包头市某淀粉厂污水处理工艺设计

内蒙古科技大学毕业设计说明书包头市某淀粉厂污水处理工艺设计摘 要本设计的目的是处理包头市某淀粉厂的废水，其中主要污染指标为：化学需氧量COD16000mg/L，生化需氧量BOD9000 mg/L，固体悬浮物SS4000mg/L，pH值4.05.0,污水流量为4500m3/d。处理后要求达到的水质标准为：化学需氧量COD150mg/L，生化需氧量BOD60mg/L，固体悬浮物SS100mg/L，pH值6.09.0。由于本设计要求出水水质很高，所以需要进行二级处理工艺。由于淀粉废水是高浓度有机废水，拟采用厌氧与好氧相结合的方法。本次设计过程包括了废水处理工艺流程的确定和设计计算。主要有格栅、调节沉淀池、UASB、预曝气沉淀池、SBR反应池及污泥处理部分设计，通过以上设计及处理，使废水处理达到排放标准。本设计经计算后确定了格栅、调节沉淀池、UASB、预曝气沉淀池、SBR反应池及污泥部分的构筑物尺寸，并在附图中对必要的构筑物进行描述，成果图有污水厂平面图、污水厂高程图、调节沉淀池图、UASB图、SBR反应池图及浓缩池图。关键词：淀粉废水；UASB；SBR反应器A sewage treatment project press design of a starch factory in BaotouAbstractThe purpose of the design is starch waste water treatment. Its main pollute parameter include: Chemical Oxygen Demand (COD) 16000mg/L, Bio-Chemical Oxygen Demand (BOD) 9000 mg/L, Suspended Solid (SS) 4000 mg/L, the value of pH 4.05.0. The water discharge is 4500 m3/d. The treated water is required to reach the following standards: Chemical Oxygen Demand (COD) 150 mg/L, Bio-Chemical Oxygen Demand (BOD) 60 mg/L, Suspended Solid (SS) 100 mg/L, the value of pH 6.09.0 As the effluent quality requirement of the design is strict, so the waste water need for secondary treatment. Because starch waste water is high concentration of organic wastewater, I want to use the method of obligate and aerobic. The design process, including determine the wastewater treatment process and design calculationsThe main parts include the screening, the adjustment precipitates, the Up flow Anaerobic Sludge Bed (UASB) , the Pre- aeration sedimentation, the Sequencing Batch Reactor ( SBR ) tank and the part of the sludge treatment. According to the above of design and treatment, make waste water treatment attain the exhaustion standards. This design determines the size of the above series of treatment building .And this design make the description of them in diagram. Keywords: starch waste water, Up flow Anaerobic Sludge Bed (UASB), Sequencing Batch Reactor ( SBR ) tank目 录摘要Abstract.