玉米釀酒廢液處理可行性方案
一、 概況：（添加）
二、 生產工藝及廢水來源：
現今國內釀酒行業以糖質原料和淀粉原料發酵為主，由于糖質原料產生的廢液COD高（可達150gCOD/L）且加上含有高濃度SO42-處理非常困難，一次性投資也很大。所以原先以糖質釀酒的工廠現大都改為淀粉原料生產，淀粉原料一般有玉米、高梁和薯干。五糧液分廠采用玉米為主原料，特把生產工藝簡短列附如下：
玉米廢水主要污染源為發酵液蒸餾后的殘余液體，其成份復雜。COD、BOD、SS含量極高，水溫很高，且PH呈酸性，屬于非常難處理水的一種。至于生產工藝中產生其他的廢水（如生活污水，冷卻水）可作為蒸餾廢液的稀釋劑用，其本身污染并不高，由于國內釀酒行業生產工藝傳統，生產一噸食用酒精，大約產生12-15m3的廢液。有機物含量如此高，且排放量大的廢水若不加以治理，勢必引起周圍生態系統的癱瘓。
三、 原水水量、水質：
由甲方提供數據，日設計水量為1500t/d加上保險系數，小時設計水量為75t/d。
原水COD=40000-50000mg/L
BOD=20000-30000mg/L
PH=3-5
SS=20000-30000mg/L
水溫T=65℃
由于廠方原來有一個預質池，降低了一部分水溫，對后續處理工藝很有利。
四、 執行標準：
本設計執行中華人民共和國國家標準之《污水綜合排放標準》一級標準：
COD≤100mg/L BOD≤30mg/L
SS≤70mg/L 色度≤50
PH=6-9
五、 設計依據：
1. 甲方提供基礎資料；
2. 《環保工程手冊》（水污染防治卷）；
3. 《給排水設計手冊》（每六、九分冊）；
4. 公司UASB、EGSB設計技術；
5. 其它設備廠家相關設備選型樣本；
6. 土建電氣配套相關設計手冊。
六、 設計原則：
1. 由于原水水質復雜、流量大，尋找合適的工藝組合，使出水保證達標，是應該最先保證的原則；
2. 最大限度利用當地已有基礎設施，減少一次性投資；
3. 工藝銜接緊湊，具有連貫性，模塊性；
4. 技術具有先進性，成熟性；
5. 設備選型合理，采用進口與國產接合，尋找性價比最高的設備；
6. 設計安裝周期短；
7. 運行費用低，能回收利用能源，彌補運行過程中消耗的藥劑費、電費、人工費以及設備折舊費和土建折舊費。
七、 設計范圍：
本方案設計包括從原水預質池出水進入設計工藝系統起至工藝最后出水排放口止，整個工藝系統過程中的工藝、土建、電氣、安裝、調試、設備選型、投資估算。
八、 工藝流程：
工藝概況：
我們發現原水BOD、COD比值高，可生化性很好，應采取以生物處理為核心的處理工藝。
生物處理包括厭氧和好氧處理。厭氧由于其不耗能，污泥產量少，進水負荷高，允許進水濃度高，且能回收大量能源，在現今污水處理行業里應用非常迅速。尤其與好氧聯合處理
難降解有機廢水，高濃度有機廢水已是公認最有前途的處理工藝。但厭氧本身出水不能達標，需要接后續物化或生物處理工藝，加上各公司厭氧技術封鎖，實際處理效率非常好的
高效厭氧反應器并不多見。厭氧技術里被公認最有前途的反應器為Lettinga于70年代發明的UASB（上流式厭氧污泥反應器）和由此發展起來的EGSB（膨脹式顆粒污泥反應器）。我公司和某大學合作開發的UASB和EGSB已多次成功應用于國內發酵行業的污水處理，最高進水濃度達120gCOD/L，處理負荷在25kgCOD/m3.d情況，COD穩定去除達90%以上，回用沼氣用于全廠的供熱，每天產生沼氣量相當于8t標準煤的產熱量，為全廠節約大量能源。此項厭氧技術是去除釀酒蒸餾廢液大部分COD的有效保證。
好氧技術由于出水水質滿足達標排放要求，效果穩定，是各種廢水處理中應用最多的二級處理工藝。好氧發展至今包括活性污泥和生物膜法，活性污泥至今應用最為廣泛的為SBR和氧化溝技術。SBR由于其采用時間的序列對進水COD緩沖能力大，抗沖擊負荷高，可通過對泥水比的調整，容許普通好氧不能允許的進液濃度；氧化溝技術以其獨有的脫N除P工藝在大型城市生活污水里應用十分廣泛，但在工業廢水（尤其高濃度工業廢水）里尚且少見。生物膜法首推淹沒式生物濾池（生物接觸氧化），由于其實現了生物固定技術極大提高了污泥停留時間，增加生物量，且不會發生污泥膨脹問題，已是目前和SBR同樣廣泛應用的處理工藝之一。
