珠江啤酒厂梅州分厂啤酒分装生产污水处理工程工艺技术可行性分析报告.doc

珠江啤酒厂梅州分厂啤酒分装生产污水处理工程工艺技术可行性分析报告珠江啤酒厂梅州分厂啤酒分装生产污水处理工程工艺技术可行性分析报告嘉应学院啤酒分装生产污水处理中试研究课题组2005年2月珠江啤酒厂梅州分厂梅州珠江啤酒分装有限公司啤酒分装生产污水处理工程可行性分析报告项目负责人吴馥萍教授技术方案设计与可行性分析报告撰稿吴馥萍张丰如承担单位嘉应学院啤酒分装生产污水处理中试研究课题组2005年2月目录一工程背景1二设计依据及标准1三设计原则1四设计条件2五立项依据351目的意义352国内外概况353市场预测和发展趋势4六工艺技术可行性分析561研究开发内容562项目的特色和创新之处563要达到的技术经济指标及社会经济效益564采用的方法技术路线以及工艺流程665工艺装置的功能与作用766工程布置基本原则967主要处理构筑物及工艺参数9七电气与自控11八紧急状态及处理措施12九运行费用分析12十质量与服务保证13十一污水处理工程投资概算14十二附设计平面图高程图151一工程背景梅州珠江啤酒分装有限公司珠江啤酒厂梅州分厂位于梅江区内主要从事于啤酒分装生产污水主要来源于洗瓶废水污水中主要污染物有碱性洗涤剂纸浆染料浆糊残酒和其它杂质等此前该厂虽然设计有一污水处理装置但由于所采用工艺技术不合理因此该套装置一直至今天仍废弃使污水未经处理直接排入程江再流入梅江上游为了严格执行国家有关环保法规保护人民健康建设生态梅州需重新设计一套啤酒分装生产污水处理专用装置本项目课题组经现场堪察对所排出污水进行采样监测根据污水水质特点设计处理方案提出工艺技术路线写出可行性分析报告二设计依据及标准1中华人民共和国环境保护法2广东省地方标准水污染物排放限值DB44262001第二时段一级标准3污水综合排放标准GB89781996一级标准4室外排水设计手册5排水工程设计手册6业主提供的有关资料及现场采水监测报告7有关的设计规范及设计手册三设计原则1严格贯彻执行国家环境保护的有关规定确保出水各项指标达到设计要求达到或优于排放标准2尽量采用功能可靠运行稳定操作简单运行管理方便的处理工艺技术以达到降低建设费用和处理成本3结合工程条件和排放标准谨慎合理选择工程设计方案并尽量采用技2术先进新材料新布局以减少运行费用确保处理系统长期运行安全可靠出水稳定达标有保障4合理地解决污泥泥渣的处理问题控制好噪声以避免二次污染5尽量采用机械与自动化操作以减轻操作人员的劳动强度四设计条件1设计水量和水质根据厂方提供的资料该厂排放啤酒瓶除油去污含碱含洗涤剂污水水量平时大约300m3d峰值排放达400m3d车间每天分三班生产生产污水为连续排放其水质见下表2设计水质主要污染物pHCODCr悬浮物氨氮色度原水污染物浓度9129001100862545排放标准DB442620016940201040注以上污染物的单位除pH值外均为mgl设计处理水量为Q400m3d排放峰值按全天三班连续运行计算3水质分析洗瓶工序中使用碱性洗涤液使用一定时间后需要更换更换时直接排入下水道使得啤酒污水呈碱性当其集中排放时污水的pH值在12以上温度4565污水中的CODCr值也随之上升并持续数小时之久无疑这种高碱高温高有机物浓度的污水对生物处理装置中的微生物将是毁灭性的打击因此废碱性洗涤剂应先进行汇集中和冷却均化调节沉淀后再进行生化处理3五立项依据51目的意义珠江啤酒厂因企业上等级股票上市组建企业集团公司要求对其下属各分厂相应建立啤酒分装生产污水处理工程啤酒分装生产污水的特点是高碱度高温度高浓度有机物CODCr含量达到1100mgL以上这种三高的污水不经处理排放到地表使土壤板结盐碱化荒漠化将使良