第一章前言.11.1研究背景.11.1.1一级处理工艺.21.1.2二级处理工艺.31.2设计过程和方法.31.2.1设计过程.31.2.2设计方法.31.3设计说明书结构.4第二章污水处理方案的选择及可行性分析.52.1污水处理工艺流程选择的一般原则.52.1.1污水应达到的处理程度.52.1.2污水处理工艺的投资和运行费用.52.1.3合理利用现有资源并充分利用资源.52.1.4考虑分级处理与排放和利用情况.52.1.5考虑施工和运行管理情况.62.1.6操作人员的经验和管理水平.62.1.7场地的建设条件.62.2处理工艺选择概述.62.2.1传统活性污泥法.62.2.2生物滤池.62.2.3氧化沟工艺.72.2.4SBR法.72.2.5UASB厌氧污泥床反应器.82.2.6生物接触氧化法.92.3污水处理方案的可行性分析.92.3.1淀粉污水处理研究现状及发展趋势.92.3.2淀粉厂污水处理主要采用的处理方法概述.102.3.3淀粉厂污水处理方案及其工艺比较.132.3.4淀粉厂污泥处理方案的确定.162.4主要构筑物的设备选型.182.4.1格栅.182.4.2提升泵房.182.4.3调节沉淀池.192.4.4UASB反应器.192.4.5预曝沉淀池.192.4.6SBR反应池.202.4.7巴氏计量槽.202.4.8重力浓缩池.202.4.9机械脱水间.212.4.10主要附属构筑物.21第三章污水处理工艺设计计算.223.1格栅的设计计算.223.1.1设计说明.223.1.2格栅的设计参数及其规定.223.1.3格栅的设计计算.233.2提升泵房的设计计算.253.2.1设计说明.253.2.2泵房的设计依据.263.2.3提升泵房的设计计算.273.3调节沉淀池.283.3.1设计说明.283.3.2调节陈电池的设计参数.293.3.3调节沉淀池的设计计算.293.4UASB的设计计算.313.4.1设计说明.313.4.2UASB的设计参数.323.4.3UASB工艺构造设计计算.323.4.4UASB布水系统设计计算.373.4.5UASB出水渠设计计算.383.4.6UASB排水管设计计算.403.4.7UASB排泥管设计计算.403.4.8UASB沼气管路设计计算.413.4.9UASB的其他设计.443.5预曝沉淀池的设计计算.453.5.1设计说明.453.5.2预曝沉淀池工艺构造设计计算.453.5.3预曝沉淀池曝气装置设计计算.483.5.4预曝沉淀池出水渠设计计算.483.5.5预曝沉淀池排泥设计计算.493.5.6预曝沉淀池进水配水设计计算.493.6SBR反应池的设计计算.493.6.1设计说明.493.6.2SBR反应池容积计算.503.6.3SBR反应池运行时间与水位控制.513.6.4排泥量及排泥系统设计计算.523.6.5需氧量及曝气系统设计计算.533.6.6巴歇尔计量槽的计算.573.7清水池的设计计算.583.7.1设计说明.593.7.2清水池的设计计算.59第四章污泥处理工艺设计计算.604.1设计说明.614.2污泥浓缩池设计计算.614.2.1设计说明.614.2.2污泥浓缩池池容积计算.614.2.3污泥浓缩池工艺构造尺寸.624.2.4污泥浓缩池排水和排泥.634.3污泥脱水系统设计.654.3.1污泥贮柜设计.654.3.2污泥脱水机房设计.65第五章污水处理厂平面布置和高程布置.685.1污水处理厂的厂址选择.675.2污水处理厂的平面和高程布置.685.2.1平面布置.685.2.2高程布置.705.2.3水力及高程计算.71第六章工程概预算.816.1编制概预算依据的基础资料.816.2处理水成本计算.81第七章结论.85参考文献.86附录.88119第一章 前 言毕业设计是完成教学计划的全部课程后,必需进行的重要实践性教学环节。它是向实际工程、设计转变的过渡环节。毕业设计的目的是使学生综合运用所学的理论知识，根据“环境保护法”和设计规范以及党和政府颁布的各项政策和法令，依据原始资料，设计一座城市或工业企业的污水处理厂，具体指导思想如下：1.总结、巩固所学知识，通过具体设计，扩大和深化专业知识，提高解决实际工程技术问题的独立工作能力；2.熟悉建造一座现代化污水处理厂的设计程序，掌握各类处理构筑物的工艺计算，培养分析问题的能力；3.