玉米酿酒废液处理可行性方案
一、 概况：（添加）
二、 生产工艺及废水来源：
现今国内酿酒行业以糖质原料和淀粉原料发酵为主，由于糖质原料产生的废液COD高（可达150gCOD/L）且加上含有高浓度SO42-处理非常困难，一次性投资也很大。所以原先以糖质酿酒的工厂现大都改为淀粉原料生产，淀粉原料一般有玉米、高梁和薯干。五粮液分厂采用玉米为主原料，特把生产工艺简短列附如下：
玉米废水主要污染源为发酵液蒸馏后的残余液体，其成份复杂。COD、BOD、SS含量极高，水温很高，且PH呈酸性，属于非常难处理水的一种。至于生产工艺中产生其他的废水（如生活污水，冷却水）可作为蒸馏废液的稀释剂用，其本身污染并不高，由于国内酿酒行业生产工艺传统，生产一吨食用酒精，大约产生12-15m3的废液。有机物含量如此高，且排放量大的废水若不加以治理，势必引起周围生态系统的瘫痪。
三、 原水水量、水质：
由甲方提供数据，日设计水量为1500t/d加上保险系数，小时设计水量为75t/d。
原水COD=40000-50000mg/L
BOD=20000-30000mg/L
PH=3-5
SS=20000-30000mg/L
水温T=65℃
由于厂方原来有一个预质池，降低了一部分水温，对后续处理工艺很有利。
四、 执行标准：
本设计执行中华人民共和国国家标准之《污水综合排放标准》一级标准：
COD≤100mg/L BOD≤30mg/L
SS≤70mg/L 色度≤50
PH=6-9
五、 设计依据：
1. 甲方提供基础资料；
2. 《环保工程手册》（水污染防治卷）；
3. 《给排水设计手册》（每六、九分册）；
4. 公司UASB、EGSB设计技术；
5. 其它设备厂家相关设备选型样本；
6. 土建电气配套相关设计手册。
六、 设计原则：
1. 由于原水水质复杂、流量大，寻找合适的工艺组合，使出水保证达标，是应该最先保证的原则；
2. 最大限度利用当地已有基础设施，减少一次性投资；
3. 工艺衔接紧凑，具有连贯性，模块性；
4. 技术具有先进性，成熟性；
5. 设备选型合理，采用进口与国产接合，寻找性价比最高的设备；
6. 设计安装周期短；
7. 运行费用低，能回收利用能源，弥补运行过程中消耗的药剂费、电费、人工费以及设备折旧费和土建折旧费。
七、 设计范围：
本方案设计包括从原水预质池出水进入设计工艺系统起至工艺最后出水排放口止，整个工艺系统过程中的工艺、土建、电气、安装、调试、设备选型、投资估算。
八、 工艺流程：
工艺概况：
我们发现原水BOD、COD比值高，可生化性很好，应采取以生物处理为核心的处理工艺。
生物处理包括厌氧和好氧处理。厌氧由于其不耗能，污泥产量少，进水负荷高，允许进水浓度高，且能回收大量能源，在现今污水处理行业里应用非常迅速。尤其与好氧联合处理
难降解有机废水，高浓度有机废水已是公认最有前途的处理工艺。但厌氧本身出水不能达标，需要接后续物化或生物处理工艺，加上各公司厌氧技术封锁，实际处理效率非常好的
高效厌氧反应器并不多见。厌氧技术里被公认最有前途的反应器为Lettinga于70年代发明的UASB（上流式厌氧污泥反应器）和由此发展起来的EGSB（膨胀式颗粒污泥反应器）。我公司和某大学合作开发的UASB和EGSB已多次成功应用于国内发酵行业的污水处理，最高进水浓度达120gCOD/L，处理负荷在25kgCOD/m3.d情况，COD稳定去除达90%以上，回用沼气用于全厂的供热，每天产生沼气量相当于8t标准煤的产热量，为全厂节约大量能源。此项厌氧技术是去除酿酒蒸馏废液大部分COD的有效保证。
好氧技术由于出水水质满足达标排放要求，效果稳定，是各种废水处理中应用最多的二级处理工艺。好氧发展至今包括活性污泥和生物膜法，活性污泥至今应用最为广泛的为SBR和氧化沟技术。SBR由于其采用时间的序列对进水COD缓冲能力大，抗冲击负荷高，可通过对泥水比的调整，容许普通好氧不能允许的进液浓度；氧化沟技术以其独有的脱N除P工艺在大型城市生活污水里应用十分广泛，但在工业废水（尤其高浓度工业废水）里尚且少见。生物膜法首推淹没式生物滤池（生物接触氧化），由于其实现了生物固定技术极大提高了污泥停留时间，增加生物量，且不会发生污泥膨胀问题，已是目前和SBR同样广泛应用的处理工艺之一。
