淀粉工业废水处理工程设计.doc

部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 目目 录录 1 绪论 1 1 1 概述 1 1 2 设计依据 2 1 3 设计范围 2 1 4 设计原则 2 2 污水处理工艺 3 2 1 废水水质 水量 3 2 2 进水水质特征分析 4 2 3 出水水质要求 4 2 4 污水处理工艺的选择 4 2 5 污水工艺流程图 6 2 6 污水处理工艺流程的描述 6 2 7 污水处理构筑物功能描述 7 2 8 各构筑物处理效率估算 8 3 污泥处理工艺 9 3 1 污泥处理工艺的选择 9 3 2 污泥处理流程图 9 3 3 污泥处理系统流程描述 9 3 4 污泥处理构筑物功能说明 9 3 4 1 污泥浓缩池 重力浓缩 9 3 4 2 污泥调理池 9 3 4 3 污泥脱水机房 10 4 工艺计算 11 4 1 主要处理设备和构筑物的设计参数 11 4 1 1 格栅 11 4 1 2 集水井 1 12 4 1 3 一级泵房 13 4 1 4 气浮池 13 4 1 5 调节沉淀池 16 4 1 6 二级泵房 17 4 1 7 EGSB 反应器 18 4 1 8 集水井 2 22 4 1 9 SBR 反应器 23 4 1 10 鼓风机房设计 26 4 2 污泥处理系统构筑物计算 27 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 4 2 1 污泥浓缩池 27 4 2 2 污泥调理罐 28 4 2 3 污泥脱水设备 29 4 3 主要处理构筑物及设备汇总 30 5 污水处理站的总体布置 34 5 1 废水处理站的平面布置 34 5 1 1 平面布置原则 34 5 1 2 废水站的平面布置 34 5 2 废水处理站的高程布置 34 5 2 1 高程布置原则 34 5 2 2 高程布置结果 35 6 物料衡算 36 6 1 估算污泥产量 36 6 2 COD 的总去除量 36 6 3 BOD5的总去除量 36 6 4 SS 的总去除量 36 7 技术经济分析 38 7 1 基本建设投资 38 7 1 1 土建费用 38 7 1 2 设备费用 39 7 1 3 工程基本建设总投资 40 7 2 污水处理日常运转费用 41 7 2 1 电费 41 7 2 2 药剂费 41 7 2 3 人员工资 41 7 2 4 折旧费 41 7 2 5 小修维护费 41 7 3 污水处理成本估算 42 7 4 综合技术经济指标 42 致谢 43 参 考 文 献 44 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 1 1 绪论绪论 1 11 1 概述概述 淀粉是一种重要的工业原料 除供食用和加工食品外 更广泛地应用于纺织 造纸 医药 发酵 化工 等行业 我国是世界上淀粉生产大国 年产淀粉 600 万吨以上 全 国 28 个省 市 自治区 除西藏外都有规模以上企业 淀粉品种主要以玉米淀粉为主 目前我国淀粉产量仅次于美国居世界第二位 其中玉米淀粉所占比例最大为 86 5 薯类 淀粉次之为 9 5 小麦淀粉为 3 9 根据统计数据 我国历年淀粉产量一直呈上升趋势 从 1979 年的 28 万吨增至 2002 年的 629 万吨 平均递增率达 15 图 1 近年来我国淀粉产量 在淀粉生产过程中 废水排放量很大 而这类废水都含有大量淀粉 蛋白质 糖类 脂肪等有机物的高浓度有机废水 这些淀粉废水若不经过处理直接排放 其水中所含有 的有机物 进入水体后迅速消耗水中的溶解氧 造成水体缺氧而影响鱼类和其他水生动 物的生存 同时废水中悬浮物易在厌氧条件下分解产生臭气 恶化水质 某淀粉生产企业以玉米为原料生产淀粉 生产过程中排放大量淀粉废水 影响周围 环境 为适应当地环保工作的需要和工业项目应同时设计 同时施工 同时投入使用的 三同时原则 也使出水水质达到国家污水综合排放一级标准 故投资兴建此配套污水处 理设施 据该淀粉企业排放的废水特点 本设计通过对气浮 EGSB SBR 工艺的设计计算 分析 保证排放的废水达到国家污水综合排放一级标准 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 1 21 2 设计依据设计依据 1 中华人民共和国环境保护法 2 中华人民共和国水污染防治法 3 污水综合排放标准 GB8978 1996 4 给水排水设计手册 5 给水排水设计标准规范实施手册 6 给水排水工程概预算与经济评价手册 7 环境工程设计手册 8 可行性研究报告的批准文件和工程建设单位的设计委托书 9 甲方提供的相关水质资料 10 建设方提供的相关资料 1 31 3 设计范围设计范围 1 生产废水流入污水处理区至全处理流程出水达标排放为止 设计内容包括水处 理工艺 土建 排水等 2 污水处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理两部分 1 41 4 设计原则设计原则 根据国家和当地有关环境保护法规的要求 对某淀粉生产企业在生产过程中排出的 淀粉废水进行有效处理 使之符合国家和当地废水排放标准 取得明显的环境和社会效 益 使企业树立良好社会形象 1 严格执行有关环境保护的各项规定 使处理后的各项指标达到或优于 污水综 合排放标准 GB8978 1996 一级排放标准 2 针对废水水质特点采用先进 合理 成熟 可靠的处理工艺和设备 最大可能 的发挥投资效益 采用高效稳定的水处理设施和构筑物 尽可能的降低工程造价 同时 结合企业的生产情况 