广泛阅读各类参考文献及科技资料，正确使用设计规范，熟练应用各种设计手册，标准设计图集以及产品目录等高等工具书，进一步提高计算、绘图的技能和编写好设计说明书，完成工程师的基本训练。通过毕业设计，综合运用和深化所学理论知识，培养独立思考，分析问题、解决问题的能力，使学生能够灵活运用所学知识来解决实际问题。1.1 研究背景中国是水资源匮乏的国家，人均水资源的占有量仅为世界人均占有量的1/4，同时水资源在时间和地区分布上很不平衡，南方多北方少，北方大部分地区人均水资源更低。中国的水资源在分布上有很不均匀，严重缺水城市有50多个。根据有关资料统计，截止到1997年底，全国污水日排放量为1103m3，全国各类水体82%的河段受到污染，其中已有39%的河段受到严重污染。70%以上的城市河段不适合作为饮用水，50%的城市地下水受到污染，长江的七大水系水质不断恶化，湖泊水库普遍受到污染，沿海水体发生赤潮和富营养化现象增多。由于废水中混合了各种污染物，排进自然水体，日积月累，最终会造成地下水和地表水的污染。严重时将导致自然界中的某一水系丧失实用价值。水是人类生存的生命线，也是工业、农业和整个经济建设的生命线。水资源的短缺是影响中国经济发展的最大障碍之一。人类使用过的水，污染杂质只占0.1%左右，比海水的3.5%少得多，其余绝大部分是可再用的清水。污水经过适当再生处理，可以重复利用，实现水在自然界中的良性大循环。城市污水就近可得，易于收集，易于处理，数量巨大，稳定可靠。淀粉是绿色植物进行光合作用后的产物，是人类生命活动中必不可缺少的基础物质，淀粉的化学成分及结构尽管复杂，但用途甚广。淀粉是一种非常重要的工业原料，它不仅应用在食品工业领域而且在制酒、制药、纺织、化工等行业也被广泛应用。淀粉在加工过程中会产生大量的高浓度酸性有机废水，其含量随生产的波动而时有变化，其COD值通常在10000mg/L左右。目前，我国淀粉生产企业600多家，年产量已达400万吨，按现在的加工工艺，每生产1吨淀粉大约产出6吨废水，可见整个淀粉制造业每年产生的废水量甚多。这些废水中主要含有溶解性淀粉、少量蛋白质、有机酸、尘土、矿物质及少量的油脂，易腐败发酵，使水质发黑发臭，排入江河会消耗水中的溶解氧，促进藻类及水生植物繁殖，量大时河流严重缺氧，发生厌氧腐败，散发恶臭，鱼、虾、贝类等水生动物可能会因此而窒息死亡。因此，搞好淀粉废水的治理及综合回收利用越来越受到环境科学工作者的重视。淀粉工业是以玉米，马铃薯，小麦，大米等农产品为原料生产淀粉或淀粉深加工产品的工业。淀粉工业约需1.7吨原料才能得到1吨产品，在生产过程中，需水量很大，废水排放量也大，而且废水都是含大量淀粉，蛋白质，糖类，脂肪等有机物的高浓度有机废水，如不加以处理直接排放到水体中，将造成水体缺氧，使水生动物窒息，给水环境带来巨大的危害。 淀粉废水主要来源于甘薯流送渠和洗涤水，从筛网或离心机提取淀粉后的薯浆废水，薯浆脱水后的压榨机和沉淀池排出来的蛋白质水，淀粉洗涤和精制中排出的较稀的蛋白质水，淀粉渣贮槽废水，冷凝器和真空干燥器的冷凝水，生产设备洗刷废水等，除此之外，还有少量地面冲洗废水。1.1.1 一级处理工艺 污水的一级处理也称前处理,它由格栅、调节沉淀池组成，属于物理处理，主要是去除污水中从大块垃圾到粒径为毫米的悬浮物。（1） 典型的一级处理工艺在水泵和污水处理系统前均设置格栅，以拦截较大的污染物，保证后续处理构筑物和设备的正常运行。（2） 调节沉淀池的作用是调节废水的水质和水量以及废水的PH值并达到使悬浮颗粒沉淀达到固液分离的目的。进入调节池的废水，由于流程长短不同，使前后进入调节池的废水相混合，以此来均衡水质。所以对于工业废水适当尺寸的调节沉淀池，对水质水量的调节和沉淀是厌氧反应稳定运行的保证。1.1.2 二级处理工艺二级处理为污水处理的核心工艺，二级处理又称生物处理，一般由生物处理构筑物和设备组成，它的作用是除去水中的呈胶体和溶解状态的有机污染物。废水的生物处理主要为好氧生物处理和厌氧生物处理。经二级处理的废水一般可以达到排放水体和灌溉农田的水质标准。二级处理工艺主要包括氧化沟工艺、工艺、SBR工艺，生物滤池和UASB反应器。1.2 设计过程和方法 设计过程主要分为资料查阅、设计计算、图纸绘制、设计说明书的撰写、答辩准备及答辩几个阶段组成。