另外原水中SS 含量也很高（2-3%），相当于城市污水处理厂浓缩污泥含固量，若不加以处理，直接进入厌氧处理系统，会造成假的高生物量现象，长时间运行会导致整个处理工艺的最终失败。去除如此高SS用传统的加药气浮或沉淀已显得有些无能为力，现今有几种特殊的方法来处理它。一为离心分离，利用离心分离机高速旋转使污泥浓缩而去除，但此种方法耗能高，且微小悬浮性固体去除率很低，实践证明不是最为理想的办法。通过试验发现用污泥处理的带式压滤机和板框压滤机用于去除SS效果非常理想，但二者相比之下，由于带压机在工作时跑泥，有漏点，在几个实际工程的比较中，采用板框压滤机最为理想。通过造粒机和板框压滤机后，SS级降低80%，COD能降低50%，溶解性固体能降低90%。
在酿酒工艺糖化单元中产生大量色素，使最终出水色度成为一大难题，去除色度方法很多，但就其一次性投资和去除效果而言，推荐三种处理方法。加药脱色气浮，臭氧氧化以及最新的膜处理技术，加药脱色气浮投资较其他两种省，但由于需要优秀的脱色絮凝剂，运行费用很高，臭氧氧化效果稳定时对不生物降解COD去除率也有高，是一种新型的处理单元，但一直因为其设备使用稳定性和价格原因一直未能得到有效推广。膜处理用于工业废水是最近几年发展起来的，由于它是一种微孔径机械过滤，所以对去除色度和COD有着其他工艺不可比拟的优势。但由于膜本身易被污染的原因一直未能真正得到有效推广。现我公司经过中试以及其他水处理行业实践，可采用错流操作，外压式中空纤维超滤膜处理。采用不易降解聚砜膜，允许通过分子量为6000。
工艺改进：
针对各种处理单元的特点，对各工艺单元作出如下改进：
在厌氧出水末端设置单元气浮装置，去除厌氧浮渣和一些微生物残体。为了降低好氧进水水温，采用最后处理单元回流稀释办法，并且在厌氧末端气浮出水后，混合酒厂其他低浓度水一齐进入好氧池。
好氧池集中SBR和生物接触氧化二者优点，采用生物联合处理工艺，池体采用CASS工艺。但在CASS池前端吸附池内设置YCT弹性填料，在主曝气池前端也设置20%YCT弹性填料，主曝气池内为了提高生物浓度和生物活性，投加1g/t的GAC（粉未状活性炭）和2PPm FeCL3。
工艺最终选择：
综合所述，我公司推荐采用如下工艺流程：
工艺说明:
1.预质池：降温，调PH值，增加污水中碱度含量，池体利旧。
新增设施： 鼓风机两台，型号SSR-125A/30KW，穿孔直通管若干（与调节池共用一台风机，另一台风机备用），碱液投加系统一套，规格Φ1200*1500，经离子浓度核算符合厌氧进液Ca2+浓度，故碱液选择Ca（OH）25%溶液。螺杆泵一台，型号CSO3，扬程30m。
搅拌机：TU-40N（台湾）
2.造粒机：污泥混合，破坏胶体双电子层。
尺寸：Φ2500*3800
配套设施：框式搅拌机LJF-1700
溶药箱：Φ1500*1200
配套搅拌机：TU-50N 2台
螺杆泵一台：型号CS03 扬程30m
投加量：3PPM PAM
配液浓度：1‰
小时投加量：225L
池体结构：δ5钢板（A3钢）
3.厢式压滤机：去除大部分悬浮物和部分COD 溶解性固体，使SS达到厌氧进水要求。
型号：XAZG450/1500
配套辅助设施：拉板系统，曲张系统，振打系统，接液系统，PC控制（杭州）
4.调节池：调节水温
建筑尺寸：10000*10000*5000mm3
配套设施：与预质池共用一套鼓风通气搅拌系统
在线式温度检测仪，型号：XMTB
在线式PH计。
5.添加剂投加系统：给溶液投加厌氧微生物必要的无机营养物，增加生物活性。
系统包含：溶药箱一个，规格Φ1200*1000
搅拌机一台，TU-30N
计量泵一台，B133Y出水压力3.5kg(美国米顿罗),最大流量17L/h 最小0.085L/h(液压调冲程式)。
6.一级EGSB：一级厌氧膨胀式颗粒污泥反应器，处理工艺的核心单元。
有效容积：1800m3
容积负荷：15kgCOD/m3.d
建筑尺寸：Φ1400*1500
池体结构：δ5钢板（A3钢）
配套设施：三相分离器一套，布水系统一套，集气系统一套，排泥系统一套（含污泥液位控制仪），出水系统一套，回流系统一套，取样监控系统一套。
