引言展進入了一個嶄新的階段。目前生物化工產(chǎn)品已涉及食品、醫(yī)藥、保健、飼料和有機酸等幾個方面。但是，隨著生物化工的發(fā)展，其環(huán)境污染問題也日趨嚴重，已經(jīng)成為我國的環(huán)境污染大戶。在生物化工的各個行業(yè)中，由于淀粉、啤酒、酒精、味精、檸檬酸、抗生素的產(chǎn)值較大，環(huán)境污染嚴重，尤其引起人們重視。食品工業(yè)是以糧食和農(nóng)副產(chǎn)品為主要原料的加工工業(yè)。這類行業(yè)用水量大，廢水排放量也大，尤其以淀粉工業(yè)廢水的排放量占首位。我國淀粉行業(yè)有600多家企業(yè)。在國內(nèi)，每生廢酸和廢堿等污染物，隨生產(chǎn)工藝的不同，廢水中的COD濃度在2000~20000mg/l之間。這些淀粉廢水若不經(jīng)過處理直接排放，其水中所含有的有機物，進入水體后迅速消耗水中的溶解氧，造成水體缺氧而影響魚類和其他水生動物的生存，同時廢水中懸浮物易在厭氧條件下分解產(chǎn)生臭氣，惡化水質(zhì)。某味精廠以玉米為原料生產(chǎn)淀粉，然后以淀粉為原料生產(chǎn)味精，生產(chǎn)過程中排放大量淀時投入使用的三同時原則，也使出水水質(zhì)達到國家污水綜合排放二級標準，故投資興建此配套污水處理設(shè)施。根據(jù)某味精廠排放的廢水特點及提供的占地面積，本設(shè)計方案通過UASB—序批式活性污泥處理工藝和UASB—生物接觸氧化處理工藝的對比,選擇一套高效，穩(wěn)定和經(jīng)濟技術(shù)合理的處理工藝，保證廢水達到國家污水綜合排放二級標準，同時使投資、占地面積、運行管理度達到最佳設(shè)置。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的要求，本人承擔了該項目工藝等部分的初步設(shè)計任務(wù)。敬請審查指教！第一章概述1.1設(shè)計背景某味精廠是該省規(guī)模最大的味精廠，該廠位于某市郊區(qū)，以玉米為原料生產(chǎn)味精，味精每消耗1t玉米排出淀粉廢水5t，該廠每天排放的淀粉廢水為1520t,廢水直接排放，影響周圍環(huán)境，為適應(yīng)當?shù)丨h(huán)保工作的需要和建設(shè)項目三同時規(guī)定，也使出水水質(zhì)達到《污水綜B1.2水質(zhì)水量和處理要求CODCOD(mg/L)CrBOD(mg/L)5項目4~66~91.3工程設(shè)計依據(jù)及規(guī)范1、可行性研究報告的批準文件和工程建設(shè)單位的設(shè)計委托書；2、廠家提供的有關(guān)設(shè)計文件和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；3、本工程執(zhí)行《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)二級排放標準；1.4設(shè)計范圍1、生產(chǎn)廢水流入污水處理場界區(qū)至全處理流程出水達標排放為止，設(shè)計內(nèi)容包括水處理理站的設(shè)計主要分為污水處理和污泥處理及處置兩部分。1.5設(shè)計原則根據(jù)國家和當?shù)赜嘘P(guān)環(huán)境保護法規(guī)的要求，對某味精廠在生產(chǎn)過程中排出的淀粉廢水進行有效處理，使之符合國家和當?shù)貜U水排放標準，取得明顯的環(huán)境和社會效益，使企業(yè)樹立1、嚴格執(zhí)行有關(guān)環(huán)境保護的各項規(guī)定，使處理后的各項指標達到或優(yōu)于《污水綜合排2、針對廢水水質(zhì)特點采用先進、合理、成熟、可靠的處理工藝和設(shè)備，最大可能的發(fā)揮投資效益，采用高效穩(wěn)定的水處理設(shè)施和構(gòu)筑物，盡可能的降低工程造價，同時結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)情況，對污水進行綜合治理；3、工藝設(shè)計與設(shè)備選型能夠在生產(chǎn)過程具較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地，能適應(yīng)水質(zhì)水量放；4、工藝運行過程中考慮操作自動化，減少勞動強度，便于操作、維修；1.6基本資料全年主導(dǎo)風向：北北東風。為亞砂土、亞粘土、砂卵石組成，厚度4.5~11m，地基承2)地震：沒有相關(guān)的地震資料，設(shè)計地震烈度按8度計算。第二章淀粉廢水的來源和特點小麥淀粉和玉米淀粉是我國淀粉的兩大主要品種，目前國內(nèi)淀粉加工一般為濕磨法，小麥淀后加水篩分拌和沉降離心面筋干燥平篩大包裝生粉定量分裝成品清洗玉米原料輸送清洗一次碎解二次碎解離心分離清洗脫水干燥產(chǎn)品工藝水工藝水從工藝流程看，小麥淀粉廢水由兩部分組成：沉降池里的上清液和離心后的黃漿水。