention at home and abroad, and the treatment technology for brewery wastewater has also been developed. Anaerobic digestion technology and aerobic biological treatment technology are widely used in brewery wastewater treatment, and with a single aerobic Compared with anaerobic treatment, the combination of anaerobic and aerobic treatments that has emerged in recent years can effectively reduce the construction and operating costs of brewery wastewater treatment. The biogas produced by this method can be used to supplement the energy consumption of the plant, making the method It has become one of the most commonly used methods for beer wastewater treatment.

The designed brewery wastewater discharge volume is 3000 m³/d, COD concentration is 2000 mg/L, BOD₅ concentration is 1050 mg/L, SS concentration is 400 mg/L, total nitrogen concentration is 45 mg/L, total phosphorus concentration is 12 Mg/L, ammonia nitrogen concentration 35 mg/L. The anaerobic digestion is carried out in an upflow anaerobic sludge blanket reactor, followed by aerobic degradation followed by denitrification and phosphorus removal in a CASS reaction tank. Finally, the wastewater is discharged after disinfection. This set of process produces 2550m3/d of biogas, and the investment treatment cost per ton of water is 0.65 yuan.

In this design, the structures included in the treatment process, including grids, conditioning tanks, upflow anaerobic sludge blanket reactors, and CASS reactors, were calculated, and their supporting equipment was selected.

KEY WORDS: beer industry; wastewater treatment; upflow anaerobic sludge blanket reactor; CASS; biogas recover

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 项目概述 1

1.2 编制依据 1

1.3 技术要求 1

1.4 编制范围 1

1.5 采用的规范与标准 2

第二章 工艺设计 3

2.1 设计原则 3

2.2 设计原始资料 3

2.3 验收标准 3

2.4 啤酒废水处理技术 3

2.4.1 有机废水好氧生物处理技术 4

2.4.2 有机废水厌氧生物处理技术 5

2.4.3 啤酒废水处理方法比较 7

2.5 讨论与方案论证 10

第三章 主要构筑物及设计计算 11

3.1 废水水质水量 11

3.2 废水处理流程 11

3.3 格栅 11

3.4 集水井 14

3.5 调节池 14

3.6 UASB反应器 15

3.6.1 参数选择 16

3.6.2 反应器容积计算 16

3.6.3 配水系统的设计 16

3.6.4 三相分离器的设计 18

3.6.5 气液分离器的设计 19

3.6.6 出水系统的设计 20

3.6.7 排泥系统设计 21

3.6.8 沼气产量计算 21

3.7 CASS反应器 21

3.7.1 设计要求 21

3.7.2 设计计算 22

3.8 鼓风机房 27

3.9 消毒 27

第四章 污泥处理 29

4.1 集泥井 29

4.2 重力浓缩池 29

4.3 机械脱水间 31

第五章 平面布置 33

5.1 布置原则 33

5.2 啤酒废水处理厂布置 33

第六章 高程布置 35

6.1 布置原则 35

6.1.1 高程布置原则 35

6.1.2 水头损失计算： 35

第七章 工程投资概算 37

7.1 编制范围 37

7.2 编制依据 37

7.3 分项概算 37

7.3.1 土建工程 37

7.3.2 设备费用 38

7.3.3 其他费用 38

第八章 效益分析 39

8.1 电费 39

8.2 药剂费 39

8.3 人工费 39

第九章 总结 40

参考文献 41

致 谢 42

附录 43

绪论

项目概述

某啤酒工厂日产生3,000m³啤酒废水，为达到工业废水的无害化和资源化治理，建设相应规模的处理工程，包括前端的厌氧消化工程和后端的好氧处理工程，要求处理水达到国家《啤酒工业污染物排放标准》（GB8978—96）。厌氧消化工艺可以将部分有机物降解为沼气，沼气通过发电机实施热电联产输出电能和热能以提供给啤酒工场生产和生活需要。好氧处理工程将沼液进行生物处理，达标排放。

