《水污染控制工程》课程设计学生姓名：专业班级：指导教师：20**年1.1概述1.2啤酒生产工艺1.3啤酒厂废水主要来源及特点4.1处理方法比较4.2工艺流程选择部分单体构筑物设计105.1格栅105.2调节池115.3污水提升泵房115.4UASB池125.四、设计计算书13采用的设计流程13预处理效果13部分构筑物设计计算15SBR的设计计算15主要技术经济指标214.1工程投资估算214.2运行成本22五、总结23六、附录24七、参考文献24一、课程设计目的课程设计的目的在于进一步巩固和加深课程理论知识，并能结合实践，学以致用。通过课程设计，树立正确的设计思想，培养综合运用所学理论与生产实际知识来分析和解决设计问题的能力。通过课程设计，巩固和加深理解《水污染控制工程》的基本理论，进行设计计算、工程制图的基本技能训练，掌握工程设计的基本步骤与方法，初步掌握解决工程问题的动手能力，并进一步巩固和提高理论知识。二、课程设计题目描述和要求某啤酒厂年产15万吨啤酒，其废水排放量为/d，排放水质COD：/l；BOD：/l；SS：540mg/l；pH：4~6，最终出水要求达到排放标准一级。

20时，BOD5=0.68BOD=/l啤酒废水处理前后水质如表1-1所示。处理后水质指标达啤酒工业污染物排放标准中的一级标准表1-1啤酒废水处理前后水质项目COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)pH处理前水质-6处理后水质6-9要求：根据给定水质水量要求，通过资料分析，确定合理的处理工艺流程，至少完成一台（套）主体设备主要尺寸计算，完成技术经济分析的相关内容，并绘制完成带控制点的工艺流程图。三、设计说明书啤酒生产工艺及废水来源1.1概述我国啤酒的正规化生产，起源于十九世纪末。五六十年代，随着国家的经济的复苏和人民生活的改善，政府斥资兴建了一批啤酒厂，使我国的啤酒生产业初具规模。至八十年代，我国经济快速增长，啤酒产业也得了空前的发展，并迅速成为了一个啤酒大国，已成为世界五大啤酒生产国之一。啤酒行业是耗水量较大的产业，虽然各企业间有较大差别，一般来说每生产1t啤酒的耗水量约10~50m。如果以生产每吨啤酒产生20m废水计算，则啤酒工业排放的废水量每年达4.0亿立方米，如果这些废水不加以处理，将对环境造成严重污染。啤酒废水的处理的方法有接触氧化法、气动式生物转盘、生物滤池、深井曝气、两级活性污泥法、厌氧消化等工艺。

近年来，随着UASB在啤酒废水处理中的广泛应用，大幅度的降低了处理设施的建设费用和运行费用，具有很好的经济效益和环境效益。同传统活性污泥相比，厌氧—好氧工艺可以使处理能力增加1~2倍；回收的沼气经锅炉燃烧后，所产生的蒸汽可维持啤酒发酵时的温度需要，从而降低能源消耗。1.2啤酒生产工艺啤酒生产过程主要分为：制麦、糖化、发酵、罐装四个部分。在成品酒工段，每生产1t啤酒，产生废水约6.0m，含COD污染物7~8kg或BOD5​​污染物4~5kg。1.3啤酒厂废水主要来源及特点从啤酒生产工艺过程可以看出，啤酒废水的主要来源有：麦芽生产过程的洗卖水、浸麦水、发芽降温喷雾税、买槽水、洗涤水、凝固物洗涤水；糖化过程的糖化、过滤洗涤水；灌装过程的洗瓶、灭菌水和破瓶啤酒；冷却水和成品车间洗涤水；以及来自办公楼、食堂、单身宿舍和浴室的生活污水。酿造啤酒消耗的大量水除一部分转入产品外，绝大部分作为工业废水排入环境。啤酒工业废水按其有机物含量可分为以下几类：（1）冷却水冷冻机，麦汁和发酵的冷却水等。这类废水基本上未受污染（2）清洗废水如大麦浸渍废水，大麦发芽降温喷雾水，清洗生产装置废水，漂洗酵母水，洗瓶机初期洗涤水，酒罐消毒废水，巴斯德杀菌喷淋水和地面冲洗水等，这类废水受到不同程度的有机污染。

（3）冲渣废水如麦渣液，冷热凝固物酒槽剩余酵母，酒泥，虑酒渣和残碱性洗涤液等，这类废水中含有大量的悬浮性固体有机物，工作中将产生麦汁冷却水，装置洗涤水。麦糟，热凝固物和等大量悬浮固体。（4）罐装废水在罐装酒时，机器的冒泡滴时有发生，还经常出现冒酒，使废水中掺入大量残酒。另外喷淋时由于用热水喷淋，啤酒升温引起平那压力上升，“炸瓶”现象时发生，致使大量啤酒洒在喷淋水中。为防止生物污染，循环使用喷淋水时需加入防腐剂，因此别更换下来的废喷淋水含防腐剂成分。（5）洗瓶废水清洗瓶子时先用碱性洗涤剂浸泡，然后用压力水初洗，瓶子清洗水中含有残余碱性洗涤剂，纸浆，染料，浆糊，残酒和泥沙等。碱性洗涤剂要定期更换，更换是若直接排入下水道可使啤酒废水呈碱性，银丝废碱性洗涤剂应先进入调节，沉淀装置进行单独处理。若将洗瓶废水的排出液经处理后储存起来用以调节废水的酸碱值（啤酒废水平时呈酸性），则可以节省污水处理的药剂用量。设计原则设计原则为废水水质及处理程度处理,BOD5=0.=/l进出水水质如下：项目COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)pH处理前水质-6处理后水质6-9该水经处理以后，水质应符合啤酒工业污染物排放标准一级标准，即上表中的出水水质数值。

