仁怀市苍龙片区白酒废水处理工程分析 87页

（学位论文原创性声明与版权使用授权书）学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据n摘要随着我国工业化和城镇化进程的加快，企业排放的工业废水越来越多，水体污染受到各界广泛关注。加上近年来一些中小企业，由于其生产工艺落后，一些企业没有配套的污水处理设施，或者随着企业的扩建，处理设施已经达不到处理规模，使得水质未达到国家排放标准就排入水体，造成了水资源严重污染，工业废水等所带来的环境形势依然严峻，环境风险不断凸显，污染治理任务依然艰巨。白酒是我国具有传统象征的，独有的酒种。随着人们的物质生活水平不断提高，自然而然对白酒的需求量也变得越来越大，白酒行业随之迅速发展，而白酒废水具有高有机物浓度、可生化性较好、悬浮物多等特点，如何解决和探索白酒废水带来的水环境污染问题也成为各方研究者的热点。本论文依托项目建设背景，查阅相关资料文献，综合了国内外酒精类废水所采用的处理工艺进展，实地考察了仁怀市苍龙片区的白酒厂的具体情况，分析其3废水水质、水量。该白酒废水处理工程设计规模2000m/d，进水水质CODCr≤12000mg/L，BOD5≤4000mg/L，SS≤500mg/L，TN≤70mg/L，NH3-N≤50mg/L，TP≤9.2mg/L。经过工艺对比，以及工程实际情况，确定了白酒废水处理组合工艺，运用厌氧-好氧组合工艺对仁怀市苍龙片区白酒废水进行处理，最终确定该厌氧处理工艺采用多级内循环MIC厌氧反应器，而好氧处理工艺则采用周期性循环活性污泥法CASS反应池，该厌氧-好氧组合工艺具有良好的经济和节能环保效益，同时，还对其沼气加热工程、建筑工程、电气自动化工程、通风工程、节能环保工程方案等进行了分析考察，并综合分析了项目投资情况、社会经济影响、工程风险等。通过实践，废水经过工艺处理后达到了GB27631-2011《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》中的限值排放标准。总体来看，MIC+CASS组合工艺具有运行稳定、处理效果好、环保节能、容积负荷高、占地小，造价较低等优点，是一种值得应用推广的处理技术。关键词：白酒废水；厌氧-好氧工艺；设计方案；可行性分析I万方数据nII万方数据nABSTRACTWiththerapiddevelopmentofindustrializationandurbanizationofourcountry,andincreasinglygrowingamountofemissionsofindustrialwaste-water,waterpollutioniswidelyconcerned.Inrecentyears,forsomereason,thewaterqualitythattheseenterprises,smallandmedium-sized,dischargetotheriverdoesnotmeetthenationalemissionstandard,suchas,withthebackwardtechnologyofproductionandhavingnomeetingsewagetreatmentfacilitieswiththesecompany,ortheexpansionofscaleofbusinessbeyondtheabilityoftreatmentofprocess.Asabovereasons,industrialwastewatercauseswaterresourcespollution,bringstheseriouschallengetotheenvironment,highlightstherisksofthese,andleaveusdoingthearduoustasktothetreatmentofpollution.WineisonekindoftraditionalsymbolandpeculiarliquorsinChina.Withtheincreasinglydevelopingoflivingstandards,theamountofwineisdemandingmoreandmore,whichleadingfortherapidlydevelopingofwineindustry.Thedistilledspiritwaste-waterhastypicalcharacteristics,suchas,highorganicconcentration,betterBiodegradability,highconcentrationofsuspendedsolids,andsoon.How-tosolvingandexploringtheenvironmentpollutionofwineproductionwaste-waterhasbecomingresearchinghotspotsresearchersallovertheworld.Relyingonthebackgroundoftheprojectconstruction,andreviewingtherelevantliterature,thispapercomprehensivelyanalysestheprogressesintreatmenttechnologyofdomesticandforeignalcoholwaste-water.Byon-the-spotinvestigating,itanalysesthedetailsofliquorfactoryinRenhuaicityCanglongdistrict,andanalysesofthewaste-waterquality.Theitemofwinewaste-watertreatmentattheconditionsof3designsize2000m/d,theeffluentCODCr≤12000mg/L,BOD5≤4000mg/L,SS=500mg/L,TN≤70mg/L,NH3-N≤50mg/L,TP≤9.2mg/L.Comparingwiththetreatmentstechnology,andcombiningwithpracticalsituationsoftheproject,thisitemusesthecombinationprocessofliquorwaste-watertreatment,anaerobicandIII万方数据naerobicmethod.AnaerobictreatmenttechnologyadoptedbymultistageinternalcirculationMICreactor,AerobictreatmentbycyclicactivatedsludgesystemCASSreactor.Thecombinedprocesshasgoodeconomicbenefitandenergysaving,environmentalprotectionbenefits.Also,thispaperanalysesandinvestigateofitsrelativeplan,suchasmethaneheatingengineering,constructionengineering,electricalengineeringandautomation,ventilationengineering,energysavingandenvironmentalprotection,etc.Itgivesacomprehensiveanalysis,includingthatthesocialandeconomicinvestment,theinfluenceofprojectrisk,etc.Bypractice,waste-wateraftertreatmentachievestheemissionstandard“dischargestandardofwaterpollutantsforfermentationalcoholanddistilledspiritsindustry”(GB27631-2011).Inconclusion,theMIC+CASScombinedprocesshasadvantagesofgoodtreatmenteffect,stableoperation,environmentalprotectionandenergysaving,highloadcapacity,smalloccupiedarea,lowcostetc.Itisaworthyofpopularizationandapplicationoftreatmenttechnology.Keywords:Distilledspiritwaste-water;Anaerobic-aerobiccombinedprocess;Designplan;FeasibilityanalysisIV万方数据n湖南科技大学硕士学位论文目录摘要................................................................................................................IABSTRACT.....................................................................................................III目录........................................................................................................V第一章绪论...................................................................................................11.1研究背景与课题意义..........................................................................11.2国内外白酒废水处理技术现状...........................................................41.2.1预处理工艺..............................................................................41.2.2二级处理工艺...........................................................................51.2.3深度处理工艺...........................................................................81.3研究内容及方法.................................................................................91.3.1研究内容................................................................................101.3.2研究方法................................................................................101.4技术路线...........................................................................................101.5本章小结...........................................................................................11第二章工程概括............................................................................................132.1项目地环境背景...............................................................................132.1.1项目地生态概况.....................................................................132.1.2项目地企业概括.....................................................................152.2建设项目概括...................................................................................172.2.1建设规模................................................................................172.2.2废水水质分析.........................................................................172.2.3出水水质要求.........................................................................172.3工艺路线的确定及依据....................................................................182.3.1白酒废水厌氧工艺的选择......................................................182.3.2白酒废水处理好氧工艺的选择..............................................202.3.3工艺路线的确定.....................................................................212.4本章小结...........................................................................................22第三章白酒废水处理工艺工程设计方案......................................................243.1主要构筑物设计及参数确定............................................................24万方数据n湖南科技大学硕士学位论文3.1.1格栅池....................................................................................243.1.2水解酸化调节池.....................................................................273.1.3机械絮凝反应池.....................................................................293.1.4高效澄清池............................................................................293.1.5中间水池.................................................................................303.1.6MIC厌氧反应器.....................................................................313.1.7CASS循环式活性污泥反应池................