前者的有機含量較低，后者則含有大量有機物，生產(chǎn)中通常將兩部分廢水混合后集中排放。玉米淀粉廢水主要來自含有大量有機物(不溶蛋白質(zhì)，可溶蛋白質(zhì)，無機鹽及糖類)的工藝水(中間產(chǎn)品的洗滌水，各種設(shè)備的沖洗水)和玉米浸泡水。我國淀粉生產(chǎn)企業(yè)眾多，原料不同，工藝不同，使得淀粉廢水污染指標間的差異也很大，盡管如此，淀粉廢水有著以下共同特點：化學(xué)耗氧量(COD)、生物耗氧量(BOD)以第三章工藝方案分析含有大量有機物，非常有利于生物處理。同時淀粉廢水中含有大量的蛋白，可以用氣浮工藝根據(jù)水質(zhì)情況及同行業(yè)廢水治理現(xiàn)狀，技術(shù)水平，該廢水采用厭氧與好氧相結(jié)合的方法來處理，廢水首先經(jīng)過氣浮處理，去除大部分懸浮物，特別是蛋白質(zhì)；然后經(jīng)過厭氧處理裝置，大大降低進水有機負荷，獲得能源—沼氣，并使出水達到好氧處理可接受的濃度，在進行好氧處理后達標排放。氣浮是利用高度分散的微小氣泡作為載體去粘附廢水中的污染物，使其視密度小于水而上浮到水面上面實現(xiàn)固液或液液分離的過程。氣浮過程包括氣泡產(chǎn)生、氣泡與顆粒(固體或液滴)附著以及上浮分離等連續(xù)步驟。它是近幾年發(fā)展起來的一種技術(shù)，在工業(yè)廢水及生活污水處理方面得到廣泛應(yīng)用。在眾多的厭氧工藝中選用上流式厭氧污泥床(USAB)，它自70年代以來得到不斷改進和發(fā)展，它在處理高濃度有機廢水方面與其它生物處理相比具有以下幾大優(yōu)點：(1)成本低。運行過程中不需要曝氣，比好氧工藝節(jié)省大量電能。同時產(chǎn)生的沼氣可的剩余污泥少且污泥脫水性好，降低了污泥處置費用。(2)反應(yīng)器負荷高，體積小，占地少。(3)運行簡單，規(guī)模靈活。無需設(shè)置二沉池，規(guī)模可大可小，較為靈活，特別有利于(4)二次污染少。但其出水濃度仍然比較高，還需后續(xù)好氧處理。通過以上分析及廢水水質(zhì)水量情況，擬采用“氣浮—UASB—SBR法”和“氣浮—UASB—接觸氧化法”兩套工藝進行比較，選擇一最佳方案作為最終方案。第四章氣浮-UASB-SBR工藝設(shè)計4.1工藝流程框圖沼沼氣調(diào)節(jié)沉淀池預(yù)曝沉淀池氣浮池集水井泵泵泵4.2流程說明該淀粉廢水處理工藝由提取蛋白、厭氧生物處理和好氧生物處理3部分組成。提取蛋白采用氣浮分離技術(shù)，淀粉生產(chǎn)車間的廢水流過格柵，先去除大的懸浮物，然后進入集水井，集水井的廢水泵入氣浮池提取蛋白飼料，濕蛋白飼料經(jīng)烘干制成干蛋白飼料。氣浮分離后的廢水流入調(diào)節(jié)沉淀池，以調(diào)節(jié)水量并沉淀去除部分懸浮物。厭氧生物處理采用UASB技術(shù)，水自流進入預(yù)曝沉淀池，預(yù)曝沉淀池是厭氧處理單元和好氧處理單元之間的重要構(gòu)筑物，其功能主要是去除厭氧出水的懸浮物和HS等有害氣體，增加水中的溶解氧，為好氧處理創(chuàng)造2污泥排入集泥井，集泥井中的污泥泵提升至污泥濃縮池，污泥經(jīng)濃縮后進入污泥脫水間進行機械脫水，產(chǎn)生的泥餅作為有機農(nóng)肥外運。污泥濃縮池的上清液和污泥脫水間的壓濾液排入集水井進行再處理。4.3主要處理設(shè)備和構(gòu)筑物的設(shè)計參數(shù)4.3.1格柵格柵安裝在廢水渠道、集水井的進口處，用于攔截較大的懸浮物或漂浮物，防止堵塞水泵機組及管道閥門。同時，還可以減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負荷。由于處理量不是很大，采用人工清渣。結(jié)構(gòu)為地下鋼混結(jié)構(gòu)。(1)格柵的間隙數(shù)(n)進水0005進水00054nQsina0.019sinQsina===8.88取n=9==(2)柵槽有效寬度(B)(3)進水渠道漸寬部分長度1(4)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L=L/2=0.10m21(6)柵前槽高柵后槽高2212(7)柵槽總長度(L)L=L+L+0.5+1.0+H1=0.20+0.10+0.5+1.0+0.6/1=2.40m12tg450(8)高程布置4.3.2集水井由于工業(yè)廢水排放的不連續(xù)性，為了方便操作，減少施工工程量,氣浮池設(shè)在地上,所以在氣浮池之前和格柵之后設(shè)一集水井，其大小主要取決于提升泵的能力，目的是防止水泵頻繁啟動，以延長污水泵的使用壽命。具體設(shè)計時要選取適當?shù)脑O(shè)計參數(shù)及合適的提升水泵型號，以達到要求。