另外原水中SS 含量也很高（2-3%），相當于城市污水處理廠濃縮污泥含固量，若不加以處理，直接進入厭氧處理系統，會造成假的高生物量現象，長時間運行會導致整個處理工藝的最終失敗。去除如此高SS用傳統的加藥氣浮或沉淀已顯得有些無能為力，現今有幾種特殊的方法來處理它。一為離心分離，利用離心分離機高速旋轉使污泥濃縮而去除，但此種方法耗能高，且微小懸浮性固體去除率很低，實踐證明不是最為理想的辦法。通過試驗發現用污泥處理的帶式壓濾機和板框壓濾機用于去除SS效果非常理想，但二者相比之下，由于帶壓機在工作時跑泥，有漏點，在幾個實際工程的比較中，采用板框壓濾機最為理想。通過造粒機和板框壓濾機后，SS級降低80%，COD能降低50%，溶解性固體能降低90%。
在釀酒工藝糖化單元中產生大量色素，使最終出水色度成為一大難題，去除色度方法很多，但就其一次性投資和去除效果而言，推薦三種處理方法。加藥脫色氣浮，臭氧氧化以及最新的膜處理技術，加藥脫色氣浮投資較其他兩種省，但由于需要優秀的脫色絮凝劑，運行費用很高，臭氧氧化效果穩定時對不生物降解COD去除率也有高，是一種新型的處理單元，但一直因為其設備使用穩定性和價格原因一直未能得到有效推廣。膜處理用于工業廢水是最近幾年發展起來的，由于它是一種微孔徑機械過濾，所以對去除色度和COD有著其他工藝不可比擬的優勢。但由于膜本身易被污染的原因一直未能真正得到有效推廣。現我公司經過中試以及其他水處理行業實踐，可采用錯流操作，外壓式中空纖維超濾膜處理。采用不易降解聚砜膜，允許通過分子量為6000。
工藝改進：
針對各種處理單元的特點，對各工藝單元作出如下改進：
在厭氧出水末端設置單元氣浮裝置，去除厭氧浮渣和一些微生物殘體。為了降低好氧進水水溫，采用最后處理單元回流稀釋辦法，并且在厭氧末端氣浮出水后，混合酒廠其他低濃度水一齊進入好氧池。
好氧池集中SBR和生物接觸氧化二者優點，采用生物聯合處理工藝，池體采用CASS工藝。但在CASS池前端吸附池內設置YCT彈性填料，在主曝氣池前端也設置20%YCT彈性填料，主曝氣池內為了提高生物濃度和生物活性，投加1g/t的GAC（粉未狀活性炭）和2PPm FeCL3。
工藝最終選擇：
綜合所述，我公司推薦采用如下工藝流程：
工藝說明:
1.預質池：降溫，調PH值，增加污水中堿度含量，池體利舊。
新增設施： 鼓風機兩臺，型號SSR-125A/30KW，穿孔直通管若干（與調節池共用一臺風機，另一臺風機備用），堿液投加系統一套，規格Φ1200*1500，經離子濃度核算符合厭氧進液Ca2+濃度，故堿液選擇Ca（OH）25%溶液。螺桿泵一臺，型號CSO3，揚程30m。
攪拌機：TU-40N（臺灣）
2.造粒機：污泥混合，破壞膠體雙電子層。
尺寸：Φ2500*3800
配套設施：框式攪拌機LJF-1700
溶藥箱：Φ1500*1200
配套攪拌機：TU-50N 2臺
螺桿泵一臺：型號CS03 揚程30m
投加量：3PPM PAM
配液濃度：1‰
小時投加量：225L
池體結構：δ5鋼板（A3鋼）
3.廂式壓濾機：去除大部分懸浮物和部分COD 溶解性固體，使SS達到厭氧進水要求。
型號：XAZG450/1500
配套輔助設施：拉板系統，曲張系統，振打系統，接液系統，PC控制（杭州）
4.調節池：調節水溫
建筑尺寸：10000*10000*5000mm3
配套設施：與預質池共用一套鼓風通氣攪拌系統
在線式溫度檢測儀，型號：XMTB
在線式PH計。
5.添加劑投加系統：給溶液投加厭氧微生物必要的無機營養物，增加生物活性。
系統包含：溶藥箱一個，規格Φ1200*1000
攪拌機一臺，TU-30N
計量泵一臺，B133Y出水壓力3.5kg(美國米頓羅),最大流量17L/h 最小0.085L/h(液壓調沖程式)。
6.一級EGSB：一級厭氧膨脹式顆粒污泥反應器，處理工藝的核心單元。
有效容積：1800m3
容積負荷：15kgCOD/m3.d
建筑尺寸：Φ1400*1500
池體結構：δ5鋼板（A3鋼）
配套設施：三相分離器一套，布水系統一套，集氣系統一套，排泥系統一套（含污泥液位控制儀），出水系統一套，回流系統一套，取樣監控系統一套。