田变为不毛之地如排放入水体则使河湖水浑浊水体腐败发臭鱼虾绝迹危害人体健康使生态环境遭受严重破坏所以啤酒分装生产污水是造成环境污染的重要污染源对其污染治理是势在必行也是啤酒生产实施可持续发展的必经途径梅州市目前经济欠发达的重要原因是工业企业与经济开发的力度不够企业数量少规模小经营粗放而企业等级偏低因而所创造的经济价值和取得的利税在全省中也是偏低珠江啤酒厂梅州分厂梅州珠江啤酒分装有限公司在梅州是算是有一定影响的国有企业随着珠江啤酒总厂企业上等级股票上市组建企业集团公司对梅州的经济发展具积极促进作用本项目的立项对珠江啤酒厂梅州分厂啤酒分装生产污水处理工程建设对啤酒生产企业上等级梅州的经济建设上层次创造更多的利税具有重要意义52国内外概况随着人民生活水平的不断提高我国的啤酒工业发展迅速啤酒产量有了较大幅度的增长已成为世界五大啤酒生产国之一至目前为止全国啤酒年产量超过2500万吨居世界首位以生产1吨啤酒产生20m3废水计算则啤酒工业排放的废水量每年达到3745亿m3污染物中BOD5为186335万吨CODCr为372558万吨SS为74149万吨啤酒生产废污水处理在国内外多采用传统的活性污泥法AO法接触氧化法等处理工艺近年来国内有些单位开始研究和使用SBR法处理啤酒生产废水以及采用UASB工艺再进行后续好氧处理等4欧盟的荷兰等国利用UASB技术处理啤酒生产废水的工艺正向亚洲国家辐射啤酒生产废水主要来自冲洗水洗涤水是属于高耗水量的企业每生产1吨啤酒耗水量可从20吨到50吨其特点是高碱度高温度和高浓度有机物对土壤水体饮用水源的污染尤为严重对生态环境造成巨大破坏所以对啤酒生产废水治理是势在必行53市场预测和发展趋势2002年中国啤酒产量达到2358万吨首次登上世界第一2003年不仅产量达到2510万吨将位居第二的美国甩得更远而且消费是突破2500万吨首次超过美国成为世界最大的消费市场全国平均吨酒利润首次突破百元大关2003年以来中国啤酒业联合兼并走势强劲如华润收购钱江龙津燕京收购惠泉青啤收购甘肃农垦等这些中小啤酒厂之所以面临困境被收购兼并其主要原因就是生产工艺落后耗水量大生产污水未经处理严重污染环境使企业不能上等级因此这些企业被收购兼并就是在所必然了啤酒生产既是耗水大户同时也是污水产量大户每生产1吨啤酒产生2050m3污水全国啤酒生产污水量达3745亿m3其中污染物生化需氧量BOD5为186335万吨化学需氧量CODCr为372558万吨悬浮物SS为74149万吨这些污染物排放到水体已对全国各大水系造成严重污染对人的健康造成巨大危害对生态环境造成巨大破坏尤其地方小型啤酒厂和啤酒分装厂其生产污水一般都未经处理就排放所以对于啤酒生产的节水和污水的综合治理处理水回用的新工艺技术的需求量增大是实施啤酒工业可持续发展的必然趋势因此对啤酒生产污水处理的工艺技术研究筛选优化具有重要的经济性也是工业污染源治理的重大课题5六工艺技术可行性分析61研究开发内容针对珠江啤酒厂梅州分厂啤酒分装生产污水高碱度高温度高浓度有机物的三高特点设计降温中和调节水解厌氧接触氧化有别于传统生化处理新工艺为啤酒分装生产污水的综合治理工艺运行达标排放处理水回用提供工程工艺设计参数和可靠的技术保证重点解决的技术关键根据啤酒分装生产污水三高高碱度高温度高浓度有机物的特点进行三项技术攻关1设计制作中和反应池采用碱液分流折流混合充气搅拌工艺将高碱度pH1112的污水进行中和降低碱度2设计均化调节池采用充气调节和栅网喷淋式冷却系统将高温5265污水降至常温以使后续生物处理微生物生长繁殖3设计厌氧水解好氧接触氧化生化处理装置采用HO双膜折流厌氧水解和好氧接触氧化反应池布设软性滤料工艺将高浓度有机物CODCr1100mgL大幅度降低达到