环境工程毕业设计酒精废糟液的排放VIP

河南城建学院本科毕业设计 摘要I摘 要当前酒精废糟液的排放成为制约酒精发酵工业的重要因素，糟液的综合治理是解决环境污染一个重要方面，本文即是针对玉米酒精厂的废水处理进行工艺设计，污水先经预处理系统（包括事故调节池、集水池、PH 调节）处理后进入 MIC反应器处理，经处理后出水 CODcr 去除率达 85%，BOD 去除率达 85%。然后进入生物滤池处理最终进入氧化沟处理 COD 去除率达 99.33%，BOD 去除率达 99.72%。本设计完成了工艺选择、设计，主体构筑物的计算及工程的概预算。【关键词】酒精 ,MIC ,BOD ，COD河南城建学院本科毕业设计 摘要IIAbstractDistillery waste always is one of the chief factors to restrict the development of alcoholic fermentation industry .The comprehensive treatment of it can decrease environmental pollution. This paper tries to design a process to treat wastewater about a alcohol corn plant. The sewage first treated by pretreatment system(including accidents regulation pits ,collecting tank,ph adjustment ),then treated by MIC anaerobic reactor ,the removal rate of CODcr of water after treatment was 85% and removal rate of BOD reached 85%,then the water flew into filter bed and finally flew into OD ,the removal rate of CODCr and BOD of water after treatment reached 99.33%and99.72% respectively. In this paper author complete process selecting and design, accounting important buildings and estimate the price of the sewage treatment plant.【Key words】 alcohol ,MIC anaerobic reactor , BOD, COD 河南城建学院本科毕业设计 目录I目 录1 总论 .- 2 -1.1 工程概况 .- 2 -1.2 编制目的、依据、原则 .- 2 -1.2.1 编制目的 .- 2 -1.2.2 编制依据 .- 2 -1.2.3 编制原则 .- 2 -1.3 废水水量及水质 .- 3 -1.4 排放标准 .- 3 -2 废水处理工艺流程的比较与选择 .- 4 -2.1 废水处理基本方法的确定 .- 4 -2.2 厌氧生物处理技术的比较与选择 .- 4 -2.3 好氧生物处理技术比较与选择 .- 6 -3 方案设计 .- 9 -3.1 设计原则 .- 9 -3.2 工艺流程的确定 .- 9 -3.2.1 工艺流程特点 .- 9 -3.2.2 工艺流程说明 .- 9 -3.3 主体构筑物及设备的设计 .- 10 -3.3.1 调节池 .- 10 -3.3.2 一级 MIC 厌氧反应器 .- 11 -3.3.3 中沉池 1.- 16 -3.3.4 二级 MIC 厌氧反应器 .- 17 -3.3.5 中沉池 2.- 18 -3.3.6 生物滤池 .- 20 -3.3.7 中沉池 3.- 22 -3.3.8 配水井 .- 23 -3.3.9 氧化沟 .- 24 -3.3.10 配水井 .- 25 -3.3.11 二沉池 .- 26 -3.3.12 污泥浓缩池 .- 28 -3.3.13 厌氧污泥储池 .- 28 -3.3.14 污泥脱水机房 .- 29 -河南城建学院本科毕业设计 目录II4 污水处理厂高程设计计算 .- 30 -4.1 污水处理部分高程 .