設(shè)計水量:Q=66.7m3/h3、設(shè)計計算(如圖4-2)動和停止，即高水位時自動啟泵，低水位時自動停泵，超高水位時雙泵啟動，同時連續(xù)跟蹤4.3.3一級泵房一次污水泵從集水井中吸水壓至調(diào)節(jié)池,污水泵設(shè)置于地面上,不能自灌,設(shè)置引水筒。采揚程：H=提升最高水位－泵站吸水池最低水位－水泵水頭損失ZZB池中，4.3.4氣浮池由于廢水的固體懸浮物含量很高,且含有大量的蛋白，所以設(shè)一氣浮池,分離提取蛋白質(zhì),提高經(jīng)濟效益，同時減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的壓力。該氣浮池采用部分回流的平流式氣浮池，2、參數(shù)選取n進水水質(zhì)(mg/L)去除率(％)出水水質(zhì)(mg/L)CODCrBOD5(1)反應(yīng)池：采用穿孔旋流反應(yīng)池W===16.7m3v2TT2孔口旋流反應(yīng)池計算如下:孔孔口孔口流速(m/s)水頭損失(m)0三、四格間tt出口處T=150.20.0950.002x0.099nTnT孔口面積f=QvnT(2)氣浮池：Q320g故溶氣罐直徑d===0.28m選用TR—3型標準填料罐，規(guī)格d=0.3m，流量適用范圍7~12，壓力適用范圍0cB=c==2.10mb0.5css總停留時間T=pcHHc○9氣浮池集水管：集水管采用穿孔管,全池共用兩根(管間距1.04m)，每根管的集水量如允許氣浮池與后續(xù)調(diào)節(jié)沉淀池有0.3m的水位落差(即允許穿孔集水管孔眼有近于0.3m的水頭損失)則集水孔口的流速00q37.8每根集水管的孔口總面積w===0.007m2每根集水管的孔口總面積0w0.007孔口數(shù)n===40只0.0001770L4.7n4.0(3)確定高程高3m，反應(yīng)池水面標高+3.50m，池底標高+1.00m；氣浮池水面標高+2.92m，池底(4)氣浮系統(tǒng)的其他設(shè)備4.3.5調(diào)節(jié)沉淀池工業(yè)廢水的水量和水質(zhì)隨時間的變化幅度較大。為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常也兼具有沉淀的作用。該池設(shè)有沉淀的污泥斗，有足夠的水力停留時間，保證后續(xù)處理構(gòu)筑池的廢水轉(zhuǎn)變?yōu)榍昂蟪鏊?，以達到與不同時序的廢水相混合的目的。采用半地下鋼混結(jié)構(gòu)。水質(zhì)情況：進水水質(zhì)(mg/L)去除率(％)出水水質(zhì)(mg/L)BOD5(1)池子尺寸(2)理論上每日的污泥量：(3)污泥斗尺寸m23211223設(shè)2個污泥斗，則污泥斗總?cè)莘e：V總=2V2=114.3m3>V故符合要求。(4)進水系統(tǒng)進水起端兩側(cè)設(shè)進水堰，堰長為池長的1/2。(5)確定高程該構(gòu)筑物地上3.0m，地下5.3m，最低水位設(shè)置-1.0m，則最高水位為+2.5m，池頂高程為+3.0m，池底高程為-5.3m。(6)其他設(shè)置mmm泥一次。.3.6UASB反應(yīng)器1、設(shè)計說明UASB(上流式厭氧污泥床)是集生物反應(yīng)與沉淀于一體的一種結(jié)構(gòu)緊湊效率高的厭氧反應(yīng)器。為了滿足池內(nèi)厭氧狀態(tài)并防止臭氣散逸，UASB池上部采用蓋板密封，出水管和出氣管分別設(shè)水封裝置。池內(nèi)所有管道、三相分離器和池壁均做防腐處理。2、設(shè)計參數(shù)(1)參數(shù)選?。喝莘e負荷(NV)：6kgCOD/(m3.d)(2)設(shè)計水質(zhì)mg/L)560出水水質(zhì)(mg/L)4865603、反應(yīng)器容積計算UASB的有效容積：V=0==2160m3有效N6.0V將UASB設(shè)計成圓形池子，布水均勻，處理效果好采用6座相同的UASB反應(yīng)器A=A/6=256.5/6=42.8m21直徑：D=1==7.38m，取D=8m2444、配水系統(tǒng)設(shè)計(1)參數(shù)(2)圓環(huán)直徑計算每個孔口服務(wù)面積：a=D2/36=1.40m2，a在1~3m2之間，符合要求4環(huán)設(shè)12個，最外的圓環(huán)設(shè)18個折合為服務(wù)圓的直徑為：1==3.30m用此直徑作一虛圓，在該虛圓內(nèi)等分虛圓面積處設(shè)一實圓環(huán)，其上布6個孔口1=S1=S，則d=4211mm(5.672d2)=S，則d=4222233=8.01m=8.01m1(8.012d2)=S，則d=6.94m1432335、三相分離器設(shè)計(1)設(shè)計說明三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能，三相分離器的設(shè)計主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣相分離器的設(shè)計。