某公司酒精废水处理方案设计 13页

新疆工业高等专科学校环境监测基本素质实训题目名称：1.某公司酒精废水处理方案设计2.水中总P的测定系部：化学工程系专业班级：环监09-24班学生姓名：朱婉琴指导教师：刘伟、李保华完成日期：2011-6-2412n某公司酒精废水处理方案设计朱婉琴，刘伟新疆工业高等专科学校，化学工程系，乌鲁木齐，830091摘要：某酒业公司采用采用一级厌氧、二级厌氧(UASB)、二级好氧及深度处理组合工艺方案处理废水，废水水质为COD35000mg/L，BOD18000mg/L，SS20000mg/L。处理该厂酒精废水后，出水水质为COD100mg/L，BOD530mg/L，SS70mg/L出水达到国家污水综合排放二级标准(GB8978-96)。运行结果表明，该工艺运行稳定，处理效果好，对废水处理过程中产生的沼气进行回收利用，经济效益显著。关键词：酒精废水污水处理效益TheApplicationofAnaerobicTreatmentforAlcoholProductionWastewaterZHUWan-qin,LIUWei(XinjiangIndustrialCollage,InstituteofChemicalEngineering,Urumqi,830091,)Abstract：Anethylalcoholcompanyusedtheapplicationofthenewprocessofprimaryanaerobic+UASB+secondaryaerobic+depthintreatmentofalcoholwastewater.ItwasshouldthattheCOD,BOD5,SSwerereducedfrom35000mg,18000mg/L,20000mg/Lto100mg/L,70mg/Land30mg/L,theeffluentcompletelymetthestandardofclass2inSewageComprehensiveDischargeStandard,andtheprocesshadstableoperationandgoodtreatingeffectandcouldrecovermethaneinthecourseofthewastewatertreatment,havingmarkedeconomicbenefits.Keywords：alcoholwastewater;disposalofsewage;benefits引言酒精生产工业是我国排放有机污染物浓度最高的一个行业[1][2]。酒精生产排放的废水是一种高浓度、高温度、高悬浮物、泥沙多、粘度大、呈酸性的有机废水，废水中主要含有残余淀粉、粗蛋白、纤维素、各种无机盐及菌蛋白等物质，可生化性较强，具有潜在的资源可利用特性。同时，酒精废水12n会造成水体富营养化，使水生物因水体缺氧而死亡[3]，还会促使沉淀于水底的有机物进行厌氧发酵[4]，产生臭气污染环境，对生活和生产用水造成严重的安全隐患。江苏某酒业有限公司白酒生产能力为15000吨/年，日排酒精废水750m3。所排废水有机物浓度很高，COD达到5000～35000mg/L，BOD达到3000~18000mg/L。该厂原有污水处理工艺落后，出水水质不稳定，其排放的污染物对淮河的水环境保护构成威胁。为实现污染物的达标排放，采用一级厌氧[5]、二级厌氧(UASB)[6]、二级好氧及深度处理组合工艺方案[7]。该工艺技术先进、运行可靠、经济可行，为用全新的环保理念改造传统酒精工业，开辟了一条循环经济的发展之路。1生产工艺流程江苏某酒业采用高粱等淀粉质原料生产酒精，白酒生产能力为15000吨/年，生产工艺流程如图1所示。2原有废水水质情况及治理方案2.1原水水质该酒业有限公司以高粱为原料，年生产白酒1.5万吨。生产废水主要包括酒精槽液和生产系统冷凝水，其中酒精糟液中污染物质浓度很高，集中了酒精生产的大部分流失物质，其中主要有CODCr、BOD5、SS、废热等。