................................323.1.8曝气生物滤池.........................................................................363.1.9污泥池....................................................................................373.1.10污泥浓缩池...........................................................................373.2主要构筑物尺寸及构筑设备............................................................393.3本章小结...........................................................................................43第四章辅助项目设计方案.............................................................................444.1沼气加热工程技术方案....................................................................444.1.1设计基准.................................................................................444.1.2设备概要及说明.....................................................................454.2建筑设计方案....................................................................................474.2.1项目规划.................................................................................474.2.2结构及其它设计.....................................................................484.3电气、仪表及自控设计....................................................................494.3.1电气工程设计..........................................................................494.3.2仪表、计算机自动控制设计..................................................504.3.3系统管理及安全性.................................................................504.4通风及节能设计...............................................................................504.4.1通风设计..............................................................................504.4.2节能措施................................................................................504.5环境保护设计.................................................................................514.5.1设计依据..............................................................................514.5.2环境保护及分析对策.............................................................514.6劳动安全卫生及消防........................................................................544.6.1劳动安全..............................................................................544.6.2消防设计................................................................................54万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文4.7本章小结...........................................................................................55第五章工程项目建设可行性分析.................................................................565.1项目投资分析...................................................................................565.1.1成本估算依据..........................................................................565.1.2工程投资估算..........................................................................565.2项目经济影响及社会影响分析..........................................................655.2.1社会适应性分析......................................................................655.2.2区域经济影响分析.................................................................665.3工程风险性分析...............................................................................665.3.1风险影响预测.........................................................................665.3.2污水处理系统维修风险..........................................................665.4组织管理及实施技术性分析.............................................................675.4.1组织与管理.............................................................................675.4.2工程建设实施条件..................................................................685.5本章小结...........................................................................................70第六章结论与建议........................................................................................716.1结论..................................................................................................716.2建议..................................................................................................71参考文献.........................................................................................................73致谢...............................................................................................................78万方数据n湖南科技大学硕士学位论文万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文第一章绪论1.1研究背景与课题意义水是人类及其它生物的重要的组成部分，是其生存的物质基础，是自然界不可或缺的组成部分，是人类社会持续发展支持与保障。对于“水资源”这一众说纷纭的概念，在不同行业存在不同的认识与理解。《大不列颠大百科全书》将其概括为自然界任何形态的水；而根据世界气象组织和联合国教科文组织的定义，视其为一种可以或有可能被利用，有着质与量的功能性资源；《中国农业百科全[1]书》则称其为：可恢复和更新的淡水量。无疑，水资源不仅支持着生态自然的延续和繁荣，同时有力地推动着社会的进步，满足社会发展活所需，如生活日用、生产所需等等。伴随着工业化和城市化进程的加快，水资源短缺和水污染问题逐[2]渐困扰着人类生活与社会发展，已经成为亟需解决的重大问题。一方面，水资源短缺。根据相关统计分析，我国的水资源现状大体表现为：空间分布不均，东、南多，西、北少；总量多、用量多、人均少；并且受社会影[3]响显著等特点，工业化和城镇化发展，其形势十分严峻。具体来说，我国的淡水资源可以称得上相对缺乏，相对是从总量的角度来看，我国水资源总量大约为28124亿立方，位居世界第6位。贫乏是从人均角度来看，尽管总量丰富，由于人口众多，使得我国淡水资源人均占有量仅为世界人均的1/4，同时我国用水量[4,5]却位居世界前列，亦已被联合国列为13个贫水国家之一。另一方面，水污染问题十分严重。随着工业化进程加快，我国工业排放废水量大，未处理或未处理[6]达标便排入河流中，造成水体的污染。例如，加上近年来一些中小企业，由于其生产工艺落后，一些企业没有配套的污水处理设施，或者随着企业的扩建，处[7]理设施已经达不到处理规模，使得水质未达到国家排放标准就排入水体。根据[8]环境部公布数据显示（表1.1），通过对我国主要流域断面的监测，近年来我国地表水总体情况表现为轻度污染。如近三年来，通过对七大水系以及浙闽片河流等十大流域的监测，在2011年，全国地表水总体情况表现为轻度污染；接着，2012年报告为轻度污染；尽管2013年全国地表水监测到的总体情况数据显示为轻度污染，但同样报告显示部分城市河段污染较重。通过对主要污染物指标的检测，由[9]国家环境部公布数据显示（图1.1)，工业化发展的同时带来的严峻的环境风险，治理任务十分艰巨，这无疑说明水污染问题亟待解决。1万方数据n第一章绪论表1.1历年来全国主要流域水质Tab.1.1Thewaterqualityofnationalmainriverovertheyears年度Ⅰ～Ⅲ类Ⅳ～Ⅴ类劣Ⅴ类备注200441.830.327.9七大水系断面监测2005413227七大水系断面监测2006403228七大水系断面监测200749.926.523.6七大水系断面监测20085524.220.8七大水系断面监测200957.324.318.4七大水系断面监测201059.923.716.4七大水系断面监测20116125.313.7十大流域断面监测201268.920.910.2十大流域断面监测201371.719.39十大流域断面监测2万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文图1.1我国工业源常规污染物的排放量年际变化图Fig.1.1Thediagramofinterannualvariationofconventionalpollutantemissionsfromindustrialsources白酒文化源远流长，白酒一直是我国特有的传统酒种，白酒行业是国民经济的重要的行业，伴随其快速发展的同时，其排放的工业废水随之引发的污染问题[10]也日益严峻，受到国家的重点关注。就我们通常所说的白酒废水，一般是指从生产车间到储存陈化之间所有过程中产生的废水。按着污染程度的不同划分，可分为两类（详见下表1.2），一类为低浓度废水，主要包括：生产冷却用水、洗瓶和场地冲洗用水等，它们产生的废水其污染物浓度远低于国家排放标准限值。因此，可以循环再利用或者直接排放；另一类则为高浓度废水，主要包括：蒸馏锅[11,12]底水和场地冲洗水，制曲工段废水以及原料冲洗水等。其废水特性是指：废水中所含污染物均为常规污染物，具体表现为有机物含量高、悬浮物颗粒含量高，[13]可生化性较差等。据相关研究分析，生产1t的酒精度65%的白酒大约需耗水60t，生产带来的废水大约为48t，处理量非常之大。然而，研究显示除少数年产两万吨以上的大型国企，修建有配套的废水处理工艺外，大部分的小型的白酒企业生产[14,15]废水未经过相关工艺处理，或者未合格处理而排放水体。通过研究现在国家针对白酒行业强制实行的排放标准，不难看出国家对白酒行业治污的决心，同时3万方数据n第一章绪论[15,16]这也是白酒企业必须面对的治理问题。表1.2白酒废水污染来源Tab.1.2Thepollutionsourcesofdistilledspiritwaste-waterliquor污染程度主要来源蒸馏底锅水、冲洗水，白高浓度酒糟废液，生产渗漏水，制曲废水，等。生产冷却水，洗瓶水，场地低浓度冲洗水，等。贵州仁怀市作为赤水河流域主要的城市和白酒产地，已经修建了中枢镇污水处理厂和茅台镇污水处理厂，但由于企业散、小，白酒废水COD浓度高等问题，苍龙办事处现有114家酒厂生产的污水因治理不达标直接排入东门河流入盐津河后汇入赤水河。这些酒厂排放的高浓度有机污水因治理不达标对河水水质造成严重的影响，为保护“国酒基地”赤水河的水质以及三峡库区水质安全，对100多家酒厂的生产生活污水集中治理势在必行。仁怀市苍龙办事处目前建设的白酒企业污水治理设施规模小，处理能力有限，治理水平有待进一步提高。本文通过对苍龙办事处现有114家酒厂生产的污水进行分析与研究，优选工艺，选择设计工程技术方案，结合实际，解决仁怀市苍龙办事处目前建设的白酒企业污水治理设施规模小，处理能力有限，治理水平有待进一步提高和投入治理资金有限，长期处于未处理直排环境的局面，同时进行科学规划，应对在随着仁怀市白酒产业的不断发展，苍龙办事处白酒企业务必会得到快速发展，处理规模也会持续增大。最后，通过可行性分析和工程实践，总结规律，从而为同类废水的设计提供参考借鉴。1.2国内外白酒废水处理技术现状综合国内外对酒精类废水的处理技术，其工艺大致可分为，物化法和生物法。处理工艺按照不同阶段划分，则可分为一级处理（预处理）、二级处理（生化处[10-12]理）和三级处理（深度处理）。1.2.1预处理工艺通常的预处理工艺包括：过滤、中和，沉淀等。首先，白酒废水的水质悬浮4万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文物颗粒含量高，并且夹杂有固体垃圾等，为避免管道等的磨损堵塞，可通过机械格栅或初沉池等进行固液分离。