对污水进行综合治理 3 工艺设计与设备选型能够在生产过程具较大的灵活性和调节余地 能适应水质 水量的变化 确保出水水质稳定 达标排放 4 工艺运行过程中考虑操作自动化 减少劳动强度 便于操作 维修 5 建筑构筑物布置合理顺畅 降低噪声 消除异味 改善周围环境 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 2 2 污水处理工艺污水处理工艺 2 12 1 废水水质 水量废水水质 水量 本次设计课题来源于某玉米淀粉生产企业生产废水 生产工艺流程大致图 2 所示 成品淀粉 包装 干燥 脱水 精制乳 分离 纤维洗涤 精磨 洗涤 胚芽分离 破碎 浸泡水制酸浸泡 清理 玉米 废水 废水 废水 废水 废水 图 2 玉米淀粉生产工艺图 生产废水主要来自于浸泡 胚芽分离 纤维洗涤和脱水等工序 其主要成分为淀粉 糖类 蛋白质 纤维素等有机物质和氮 磷等无机物 各种废水水质 水量见表 1 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 表 1 废水水质 水量 项目水量 t d CODCr mg L 菲汀水 120 16000 20000 黄浆水100 20010000 15000 板框水 150 1000 5000 冲洗水150 200 2000 废水经厂内地下管网汇集到废水处理站 混合废水的水质 水量见表 2 表 2 混合废水水质 水量 项目水量 t d pHCODCr mg L BOD5 mg L SS mg L 氨氮 mg L 混合废水 5005 0100006000200050 该淀粉废水排放量为 480m3 d 废水处理工程的设计规模 500m3 d 2 22 2 进水水质特征分析进水水质特征分析 1 COD BOD 浓度高 生产过程中的亚硫酸浸泡液浓缩成的玉米浆或菲汀 其 COD 浓度在 16000 20000mg L 甚至高达 20000mg L 以上 2 废水中 SS 浓度高 淀粉废水中含有大量的蛋白 可以先用气浮工艺分离提取 3 生产用水量大 目前玉米淀粉生产的吨淀粉用水量为 6 吨左右 4 本项目污水处理的特点 污水的 BOD COD 0 6 可生化性好 污水的各项指标都比较高 含有大量有机物 非 常有利于生物处理 2 32 3 出水水质要求出水水质要求 处理后的废水出水水质达 污水综合排放标准 GB8978 1996 一级标准 表 3 污水综合排放标准 GB8978 1996 一级排放标准 项 目pH 值 SS mg L CODCr mg L BOD5 mg L 氨氮 mg L 排放标准 一级 6 9 701003015 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 2 42 4 污水处理工艺的选择污水处理工艺的选择 根据水质情况及同行业废水治理现状 技术水平 该废水采用厌氧与好氧相结合的 方法来处理 废水首先经过气浮处理 去除大部分悬浮物 特别是蛋白质 然后经过厌 氧处理装置 大大降低进水有机负荷 获得能源沼气 并使出水达到好氧处理可接受的 浓度 在进行好氧处理后达标排放 气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的污染物 使其视密度小于 水而上浮到水面上面实现固 液或液 液分离的过程 气浮过程包括气泡产生 气泡与颗 粒 固体或液滴 附着以及上浮分离等连续步骤 它是近几年发展起来的一种技术 在 工业废水及生活污水处理方面得到广泛应用 在众多的厌氧工艺中选用第三代厌氧污泥床 EGSB 它是荷兰 Wageningen 大学环境 系在 20 世纪 80 年代开始研究的新型厌氧反应器 EGSB 实际是改进的 UASB 不同之处是 EGSB 采用更大的高径比和增加了出水回流 上升流速高 远大于 UASB 因此 EGSB 反应 器中的颗粒污泥床处于部分或全部膨化状态 再加上产气的搅拌作用 使进水与颗粒污 泥充分接触 传质效果更好 它在处理高浓度有机废水方面与其它生物处理相比具有以 下几大优点 具有 UASB 反应器的全部特性 1 成本低 运行过程中不需要曝气 比好氧工艺节省大量电能 同时产生的沼气 可作为能源进行利用 产生的剩余污泥少且污泥脱水性好 降低了污泥处置费用 2 反应器负荷高 体积小 占地少 3 运行简单 规模灵活 无需设置二沉池 规模可大可小 较为灵活 特别有利 于分散的点源治理 4 二次污染少 但其出水浓度仍然比较高 还需后续好氧处理 自身特点 1 上升流速 Vup 大 有机负荷率高 2 反应器高径比大 反应器可以承受更高的水力负荷 污泥床处于膨胀状态 3 反应器设有出水回流系统 更适合于处理含有悬浮性固体和有毒物质的废水 4 以颗粒污泥接种 颗粒污泥活性高 沉降性能好 粒径较大 强度较好 5 由于 Vup 大 有利于污泥与废水间充分混合 接触 因而在低温 处理低浓度 废有机废水时有明显的优势 SBR 法是序批式活性污泥法 Sequencing Batch Reactor 的简称 早在 1914 年就 已开发 后经美国 Irvine 教授等的研究改进 并于 1980 年在印地安那州实施 取得满 意的效果从而得到广泛地推广 其基本操作流程由进水 反应 沉淀 出水和闲置等五个基本过程组成 从污水流 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 入到闲置结束构成一个周期 SBR 工艺的曝气池 在流态上属完全混合 在有机物降解上 是时间上的推流 有机物是随着时间的推移而被降解 SBR 