冷却水中含有的污染物质较少，经过简单处理后直接回用。主要废水的水质指标如表1所示。表1废水的水质指标CODCrBOD5SSPH温度mg/Lmg/Lmg/L-℃5000~350003000~18000200003-4.5>902.2原工艺流程公司原废水处理设施装置和工艺已经陈旧，工艺相对简单，采用沉淀池法工艺处理后的废水和冷却水混合排放，不能达到国家污水排放标准，运行效率和经济性也不高，需要进行改造。原废水处理系统工艺流程如图2所示。12n原料粉碎拌和蒸粮液化布袋收尘S1(废渣)n1(噪声)g1（含粉尘废气）水、淀粉酶蒸汽n2（噪声）糖化w1真空冷却水水、糖化酶螺旋冷却酒母蒸汽蒸汽g2()回收淡酒发酵粗馏精馏w2（糟液）w3（冷凝水）粮糟入窖发酵出窖母糟分级储存勾兑灌装成品入库出厂图1酒精生产工艺流程图排放废水沉淀池图2原有废水处理工艺流程原工艺出水水质见表2所示。表2原工艺出水水质项目CODCrSS废水排放量单位mg/Lmg/Lt/a水质要求2000020000225000一级排放标准10070-二级排放标准300200-12n由表可见，不能达到国家污水排放标准，运行效率和经济性也不高，需要进行改造。2.3改造后的工艺流程从整体优化的观念出发，针对原工艺存在的缺点，结合设计规模、废水水质特性、出水要求、当地实际条件及企业实际经济状况，为达到对水的循环再利用和节能减排的效果，依据保证达标排放、降低成本、工艺技术及设备先进、可靠、效益高等原则，本项目拟采用一级厌氧、二级厌氧(UASB)、二级好氧及深度处理组合工艺方案，提高出水水质。酒精废水处理工艺流程图如图3所示。沼气烧锅炉外排制复合肥或直接作为农家肥出售再生水回用沼气柜接触式厌氧罐调节池气浮池二沉池二级生化UASB沉淀池1#混凝沉淀砂滤池回用水池回用水泵污泥干化厂酒精废水离心分离压缩空气图3酒精废水处理工艺流程图2.3.1工艺流程废水处理组合工艺流程主要包括预处理工艺、厌氧处理工艺、好氧生化处理和深度处理工艺。(1)预处理预处理工艺的主要任务是回收酒精废水中的酒糟及除去原料中的砂石，COD值下降50%~60%，悬浮固体去除率可在75%以上。(2)厌氧生物处理厌氧生物处理废水处理的核心工艺，12n本综合改造方案升流式厌氧污泥床反应器(UASB)是一个无填料无任何动力装置，且有一定数量厌氧颗粒状污泥的空容器。其工艺原理是：废水均匀地引入UASB反应器的底部，在反应器中废水向上流通过悬浮污泥床，反应产生的沼气与上升的水流一并通过顶部的三相分离器，排出反应器外，出水中的污泥同时在三相分离器中得到分离。出水CODCr的去除率可达到80%～90%，沼气可作为能源利用。(3)好氧生物处理本方案好氧段采用接触氧化工艺，可降解混合废水中COD值的75%～90%。其出水COD值一般在400mg/L～800mg/L。(4)深度处理本方案采用混凝沉淀工艺经深度处理的出水已达到无色透明的程度，其COD值达到100mg/L以下，达到国家规定的污水排放要求。2.3.2出水水质企业年废水总排放量为225000m3，根据国家颁布实施的《污水综合排放标准》(GB8978-1996)，结合该酒业有限公司酒精废水处理后再生利用对水质的要求，考虑国内酒精废水处理技术的发展和企业技术经济支持能力，确定处理水质标准达到表3所示要求。表3酒业公司酒精废水处理后出水水质要求项目CODCrBOD5SSPH废水排放量单位mg/Lmg/Lmg/L-t/a水质要求10030706-9119700一级排放标准10030706-9-二级排放标准3001502006-9-与《污水综合排放标准》[8]比较，该水质要求达到一级排放标准，处于全行业比较先进的水平。根据经验，表3中提出的再生水水质指标已经能够满足酒精生产对拌料、冷却等用途的要求，也能够满足厂区内杂用水的实际要求。该出水水质同时满足农业灌溉水质指标，可以用于农业灌溉和其他农业用途。