(2)沉淀區(qū)設(shè)計三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計同二次沉淀池的設(shè)計相似。主要考慮沉淀區(qū)的面積和水深。面積根據(jù)廢水量和表面負荷來決定。由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機物還可以發(fā)生一定的生化反應(yīng)，產(chǎn)生少量氣體，這對固液不利，故設(shè)計時應(yīng)滿足以下要求：①沉淀區(qū)水力表面負荷＜1.0m/h；角度約為500,使污泥不致積聚，盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)；③進入沉淀區(qū)前，沉淀槽底縫隙的流速≤2m/h；④總沉淀水深應(yīng)≥1.5m；⑤水力停留時間介于1.5~2h；沉淀器(集氣罩)斜壁傾角：9=50043(3)回流縫設(shè)計下三角形集氣罩之間的污泥回流縫中混合液的上升流速v1，可用下式計算：v=66.7/6=0.77m/h＜2m/h，符合要求幾4.32/4上下三角形集氣罩之間回流縫中流速(v)可用下式計算：2式中S2—為上三角形集氣罩回流縫之面積確定上下三角形集氣罩相對位置及尺寸2225(4)氣液分離設(shè)計a2v9.58BC1.40vBC則,b==7.15,==3.59,b＞,符合要求v1.34AB0.39vABa6、出水系統(tǒng)設(shè)計7、排泥系統(tǒng)設(shè)計a8、產(chǎn)氣量計算(2)沼氣集氣系統(tǒng)布置由于有機負荷較高，產(chǎn)氣量大，每兩臺反應(yīng)器設(shè)置一個水封罐，水封罐出水的沼氣分別進入分離器，氣水分離器設(shè)置一套兩級，共三個，從分離器出來去沼氣貯柜。集氣室沼氣出氣管最小直徑DN100，且盡量設(shè)置不短于300mm的立管出氣，若采用橫管出氣，其長度不宜小于150mm，每個集氣室設(shè)置獨立出氣管至水封罐。沼氣管道壓力損失一般很小，可近似認為管路壓力損失為零。(3)水封罐的設(shè)計計算設(shè)于反應(yīng)器和沼氣柜之間，起到調(diào)整和穩(wěn)定壓力，兼作隔絕和排除冷凝水之用。NmCA9、其它設(shè)計(1)取樣管設(shè)計為掌握UASB運行情況，在距反應(yīng)器底1.2m位置,污泥床內(nèi)分別設(shè)置(3)通風為防止部分容重大的沼氣在UASB反應(yīng)器內(nèi)聚集,影響檢修和發(fā)生危險，檢修SB4.3.7預(yù)曝沉淀池1、設(shè)計說明沉淀效果增強，同時在該沉淀池中沒有沼氣氣流影響，因而沉淀效果亦增強。另外，UASB影響好氧處理效果。通過預(yù)曝氣亦可以去除一部分UASB反應(yīng)器出水中所含的氣體。預(yù)曝沉淀池參考曝氣沉砂池和豎流式沉淀池設(shè)計。曝氣利用穿孔管進行，壓縮空氣引自鼓風機房。曝氣后污水從擋墻下直接進入沉淀池，沉淀后污水經(jīng)池周出水。所產(chǎn)生的污泥由(1)設(shè)計水量：Q=1600m3/d=66.7m3/h=0.019m3/s(2)設(shè)計水質(zhì)：項目CODBODSS50mgL37280、設(shè)計計算(1)有效容積計算12(2)工藝構(gòu)造設(shè)計計算mm沉淀區(qū)平面尺寸為6.5m×6.5m×3.0m，池總高6.0m，其中沉淀有效水深2.0m，沉淀區(qū)hhhhhhmhm1234512hmhmh0m，則H=6.0m。345i3512123i(3)每天污泥產(chǎn)量(理論泥量)預(yù)曝氣沉淀池污泥主要因懸浮物沉淀產(chǎn)生,不考慮微生物代謝造成的污泥增量.(4)曝氣裝置設(shè)計計算m3/min,供氣壓力為4.0~5.0mH2O(1mH2O=9800pa)。曝氣裝置利用穿孔管曝氣,曝氣管設(shè)在進水一側(cè)。供氣管供氣量0.24m3/min，則管徑為DN32。曝氣管長6.0m，共兩根，每池一根。在曝氣管中垂線下側(cè)開φ4mm孔，間距(5)沉淀池出水渠計算B．