其次，白酒废水偏酸性，对微生物的生长起到抑制作用，从而影响接下来厌氧处理过程，可以通过水解酸化调节池进行初步的调[10,18,19]节，以从而减轻后续工艺的处理负荷，改善水质。常规工艺中，通过微孔过滤机、沉降式卧螺离心机等，利用离心进行固液分[12]离，而机械分离则是利用废水各组成部分的比重不同而达到分离的目的。它的具体流程包括：一方面，经过沉砂池，控制沉砂池的进水流速，使得比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒能够随水流带走，通过压滤机等设备，可以进一步制成蛋白饲料；另一方面，糟液的上清液及板框滤液流至调节池，在调节池中将[20]水质、水温、水量等进行调节以达到后续处理工艺条件。刘华等通过研究发现，经蛋白提取后，废水中的COD、BOD等有机物去除率为50%，浓度分别＜30000mg/L、15000mg/L，SS去除率85%左右，浓度＜5000mg/L。同时，通过预处理，将水质、水温、水量及pH值调节好以符合后续处理工艺条件。微电解是目前较为新型的预处理工艺，基于两种不同电极电位的金属或非金属作为电极，二者之间存在电位差，通电之后，粒子会定向移动到阴阳两级而发[21]生一定的反应，其产物可与溶液中的某些物质发生反应，从而达到处理效果。常见的有铁碳微电解，它具有处理效果好、耐久性强、经济适用，便于操作等优[22][23]点。许春生将其应用于高浓酒精废水中，试验结果显示对废水处理效果的强弱影响为：曝气强度弱于铁碳比弱于反应时间。在反应2h，铁水比125：500，曝32气强度4m/mh的条件下，CODCr去除率可达50%，B/C值由0.3提升为0.48，pH由3.5提升为5.2左右。絮凝法作为一种常见处理工艺，被应用到预处理工艺中，通过投加絮凝剂，[12][24]改善水质，提高废水的含固量，从而对SS进行去除。王萍采用絮凝工艺去除酿酒废水中悬浮物颗粒，并将絮凝法结合其它工艺，对酒精废水的处理十分有[25]效。另外还有的研究，如，杨健等通过分析酒精废水消化液，采用预曝气+化学混凝沉淀组合工艺，对该厌氧消化液进行预处理试验。试验结果表明，在曝气6.0h，FeCl3投加量为100mg/L的条件下，SS去除率达到75.4%，CODCr去除率达到24.3%，增强了废水进入下一工艺的水利条件，改善了水质。1.2.2二级处理工艺通过调查国内白酒企业废水处理工艺现状，其废水处理大部分采用生化法：[12]厌氧法、好氧法和厌氧－好氧法。5万方数据n第一章绪论（1）厌氧法厌氧法主要适用于高浓度的有机废水，可大幅度降低废水中的CODCr、BOD5，并且同时还能回收利用能源，具有高负、高效、低耗、可资源回收等优点。因此，此方法对高浓度有机废水特别适用。目前，各种新一代的高效厌氧生物反应器，已经投入白酒废水处理的实践当中，如厌氧内循环（internalcirculation，简称IC）、上流式厌氧污泥床（UpflowAnaerobicSludgeBlanket，简称UASB），厌氧膨胀颗粒污泥床（ExpandedGranularSludgeBed，简称EGSB），厌氧折板反应器[10-12](AnaerobicBaffledReactor，简称ABR)等。①UASBUASB反应器是第二代厌氧处理器，1970年Lettinga等开始实验室试验，引起[26]人们的注意，目前应用较为广泛。Harada等通过研究在55℃下，将酒精废水置于一个140LUASB反应器中进行了为期430天的反应，结果发现COD去除率[27]在整个实验期间相对较低39-67%，而BOD的去除率较满意80%以上。[28]Goodwin等在进行了更加深入的研究，发现酒糟废水在UASB反应器反应时，稳定性受到挥发性脂肪酸的转换速率的影响。随着进一步的研究，ZhangBaogang[29]等将其与微生物燃料电池技术相结合，应用到糖蜜废水的处理中，从而将各自的功能相结合，同时其COD去除也达到了53.2%。②EGSBEGSB反应器是典型的第三代高效厌氧生物反应器，与第二代厌氧生物反应器UASB相比，EGSB突出了其传质、有机物去除、布水均匀性、溶剂负荷、占[30][31]地空间等优点。因此，已取得不错的应用实践。ChuLibing等通过研究发现，将EGSB反应器控制在11-25℃，水力停留时间3.5-5.7h，观察7个月。在温度高于15℃时，发现COD和TOC的去除率最高分别可达96%和94%，温度在11℃时，发现COD和TOC去除率降低，但是将HRT从3.5增加到5.7h，COD去除[32]率由76%增加到81%。相关研究人员采用该反应器作为厌氧工艺处理米酒废3水，结果显示：反应器在10kgCODCr/(m·d)的容积负荷下，中温运行6d，米酒废水的CODCr去除率大致保持在95%左右。同时，研究人员还发现当容积负荷增大一倍，米酒废水的CODCr去除率仍维持70%以上。③ICIC反应器是1985年荷兰得PAQUES公司，在UASB反应器的基础上先后试[33][34]验模拟再投入生产运行的典型型第三代高效厌氧生物反应器。Driessen等研究使用在高的重量/直径比的IC反应器中，通过气体驱动的内部回流，使得沼气6万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文分离。这系统可以处理高流的液体以及在低水力停留时间下处理高强度或者低强-3[35]度的废水，其处理高强度废水如啤酒废水的COD可达35kg·m。徐富等采用多级内循环反应器（MIC）+Carrousel氧化沟组合工艺处理高浓酒精废水，在温3度35-39℃，pH为4-5，有机负荷为15kgCOD/（m·d）条件下，通过MIC反应器处理后COD去除率查过88%，处理效果良好。④ABRABR反应器，最早是由Perry等人所提出的一种新型高效的废水厌氧处理生物反应器，它的优点包括：设计简易、成本低、高负荷、高效、不易堵塞、能够[36-38]间歇操作、HRT低、出泥少、运行稳定，启动时间快等一系列优点。采用间歇反应蒸馏废液处理尚未广泛的应用，反应器运行的可行性和潜力，大规模的应[39]用均有待探索。相关研究发现采用厌氧序批式反应器处理酒厂生产废水，在有3机负荷率为8.6KgCOD/（m·d），HRT2.2d，其COD的去除效率可以达到超过[40]98%。除此之外，蒋永荣等还对ABR反应池启动因素进行了研究，通过ABR反应器模拟处理糖蜜酒精废水，在30℃历时92d的启动试验，发现低COD和低硫酸根负荷是对ABR反应器成功启动的关键性因素。（2）好氧法与厌氧处理相比，好氧处理主要针对的是对磷酸盐和氨的去除作用，好氧生化处理是通过好氧微生物降解有机物实现废水处理，一般适用于处理中浓度和低浓度的有机废水。目前而言，好氧处理工艺主要分为：一类为活性污泥法，如序列式间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess，简称SBR）、周期循环活性污泥法(CyclicActivatedSludgeSystem，简称CASS)；另一类为生物膜法，如生物过滤氧化反应池(BologicalFiltrationOxygenatedReactor,[10-12]简称BIOFOR)等。①SBRSBR工艺是间歇式运行。间歇进入，间歇运行，间歇排出，反应区间在反应的不同阶段作用不同。其操作阶段主要包括五个阶段：进水、反应、沉淀和出水，以及闲置。它的优点在于：反应池污泥膨胀少、池型简易，且可脱氮除磷等。SBR最早源于一家小型酒厂的废水治理，该处理系统包括初级沉淀池，一个调节池，两个储备池和一个好氧池。研究者将废水在好氧反应器中7d的反应，COD去除[41][42]率93%，BOD的去除率97.5%。研究者通过实验结果表明：SBR法在室温7万方数据n第一章绪论下就能高效处理高浓度的白酒生产废水，初始浓度1664mg/L、CODCr有机负荷3为0.11kg/（m·d）时，CODCr、BOD5、SS的去除率分别达53.8%、95.8%、91%，对N、P的去除效率分别为78、96%。。②CASSCASS工艺是在SBR工艺基础上发展起来的，由于其占地面积小、造价及运行费用低、操作管理方便等优点，因而使其在国内外水处理中得到了越来越多的[43][44]应用。研究者将其与厌氧工艺配合运用，取得了良好的处理效果。同时，研[43]究人员对其进行了改进，将人工合成高聚物填料加入CASS工艺以组建复合CASS工艺，在CASS系统中通过投加一些悬浮填料，一方面有利于系统的微生物的繁殖和生长，另一方面改善了反应器内的生长环境，更有利于反应器对废水中有机污染物、NH3-N、TP等的去除。③BIOFORBIOFOR是Degremont公司的发明的第三代生物膜反应池，该工艺特点是：[45][46]能耗低，处理高效、运行稳定，用地较少，过滤速度快等优点。研究人员通过比较生物接触氧化法、SBR(或CASS)和BIOFOR这三类白酒废水好氧处理工艺的优缺点，研究表明BIOFOR工艺对处理前进水水质要求较高，要求在700mg/L以下。（3）厌氧-好氧通过研究分析国内主要白酒企业废水处理工程，实践证明，针对白酒废水特性，单独采用厌氧工艺处理，其出水仍不能达到标准，而单独采用好氧工艺处理同样由于其只能处理中低浓度的有机废水，同样废水水质达不到相应的排放标准。但是，通过二者优势互补，一方面利用厌氧工艺高负荷、耐冲击、低成本、耗能少的优势；另一方面，结合好氧工艺脱氮除磷效果好的优势，作为厌氧处理后续工艺。就国内目前现状而言，我国大多数白酒生产企业采用的都是厌氧-好氧相结[10-12]合的处理工艺处理白酒废水。1.2.3深度处理工艺厌氧反应工艺能够有效去除白酒废水中绝大部分有机物，但是通常经过厌氧处理后的白酒废水，由于蛋白黑素及冲洗水和浸泡水等的影响，白酒废水呈黑褐色，需要进行进一步的深度处理处理。其常见的处理工艺有：吸附法、混凝沉淀[10-12]法、高级氧化法等。吸附法是常见且有效的后处理工艺，活性炭作为最常见用于废水中有机污染8万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文[42]物去除的吸附剂，但成本相对较高，限制了它的使用。Bernardo等通过从甘蔗[47]渣合成了活性炭，并应用到酒糟废水。另外，钱梅芳等对不同因素对竹炭去除糖蜜酒精废水COD去除效果的影响进行了研究。研究人员发现对去除效果的影响的因素：高温优于中温；吸附剂粒径越小，去除效果越好；去除效果随吸附时间增加而升高等。[48]混凝法是一种运用广泛的工艺，具有操作简易、运行稳定等优点。Pandey等通过使用传统混凝剂和非传统混凝剂对酒精废水进行了处理，传统混凝剂如硫酸亚铁，硫酸铁，和明矾，发现，硫酸亚铁在与石灰复合使用时，效果最佳，COD去除率达到78.5%，尤其是色度去除效果明显。非常规的混凝剂取自钢铁酸洗废水以及钛加工行业废水，将其对酒精废水处理，对剩余的COD和BOD的去除率[49]分别达到：86.38%和92.5%。宋宏杰等对酒精废水深度处理实验中，研究了混凝剂种类（聚合硫酸铝(PAS)、聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)）、投加量、pH值等对处理效果的影响。在PAS投加量60mg/L，pH8.0，沉降时间90min，废水COD、浊度和NH3-N的去除率分别可达41.91%、46.15%和49.61%。高级氧化法，常见的有：Fenton试剂法、光催化氧化法和声化学氧化法等。[50]潘孝辉等采用Fenton氧化工艺深度处理酒精废水，研究发现，对COD去除效2+果影响强度依次为：H2O2投加量＞Fe/H2O2值＞pH＞反应时间；最佳条件下，2+pH值3.0、反应时间30min、Fe/H2O2=1：1、H2O2投量660mg/L，去除率可高[51]达95%左右。YusufYavuz采用电Fenton法处理酒精废水，COD和TOC的初始浓度分别为4985mg/L和1507mg/L，控制pH为4，添加0.3MNaSO4和60000mg/L[52]的H2O2，其COD和TOC去除率分别可达92.6%和88.7%。杨健等研究发现，混凝-H2O2-O3工艺中，H2O2的加入提高了臭氧对CODCr的去除效果，H2O2的投加量165mg/L时，CODCr去除率达75%，比未投加H2O2时对CODCr的去除率提高[53]了45%。Preeti等采用超声波作为预处理技术处理酒精废水，试验表明超声波能够提高传统好氧工艺的处理效果。1.3研究内容及方法通过对仁怀市苍龙片区白酒废水处理现状实地调研，综合国内外白酒废水处理研究现状，确定了本次研究课题的主要内容及研究方法。9万方数据n第一章绪论1.3.1研究内容（1）分析仁怀市苍龙片区白酒废水特性，综合各种白酒废水处理技术，选取恰当的处理工艺；（2）针对仁怀市苍龙片区近远期发展，按照出水水质要求设计等，确定各池体设计参数；（3）对废水处理设计方案及相关辅助设计方案的进行可行性分析。1.3.2研究方法本课题研究方法具体如下：（1）首先，通过对仁怀市苍龙片区白酒废水现状进行工程调研，获取白酒废水水质特性及规模等，为课题研究提供原始资料；（2）通过检索国内外白酒废水处理技术相关文献，总结各个工艺优缺点，为课题研究提供理论基础；（3）理论联系实际需求，确定工艺路线，设计废水处理方案，并确定工艺参数；（4）从经济、社会等方面，对设计方案进行可行性分析。1.4技术路线论文技术路线研究按照“确定研究内容一确定研究方法一工程方案的确定—可行性分析-结论”为主轴。整个研究过程是:检索国内外白酒废水处理技术现状，实地调研，从而确定研究内容；科学指导规划，确定研究方法；通过工艺比较和设计方案参数的确定，得到工程设计方案；然后对方案进行可行性分析。最终得出结论。本课题的技术研究路线(见下图1.2)。10万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文图1.2技术路线图Fig1.2Thetechnologyroad-map1.5本章小结（1）我国面临着严峻的水资源短缺与水污染问题，白酒行业作为国民经济的重要行业，所产生的废水具有：有机物含量高、悬浮物颗粒含量高、可生化性较好等特点。然而除少数大型白酒企业修建有配套的废水处理工艺外，多数小型白酒企业排放的高浓度有机污水因治理不达标对河水水质造成严重的影响。11万方数据n第一章绪论（2）贵州仁怀市作为赤水河流域主要的城市和白酒产地，已经修建了中枢镇污水处理厂和茅台镇污水处理厂，但由于企业散、小，白酒废水COD浓度高等问题，苍龙办事处现有114家酒厂生产的污水因治理不达标直接排入东门河流入盐津河后汇入赤水河。这些酒厂排放的高浓度有机污水因治理不达标对河水水质造成严重的影响，仁怀市苍龙办事处目前建设的白酒企业污水治理设施规模小，处理能力有限，为保护“国酒基地”赤水河的水质以及三峡库区水质安全，对仁怀市苍龙片区的100多家酒厂的生产生活污水集中治理势在必行。因此研究白酒废水的处理工艺意义重大。（3）本章节介绍了目前国内外对酒精类废水的处理技术，包括：预处理、二级处理（生化处理）和三级处理（深度处理）。同时，介绍了论文课题的研究内容、方法，一级技术路线。12万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文第二章工程概括2.1项目地环境背景仁怀市作为赤水河流域主要的城市和白酒产地，已经修建了中枢镇污水处理厂和茅台镇污水处理厂，但由于企业散、小，白酒废水COD浓度高等问题，苍龙办事处现有114家酒厂生产的污水因治理不达标直接排入东门河流入盐津河后汇入赤水河。这些酒厂排放的高浓度有机污水因治理不达标对河水水质造成严重的影响，为保护“国酒基地”赤水河的水质以及三峡库区水质安全，对100多家酒厂的生产生活污水集中治理势在必行。本项目一是是响应贯彻落实国家政策方针的需要。环保的重要性越来越受到各方的关注。二是促进白酒产业可持续发展的需要。最近几年来，由于省、市政府的政策引导，仁怀市的白酒生产企业发展迅猛。白酒产业的快速发展在形成地方支柱经济的同时，也带来了环境保护的巨大压力，大量白酒生产废水的随意排放，对区域内生产生活都带来严重危害，迫切需要整改治理。三是建立白酒废水长效治理机制的需要。通过本工程的建设，使苍龙片区的酒类生产企业所排放的废水得到了有效、集中处理，降低了污水处理的成本和效果。同时，更是这一片区的白酒废水处理进入规模化、专业化、常态化的良性状态。四是保护长江水环境和国酒基地环境的需要。盐津河是赤水河上游一级支流，赤水河上游的城镇的污水处理，对保护好赤水河、维护长江水系生态安全具有十分重要的意义，是保护国酒基地生态环境、保护长江水系环境的迫切需要。