3效益分析3.1环境效益酒精废水治理改进方案实施后，经计算，企业COD排放量为11.97t/a，SS12n排放量为8.38t/a；COD减排量为4488.03t/a，SS减排量3141.6t/a；废水减排量195000t/a。生化处理后污泥可以作为农用肥出售，减少固废污染。项目改造完成后可有效改善本地的生态环境，使淮河的污染负荷得到减轻。3.2经济效益该工程建成后，直接效益是节约排污费22.5万元，可节约水资源费45.83万元/年；由于采用厌氧处理系统，产生的沼气可用于发电产生电量的能力，仅此一项可回收费用80万元/年；经过离心分离处理后可回收酒糟，回收效益可达80万元/年；生化处理后生产的污泥进行处理后可作为农用肥出售，产生的直接经济效益为30万元/年。3.3社会效益本项目实施后，可以改善当地的生态环境，使淮河的污染负荷得到减轻。同时，提高了企业发展和竞争能力，对促进地方经济发展和地方工业反哺农业都有意义。当地生态环境的改善对周围地区改善投资环境和发展地方经济将会产生明显效果，促进了当地经济的可持续发展。4小结通过对项目建议方案的可行性研究和分析，得到如下结论：(1)本项目实施后，废水能够在达标排放的基础上，使主要污染物COD和SS得到大幅度消减，使淮河的污染负荷得到减轻。(2)该公司的污水综合治理工程建设投入运行后，62%废水可以得到回用，废水处理过程产生的沼气发电、酒糟回收和农用肥出售，每年可以创效益190万元，创造了可观的经济效益。12n参考文献[1]唐受印，戴友芝，刘忠义，等．食品工业废水处理[M]-jB京：化学工业出版社，2001．[2]陈丽春，卢春平，等.酒精生产高浓度有机废水处理途径研究[J].环境科学与管理,2007,(2).[3]蔡春玲，覃文庆，邱冠周，徐本军，等．甘蔗糖蜜酒精废水治理及展望[J].农业环境科学学报，2000,(5).[4]王凯军，秦人伟．发酵工业废水处理[M]．北京：化学工业出版社，2000．[5]胡纪萃，周孟漳，左剑恶，等．废水厌氧生物处理理论与技术[M]．北京：中国建筑工业出版社，2003．[6]王凯军，左剑恶，甘海南，等．UASB工艺的理论与工程研究[J]．承德石油高等专科学校学报，2006，8(4)：13．16．[7]贾晓凤,王晓睿,买文宁.酒精废水处理工程的设计与运行[J].工业用水与废水,2004,(06)[8]国家环保总局．水与废水分析方法[M]．4版．北京：中国环境科学出版社．2002：91—92．12n水质总磷的测定钼酸铵分光光度法1范围本方法适用于测定地表水、生活污水、及化工、磷肥、机加工金属表面磷化处理、农药、钢铁、焦化等行业的工业废水中的正磷酸盐分析。本方法的最低检出浓度为0.01mg/L（吸光度时所对应的浓度）；测定上限为0.6mg/L。2方法原理在酸性条件下，正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸反应，生成磷钼杂多酸，被还原剂抗坏血酸还原，则变成蓝色的络合物，通常即称磷钼蓝。3试剂本方法所用试剂除另有说明外均应使用符合国家标准或专业标准的分析试剂和蒸馏水或同等纯度的水。(1)1+1硫酸(H2SO4)。(2)10%抗坏血酸100g/L溶液：溶解10g抗坏血酸(C6H8O6)于水中，并稀释至100mL。该溶液贮于棕色的试剂瓶中，在约4℃可稳定几周,。如颜色变黄，则弃去重配。(3)钼酸盐溶液：溶解13g钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O于100mL水中。溶解0.35g酒石酸锑钾(K(SbO)C4H4O7·1/2H2O)于100mL水中。在不断搅拌下把钼酸铵溶液徐徐加到300mL(1+1)硫酸中，加酒石酸锑钾溶液并且混合均匀。贮存在棕色试剂瓶中约4℃保存，至少稳定两个月。(4)磷标准贮备溶液：将优级纯磷酸二氢钾(KH2PO4)于110干燥2h，在干燥器中放冷。