出水渠計算渠內(nèi)起端水深末端渠內(nèi)深假設(shè)平均水深則渠內(nèi)平均流速設(shè)計出水渠斷面尺寸出水渠過水斷面面積過水斷面濕周水力半徑流量因素水力坡降渠中水頭損失n(7)排泥設(shè)計預(yù)曝氣沉淀池內(nèi)污泥貯存1~2天后，每天排泥一次，采用重力排泥，流入集泥井，排泥(8)進水配水定高程m4.3.8SBR反應(yīng)器1、設(shè)計說明經(jīng)UASB反應(yīng)器處理的廢水，COD含量仍然比較高，要達到排放標準，必須進一步處RSBR(2)設(shè)計水量：Q=1600m3/d=66.7m3/h=0.0185m3/s(1)確定參數(shù)④周期內(nèi)的時間分配反應(yīng)池數(shù)N=4 (2)反應(yīng)池有效容積：V=nQS00=4100437=388.4m3S(3)反應(yīng)池最小水量：Vmin=V1-Q0=388.4－100=288.4m3(4)反應(yīng)池中污泥體積x106Vmin＞Vx，符合要求(5)校核周期進水量Q=100m3，符合要求0(6)確定單座反應(yīng)池的尺寸PPO4、鼓風曝氣系統(tǒng) (1)確定需氧量O220eVeX=fX=0.75×3000=2250mg/L=2.25kg/m3V(2)供氣量的計算O=21(1E)A=21(10.08)100%=19.65%t79+21(1E)79+21(10.08)AC=C(b+t)C=C=C(b+t)3、鼓風機選擇R=Sb(20)0a[pCC]1.024(2520)Sb)=35.6810.9=54.18kgO/h0.85(0.95110.02)1.02452A(3)布氣系統(tǒng)的計算反應(yīng)池的平面面積：6.3×12.6×4=318m2，每個擴散器的服務(wù)面積取1.6m2，則需選取α=0.6,b=0.075,則污泥產(chǎn)量為(1)空氣管計算假設(shè)空氣管路水頭損失為0.15m，管路富余壓頭為0.1m，即100mmH2O，SX-1型空氣擴散器壓力損失為200mmH2O，則曝氣系統(tǒng)總壓力損失為(2)排泥設(shè)置每池池底坡向排泥坑坡度i=0.01，池出水端池底(1.0×1.0×0.5)m34.3.9鼓風機房設(shè)計1、供氣量本處理需提供壓縮空氣的處理構(gòu)筑物及供風量為：預(yù)曝沉淀池0.22m3/min，2、供風風壓預(yù)曝沉淀池的供氣壓力為4.0mHO，SBR反應(yīng)池需供風風壓為5.0mHO，鼓風224綜合以上計算，鼓風機總供風量及風壓為Gs=37.83m3/min，Ps=5.0mHO。24、鼓風機房布置班(控制)室一間4.0m3，鼓風機機組間距不小于1.5m。4.3.10二級泵房該泵設(shè)置于調(diào)節(jié)池之后，緊貼調(diào)節(jié)池出水段，直接于調(diào)節(jié)池中吸水，泵房采用半地下形式，污水泵軸線標高-1.05m，污水泵提升流量按平均時流量設(shè)計，污水泵自灌運行，自動啟動，并于總出水水管上設(shè)置流量計。(1)污水泵揚程計算調(diào)節(jié)池最低水位與布水器水位之差H3=1.5m，布水器所需壓力水頭H4=12m，安全水頭(2)污水泵的選用(3)泵房布置計于控制柜，就地顯示并遠程傳送至中控室。4.3.11污泥部分計算淀粉工業(yè)廢水處理過程產(chǎn)生的污泥來自以下幾部分： (1)調(diào)節(jié)沉淀池，Q=33.6m3/d，含水率96%1 2 (3)預(yù)曝沉淀池，Q=22.4m3/d，含水率98%3 (4)SBR反應(yīng)器，Q=19.6m3/d，含水率99%d12341、集泥井為了方便排泥及污泥重力濃縮的建設(shè)，在重力濃縮池前設(shè)置一集泥井，通過對集泥井的最高水位的控制來達到自流排泥，反應(yīng)池的污泥可利用自重流入。為半地下式，池頂加蓋，(1)參數(shù)選?。和Ａ魰r間T=6h，設(shè)計總泥量Q=131m3/dVQT×6/24=32.75m3=(2)確定高程：池底高程設(shè)置-4.5m，則最低泥位為-4.0m，最高泥位-1.0m。(3)集泥井排泥泵2、污泥重力濃縮池參數(shù)選?。汗腆w負荷(固體通量)M取30kg/(m3.d)；濃縮時間取T=24h；設(shè)計污泥量Qmd縮后污泥含水率96%污泥后的污泥體積：V=V×(C/C)=131×[(1-98%)/(1-96%)]=65.5m3/d100根據(jù)要求，濃縮池的設(shè)計橫斷面面積應(yīng)滿足：A≥QC/M，C─入流固體深度(kg/m3).入流固體深度(C)的計算如下：W=Q×1000(1-96%)=1344kg/d11W=Q×1000(1-98%)=1102kg/d22C=1234Q+Q+Q+Q34W=Q×1000(1-98%)=488kg/d33W=Q×1000(1-99%)=196kg/d44那么，QC=W+W+W+W=3090kg/d=128.85Kg/h，C=3090/131=23.6kg/m31234濃縮后污泥濃度：C=42.7kg/m31(1)池子尺寸(2)高度計算有效高度：h=V/A=131/103=1.27m，取h=1.5m，超高h=0.5m，緩沖層高h=0.5m2213污泥斗下錐邊長0.7m,高度3m，則池壁高：H=h+h+h=2.5m，總高度：H=5.5m1123(3)澄清液量V=Q-V=131-65.5=65.5m321(4)確定高程：池底高程設(shè)置-3.0m，池頂高程為2.5m水面標高+2.0m。3、污泥脫水間(2)污泥脫水機：選用帶式壓濾機，其型號為DYQ-2000。處理能力為430kg(干)/h。