7.二級EGSB：二級厭氧膨脹式顆粒污泥反應器
有效容積：1000m3
容積負荷：10kgCOD/m3.d
建筑尺寸：Φ1400*1200
池體結構：δ5鋼板（A3鋼）
配套設施：三相分離器一套，布水系統一套，集氣系統一套，排泥系統一套，出水系統一套，回流系統一套，取樣監控系統一套。
8.溶氣氣浮：分離厭氧出水微生物殘體
型號：YF-80
小時處理水量80m3/h
功率：7.5KW+0.55KW
9.CASS池：好氧二級處理，去除水中剩余大部分COD
有效容積：1600m3
MLSS：4500mg/L （池內投加1g/L GAC）
污泥負荷：0.5kgCOD/kgMLSS.d
建筑尺寸：5000*16000*5500四組
吸附區尺寸：5000*1500*5500四組
配套設施：射流器 ZF-20 128個 單個服務面積2.5m2
立式污水泵：100WLB45-23-7.5 18臺（二臺備用）
一臺帶8個射流器
潛水曝氣機：QSP-2.2(自制) 8臺
潷水器：ZF-200 4套
填料：200m3 FCT立體彈性填料
10.集水池：供水泵取水用
有效容積：280m3
建筑尺寸：7000*8000*5500mm3
池體結構：鋼筋砼
配套設施：潛污泵WQK85-15-7.5三臺（兩用一備）功率7.5KW
11.加藥脫色氣浮裝置：進行脫色，COD深度處理
型號：YF-80 兩臺 7.5+0.55KW
配套設施： 溶藥桶：Φ1500*1200 四個
攪拌機：TU-50N 四臺
螺桿泵：CSO3 兩臺
投加類型：聚合氯化鋁溶液配比10%濃度
小時投加量：375L
ST陽離子普立清：溶液配比1‰
小時投加量：450L
12.污泥濃縮池：進行污泥濃縮
建筑尺寸：5000*8000*5500
池體結構：鋼筋砼
配套設施：污泥泵 CV-15-50 一臺 功率1.5KW
流量12m3 揚程15m
13.沼氣處理系統：凈化沼氣、儲存沼氣用。
設施包含：水封罐Φ800*5000mm3,兩端圓頂封頭
配壓力表、放氣閥、排空閥、進水管
數量：兩個
脫水器Φ1000*1500
數量： 1個
貯氣柜: Φ12000*5000 mm3 δ3 .A3剛， 內外加強級防腐
外設排氣管、壓力傳感器、自動點火器、排氣閥、進水管、檢修孔等。
九、 效果分析：
處理單元 水 質 去除率% 備注
進 水 出 水
CODmg/L SSmg/L PH 水溫℃ CODmg/L SSmg/L PH 水溫℃ COD SS
壓 濾機 4000-5000 2000 6-9 60 2000-25000 2000 6-9 60 50 90
兩 級厭 氧 2000-25000 2000 6-9 55 1200-2000 500 6-9 54 92% 75%
CASS 1000-2000 100 6-9 30 500-1000 ＜50 6-9 20 50% 50%
兩點加藥+氣浮 500-1000 ＜50 6-9 20 50-100 ＜50 6-9 20 90% 80% 色度同時達標
十、 投資估算：
1. 設備投資：
單位：萬元
序號 名 稱 型號及規格 單位 數量 單 價 合 計 備 注
1 羅茨鼓風機 SSR-150/30KW 臺 2 63990.00 127980.00 含電機
2 加藥設備 JY-1500 套 4 32000.00 128000.00 雙罐雙攪拌
3 JY=1200 套 1 27000.00 27000.00
4 廂式壓濾機 XAZG450/1500 臺 2 857890.00 1715780.00 含附屬設施
5 造粒機 φ 2500*3800 套 1 23000.00 23000.0
6 潛污泵 CP3152MT432 臺 3 41841.00 125523.00 瑞典飛力
7 WQK85-15-7.5 臺 3 8300.00 74900.00
8 立式污水泵 100WLB45-23-7.5 臺 18 7900.00 142200.00
9 溶氣氣浮 YF-80 套 3 250000.00 750000.00
10 一級EGSB φ14000*15000 套 1 110000.00 110000.00 含罐體三相分離器,布水器,污泥界面控制儀.