1.2.1 设计过程（1） 设计的准备阶段： 分析设计任务和内容，根据原水水质性质和水处理目标查阅相关的资料，了解相关的国家规范，以低成本高效率的原则，根据以上选择一个合理、可行的设计方案；（2） 对各个主要废水、污泥处理设备和构筑物进行合理选型；（3） 设备和构筑物的具体结构尺寸、数量计算及其水利计算；（4） 各处理构设备和筑物高程计算；（5） 编写设计说明书和计算书；（6） 绘制主体构筑物的平、剖面图和厂区平面图(手工图、CAD图);（7） 提交设计成果并进行预答辩;（8） 根据指导教师提出的不足之处修改并完善设计成果;（9） 答辩准备及答辩 1.2.2 设计方法设计主要依据经验和资料、处理要达到的要求以及设计规范进行设计，初步选出两套淀粉废水的处理工艺进行比较，最后确定合适的处理工艺流程。1.3 设计说明书结构主要由前言部分和污水处理方案的选择及可行性分析、主要构筑物设备的设计计算、附录、参考文献和后记组成。第二章 污水处理方案的选择及可行性分析2.1 污水处理工艺流程选择的一般原则2.1.1 污水应达到的处理程度污水应达到的处理程度是选择处理工艺主要依据。污水处理程度主要取决于处理以后水的出路和去向。出水排放是最常用的去向。所以当处理后的水排放到水体时，污水处理程度一般以工业污水二级处理工艺所能达到的处理程度来确定工艺流程。工业污水处理后的第二个去向是回用，主要用于灌溉，其次是作为城市景观用水，如喷洒绿地、公园、冲洗街道和厕所、以及作为城市景观的补给水等。2.1.2 污水处理工艺的投资和运行费用污水处理所选用的处理工艺的投资和运行费用也是选择处理工艺流程的重要因素。在处理水应达到的水质标准前提下，根据水质、水量选择几种可行的工艺流程进行全面的技术经济比较，从而择优选择工艺合理、工程投资和运行费用较低的处理工艺。污水处理工艺的工程投资和运行费用是工艺流程选择的重要因素之一。根据处理的水质、水量，选择可行的几种工艺流程进行全面的技术经济比较，确定工艺先进合理、工程投资和运行费用较低的处理工艺。如城市污水和SS浓度较高，水质水量变化较大的情况下，采用AB法活性污泥工艺，不仅比普通活性污泥法处理效果好，同时能除氮脱磷，在一般情况下可节省基建投资约20%，节省能耗15%左右。2.1.3 合理利用现有资源并充分利用资源根据当地自然、地形条件及土地与资源情况，因地制宜，综合考虑选择适合当地情况的处理工艺。要尽量少占农田或不占农田，充分利用河滩沼泽地、洼地或旧河道。2.1.4 考虑分级处理与排放和利用情况例如根据当地城市规划，先建一期工程，再建二期工程；根据当地财力情况可先建一级处理，以后再建二级处理。同时根据排放和利用情况，如某市污水处理厂一部分采用一级处理后排海，一部分采用二级处理后回用于农田灌溉，还有一部分采用深度处理后回用于城市杂用水。2.1.5 考虑施工和运行管理情况如地下水位较高，地质条件较差的地区，就不宜选用深度大、施工难度高的处理构筑物。也应考虑所确定处理工艺运行简单、操作方便，便于实现自动控制等。2.1.6 操作人员的经验和管理水平 要使工艺能达到预期的处理目标，操作管理人员具有十分重要的作用。同样的处理设备由于操作人员的不同可能产生不同的效果。因此在工艺选择时，应尽量选择符合当地习惯和使用要求的净水工艺。2.1.7 场地的建设条件 不同处理工艺对占地或地基承载力、搞浮力等会有不同的要求，因此在工艺选择时还应结合建设场地可能提供的条件进行综合考虑。有些处理工艺与气候、水温关系密切，在选用时还应充分注意当地的气候条件和水温情况。2.2 处理工艺选择概述2.2.1 传统活性污泥法传统活性污泥法是处理城市污水最广泛使用的处理方法。它能从污水中去除溶解的和胶体的可生物降解的有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质传统活性污泥法处理效果较好，去除率可达90%95%，适用于处理净化程度和稳定程度要求较高的废水，对废水的处理程度比较灵活，日常运行费用较低，但管理要求较高。但曝气池容积大，占地面积多且曝气池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象，增加动力费用，并且曝气池对冲击负荷适应性较弱。2.2.2 生物滤池 生物滤池是生物膜法的一种主要设施，普通生物滤池的处理效果好，去除率可达90%以上，出水可下降到25mg/L以下，出水水质稳定。生物滤池构造简单，操作容易；污水在池内停留时间比较短，污水中的有毒物质对生物膜的破坏相对较小；当负荷低时，出水水质可以高度硝化，污泥量少，依靠自然通风供氧，运行费用低；但是当微生物附着在滤料固定的表面生长时，不能随环境变化而改变反应器中生物量，所以对污水浓度和流量的变化适应性差，对于季节和环境温度变化也会受一定影响。