一、工程概況
造酒工業(yè)在我國迅猛發(fā)展的同時，排出了大量的造酒廢水，對環(huán)境的影響十分重大。本設(shè)計針對威士忌酒廢水，設(shè)計一套符合國標的威士忌酒廢水處理工藝，設(shè)計程度為初步設(shè)計。
造酒廢水屬于高濃度有機廢水，其特點是有機物含量高、易生物降解、處理要求高、雜質(zhì)含量高、色度較高，間斷排放，負荷波動較大，不經(jīng)處理會嚴重污染環(huán)境。對此，介紹了在對造酒廢水處理時對于厭氧工藝、好氧工藝、深度處理工藝、污泥處理工藝這幾種工藝的選擇，并對不同工藝進行了比較分析。
出水水質(zhì)符合《發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染物排放標準（GB27631-2011）》中新建企業(yè)直接排放標準。整個設(shè)計可靠性好，耐負荷沖擊能力強，投資省，占地少，運行能耗低。廢水處理采用的技術(shù)先進可靠，技術(shù)經(jīng)濟合理，社會環(huán)境效益顯著。
1.1廢水來源
廢水主要產(chǎn)生于糧食發(fā)酵和制酒車間鍋底水，生產(chǎn)時廢水集中排放到集水池。
1.2 廢水水量、水質(zhì)特點
根據(jù)提供的資料，生產(chǎn)過程中各工藝口排放的廢水量總計80m3/d，預(yù)處理按照每天10小時運行，則每小時處理量為：8m3/h。
造酒廢水具有以下特點：
1、有機物濃度高，造酒污水有機污染物濃度一般較高，屬于高濃度有機廢水；
2、廢水易生物降解：造酒廢水來源于糧食發(fā)酵，廢水中COD的主要成分來源于小分子有機物，生物降解性好，在指標上體現(xiàn)為廢水BOD/COD值比較高：
3、廢水處理要求較高，排放標準要求出水COD小于100mg/L，BOD小于20mg/L，雖然廢水易生化處理，但由于出水要求高，進水有機物在生化處理過程中會轉(zhuǎn)化產(chǎn)生生物代謝終產(chǎn)物等難降解或不可降解的有機物。這在處理工藝上體現(xiàn)在污水處理到COD濃度較低時，尤其是COD小于150mg/L后再繼續(xù)降解難度很大：
4、進水中含有大量酒糟、糧食碎屑等懸浮污染物。
本方案針對造酒廢水的以上特點，介紹了在對造酒廢水處理時，對于厭氧工藝、好氧工藝、深度處理工藝、污泥處理工藝這幾種工藝的介紹，進行分析，從而選擇處理效果好，運行穩(wěn)定的處理工藝
1.3方案編制單位
福建省康興環(huán)保工程有限公司
二、設(shè)計基礎(chǔ)
2.1設(shè)計依據(jù)
2.1.1建設(shè)項目環(huán)境保護管理辦法（1986年3月26日國務(wù)院環(huán)境保護委員會、國家計劃委員會、國家經(jīng)濟委員會頒發(fā)）；
2.1.2建設(shè)項目環(huán)境保護管理條例（1998年11月18日國務(wù)院第10次常務(wù)會議通過）；
2.1.3《發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染物排放標準（GB27631-2011）》中新建企業(yè)直接排放標準；
2.1.4甲方提供的有關(guān)數(shù)據(jù)資料。
2.1.5其它規(guī)范及標準：
《室外排水設(shè)計規(guī)范》 GB50014-2006；
《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GBJ69-2002；
《工業(yè)防腐設(shè)計規(guī)范》GBJ46-82；
《工業(yè)污染物產(chǎn)生和排放系數(shù)手冊》；
《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》 GB3096-93；
《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50217-94；
《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》GB50015-2003;
《自動化儀表選型規(guī)定》HG20507-92;
《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB50054-95；
《泵站設(shè)計規(guī)范》GB/T50265-97；
2.2設(shè)計原則
2.2.1嚴格執(zhí)行國家和地方環(huán)保、衛(wèi)生和安全等法規(guī)，經(jīng)處理后主要水質(zhì)指標符合國家有關(guān)標準；
2.2.2設(shè)計中堅持科學(xué)態(tài)度，采用的水處理工藝既要體現(xiàn)技術(shù)先進、經(jīng)濟合理，又要成熟、安全可靠，并具有操作簡單、運行管理方便等特點；
