某味精厂淀粉-废水处理工程设计

河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 1 页 共 47 页1 某味精厂淀粉1100m3 d 废水处理工程设计 说明书与计算书 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 2 页 共 47 页2 第一篇设计说明书 1 概述概述 1 1 设计任务设计任务 根据工业园区总体规划及相关资料进行某味精厂 1100 万 m3 d 污水处理工程设计 具体内容有 1 污水处理工艺设计 2 污水处理构筑物设计 3 污泥处理构筑物设计 1 2 设计依据设计依据 1 2 1 规范标准 1 污水处理工程毕业设计设计任务书 2 建筑制图标准汇编 中国建筑工业出版社 1996 3 污水综合排放标准 GB8978 1996 二级排放标准 4 市外排放设计规范 1997 年修订 GBJ14 87 5 建筑给水排水设计规范 GBJ15 88 6 淀粉工业水污染物排放标准编制说明 1 2 2 参考文献 1 水质工程学 李圭白主编 中国建筑工业出版社 2005 2 环保设备设计与应用 罗辉主编 高等教育出版社 1997 3 污水处理工艺技术手册 2005 4 污水处理厂工艺设计手册 北京化学工业出版社 2003 5 给水排水设计手册 1 11 册 1 3 厂区概况厂区概况 该味精厂是该省规模最大的味精厂 该厂位于某市郊区 以玉米为原料生产味精 该厂每天排放的淀粉废水为 1100t 废水直接排放 废水处理站在厂区的南面 目前 是一片空地 东西长 95m 南北长 70m 地势基本平坦 其西侧为厂区围墙 东侧为现 有混凝土路 北侧为厂区 海拔高度 67 3m 1 4 自然条件自然条件 1 4 1 污水水质特征 味精废水具有COD SO42 NH3 N浓度高 PH低等特点 同时在TP和SS方面的污染 也比较明显 传统淀粉厂排水主要工段集中在玉米清洗输送 浸泡车间 纤维榨水 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 3 页 共 47 页3 浮选浓缩 蛋白压滤等工艺 其中浮选浓缩工段排水量最大 占总水量的 60 70 CODCr在12000 15000mg L 含浸泡水 而目前各大淀粉厂在排水方面主要 集中在浮选浓缩工艺及冷凝水 其他工段用水基本可实现闭路循环 车间使用清水的 工艺也只有在淀粉洗涤工序 其他工序则都用工艺水 亚硫酸浸泡液一般浓缩做玉米 浆或做菲汀 其CODCr 浓度在15000 18000mg L 但由于水循环次数增加 废水中的 CODCr N P 以及无机盐都有比较严重的积累 对原有工艺的稳定运行产生了许多不 利因素 淀粉废水中污染物浓度相应增加 造成污染治理的困难 本项目污水处理的特点 污水的BOD COD 0 6 可生化性很好 污水的各项指标都 比较高 含有大量有机物 同时淀粉废水中含有大量的蛋白 1 4 2 气象资料 年平均气温 17 90C 极端最高气温 41 90C 极端最低气温 3 00C 最热月月平均气温 32 50C 最冷月月平均气温 0 520C 全年平均降水量 1034 5mm 全年主导风向 北北东风 1 4 3 工程地质特点 1 地质构造 厂区地质良好 为亚砂土 亚粘土 砂卵石组成 厚度 4 5 11m 地基承载能力在 1kg cm2 2 地震 没有相关的地震资料 设计地震烈度按 8 度计算 3 地下水位 相对地面高度 8m 4 最大冻土深度 0 7m 1 5 工程建设的必要性和工程内容工程建设的必要性和工程内容 1 5 1 工程建设的必要性 近几年来 随着科技的进步和工业的迅速发展 各种工厂相继兴建起来 大量的 污水未经处理排入河流湖泊 大大的污染了水质 破坏了环境 影响了人们的生活 为了响应国家的号召 适应当地环保工作的需要和建设项目三同时规定 保护好我们 的环境 使出水水质达到 污水综合排放标准 GB8978 1996 二级排放标准 该厂 决定建立一污水处理配套设施 将污水处理达标后再进行排放 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 4 页 共 47 页4 1 5 2 工程建设的内容 1 污水处理工艺设计 2 污水处理构筑物设计 3 污泥处理构筑物设计 2 2 污水处理站设计污水处理站设计 2 1 规模与处理程度的确定规模与处理程度的确定 2 1 