处理程度：BOD5去除率：CODcr去除率：SS去除率：所以啤酒厂的废水BOD5去除率要在98.7%以上，COD要在96.7%，SS要在87%以上。工艺路线的选择一般来讲，啤酒厂废水排放的超标项主要是BOD5、COD、SS三项，目前常根据BOD5/CODcr比值来判断废水的可生化性，即：当BOD5/.3时易生化处理，当BOD5/.25时可生化处理，当BOD5/.25难生化处理，而啤酒废水的BOD5/CODcr的比值0.3所以，处理啤酒废水的方法多是采用好氧生物处理，也可先采用厌氧处理，降低污染负荷，再用好氧生物处理。目前国内的啤酒厂工业废水的污水处理工艺，都是以生物化学方法为中心的处理系统。根据处理过程中是否需要曝气，可以把升华处理法分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。如活性污泥法（SBR、CASS等）、生物膜法、AB法、UASB法等。4.1处理方法比较（一）好氧处理工艺啤酒废水处理主要采用好氧处理工艺，主要由普通活性污泥法、生物滤池法、接触氧化法和SBR法。传统的活性污泥法由于产泥量大，脱氮除磷能力差，操作技术要求严，目前已被其他工艺代替。近年来，SBR和氧化沟工艺得到了很大程度的发展和应用。

SBR工艺具有以下优点：运行方式灵活，脱氮除磷效果好，工艺简单，自动化程度高，节省费用，反应推动力大，能有效防止丝状菌的膨胀。（二）水解—好氧处理工艺水解酸化可以使啤酒废水中的大分子难降解有机物转变成为小分子易降解的有机物，出水的可生化性能得到改善，这使得好氧处理单元的停留时间小于传统的工艺。与此同时，悬浮物质被水解为可溶性物质，使污泥得到处理。水解反应工艺式一种预处理工艺，其后面可以采用各种好氧工艺，如活性污泥法、接触氧化法、氧化沟和SBR等。啤酒废水经水解酸化后进行接触氧化处理，具有显著的节能效果，COD/BOD值增大，废水的可生化性增加，可充分发挥后续好氧生物处理的作用，提高生物处理啤酒废水的效率。因此，比完全好氧处理经济一些。 （三）厌氧—好氧联合处理技术 厌氧处理技术是一种有效去除有机污染物并使其碳化的技术，它将有机化合物转变为甲烷和二氧化碳。对处理中高浓度的废水，厌氧比好氧处理不仅运转费用低，而且可回收沼气；所需反应器体积更小；能耗低，约为好氧处理工艺的10%～15%；产泥量少，约为好氧处理的10%～15%；对营养物需求低；既可应用于小规模，也可应用大规模。厌氧法的缺点是不能去除氮、磷，出水往往不达标，因此常常需对厌氧处理后的废水进一步用好氧的方法进行处理，使出水达标。

不同处理方法的技术、经济特点比较，如表4-1 表4-1 不同处理方法的技术、经济特点比较 处理方法 主要技术、经济特点 生物接触氧化法采用两级接触氧化工艺，可防止高糖含量废水引起污泥膨胀现象；但需要填料过大，不便于运输和装填，且污泥排放量大 氧化沟 工艺简单，运行管理方便，出水水质好，但污泥浓度高，污水停留时间长，基建投资大，曝气效率低，对环境温度要求高 SBR法 占地面积小，机械设备少，运行费用低，操作简单，自动化程度高；但还需曝气能耗，污泥产量大。 工艺水解—好氧技术 节能效果显著，且BOD/COD值增大，废水的可生化性能增加，可缩短总水力停留时间，提高处理效率，剩余污泥量少 UASB—好氧技术 技术上先进可行，投资小，运行成本低，效果好，可回收能源，产出颗粒污泥产品，由一定收益；操作要求严 从表中可以看出厌氧—好氧联合处理在啤酒废水处理方面有较大优点，故果汁废水厌氧—好氧处理技术是最好的选择 4.2 工艺流程选择 综上所述啤酒厂采用的处理工艺为厌氧—好氧组合工艺，采用UASB+SBR工艺处理啤酒废水。UASB，即上流式厌氧污泥床，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器。

废水经沉淀去除废水中的悬浮物后，进入UASB(上流式厌氧污泥床)进行厌氧处理， 通过在UASB池中培养厌氧菌，分解水中的有机物，其COD去降率可达80%以上。SBR 是序列间歇式活性污泥法（ Batch ）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。 这种工艺的特点是使处理流程简洁，节省了运行费用，而把UASB作为整个废水达标排放的一个预处理单元，在降低废水浓度的同时，可回收所产沼气作为能源利用。同时，由于大幅度减少了进入好氧处理阶段的有机物量，因此降低了好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污泥产量，从而使整个废水处理过程的费用大幅度减少。采用该工艺既降低处理成本，又能产生经济效益。并且UASB池正常运行后，每天产生大量的沼气，将其回收作为热风炉的燃料，可供饲料烘干使用。 UASB+SBR 法处理工艺与水解酸化+SBR 处理工艺相比有以下优点： （1）节约废水处理费用。UASB 取代原水解酸化池作为整个废水达标排放的一个预处理单元，削减了全部进水 COD 75%，从而降低后续SBR池的处理负荷，使SBR 池在废水处理量增加的情况下，运行周期同样为12 h，废水也能达标排放。也就是说，耗电量并没有随废水处理量的增加而增加。同原工艺相比较，每天实际节约 500～2500 m3 废水的处理费用，节约能耗约 21.4 万元/a。