設(shè)計(3)投藥設(shè)備拌電機功率為0.75kw。藥液投加選用JZ-450/8計量泵，投藥量為450L/h，投藥壓力為(4)其它設(shè)備m1.本方案以低耗的生化處理工藝為主體，且處理系統(tǒng)有較大的靈活性，以適應(yīng)污水水質(zhì)、2.本廢水處理工程技術(shù)先進實用，工藝合理，在處理水質(zhì)穩(wěn)定達標排放的同時，能獲得蛋白飼料和沼氣，具有顯著的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)了環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。4.5投資估算4.5.1編制依據(jù)依據(jù)《某省市政工程費用定額》標準，及《某省市政工程費用定額的補充規(guī)定》中工業(yè)排放工程費率。土石方工程計取地區(qū)材料基價系數(shù)，按《某省市政工程費用定額》中土石方構(gòu)筑物材料價格根據(jù)市場當時(2004年)價格。4.5.2土建部分表4-7土建部分投資估算(單位：萬元)規(guī)規(guī)格型號鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),Φ4.0m×4.3m111116141211座座座座座座座座座座間間1234567894.5.4工程直接投資為磚混結(jié)構(gòu)座間24.5.3設(shè)備部分表4-8設(shè)備部分投資估算(單位：萬元)序序號名稱1一級提升泵臺22空壓機臺23溶氣罐臺14清水泵CK3L臺15溶氣釋放器臺16刮渣機臺17減壓釋放閥個18二級提升泵臺39鼓風機套310污泥提升泵臺211帶式壓濾機DYQ-2000套112自控液位機LZBLZB0套213轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子流量計LZB-100套214空氣流量計LZB—100套115加藥系統(tǒng)套216曝氣裝置SX、曝氣管套517沼氣柜臺118水封罐臺119螺桿泵GFNA臺120閥與管道21運輸費22安裝費23合計77.484.5.5其它部分費用4.5.6工程總造價4.6工程效益分析4.6.1經(jīng)濟效益蛋白飼料5.0kg，每年可以提取蛋白飼料2736t，UASB處理過程中每年的沼氣產(chǎn)量201萬金額／(萬元／a)運行效益合計428.84.6.2社會效益分析隨著經(jīng)濟的發(fā)展，污染治理成為企業(yè)的一項重要責任，該味精廠淀粉工藝廢水通過此方案的處理，其對環(huán)境的污染削減到最低程度，作到了以廢治廢；執(zhí)行了國家的環(huán)保法規(guī)，對保護當?shù)厮h(huán)境盡到了應(yīng)承擔的義務(wù)；必將得到當?shù)丨h(huán)保部門和周圍群眾的認可。第五章氣浮-UASB-接觸氧化法5.1工藝流程框圖沼沼氣厭氧反應(yīng)器泵調(diào)節(jié)沉淀池泵集泥井污泥濃縮池接觸氧化池預(yù)曝沉淀池氣浮池集水井泵圖5-1氣浮+UASB+SBR法(第一方案)污水及污泥處理工藝流程5.2流程說明該淀粉廢水處理工藝由提取蛋白、厭氧生物處理和好氧生物處理3部分組成，提取蛋白采用氣浮分離技術(shù)，淀粉生產(chǎn)車間的廢水流過格柵，先去除大的懸浮物，然后進入集水井，集水井的廢水泵入氣浮池提取蛋白，濕蛋白經(jīng)烘干制成干制成蛋白飼料。經(jīng)氣浮分離后的廢水進入調(diào)節(jié)沉淀池，以均化水質(zhì)并沉淀去除部分懸浮物。厭氧生物處理采用UASB技術(shù)，調(diào)入預(yù)曝沉淀池，預(yù)曝沉淀池是厭氧處理單元和好氧處理單元之間的重要構(gòu)筑物，其功能主要是去除厭氧出水的懸浮物和HS等有害氣體，增加水中的溶解氧，為好氧處理創(chuàng)造有利的條2件。好氧生物處理采用接觸氧化池，預(yù)曝沉淀池的出水自流進入接觸氧化池進行好氧生物處理，以進一步降解水中的有機物，最后流入二沉池，進一步沉淀以均化水質(zhì)。調(diào)節(jié)沉淀池、UASB、預(yù)曝沉淀池、二次沉淀池等處理單元產(chǎn)生的污泥排入集泥井，集泥井中的污泥泵入污泥濃縮池，污泥經(jīng)濃縮后進入污泥脫水間進行機械脫水，產(chǎn)生的泥餅作為有機農(nóng)肥外運。污泥濃縮池的上清液和污泥脫水間的壓濾液排入集水井進行再處理。5.3主要處理設(shè)備和構(gòu)筑物的設(shè)計參數(shù)5.3.1格柵5.3.2集水井kW5.3.3氣浮池反應(yīng)池水面標高+3.50m，池底標高+1.00m；氣浮池水面標高+2.92m，池底標高+1.00m，5.3.4調(diào)節(jié)沉淀池池底高程為-5.3m。5.3.6預(yù)曝沉淀池m5.3.7接觸氧化池1、設(shè)計說明經(jīng)UASB處理后的廢水，COD濃度仍較高，要達到排放標準必須進一步處理，即采用接觸氧化池。