- 30 -4.2 污泥处理部分高程 .- 31 -4.3 各单元的进出水浓度和去除率情况 .- 31 -5 工程概预算 .- 32 -5.1 工程投资 .- 32 -5.1.1 第一部分费用 .- 32 -5.1.2 第二部分费用 .- 35 -5.1.3 工程总投资合计 .- 35 -5.2 效益分析 .- 35 -5.2.1 运行费用 .- 35 -5.2.2 效益产出 .- 35 -致谢 .- 36 -参考文献 -37-结论 -38-河南城建学院本科毕业设计 前言- 1 -前 言毕业设计是大学四年教学中必不可少的重要环节，它可以帮助我们了解本专业的一些相关应用及以后的一些利用。依据环境工程专业本科培养方案及教学计划的要求，须在学期末进行毕业设计，毕业设计是培养环境类学生重要的时间教学环节。此前的学习，使我们掌握和了解了一定的专业知识、素养及技能，然而对环境工程及以后的发展方向的认识却是很少的，况且很多同学对自己所学知识是否能在实际工程中的利用存在很大的误区，导致对自己所学的知识逐渐丧失兴趣，这就需要一次认识实习来加强我们对自己专业的一些基本理解，纠正同学的心理误区。通过毕业设计，使我们能将原有的专业知识与知识的实际应用结合起来，在老师的指导下搜集资料，然后独立地完成毕业论文及计算书；并对污水处理技术与工艺的专业知识有了初步的认识，同时巩固课本上所学的相关知识，培养分析、解决问题的能力及严谨的科学态度。从而为毕业后从事环境类工作打下基础。河南城建学院本科毕业设计 总论- 2 -1总论1.1工程概况 深圳市华油粮酒精厂将建设年产 40 万吨玉米燃料酒精废水工程，要求处理后废水水质达到国家污水综合排放标准二级标准。玉米酒精生产过程中，要消耗大量的水，其中 90%是冷却用水，可循环利用。10%左右是污水，包含冷凝水、生活污水、冲洗用水。这些污水中含有残余糖、粗纤维、粗蛋白、酵母残体、残余酒类以及少量的油脂类、酸碱类物质，成为无毒有害的有机废水。因此玉米酒精具有 COD 高，SS 含量多，温度高、酸性大等污染的特点。1 吨玉米酒精需要排放约 10 吨酒糟。对此类废水的治理有一定的难度，常采用厌氧产沼，好氧等工艺确保出水回用或达标排放等。1.2编制目的、依据、原则1.2.1编制目的对废水处理系统工艺单体进行详细优化设计，并提出主要设备材料表，据此编制投资估算。1.2.2编制依据1)污水综合排放标准GB8978-19962)室外排水设计规范GB50101-20053)给水排水工程结构设计规范GB500069-20024)建筑物防雷设计规范GB50057-945)建筑设计防火规范GBJ16-876)建筑抗震设计规范GBJ11-897)给水排水设计手册北京市市政设计院8)简明排水设计手册北京市市政设计院9)水处理工程师手册-北京：化学工业出版社，2000.510)其他设计规范1.2.3编制原则1)优先考虑回收酒精糟，提高资源利用率，减轻废水处理负荷；河南城建学院本科毕业设计 总论- 3 -2)严格执行我国环境保护各项规定，确保经处理后的污水水质排放达到有关标准；3)采用先进可靠工艺同时尽量要运行稳定，抗冲洗能力强，管理维护简便；4)平面布置及工程设计力求畅通，节省占地，污水处理厂尽量操作运行简便。1.3废水水量及水质1)废水的设计流量：14000m 3/d2)废水的水质COD=40000(mg/l)BOD=30000(mg/l)SS=1000(mg/l)pH=4.0-5.0T=601.4排放标准出水水质要求满足GB8978-1996二级排放标准：COD300(mg/l) BOD100(mg/l)SS150(mg/l) pH：6-9河南城建学院本科毕业设计 废水处理工艺流程的比较与选择- 3 -2废水处理工艺流程的比较与选择2.1废水处理基本方法的确定根据本工程的实际情况，本工程应采用高效的处理工艺，生物塘、土地处理等方法由于需要较大的占地面积、较长的停留时间，处理效率较低，显然不适合于本工程。物化法为高效的处理方法。物化法中化学氧化、光催化氧化、催化电解氧化、蒸发燃烧等方法目前还未能得到推广；反渗透法一次性投资过大，也不宜采用。目前广泛采用的物化处理方法为吹脱法与化学混凝法。生化法具有处理效果好、运行费用低等很多优点，是目前处理高浓度有机废液最常用的方法，单纯的好氧法或厌氧法都很难使处理后的废水达标，因此多采用厌氧好氧相结合的方法。因此本设计将厌氧好氧工艺作为本工程的主体处理工艺。