生物滤池占地面积达，易于堵塞，灰蝇很多，影响环境卫生。负荷率高时有机物转化不彻底，排出的生物膜容易腐化。2.2.3 氧化沟工艺氧化沟是延时曝气法的一种特殊形式，他的池体狭长，池深较浅，在沟槽中设有表面曝气装置。曝气装置的转动，推动沟内液体迅速流动，取得曝气和搅拌两个作用，沟中混合液流速约为0.30.6m/s，使活性污泥呈悬浮状态。氧化沟是常规活性污泥法的一种改型和发展。它的基本特征是曝气池呈封闭的沟渠形, 污水和活性污泥的混合液在其中作不停的循环流动, 其水力停留时间长达1040h, 污泥龄一般大于20d, 有机负荷则很低。氧化沟和SS的处理率均为95%以上，总氮的处理率为70%80%，采用氧化沟处理污水时, 可不设初次沉淀池, 二次沉淀池可与曝气部分分设, 此时需要设污泥回流系统。氧化沟的剩余污泥量较一般的活性污泥法少得多, 而且已经有好氧硝化, 因而不再需要硝化处理, 可在浓缩、脱水之后加以利用或最终处置。氧化沟的低负荷有利于硝化脱氮反应，抗水量、水质变化及水温低能力强，处理效果稳定。反应池内MLSS浓度、碱度等基本一致。剩余污泥得到好氧分解，比标准法污泥稳定。反应池HRT长，水深较浅，故占地面积较大。管理机械较少，维护管理方便。但是对于大中型污水处理厂，基建费用和运行费用较高。2.2.4 SBR法SBR是序批式或性污泥法的简称，SBR工艺的曝气池在流态上属完全混合，在有机物降解上，确是时间上的推流，有机物是随着时间的推移而被降解的。SBR工艺的基本运行模式，其基本操作流程有进水、反应、沉淀、出水和闲置等五个基本过程组成，从污水流入到闲置结束构成一个周期，在每个周期里上述过程都是在一个设有曝气或搅拌装置的反应器内依次进行的。反应器中的底物浓度和微生物浓度随反应的时间而变化，而且反应过程是不连续的，因此运行过程是典型的非稳态过程。在运行期间，反应器中活性污泥处于一种交替的吸附，吸收，生物降解和活化过程的不断变化过程。SBR工艺能同时具有脱氮和除磷的功能，的去除率达95%，且产泥量少。SBR工艺系统组成简单，不设二沉池，曝气池兼备二沉池的功能，无污泥回流设备；耐冲击负荷，在一般情况下无需设置调节池；反应推动力大，易于得到优于连续流系统的出水水质；运行操作灵活，通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效果；污泥沉淀性能好，SVI值较低，能有效的防止丝状菌膨胀；该工艺的各操作阶段及各项运行指标可通过计算机加以控制，便于自控运行，易于维护管理。SBR法工艺特点：活性污泥混合液能在理想静态条件下沉淀分离；每一个反应池在一个周期内可按好氧缺氧厌氧条件运行，可实现生物硝化与反硝化；与氧化沟相比，SBR法占地面积小；反应池内易积蓄浮渣；出水为间歇式排放，应注意消毒接触池容积的设计。2.2.5 UASB厌氧反应器升流式厌氧污泥床 (UASB) 反应器由荷兰Wagningen农业大学的Lettinga教授等于1977年开发出来的。目前高浓度污水的生物处理首推厌氧UASB反应器，它在世界范围的厌氧反应器中占有2/3的市场。UASB反应器的工艺特性是反应器的上部设置气、液、固三相分离器，下部为污泥悬浮区和污泥床区。废水从反应器底部流入，向上升流至反应器顶部流出；污泥床区可以保持很高的污泥浓度，废水中的大部分有机污染物在此被转化分解为甲烷和二氧化碳。因为沼气搅动和气泡对污泥的吸附作用，在污泥床区上方形成了一个污泥悬浮层。反应器上部的三相分离器完成气、液、固三相分离，被分离出的沼气从上部导出，污泥自动滑落到悬浮污泥层，处理出水从澄清区流出反应器。UASB反应器温度在3035时，COD的去除率达70%90%，去除率85%，适合于处理高、中浓度的工业有机废水。升流式厌氧污泥床在构造上的特点是集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑的厌氧反应器。UASB反应器的水利停留时间较短，容积负荷率高，中温发酵条件下，一般可达10kgCOD/md左右，甚至高达1540kgCOD/md；污泥床内生物量多，折合浓度计算可达2030g/L，污泥龄可达30天以上；设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置。造价相对较低，便于管理，而且不存在堵塞问题。2.2.6 生物接触氧化法生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术。