2、設(shè)計水質(zhì)水量(1)設(shè)計水質(zhì)mg/L)(2)設(shè)計水量：Q=1600m3/d=66.7m3/h=0.019m3/s3、設(shè)計計算(1)確定參數(shù)(2)接觸氧化池填料的總有效容積：W(3)接觸氧化池總面積：A=W/H=433.5/3=144.5m2(4)污水與填料的接觸時間為：nfH6253t=24=24=6.75h，取7h(5)接觸氧化池的高度：H0=H+h1+h2+(m-1)h3+h4(6)空氣量D005.3.8鼓風機房設(shè)計本處理需提供壓縮空氣的處理構(gòu)筑物及供風量為：預(yù)曝沉淀池0.22m3/min,接觸氧化池20m3/min，56kPa=5.71mHO。22、供風風壓預(yù)曝沉淀池的供氣壓力為4.0mHO23、鼓風機選擇綜合以上計算，鼓風機總供風量及風壓為Gs=20m3/min，Ps=4.0mHO。24、鼓風機房布置值班(控制)室一間3.0m3，鼓風機機組間距不小于1.5m。1、設(shè)計說明接觸氧化池后要設(shè)二次沉淀池，以去除出水中挾帶的生物膜，保證系統(tǒng)出水水質(zhì)。2、設(shè)計水質(zhì)水量(1)水質(zhì)出水水質(zhì)(mg/L)(2)設(shè)計水質(zhì)：Q=1600m3/d=66.7m3/h=0.019m3/s3、設(shè)計計算(1)參數(shù)選取：停留時間：T=6h(2)池水尺寸(3)理論上每日的污泥量：(4)污泥斗尺寸取斗底尺寸為0.7m×0.7m,污泥斗的高度h=1.5m2m2112235.3.10污泥部分計算1、集泥井池底高程設(shè)置-4.5m，則最低泥位為-4.0m，最高泥位-1.0m。集泥井最低泥位-4.0m，濃選用150QW100-15-11型潛污泵，該泵技術(shù)性能為Q=100m3/h，H=15.0m，電機功率11kW，bb2、污泥濃縮池3、污泥濃縮間gh1、本方案以低耗的生化處理工藝為主體，且處理系統(tǒng)有較大的靈活性，以適應(yīng)污水水質(zhì)、水量的變化。2、本廢水處理工程技術(shù)先進實用，工藝合理，在處理水質(zhì)穩(wěn)定達標排放的同時，能獲得蛋白飼料和沼氣，具有顯著的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)了環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。5.5投資估算5.5.1編制依據(jù)依據(jù)《某省市政工程費用定額》標準，及《某省市政工程費用定額的補充規(guī)定》中工業(yè)工程費率計算。引進設(shè)備按岸價另加國內(nèi)運雜費用。5.5.2土建部分表5-3土建部分投資估算(單位：萬元)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，Φ8.0m×9.0m為鋼混結(jié)構(gòu)，地上為磚混結(jié)構(gòu)氧化池1234567899座座座座座座座座座座座間間座座間11111616112111125.5.2設(shè)備部分表5-4設(shè)備部分投資估算(單位：萬元)規(guī)規(guī)格型號CK3L稱注臺臺臺臺臺臺個臺套123456789221111133臺臺套套套套套套臺臺DYQ-2000LZBLZB0LZB-100LZB—100GFNA臺21221211115.5.3工程直接投資5.5.4其它部分費用5.5.5工程總造價(直接費用+間接費用)×1.035=(301.19+34.65)×1.035=347.60萬元5.6工程效益分析5.6.1經(jīng)濟效益m4.6.2社會效益分析隨著經(jīng)濟的發(fā)展，污染治理已成為企業(yè)的一項重要責任，該味精廠淀粉工藝廢水通過此方案的處理，其對環(huán)境的污染削減到最低程度，做到了以廢治廢；執(zhí)行了國家的環(huán)保法規(guī)，了第六章技術(shù)經(jīng)濟比較6.1技術(shù)比較藝的一個完整的操作過程，亦即每個間歇反應(yīng)器在處理廢水時的操作過程包括如下五個階段：進水期；反應(yīng)期；沉淀期；排水排泥期；閑置期。(1)運行操作靈活，效果穩(wěn)定。SBR法在運行操作過程中，可以根據(jù)廢水水量水質(zhì)的變化、出水水質(zhì)的要求來調(diào)整一個運行周期中各個工序的運行時間、反應(yīng)器的混合液的容積變化和運行狀態(tài)來滿足多功能的要求；(2)工藝簡單，運行費用低。SBR原則上不需要二沉池、回流污泥及設(shè)備，一般情況下SBR單，便于自動控制。SBR系統(tǒng)構(gòu)筑占地面積少、節(jié)省投資；(3)反應(yīng)推動力大，凈化速率高。在采用限制曝氣和半限制曝氣方式運行時，有機物濃度的變化在時間上是一個理想的推流過程，從而使它保持了最大的反應(yīng)推動力。