1 处理规模 该淀粉废水排放量为 1100m3 d 废水处理工程的设计规模 废水处理站在厂区的南 面 目前是一片空地 东西长 95m 南北长 70m 地势基本平坦 其西侧为厂区围墙 东侧为现有混凝土路 北侧为厂区 海拔高度 67 3m 2 1 2 设计进出水水质 根据任务书确定该味精厂进水水质如下表 1 表 1 污水进水水质 项目值 PHSS mg L CODCr mg L BOD5 mg L NH3 NTP 进水水质 4 6 70001500090006020 处理后水质要求达到 污水综合排放标准 GB8978 1996 二级排放标准 出水 水质及去除率 具体标准见下表 表 2污水进出水水质及去除率 项目值 PHSS mg L CODCr mg L BOD5 mg L NH3 NTP 进水水质 4 6 70001500090006020 排放标准 6 9 1501503025 1 0 去除率 97 86 99 99 67 58 3 5 2 1 3 污水处理程度确定 污水处理站的去除率可以根据进出水水质的差额来确定 根据下面公式计算 2 22 2 污水处理方案的确定污水处理方案的确定 2 2 1 确定污水处理方案的原则 进水某物质浓度 出水某物质浓度进水某物质浓度 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 5 页 共 47 页5 确定污水处理方案的原则 a 污水处理应采用先进的技术设备 要求经济合理 安全可靠 出水水质好 保证出水水质 效益高 b 污水厂的处理构筑物要求布局合理 建设投资少 占地少 自动化程度高 便于科学管理 力求达到节能和污水资源化 进行回用水设计 c 为确保处理效果 采用成熟可靠的工艺流程和处理构筑物提高自动化程度 为科学管理创造条件 d 提高管理水平 保证运转中最佳经济效果 充分利用沼气资源 把沼气作为 燃料 e 查阅相关资料确定其方案 最佳处理方案要体现以下优点 1 技术合理 先进成熟 效益高 对水质变化适应性强 出水达标且稳定 性高 污泥易于处理 2 经济节能 耗电少 造价低 占地少 3 易于管理 操作管理方便 自动化程度高 设备可靠 4 重视环境 厂区平面布置与周围环境相协调 注意厂内噪声控制和臭气 的治理 绿化 道路与分期建设结合好 2 2 2 工艺方案选择 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上流式厌氧污泥床 USAB 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以下几大优点 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 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 6 页 共 47 页6 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 2 2 3 污水处理方案的比选 1 根据污水水质水量及最终处理要求的特点 本节对其处理工艺流程进行方案 筛选 通过比较 初步选SBR序批是活性污泥法和生物接触氧化法两种方法进行比较 SBR工艺 间歇式活性污泥法 简称SBR工艺 又称序批式活性污泥法 Sequencing Batch Reactor 是近年来国内外被广泛应用的一种污水生物处理技术 SBR工艺早在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的推广 序批式活性污泥法工艺由按一定时间顺序间歇作运 行的反应器组成 SBR工艺的一个完整的操作过程 亦即每个间歇反应器在处理废水时 的操作过程包括如下五个阶段 进水期 反应期 沉淀期 排水排泥期 闲置期 优点 1 可不设初沉池和污泥消化池 2 不需要污泥回流及其设备和动力消耗 不设二次沉淀池 3 工艺流程简单 基建及运行费用低 4 生化反应推动力大 速度快 效率高 出水水质好 5 通过对运行方式的调节 在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷 6 耐冲击负荷能力较强 处理有毒或高浓度有机废水的能力强 尤其按非限制 曝气时 不易产生污泥膨胀现象 是防止污泥膨胀的最好工艺 7 应用电动阀 液位计 自动计时器及可编程序控制器等自控仪表 能使本工 艺过程实现全部自动化的操作与管理 