工艺与连续活性污泥工艺相比的优点 1 工艺系统组成简单 不设二沉池 曝气池兼有二沉池的功能 无污泥回流设备 2 耐冲击负荷 在一般情况下无需设置调节池 3 反应推动力大 易于得到优于连续流系统的出水 4 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效果 5 污泥沉淀性能好 SVI 值较低 能有效地防止丝状菌膨胀 6 该工艺地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 通过以上分析及废水水质 水量情况 拟采用 气浮 EGSB SBR 法 2 52 5 污水工艺流程图污水工艺流程图 利用 脱水 污泥调理 废水 格栅 集水井 气浮池 出水 集水井 污泥浓缩池 甲烷回收 蛋白回收 外运 调节沉淀池 图 3 气浮 EGSB SBR 淀粉处理工艺流程图 2 62 6 污水处理工艺流程的描述污水处理工艺流程的描述 该淀粉废水处理工艺主要由提取蛋白 厌氧生物处理和好氧生物处理三部分组成 提取蛋白采用气浮分离技术 淀粉生产车间的废水流过格栅 先去除大颗粒的悬浮物 然后进入集水井 集水井的废水泵入气浮池提取蛋白饲料 湿蛋白经烘干制成干蛋白 气浮分离后的废水流入调节沉淀池 以调节水量和 pH 并沉淀去除部分悬浮物 厌氧生物 处理采用 EGSB 技术 调节沉淀池废水用泵压入 EGSB 进行厌氧生物处理 大部分有机物 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 在 EGSB 反应器中降解 反应过程中产生的沼气回收利用 EGSB 出水自流进入集水井 集 水井是厌氧处理单元和好氧处理单元之间的调节水量的构筑物 其功能主要是为后面的 好氧处理创造有利的条件 好氧生物处理采用 SBR 技术 集水井的出水自流进入 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 EGSB SBR 等处理单元产生 的污泥排入污泥浓缩池 污泥经浓缩 调理后进入污泥脱水间进行机械脱水 产生的泥 饼作为有机农肥外运 污泥浓缩池的上清液和污泥脱水间的压滤液排入集水井进行再处 理 2 72 7 污水处理构筑物功能描述污水处理构筑物功能描述 1 格栅 格栅安装在废水渠道 集水井的进口处 用于拦截较大的悬浮物或漂浮物 防止堵 塞水泵机组及管道阀门 同时 还可以减轻后续构筑物的处理负荷 由于处理量不是很 大 采用人工清渣 结构为地下钢混结构 2 集水井 1 由于工业废水排放的不连续性 为了方便操作 减少施工工程量 气浮池设在地上 在 气浮池之前和格栅之后设一集水井 进行水质 水量的初步调节 3 气浮池 由于废水的固体悬浮物含量很高 且含有大量的蛋白 所以设一气浮池 分离提取 回收蛋白 提高经济效益 同时减轻后续处理构筑物的压力 该气浮池采用部分回流的平 流式气浮池 并采用压力溶气法 4 调节沉淀池 工业废水的水量和水质随时间的变化幅度较大 为了保证后续处理构筑物或设备的 正常运行 需对废水的水量和水质进行调节 由于淀粉废水中悬浮物 SS 浓度较高 其均质作用主要靠池侧的沿程进水 使同时进入池的废水转变为前后出水 以达到与不 同时序的废水相混合的目的 5 EGSB 废水经过水质 水量的调节后 进入厌氧反应池进行处理 因为 EGSB 反应器中的颗 粒污泥床处于部分和或全部膨化状态 再加上产气的搅拌作用 使进水与颗粒污泥充分 接触 传质效果更好 所以处理效果比较好 6 集水井 2 SBR 为序批式反应器 设此集水井的目的是调节进入 SBR 中的水量 7 SBR 经 EGSB 反应器处理的废水 COD 含量仍然比较高 要达到排放标准 必须进一步处 理 即采用好氧处理 SBR 结构简单 运行控制灵活 同时能达到脱氮效果 SBR 是典型 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 的非稳态过程 底物和微生物浓度的变化在时间上呈推流状态 在空间上呈完全混合状 态 具有灵活的控制调节能力和较强的抗冲击负荷能力 同时投资及运行费用较小 8 污泥浓缩池 EGSB SBR 中产生污泥进入污泥浓缩池进行浓缩 减少污泥的体积 9 污泥调理池 在污泥中加入适量的混凝剂 助凝剂等化学药剂 使污泥颗粒絮凝 改善污泥脱水 机能 10 压滤机 经污泥调理后 用板框压滤机进行脱水处理 进一步减少污泥的含水率 处理后的 污泥可用作肥料 2 82 8 各构筑物处理效率估算各构筑物处理效率估算 表 4 主要污染物去除情况一览表 单位 mg L 序号项目进水气浮出水调节沉淀池EGSB 出水SBR 出水排放标准 1CODcr100006000540054054100 2BOD560003600324016216 230 3SS2000 60024016850 470 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 3 3 污泥处理工艺污泥处理工艺 3 13 1 污泥处理工艺的选择污泥处理工艺的选择 对污泥的处理和处置 设计中一般只提将脱水污泥外运和综合利用 未计算其投资 和经常费用 这势必会造成二次污染 未经稳定处理的污泥 因有机物含量高 极易腐 败并产生恶臭 尤其是初沉淀池的污泥 含有大量病菌 寄生虫卵及病毒 易造成传染 病的传播 国内外污泥处理与处置的方法很多 一般采用浓缩 消化 脱水 干化 有效利用 多为农用 填埋及焚烧等 或用其中几个方法组合处置 淀粉废水处理产生的污泥有机质含量高 污泥中的氮 磷等元素 对农作物有增产 作用 通过堆肥的方法 同时添加一定数量的 