2.2.3 處理單元相對緊湊、占地盡可能少，在確保運行穩(wěn)定、出水水質(zhì)達標的前提下，盡量降低工程造價及運行成本；
2.2.4設(shè)計中堅持污水生化處理與生態(tài)化處理思想相結(jié)合的原則，營造和諧的污水處理生態(tài)環(huán)境。
2.3項目范圍
本方案設(shè)計范圍包括污水處理工程內(nèi)的污水處理工藝、土建、電氣控制和污泥貯池等。污水處理工程以外的管網(wǎng)收集、污泥外運處理、出水外排、總電源引線等由業(yè)主負責實施。
2.4設(shè)計處理水量、水質(zhì)
根據(jù)貴公司提供的資料和同類型污水水質(zhì)情況，該造酒廢水處理量為80m3/d，原水水質(zhì)情況如下：
序號 | 項目 | 進水數(shù)據(jù) |
1 | CODcr | ≤8000mg/L |
2 | BOD5 | ≤4000mg/L |
3 | 氨氮 | ≤100 mg/L |
4 | SS | ≤1000mg/L |
5 | 總磷 | ≤10mg/L |
6 | PH | 6-9 |
處理后水質(zhì)應(yīng)達到新建企業(yè)水污染物排放標準，如下表所示：
序號 | 項目 | 排放標準數(shù)據(jù) |
1 | CODcr | ≤100mg/L |
2 | BOD5 | ≤30 mg/L |
3 | 氨氮 | ≤10mg/L |
4 | 總氮 | ≤20mg/L |
5 | SS | ≤50 mg/L |
6 | 總磷 | ≤1.0mg/L |
7 | PH | 6～9 |
8 | 色度 | ≤40 |
注：數(shù)值為水溫＞12℃時的控制指標，水溫≤12℃時會影響其處理效率。
三、處理工藝分析
1、概述
針對上述廢水特點，造酒廢水處理一般選擇：厭氧反應(yīng)器+氣浮處理+A/O生物工藝+過濾處理為主線的工藝流程。并針對進水和出水水質(zhì)不同，對處理工藝進行調(diào)整。
2、根據(jù)廢水特點，預(yù)處理主要考慮以下問題：
（1）水質(zhì)水量調(diào)節(jié)。由于造酒廠排水量間歇性排放，因此需考慮調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)時間一般為10小時。
（2）設(shè)置格柵網(wǎng)。由于造酒廢水自身的特點，廢水中含有酒糟等糧食顆粒物，這部分物體若進入后續(xù)處理工藝將對后續(xù)處理工藝非常不利，因此需對這部分污染物進行去除。
3、處理工藝選擇：
3.1理化處理采用氣浮沉淀處理
氣浮沉淀處理采用高效氣浮沉淀一體機。高效氣浮沉淀一體機具有以下特點：
⑴處理能力大、效率高、占地少，去除水中的懸浮物及不可溶性COD，工藝過程及設(shè)備構(gòu)造簡單，便于使用、維護。
⑵不用機械刮泥設(shè)備，每個貯泥斗單獨設(shè)排泥管，各自獨立排泥，互不干擾，保持沉淀濃度
（3）曝氣機可以調(diào)節(jié)氣泡大小，以保證最有效的絮凝效果
（4）集沉淀絮凝氣浮于一體，大大減少了設(shè)備基礎(chǔ)投資
（5）COD除去率20%-30%，SS除去率90%-98%
3.2UASB厭氧反應(yīng)器
污水經(jīng)UASB厭氧反應(yīng)器處理后，可去除COD 40～60%,污水中的非氨態(tài)氮被轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮，同時有部分NH4+-N被去除。產(chǎn)生的沼氣經(jīng)脫硫除臭后放空或回收利用。出水進入A/O系統(tǒng)，剩余污泥通過活性污泥管，進入污泥收集池。
3.3生化工藝處理
本工程生化處理擬采用A2/O2生物接觸氧化法。
采用A2/O2生物處理工藝是近幾年來國內(nèi)外環(huán)保工作者用以解決污水脫氮的主要方法，該方法具有如下特點：
利用系統(tǒng)中培養(yǎng)的硝化菌及脫氮菌，同時達到去除污水中含碳有機物及氨氮的目的，與經(jīng)普通活性污泥法處理后再增加脫氮三級處理系統(tǒng)相比，基建投資省、運行費用低、電耗低、占地面積少。
A2/O2生物處理系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥量較一般生物處理系統(tǒng)少，而且污泥沉降性能好，易于脫水。
A2/O2生物法較一般生物處理系統(tǒng)相比耐沖擊負荷高，運行穩(wěn)定。
A2/O2生物處理系統(tǒng)因?qū)?/span>NO2-N轉(zhuǎn)化成N2，因此不會出現(xiàn)硝化過程中產(chǎn)生NO2-N的積累，而1mg/ NO2-N會引起1.14mgCOD值，因此只硝化時，雖然氨氮濃度可能達標，但COD濃度卻往往超標嚴重。采用A2/O2生物處理系統(tǒng)不僅能解決有機污染，而且還能解決氮和磷的污染，使氨氮的出水指標小于10mg/l。