8 加深池深时 与同样的BOD SS负荷的其他方式相比较 占地面积较小 9 SBR法系统本身适用于组建式构造方法 有利于废水处理厂的扩建与改造 综上所述 SBR法定工艺特征顺应了当代污水处理所要求的简易 高效 节能 灵活 多功能的发展趋势 也符合 三低一少 技术要求 即低建设费用 低运 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 7 页 共 47 页7 行费用 低操作管理需求 二次污染物排放少的污水处理技术 生物接触氧化法 生物接触氧化法是由生物滤池和接触曝气氧化池演变而来的 它是具有活性污泥 与生物滤池优点的生物膜法 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 水的有机物被微生物吸附 氧化分解和转 化成新的生物膜 从填料上脱落的生物膜 随水流到沉淀池后被除去 废水得到净 化 它有较高的容积负荷和适用能力 可以更好的使污水达标排放 优点 1 在工艺方面 使用多种型式的填料 利于丝状菌的大量滋生 从而形成一个 呈立体结构的密集的生物网 污水在其中通过 起到类似 过滤 的作用 提高净化效果 通过曝气 在池内形成液 固 气三相共存体系 有利于氧 的转移 适于微生物存活及增值 使池内保持较高浓度的活性生物量 2 在功能方面 生物接触氧化处理技术具有多种净化功能 除有效地去除有机 污染物外 如运行得当还能够用以脱氮 3 在运行方面 对冲击负荷有较强的适用能力 在间歇运行条件下 仍能够保 持良好的处理效果 操作简单 运行方便 易于维护管理 勿需污泥回流 不产生污泥膨胀现象 也不产生滤池蝇 污泥生成量少 污泥颗粒较大 易 于沉淀 缺点 去除有机物效率不如活性污泥法高 工程造价也较高 如设计或运行不当 填料 可能堵塞且填料易老化 一般4 6年需更换一次 此外 布水 曝气不易均匀 可能在局部出现死角 同时产生大量的后生动物容易造成生物膜瞬时大量脱落 影响出水水质 设计方案比选设计方案比选 对象SBR 工艺生物接触氧化池 BOD5 处理效果好比较好 COD 处理效果好比较好 SS 处理效果好比较好 脱氮效果好一般 除磷效果好无 二次污染强度无小 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 8 页 共 47 页8 二次沉淀池不需要需要 管理技术成熟简单成熟较简单 单位处理成本低较低 前景好需更换填料 综上所述 在本次设计中采用在国内外广泛使用 技术相对成熟 运行操作灵活 效 果稳定 工艺简单 运行费用低 对水质 水量变化的适应性强 耐冲击负荷的SBR工艺 经SBR 工艺处理后 COD的去除率可达90 BOD5的去除率可达95 SS的去除率可达70 同 时SBR还具有很好的脱氮除磷效果 可以满足该污水处理后排放要求 2 深度工艺方案的确定 在二级生物处理工艺确定后 深度处理工艺的选择便成为保证本工程出水水质的 关键一步 因此 针对深度处理工艺 有必要根据确定的标准和原则 从整体优化的 角度出发 结合设计规模 进水水质特征和出水水质要求以及当地的实际条件和要求 选择切实可行且经济合理的深度处理工艺方案 经全面技术经济比较后优选出最佳的 工艺方案 深度处理工艺方案的确定中 拟遵循以下原则 1 技术成熟 处理效果稳定 保证出水水质达到设计要求 2 基建投资和运行费用低 以尽可能少的投入取得尽可能高的处理效果 运行 管理方便 运转灵活 并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺 参数 最大限度的发挥处理装置和处理构筑物的处理能力 3 选定的工艺技术及设备先进可靠 4 便于实现工艺工程的自动控制 提高管理水平 降低劳动强度和人工费用 3 污泥的处理 污水处理过程中产生的污泥有机物含量较高且不易稳定 易腐化 并含有寄生虫 卵 处理不好会造成二次污染 污泥处理要求 减少有机物 使污泥稳定化 减少污 泥体积 降低污泥后续处理费用 减少污泥有害物质 利用污泥中可用物质 尽量减 少或避免二次污染 目前 我国污泥浓缩脱水一体设备已实现了国产化 因此国内许多已建成的污水 厂多数采用直接浓缩脱水 有效减少污泥在贮泥池的停留时间及磷的释放机会 加上 本污水厂建设规模较小 进水水质浓度不高 污泥量较少 故采用直接浓缩脱水的污 泥处理工艺 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 