五是建设生态文明旅游城市的需要。污水处理厂的建成投运对改善中国酒都仁怀市的市容市貌，完善城市功能，提升城市品位和提高市民的生活质量具有非常重要的意义。也为仁怀市生态环境的建设和保护创造了有利条件，为实现全市经济社会可持续发展注入了新的活力。为了进一步保护好生态环境，造福于区域内居民，实施持续发展战略，完善仁怀市中心城区污水收集管网及污水处理厂工程是刻不容缓，非常必要。2.1.1项目地生态概况（1）地理位置仁怀市地处赤水河中游，贵州西北部，东经105°59′49″-106°35′50″，北纬27°33′30″-28°10′19″。（地理位置可见下图2.1）。仁怀市人民政府13万方数据n第二章工程概括驻中枢镇，是仁怀市政治、经济、文化、商贸中心，会展、旅游接待基地。图2.1仁怀市周边地理位置图Fig.2.1GeographicallocationnearbyRenhuaicity（2）地形地貌仁怀市地形地貌主要状况详情可见下表（2-1）。表2.1地形地貌主要状况Tab.2.1Themainstatusoftheland-form放射性有传染性地势最高海拔最低海拔地质构造灾害记录害源疾病东南高1681m329m以石为主无无无西北低（3）气候气象仁怀市境属中亚热带湿润季风气候，其详细气候气象数据见下表（2.2)。表2.2仁怀市气候气象表Tab.2.2TheclimatedataofRenhuaicity年均降水年最高降年最低降年均温最冷月平年最高气年日照量mm水量mm水量mm度℃均气温℃温℃时间h10411313852.215.6537.41266.714万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文（4）水文仁怀市水文数据详情可见下表（表2.3）。表2.3仁怀市水文数据表Tab.2.3ThehydrologicaldataofRenhuaicity河流河长＞10Km或流多年平均径年径流量溪流数量总长径流系数23域面积＞20Km流深mm亿mKm17023850424.80.4334.11（5）土壤植被仁怀市土壤植被主要信息，见下表（表2.4）。表2.4仁怀市土壤、植被相关数据Tab.2.4TherelateddataofsoilandvegetationofRenhuaicity海拔海拔＜700m海拔＞1400m森林覆盖率灌木林覆盖率700~1400m石灰土与地带多为较成片紫色239%12%性黄壤土2.1.2项目地企业概括仁怀市苍龙办事处目前建设的白酒企业污水治理设施规模小，处理能力有限，治理水平有待进一步提高。仁怀市苍龙办事处部分白酒企业属于小型企业，投入治理资金有限，长期处于未处理直排环境。随着仁怀市白酒产业的不断发展，苍龙办事处白酒企业务必会得到快速发展，工业污水排放量将进一步加大。根据我们早期调研时统计到的数据(详见下表2.5），苍龙片区目前有污水处理设施且运行正常或正在建设设施的企业只有47家，窖坑814口，酒甑106套；未建设施或设施运行不正常的酒类企业（车间）114家，窖坑2045口，酒甑283套；2012年有17家企业规划建设或扩大规模，增加窖坑412个，酒甑60套。综上统计，急需进行集中治理的酒类企业共114家，加上2012年规划建设增加的窖坑和酒甑数，共计有窖坑2457口，酒甑343套。15万方数据n第二章工程概括表2.5苍龙片区酒类企业统计情况一览Tab.2.5ThestatisticslistofwinecompaniesinCanglongdistrict污水处理设施地址酒类企业窖坑（口）酒甑（套）备注是否正常龙井2741760不正常河坝组7709不正常钟山组212513不正常青草坝89514不正常中元村1623538不正常计划筹资集温水、文村一带541103149不正常体建设，现已暂停合计1142045283——2012年建设1741260——国威酒业123529运行正常国宝酒业110413运行正常酒中酒业17610运行正常33家连片治理3330842调试阶段11家连片治理119112正在建设合计47814106仁怀市作为赤水河流域主要的城市和白酒产地，已经修建了中枢镇污水处理厂和茅台镇污水处理厂，但由于企业散、小，白酒废水COD浓度高等问题，苍龙办事处现有114家酒厂生产的污水因治理不达标直接排入东门河流入盐津河后汇入赤水河（酒厂分布详见下图2.2）。这些酒厂排放的高浓度有机污水因治理不达标对河水水质造成严重的影响，为保护“国酒基地”赤水河的水质以及三峡库区水质安全，对100多家酒厂的生产生活污水集中治理势在必行。通过仁怀市苍龙办事处目前建设的白酒企业污水治理设施规模小，处理能力有限，治理水平有待进一步提高。根据企业社会实际需求，苍龙片区决定兴建处理规模为20003m/d的白酒废水处理应急工程，来处理生产的废水。16万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文图2.2酒厂分布情况图Fig2.2Distributionmapofthewinery2.2建设项目概括2.2.1建设规模3该项目建设规模按日处理水量Q=2000m/d进行设计，其中包括处理站自用水排水量。2.2.2废水水质分析通过实际调研分析，白酒废水的具体水质可见下表（表2.6），其中各指标选取统计分析所得上限值。单位：mg/L(pH值、色度除外）。表2.6白酒废水性质及具体水质指标Table2.6Thepropertiesofwaste-waterpH值SS色度CODCrBOD5NH3-NTNTP其它4.0-5.050020012000400050709.2——2.2.3出水水质要求设计出水水质指标废水详见下表（表2.7）。单位：mg/L(pH值、色度除外）。17万方数据n第二章工程概括表2.7白酒废水水中污染物排放限值Table2.7Theemissionlimitsofdistilledspiritswaste-waterpollutantspH值SS色度CODCrBOD5NH3-NTNTP其它6.0-9.0202050205150.52.3工艺路线的确定及依据白酒废水属于高浓度有机废水，基本上不含重金属等有毒害作用的物质，废水非常适合于生物法处理。白酒废水的特征包含其悬浮物颗粒含量较高，会影响后续构筑物生化处理的效果。因此，在本方案中，首先考虑采用物化法预处理，以去除悬浮物质颗粒和部分有机污染物，以改善后续构筑物进水水质。其次，本方案生化处理采用厌氧、好氧工艺，其废水处理后水质基本达到国家一级排放标准是完全可以的，但本工程位于赤水河畔、排放要求极高（CODCr≤30mg/L）。因此，二级生物处理工艺采用厌氧+好氧组合工艺是非常有必要的。废水各项指标经过二级好氧处理系统，基本能够保证出水达到国家排放标准。而经过好氧工艺处理的废水再经三级催化氧化池、BAF曝气生物滤池、生物碳过滤器深度处理达到更高设计排放要求。考虑到一定冲击负荷，为了确保更高的出水达标要求，BAF曝气生物滤池出水再经生物碳过滤器来作为最后把关工艺处理后排放，同时如果BAF曝气生物滤池出水相对稳定且达标，可以考虑超越生物碳过滤器，进行直接排放。2.3.1白酒废水厌氧工艺的选择根据文献资料的整理，目前我国白酒废水处理工程中，厌氧处理工艺采用较多的是，如厌氧接触工艺、UASB工艺、MIC工艺和ABR工艺以及EGSB工艺等。（1）厌氧接触工艺厌氧接触工艺是第二代厌氧消化工艺，它在传统普通消化池基础上进行了改进。消化池是该工艺的主体反应池，废水在池体中在厌氧微生物的作用下进行消化作用，其间会产生甲烷，经消化池处理的废水再经过脱气池，脱去其中气体后，再进沉淀池进行泥水分离。它相对传统厌氧消化池的特点是通过沉淀池的污泥回流，维持了反应池内的可生化性，从而加强了池体的抗容积负荷强度。与UASB、厌氧生物滤床相比，尽管厌氧接触消化法负荷相对较低，但运行相对稳定，HRT18万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文[57-60]长，启动速度快等优点。（2）UASB厌氧反应器工艺UASB反应器(Up-flowAnaerobicSludgeBed)是荷兰学者Lettinga等人于20世[26]纪70年代初开发的。它的基本组成部分包括：进、出水分配系统、三相分离器、反应区和排泥系统。废水由底部进入反应器，穿过污泥床、污泥悬浮层区，利用此中厌氧微生物对有机物进行降解。UASB反应器结构简易、SRT大、HRT小，无悬浮物堵塞等优点，使得其受到广泛地应用。通过研究采用UASB工艺处理白酒废水，常温下处理效果为，进水CODCr15000mg/L-20000mg/L，出水CODCr小于300mg/L，去除率达95%。但相关研究还表明UASB仍存在启动时间长，管理难度[10-12,57]大等问题。（3）MIC厌氧反应器工艺该反应器是在UASB基础上发展而来，MIC反应器是新一代高效厌氧反应器，从结构上看是由两个UASB厌氧反应器的上下重叠串联而成，底部为回流出水区和进水区，下部的第一反应室和上部的第二反应室分别为高负荷区与低负荷区。废水在反应器内部从下往上流动，在这过程中细菌吸附并降解污染物，净化后的废水从反应器上部流出。其反应器运行稳定、处理效果好、耗能低、容积负荷高、[10-12,57]沼气可利用率高、占地小等优点。UASB与MIC在抗冲击负荷方面差别最大，MIC厌氧反应器通过内循环作用可以自动稀释进水，从而可以确保第一反应室的进水污染物浓度的稳定性。其次是它的停留时间较短，有利于处理可生化性好的废水。分离效果好，反应器高效稳定的运行，因为MIC厌氧反应器运行稳定，能较好的抗冲击负荷，有较高的容积负荷，投资费用低于UASB等优点。因此，本方案中，我们采用MIC工艺对废水进行厌氧处理。下表（表2.8）为三种厌氧工艺优缺一览表。19万方数据n第二章工程概括表2.8厌氧工艺优缺一览表Tab.2.8Theadvantagesanddisadvantagesofanaerobicprocess工艺厌氧接触工艺UASB厌氧反应器工艺MIC厌氧反应器工艺运行稳定靠，水力运行稳定、处理效果结构简易、SRT大、HRT优点停留时间较长，启好、耗能低、容积负荷小，无悬浮物堵塞等动时间短等高、占地小等污泥颗粒小，沉降性启动时间长，管理困难，设计施工要求高；高值/能较差，需脱气，运不能去除废水中的氮和缺点直径比值过大，运行费用行过程较为复杂等。磷；抗冲击负荷相对较低增大等等2.3.2白酒废水处理好氧工艺的选择好氧生化处理主要有两大类工艺：一类为活性污泥法；另一类为生物膜法。前者常见工艺有：SBR、CASS等。后者常见工艺由：曝气生物滤池，生物转盘等，典型工艺为生物接触氧化工艺。下面就本工程的特点对以下几种工艺进行比选分[10-12,57]析，确定出适合本工程的最佳工艺。（1）SBR工艺SBR法，又称序批式活性污泥法，SBR工艺是间歇式运行。间歇进入，间歇运行，间歇排出，反应区间在反应的不同阶段作用不同，有机物随时间逐渐降解。其操作阶段主要分为：进水、反应、沉淀和出水，以及闲置，共五个阶段。与传统的活性污泥法工艺相比，SBR工艺流态属于完全混合式，它的优点包括：基建费用低、处理构筑物简单、处理运行稳定和可脱氮除磷等。但也存在一定不足，如容积利用率较低等。（2）CASS工艺CASS工艺是一种可变容积的SBR工艺发展而来，该工艺有机地将生物选择器和SBR工艺结合在一起。由于其占地面积小、造价及运行费用低、操作管理方便等优点，因而使其在国内外水处理中得到了越来越多的应用。废水先经过生物选择区，然后通过兼氧区，最后在主反应区反应。20万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文（3）接触氧化工艺生物接触氧化法在其工艺形式上，池体内设有填料，废水通过填料，与其上的生物膜发生反应，利用微生物降解作用，从而去除有机物。而曝气方式与活性污泥法相似，生物接触氧化工艺是介于活性污泥法与生物膜法之间，因此兼具二者之优点。容积负荷高、污泥产量低、无需污泥回流、工艺成熟稳定，占地面积省等优点。当然接触氧化法有待改进之处，如，安装维护难度大、运行填料消耗大等。通过下表2.9，几种好氧工艺优缺一览表，对于本工程日处理水量2000吨采用CASS工艺最合理。因此，在本方案中，二级好氧段我们采用CASS工艺对废水进行处理。表2.9几种好氧工艺优缺一览表Tab.2.9Theadvantagesanddisadvantagesofseveralkindsofaerobicprocess工艺SBR工艺CASS工艺接触氧化工艺基建费用低、处理构容积负荷高、污泥产量占地面积小、造价及筑物简单、处理运行低、无需污泥回流、工优点运行费用低、操作管稳定和可脱氮除磷艺成熟稳定，占地面积理方便等等省等对于水量较大时，存在池体内有效利用率基础理论和控制模式填料用量大、安装、维缺点低，占地面积较大，上还有待进一步完善护复杂，填料费用高等运行控制较复杂不利因数2.3.3工艺路线的确定废水处理工程建设与运行涉及到多方面因素，而工艺的优化对工程项目的投资建设与运行至关重要。工艺的选择对处理厂运行效果、水质要求、管理操作维护等都有着重要影响。因此，将工艺的选择结合当地实际情况，本着总体优化的原则，综合考虑各方面因素，结合废水处理的设计规模、废水水质特性以及当地的实际条件和要求。同时，综合考虑，选择从效果、技术等角度均良好而确定处理方案。仁怀市苍龙片区白酒废水集中治理应急工程工艺方案将遵循以下的选择原21万方数据n第二章工程概括则：（1）符合国家、地方和行业相关标准与规定；（2）采用的工艺须运行稳定，工艺成熟、简洁，并且操作管理方便等；（3）应用新工艺、新技术，作到节能环保；（4）结合当地实际情况，处理工艺尽量实现自动化控制管理；（5）工艺方案应最大限度降低投资成本，以及运行管理费用等。遵循上述原则，结合之前的工艺比选，最终选择“MIC+CASS”组合工艺，下图（图2.3）为主要工艺流程流程图。图2.3主要处理工艺流程Fig2.3Themainflowchartofthetreatmentprocess2.4本章小结（1）本章介绍项目地环境背景：生态概括和企业概括。前者包括：地理位置、地形地貌、气候气象、水文和土壤植被；后者针对当前仁怀市苍龙片区白酒废水设施规模小、处理能力有限的现状，作了详细统计分析。（2）建设项目规模：日处理水量Q=2000m³/d；统计分析所得废水主要的水质指标如下表，单位：mg/L（pH值、色度除外）。pH值SS色度CODCrBOD5NH3-NTNTP其它4.0-5.050020012000400050709.2——经过工艺处理后，排水拟达GB27631-2011《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》中的限值排放标准。22万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文（3）工程采用厌氧+好氧组合工艺，通过工艺的比选，最终确定选择“MIC+CASS”组合工艺为主体工艺。23万方数据n第三章白酒废水处理工艺工程设计方案第三章白酒废水处理工艺工程设计方案白酒废水经过格栅除渣与过滤之后，进入水解酸化调节池，水质水量均得到调节后，进入絮凝池以及高效澄清池，大颗粒悬浮物沉淀之后，再进入后续处理构筑物。其中，经过中间水池的水量调节，进入MIC反应器，大分子有机物经过厌氧发酵达到降解的目的，以出去大部分COD、BOD，出水水质并不能直接排放，继续通过CASS池好氧处理，使得水质得到进一步的处理。好氧处理后，水质基本达到处理效果，但是由于白酒废水的特殊性，需要进一步深度处理，废水进入BAF池进一步反应，在微生物作用下，使得废水水质达到国家排放标准。其中，工艺中设有中间水池及缓冲水池，起调节水量的作用。集泥池收集来自澄清池及MIC反应器和CASS池的污泥，污泥浓缩池中污泥经过压滤等工序脱水后，外运。各个主要构筑物的设计结合经验法与理论计算，[16,54-56]遵循国家、地方及行业规范标准。3.1主要构筑物设计及参数确定3.1.1格栅池白酒废水中有一些悬浮物质存在，可能会使后续工艺中的水泵发生堵塞，故常设置一台全自动机械格栅除污机在均质调节池前，以有效去除这些杂质。全自动机械格栅除污机可以清除水中各种形状杂质，分离水中较大的固体，目前国内外广泛使用，它是利用耙齿装配成回转链，通过电机传动链轮进行回转运行，耙齿链下部浸没于排水沟槽中，耙齿链工作运行时将水中的漂浮物质分离出来。全自动机械格栅主要由电动减速装置，机架，回转链条，犁形耙齿等部分组成。