2.2 厌氧生物处理技术的比较与选择本工程拟处理的废水中含有大量的有机污染物，因此，对于此类废水的生物处理技术，两段式（两至四级）生物处理法最为有效，也最为经济。即经过预处理后的废水，先经过厌氧（或缺氧）生物处理，再经过好氧生物处理。混和废水的厌氧生物处理，可行的方法有：厌氧接触法、厌氧生物滤池、厌氧塘、上流式厌氧污泥床、厌氧膨胀床、厌氧流化床、厌氧生物转盘、厌氧挡板（折板）式反应器、复合厌氧法、两相厌氧法等等，其中研究开发得最多的是升流式厌氧污泥床、厌氧生物滤池及 MIC 反应器等。1）上流式厌氧污泥床目前在发展得最快、建造的装置数目最多的厌氧处理系统是荷兰的 Lettinga等人发展的上流式厌氧污泥床(简称 UASB)反应器。这项技术是荷兰农业大学在19741978 年开发的。上流式厌氧污泥床反应器具有构造简单、处理能力大、处理效果好、投资少等优点，因此迅速风靡世界，广泛应用于糖厂、酒精厂、造纸厂以及屠宰厂等，处理效果相当令人满意。UASB 反应器近年来的迅速发展，是因为它与传统的厌氧工艺和好氧工艺相比具有以下的优点：a成本低由于 UASB 工艺简单、反应器体积小、造价便宜、运行中不但能耗小于好氧工艺、且可产生大量的生物气能源。UASB 工艺在处理废水时很少或不添加化学药品，且只产生极少的沉降性能良好、容易脱水的剩余污泥，从而大大节省了污泥河南城建学院本科毕业设计 废水处理工艺流程的比较与选择- 4 -处理所需的费用。由于成本低，该工艺特别适合于发展中国家，以解决资金短缺与环境保护之间的矛盾。联合国与荷兰政府合办的国际农业中心已为此举办了数届国际低成本废水处理技术展览向发展中国家推广这一技术。b处理效率高UASB 反应器污泥床内生物量多，折合浓度计算可达 2030g/L；容积负荷率高，在中温发酵条件下，一般可达 10KgCOD/m3d 左右，甚至能够高达1540KgCOD/m 3d，污水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。c反应器体积小UASB 反应器为高速厌氧反应器，单位容积负荷高，所以反应器体积相对较小，占地较少。d操作方便UASB 反应器内的厌氧颗粒污泥可以在停机或放置在环境中，不加任何措施保存一年以上，不丧失其活性和沉降性能。因此，停机后，再次启动很容易。对于本工程来讲，UASB 反应器具有如下缺陷：aUASB 工艺的稳定性和高效性在很大程度上取决于 UASB 反应器内能否生成大量具有优良沉降性能和很高产甲烷活性的污泥，特别是颗粒状污泥，否则，效率将大大降低，而培养颗粒污泥的条件和措施又比较严格，以国内目前的技术条件，做到污泥的颗粒化还比较困难。为了截留松散的、沉降性能差的絮状污泥，需降低 UASB 反应器三相分离器的分离负荷，但即便如此，对沉降性能差的絮体仍然无效。b和普通的厌氧处理工艺相比，UASB 进水中所允许的难生物降解的有机物不宜过多。本工程拟处理的渗滤液包含大量的难生物降解的有机物，如采用 UASB工艺处理，出水的 CODCr含量将较高，会增加后续处理设施的负荷，增加处理成本。2）MIC 厌氧反应器MIC 反应器由第一厌氧反应室和第二厌氧反应室叠加而成，每个厌氧反应室的顶部各设一个气液固三相分离器，如同两个 UASB 反应器的上下重叠串联组成。在第一反应室的集气罩顶部设有沼气升流管直通 MIC 反应器顶部的气液固三相分离器，气液固三相分离器的底部设一回流管直通至 MIC 反应器的底部。MIC 反应器的工作原理：MIC 反应器的特点是在一个反应器内将有机物的生物降解分为两个阶段：底部一个阶段（第一反应室）处于高负荷，上部一个阶段（第二反应室）处于低负河南城建学院本科毕业设计 废水处理工艺流程的比较与选择- 5 -荷。进水由反应器底部进入第一反应室与厌氧颗粒污泥均匀混合，大部分有机物在这里被降解而转化为沼气，所产生的沼气被第一厌氧反应室的集气罩收集，沼气将沿着升流管上升，沼气上升的同时把第一厌氧反应器的混合液提升至 MIC 反应器顶部的气-液分离器，被分离出的沼气从气液分离器导管排走，分离出的泥水混合液将沿着回流管返回到第一厌氧反应器的底部，并与底部的颗粒污泥和进水充分混合，实现了混合液的内部循环。内循环的结果使第一厌氧反应室不仅有很高的生物量，很长的污泥龄，并具有很大的升流速度，一般为（10-20m/h），使该室内的颗粒污泥完全达到流化状态，从而大大提高第一反应室去除有机物的能力。经过第一厌氧反应室处理过的废水，回自动的进入第二厌氧反应室被继续进行