N P K 做成复合肥 N P K 的比为 1 0 9 0 4 并直接造粒为污泥颗粒肥 便于运输和贮存 3 23 2 污泥处理流程图污泥处理流程图 原污泥 浓缩 污泥调理 脱水 外运利用 制有机化肥等 3 33 3 污泥处理系统流程描述污泥处理系统流程描述 1 污泥调理 污泥调理是污泥浓缩后和机械脱水前的预处理 其目的是改善污泥脱水的性能 提 高机械脱水设备的处理能力 2 污泥浓缩 目的是去除污泥中的间隙水 缩小污泥的体积 为污泥的输送 消化 脱水 利用 与处置创造条件 3 脱水 降低污泥的含水率 4 利用 制成有机化肥等 3 43 4 污泥处理构筑物功能说明污泥处理构筑物功能说明 3 4 13 4 1 污泥浓缩池 重力浓缩 污泥浓缩池 重力浓缩 重力浓缩是最常用的污泥浓缩方法 本设计由于处理水量较少 采用间歇式浓缩池 它利用重力原理 污泥间隙给入 在给入污泥前先放空上清夜 为此 在浓缩池的不同 高度设上清夜排放管 3 4 23 4 2 污泥调理池污泥调理池 污泥调理采用化学调理 在污泥中加入适量的混凝剂 助凝剂等化学药剂 使污泥 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 颗粒絮凝 改善污泥脱水机能 常用的无机混凝剂有硫酸铝 聚合氧化铝等 有机高分子混凝剂用聚丙烯酰胺 用 来调节污泥的 pH 值 3 4 33 4 3 污泥脱水机房污泥脱水机房 采用板框压滤机处理 压滤机工作时 先启用压紧机构 压紧板框 形成滤饼 然 后用高压压缩空气通过滤框内腔 吹鼓橡胶膜 挤出水分 压干滤饼 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 4 4 工艺计算工艺计算 4 14 1 主要处理设备和构筑物的设计参数主要处理设备和构筑物的设计参数 4 1 14 1 1 格栅格栅 A 设计说明 格栅安装在废水渠道 集水井的进口处 用于拦截较大的悬浮物或漂浮物 防止堵 塞水泵机组及管道阀门 同时 还可以减轻后续构筑物的处理负荷 由于处理量不是很 大 采用人工清渣 B 设计参数 格条间隙 d 16mm 栅前水深 h 0 15m 过栅流速 0 7m s 安装倾角 600 设计流 量采用最大时流量 取 104m3 h 0 029m3 s C 设计计算 1 格栅的间隙数 n n 个 取 17 个 dh Q sin0 029sin60 16 1 0 016 0 15 0 7 2 栅槽有效宽度 B 设计采用矩形断面栅条 即 s 0 01m B s n 1 dn 0 01 17 1 0 016 17 0 432m 取 0 44m 3 进水渠道渐宽部分长度 进水渠道宽取 B1 0 25m 渐宽部分展开角 200 L1 1 1 2 tg BB 0 0 440 25 0 26 220 m tg 4 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 L2 L1 2 0 13m 5 过栅水头损失 取 k 3 阻力系数 2 42 0 7m s h1 k 0 084m sin 2 2 3 4 gd s 42 3 0 01 0 7 3 2 42 sin60 0 0162 9 8 6 栅槽总高度 H 栅前槽高 H1 h h2 0 15 0 3 0 45m 栅后槽高 H h h1 h2 0 15 0 084 0 3 0 534m 取 0 54m h2 栅前渠道超高 取 0 3m 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 7 栅槽总长度 L L L1 L2 0 5 1 0 0 1 45tg H 0 26 0 13 0 5 1 0 0 45 1 2 34m 8 每日栅渣量 W 3 max1 8640086400 0 0058 0 10 0 033 10001000 1 5 z QW Wmd K Qmax 实际排放污水最大流量 m3 s W1 栅渣量 取 0 10m3 103m3 栅渣 污水 Kz 污水流量总变化系数 取 1 50 9 高程布置 栅前槽底标高 0 45m 栅后槽底标高 0 54m 栅前水面标高 0 30m 栅后水面标高 0 384m 4 1 24 1 2 集水井 集水井 1 1 A 设计说明 由于工业废水排放的不连续性 为了调节水质 水量 设一集水井 同时为了方便 操作 减少施工工程量 气浮池设在地上 在气浮池之前和格栅之后设一集水井 其大 小主要取决于提升泵的能力 目的是防止水泵频繁启动 以延长污水泵的使用寿命 B 参数选择 设计水量 20 8m3 h 水力停留时间 T 4h 水面超高取 h1 0 5m 有效水深取 h2 2 5m C 设计计算 集水井的有效容积 V Q T 20 8 4 83 2m3 取 85m3 集水井的高度 H h1 h2 0 5 2 5 3m 集水井的水面面积 A V h2 85 2 5 34m2 取 35m2 集水井的横断面积为 L B 7 5 m2 则集水井的尺寸为 L B H 7 5 3 m3 所以该池的规格尺寸为 7m 5m 3m 数量为 1 座 顶标高为 0 00m 水面标高 0 50m 池底标高为 3 0m 在集水井中安装安装 QUZ 291 式浮球液位计 1 台 可自动控 制提升水泵的启动和停止 即高水位时自动启泵 低水位时自动停泵 同时连续跟踪显 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 示水池液位 4 1 34 1 3 一级泵房一级泵房 A 设计说明 一次污水泵从集水井中吸水到气浮池 