1食品企業(yè)生產(chǎn)廢水處理的工藝選定和設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程案例 1 2 32.1工藝比選 3 42.3工藝去除率 7 73.1.1工藝設(shè)計(jì)水量 73.1.2轉(zhuǎn)筒篩網(wǎng)及集水池 73.1.2.1處理要求 73.1.2.2篩網(wǎng)選型 73.1.2.3集水池 73.1.3隔油沉淀池 7 7 83.1.4調(diào)節(jié)池 3.1.4.2尺寸設(shè)計(jì) 3.1.4.3攪拌器選型 3.1.4.4進(jìn)水系統(tǒng) 3.1.4.5出水系統(tǒng) 3.1.6一級(jí)AO工藝 23.1.6.1設(shè)計(jì)參數(shù) 3.1.6.2設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1.6.3設(shè)備選型 3.1.7.1設(shè)計(jì)參數(shù) 3.1.7.2設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1.8二級(jí)AO工藝 3.1.8.2設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1.8.3設(shè)備選型 3.1.9.1設(shè)計(jì)參數(shù) 403.1.10消毒設(shè)施 43.1.10.1設(shè)計(jì)參數(shù) 4 43.1.11消毒設(shè)施 463.1.11.1設(shè)計(jì)參數(shù) 46 3.2.2污泥濃縮池 3.2.2.1設(shè)計(jì)參數(shù) 483.2.3貯泥池 3.2.3.1貯泥池容積 3.2.3.2貯泥池高度 3.2.3.3貯泥池管道 3.2.4板框壓濾機(jī) 534.1平面布置 4.2高程布置 3(1)反應(yīng)器可承載符負(fù)荷高(2)進(jìn)水和氣泡產(chǎn)生攪拌作用，提高處理效率(3)三相分離器在處理廢水同時(shí)，完成沼氣收IC法(1)容積負(fù)荷高出水(2)投資和占地面積相對(duì)較少(3)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，(4)穩(wěn)定性好表2-2活性污泥法工藝對(duì)比奧貝爾氧化溝卡魯塞爾氧化溝(1)曝氣設(shè)備均采用轉(zhuǎn)碟曝氣，充氧能力和動(dòng)力效率高(2)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)(3)不易產(chǎn)生污泥膨脹等優(yōu)點(diǎn)(1)除磷脫氮的效率高，且穩(wěn)定(2)較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力(3)降解機(jī)制有利于生物凝聚，提高廢水的可生化性，抑制泡沫產(chǎn)生及活性污泥膨脹(1)易產(chǎn)生泡沫(2)存在污泥上浮問(wèn)題(1)占地面積大(2)能耗高表2-2活性污泥法工藝對(duì)比續(xù)表2-2優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)SBR工藝(1)不需要設(shè)二沉池和內(nèi)回流系統(tǒng)(2)造價(jià)和管理費(fèi)用低(3)沒(méi)有污泥膨脹現(xiàn)象(1)對(duì)BOD、COD、TP處理效率高(2)工藝簡(jiǎn)單(1)操作要求高(2)出水水質(zhì)不穩(wěn)定2.2工藝流程企業(yè)所排廢水特點(diǎn)，采用以UASB-兩級(jí)A/O為主體的處理工藝。明膠生產(chǎn)廢水首先由轉(zhuǎn)筒篩網(wǎng)除去其中殘肉等大塊懸浮物，使廢水順利經(jīng)過(guò)后續(xù)處理構(gòu)筑物，以保證處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。