11 二級EGSB φ14000*12000 套 1 990000.00 990000.00
12 射流器 ZT-20 個 128 3000.00 384000.00
13 潛污泵 CV15-50 臺 2 4400.00 8800.00 臺 灣
14 PH在線監測儀 SENSONIX 套 1 6800.00 6800.00 日 本
15 溫度在線監測儀 XMTB 套 1 3200.00 3200.00 合 資
16 COD在線自動檢測儀 XMT-500 套 1 110000.00 110000.00 北 京
17 實驗波儀器 89000.00 89000.00 含藥劑
18 超聲波流量計 GCSB-125 臺 1 32000.00 32000.00
19 水封罐 φ800*5000 套 2 5500.00 11000.00
20 脫水器 φ1000*1500 套 2 13000.00 26000.00
21 貯氣柜 φ12000*5000 套 1 320000.00 320000.00
22 小 計 6145183.00
23 安裝調試費 15% 921777.00
24 利 稅 12.7% 780438.00
25 其 他 運輸、監測 5% 92178.00
26 設 計 3% 184355.00
27 總 計 8123931.00
2. 土建投資：
單位：元
序號 構筑物名稱 規 格 池 容 單 價 合 計 備 注
1 調節池 1 0000*10000*5000 500 m3 800.00 400000.00
2 CASS池 4*15000*16000*5500 1760 m3 800.00 1408000.00
3 泵房、風機房 25000*4000 100m2 400.00 40000.00 單層
化驗間、休息室 15000*4000 120 m2 600.00 72000.00 雙層
5 壓濾機房 15000*12000 180 m2 400.00 72000.00 單層
6 總 計 1992000.00
一次性總投資費用：人民幣（￥10115931.00）
十一、 工程調試：
整個工藝系統調試核心包括厭氧的正常啟動、好氧的正常啟動。由于加藥系統啟動時間短，不存在工藝上運行的困難。故在此對厭氧和好氧啟動作出如下建議：
厭氧污泥按12-20kgTS/m3接種，種泥主要來源于生活消化污泥。由于同是厭氧狀態下污泥，馴化周期相對縮短，接種完畢后開始馴化。接種5天以內不進原液，使用10%原液浸泡，
待污泥開始產氣至產生量逐漸增大后，開始按0.5-1.5kgCOD/m3.d負荷進液，此階段由于沼氣攪拌作用和水力負荷增加會滲出一些稀小污泥，此污泥不回流，通過氣浮予以去除。在
超過5kgCOD/m3.d后，已1kgCOD/m3.d梯度逐漸增加負荷直至設計負荷為止，上面所述都以一級EGSB為參照，二級EBSB隨一級EGSB負荷增加而相應增加。整個正常啟動周期大約在
120-180天左右，厭氧啟動時應隨時監測進出水水質和運行工況，應嚴格監測數據包括VFA含量（ 揮發性脂肪酸），進出水COD、SS、進水PH、堿度、水溫。在整個厭氧啟動過程中
保持添加劑的穩定投加。
CASS啟動同樣包括污泥接種和馴化問題，污泥用消化壓干污泥接種，按3000mg/L投加，投加種泥后，進入稀釋原液，曝氣48小時，在此期間停止進水，之后隨厭氧負荷增加而相應
增加其負荷。在負荷增加到設計負荷一半時，加入1g/L的GAC，正常運轉曝氣。負荷達到設計負荷時按3PPm投加FeCL3，增加生物活性和污泥沉降性。
十二、 運行管理：
整個污水處理廠配備管理人員一（要求給排水專業或環保工程專業），工作人員四名，實行四人三班制。
管理人員負責整個工藝的運行工況檢查，處理一些工藝上常見的問題，對工藝改進提出建議并對工藝定期作出統計，呈報廠領導，同時負責處理站的安全行政問題。
工作人員負責檢查設備的正常運轉情況，化驗進出水質，對化驗結果作好記錄，交給管理人員，并協助檢修人員檢修等。