污水泵设置于地面上 不能自灌 设置引水筒 B 设计计算 提升流量 Q 20 8m3 h 扬程 H 提升最高水位 泵站吸水池最低水位 水泵水头损失 3 5 4 4 2 9 9m 选用 50QW27 15 型潜水排污泵 它的作用是将集水井中的废水提升至气浮池中 设 2 台泵 1 用 1 备 泵的出口安装电磁流量计进行水量计量 提升泵参数 Q 27m3 h H 15m 配用功率为 2 2kW 出水直径 50mm 泵体 电机 减速机 电控柜 电磁流量计 显示器室内安装 另外考虑一定的检 修空间 提升泵房设计尺寸 6m 4m 4 5m 4 1 44 1 4 气浮池气浮池 A 设计说明 由于废水的固体悬浮物含量很高 且含有大量的蛋白 所以设一气浮池 分离提取 蛋白质 提高经济效益 同时减轻后续处理构筑物的压力 该气浮池采用部分回流的平 流式气浮池 并采用压力溶气法 B 参数选取 设计水量 500m3 d 20 8m3 h 0 0058m3 s 反应时间取 8min 接触室上升流速取 20mm s 气浮分离速度取 2mm s 溶气罐过流 密度取 3000m3 m2 d 溶气压力取 0 3MPa 气浮池分离室停留时间为 16min 水质情况 表 5 主要污染物预计处理效果 项目CODCr mg L BOD5 mg L SS mg L 进水水质 mg L 1000060002000 去除率 404070 出水水质 mg L 60003600600 C 设计计算 1 反应池 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 反应池容积 V 2 8m3 60 QT20 8 8 60 取有效水深 H 2 0m 则反应池面积 F W H 2 8 2 1 4m2 尺寸为 0 93m 1 5m 2m 2 气浮池 气浮所需的空气量 Qg Q 20 8 10 40 1 2 100L h 0 1m3 h c R Q 气浮池设计水量 m3 h R 试验条件下的回流比 试验条件下的释气量 L m3 c 水温校正系数 取 3 31 1 所需空压机额定气量 3 100 1 40 0023 min 60 100060 1000 g Qg Qm 安全系数 一般取 1 2 1 5 故选用 Z 0 025 6 空压机两台 一用一备 设备参数 排气量 0 025m3 min 最大 压力 0 6MPa 电动机功率 0 37kw 加压溶气所需水量 Qp 2 07m3 h 取 2 1 m3 h 1 100 736736 90 0 3 2 43 10 g T Q pK Qp 加压溶气水量 m3 h 溶气系数 选定的溶气压力 MPap 溶解度系数 L T K 3 Pa m 故选用 G GS 25 1 单螺杆泵 设备参数 流量 2 45m3 h 转速 720r min 轴功率 0 47kW 压力溶气罐直径 因压力溶气罐的过流密度 I 取 3000m3 m2 d 故溶气罐直径 D 44 2 1 24 0 15 3 14 3000 P Q m I 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 选用 TR 2 型标准填料罐 规格 d 0 2m 流量适用范围 3 6m3 h 压力适用范围 0 2 0 5MPa 进水管直径 40mm 出水管直径 50mm 罐总高 2550mm 重量 77Kg 气浮池分离尺寸 气浮池分离室流速 2mm s 则分离室平面面积 s As 2 500 242 1 3 2 2 0 001 3600 p s QQ m 分离室长度 Ls As bc 3 2 1 5 2 13m 取 2 2m 气浮池接触尺寸 接触室上升流速 10mm s 则接触室平面面积 c Ac 2 500 242 10 0 64 10 0 001 3600 p c QQ m 接触室长度 bc 1 5m 则接触室宽度 L 取 0 5m 0 64 0 43 1 5 c c A m b 气浮池水深 H t 2 10 3 16 60 1 92m s 气浮池的净容积 W Ac As H 0 64 3 2 1 92 7 4m3 总停留时间 T 6060 7 4 19 4min 20 82 1 p W QQ 气浮池排水管 排水管采用穿孔管 全池共用两根 管间距 0 65m 每根管的集 水量 3 500 242 10 11 45 22 p QQ qmh 如允许气浮池与后续调节沉淀池有 0 3m 的水位落差 即允许穿孔集水管孔眼有近于 0 3m 的水头损失 则集水孔口的流速 smgh 35 2 3 081 9 297 0 2 0 每根集水管的孔口总面积 2 0 11 45 0 0021 3600 0 64 2 35 q wm 设孔口直径为 10mm 则每孔面积 0 0000785m2 0 孔口数 只 取 28 只 0 0 0021 27 0 0000785 w n 气浮池分离室长为 2 2m 穿孔管有效长度 L 取 1 9m 则孔距 取 0 13m 1 9 2 0 136 28 L lm n 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 释放器的选择与布置 溶气压力 0 3MPa 回流溶气水量 2 10m3 h 采用 TS 型释 放器的出流量为 0 83m3 h 则释放器的个数 n 2 10 0 83 3 只 释放器间距 1 5 4 0 375m 接口直径 20mm 3 确定高程 反应池水面标高 2 08m 池底标高 0 08m 气浮池水面标高 2 00m 池顶标高 2 58m 4 气浮系统的其他设备 刮渣机采用 TQ 1 型桥式刮渣机 