7.二级EGSB：二级厌氧膨胀式颗粒污泥反应器
有效容积：1000m3
容积负荷：10kgCOD/m3.d
建筑尺寸：Φ1400*1200
池体结构：δ5钢板（A3钢）
配套设施：三相分离器一套，布水系统一套，集气系统一套，排泥系统一套，出水系统一套，回流系统一套，取样监控系统一套。
8.溶气气浮：分离厌氧出水微生物残体
型号：YF-80
小时处理水量80m3/h
功率：7.5KW+0.55KW
9.CASS池：好氧二级处理，去除水中剩余大部分COD
有效容积：1600m3
MLSS：4500mg/L （池内投加1g/L GAC）
污泥负荷：0.5kgCOD/kgMLSS.d
建筑尺寸：5000*16000*5500四组
吸附区尺寸：5000*1500*5500四组
配套设施：射流器 ZF-20 128个 单个服务面积2.5m2
立式污水泵：100WLB45-23-7.5 18台（二台备用）
一台带8个射流器
潜水曝气机：QSP-2.2(自制) 8台
滗水器：ZF-200 4套
填料：200m3 FCT立体弹性填料
10.集水池：供水泵取水用
有效容积：280m3
建筑尺寸：7000*8000*5500mm3
池体结构：钢筋砼
配套设施：潜污泵WQK85-15-7.5三台（两用一备）功率7.5KW
11.加药脱色气浮装置：进行脱色，COD深度处理
型号：YF-80 两台 7.5+0.55KW
配套设施： 溶药桶：Φ1500*1200 四个
搅拌机：TU-50N 四台
螺杆泵：CSO3 两台
投加类型：聚合氯化铝溶液配比10%浓度
小时投加量：375L
ST阳离子普立清：溶液配比1‰
小时投加量：450L
12.污泥浓缩池：进行污泥浓缩
建筑尺寸：5000*8000*5500
池体结构：钢筋砼
配套设施：污泥泵 CV-15-50 一台 功率1.5KW
流量12m3 扬程15m
13.沼气处理系统：净化沼气、储存沼气用。
设施包含：水封罐Φ800*5000mm3,两端圆顶封头
配压力表、放气阀、排空阀、进水管
数量：两个
脱水器Φ1000*1500
数量： 1个
贮气柜: Φ12000*5000 mm3 δ3 .A3刚， 内外加强级防腐
外设排气管、压力传感器、自动点火器、排气阀、进水管、检修孔等。
九、 效果分析：
处理单元 水 质 去除率% 备注
进 水 出 水
CODmg/L SSmg/L PH 水温℃ CODmg/L SSmg/L PH 水温℃ COD SS
压 滤机 4000-5000 2000 6-9 60 2000-25000 2000 6-9 60 50 90
两 级厌 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%
两点加药+气浮 500-1000 ＜50 6-9 20 50-100 ＜50 6-9 20 90% 80% 色度同时达标
十、 投资估算：
1. 设备投资：
单位：万元
序号 名 称 型号及规格 单位 数量 单 价 合 计 备 注
1 罗茨鼓风机 SSR-150/30KW 台 2 63990.00 127980.00 含电机
2 加药设备 JY-1500 套 4 32000.00 128000.00 双罐双搅拌
3 JY=1200 套 1 27000.00 27000.00
4 厢式压滤机 XAZG450/1500 台 2 857890.00 1715780.00 含附属设施
5 造粒机 φ 2500*3800 套 1 23000.00 23000.0
6 潜污泵 CP3152MT432 台 3 41841.00 125523.00 瑞典飞力
7 WQK85-15-7.5 台 3 8300.00 74900.00
8 立式污水泵 100WLB45-23-7.5 台 18 7900.00 142200.00
9 溶气气浮 YF-80 套 3 250000.00 750000.00
10 一级EGSB φ14000*15000 套 1 110000.00 110000.00 含罐体三相分离器,布水器,污泥界面控制仪.