9 页 共 47 页9 2 2 4 设计方案的确定 通过分析废水水质水量情况 采用 气浮 UASB SBR 法 工艺流程框图 图图 1 1 气浮气浮 UASB SBR UASB SBR 法污水及污泥处理工艺流程法污水及污泥处理工艺流程 流程说明 该淀粉废水处理工艺由提取蛋白 厌氧生物处理和好氧生物处理3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筛网 先去除大部分悬浮物 然后 进入集水井 集水井的废水泵入气浮池提取蛋白饲料 湿蛋白饲料经烘干制成干蛋白 饲料 气浮分离后的废水流入调节池 以调节水量并沉淀去除部分悬浮物 厌氧生物 处理采用UASB技术 调节池废水用泵压入UASB进行厌氧生物处理 大部分有机物在 UASB 反应器中降解 反应过程中产生的沼气经水封罐 气水分离器 脱硫器处理后进 入沼气储柜进行利用 UASB出水自流入曝气池 曝气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 好氧生物处理采用SBR技术 曝气池的出水 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 调节池 UASB 曝气池 SBR等处理单元产生的污泥排入集泥井 集泥井中的污泥泵提升至污泥浓缩池 污泥经 浓缩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 UASB 淀粉废水 泵 调节池 曝气池 出水 SBR 沼气 泥饼泵 上清液 压滤液 污泥浓缩池污泥脱水间集泥井 泵 集水井 气浮池蛋白 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 10 页 共 47 页10 其方案特点为 1 本方案以低耗的生化处理工艺为主体 且处理系统有较大的灵活性 以适应污水水 质 水量的变化 2 本废水处理工程技术先进实用 工艺合理 在处理水质稳定达标排放的同时 能获 得蛋白饲料和沼气 具有显著的经济效益 实现了环境效益和经济效益的统一 3 废水处理后水质达到 污水综合排放标准 GB8978 1996 二级标准 可直接向 外排放 2 3 污水处理站工艺设计污水处理站工艺设计 2 3 1 筛网 1 设计说明 筛网是一种简单 高效 维护方便的去除固体杂质的装置 同时筛网对于BOD的去 除率还约相当于初次沉淀池 将它安装在集水井的进口处 用于拦截部分的悬浮物或 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 2 其运行参数 设计参数 设计流量 Q 1100m3 d 45 83m3 h 0 013m3 s 3 设计结果 根据味精淀粉废水的特点 选用不锈钢的金属丝的筛网 因为其具有机械强度大 便于过滤后清洗污物的特点 而且其使用寿命长 此处采用10目 英寸 其孔径为 2 00mm 丝径为0 56um 重量为1 55Kg 2 3 2 集水井 1 设计说明 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 所以在调节池之 前和筛网之后设一集水井 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 具体设计时要选取适当的设计参数及合适的提升水泵 型号 以达到要求 其运行参数 设计参数选择 设计水量 45 83m3 h 水力停留时间 T 6h 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 11 页 共 47 页11 水面超高取 h1 0 5m 有效水深取 h2 4 5m 3 设计结果 集水井的尺寸L B H 9m 7m 5m 2 3 3 一级泵房 1 设计说明 一次污水泵从集水井中吸水压至调节池 污水泵设置于地面上 不能自灌 设置引水 筒 采用砖混结构 2 设计计算 提升流量 Q 45 83m3 h 扬 程 12 7m 泵房设计尺寸 4m 3m 3 5m 3 设备选型 选用 100ZZB 15 型无堵塞自吸污水泵 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 70m3 h H 18m 电动 机功率为 11kW 进 出口直径 100mm 自吸时间 100s 5m 通过固体物最大直径 75mm 安装尺寸 长 1480mm 宽 