其技术参数 气浮池池净宽 2 2 5m 轨道中心距 2 23 2 73m 驱动减速器型号 SJWD 减速器附带电机 电机功率 0 75KW 4 1 54 1 5 调节沉淀池调节沉淀池 A 设计说明 工业废水的水量和水质随时间的变化幅度较大 为了保证后续处理构筑物或设备的 正常运行 需对废水的水量和水质进行调节 由于淀粉废水中悬浮物 SS 浓度较高 此调节池也兼具有沉淀的作用 该池设有沉淀的污泥斗 有足够的水力停留时间 保证 后续处理构筑物能连续运行 其均质作用主要靠池侧的沿程进水 使同时进入池的废水 转变为前后出水 以达到与不同时序的废水相混合的目的 采用钢混结构 B 参数选取 设计水量 500t d 20 8m3 h 0 0058m3 s 表 6 主要污染物预计处理效果 项目CODCr mg L BOD5 mg L SS mg L 进水水质 mg L 60003600600 去除率 101060 出水水质 mg L 54003240240 C 设计计算 设计参数 Q 500m3 d 20 8m3 h v 1 5mm s 表面负荷 q0 2 0m3 m2h 沉淀时间 90min 1 沉淀区尺寸确定 沉淀区总有效面积 A Q q0 20 8 2 0 10 4m3 有效水深 m 超高 0 3m 20 2 0 1 53hq t H 3 0 3 3 3m 沉淀区有效容积 3 12 10 4 331 2VA hm 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 沉淀池长度 m 3 61 5 1 5 3 68 1Lv t 沉淀池宽度 m 取 3 8m 31 2 8 13 85bA L 取沉淀池个数为 2 个 则每个宽度为 1 9m 池子尺寸为 L B H 8 1m 1 9m 3 3m 2 理论上每日的污泥量 3 01 0 24 10024 20 8 600240 100 4 5m 100 1000 10096 1000 Q CC Wd P 3 污泥斗尺寸 取斗底尺寸为 2m 2m 污泥斗倾角取 600 则污泥斗的高度 h4 为 1 0 1 tan600 1 56m 4 h 每个污泥斗的容积 222222223 141122 11 1 56 220 20 2 2 31 33 Vhaa aam 4 每个污泥斗以上梯形部分污泥容积 V2 8 1 0 3 2 0 0 01 0 064m 4 h 3 12 24 8 1 0 30 52 0 0 064 1 90 66 22 ll Vh bm 5 污泥斗和梯形部分污泥容积 2 个 4 5 m3 3 12 2 2 2 31 0 66 6 VVm 沉淀池总高 H h1 h2 h3 h4 0 3 3 0 0 5 0 064 1 56 5 4m 式中 h1 沉淀池超高 m 一般取 0 3m h2 沉淀区有效深度 m h3 缓冲层厚度 m 一般取 0 5m h4 污泥斗深度 m 6 进水系统 进水起端两侧设进水堰 堰长为池长的 1 2 7 出水系统 采用锯齿形三角堰 水面位于齿高 1 2 处 8 确定高程 池顶高程为 1 10m 池底高程 4 30 水面标高 0 80m 9 其他设置 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 采用静水压力排泥 排泥口距地面 0 1m 排泥管直径 200mm 每天排泥一次 4 1 64 1 6 二级泵房二级泵房 A 设计说明 污水泵从调节沉淀池中吸水到 EGSB 污水泵设置于地面上 不能自灌 设置引水筒 B 设计计算 提升流量 Q 20 8m3 h 扬程 H 提升最高水位 泵站吸水池最低水位 水泵水头损失 18 0 2 2 19 8 m 选用 50QW25 30 型潜水排污泵 它的作用是将集水井中的废水提升至 EGSB 中 设 2 台泵 1 用 1 备 泵的出口安装电磁流量计进行水量计量 提升泵参数 Q 25m3 h H 30m 配用功率为 5 5kW 出水直径 50mm 泵体 电机 减速机 电控柜 电磁流量计 显示器室内安装 另外考虑一定的检 修空间 提升泵房设计尺寸 6m 4m 4 5m 4 1 74 1 7 EGSBEGSB 反应器反应器 表 7 主要污染物预计处理效果 项目CODCr mg L BOD5 mg L SS mg L 进水水质 mg L 54003240240 去除率 909530 出水水质 mg L 540162168 A 反应器有效容积及主要部位尺寸 考虑反应器无加热措施和四季的温度变化 取容积负荷 Nv为 25 0 kgCOD m3 d 则反应器有效容积 30 0 108 0 25 4 5500 m N SQ V v 式中 Q 废水流量 m3 d S0 进水有机物浓度 gCOD L Nv 容积负荷 kgCOD m3 d 取反应器的径高比为 1 6 即 D h 1 6 D2 6D 4 V 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 解得 反应器直径 D 2 84m 取 D 3 0m 反应器高度为 h 6d 18m 单个反应器的平面面积 A r2 7 1m2 回流比 2 反应器内流量 3 12 20 8 362 4 QQmh 反应器中上升流速 2 62 4 8 8 7 1 Q vm h r B 三相分离器的设计 三相分离器的型式多种多样 但其主要功能均为 气液分离 固液分离和污泥回流 三个功能 其主要组成部分为气封 沉淀区和回流缝 三相分离器的设计可分为 3 个内 容 沉淀区设计 回流缝设计和气液分离设计 本设计中三相分离器由上下两组部分重叠的圆锥形集气罩组成 