生物接触氧化法的工作原理：生物接触氧化池内设置填料，填料淹没在废水中，填料上长满生物膜，废水与生物膜接触过程中，水中的有机物被微生物吸附、氧化分解和转化为新的生物膜。从填料上脱落的生物膜，随水流到二沉池后被去除，使废水得到净化。生物接触氧化法的特点：由于填料的比表面极大，池内的充氧条件好；生物接触氧化法不需要污泥回流，也就不存在污泥膨胀的问题，运行管理简便；由于生物固体量多，水流又属于完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力；生物接触氧化池有机容积负荷较高时，其F/M保持在较低水平，污泥产量较低。生物接触氧化法的工艺特点：操作简单，运行方便，易于维护管理，没有污泥回流，不产生污泥膨胀也不产生滤池蝇；采用比表面积大的填料，能保持较多的生物量和较高浓度的活性生物量，抗冲击负荷能力强，有机负荷率高，池容积小，占地面积少；生物相丰富，食物链长，处理效果稳定可靠；二沉池固液分离不充分时，可增设滤池。但当设计或运行不当时，填料可能堵塞。此外，布水、曝气不易均匀，可能在局部出现死角。2.3 污水处理方案的可行性分析2.3.1 淀粉污水处理研究现状及发展趋势2.3.1.1 淀粉废水处理研究现状淀粉工业是以玉米，马铃薯，小麦，大米等农产品为原料生产淀粉或淀粉深加工产品的工业。淀粉工业约需1.7吨原料才能得到1吨产品，在生产过程中，需水量很大，废水排放量也大，而且废水都是含大量淀粉，蛋白质，糖类，脂肪等有机物的高浓度有机废水，如不加以处理直接排放到水体中，将造成水体缺氧，使水生动物窒息，给水环境带来巨大的危害。 淀粉是一种非常重要的工业原料，它不仅应用在食品工业领域而且在制酒、制药、纺织、化工等行业也被广泛应用。淀粉在加工过程中会产生大量的高浓度酸性有机废水，其含量随生产的波动而时有变化，其COD值通常很高。淀粉是一中重要的工业原料，它的用途很广，除供食品与加工食品外，更广泛的应用于纺织，造纸，医药，发酵，铸造，化工等行业。目前，我国年产淀粉300万吨。在淀粉生产过程中，废水排放量很大，每产1吨淀粉排放废水1020立方米。目前，我国淀粉生产企业600多家，年产量已达400万吨，按现在的加工工艺，每生产1吨淀粉大约产出6吨废水，可见整个淀粉制造业每年产生的废水量甚多。这些废水中主要含有溶解性淀粉、少量蛋白质、有机酸、尘土、矿物质及少量的油脂，易腐败发酵，使水质发黑发臭，排入江河会消耗水中的溶解氧，促进藻类及水生植物繁殖，量大时河流严重缺氧，发生厌氧腐败，散发恶臭，鱼、虾、贝类等水生动物可能会因此而窒息死亡。废水主要来源于甘薯流送渠和洗涤水，从筛网或离心机提取淀粉后的薯浆废水，薯浆脱水后的压榨机和沉淀池排出来的蛋白质水，淀粉洗涤和精制中排出的较稀的蛋白质水，淀粉渣贮槽废水，冷凝器和真空干燥器的冷凝水，生产设备洗刷废水等，除此之外，还有少量地面冲洗废水。2.3.1.2 淀粉废水处理发展趋势（1） 淀粉厂废水的利用 淀粉废水中含有丰富的营养物质，如能从淀粉废水中回收有用物质，既变废为宝，综合利用，有能减少废液处理的费用。我国在利用淀粉废料生产饲料酵母，提取淀粉酶方面都有研究。（2） 合理使用原材料 淀粉生产80%是以玉米为原料，其余是以薯类，小麦，大麦，燕麦，以及其他富含淀粉的植物块根等为原料。原料中除含淀粉外，还含有其他的多种成分蛋白质，脂肪，纤维素，无机盐等。淀粉具有不溶于冷水和比重大于水的特征。以玉米为原料生产淀粉大致有以绝干计60%的玉米成为商品淀粉，还有30%的玉米成为副产品，其余部分则成为废液派出场外。开发和选用无害或少害的原材料，以替代有害的原材料；定量控制原料的添加量，提高原料（转化为产品）的转化率，减少原材料流失和消耗；对原料充分进行综合利用，对流失的原料进行循环利用和重复利用。对原材料的合理选用，可显著降低生产成本，提高经济效益，减少废物和污染物的排放量。2.3.2 淀粉厂污水处理主要采用的处理方法概述：2.3.2.1 淀粉废水的基本处理方法污水处理的基本方法，就是采用各种技术与手段，将污水中所含的污染物质分离去除，回收利用，或将其转化为无害物质，使水得到净化。现代污水处理技术，按原理可分为物理处理法，化学处理法和生物化学处理法3类。（1） 物理处理法：利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质。主要方法有筛滤法，沉淀法，上浮法，气浮法，过滤法和反渗透法。（2） 化学处理法：利用化学反应的作用，分离回收污水中处于各种形态的污染物质（包括悬浮的、溶解的、胶体的等）。