由提升泵定量輸送至隔油沉淀池，去除表面的浮油及下部泥渣，之后流入調(diào)節(jié)池控制水質(zhì)水量，再流入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器，其中中的異養(yǎng)兼性菌和厭氧菌將大分子有機(jī)物分解為較易降解小分子形態(tài)。在此過(guò)程中少部分有機(jī)污染物的易降解，降低CODcr濃度，進(jìn)一步提高廢水可生化性，為后續(xù)好氧階段創(chuàng)造條件。UASB反應(yīng)器出水進(jìn)入?yún)捬醭?，利用厭氧水解菌?duì)污染物進(jìn)行水解和礦化，以降低后續(xù)構(gòu)筑物污染物負(fù)荷；之后進(jìn)入一級(jí)好氧池，由自養(yǎng)菌將氨氮氧化為NO3,進(jìn)一步降低廢水中的有機(jī)物和氨氮。消化液經(jīng)混合液回流管回流至缺氧池，通過(guò)異養(yǎng)菌對(duì)厭氧池和缺氧池中的廢水和內(nèi)回流液的反硝化作用將NO3-還原，提升TN去除率，并進(jìn)一步分解難降解有機(jī)物。之后進(jìn)入二級(jí)好氧池采用延時(shí)曝二級(jí)好氧池的出水排入二次沉淀池降低懸浮物濃度，再進(jìn)入接觸池消毒，流經(jīng)計(jì)量堰后達(dá)標(biāo)排放。各處理構(gòu)筑物沉渣與剩余污泥排放至污泥濃縮池濃縮，經(jīng)過(guò)污泥脫水機(jī)脫水成泥餅后外運(yùn)。工藝流程圖如圖2-1所示。初沉污泥消化污泥明校生產(chǎn)廢水轉(zhuǎn)隨篩網(wǎng)隔由沉淀池調(diào)節(jié)池UASB反應(yīng)器硝化液回流剩余污泥硝化液回流二級(jí)好氧池缺氧池中沉池一級(jí)好氧池缺氧池両池達(dá)標(biāo)排放剩余污尼污泥濃縮地C尼池污犯脫水間干泥餅外運(yùn)52.3工藝去除率查閱《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014-2006)等資料，估算得出處理工藝構(gòu)筑物名稱轉(zhuǎn)筒篩網(wǎng)去除率0050出水去除率隔油沉淀池去除率0出水UASB反應(yīng)器去除率5出水一段AO去除率出水表2-3各構(gòu)筑物去除率續(xù)表2-構(gòu)筑物名稱去除率去除率0出水去除率二段AO去除率出水二次沉淀池去除率0出水出水標(biāo)準(zhǔn)6食品加工企業(yè)生產(chǎn)廢水日排放量Q為3.1.2轉(zhuǎn)筒篩網(wǎng)及集水池7篩網(wǎng)面積濾筒直徑篩網(wǎng)孔徑濾筒有效長(zhǎng)度處理水能力沖洗水壓力電機(jī)功率根據(jù)構(gòu)筑物高程布置計(jì)算，潛污泵揚(yáng)程為H=9.095m,流量為0.0116m3/s,選用兩臺(tái)50WQ/C249-1.1型小型潛污泵，一用一備。參數(shù)如下表3-2:流道尺寸轉(zhuǎn)速泵重電機(jī)效率根據(jù)潛水泵尺寸，設(shè)計(jì)集水池有效水深為1.0m,池體超高0.5m,平面尺寸3.1.3隔油沉淀池(1)單格長(zhǎng)寬比為不小于4,長(zhǎng)度不大于60m,采用機(jī)械排泥時(shí)池寬不大于12m。(2)單格池長(zhǎng)與有效水深比為8-12。(3)機(jī)械排泥時(shí)，池底坡度0.01-0.02,刮泥機(jī)行進(jìn)速率為0.3-1.2m/min。(4)平流式隔油池設(shè)計(jì)與平流式沉淀池基本相似，按表面負(fù)荷設(shè)計(jì)時(shí)，一(5)最大設(shè)計(jì)流量時(shí)水平流速一般不大于5mm/s,取水平流速為2.67mm/s。(6)生物處理前初沉池污泥含水率為95%-97%,此處取96%。