污水综合排放一级标准DB44262001CODCr62项目的特色和创新之处1碱液分流折流混合充气搅拌安全操作中和反应池的设计与施工2充气调节栅网喷淋式冷却系统克服污水处理场地狭小的创新设计3双膜HO厌氧水解好氧接触氧化有别于传统活性污泥法或SBR法的自行设计的新工艺63要达到的技术经济指标及社会经济效益要达到的技术指标mgL1化学需氧量CODCr4062五日生化需氧量BOD5203悬浮物SS204氨氮105色度406pH69社会经济效益啤酒分装生产污水经处理后污染物主要指标达到DB44262001污水综合排放一级标准为珠江啤酒厂企业上等级股票上市组建企业集团公司提供必要的条件保证收到预期的社会经济环境效益64采用的方法技术路线以及工艺流程采用的工艺方法根据珠江啤酒厂梅州分厂啤酒分装生产排放污水水质三高高碱度高温度高浓度有机物的特点设计降温中和调节厌氧水解好氧接触氧化有别于传统生化处理工艺中和反应池采用碱液分流折流混合充气搅拌工艺将高碱度pH1112污水降至pH69均化调节池采用充气调节栅网喷淋冷却系统将高温度5265降至常温2530以使后续生化处理微生物得到正常生长繁殖厌氧水解好氧接触氧化池采用HO双膜折流厌氧水解好氧接触氧化反应池布设尼龙花瓣型软性滤料工艺将高浓度有机物CODCr9001100mgL大幅度降低至CODCr40mgL达到DB44262001一级排放标准设计污泥浓缩处理装置使污泥得到处理后作肥料达到无害化工艺流程啤酒分装污水回转式格栅反应池均化调节池喷淋冷却水解厌氧池好氧接触氧化池处理水回用或排放清水贮水池砂虑池污泥浓缩外运加酸中和回流水765工艺装置的功能与作用A格栅格栅用于前处理截留污水中纸屑纤维和其它较大的废弃物和漂浮物防止水泵管道以及处理设备的堵塞采用回转式机械细格栅格栅宽度800mm格栅间距610mmB反应池碱液分流分段中和设计折流式混合反应池充气搅拌装置用H2SO4调节pH值用量计算平时按照pH11计算每立方废水需浓H2SO4为059849gm3若汇集碱液为80m3则所需密度18498的浓H2SO4的用量为3920g所以每中和80m3碱液需浓H2SO4用量为21L次加药泵选型为67Lmin大洗时pH11此时启动备用加药泵加大投药量C均化调节池因考虑到处理场地面积小采用增大有效容积来提高处理能力用提升泵Q20m3h将污水从格栅池中提升到栅网式喷淋冷却系统大容积的均化调节池为排放污水水质水量波动大以及生产的间断性而设计其作用提高污水的可处理性减少在生化处理过程中可能产生的冲击负荷对微生物有毒的物质可以得到稀释短期排放出的高温污水还可以得到降温处理使pH值保持稳定减少了由于调节pH值所需的酸量当处理设备发生故障时可以起到临时的事故贮水池的作用当停止生产时可以为后续生化处理提供延续水源D折流式厌氧水解池厌氧处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物包括专性兼性微生物的作用将污水中的各种复杂的大分子不溶性有机物分解转化成小分子可溶性有8机物如乙酸和其它有机酸提高废水的可生化性厌氧生物处理是一个复杂的生物化学过程依靠主要几个类群的细菌即水解产酸细菌产氢产乙酸细菌的联合作用厌氧生物处理的影响因素有温度pH值有机负荷搅拌和混合污水的营养物质有毒物质等在厌氧滤池中微生物附着于填料的表面生长当污水通过填料层时在填料表面的厌氧生物膜作用下污水中的有机物被降解本工艺采用折流式厌氧滤池其特点为由于填料为微生物附着生长提供了较大的表面积滤池中的微生物量较高因而可承受的有机容积负荷高COD容积负荷为216kgm3d而耐冲击负荷能力强污水与生物膜两相接触面大强化了传质过程因而有机物去除速度快微生物以固着生