(4)能有效防止絲狀菌膨脹。限制曝氣的SBR最不容易出現(xiàn)污泥膨脹；(5)SBR法的運行效果穩(wěn)定，即無完全混合的跨越流，也無接觸氧化法中的溝流；(6)對水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性強，耐沖擊負荷。生物接觸氧化法是具有活性污泥與生物濾池優(yōu)點的生物膜法，生物接觸氧化池內(nèi)設(shè)置填料，填料淹沒在廢水中，填料上長滿生物膜，廢水與生物膜接觸過程中，水的有機物被微生，廢水得到凈化．1、優(yōu)點：(1)由于填料的比表面積大，池內(nèi)充氧條件好，氧化池內(nèi)單位容積的生物量高于活性污泥法曝氣池及生物濾池，可以達到較高的容積負荷；(2)因污泥濃度高，當有機容積負荷較高時，其F／M仍保持在一定水平，因此污泥產(chǎn)(2)此方案所需構(gòu)筑物過多，占地面積大，建設(shè)投資大；(3)處理后的出水較渾濁，有機物去除率較低；(4)需要較多的填料和填料支撐結(jié)構(gòu)。6.2經(jīng)濟比較BOD5BOD5理水平m)工程總投資(萬元)UASB觸氧化法4~66~94~66~9123456質(zhì)(mg/L)，都能達到預(yù)期的處理效果，而且工藝簡單，污氣浮—UASB—接觸氧化法管理簡單，避免了產(chǎn)生二次污染，適合該市污水處理管理技術(shù)水平現(xiàn)狀。從經(jīng)濟上來說，可知氣浮—UASB—SBR法的基礎(chǔ)建設(shè)投資較低，在單位處理成本綜合以上對比分析，本工程以采用氣浮—UASB—SBR方案工藝方案作為最終方案。第七章總圖布置7.1平面布置7.1.1總平面布置原則①．處理構(gòu)筑物與設(shè)施的布置應(yīng)順應(yīng)流程、集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運行管理；②．工藝構(gòu)筑物(或設(shè)施)與不同功能的輔助構(gòu)筑物應(yīng)按功能的差異，分別相對獨立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系(如地形走勢、污水出口方向、風向、周圍的重要或敏感建筑物等)。③．構(gòu)(建)筑物之間的間距應(yīng)滿足交通、管道(渠)敷設(shè)、施工和運行管理等方面的④．管道(線)與渠道的平面布置，應(yīng)與高程布置相協(xié)調(diào)，順應(yīng)污水處理廠各種介質(zhì)輸送的要求，盡量避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運行維護。⑤．協(xié)調(diào)好輔助建筑物、道路、綠化與處理構(gòu)筑物的關(guān)系，做到方便生產(chǎn)運行，保證安全暢道，美化廠區(qū)環(huán)境。7.1.2總平面布置結(jié)果水處理廠呈長方形，東西長91.1m,南北長69m。綜合樓、倉庫、車庫及其它主要輔助建筑位于處理站的北部，正門在東北角，占地較大的水處理構(gòu)筑物位于處理站南部，沿流程自東向西排開。污泥處理系統(tǒng)及出水消毒設(shè)施位于廠區(qū)東側(cè)。在處理站的東面緊臨現(xiàn)有混凝土路，故在處理站東面另設(shè)一大門，以便污泥及沉砂外運。同時為了改善處理站區(qū)環(huán)境，在調(diào)節(jié)氣侯、凈化空氣和降噪音隔臭等作用。m表7—1)序序號項目占地面積(m2)占地比例(%)12構(gòu)(建)筑物.634道路及鋪裝地面1447.223.037.2高程布置1、充分利用地形地勢及城市排水系統(tǒng)，使污水經(jīng)一次提升便能順利自流通過污水處理的關(guān)系，做到既減少占地，又利于污水、污泥輸送，并有利于減少工程投資和運行成本。3、做好污水高程布置與污泥高程布置的配合，盡量同時減少兩者的提升次數(shù)和高度。4、協(xié)調(diào)好污水處理廠總體高程布置與單體豎向設(shè)計，既便于正常排放，又有利于檢修排7.2.2高程布置結(jié)果淀粉廢水經(jīng)提升泵一次提升后自流經(jīng)過氣浮池、調(diào)節(jié)沉淀池，在由二次污水提升泵提升至UASB反應(yīng)器，然后自流到預(yù)曝沉淀池，最后經(jīng)SBR池處理后直接排入自然水體。氣浮7.3運輸調(diào)配解決。結(jié)論綜上所述，采用氣浮-UASB-SBR工藝合理，技術(shù)成熟，管理方便，在處理水質(zhì)穩(wěn)定達標排放的同時，能夠得到飼料和沼氣，具有顯著的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)了環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)們可以看到在此工程中氣