设上下集气罩斜面 水平夹角 60o 取保护高度 h1 1 0m 另取上集气罩淹没水深 h2 1 0m 下集气罩的垂直高 度 h3 1 99m 下集气罩斜面的水平夹角 60o 1 沉淀区设计 三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相似 主要考虑沉淀区的面积和水 深 取表面水力负荷为 2 9 m3 m2h 沉淀区面积 m2 62 4 21 5 2 9 Q A q 沉淀区直径 取 5 3m 44 21 5 5 23 3 14 A Dm 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 图 4 三相分离器示意图 2 回流缝设计 下集气罩回流缝的宽度 b2 3 0m b 三相分离器的宽度 即反应器的直径 m 下集气罩底的 1 2 的宽度 b1 h3 tg m 0 1 99 601 15tg 下集气罩回流缝的总面积为 22 2 12 2 3 143 0 27 1Sbm 设 上集气罩回流缝宽度 c 0 30m 已知 BC CE sin30o 0 60m 取 AB 0 35m 沼气通管直径 d 2 19m 上集气罩的位置 可确定 其高为 42 cos60 2 260 0 35 cos603 0 22 19 260 1 0 hABbdtg tg m 回流的面积 S2 即为一个圆台的侧面积 2 2 0 302 19 2 1 0 2 sin602 19 2 1 0 2sin600 30 sin60 3 4 ScrR m 通过比较上 下集气罩回缝中的上升流速 以判断是否可确保良好的固液分离效果 v1 Q S1 20 8 7 1 2 9m h 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 v2 Q S2 20 8 3 4 6 1m h v1 v2 v1 v2 分别为下 上集气罩回流缝中上升流速 S1 S2 分别为上 下集气罩回流缝面积 可确保固液分离效果和污泥顺利回流 3 气液分离设计 d 0 015cm 气泡 T 200C 1 1 03g cm3 g 1 2g cm3 3 10 v 0 0101cm2 s 0 02g cm s 0 95 由斯托克斯公式可得气体上升速度 23 1 0 95 981 1 03 1 2 10 0 599 21 6 1818 0 02 bg g dcm sm h 2 6 1 a m h 则 所以可以脱除直径等于或大于 21 6 3 54 6 1 b a 0 60 1 7 0 35 BC AB a b AB BC 0 015cm 的气泡 C 进水配水系统 本系统设计为圆形布水器 取每个出水孔服务面积为 0 4m2 需要出水孔 个 22 3 44 18 0 40 4 D n 布水器为环管 2 根 环管距池底 25cm D 出水系统设计 出水堰采用沉淀池出水设计 即出水槽上加设三角堰 设计堰上水头 Hw 4cm 三角堰角度 0 60 w B 2tanH 2 B 2 tan304 4 62cm 设三角堰宽为 10cm 流量系数 Cd 0 62 则单堰过堰流量 5 2 dw 5 2 3 8 q C2gtanH 152 8 0 622gtan300 04 15 0 00027m s 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 反应池应该布置的三角堰总数为 个 取 N 为 65 个 62 4 N 64 2 3600 0 00027 出水堰总长 l 10 65 6 5m 设出水槽宽为 0 5m 高为 0 4m 总周长 L d 5 3 0 5 2 13 5m 出水堰总长小于总周长 满足要求 由于出水堰总长小于总周长 因此 需间隔布置出水堰 两个出水堰堰顶间距 取 10 0cm 13 5 6 5 B 0 108m 65 E 产泥量计算 取污泥表观产率为 0 1kgVSS kgCOD VSS SS 0 8 500 5 4 0 9 0 1 243kgVSS d 243 0 8 303 8kgSS d 污泥密度按 1 2t m3 含水率 98 则污泥体积为 3 3 303 8 10 12 66 1 21 98 md 排泥设计 在反应器底部距底部 1 0m 处设置一个排泥口 排泥管选 DN100mm 穿孔钢 管 F 沼气系统 1 产气量计算 取沼气产率 0 3m3 kgCOD 沼气产量 500 5 4 0 9 0 3 729m3 d 2 沼气集气系统布置 反应器设置一个水封罐 水封罐出水的沼气分别进入气水分离器 气水分离器设置 一套两级 共三个 从分离器出来进入沼气贮柜 集气室沼气出气管最小直径 DN100 且 尽量设置不短于 300mm 的立管出气 若用横管出气 其长度不宜小于 150mm 每个集气室 设置独立出气管至水封罐 沼气管道压力损失一般很小 可近似认为管路压力损失为零 3 水封罐的设计计算 设于反应器和沼气柜之间 起到调整和稳定压力 兼作隔绝和排除冷凝水之用 EGSB 上集气罩中出气气体压力为 p1 1mH2O 下集气罩中出气气体压力为 p2 1 5 mH2O 则两都气压差为 p p2 p1 0 5mH2O 故水封罐中两收气管水封深度差为 0 5 mH2O 沼气柜压力 p 400mmH2O 取为 0 4mH2O 故水封罐最大水封为 H0 p2 p 1 1mH2O 取水封罐总高度为 H 1 5m 直径 800mm 设进气管 DN100 钢四根 出气管 DN150 钢一根 进水管 DN52 钢一根 放空管 DN50 钢一根 并设液面计 4 气水分离器 