十三、 電氣條件：
a. 控制：
所有提升泵均設自動和手動控制，自動由液位計自動控制，高點開，低點停。加藥泵由加藥桶底磁敏開關作保護控制。檢測系統包括PH自動監控計，溫度自動監控計，隨時監測厭
氧進出水PH、水溫。氣浮機都設自動刮泥機，整個工藝系統原則上設成全自動控制。
整個電氣采用二級電路控制，二級由單片機提供控制信號。
b. 照明：
整個污水處理 設廣照型工廠燈兩個，每個設備房及化驗間、休息間采用日光燈照明。
十四、 土建結構：
由于南方地質條件較好，地基承重能力按15t/m2設計，鋼筋砼池底要求開槽到均質土層或巖層，然后回填C10素砼至工藝設計標高為止。外池墻采用厚250鋼筋砼墻，抗滲標號S8，
內作五層鋼性防水處理，外墻刷冷底油兩道。池內墻采用厚200鋼筋砼墻，抗滲標號S6，兩面均作五層鋼性防水處理。工藝中調節池、CASS池、集水井均采用鋼筋砼式。
兩級EGSB采用δ8 A3鋼板，焊接結構（雙面焊），外壁要求作加強級防腐（三油兩氈），外壁采用玻璃巖棉作保溫層，地面要求素砼填層大于800，鋼筋砼底板200。鋼板內壁間隔
1.5m作補強圈和支撐筋。
氣浮設備、鼓風機、水泵按同一基礎層做法，采用200 素砼外加100鋼筋砼做基礎。所有設備房采用370磚混墻，四角設500*500鋼筋砼支撐。
路面按過5噸汽車設計，路面廠房以及處理構筑物以外的空地做草坪綠化。
所有構筑物單元（無論地上、地下）均應設鋼爬梯，結構采用100 槽鋼、δ3花紋板和DN19焊接鋼管構成，要求按同時承載五人設計，保險系數取8。
十五、 設備選型：
為了保證工藝的正常運轉和良好實施，必須保證輔助設施（如動力設備、監測設備、控制設備）的良好運轉。
動力設備選擇原則：采用國內和進口相接合原則，如動力核心部件，潛污泵采用進口設備，就目前國內潛污泵應用性價比實際情況推薦選擇臺產日本川本集團禾豐水泵。
管道泵由于目前技術比較成熟，出現故障機會較小，合乎使用要求，采用上海東方水泵廠水泵。
風機采用中日合資山東章幌SSR羅茨鼓風機。監測設備，均采用進口合資產品。控制設備以進口設備產品為主，選用法國施耐德公司 電器元件。
實驗精密儀器選用進口產品，玻璃儀器選用北京玻璃集團產品。
十六、 運行費用及經濟效益分析：
a .運行費用：
1 .電費：
序號 名 稱 裝機容量 備用容量
1 水 泵 180KW 45KW
2 風 機 30KW 30KW
3 氣 浮 12.5KW
4 壓濾機 60KW
5 其 他 10KW 10KW
6 合 計 292.5KW 85KW
日運行電量：4572KWH 按每度電0.4元收費，合計噸水運行費用
Y1=
2.人工費：
按工作人員800元/月，管理人員1200元/月合計
Y2=
3.藥劑費：
絮凝劑按250mg/L投加，助凝劑按3mg/L投加，加上厭氧水質調節添加劑合計：Y3=1.16元/噸
總費用合計：W=Y1+Y2+Y3=2.48元/噸
b.能源回收效益：
沼氣回收：
按厭氧去除每公斤COD 產生0.3m3沼氣相當于0.35公斤標準煤計算，日產沼氣為0.3*120g/L*1500m3/d=8100m3沼氣，相當于8噸標準煤。
按每噸標準煤220元計算，每天節約能源費8*220=1760元
C.實際凈運行費用：
W1=Y1+Y2+Y3-
十七、 工藝總結：
此工藝核心單元為獨特的廂式壓濾機前期處理單元、專利設計的厭氧處理單元EGSB中間處理單元，結合生物接觸氧化和SBR共同優點的聯合處理工藝后期處理單元以及兩點加藥微氣
泡溶氣氣浮深度處理單元。四個核心處理單元的前后有效結合，給廢水達標排放提供有力的保障。
該工藝系統能最大限度回用能源，壓濾機濾餅回用作飼料，沼氣回用燒鍋爐，使運行費用降到最低。
十八、 其他說明：
本方案僅為可行性方案，實際具體施工時應就現場情況作相應更改。
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