11 二级EGSB φ14000*12000 套 1 990000.00 990000.00
12 射流器 ZT-20 个 128 3000.00 384000.00
13 潜污泵 CV15-50 台 2 4400.00 8800.00 台 湾
14 PH在线监测仪 SENSONIX 套 1 6800.00 6800.00 日 本
15 温度在线监测仪 XMTB 套 1 3200.00 3200.00 合 资
16 COD在线自动检测仪 XMT-500 套 1 110000.00 110000.00 北 京
17 实验波仪器 89000.00 89000.00 含药剂
18 超声波流量计 GCSB-125 台 1 32000.00 32000.00
19 水封罐 φ800*5000 套 2 5500.00 11000.00
20 脱水器 φ1000*1500 套 2 13000.00 26000.00
21 贮气柜 φ12000*5000 套 1 320000.00 320000.00
22 小 计 6145183.00
23 安装调试费 15% 921777.00
24 利 税 12.7% 780438.00
25 其 他 运输、监测 5% 92178.00
26 设 计 3% 184355.00
27 总 计 8123931.00
2. 土建投资：
单位：元
序号 构筑物名称 规 格 池 容 单 价 合 计 备 注
1 调节池 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、风机房 25000*4000 100m2 400.00 40000.00 单层
化验间、休息室 15000*4000 120 m2 600.00 72000.00 双层
5 压滤机房 15000*12000 180 m2 400.00 72000.00 单层
6 总 计 1992000.00
一次性总投资费用：人民币（￥10115931.00）
十一、 工程调试：
整个工艺系统调试核心包括厌氧的正常启动、好氧的正常启动。由于加药系统启动时间短，不存在工艺上运行的困难。故在此对厌氧和好氧启动作出如下建议：
厌氧污泥按12-20kgTS/m3接种，种泥主要来源于生活消化污泥。由于同是厌氧状态下污泥，驯化周期相对缩短，接种完毕后开始驯化。接种5天以内不进原液，使用10%原液浸泡，
待污泥开始产气至产生量逐渐增大后，开始按0.5-1.5kgCOD/m3.d负荷进液，此阶段由于沼气搅拌作用和水力负荷增加会渗出一些稀小污泥，此污泥不回流，通过气浮予以去除。在
超过5kgCOD/m3.d后，已1kgCOD/m3.d梯度逐渐增加负荷直至设计负荷为止，上面所述都以一级EGSB为参照，二级EBSB随一级EGSB负荷增加而相应增加。整个正常启动周期大约在
120-180天左右，厌氧启动时应随时监测进出水水质和运行工况，应严格监测数据包括VFA含量（ 挥发性脂肪酸），进出水COD、SS、进水PH、碱度、水温。在整个厌氧启动过程中
保持添加剂的稳定投加。
CASS启动同样包括污泥接种和驯化问题，污泥用消化压干污泥接种，按3000mg/L投加，投加种泥后，进入稀释原液，曝气48小时，在此期间停止进水，之后随厌氧负荷增加而相应
增加其负荷。在负荷增加到设计负荷一半时，加入1g/L的GAC，正常运转曝气。负荷达到设计负荷时按3PPm投加FeCL3，增加生物活性和污泥沉降性。
十二、 运行管理：
整个污水处理厂配备管理人员一（要求给排水专业或环保工程专业），工作人员四名，实行四人三班制。
管理人员负责整个工艺的运行工况检查，处理一些工艺上常见的问题，对工艺改进提出建议并对工艺定期作出统计，呈报厂领导，同时负责处理站的安全行政问题。
工作人员负责检查设备的正常运转情况，化验进出水质，对化验结果作好记录，交给管理人员，并协助检修人员检修等。
十三、 电气条件：