称取0.2197g溶于水，移入1000mL容量瓶中。加(1+1)硫酸5mL，用水稀释至标线。此溶液每毫升含50.0μg磷(以P计)。本溶液在玻璃瓶中可贮存至少六个月。(5)磷酸盐标准使用溶液：吸取10.0mL的磷酸盐贮备液于250mL12n容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含2.00μg磷。临时时现配。4仪器实验室常用仪器设备和下列仪器(1)50mL容量瓶。(2)分光光度计注：所有玻璃器皿均应用盐酸或硝酸浸泡5操作步骤(1)标准曲线的绘制取7个50mL容量瓶，分别加入磷酸盐标准使用液0、0.50、1.00、3.00、5.00、10.00、15.0mL，加水至50mL。①显色：向容量瓶中加入1mL10%抗坏血酸溶液，混匀。30s后加2mL钼酸盐溶液充分混匀，放置15min。②测量：用10mm或30mm比色皿，于700nm波长处，以零浓度溶液为参比，测量习惯度。标准曲线(图1)(2)样品测定分取适量经滤膜过滤或消解的水样(使含磷量不超过30μg)加入50mL容量瓶中，用水稀释至标线。以下按绘制标准曲线的步骤进行显色和测量。减去空白试验的吸光度，并从标准曲线上查出含磷量。12n6计算(1)测得吸光度为0.023，查得m=0.7121μg磷酸盐（P，mg/L）mg/L式中：m——由标准曲线查得的磷量(μg)V——水样体积（mL）(2)测得吸光度为0.096，查得m=2.9721μg磷酸盐（P，mg/L）mg/L（3）测得吸光度为0.216，查得m=6.6873μg磷酸盐（P，mg/L）mg/L（4）平均值：mg/L（5）偏差：（6）相对平均偏差：7实验小结本次试验共进行了三天：第一天，制备样品溶液；第二天，进行试验；第三天，填写实验报告。在第二天上午绘制标准曲线时，第一次由于静止时间过长，测定结果不理想，随后严格执行操作要求进行了第二次试验，得到理想结果；下午的样品测定实验，对中水进行了3个平行样测定，测定结果相对平均偏差为62.23%，远大于2%，实验结果误差较大较大。我的误差分析如下：(1)12n配制药品：①称量误差，样品称量时操作的规范性、结果的精确度都会影响测定结果；②溶质溶解后未经冷却就将溶液转移至容量瓶；③配置好的样品保存不当，被污染。(2)实验操作：①没有严格按照仪器清洗原则洗涤仪器，仪器被污染；②量取液体溶液时，没有平视；③在移取待测液时，未对气泡进行处理；④滴定管滴液时，管口没有悬垂与容量瓶口正上方，沿瓶壁流下的溶液造成滴定误差；⑤在系列标准溶液配制时浓度不标准；⑥静置时间过长。(3)仪器使用：①比色皿使用后未用稀硝酸或铬酸洗液浸泡，未除去吸附的钼蓝有色物；②未放蒸馏水参比溶液；③未将波长调制700nm；分光光度计的操作不规范[1]。8实验心得通过本次试验，我认识到：要想获得合理的实验结果，良好的实验技能和素养是关键，我们应该以严谨的态度和科学的方法对待每一次试验，以严格的要求执行实验步骤，每一个结果都是经实验而得的，要严格检查实验结果，结果合理与否凭标准依据判断。此外，组员之间的精诚合作也是必不可少的，在这次实验过程中，每一个组员各司其责，即使实验失败，也没有埋怨，相互鼓励后重新实验。12n化工系环境监测与治理技术专业学生实验所需仪器、药品等清单姓名：朱婉琴指导教师：刘伟专业年级：环监09-24班实验题目：水中总P的测定序号实验使用仪器名称数量备注1可见分光光度计1序号实验使用药品名称用量备注198%浓硫酸溶液200ml2抗坏血酸10.008g3钼酸盐13.000g4酒石酸锑钾0.350g5磷酸二氢钾0.2197g6抗坏血酸溶液14ml7钼酸盐溶液28ml序号实验使用玻璃器皿等易耗品名称数量备注1500ml烧杯12250ml烧杯2380ml烧杯14棕色试剂瓶251000ml容量瓶16250ml容量瓶17100ml容量瓶1850ml容量瓶7915ml移液管11010ml移液管1115ml移液管1121ml移液管112