对沼气起干燥作用 选用 500mm H1800mm 钢制气水分离器 2 个 串联使用 预装 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 钢丝填料 出气管上装设流量计 压力表及温度计 5 沼气柜容积 日产气量 972m3 则沼气柜容积应为平均时产气量的 2h 体积来确定 即 2 972 24 81m3 G 其它设计 1 取样管设计 为掌握 EGSB 运行情况 污泥床设置取样管 4 根 取样管采用 DN100 管 配球阀取样 2 人孔 为便于检修 EGSB 反应器在距地坪 2 3m 处设 800mm 人孔一个 H 确定高程 池底高程设置 0 00m 池顶高程为 18 0m 4 1 84 1 8 集水井 集水井 2 2 A 设计说明 SBR 为序批式反应器 设此集水井的目的是调节进入 SBR 中的水量 B 参数选择 设计水量 20 8m3 h 水力停留时间 T 4h 水面超高取 h1 0 5m 有效水深取 h2 2 5m C 设计计算 集水井的有效容积 V Q T 20 8 4 83 2m3 取 85m3 集水井的高度 H h1 h2 0 5 2 5 3m 集水井的水面面积 A V h2 85 2 5 34m2 取 35m2 集水井的横断面积为 L B 7 5 m2 则集水井的尺寸为 L B H 7 5 3 m3 所以该池的规格尺寸为 7m 5m 3m 数量为 1 座 所以该池的规格尺寸为 7m 5m 3m 数量为 1 座 最高水位 2 70m 顶标高为 3 00m 池底标高为 0 20m 在集水井中安装安装 QUZ 291 式浮球液位计 1 台 可自动控 制提升水泵的启动和停止 即高水位时自动启泵 低水位时自动停泵 同时连续跟踪显 示水池液位 4 1 94 1 9 SBRSBR 反应器反应器 A 设计说明 经 EGSB 反应器处理的废水 COD 含量仍然比较高 要达到排放标准 必须进一步处 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 理 即采用好氧处理 SBR 结构简单 运行控制灵活 本设计拟采用 个 SBR 反应池 每 个池子的运行周期为 6h B 水质水量 表 8 预计处理效果 项目 CODcrBOD5SS 进水水质 mg L 540162168 去除率 909070 出水水质 mg L 5416 250 4 设计水量 Q 500m3 d 20 8m3 h 0 0058m3 s C 设计计算 1 确定参数 污泥负荷率 Ns取值为 0 15kgBOD5 kgMLSS d A 污泥浓度和 SVI 污泥浓度采用 3000mgMLSS L 污泥体积系数 SVI 采用 100 反应周期数 SBR 周期数采用 T 6h 反应器 1d 内周期数 n 24 6 4 泥龄 15d c 周期内的时间分配 反应池数 N 4 进水时间 0 5h 反应时间 3 0h 沉淀时间 1 5h 出水时间 0 5h 待机时间 0 5h 周期进水量 3 0 25 31 424 6500 24 m N QT V 2 反应池有效容积 300 1 135 15 0 1000 16225 314 1000 m N SnV V v 3 反应池最小水量 min 1 V0 135 31 25 103 75m3 4 反应池中污泥体积 3 66 1 5 40 10 1353000100 10 m VMLSSSVI Vx min x 符合要求 5 确定单座反应池的尺寸 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 SBR 的有效水深取 5m 超高 0 5m 则 SBR 总高为 5 5m SBR 的面积为 135 5 27m2 设 SBR 的长宽比为 2 1 则 SBR 的池宽 B 为 3 67m 取 3 7m 池长 L 为 7 34m 取 7 4m 排水口距反应池底高度 0 31 25 0 3 5 0 34 1 7 34 3 67 V hHm LB D 鼓风曝气系统 1 确定需氧量 O2 由公式 20 e Oa Q SSb VX 取 0 5 0 15 出水 16 2mg L S0 162 mg L a b e S 混合液挥发性悬浮物 MLVSS 浓度 3 0 75 30002250mg L 2 25kg mXfN 式中 f 系数 一般取 0 7 0 8 N 混合液悬浮物 MLSS 浓度 kg m3 总体积 V 4V1 4 135 540m3 代入数据 O2 0 5 500 162 16 2 1000 0 15 135 4 2 25 218 7kgO2 d 供氧速度 R O2 24 218 7 24 9 11kgO2 h 供气量的计算 采用 SX 1 型曝气器 曝气口安装在距池底 0 5m 处 计算温度取 250C 性能参数为 EA 8 5 EP 2 0kgO2 kWh 接管规格 23 5mm 氧在水中饱和溶解度为 CS 20 9 17mg L CS 25 8 38mg L 扩散器出口处绝对压力 Pb P0 9 8 103H 1 013 105 9 8 103 4 7 1 474 105Pa 空气离开反应池时氧的百分比 21 1 21 1 0 085 100 19 58 7921 1 7921 1 0 085 A t A E O E 反应池中的溶解氧的饱和度 部分内容来源于网络 有侵权请联系删除 25 25 5 5 5 2 026 1042 1 474 1019 58 8 38 6 14 2 026 1042 bt SbS PO CC mg L 20 20 5 5 5 2