在95%以上時(shí)，污泥容重取1000kg/m3(7)機(jī)械排泥初沉池兩次排泥時(shí)間間隔按4h計(jì)算。(8)排泥方式初沉池采用靜水壓力排泥，凈水頭不小于1.5m,取凈水頭H=1.5m。方形污泥斗斜壁傾角不小于60°,排泥管直徑不小于200mm,取排泥管直徑DN=200mm。(9)工業(yè)生產(chǎn)廢水總變化系數(shù)9Po——污泥含水率，%有機(jī)械刮泥設(shè)備時(shí)，其上緣應(yīng)高出刮板0.3m,選用機(jī)械的刮板高0.1則h?——污泥區(qū)高度，包括貯泥斗高度h?’和梯形部分高度h?”設(shè)計(jì)貯泥斗上部長(zhǎng)2m,寬2.4m,底部為邊長(zhǎng)0.5m正方形，斜邊傾角60°。h?"=(14.4-2)×0.01=0.(12)梯形部分容積V?(13)校核污泥部分容積(14)進(jìn)水系統(tǒng)管徑d為集水槽寬B為集水槽臨界水深hk為起端水深ho為h?=1.73hk=1.73×0.08=0故孔眼總面積A為設(shè)計(jì)孔眼尺寸為直徑0.1m圓孔，則單孔面積A?為0.00785m3孔眼數(shù)n為取n=7,布置成兩排，則孔眼實(shí)際流速v?為設(shè)置花墻距溢流堰0.3m,入水0.4m。(15)出水系統(tǒng)出水系統(tǒng)采用與水池同寬的90°三角堰。出水管設(shè)計(jì)同進(jìn)水管。每米堰板設(shè)5個(gè)隘□,共12個(gè)隘□。隘□三角邊長(zhǎng)a為隘口高度hi為水面高度為隘口高度一半，即堰上水頭h?=0.05m集水槽寬B為集水槽臨界水深hk為起端水深ho為ho=1.73hk=1.73×0.08=0設(shè)出水槽自由跌落高度h?=0.1m,則集水槽總高度h為h=h?+h?+h?=0.1+0.1+0.15=(16)刮油刮泥設(shè)備根據(jù)隔油沉淀池尺寸，選用山東善峰機(jī)械科技有限公司生產(chǎn)的GYZ2.4型刮表3-3GYZ2.4型刮油刮渣機(jī)參數(shù)表型號(hào)機(jī)械尺寸(m)沉淀池尺寸(m)水面至池頂距離油(17)其他裝置在池體出水端安裝直徑300mm鋼管集油槽，將刮油板刮除的浮油收集并導(dǎo)在池體上部設(shè)置10mm鋼質(zhì)蓋板，以保持浮渣溫度，保證其流動(dòng)3.1.4調(diào)節(jié)池設(shè)調(diào)節(jié)池水力停留時(shí)間t=10h故調(diào)節(jié)池有效容積w為采用方形池，設(shè)調(diào)節(jié)池有效水深h=4m故設(shè)池長(zhǎng)L=10.5m,池寬B=5m,超高0.5m,總高度H=h+0.5=4.5m。調(diào)節(jié)池總體積為V=L×B×H=10.5×5×4.5=23根據(jù)《城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算》,攪拌功率一般按1m3污水4-8W選配攪拌設(shè)備。取1m3污水6W,故調(diào)節(jié)池?cái)嚢杵骺偣β噬a(chǎn)的LFJ-350Ⅱ型攪拌機(jī)兩臺(tái)。該機(jī)型為立式設(shè)計(jì)，有多檔轉(zhuǎn)速適應(yīng)水質(zhì)水量表3-4LFJ-350Ⅱ型攪拌機(jī)參數(shù)表漿葉直徑(mm)漿板長(zhǎng)度(mm)攪拌功率(kW)攪拌器轉(zhuǎn)速(r/min)進(jìn)水端由進(jìn)水管直接排入調(diào)節(jié)池，設(shè)計(jì)有效水位標(biāo)高與進(jìn)水管中心標(biāo)高相管道過(guò)水?dāng)嗝娣eA為管徑d為功率效率泵寬7集水坑尺寸為L(zhǎng)×B×H=0.5×5×0.6m(1)設(shè)計(jì)水量Q經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水量，后續(xù)構(gòu)筑物水量Q=500m3/d=20.88m3/h(2)入水水質(zhì)要求根據(jù)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》SS≤1500mg/L,氨氮≤2000mg/L,CODcr>1500mg/L,BOD?:CODcr=0.5>0.3故適合UASB反應(yīng)器處理。