电动装置带动不锈钢回转链条作连续回转运动，链节销轴处由多片不锈钢制作的犁形齿耙串联，形成格栅网片，用定距环分隔齿耙，以保证5mm的安装精度和有效间隙。（1）格栅池的设计计算333污水处理厂日平均污水量Q=2000m/d=83.3m/h=0.023m/s。格栅间隙数量计算：24万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文q.sinVmaxn(4-1)ehv3式中：qVmax——最大设计流量，m/s；α——栅条倾角，度；d——栅条间距，m；h——栅前水深，m；v——流速，m/s。a.格栅的设计要求如下：3每日栅渣量＞0.2m/d。则采用机械除渣。过栅流速取值范围：0.6～1.0m/s。此次设计采用0.9m/s。机械清除格栅的安装角度宜为60～90°，本设计采用60°。栅前流速取值范围：0.4～0.9m/s。本设计取0.5m/s。设计参数：取细格栅；栅条间隙b=0.01m；栅前流速v1=0.6m/s；过栅流速v2=0.6m/s；安装倾角α=60°；33设计流量Q=2000m/d=0.023m/s；3设计最大流量Qmax=Q×Kz=0.030m/s（Kz=1.3）。设计计算：h2h1H1hHhh1B1B1B11500H110002tg图2.1格栅设计计算草图图3.1格栅设计图Fig.3.1Thesketchmapofgrilledesign25万方数据n第三章白酒废水处理工艺工程设计方案①栅前水深(h)2Qmax进水渠宽B1==2h=0.316m(4-2)v1h=B1/2=0.158m(4-3)v1-------------栅前流速，0.4m/s～0.9m/s，取v1=0.6m/s。②栅条间隙数(n)取两台细格栅，一用一备。Qamaxsin0.03sin60n===29.4条(4-4)bhv0.01.6.1（取n=30条）式中：3Qmax-------------设计最大流量，m/s；α-------------格栅倾角，取α=60℃；b-------------栅条间隙，取b=0.01m；h-------------栅前水深，m；v2-------------过栅流速，0.6m/s～1m/s，取v=0.6m/s。③栅槽有效宽度(B)B=S(n-1)+bn=0.01×（30-1）+0.01×30=0.59m(4-5)式中：S-------------栅条宽度，栅条断面为矩形，取0.01m；n-------------格栅间隙数；b-------------栅条间隙，m。④进水渐宽部分的长(l1)BB0.590.3161则l1===0.38m(4-6)220tg2tg20式中：B-------------栅槽有效宽度，m；B1-------------进水渠道宽度，m；a-------------进水渠展开角，取a=20℃。11⑤出水渐缩部分的长度（l2）l2=l1/2=0.38/2=0.19m(4-7)26万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文⑥过栅水头损失（h1）22s4/3v20.014/30.6h()sin=2.423()sin60=0.115m(4-8)1b2g0.0129.8式中：k-------------系数，水头损失增大倍数，取k=3；β-------------栅条采用矩形断面，形状系数β=2.42；S-------------格条宽度，m；v2-------------过栅流速，取v2=0.6m/s；α-------------格栅倾角，取α=60℃。⑦栅槽总高度(H)取栅前渠道超高h2=0.3m则总高度H=h+h1+h2=0.158+0.115+0.3=0.573m(4-9)⑧栅槽总长度(L)栅前槽高H1=h+h2=0.158+0.3=0.458m(4-10)H0.4581L=l1+l2+0.5+1.0+=0.38+0.19+0.5+1.0+(4-11)tg60tg60=2.33m⑨每日栅渣量(W)QWmax1864003则W==0.2m/d(4-12)K21000式中：3Qmax-------------设计流量，m/s333W1-------------栅渣量(m/10m污水)，取0.1～0.01，333粗格栅、中格栅和细格栅分别去最小值到最大值，取W1=0.1m/10m污水。3W=0.2m/d(可采用机械清渣)结合近远期规划，预留一格。3.1.2水解酸化调节池水解酸化调节池目的是起到水解酸化作用。水解酸化池的设计是为了进一步提高该废水的可生化性。在常温下，废水中难以生化的有机物经过水解菌胞外酶的作用水解酸化大分子物质和大部分不溶性有机物为小分子物质和溶解性物质，使底物可以生化降解，后续好氧处理更加容27万方数据n第三章白酒废水处理工艺工程设计方案易。产酸菌的培养周期短，可以使此过程达到沉淀、生物絮凝、降解分离于一体。第1阶段，水解酸化阶段。它主要由一些兼性厌氧菌，如大肠杆菌、厌氧消化球菌等先将大分子分解成小分子，难溶有机物溶解成易容有机物，然后在细胞体内进一步分解成易挥发的醛、有机酸、醇等。含氮有机物在兼性厌氧菌的作用下分解生成NH3，既可以作为合成细胞物质的氮源，还可以在水中部分电解，生成有缓冲作用的碳酸氢铵。第2阶段，产氢产乙酸阶段。第1阶段产生的各种有机酸在产氢产乙酸细菌的作用下分解转化为氢气和乙酸，同时还产生二氧化碳。第3阶段，产甲烷阶段。在完全无氧的条件下，低分子的有机酸或低级醇通过甲烷菌分解转化为甲烷。水解酸化处理技术是针对长链高分子聚合物及含杂环类有机物处理的一种污水处理工艺。水解酸化菌可将长链高分子聚合物水解酸化为可生化性更强的有机小分子醇或酸，也可以将部分不可生化或生化性较弱的杂环类有机物破环降解成可生化的有机分子；提高污水中有机污染物BOD5/CODCr值，从而改善整个污水的生化性。水解酸化的优点为：A、正常条件下，经过2~4小时的水解反应，所用时间短，无需大容积的消化池，能脱除废水COD的10-20%。COD降低了，也减少了对氧的需求，降低供氧负荷，同时减少了由于白酒废水N、P营养物缺乏而在废水中投加营养物质的量。B、使不溶性的有机物和难生化的大分子物质转化为溶解性的有机物和易于生物降解的小分子物质，如在水解酸化菌酶作用下，醋酸甲酯分解成醋酸与甲醇：酶CH3COOCH3CH3COOH+CH3OH设计特点：BOD与COD的比值小于0.4的原废水经厌氧处理后其其比值提高到0.5以上，从而使废水的可生化性得到了进一步的提高。同时水解酸化池活性污泥产量也减少20%左右，为后续的厌氧、好氧处理工艺创造了良好的条件。（1）水解酸化调节池设计计算333Qmax=2600m/d=108.3m/h=0.03m/s；设水力停留时间为12h。3池子有效容积为：V=QT=108.3×12=1299.6m取有效水深h=4m，超高0.5m，池子总高度H=4+0.5=4.5m28万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文则池面积A=V/h=1299.4/4=324.9㎡池长取L=25m，池宽取B=13m3则池子总尺寸为L×B×H=25×13×4.5m3.1.3机械絮凝反应池机械絮凝池（machanicalflocculatingtank）是通过机械带动叶片而使液体搅动以完成絮凝过程的构筑物。与其它絮凝池相比，如网格絮凝池、隔板絮凝池，折板絮凝池等，机械絮凝池便于管理，便于调节，适应范围广等特点而被广泛应用。絮凝池的设计与计算如下：3反应池容积V：V0=Qt/60=(2000×20)/(60×24)=27.8m3Q——设计处理水量，m/h；t——絮凝反应时间，通常15~20min；反应池格数及尺寸：3格串联，每格设置1台搅拌机。有效尺寸B=L=2.0m，H=3m(其中超高0.3m)3V=3·B·L·H=36m＞V0满足设计要求。3.1.4高效澄清池高效澄清池高效澄清池是一种高负荷一体式絮凝/沉淀／浓缩池,包括混合区、反应区、沉淀/浓缩区以及斜管分离区四部分，其结构如下图：29万方数据n第三章白酒废水处理工艺工程设计方案图3.2高效澄清池设计图Fig.3.2Thesketchmapofthehigh-efficiencyclarifier水的有效水深：本项目的有效水深按6.5m设计。斜管上升流速：12～25m/h，取15m/h。2——斜管面积A1=83.3/15=5.56m；沉淀段入口流速取40m/h。2——沉淀入口段面积A2=83.3/40=2.1m；0.40.4中间总集水槽宽度：B=0.9（1.5Q）=0.9×（1.5×0.023）=0.234m取B=0.5m。从已知条件中可以列出方程：X·X1=2.1（X-2）·（X-X1-0.4）=5.56当X=8时A＞03所以取X=8。即澄清池的尺寸：8m×8m×6.5m=416m3.1.5中间水池中间水池主要是用于降低前后两个构筑物水量的不稳定，保证后续水处理的均匀稳定。30万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文设计参数：停留时间T=0.5h有效水深：H有效=3.5m（超高0.5m）3有效容积：V有效=83.3×0.5=41.6m3实际容积：V=50m则设池子尺寸为L×B×H=5m×2.5m×4m3.1.6MIC厌氧反应器本工程选用MIC（Multi-InternalCirculation）厌氧反应器。MIC厌氧反应器能使废水环状有机物开环、长链化合物断链得到水解，废水中绝大部分COD得到去除，同时提高了废水的可生化性，大大降低了工艺处理难度。MIC厌氧工艺COD去除可达到75-85％。水解阶段、酸化阶段、酸性衰退阶段及甲烷化阶段为水解酸化池的四个阶段。在这几个阶段，固体物质和大分子物质分别降解为溶解性物质和水分子物质。图3.3MIC反应器示意图Fig.3.3MICreactor31万方数据n第三章白酒废水处理工艺工程设计方案MIC厌氧反应器由混合区、第一反应室、内循环系统、第二反应室和沉淀区组成，其中第一反应室为高负荷反应室，其底部包括回流出水区和进水区，第二反应室位于第一反应室的上部，为低负荷反应室，有沼气集气罩位于两室之间，在第二反应室中上部设有三相分离器，三相分离包设在反应器的顶部。用提升管和回流管连接两反应室和三相分离包。该反应器集内循环厌氧反应器、波浪板三相分离器、回流管防堵装置专利设备于一体。3.1.7CASS循环式活性污泥反应池CASS循环式活性污泥反应池(CyclicActivatedSludgeSystem)是一种可变容积的活性污泥工艺，该工艺有机地将生物选择器和SBR工艺结合在一起。循环式活性污泥法的生物降解和泥水分离过程是在多个平行运行、且反应容积可变的池子中完成的。因此，CASS中无需单独设置的沉淀池。在这一系统中，活性污泥法按照“曝气-非曝气”阶段不断重复进行。CASS工艺四个阶段组成一个循环：进水/曝气；进水/沉淀；撇水；闲置。CASS反应池结构特点如下：图3.4CASS池结构示意图Fig.3.4TheStructureofCASS32万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文CASS工艺中的操作循环过程：图3.5CASS池操作循环图Fig.3.5ThecycleoperationofCASS不断重复上述各个阶段，循环进行。在循环开始阶段，从进水口进水，水位从池子中的某一最低水位开始逐渐上升，曝气和混合后一定的时间，以使活性污33万方数据n第三章白酒废水处理工艺工程设计方案泥完成沉淀阶段后，上清液由一个移动式撇水堰排出，直至水位达到排放的最低水位。不断重复上述操作，进行CASS池的循环处理。在循环式活性污泥反应池中，生物选择器起着非常重要的作用。生物选择器便具有较强的水解酸化功能，可以初步分解工业废水中可能存在的复杂多环有机物。CASS工艺中最重要的特性是能高效地进行反硝化和硝化，而不需要设缺氧混合阶段，从而能够深度去除氮。在CASS工艺中，曝气阶段同时进行反硝化和硝化过程。通过控制供氧强度和溶解氧浓度，使氧气透过絮体内部受阻，而硝酸盐能过很好的通过，从而，在絮体外部发生硝化作用，在絮体内部发生反硝化作用。正是由于在这一微环境中能同步进行硝化/反硝化过程，使得循环式活性污泥法工艺在脱氮除磷时比常规的SBR工艺少了单独设置的搅拌周期，相应地，也减少了多个大型搅拌装置的费用。CASS工艺系统中活性污泥从主曝气区回流到选择器以及系统间歇曝气的运行方式使活性污泥在好氧和厌氧的条件下不断的循环进行，这些反应条件对于聚磷细菌的生长和积累非常有利。CASS工艺系统的功能包括生物除磷。磷的吸收和释放过程分别发生在曝气阶段和生物选择阶段或非曝气阶段。进水中所含有的易降解基质的含量对生物除磷的效果有很大的影响。另外由于废水中可能存在阴离子合成洗涤剂或其它物质而造成大量的泡沫，可通过采用投加消泡剂的形式或水喷淋的方法得以解决。（1）CASS循环式活性污泥反应池设计参数①设计参数33设计流量Q=2000m/d=0.023m/s=23.15L/s；进水COD=280mg/L，去除率为85%；BOD5污泥负荷（Ns）为：0.1kgBOD5/kgMLSS；混合液污泥浓度为：X=4000mg/L；充水比为：0.32；进水BOD5=160mg/L，去除率为90%。②设计计算1.运行周期及时间的确定曝气时间24S0taNXsta=3.51h≈4h式中：λ：充水比；S0：进水BOD5值，mg/L；Ns：BOD5污泥负荷，34万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文kgBOD5/㎏MLSS；X：混合液污泥浓度，mg/L。沉淀时间Htsuu=4.6×104×X-1.26=1.57m/s设缓冲层高度ε=0.5m，曝气池水深H=5m，沉淀时间为：ts=1.33h≈1.5h运行周期t设排水时间td=0.5h，运行周期为：t=ta+ts+td=6h每日周期数：N=24/6=42.反应池的容积及构造a反应池容积Q3单池容积为V=781.25minN3反应池总容积为V=2Vi=1562.5m式中：N：周期数；Vi：单池容积；V：总容积；n：池数，本设计中采用2个CASS池；λ：充水比。bCASS反应池的构造尺寸为了满足运行灵活和设备安装需要，CASS池一般设计为长方形，水流从进水端流向出口端，CASS池构造如图所示。图3.6CASS池设计计算图Fig.3.6ThedesignofCASS3其中，B:H=1~2，L:B=4~6，取B=6m，L=27m。故Vi=27×6×5=810m，Vi2单池面积S=162miHCASS池如上图4.6所示，预反应区和主反应区之间设置隔墙将池体分成两部35万方数据n第三章白酒废水处理工艺工程设计方案分，预反应区容积占CASS池总容积的10%左右，进行生物选择和兼氧吸附两个过程，另一端为主反应区。根据资料，预反应区长L1=（0.16～0.25）L，取L1=5m。3.1.8曝气生物滤池曝气生物滤池（BiologicalAeratedFilter）简称BAF，是在生物接触氧化法的基础上发展而来的一种特殊的生物滤池，与不同快滤池的不同之处是，在曝气生物滤池底部增加了曝气系统，在反应器内增加了高比表面积的颗粒填料作为微生物膜生长的载体，填料同时起到物理过滤作用。曝气生物滤池包括吸附、氧化及过滤三个过程，通过定期的反冲洗，使生物膜能够重新使用。BAF其主体包括：滤池池体、承托层、滤料层、布气系统、布水系统、反冲洗系统、出水系统、管道和自控系统。BAF工艺特点：（1）占地少，土建费用低，BOD5容积负荷高。（2）对于生活污水，出水质量较高。（3）处理流程简单，无需污泥回流泵房和二沉池。（4）系统充氧率提高，能源消耗较低。（5）BAF抗冲击负荷强，无污泥膨胀问题，无需担心微生物流失，处理效果稳定，管理简单。（6）设施可间断运行。表3.1曝气生物滤池的主要设计参数Tab.3.1ThemaindesigningparametersofBAF项目设计值项目设计值一般6~8填料高度2~4最大水力负荷除碳6填料粒径2~832[m/(m·h)]硝化10单池面积70~100反硝化14反冲周期24~483除碳[kgBOD5/(m·d)]2~6单池反冲水量8%~10%容积负荷硝化[kgNO3-N(m3·d)]0.5~2.0反冲时间20~30反硝化[kgNO3-N(m3·d)]0.8~5.0气水反冲比（1:3）:136万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文结构类型:半地下钢筋混凝土结构设计参数：停留时间T=4.0h气水比：15:1有效水深：H有效=5m3有效容积：V有效=100m数量：33.1.9污泥池（1）计算说明本工程主要由高效澄清池、MIC厌氧发生器及CASS反应池三个构筑物产生污泥，排出的污泥每日收集一次，集中到污泥池，然后再通过污泥泵运输到污泥浓缩池。