a. 控制：
所有提升泵均设自动和手动控制，自动由液位计自动控制，高点开，低点停。加药泵由加药桶底磁敏开关作保护控制。检测系统包括PH自动监控计，温度自动监控计，随时监测厌
氧进出水PH、水温。气浮机都设自动刮泥机，整个工艺系统原则上设成全自动控制。
整个电气采用二级电路控制，二级由单片机提供控制信号。
b. 照明：
整个污水处理 设广照型工厂灯两个，每个设备房及化验间、休息间采用日光灯照明。
十四、 土建结构：
由于南方地质条件较好，地基承重能力按15t/m2设计，钢筋砼池底要求开槽到均质土层或岩层，然后回填C10素砼至工艺设计标高为止。外池墙采用厚250钢筋砼墙，抗渗标号S8，
内作五层钢性防水处理，外墙刷冷底油两道。池内墙采用厚200钢筋砼墙，抗渗标号S6，两面均作五层钢性防水处理。工艺中调节池、CASS池、集水井均采用钢筋砼式。
两级EGSB采用δ8 A3钢板，焊接结构（双面焊），外壁要求作加强级防腐（三油两毡），外壁采用玻璃岩棉作保温层，地面要求素砼填层大于800，钢筋砼底板200。钢板内壁间隔
1.5m作补强圈和支撑筋。
气浮设备、鼓风机、水泵按同一基础层做法，采用200 素砼外加100钢筋砼做基础。所有设备房采用370砖混墙，四角设500*500钢筋砼支撑。
路面按过5吨汽车设计，路面厂房以及处理构筑物以外的空地做草坪绿化。
所有构筑物单元（无论地上、地下）均应设钢爬梯，结构采用100 槽钢、δ3花纹板和DN19焊接钢管构成，要求按同时承载五人设计，保险系数取8。
十五、 设备选型：
为了保证工艺的正常运转和良好实施，必须保证辅助设施（如动力设备、监测设备、控制设备）的良好运转。
动力设备选择原则：采用国内和进口相接合原则，如动力核心部件，潜污泵采用进口设备，就目前国内潜污泵应用性价比实际情况推荐选择台产日本川本集团禾丰水泵。
管道泵由于目前技术比较成熟，出现故障机会较小，合乎使用要求，采用上海东方水泵厂水泵。
风机采用中日合资山东章幌SSR罗茨鼓风机。监测设备，均采用进口合资产品。控制设备以进口设备产品为主，选用法国施耐德公司 电器元件。
实验精密仪器选用进口产品，玻璃仪器选用北京玻璃集团产品。
十六、 运行费用及经济效益分析：
a .运行费用：
1 .电费：
序号 名 称 装机容量 备用容量
1 水 泵 180KW 45KW
2 风 机 30KW 30KW
3 气 浮 12.5KW
4 压滤机 60KW
5 其 他 10KW 10KW
6 合 计 292.5KW 85KW
日运行电量：4572KWH 按每度电0.4元收费，合计吨水运行费用
Y1=
2.人工费：
按工作人员800元/月，管理人员1200元/月合计
Y2=
3.药剂费：
絮凝剂按250mg/L投加，助凝剂按3mg/L投加，加上厌氧水质调节添加剂合计：Y3=1.16元/吨
总费用合计：W=Y1+Y2+Y3=2.48元/吨
b.能源回收效益：
沼气回收：
按厌氧去除每公斤COD 产生0.3m3沼气相当于0.35公斤标准煤计算，日产沼气为0.3*120g/L*1500m3/d=8100m3沼气，相当于8吨标准煤。
按每吨标准煤220元计算，每天节约能源费8*220=1760元
C.实际净运行费用：
W1=Y1+Y2+Y3-
十七、 工艺总结：
此工艺核心单元为独特的厢式压滤机前期处理单元、专利设计的厌氧处理单元EGSB中间处理单元，结合生物接触氧化和SBR共同优点的联合处理工艺后期处理单元以及两点加药微气
泡溶气气浮深度处理单元。四个核心处理单元的前后有效结合，给废水达标排放提供有力的保障。
该工艺系统能最大限度回用能源，压滤机滤饼回用作饲料，沼气回用烧锅炉，使运行费用降到最低。
十八、 其他说明：
本方案仅为可行性方案，实际具体施工时应就现场情况作相应更改。
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