长为主不易流失不需污泥回流与搅拌装置启动或停止运行后再运行时间短为间歇式生产所选E好氧接触氧化池好氧接触氧化池的主要功能是进一步降解小分子有机物使COD降解达标并使氨氮硝化达到排放标准采用曝气式生物滤池内设置填料填料表面上长满生物膜污水与生物膜接触过程中水中的有机物被微生物吸附氧化分解和转化为新的生物膜接触氧化法其主要优点如下填料表面全为微生物所布满形成生物膜的主体结构加上充沛的有机物和溶解氧适宜微生物栖息繁殖在生物膜上能够形成稳定的微生物群生物相浓度比活性污泥法高在相同的进水负荷下可缩短系列化降解时间从而减少池体体积节省土建成本在曝气的作用下生物膜表面氧的浓度高有利于保持生物膜的活性提高氧的利用率对冲击负荷有较强的适应能力在间歇运行条件下仍有保持良好的处9理效果对排水不均匀的污水更具有实际意义操作简单运行方便易于维护管理无需污泥回流不产生污泥膨胀现象F砂滤池砂滤池是废水处理最基本的构筑物通过过滤介质如石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮物等杂质从而使水质获得澄清的过程特别是能有效地去除一般重力沉淀池不能去除的悬浮物对CODBOD亦有一定程度的去除效果66工程布置基本原则污水处理系统主要构筑物包括中和反应池栅网式喷淋冷却装置厌氧水解池好氧接触氧化池砂滤池污泥浓缩池清水池由于场地限制在满足工艺流程畅通的条件下使污水处理站的平面布置紧凑合理水流顺畅气路水路泥路电路布局清晰工艺流程布局合理力求与厂区周围环境协调统一充分结合利用地形地质及水文等条件构筑物选择合理的结构类型力求经济合理主要污染物排放标准按照DB44262001一级标准规定的要求67主要处理构筑物及工艺参数671格栅回转式机械细格栅配套设施提升泵2台流量20m3h扬程15m功率3kw一用一备配有自吸系统672中和反应池一座规格LB50001500有效水深He3000mm有效容积V225m3反应时间13h配套设施计量泵鼓风搅拌装置673均化调节池一座10规格LBH870047004500mm有效水深He4200mm停留时间1h674厌氧水解池一座规格LBH870030004500mm有效水深He3900mm水力停留时间6h出水堰负荷1530Lsm最大上升流速Vmax12mhBOD负荷01kgBOD5m3滤料d配套设施尼龙花瓣型填料675好氧接触氧化池一座规格LBH870050004500mm有效水深He3600mm水力停留时间95h溶解氧DO34mgL曝气量180m3h气水比11m3m3BOD负荷018kgBOD5m3滤料d配套设施尼龙花瓣型填料橡胶膜盘式曝气器676砂滤池原污泥浓缩池改造一座规格1500mm有效水深He2500mm有效总容积V44m3工艺参数滤速3mh滤层厚度900mm底层铺碎石块上层石英砂配套设施布水装置空压机1台75KW677污泥浓缩池原三个好氧接触氧化池改造规格2000mm3有效水深He3700mm11工艺参数重力浓缩自然干化配套设施污泥泵1台678硫酸稀释池一座规格LBH250025001500mm置于碱液池之上耐酸碱材料679清水池一座规格LBH250025001500mm配套设施管道泵1台20m3h扬程30m功率3KW七电气与自控1设计依据1工艺专业提供的电气设计要求及建设单位提供的有关电气设计资料2工业与民用供电系统设计规范GBJ52833低压配电装置及线路设计规范GBJ54834工业与民用通用设备电力装置设计规范GBJ55835建筑防雷设计规范GBJ57836工业与民用电力装置接地设计规范GBJ65832设计范围污水处理站的动力配电照明配电防雷接地系统自动控制系统3供电设计1供电电源为0380V50Hz由建