碳酸饮料废水处理毕业设计VIP

武汉科技大学本科毕业设计I摘 要本设计为碳酸饮料厂废水处理初步设计。本文分析了碳酸饮料厂废水处理处置的相关工艺方法，提出了 UASB+SBR 的组合工艺流程。碳酸饮料厂废水水质的主要特点是含有大量的有机物，属高浓度有机废水，故其生化需氧量也较大。UASB（Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket）工艺是由荷兰 Lettinga 教授于1977 年发明的一种污水处理工艺，是处理有机废水比较常用的一种工艺。它自 70 年代以来得到不断改进和发展，它在处理高浓度有机废水方面与其它生物处理相比具有成本低、反应器负荷高、体积小，占地少、运行简单、规模灵活、二次污染少等强大优势。SBR 则与传统污水处理工艺不同，SBR 技术以时间分割的操作方式替代了空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代了稳态生化反应，静置理想沉淀替代了传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，该技术的核心是 SBR 反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。该工艺为碳酸饮料行业废水处理提供了一条可行途径，具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。关键词： 碳酸饮料废水；UASB；SBR武汉科技大学本科毕业设计IIAbstractThe preliminary design of a wastewater treatment plant for a Carbonated drinks was showed in this paper. The relevant process of the wastewater treatment and a combined process of UASB+SBR disposal were proposed in this article. The main characteristics of the wastewater were large quantities of organic materials, high concentrations of organic pollutions and high COD.UASB ( Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket ) technology was a kind of method of sewage treatment invented by Lettinga,a Holland professor in 1977.It was a very popular process in organic wastewater Treatment. With continuously improving and developing since 70s, it showed many advantages in the treatment of high concentration organic biological wastewater compared with other organic biological technology, such as lower costing, higher loading, smaller volume, less field using, simpler to be operated, more flexible monument and less secondary pollution.SBR was much different from traditional sewage treatment technology that the time division mode instead of the space segmentation mode, Unsteady biochemical reaction instead of the bistable biochemical reaction, Static ideal settling instead of the traditional dynamic precipitation in the SBR operation. Running in order and operating intermittently was its main characteristic. The core of this technology was the SBR reaction pool, which was combining with homogenizing, first sedimentation, biological degradation, secondary sedimentation and other functions but without a sludge return system.The wastewater treatment process for carbonated beverage industry provides a feasible way, has the good economic benefit, environmental benefit and social benefit.Keywords: Carbonated beverage wastewater; UASB; SBR武汉科技大学本科毕业设计III目 录绪 论 .11 工程概况 .21.1 设计任务 .21.1.1 污水来源和特点 .21.1.2 处理规模 .21.1.3 污水处理系统要求 .21.2 污水水质及处理程度 .21.2.1 设计进出水水质 .21.2.2 处理程度的确定 .31.3 设计原则 .31.4 工艺方案的比较与选择 .32 污水处理工艺设计与计算 .62.1 格栅 .62.1.1 设计说明 .62.1.2 格栅计算 .62.2 集水井 .82.2.1 设计说明 .82.2.2 设计计算 .92.3 沉砂池 .92.3.1 设计参数 .102.3.2 设计计算 .102.4 调节池 .122.4.1 参数选择 .12武汉科技大学本科毕业设计IV2.4.2 尺寸的计算 .132.4.3 产泥量 .132.4.4 进水系统 .132.4.5 确定高程 .142.5 UASB 反应器 .142.5.1 设计计算 .142.5.2 配水系统设计 .162.5.3 三相分离器的设计 .182.5.4 气液分离装置 .212.5.5 出水系统 .212.5.6 排泥系统 .212.5.7 产气系统 .222.5.8 确定高程 .222.6 SBR 池 .222.6.1 参数选择 .232.6.2 设计计算 .232.7 消毒池 .262.7.1 设计参数 .262.7.2 平流式接触消毒池的设计 .262.7.3 高程确定 .272.8 污泥部分 .272.8.1 污泥量的计算 .272.8.2 污泥浓缩池 .282.8.3 污泥脱水间 .293 平面布置 .303.1 布置原则 .303.1.1 各处理单元构筑物的平面布置 .303.1.2 管、渠的平面布置 .303.1.3 辅助建筑物的平面布置 .30武汉科技大学本科毕业设计V3.1.4 厂区绿化 .313.1.5 道路布置 .313.2 管线设计 .313.3 布置特点 .314 投资估算 .334.1 编制依据 .334.2 土建部分 .334.3 设备部分 .334.4 工程直接投资 .344.5 其它部分费用 .344.6 工程总造价 .344.7 工程效益分析 .35结束语 .36参考文献 .37致 谢 .38武汉科技大学本科毕业设计VI武汉科技大学本科毕业设计1绪 论近年来，饮料发展非常迅速，其消费总量和人均占有量的速度增长，在迅速发展的同时，也带来了一定的环境污染问题，针对饮料行业废水的处理工艺日益增多，而且大多也比较成熟。合理、经济、运转效率高的工艺流程对污水进行处理，以达到标准排放。对于保护环境，减轻环境污染，遏制生态恶化趋势，也有着重要的意义。 饮料生产为典型的间歇生产，生产废水水质水量不稳定，给废水的处理带来了一定的困难。在软饮料的生产中，碳酸饮料的产量最大，约占 50%。碳酸饮料是由糖浆和碳酸水定量配制而成，其生产过程可分为三个基本工序，即：糖浆的配制、碳酸水的制备、洗瓶灌装封口等，废水主要来自灌装区的洗瓶水、冲洗水、碎瓶饮料和糖浆缸冲洗水以及设备和地面的冲洗水。其中设备和地面的冲洗水水量最大，有机物浓度较低且水量较均匀，其排放量占总废水量的 70%。混合废水有机物的含量高。间歇排放，水质水量极不均匀，尤其是废水量随季节的波动大，pH 值不稳定。目前使用最广泛的污水处理工艺有：传统活性污泥工艺和其改进型 A/O、A2/O工艺、AB 工艺、SBR 工艺、 CASS 工艺、氧化沟工艺、生物接触氧化法、厌氧生物处理法等。而针对碳酸饮料废水 COD 和 BOD 都较高情况下则需选择一个合理的工艺使其达标排放。根据碳酸饮料厂排放的废水特点，本设计方案通过 UASBSBR 处理工艺，保证废水达到国家污水综合排放一级标准，同时使投资、占地面积、运行管理度达到最佳设置。武汉科技大学本科毕业设计21 工程概况1.1 设计任务1.1.1 污水来源和特点污水来源：该饮料厂的全部工业废水和生活污水。碳酸饮料类废水特点：1、洗瓶水含消毒剂，直接杀灭水处理微生物；2、COD 浓度高，不稳定，水质水量波动大；3、高浓度废水水量小、水质浓度高；有机污染负荷占总量的 70%以上；4、其它废水可生化性较好 1；1.1.2 处理规模平均日流量为 800m3/d，日变化系数为 1.896。1.1.3 污水处理系统要求工艺先进，水处理可靠，运行设施高效化，占地小型化。设施具有较强的抗冲击负荷能力，单位面积有较高的水处理负荷。1.2 污水水质及处理程度1.2.1 设计进出水水质本工程设计处理水量为 800m3/d，设计进水水质 CODcr 为 2000mg/l，BOD 5 为1000mg/l，SS 为 500mg/l。生产废水经处理后要求达到污水综合排放标准 （GB8978 -1996）一级标准，即出水水质为：COD cr=100mg/l，BOD 5=30mg/l，SS=70mg/l。表 1.1 水质参数CODcr BOD5 SS进水水质(mg/L) 2000 1000 500出水水质 (mg/L) 100 30 70武汉科技大学本科毕业设计31.2.2 处理程度的确定CODcr 的去除率：=20001002000100%=95%BOD5 的去除率：=1000301000100%=97%SS 的去除率：=50070500100%=86%1.3 设计原则（1）污水处理、污泥处理工艺方案的选择，不仅要考虑经济效益，同时要考虑社会效益和环境效益。（2）污水处理厂的工艺设计，单体设计要考虑运行方便、实用、低投资、省地、节能的要求。（3）工艺设计、机械设备、电器、仪表、控制等应考虑发展和推广新技术，采用新材料、新设备、对外国引进的设备、装置严格把关，精益求精。（4）应尽量避免或减少对环境的二次污染，妥善处置处理各系统工程中产生的栅渣、污泥，臭气等，避免对环境产生负面影响。 （5）运行成本低，操作简单，管理方便，各构筑物布置合理，处理过程中的自动控制，力求安全可靠、经济适用，大力降低运行费用和劳动强度。（6）在工艺平面的设计中，应考虑扩建的可能性。（7）严格执行国家环境保护有关规定，使处理后的水能够达到相应标准再排放 2。1.4 工艺方案的比较与选择污水处理所采用的工艺技术是污水处理厂的核心部分，与进水水质、出水要求、处理量、投资大小等等因素密切相关。当前流行的污水处理工艺有：传统活性污泥工艺和其改进型 A/O、A 2/O 工艺、AB 工艺、SBR 工艺、 CASS 工艺、氧化沟工艺、生物接触氧化法、厌氧生物处理法等。（1）各处理方法的技术、经济特点比较见表 1.2。从表 2.1 中可以看出厌氧-好氧联合处理在饮料废水处理方面有较大的优点，结合对几种厌氧-好氧联合处理的比较可以得出 UASB-SBR 处理技术是处理饮料废水的最好方法。表 1.2 不同处理方法的技术、经济特点比较 3武汉科技大学本科毕业设计4处理方法 主要技术、经济特点好氧工艺厌氧好氧工艺生物接触化法氧化沟SBR 法水解-好氧工艺UASB-SBR工艺处理效果好、所需时间短；不需要进行污泥回流，并且也没有污泥膨胀的问题；而且变动适应性较强对于进水有机负荷；运行简单、管理方便。但需要的填料过大，不利于运输和装填，而且污泥排放量大。抗冲击负荷能力强、出水水质好、脱氮除磷效果好、污泥容易稳定、耗能低、有利于自动化控制等优点。但也存在污泥膨胀，泡沫，流速不均及污泥沉积等问题。运行成