3.3過濾工藝
過濾設(shè)備選擇多介質(zhì)過濾器
多介質(zhì)過濾器是利用幾種過濾介質(zhì)，在一定的壓力下把濁度較高的水通過一定厚度的粒狀或非粒材料，從而有效的除去懸浮雜質(zhì)使水澄清的過程，常用的濾料有石英砂，活性炭，陶粒等，主要用于水處理除濁，軟化水，純水的前級預(yù)處理等，出水濁度可達3度以下。
4.2 工藝流程說明
造酒廢水由收集管網(wǎng)收集，自流進入格柵井，在格柵井內(nèi)設(shè)置人工格柵一個，隔除大的懸浮物及雜質(zhì)，污水自流進調(diào)節(jié)池，由調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水量和均化水質(zhì)后。再由水泵提升進入厭氧反應(yīng)器，在缺氧的條件下，通過厭氧微生物將復(fù)雜的有機物分解成簡單、穩(wěn)定的有機物和無機物，大大降低污水中污染有機物的濃度，給后續(xù)工藝減輕負荷，保證出水質(zhì)量。污水經(jīng)過厭氧處理后自流進入中間水池，中間水池中污水由提升泵提升
進入氣浮沉淀一體機，在該設(shè)備內(nèi)，通過加藥進行絮凝反應(yīng)，污水中大部分有機污染物絮凝成團，在微小氣泡黏附下，比重較輕的有機物上浮到液面，通過刮渣系統(tǒng)刮出至污泥池，主要去除懸浮有機物，比重較重的絮凝有機物慢慢沉降至設(shè)備底部椎體，通過排泥口排出至污泥池。污泥池中污泥集中進入板框壓濾機壓成泥餅外運處理。設(shè)備內(nèi)上清液自流進入緩沖池，緩沖池中污水由提升泵提升進入A/O單元（地埋式一體化設(shè)備），污水在該設(shè)備中經(jīng)過缺氧、生物接觸氧化、沉淀等處理過程，降低水中各項有機物指標，使水質(zhì)得到更深度的凈化，最后進入多介質(zhì)過濾器，經(jīng)過陶粒的過濾截留，及活性炭的吸附作用，使水中大的污染物得到截留，出水達標排放。一體化設(shè)備中沉淀池產(chǎn)生的沉淀污泥通過氣提方式輸送至一體化設(shè)備中的濃縮污泥池內(nèi)，污泥在濃縮污泥池中濃縮沉降并硝化，濃縮污泥定期（半年左右一次）由吸糞車定期抽吸外運。
五、 工藝設(shè)計參數(shù)及設(shè)備參數(shù)
5.1格柵井
主要構(gòu)筑物
數(shù)量：1座
單座尺寸：1.0m×1.0m×1.5 m
主要設(shè)備
1.人工格柵
規(guī)格型號：500×500mm，柵隙5mm。
5.2調(diào)節(jié)池
主要構(gòu)筑物
數(shù)量：1座
單座尺寸：8.0m×5.0m×2.5 m
有效水深：2.0m
停留時間：10h
制作形式：鋼混或磚混
主要設(shè)備
1.污水泵
功率：1.5 kw
數(shù)量：1臺
5.2 UASB厭氧反應(yīng)器
主要構(gòu)筑物
數(shù)量：1座
單座尺寸：8.0×5.0×0.2m
制作形式：底部做0.2m高墊層
主要設(shè)備
1. UASB厭氧反應(yīng)器
數(shù)量：2臺
設(shè)備尺寸：Φ3.0×13.0m
5.3中間水池
主要構(gòu)筑物
數(shù)量：1座
單座尺寸：8.0m×5.0m×2.5m
有效水深：2.0m
制作形式：鋼混或磚混
主要設(shè)備
1.污水泵
功率：1.5 kw
數(shù)量：1臺
5.4氣浮沉淀一體機
主要構(gòu)筑物
數(shù)量：1座
單座尺寸： 7.0m×3.0m×0.2m
制作形式：底部做200mm高墊層
主要設(shè)備
1. 氣浮沉淀一體機
數(shù)量：1臺
設(shè)備尺寸： 4.0m×2.0m×2.8m
2.加藥設(shè)備
數(shù)量：1套
設(shè)備尺寸：1.5m×0.75m×1.8m
5.5污泥池
主要構(gòu)筑物
數(shù) 量：1座
單座尺寸：2.0m×2.0m×2.5 m
制作形式：鋼混或磚混
5.6緩沖池
主要構(gòu)筑物
數(shù)量：1座
單座尺寸：8.0m×5.0m×2.5m
有效水深：2.0m
制作形式：鋼混或磚混
主要設(shè)備
1.污水泵
功率：1.5 kw
數(shù)量：1臺
5.7地埋式一體化設(shè)備
主要構(gòu)筑物
數(shù)量：1座
單座尺寸：14.0m×8.0m×3.1m
制作形式：挖深，底部做0.2m高墊層
主要設(shè)備
1. 地埋式一體化設(shè)備
數(shù)量：2臺
設(shè)備尺寸：13.2m×3.0m×3.0m
5.8多介質(zhì)過濾器
主要構(gòu)筑物
數(shù) 量：1座
單座尺寸：3.5m×4.5m×0.2 m
制作形式：鋼混或磚混
主要設(shè)備
多介質(zhì)過濾器
數(shù)量：1臺
設(shè)備尺寸：Φ2.5m×3.5m
客服1