设单位低压配电所引至污水处理站配电柜负荷等级为三级2污水处理站配电系统采用三相五线制单相配电为三线制4动力配电及电缆敷设1污水处理站设1台GCL型配电柜分别给各动力设备供电2电力电缆选用VV型控制电缆选用KVV型经电缆沟或穿管敷设12需直埋的电力电缆或控制电缆用VV22或KVVP型5照明配电由配电柜提供0220V电源作室内外照明电源用BVV电线经难燃塑料线槽沿墙明敷6接地与防雷1利用建筑物的基础钢筋作自然接地体或安装人工接地极接地电阻应小于10欧姆2建筑物用避雷带和短避雷计作防雷保护7测量及控制系统本工程须在地面上的配电间内设置一总电箱控制整个污水处理的电气按电气要求运行设备设置有过流过载断相短路保护故障自动切换并声光报警等自动化设施运行可靠使用寿命长八紧急状态及处理措施在进行设备维护或正常检修时应启用备用系统进行工作以保证处理系统的正常运行对于水量突然大规模增大或水质明显恶化的情况则应酌情调整中和药剂投加量以使污水处理系统正常运转保证出水水质达标当生产车间长期停止生产时关闭清水池出水阀启动清水回流泵使系统进入自循环阶段如停产时间过长可以考虑向系统投加微生物生长所需的营养成分九运行费用分析1废水站运行电气费用废水站运行总电耗是21kWh电价按050元度计每天连续处理24小13时则吨水处理电费是212405063元吨废水2人工费整个污水处理厂约需3人月平均工资按500元月人计则每吨水处理人工费是5003304000125元吨水3药品费浓度为98硫酸按700元吨计每吨水处理药品费按005元计4总计运行费用为0630125005069元吨废水十质量与服务保证为保证质量及工程后服务工艺技术设计和工程施工单位必须作出如下承诺1采用经中试运行考验的成熟工艺做到工艺布置合理运行可靠2在保证质量的条件下控制工程投资最低占地面积最小3保证选用设备运行可靠操作简单所选择购置的设备配件及电控元件采用成熟名牌产品4改造和施工安装严格执行双方协商后确定的进度计划如无其他原因拖延进度需受处罚5工程全过程应有工程技术人员在现场配合6厂方对工程提出的问题和建议在不超过24小时内组织有关人员研究解决并给以答复7工程完成后设计和施工单位应向业主进行技术交底并免费培训操作工人8工艺技术设计和工程施工单位经政府或上级主管部门按公平公正公开招标后中标单位与业主签订正式合同书并按合同法中规定双方履行职责与责任14十一污水处理工程投资概算序号名称数量单价万元总价万元备注1格栅池1座015015污水泵2台040850QW15222220m3h22KW一备一用2反应池1台2525监测装置曝气搅拌装置加药装置2台051JM5000116075KW一备一用3均化集水池1座0505重新设计栅网喷淋降温装置1式7272RC80A15KW鼓风机橡胶膜曝气管污水泵2台040850QW15222220m3h22KW一备一用4硫酸稀释池1座0808原污泥池改造而成内衫耐酸瓷5厌氧缓冲池1座8585钢结构内衫沥青防腐61厌氧池1座9595膜式厌氧尼龙花瓣型填料2厌氧池1座35105改装使用膜式厌氧尼龙花瓣型填料7接触曝气池1座8686折流式盘膜式曝气头鼓风曝气机2台36RC80A一备一用15KW8砂滤池1座3838原污泥池改造污泥泵1台045045污泥回流9清水池1座025025重新设计检修更新清水回流泵1台040450QW15222220m3h22KW停产时使用10管道管件1批282811电气自控1批212112小计6665万元1513设计费125333万元14运输管理费安装调试费1215999万元15合计12147997万元说明1以上报价未包含工程验收监测费税价2工程建设费是由业主自行筹集本概算提供业主参考十二附设计平面图高程图