(3)有機(jī)物容積負(fù)荷Lv生產(chǎn)廢水可生化性良好，故取Lv=15kgCOD/(m3●d)(4)水力表面負(fù)荷qf1反應(yīng)區(qū)水力表面負(fù)荷最好為0.25-0.5m3/(m2●h),不大于1此處取qf?=0.5m3/(m2·h)沉淀區(qū)入流縫處的表面負(fù)荷≤1.25-1.5m3/(m2●h),且入流縫寬度>0.2m。取qf?=1.4m3/(m2·h)。(5)反應(yīng)器設(shè)計(jì)單池從布水均勻性和經(jīng)濟(jì)性考慮，反應(yīng)器高與直徑比宜為1.2:1反應(yīng)區(qū)高度一般為3-6m,m布水區(qū)每個(gè)布水嘴的服務(wù)面積一般取1-2m2。傾斜板和導(dǎo)塊上表面與水平方向夾角為55°-60°,取夾角為60°。(1)反應(yīng)區(qū)有效容積V式中：Q—一設(shè)計(jì)進(jìn)水水量，m3/hCo—一進(jìn)水中的有機(jī)物濃度，kgCOD/m3Lv—一反應(yīng)區(qū)的有機(jī)物容積負(fù)荷，kgCOD/(m3·d)(2)反應(yīng)區(qū)或沉淀區(qū)斷面面積A?式中：qf?—一水力表面負(fù)荷，m3/(m2●h)V?—一沉淀室入流縫處水流速度，m/s(7)配水系統(tǒng)本設(shè)計(jì)采用圓形布水器，共36個(gè)布水點(diǎn)，布水器出口方向向下，距池底0.2m。每個(gè)孔口服務(wù)面積a為求得1m2<a<3m2,故符合設(shè)計(jì)要求?？稍O(shè)3個(gè)圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設(shè)6個(gè)孔口，中間設(shè)12個(gè)，最外圍設(shè)18個(gè)孔內(nèi)圈服務(wù)面積S?為折合成服務(wù)圓直徑為則內(nèi)圓直徑d?為中圈服務(wù)面積S?為折合成服務(wù)圓直徑為則有求得中圓直徑d2為外圈服務(wù)面積S?為折合成服務(wù)圓直徑為則有求得外圓直徑d2為(8)進(jìn)水管設(shè)計(jì)進(jìn)水管流量為Q=500m3/d=0.0058m3/s,管道流速為v=0.8m/s管道過(guò)水?dāng)嗝娣eA為管徑d為取進(jìn)水管管徑為DN100mm,校核管道流速(9)UASB反應(yīng)器污泥量每日懸浮固體產(chǎn)量Pss式中：Q—一設(shè)計(jì)流量，m3/dSo—一進(jìn)水CODcr的濃度，kgCOD/m3Se—一出水CODcr的濃度，kgCOD/m3E——CODcr去除率Pss=500×(3.2-1.6)×0.1×0.5=40kgSS/d每日產(chǎn)泥量W式中：p—一污泥含水率，%。取p=97%r—一污泥密3.1.6一級(jí)AO工藝(1)進(jìn)水水質(zhì)及去除率進(jìn)水(mg/L)去除率(%)出水(mg/L)A段pH為8.0-8.4,取設(shè)計(jì)pH=8.2O段pH為6.5-8.0,取設(shè)計(jì)pH=7.2(3)溶解氧濃度DO好氧池中溶解氧濃度大于2。取DOo=2(4)污泥產(chǎn)率系數(shù)Yt系統(tǒng)有初次沉淀池時(shí)取0.3,無(wú)初次沉淀池時(shí)取0.6-1.0。取Y=0.3。(5)污泥自身氧化系數(shù)Kd(6)混合液懸浮固體濃度活性污泥法中MLSS設(shè)計(jì)一般取值3000-4000mg/L之間。此處取懸浮固體濃度為4000mg/L。(7)廢水總氮含量進(jìn)水總氮TN=190÷0.7