编制依据

1. 《室外排水设计规范》 （GBJ14-87）
2. 《啤酒工业污染物排放标准》 （GB8978—96)
3. 《污水排入城市下水道水质标准》 （CJ3082-1999）
4. 《泵站设计规范》 （GB/T50265-97）
5. 《厂矿道路设计规范》 （GBJ22-87）
6. 《污水综合排放标准》 （GB8978-1996）
7. 《给水排水制图标准》 （GBJ106-87）
8. 建设单位提供的相关资料

技术要求

见图1-1所示：

图1-1 啤酒工业污染物排放标准

编制范围

本设计方案编制内容包括啤酒废水处理厂区内的所有废水处理工艺、总平面布置、各构（建）筑物设计、电器和自控设计等。

采用的规范与标准

1. 《啤酒工业污染物排放标准》（GB8978—96）
2. 《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T 31962-2015）
3. 《室外排水设计规范》(GB 50014-2006)
4. 《给水排水工程结构设计规范》（GB 50069-2002）
5. 《砌体结构设计规范》（GB 50003-2001）
6. 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）
7. 《建筑结构荷载设计规范》（GB 50009-2002）
8. 《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）
9. 《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2002）
10. 《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T 16-92）
11. 《工业企业设计卫生标准》（GB Z1-2002）
12. 《建筑给水排水设计规范》（GB 50015-2003）
13. 《建筑结构可靠度统一标准》（GB 50068-2001）

工艺设计

设计原则

工程设计中应注意以下原则^[1]：

• 1. 设计方案应遵循关于环境保护方面的各项规定，处理之后废水各项污染物均须达到国家啤酒工业污染物排放标准值以下。
  2. 选用合理的处理工艺，尽可能降低投资及运行成本，且保证处理效果。
  3. 设计思路新颖，平面布置要求布局合理。
  4. 设计中应充分考虑远、近期工程结合，不宜分期建设的部分，如调节池、格栅、泵房、鼓风机房、加药间等，土建部分应在首期一次性完成。设计时为后期留有余地，并为后期接入预埋接头等。
  5. 考虑检修及安全运行条件，设置事故排放管、跨越管、中位排放管等。
  6. 废水处理工程应充分考虑到对周围环境的影响，严格控制噪声及空气污染，尽量避免产生二次污染对周边环境产生不利影响。
  7. 工程建设完成后，要求达到社会效益、经济效益、环境效益相统一。

设计原始资料

1. 某啤酒工厂日产生3,000m³/日啤酒废水，拟包括前端的厌氧消化工程和后端的好氧处理工程，要求处理后水质达到国家《啤酒工业污染物排放标准》（GB8978-96）。
2. 某啤酒工厂啤酒废水的排放水质如表2-1所示：

表2-1 某啤酒工厂废水的排放量及浓度

1. 建设单位提供的相关资料。

验收标准

啤酒废水处理技术

啤酒废水产生的污染物浓度偏高，尤其是COD、BOD、SS三项，在整个啤酒酿造过程中，由于设备及管理问题，通常都会使啤酒生产过程中产生酒损，产生酒损越多则造成的污染就越大，目前我国产生的啤酒废水，其COD浓度通常在1000-2500mg/L，BOD浓度在600-1500 mg/L，由于进水有机物浓度过高，有机物去除率要求高，因此对处理工艺有较高要求，这会大大增加好氧生物反应器容积，使得处理成本显著增加，但因为其BOD/COD值较高，可考虑采用生化处理工艺。生化处理工艺在废水处理中占有显著优势，首先，生化处理工艺较为成熟，反应器运行可靠，产生二次污染物较少，其次生化处理工艺与化学法相比，处理效率高，处理成本低，扩大了自然微生物的作用，不会造成化学污染。

有机废水好氧生物处理技术

1. 活性污泥法处理系统

活性污泥法处理系统降解废水中有机物包括以下不同阶段：

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