本工程的污泥浓缩池运行周期为24h，为间歇运行。（2）设计参数设计泥量仁怀市污水处理厂白酒废水处理过程产生的污泥主要来自三部分：3①高效澄清池，Q1=79.61m/d，含水率98%；3②MIC厌氧反应器，Q2=87.50m/d，含水率98%；3③CASS反应器，Q3=93.67m/d，含水率99%。33总污泥量为：Q=Q1+Q2+Q3=259.78m/d，在本设计中取整数取260m/d。（3）设计计算3由于本设计中各构筑物基本为间歇排泥，每天总排泥量Q=260m/d，且要在31.5小时内排泥完，取10分钟的体积作为该污泥池的容积，即为28.9m。3由于CASS工艺的运行方式是间歇的，所以污泥池的容积应该加上165.03m。取污泥池的有效深度为4.0m。则污泥池的平面面积为V1932A48.25mH4则设污泥池的平面尺寸为10.0×5.0m。根据规范及经验选择两台50ZX-15-12型污泥泵用来提升污泥（一用一备）。3.1.10污泥浓缩池（1）设计参数仁怀市污水处理厂白酒废水处理过程产生的污泥主要来自三部分：37万方数据n第三章白酒废水处理工艺工程设计方案3①高效澄清池，Q1=79.61m/d，含水率98%；3②MIC厌氧反应器，Q2=87.50m/d，含水率98%；3③CASS反应器，Q3=93.67m/d，含水率99%。33总污泥量为：Q=Q1+Q2+Q3=259.78m/d，在本设计中取整数取260m/d。3通常M（固体通量）=100-150kg/m·h，取M为110浓缩时间则选择为20小时；96%为浓缩后污泥含水率。（2）设计计算①容积计算1P0100983VV260130m/d01P10096②池子边长根据规范要求，污泥浓缩池的截面面积应该满足AQCM/3其中：Q：入流污泥量，m/d；3M：固体通量，kg/m·h；3C：入流固体浓度，kg/m。入流固体浓度的计算如下：WWW123CQQQ123WQ1000(199%)796kgd/11WQ1000(198%)1750kgd/22WQ1000(199%)937kgd/33那么，Qc=W1+W2+W3=3483kg/d3C3483/26013.40kgm/则浓缩后污泥浓度为：3C3483/13026.80kgm/1浓缩池的横断面积为：2AQc/M26013.40/11031.68m设计一座正方形浓缩池则面积2Am5.75.732.538万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文③池子高度取停留时间为20小时，池壁计算公式：Hhhh1123其中：h1为超高；h2为有效高度，一般取0.5m；h3为有效高度，一般取0.5m。则H1h1h2h30.51.50.52.5m④污泥斗污泥斗高度为：Hm(5.7/20.5/2)tg301.14污泥斗容积为：1223Vh24(aaaa)36.67m31122⑤总高度Hm2.51.13.6⑥排水口浓缩后上清液采用重力排放。3.2主要构筑物尺寸及构筑设备主要构筑尺寸详见表3.2。表3.2主要构筑物尺寸一览表Tab.3.2Themainstructuresofsizelist3序号名称尺寸（L×B×H）数量（个）体积（m）1格栅井3.0×1.0×1.0232水解酸化调节池8.0×8.0×6.5114623絮凝反应池2.0×3.0×3.03364高效澄清池8.0×8.0×6.514165中间水池5.0×2.5×4.01506CASS反应池27×6.0×5.0381039万方数据n第三章白酒废水处理工艺工程设计方案7BAF曝气生物滤池5.0×5.0×4.021008集泥池10×5.0×4.012009污泥浓缩池5.7×5.7×3.61120构筑主要设备详见表3.3。表3.3主要构筑物设备一览表Tab.3.3Themainstructuresandequipmentlist序号名称规格单位数量一污水物化预处理工艺1格栅除污机CF-800台22旋转过滤机XFJ-100台13潜水搅拌机QJB4.0/8-320台4AS30-2CBQ=49.8m3/h4废水提升泵台3H=10mN=2.90KW5反应搅拌机JBJ-1200台36中和剂投药装置JY-Ⅱ套17絮凝剂投药装置JY-Ⅱ套18助凝剂投药装置JY-Ⅱ套19控制系统PLC套1二污水生物处理工艺WQ45-30Q=45m3/h10中间水泵台3H=30mN=18.5KW11MIC厌氧反应器MIC-8.0台240万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文12布水系统UPVC套213循环系统UPVC套214三相分离器FRP套215气水分离器Q235A套216潜水搅拌机QJB4.0/8-320台617CASS反应池滗水器PS-3000台318CASS反应池曝气装置D260套1200AS55-2CB19污水回流泵Q=80m3/h,H=6m,N=5.台65KWAS16-2CB20剩余污泥泵Q=15m3/h,H=10m,N=1台6.6KWBK8016Q=33.78m3/h,21鼓风机台2H=6000mmH2ON=55.0KW22控制系统PLC套1三污水三级深度处理工艺AS30-2CBQ=49.8m3/h23缓冲水泵台3H=10mN=2.90KW24催化氧化池曝气装置钛棒套36AS30-2CBQ=49.8m3/h25中间水泵B台3H=10mN=2.90KW41万方数据n第三章白酒废水处理工艺工程设计方案26BAF生物滤池曝气装置HDQ-1-65套227BAF生物滤池配水装置970×970×100m23228BAF生物滤池布水器φ25mm个156829生物碳滤器SHTA-3.0台230生物活性碳φ3-5mmm320BK70063Q=10.64m/min31曝气鼓风机台2H=6000mmH2ON=22.0KWBK70063Q=10.64m/min32反洗鼓风机台2H=6000mmH2ON=22.0KWWQ200-10-15Q=200m3/h33反洗水泵台2H=10mN=15.0KW七仪器仪表34超声波液位计FMU231E-A32套135电磁流量计DN150套1LDO+SC10036溶解氧分析仪套50～20mg/L37CODcr在线分析仪0-200套238NH3-N在线分析仪0-200套242万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文3.3本章小结（1）本章对工程主要构筑物的设计结合了经验法与理论计算，遵循国家、地方及行业规范标准根据相关设计规范以及同类废水处理工程经验参数，对构筑物尺寸等参数进行了确定，包括格栅、水解酸化调节池、机械絮凝池、高效澄清池、中间水池、MIC厌氧反应器、CASS池、BAF曝气生物滤池、集泥池和污泥浓缩池。对构筑物主要的设备及仪器进行了选择。（2）经过组合工艺处理后废水达到了《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》GB27631-2011排放标准。43万方数据n第四章辅助项目设计方案第四章辅助项目设计方案项目辅助设施设计方案主要包括：沼气加热工程技术方案、建筑设计方案、电气、仪表及总控设计方案、通风及节能设计、环境保护设计、劳动安全及消防方案等。4.1沼气加热工程技术方案4.1.1设计基准（1）低位热值和沼气组成（详见下表4.1）表4.1低位热值和沼气组成Tab.4.1Lowcalorificvalueandbio-gascomposition序号名称符号单位数值1COΦCO%0.90002H2ΦH2%0.50003CH4ΦCH4%60.00004H2SΦH2S%0.15C2H6ΦC2H6%0.00006C2H4ΦC2H4%0.00007C3H8ΦC3H8%0.00008C3H6ΦC3H6%0.00009C4H10ΦC4H10%0.000010C4H8ΦC4H8%0.000011C5H10ΦC5H10%0.000012N2ΦN2%1.500044万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文13O2ΦO2%0.400014H2OΦH2O%1.000015CO2ΦCO2%35.600016NH3————0.000017小计——%100.0000318低位发热值LHVkcal/m5210.0912（2）主要技术参数3①沼气中SO2含量要求小于700mg/m，如沼气品质不好、不稳定、热值低，需另考虑柴油作为辅助燃料，以稳定火焰，以防熄火；33②沼气处理量：291Nm/hr(按7000m/d计)；③沼气压力：15Kpa；④排放标准：GB13271-2001；⑤蒸汽压力：0.5Mpa；⑥需要加热的废水量：2000吨/天，85吨/小时；⑦废水提升温度：10度；⑧废水所需加热总热量：85万kcal/H；⑨加热所需蒸汽：2吨/H；（3）公用工程技术设计3①辅助燃料：柴油低位热值：10500Kcal/Nm②工业水：压力：0.4MPa（G）③电：频率：50HZ电压：380V3相④区域：非防爆区域4.1.2设备概要及说明（1）装置的组成部分该工程装置由以下部分组成：沼气燃烧装置、锅炉、烟囱、锅炉给水净化处理、控制柜、锅炉水预热器。（2）工艺方块流程图45万方数据n第四章辅助项目设计方案图4.1工艺流程图Fig.4.1Technologicalprocesschart（3）工艺描述本工艺利用废水处理产生的沼气，净化后回用至锅炉产生蒸汽来加热水处理系统废水温度。水处理产生的沼气脱硫脱水净化后送入锅炉燃烧装置，工业水通过水处理软化后送入锅炉水预热器，预热后的锅炉水送往锅炉，产生0.5Mpa蒸汽，约2.1吨，蒸汽送往水处理中间调节池，加热废水，提升10度左右。（4）主要设备及规格表4.2主要设备及规格Tab.4.2Majorequipmentandspecifications序号名称规格单位数量1燃烧装置150万kcal/h套1烟管锅炉2锅炉座12.5吨/H3锅炉水预热器锅炉配套台146万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文4锅炉给水水处理锅炉配套台15给水泵锅炉配套台26仪表阀门锅炉配套套17烟囱锅炉配套座18控制系统锅炉配套套14.2建筑设计方案4.2.1项目规划（1）建筑设计指导思想和原则①统筹规划、合理布局、节约用地、远近结合，着眼于可持续发展；②保护环境、改善生态，创造和谐的工作环境和建筑空间；③功能分区明确，交通流线清晰,符合项目的工艺要求；④立意明确，突出项目的功能特色；⑤注重基础性项目与社会经济性的关系；⑥平面设计要求规范标准，体现经济、大方、美观的原则。（2）总平面布置该厂地处仁怀市苍龙办事处苍头坝村，总平面呈不规则的梯形。结合实际和项目要求，总平面布置具有以下特点：①主体及辅助工作区分区较为明确，5m宽道路将工作区中间隔离开，有效地控制了区域的空气污染，同时为为管理提供方便。②综合楼主要是南北走向，使其通风条件良好。③靠河岸一面要用石块垒筑堡坎，使不规则的梯形地块尽量减少高差。（3）单体设计本水厂单体设计采用了现代构筑物的结构手法，使其具有了统一的建筑风格，并使建筑的整体外观充满亲和力。辅助工作区按照其使用功能要求，布置在综合楼两翼，并可依据实际地形设计退台建筑，使建筑空间更加丰富，层次感更强。47万方数据n第四章辅助项目设计方案通过科学、合理的地形利用和建筑组合，打造出具有地域特色的、园林式的现代化污水处理厂。4.2.2结构及其它设计（1）设计标准①该项目建筑结构设计的使用年限要求为50年。②按照工程划分，改工程建筑结构的安全等级为二级。③根据建筑抗震标准划分，本工程抗震设防烈度为六度。④荷载设计：荷载设计按《建筑结构荷载规范》取用；水、土荷载和设备荷载按实际情况采用；抗渗和裂宽以及沉降控制均应低于设计规范限值。[61-74]⑤主要结构设计规范。（2）地基设计及处理①通过前期工程调研，综合地质水文等条件，选择合适的地基基础类型，并满足其建筑物、构筑物极限、正常承载能力要求；②根据项目地块的地形，综合楼基础有少部分部分可能落在回填土上，要考虑将上面的泥土清除干净后，将砂石混合料换填至基础底等。（3）构筑物抗浮设计由于本工程属于构筑物埋深较大，所以必须采用抗浮措施本项目工程可以考虑采用以下结构抗浮工程措施：结构自重抗浮；配重抗浮；锚杆或桩基抗浮。（4）构筑物的防裂措施为防止钢筋混凝土贮水构筑物开裂，保证其能够正常运行，拟采取以下措施：按照排水构筑物结构设计相关规范相关规定，改项目中地下式构筑物伸缩缝间距一般不超过30m，露天构筑物伸缩缝间距一般不超过20m，另外采取膨胀加强带的形式等。（5）建（构）筑物主要材料①混凝土强度等级：贮水构筑物为C25；其抗渗等级为S6，填料为C15，垫层为C10。②钢筋：梁、柱和水池的垂直受力钢筋取用HRB330、HRB300级，箍筋取用HPB245级。③钢制构件：采用Q235钢材。④焊条：HRB335钢之间焊接采用E50，其余采用E43。⑤混凝土外加剂：为防止混凝土在早起干缩引发开裂，在未达到变形缝设置48万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文需求的构筑物设计中，必须采用混凝土外加剂。（6）绿化设计为将怀仁污水处理厂建造成具有地方特色的中式园林式工厂，绿化设计坚持以美观、清洁为原则，采用点、线、面的完美结合。厂区内外的绿化隔离带，种植当地常绿树木，从而形成密实的景观；植侧柏作为行道树，配植丁香、石楠、木槿、紫荆等灌木。构筑物池壁旁可种植防污染的植物如海桐及山茶，用来吸收污水处理厂刺鼻的气味。①生产管理区根据本厂区本身所特有的性质功效需求，从功效上划分污水处理厂为管理区和生产区两大区。管理区则至关重要，因为其是进厂后的第一视野，要让人们有个良好的印象。厂前附属建筑物分为综合楼（包括办公、控制室、食堂、化验、食堂、等）、值班宿舍、停车场等。本综合楼为南北朝向，以此来获取较好的景观效果及办公等。入口处临近公路，视野较为开阔。停车场设置于综合楼附近。②生产区生产区作为企业的主体，其区间周围的绿化对于整体设计都具有重要的作用。在生产区的绿化设计中，要注重整体与部分之间的防护，比如比较空旷处的地面应当布置一些花台进行绿化，或者可以建造绿亭，以此供人们休息用。4.3电气、仪表及自控设计4.3.1电气工程设计（1）设计范围：该厂电气设计以10000V终端杆以下作为配电设计的范围。（2）供电电源：该厂为二级用电负荷，10000V为电压等级，使用两回路电源供电。其电源一用一备，能够在发生故障时候保证其正常运行。（3）变配电系统：该厂主要用电负荷集中在风机房、污泥泵房、进水泵房、臭氧机房等。配电设备根据使用规范，采用的设备达到国内技术成熟，具有充分运行经验。（4）照明设计：该工程电气照明分为工作、户外道路和应急照明三种，各个区域内低压配电系统负责供给照明电源。照明光源：室外优先采用高压钠灯也可采用金卤灯根据价格定，室内室外均可采用白炽灯。49万方数据n第四章辅助项目设计方案4.3.2仪表、计算机自动控制设计（1）计算机自动控制系统：根据该厂生产工艺流程，将整个计算机监控系统分为三层。（2）系统网络：整个系统通过有线方式实现数据库和系统资源的共享以及各设备间的信息交换。4.3.3系统管理及安全性（1）为使厂部管理人员更方便地了解全厂生产情况，在该厂部总共布置两个计算机终端，即厂长室、化验室终端终端作为该厂部生产管理层。（2）计算机监控系统包括外部防雷和内部防雷两个部分。为进一步提高系统的可靠性和稳定性，在电源架空进线处安装LKX-B380，开关型电源防雷箱。对电源架空进线做防雷保护。4.4通风及节能设计4.4.1通风设计废水处理厂的主要构筑物内，增加风机以保证空气的流通性和达到降温的效果。在脱泥间、加氯间、配电间等（建）构筑物安装风机，确保空气流通或降温要求等。4.4.2节能措施目前，因为污水处理耗能太高及不经济适用，导致国内外虽然有许多污水处理厂建有具体的污水污泥处理工艺，但往往不能坚持运转。因此，节能是非常重要的。节能措施重点以下几方面：（1）进水水质要根据白酒废水现状及水质资料进行分析，进而提出合理的设计参数，以防形成取值过高，造成设备及构筑物过大，浪费能源。（2）水泵采用效率高且能耗较低的优质潜污泵。（3）将所有构筑物设计紧凑，来降低连络管道的水头损失。