主要方法有中和、混凝、电解、氧化还原、气提、萃取、吸附、离子交换和电渗析等。化学处理法多用于处理生产污水。（3） 生物化学处理法：是利用微生物的代谢作用，使污水中呈悬浮、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质。主要方法可分为两大类，即利用好氧微生物作用的好氧法(好氧氧化法)和利用厌氧微生物作用的厌氧法（厌氧还原法）。前者广泛用于处理城市污水及有机性生产污水，其中有活性污泥法和生物膜法两种；后者多用于处理高浓度有机废水与废水处理过程中产生的污泥，现在也开始用于处理城市污水和低浓度有机污水。目前用于处理淀粉厂污水的主要方法有沉淀分离法、化学絮凝法、单纯暴气法、生物处理法（活性污泥法、厌氧生物法、厌氧好氧法、生物膜法等）、以膜分离技术、光合细菌等方法，而废水处理中的预处理主要是为了改善废水水质，去除悬浮物及可直接沉降的杂质，调节废水水质及水量、降低废水温度等，提高废水处理的整体效果，确保整个处理系统的稳定性。生产废水中的污染物是多种多样的，往往需要采用几种方法的组合，才能处理不同性质的污染物与污泥，达到净化的目的与排放标准。由于此淀粉厂的COD浓度非常高,所以选用厌氧+好氧工艺对淀粉废水进行处理。2.3.2.2 厌氧处理工艺选择近年来，厌氧处理技术得到很快发展，常用的先进技术有厌氧接触工艺、上流式厌氧污泥床和厌氧过滤器。 厌氧接触法属于传统厌氧消化技术的发展。它采用完全混合式消化反应器，适合于处理含悬浮固体很高的废水，预处理要求低，一需要设置池内完全混合搅拌，池外还要设消化液沉淀池。其处理效率比传统厌氧消化技术有提高，但中温消化时容积负荷只有1.03.0 kgCOD/(d)，其水力停留时间仍然较长，要求的消化池容积大。本设计处理对象为较好生化处理的废水。为提高处理效率，节省工程投资和占地，因此不宜采用厌氧接触法。上流式厌氧污泥床（UASB），属采用了滞留型厌氧生物处理技术，在底部有污泥床，依据进水与污泥的高效接触提供高的去除率，依靠顶部的三相分离器，进行气、液、固分离，能使污泥维持在污泥床内而很少流失。因而生物污泥停留时间长，处理效率高，适合于处理较易生化降解，和SS浓度均较高的废水(一般要求进水SS不大于4000mg/L)。常温条件下对于较易生物降解有机废水，容积负荷可达48kgCOD/(d)。 厌氧过滤器采用附着型厌氧生物处理技术，在反应器内充填一部填料，使生物污泥附着在填料上生长，不易随出水流失，且填料对于改善水流均匀性有益，并起到定过滤截留作用。但反应器内填料易发生堵塞现象，因此不适合处理有机物浓度过高的废水，且要求进水SS浓度应较低，般要求SS200mg/L。尽管厌氧过滤器抗冲击负荷能力大，处理效率亦高，但不适合本次设计进水水质(SS浓度较高)。综合以上分析，结合类似工程资料，本设计厌氧处理装置采用UASB。2.3.2.3 好氧处理工艺选择 有机废水经厌氧处理，出水的/会降低，出水可生化性较原污水差。采用一般好氧生物处理方法(活性污泥法和生物膜法)，处理厌氧处理出水，其去除率约只有60，而处理同等浓度的原有机废水，可达80。尽管采用生物膜法处理效果可能会稍好，但难以适应大于250mg/L的来水。近年来开发了一些处理此类废水(进水浓度较高，可生化性较差，不易生化降解)的工艺技术，如A-B法活性污泥工艺、氧化沟活性污泥法、SBR法等。这些方法均能对不易生化降解有机废水或厌氧处理出水有较好的处理效果。 以上三种方法中，SBR法具有特别显著的特点：首先由于采用间歇运行，运行周期每一阶段有适应基质特征的优势菌群存在；污泥不断内循环，排泥量少，生物固体平均停留时间长；沉淀和排水时水流处于静止状态，故处理效果优于一般活性污泥法。其次由于进水、曝气、沉淀、排水等工序在一个池内进行，省去了沉淀池和污泥回流设施，故而其工程投资和占地面积均小于一般活性污泥法。综合以上分析，本设计好氧处理采用SBR工艺。2.3.3 淀粉厂污水处理方案及其工艺比较2.3.3.1 淀粉厂污水处理方案方案1：UASB-SBR法的处理工艺： 其具体处理流程见图2.1： 格栅 调节沉淀池 UASB预曝沉淀池SBR 污泥浓缩池nonnongsuochi 脱水机房 泥饼外运出水进水 图2.1 UASBSBR法的工艺流程图方案2：化学絮凝活性碳吸附法处理工艺：其具体流程图见2.2：进水 反应池 管道反应器斜板沉淀池 上清水 砂滤池 碳塔 出水排放图2.2 化学絮凝活性碳吸附法处理工艺流程图2.3.3.2 淀粉厂污水处理工艺及比较1.方案1 UASB-SBR法的工艺特点此工艺采用厌氧与好氧相结合，厌氧是该工艺的主体，选择何种厌氧工艺是关系到处理效果好坏的关键。在众多厌氧工艺中，上流式厌氧污泥床反应器即UASB具有投资低，容积负荷高，处理效果好的特点。好氧设备采用SBR法的曝气池，工艺流程简单，构筑物少，占地省，造价低，设备费。运行管理费用低。静止沉淀，分离效果好，出水水质高。 由于工业废水的来水量不均匀，所以需要设置调节池来调节处理废水流量，使得出来水量均匀。 原生产废水经机械格栅截留大块飘浮物后，进入调节池均匀调节水质与水量。调节池设机械搅拌装置，通过机械搅动使原水混合均质，阻止悬浮物沉淀，悬浮物随水流入气浮池。为了使管渠和构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，需在废水处理设施之前设置调节池。对于有些反应，如厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感，所以对于工业废水适当尺寸的调节池，对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。调节池的作用是均质和均量，一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。与生活污水相比，工业废水的昼夜水量的不稳定性且波动较大，会影响到后续处理设施的本定运行，为解决水量和水质的变化对水处理设施正常工作的严重影响，则在水处理系统前要设调节池，既可调节水量和水质，也可调节池内是酸性废水和碱性废水中和；短期排出高温废水也可利用调节池以平衡水温。调节沉淀池池出水流入UASB厌氧反应器，由于淀粉废水呈酸性，会使后续厌氧处理过程受到抑制，产甲烷菌不能承受低pH值的环境，UASB反应器运行的最佳pH值为6.87.2。UASB，即上流式厌氧污泥床反应器，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器。UASB反应器是由荷兰瓦赫宁根农业大学的GLettinga等人在20世纪70年代研制的。80年代以后，我国开始研究UASB在工业废水处理中的应用，90年代该工艺在处理工程中被广泛采用。现在UASB是应用最广泛的厌氧反应器。预曝沉淀池是厌氧处理单元和好氧处理单元之间的重要构筑物，其功能主要是去除厌氧出水的悬浮物和H2S等有害气体，增加水中的溶解氧，为好氧处理创造有利的条件。预曝沉淀池的出水自流进入SBR进行好氧生物处理，以进一步降解水中的有机物。调节沉淀池、UASB、预曝沉淀池、SBR等处理单元产生的污泥排入污泥浓缩池进行浓缩，提高污泥的含固率，使污泥含水率低于95。污泥经浓缩后进入污泥脱水间进行机械脱水，产生的泥饼外运，污泥浓缩池上清夜及机械压滤液回流至调节沉淀池再继续处理。2.方案2 化学絮凝活性炭吸附法的工艺特点方案2与方案1的不同，方案1采用生物法，而方案2采用化学絮凝法。直接采用自然沉淀，处理时间长，BOD5的去除率低，如果加入药剂采用化学混凝法则破坏胶体的稳定作用，使分散状态的有机物脱稳，凝聚，形成积聚状态的粗颗粒物质从水中分离出来。混凝沉淀法比物理沉淀法去除效果好，处理时间短。通过混凝可以除去分子量较大的有机物，而分子量较小的有机物可以通过活性炭吸附出去。(1)化学絮凝活性炭吸附法处理工艺基本流程 ： 处理流程为：废水反应池（加入混凝剂，可利用工业废渣DSZ，调节PH值为911）管道反应器（加入絮凝剂，可用PAM）斜板沉淀池上清水（用工业废酸调节PH值为69）砂滤池炭塔出水排放。(2) 化学絮凝活性炭吸附法主要特点：国内外常用的淀粉废水处理方法是生化法，该方法具有技术成熟，效果较好，运行可靠的特点。其缺点是占地面积大，基建投资高，技术难度大，操作管理复杂等。国内一些中小型淀粉厂由于技术和经济条件有限，尤其是北方地区，冬季气温低，采用生化法处理废水更加困难。用化学絮凝活性炭吸附法处理淀粉废水具有基建投资少，但化学试剂较贵，工艺简单，操作容易，能耗低，对气温的变化适应性强的特点。特别适合中小型淀粉厂。2.3.4 淀粉厂污泥处理方案的确定2.3.4.1 污泥浓缩、脱水方式选择污水处理厂沉淀池的排泥水含固率一般仅为0.2%1.0%，需经浓缩后缩小污泥体积，再将浓缩后的污泥送往后续工艺进行污泥脱水，通常要求浓缩污泥的含固率达到3%左右，以满足污泥脱水机械高效率地进行污泥脱水的需要。常用的