通过采取以上节能的措施，能耗明显下降，大大提高了生产效能。50万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文4.5环境保护设计4.5.1设计依据根据国家建设项目环境保护的有关管理程序，对仁怀市苍龙片区白酒废水集中治理应急工程进行环境影响综合分析，应遵循相关行业法律法规及规范；根据仁怀市苍龙片区白酒废水集中治理应急工程的纳污能力和项目功能，执行相关评[16,75-80]价标准。4.5.2环境保护及分析对策（1）环境保护范围分为三大类。分别包括：噪声、空气环境及固体废弃物。（2）主要污染物及污染源分析。①施工期污染源分析：仁怀市苍龙片区白酒废水集中治理应急工程施工场地土石方运量较大，施工期对环境主要影响有：建材冲洗水、施工泥浆水、机械噪声、各种粉尘和扬尘、工地生活垃圾和施工期生产污水等。②营运期污染源分析：a固体废弃物分析。项目营运期所产生的固体废弃物主要来自污水、污泥处理过程中产生的栅渣和沉砂等，经交通运输到垃圾处理厂；污泥经浓缩脱水后产生的泥饼为非流质固体，可直接外运。b噪声源：污水厂的噪声详见下表（表4.3）。表4.3工程设备噪声源Tab.4.3Thenoisesourcesofengineeringequipment名称噪声（dBA）污水泵50-70脱泥泵45-55脱水机60-85发电机75-90c恶臭。污水处理厂产生恶臭的构筑物主要为格栅间、沉砂池、贮泥池及曝气池，H2S、NH3和甲硫醇等为臭气的主要成分，时间、温度、构筑物规模、PH值等各种因素对其产量都能造成不同程度的影响。根据对同等规模及同样污水处理工艺产生的恶臭气体进行监测，检测数据详见下表（表4.4）。51万方数据n第四章辅助项目设计方案表4.4恶臭气体监测数据Tab.4.4Themonitoringdataofmalodorousgas污染物曝气池边下风向40m下风向800m下风向120mGB14554-93二级标准硫化氢0.050.030.0050.0070.06氨气0.150.180.140.11.5甲硫＜0.002＜0.002＜0.002＜0.002＜0.007醇（3）项目建设引起的环境影响及对策①项目建设引起的环境影响及对策a工程建设对环境的影响。对交通的影响：由于在工程建设时，交通运输量等原因，会造成施工现场交通出现不同程度的问题，如拥挤堵塞甚至出事故的，但如果工程结束，则此影响将会消失。b施工扬尘的影响：扬尘的影响：工程施工期间，运输的泥土通常堆放在施工现场，旱干风致，以致车辆过往，扬起尘土，使大气中悬浮颗粒物含量有所增加。c生活垃圾的影响：在工程建设时，施工区内大量劳工的食宿将会安排在工作区内，如果施工场所的基本生活水平没有达到相关要求，必然会严重影响施工区的环境卫生，导致施工人员的身体机能降低，不仅会影响工程施工进度，同时居民的健康也得不到保障。d废弃物的影响：在工程期内，固体废弃物的产生是不可避免的，附近的环境卫生可能会受到这些废弃物的影响。②建设施工中环境影响的控制措施：a减少扬尘；b施工噪声的控制；c施工现场废物处理；d倡导文明施工；e采用实用的废弃物运输和处置计划。（4）项目建成后的环境影响及对策①对周边环境影响2a污水处理厂排放的污水：本工程采用运行成熟的A/O工艺对污水进行脱氮52万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文除磷，能够满足规范出水水质要求，排出的处理废水不会对水体造成污染。b污水处理厂产生的污泥：污泥经浓缩脱水后产生的泥饼为非流质固体，可直接外运。c臭味对环境的影响：臭味的强度总共分为六级，详见下表（表4.5)表4.5臭味强度分级Tab.4.5Thegradingofodorintensity强度指标0无气味1勉强能感觉气味2气味很弱但能分辨其性质3很容易感觉气味4强烈气味5无法忍受的极强气味在污水处理构筑物下，当人处于风向70m范围内，会受其臭味的影响明显，在200m以外，其臭味对于人基本没有影响。此设计采用国内外运行比较成熟且效果较好的离子氧除臭，来消除臭气对于周围环境的影响。②对环境影响的对策：本工程拟采取以下措施：a本工程污泥泵和污水泵均采用潜污泵，基本无噪声。b本工程施工时间安排合理，施工现场布置合理，在对于施工设备选择时尽可能采用低噪声的设备，尽量减少夜间运输车辆的运输量，合理控制噪声对周边环境的印象c本工程制定了洒水清扫制度，对于废弃物3d内清运完毕，对于运输车辆在施工场地也进行了限速，采取以上等措施达到尽量减少扬尘。d污水厂尽可能加大厂区绿化面积，尽可能的多种植花草在各建筑物外，达到净化空气、美化环境，更能够降噪吸声。53万方数据n第四章辅助项目设计方案4.6劳动安全卫生及消防4.6.1劳动安全[81-90]（1）设计依据：遵循国家和地方法律法规，以及行业标准与条例。劳动安全卫生设计除依据以上法规外，还须遵守贵州省及遵义市、仁怀市有关劳动安全卫生的规定。（2）主要危害因素分析：本污水处理厂工程的主要不利因素可分为自然因素形成的危害和生产过程中所产生的危害和不利影响。（3）安全卫生防范措施：①防洪：该工程靠近河岸一面建有防洪堤，能抵御50年一遇的洪水。同时雨水能够被厂区内设有的场地雨水排除系统及时排除雨水，防止受到经济损失。②防雷：本工程变配电中心、综合楼属与二类防雷建筑物，设计避雷针设置于烟囱。③防暑、防冻：为防暑、防冻，采取以下防范措施：在生产厂房采取自然通风或机械通风等通风换气措施，中央控制室、化验室等设空调，厂区设有锅炉房集中供热。④合理利用风向：仁怀市苍龙片区白酒废水集中治理应急工程设计中将辅助建筑物布置在厂区主导风向的上风向，避免了风向因素的不利影响。⑤减振降噪：对施工设备均进行了降噪处理，采用密闭隔音材料，并加大了施工现场管理力度，经过以上措施处理后使噪音降到80dB以下，综合楼内噪声低于60dB。4.6.2消防设计[91-95]（1）编制依据：法律法规及行业相关规范。（2）防火及消防措施：本工程为了防止火灾的发生，根据“预防为主，防消结合”的方针，本工程在设计上采取了以下的防护措施。①总平面布置：在厂区总平面布置上，笨设计按照各构筑物与附属建筑物的不同工艺要求及生产性质划分出不同的独立区域，且利用道路将个独立区域相阻隔。②电气：本工程消防设施采用双回路电源供电，为提高消防用电的可靠性将其或埋地敷设或明敷时置于桥架内。54万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文③消防给水及消防设施：为保证消防的安全性和可靠性，仁怀市苍龙片区白酒废水集中治理应急工程需要建立完善的消防给水系统和消防设施。④消防水源：本厂的消防水源是通过从市政供水管网引入的DN200的一根给水管提供。⑤室外消防：室外设置采用低压给水系统，20L/s位消防最大用水量，12m为最不利点的消火栓水压。⑥室内消防：室内采用抵押给水系统，室内最大消防用水量为12L/s，将室内消火栓布置在各个构筑物内，并在建筑物的顶层和底层连接成环。4.7本章小结本章主要介绍了污水处理工艺流程以外的污水处理厂的其他辅助设施、构筑物及设备的设计，包括沼气加热工程技术方案、建筑设计方案、电气仪表及自控设计、通风及节能设计、环境保护设计、劳动安全卫生及消防。55万方数据n第五章工程项目建设可行性分析第五章工程项目建设可行性分析该工程是仁怀市苍龙片区白酒废水集中治理工程，众所周知，废水的集中治理有利于降低工程投资及运行费用、减轻日常管理难度、增强安全性能等，固对本项目，应结合实际，对工程的经济、风险、施工条件等进行分析，从而确保其[96]发挥其作用。本文从管理、技术、经济合理性、社会影响、风险性等角度，综合评价此工程建设项目，为投资建设提供科学性理论基础，并且作到理论与应用[97]相结合。5.1项目投资分析5.1.1成本估算依据（1）工程投资估算编制范围本工程估算均以设计确定的工程范围为编制依据，包括全部管线及泵站的土建、设备、安装工程。（2）编制依据①建设部《全国市政工程投资估算指标》（HGZ47—102—96）；②贵州省市政、建筑、安装工程相应的计价定额(2004版)；③《贵州省建筑工程98预算定额》；④类似工程造价指标；⑤材料价格按最近的市场材料价格信息，其他有关材料均为市场询价。5.1.2工程投资估算根据以上编制依据，初步估算，仁怀市苍龙片区白酒废水集中治理应急工程总投资为4114.4万元，详见下表（表5.1）。56万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文表5.1总工程投资一览表（单位：万元）Tab.5.1Theprojectscheduleoftotalinvestment(Unit:Tenthousandyuan)序名称规格单位数量单价总价备注号一前期工作150土建建、构筑物部二见表5.2套1910.60910.60分工艺主、辅机设备1856.21858.3三见表5.3套1部分33四沼气净化与发电见表5.4套1165.65165.65五沼气加热设备套68.0068.00六主管管网套1539.00539.00七绿化100八护坡200九其他不可计费用122.82工程总投资￥：肆仟壹佰壹拾肆万肆仟元整4114.4表5.2土建建、构筑物部分（单位：万元）Tab.5.2Thecivilbuildingandstructurepart(unit:tenthousandyuan)序名称规格单位数量单价总价备注号31格栅井V=3.0m个20.100.600.6057万方数据n第五章工程项目建设可行性分析32水解酸化调节池V=1300m个10.0810410433综合絮凝反应池V=80m个10.086.406.4034高效澄清池V=400m个10.0832,0032.0035中间水池AV=50m个10.084.004.0036CASS反应池V=810m个30.0864.80194.437缓冲水池V=500m个10.0840.0040.0038催化氧化池V=150m个10.0812.0012.0039中间水池BV=50m个10.084.004.00310BAF曝气生物滤池V=100m个20.088.0016.00311排放水池V=200m个10.0816.0016.00312污泥池V=200m个10.0816.0016.00313污泥浓缩池V=120m个10.089.609.60214综合操作房1V=160m个10.1219.2019.20215综合操作房2V=160m个10.1219.2019.20216办公间V=100m个10.1212.0012.0017道路、绿化、水景系列195.2095.2095.20142.018特殊地基系列1145.00142.000150.020河浜围堰系列1150.00150.000321土方工程12000m系列10.00118.0018.0058万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文522小计￥：玖佰壹拾万陆仟元整910.6表5.3工艺主、辅机设备部分（单位：万元）Tab.5.3Themainandauxiliaryequipmentpartsoftheprocess（Unit：tenthousandyuan）序名称规格单位数量单价总价备注号污水物化预处理工一艺1格栅除污机CF-800台112.8012.802旋转过滤机XFJ-100台19.609.603潜水搅拌机QJB4.0/8-320台42.9011.60AS30-2CB3Q=49.8m/h4废水提升泵台30.501.50H=10mN=2.90KW5反应搅拌机JBJ-1200台31.805.406斜管填料φ50M31000.099.0010#槽钢7斜管填料支架M31000.033.0065#角钢8中和剂投药装置JY-Ⅱ套19.309.309絮凝剂投药装置JY-Ⅱ套18.708.7010助凝剂投药装置JY-Ⅱ套110.4010.4011工艺管道、阀门套114.3014.3012控制系统PLC套19.809.8059万方数据n第五章工程项目建设可行性分析序名称规格单位数量单价总价备注号13电线、电缆套14.104.10二污水生物处理工艺WQ45-303Q=45m/h14中间水泵台31.805.40H=30mN=18.5KW208.015MIC厌氧反应器MIC-8.0台2416.00016布水系统UPVC套24.809.6017循环系统UPVC套24.809.6018三相分离器FRP套220.4040.8019溢水槽Q235A套41.807.2020气水分离器Q235A套25.8011.6021阻火器Q235A套60.905.4022扶梯、平台Q235A套25.4010.8023保温岩棉套229.4058.8024潜水搅拌机QJB4.0/8-320台62.9017.4025生物选择池填料JYD-Ⅱm33200.0196.0826生物填料支架m33200.0092.8827CASS反应池滗水器PS-3000台311.3033.90CASS反应池曝气装28D260套12000.01214.40置AS55-2CB29污水回流泵台60.935.583Q=80m/h,H=60万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文序名称规格单位数量单价总价备注号6m,N=5.5KWAS16-2CB3Q=15m/h,H=30剩余污泥泵台61.136.7810m,N=1.6KWBK80163Q=33.78m/h,31鼓风机H=6000mmH台212.3024.602ON=55.0KW32工艺管道、阀门套144.2044.2033控制系统PLC套128.8028.8034电线、电缆套19.809.80污水三级深度处理三工艺AS30-2CB3Q=49.8m/h35缓冲水泵台30.401.20H=10mN=2.90KW36催化氧化池填料JYD-Ⅱm3360.020.72催化氧化池填料支37m3360.0090.32架催化氧化池曝气装38钛棒套360.0481.73置142.839臭氧发生器QHW-Ⅲ套2142.80061万方数据n第五章工程项目建设可行性分析序名称规格单位数量单价总价备注号AS30-2CB3Q=49.8m/h40中间水泵B台30.501.50H=10mN=2.90KWBAF生物滤池生物41φ3-5mmm3960.2322.08填料BAF生物滤池曝气42HDQ-1-65套23.907.80装置BAF生物滤池配水970×970×43m2320.144.48装置100BAF生物滤池布水44φ25mm个15680.0034.70器45生物碳滤器SHTA-3.0台213.8027.6046生物活性碳φ3-5mmm3200.7214.40BK70063Q=10.64m/min47曝气鼓风机台29.3018.60H=6000mmH2ON=22.0KWBK70063Q=10.64m/min48反洗鼓风机台212.3024.60H=6000mmH2ON=22.0KWWQ200-10-153Q=200m/h49反洗水泵台21.903.80H=10mN=15.0KW62万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文序名称规格单位数量单价总价备注号50工艺管道、阀门套122.8022.8051控制系统PLC套118.3018.3052电线、电缆套17.207.20四污泥脱水处理工艺SNZ-6.053污泥浓缩机台113.8013.80水下不锈钢54污泥泵50ZX-15-12台21.282.5655污泥脱水机SDG-1000台135.3035.3056助凝剂投药装置JY-Ⅱ套15.405.4057清洗水泵HQ40-200A台10.740.7458空压机Z-0.3/7台10.360.3659电线、电缆套12.102.1060工艺管道、阀门套17.807.8061控制系统PLC套18.408.40六臭气净化TYC-SHW-700062电离子除臭装置3.4m×1.5m×2套174.7074.70mN=7.0KW3Q=7000m/h配电功率63玻璃钢风机N=5.5kW台11.431.43不锈钢均流装置63万方数据n第五章工程项目建设可行性分析序名称规格单位数量单价总价备注号主64冲臭气收集管系400×350mm套113.9013.90长约80米每个吸风口165不锈钢调节风阀批12.632.63件配变频调节66PLC电控系统套12.402.40器七仪器仪表FMU231E-A367超声波液位计套14.404.40268电磁流量计DN150套12.882.88LDO+SC10069溶解氧分析仪套53.3016.500～20mg/L70CODcr在线分析仪0-200套222.2044.4071NH3-N在线分析仪0-200套224.3048.60八其它194.472安装费12.0%194.40073调试费(含菌种)3.0%48.6048.6074设计费90.0090.00含土建75技术培训费9.809.8076运输费23.4823.4877小计￥：壹仟捌佰伍拾捌万叁仟叁佰元整1858.3364万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文表5.4沼气净化与发电部分（单位：万元）Tab.5.4Thepurificationofbio-gasandgeneratingpart(unit:tenthousandyuan)序名称规格单位数量单价总价备注号1沼气收集管系UPVC套24.288.5621.332沼气贮气袋600m个242.60052.43沼气发电机组KDGH100-G套2104.8004工艺管道、阀门套13.003.005控制系统PLC套14.604.606电线、电缆套12.302.307小计￥：壹佰陆拾伍万陆仟伍佰元整165.655.2项目经济影响及社会影响分析5.2.1社会适应性分析（1）各级政府对该工程的支持程度仁怀市苍龙片区白酒废水集中治理应急工程建设受到了仁怀市政府、相关职能的高度重视，并多次召开专题会议，部署项目前期的各项工作，政府主要领导对工程建设寄予厚望。该工程已被列入仁怀市今年民生工程的重点建设项目。作为环境保护治理工程将得到了省、市、办事处的高度重视和支持，从而保障了项目能够得以顺利实施。（2）不同的利益群体对工程的参与程度在项目前期的调研中，我们与不同的利益群体就项目建设做了交流和探讨，大家都对项目建设表示出极大的期望，尤其是项目所在地的人民群众非常盼望该项目早日建成。与工程建设相关的一些企业、设备供应单位多次组织技术人员到项目地现场察看，配合市环保局做好项目的申报工作。省内一些从事建设规划、65万方数据n第五章工程项目建设可行性分析市场策划方面的专家也积极参与项目建设的前期筹备，为项目建设出计谋、献良策。5.2.2区域经济影响分析（1）对区域宏观经济的影响项目实施后，整个苍龙片区的酒类生产企业从根本上解决了白酒废水的排放问题，解除了制约企业发展的环保瓶颈，使企业的生产力得以最大限度的释放和发挥，所受惠的114家白酒生产企业在产能和产量方面将有一个质和量的大飞跃，为仁怀市白酒产业的快速发展奠定了坚实基础。（2）促进产业升级该工程的建设，在从根本上解决苍龙片区环保问题的同时，又有效地抑制那些质量差、效益低、浪费资源、污染环境的白酒小作坊的发展，从而促进仁怀市白酒产业结构的调整和产品的升级，增强可持续发展的后劲。（3）项目环保效益分析工程建成后，将使仁怀市苍龙片区的白酒废水可以全部集中处理，全面改善盐津河的水质，使“国酒基地”的生态环境得到有效保护，维护长江源头的生态安全。5.3工程风险性分析5.3.1风险影响预测废水处理工程规模较大，须结合近远期规划，同时从环境角度规避风险。例如，工艺某工段发生机械或电力等故障，影响日常废水处理厂的运行，废水不经过此处理设施进入下一工序，或者直接排入水体等，出水都将污染水体。因此，工程必须落实好规章制度并及时降低污染风向。5.3.2污水处理系统维修风险对废水处理设备及构筑物的日常维护过程中，或者突发事故，对于技术员工自身存在一定的风险。尤其是厌氧工段，产生的沼气等有毒物质聚集在管道或者池体底部，维护人员下井后下池体、管道等操作，如果操作不当，往往会受到安全威胁。操作守则具体见下表（6.5）。66万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文表5.5维修安全手册Tab.5.5Thesafetymanualofmaintenance编号具体内容1下井、下池等须进行安全知识教育2旁人观察检测、应急救助3佩戴防毒面具，一旦不适立即撤离4增加保健补助等5定期检测维护5.4组织管理及实施技术性分析废水处理厂的运行是一个长期过程，需要科学的管理和严谨规范的日常维护与操作。故组织机构和管理机构的科学合理，对工程项目有着巨大影响。同时，工程项目的实施与进度，都需要科学化的安排。5.4.1组织与管理（1）机构设置。在废水处理厂设置对应的行政与生产部门（详见下表5.6）。表5.6厂内机构设置Tab.5.6Theorganizationsetupoffactory职能部室生产工段辅助生产后勤人员厂长办公室、人事资源控制室、化验室、设备维护、环卫、交通洗浴、食宿保洁等部、调度部、档案部等各处理工段运输（2）生产管理。为保障日常生产管理，结合行业规范，制定相应的管理制度（详见下表5.7）。表5.7厂内管理制度Tab.5.7Thefactorymanagementsystem企业员工①健全的管理机构；②聘用经验丰富的技①资格审查；②上岗培训；③责任制与安全操术人员；③定期选派员工学习；④定期考作规范等核与奖惩；⑤联合环保部门监督与调整等67万方数据n第五章工程项目建设可行性分析（3）人员编制。参照同类废水处理厂运行经验，以及相关规定，结合实际需要，原则上技术员工人数不宜过多。人员编制拟计划安排15~20人为宜。其中，技术人员占总人数的30%以上，包括：给水排水、自动化、水质分析、微生物等方向的专业人员。（4）技术管理。废水处理的运行要结合经济、处理效果和日常管理等因素，将其综合考虑。以处理效果好、处理成本低、管理操作简单等为目标，规范操作，保持相关记录数据，作好日常维护等。对于水质分析，详见下表（5.8）。表5.8厂内一般分析项目Tab.5.8Thegeneralanalysisofproject水常规项目污泥分析项目CODCr、BOD5、SS、氨氮、TP、凯氏氮、污泥浓度、污泥指数等pH值，水温等总之，白酒废水的处理技术在我国已经十分成熟，可选择的工艺和技术较多，为该项目可选择可行、适合的处理技术提供了技术支持。因此，关于人的活动对废水处理的影响变得十分重要，合理的管理机构和规章制度对于废水工艺长期正常运作起着重要作用。5.4.2工程建设实施条件（1）场地条件仁怀市苍龙片区白酒废水集中治理应急工程选址于苍龙办事处辖内。为了避免占用耕地，根据市环保局、规划局、项目设计单位、设备供应单位、施工单位以及当地乡镇有关人员的联合现场勘查，将项目地选定在苍头坝村。该地块距离村寨较近，周围居住人户较少，场地较为开阔，便于污水的集中收集和处理。本项目规划用地面积10亩，已经是建设用地，没有用地障碍。项目地块离自然村落较远，项目建设不会对当地村民造成生活方面的影响和干扰。另外，项目地基础具有如下条件：①项目建设地交通较为发达，通讯便捷，已具备水、电、路、通讯等基础设施，为项目今后的施工和运行管理提供了条件。②根据项目所在地的地震烈度资料，该区域不属于地壳运动强烈活动带，区内地壳相对较为稳定，抗震设防烈度为Ⅵ度。③项目假设范围内地质状况较好，无地68万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文质灾害点，基本符合工程建设要求。④项目建设所需的砖块、砂石、碎石、石块等,可在项目区周边范围内的砖厂、采石场、砂石场等地采购供应；水泥、钢材等建筑材料可在当地的水泥和钢材市场采购解决。（2）工程手续条件改项目科学合法，遵循了以下原则详见下表（5.9）。表5.9实施的原则与步骤Tab.5.9Theprinciplesofimplementationandprocedures编号具体内容1符合国家建设和审批程序2专门的项目执行机构3市环保局委派或指定项目实施负责人4相应的设备采购标书编制5设计、施工、安装等方履行各自义务6制定项目实施计划表等（3）工程项目组织机构与分工参照国内同类项目的施工管理经验，该工程指挥部设置以下五个职能部门，详见下表（5.10）。表5.10各部门分工Tab.5.10Thedutyofeachdepartments行政管理计划财务施工管理设备材料管理技术管理日常行政，联络项财务计划与施工进度、质量、订购、保管、调技术文件、档案目各方等安排等安检，验收等配等等管理（4）主要履行单位的选择与要求本项目涉及仁怀市苍龙片区居民生活，是民生重点工程，对设计、施工、安装等相关单位须进行资格审查，并作书面报告等。设计、施工、安装等必须严格依照各自行业相应规范与标准，并且合同中明确规定各方所要遵循的细节。并且，设备的调试须在相关技术人员等指导下，按标准操作；所有的调试、运转、验收等文件均需留档等。69万方数据n第五章工程项目建设可行性分析5.5本章小结本章节对工程项目建设从管理、技术、经济合理性、社会影响、风险性等角度，综合评价此工程建设项目。该工程是仁怀市苍龙片区白酒废水集中治理工程，初步估算，仁怀市苍龙片区白酒废水集中治理应急工程总投资为4114.4万元。该工程是仁怀市民生工程的重点建设项目，受到市政府及相关职能部门高度重视，以及周围群众的热切关注。是对区域经济发展、带动产业发展和环境保护提升的重要举措。同时，通过分析，工程的风险性分析和组织管理与实施性分析，表明该工程不仅具备完善的硬件设施条件，对危险预防措施等软条件也十分完备。70万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文第六章结论与建议6.1结论仁怀市苍龙片区白酒废水处理工程采用MIC+CASS组合工艺处理中高浓度啤酒废水，其COD、BOD5的去除效果较好，同时MIC反应器其产生的沼气还能够较好的回收与利用。本论文主要结论如下：（1）本论文对废水水质水量进行了深入的研究分析，确定设计废水进水为：3COD=12000mg/L，BOD5=4000mg/L，SS=500mg/L，水量为2000m/d。（2）本论文仔细调研了大量相关资料，综合分析对比国内外酿酒废水所使用的相关处理技术，确定本项目的工艺为MIC+CASS组合工艺。该工艺针对高浓度有机废水，废水中绝大部分COD得到去除，同时提高了废水的可生化性，并能以完全混合的形式运行以实现同步硝化一反硝化和生物除磷。经过MIC+CASS组合工艺处理后废水达到了《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》GB27631-2011排放标准。MIC+CASS组合工艺具有运行稳定、处理效果好、环保节能、容积负荷高、占地小，造价较低等优点，是一种值得应用推广的处理技术。（3）通过可行性分析，该项目具有施工与运行现实性，并且考虑了环保节能，对周围经济发展有巨大作用。6.2建议（1）项目投资企业应编制完整、有可操作性的项目建设实施方案，提前做好各项申报、审批的预案，以确保项目建设各项工作的有序推进。（2）工程建设要与片区酒类生产企业的污水排放管网铺设同步进行，以保证城该工程的污水处理规模达到设计要求，充分发挥污水处理厂建成后的作用。（3）建议仁怀市环保局会同仁怀市物价局制定污水处理收费标准和必要的规章制度，上报市政府批准实施。为保证该污水处理厂的正常运行资金，征收污水处理费用安排应尽早逐步实行。71万方数据n第六章结论与建议（4）为保证污水处理厂的正常运行和节能降耗目标的实现，污水厂建成后应严格操作和维修管理措施，并完善各种规章制度。72万方数据n湖南科技大学工程硕士学位论文参考文献[1]任伯帜,熊正为.水资源利用与保护[M].北京:机械工业出版社:1-18.[2]任伯帜,邓仁建.流域水资源安全性及其保障措施[J].中国安全科学学报,2007,17(4):6-10.[3]夏军,翟金良,占车生.我国水资源研究与发展的若干思考[J].地球科学进展,2011,26(9):905-915.[4]高俊发,乔华.论我国城镇水资源可持续发展的强化措施[J].西北建筑工程学院学报(自然科学版),2001,15(3):6-8.[5]程晓冰.水资源保护概况[J].水资源保护,2001(4),8-12.[6]雷川华,吴运卿.我国水资源现状、问题与对策研究[J].节水灌溉,2007(4):41-43.[7]刘会娟,姜兆春,赵丽辉.我国城镇可持续发展的水资源问题与对策[J].环境污染治理技术与设备,2000,1(3):10-13.[8]中华人民共和国环境保护部.中国环境状况公报.2004-2013.[9]中华人民共和国环境保护部.中国环境统计年报.2004-2013.[10]周建丁,周健.白酒工业废水处理现状及展望[J].四川理工学院学报（自然科学版）,2008,21(6):74-77,87.[11]王富花,陈秀清.白酒酿造中废水处理方法及工程治理措施[J].酿酒科技,2013(12):80-84.[12]张欣.我国白酒废水治理技术研究进展[J].酿酒,2008,35(6):12-15.[13]何惠昭.白酒生产企业污水治理的现状及措施—白酒生产企业GB27631-2011解读[J].酿酒,2012,39(3):77-78.[14]刘煦晴,贺珍,邓光天,等.白酒废水厌氧条件优选的实验研究[J].武汉工程大学学报,2011,33(6):38-41.[15]熊诚.白酒企业锅底水、窖底水厌氧消化及沼气回收的特性研究[D].武汉:武汉工程大学,2006.[16]GB27631-2011《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》[S].[17]GB8978-1996《污水综合排放标准》[S].[18]黄元华.白酒生产企业废水治理案例[J].福建轻纺,2007(6):14-18.[19]刘斌.水解酸化+IC+CASS+BAF处理白酒废水工程[J].广东化工,2013,40(8):105-106.[20]刘华,孙丽娜,陈锡剑,等.酒精废水处理及资源利用[J].环境科学与技术,2011,34(4):180-183.[21]郑婧,赫俊国.铁碳微电解工艺预处理高质量浓度酒精废液[J].哈尔滨商业大学学报(自73万方数据n参考文献然科学版),2009,25(6):677-680.[22]王维嘉,陶敏,杨斯,等.铁碳微电解及H2O2在糖蜜酒精废水预处理中的应用[J].水处理技术,2011,37(7):112-115.[23]许春生.铁碳微电解预处理高浓度酒精废液[J].环境科学与管理,2010,35(1):102-105.[24]王萍.硫酸铝-聚丙烯酰胺法降低酿酒废水中BODCOD值的研究[J].青岛大学学报,2001,16(4):34-36.[25]杨健,周小波.酒精废水消化液预处理试验研究[J].四川环境,2006,25(1):1-3,7.[26]LettingaG.,vanVelsenA.F.M.,HobmaS.W.etal.Useoftheupflowsludgeblanket(USB)reactorconceptforbiologicalwastewatertratment,especiallyforanaerobictreat-ment[J].BiotechnologyandBioengineering,1980,22(4):699-734.[27]HaradaH.,UemuraS.,ChenAnn-Cheng,etal.AnaerobictreatmentofarecalcitrantdistillerywastewaterbyathermophilicUASBreactor[J].BioresourceTechnology.1996,55:215-221.[28]GoodwinJ.A.S,FinlaysonJ.M.,LowE.W..Afurtherstudyoftheanaerobicbiotreat-mentofmaltwhiskydistillerypotaleusinganUASBsystem[J].BioresourceTechno-logy,2001,,78(2):155-160.[29]ZhangB.G.,ZhaoH.Z.,ZhouS.G,etal.AnovelUASB–MFC–BAFintegratedsystemforhighstrengthmolasseswastewatertreatmentandbioelectricitygeneration[J].BioresourceTechnology,2009,100(23):5687-5693.[30]何松贵,黄广宇,陈文聪.EGSB反应器在豉香型白酒废水处理中的实践[J].酿酒科技2004(3):81-82.[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