500mm 高 865mm 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 2 3 4 气浮池 1 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 参数选取 设计水量 1100m3 d 45 83m3 h 0 013m3 s 反应时间取 15min 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 150m3 h m2 溶气罐压力取 2 5kgf cm2 气浮池分离室停留时间为 16min 水质情况 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 12 页 共 47 页12 表4 1 预计处理效果 项目CODCr mg L BOD5 mg L SS mg L PHNH3 NTP 进水水质1500090007000 4 6 6020 去除率 404080 出水水质900054001400 3 设计结果 气浮所需空气量 V 320L h 空压机选用 Z 0 025 6 空压机 加压溶气水量 q 9m3 h 溶气罐 选用 TR 3 型压力溶气罐 气浮池尺寸 接触室尺寸为 2 1m 0 5m 3m 分离室尺寸为 5m 2 1m 3m 反应池尺寸为 2 6m 2 6m 3m 溶气释放器采用 TS 78 型溶气释放器 刮渣 机采用 TQ 1 型桥式刮渣机 反应池水面标高 3 50m 池底标高 1 00m 气浮池水面标高 2 92m 池底标高 1 00m 池顶 标高 4 00m 2 3 5 调节池 1 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 采用半地下钢混结 构 参数选取 停留时间 T 6h 设计水量 1100m3 d 45 83m3 h 0 013m3 s 水质情况 表 4 3 预计处理效果 项目CODCr mg L BOD5 mg L SS mg L PHNH3 NTP 进水水质 9000540014004 6 6020 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 13 页 共 47 页13 去除率 101060 出水水质 81004860560 3 设计结果 池子的总尺寸为 L B H 14m 7m 5m 污泥斗的尺寸为 斗底尺寸为 0 4m 0 4m 污泥斗倾角取 450 污泥斗的高度为 3 3m 该构筑物地上 3 0m 地下 5 3m 最低水位设置 1 0m 则最高水位为 2 5m 池顶高程为 3 0m 池底高程为 5 3m 2 3 6 UASB 反应器 设计说明 UASB 上流式厌氧污泥床 是集生物反应与沉淀于一体的一种结构紧凑效率高 的厌氧反应器 为了满足池内厌氧状态并防止臭气散逸 UASB 池上部采用盖板密封 出水管和出气管分别设水封装置 池内所有管道 三相分离器和池壁均做防腐处理 设计参数 1 参数选取 容积负荷 NV 6kgCOD m3 d 污泥产率 0 1kgMLSS kgCOD 产气率 0 5m3 kgCOD 2 设计水质 表 4 4 预计处理效果 项目CODCr mg L BOD5 mg L SS mg L PHNH3 NTP 进水水质 810048605604 6 6020 去除率 8590 出水水质 1215486560 3 设计水量 Q 1100m3 d 45 83m3 h 3 设计结果 UASB 反应器尺寸为 8m 9m 数量为 6 座 池底高程为 0 00m 最低水位为 0 00m 最高水位 8 5m 池顶高程为 9m 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 14 页 共 47 页14 2 3 7 曝气池 设计说明 污水经 UASB 反应器厌氧处理后 污水中含有一部分具有厌氧活性的絮状颗粒 在 UASB 反应器中难以沉淀去除 故而使其在此曝气池中去除 由于经曝气作用 厌氧 活性丧失 沉淀效果增强 同时在该沉淀池中没有沼气气流影响 因而沉淀效果亦增 强 另外 UASB 出水中溶解氧含量几乎为零 若直接进入好氧处理构筑物 会使曝 气池中好氧污泥难以适应 影响好氧处理效果 通过预曝气亦可以去除一部分 UASB 反应器出水中所含的气体 曝气池参考曝气沉砂池和竖流式沉淀池设计 曝气利用穿孔管进行 压缩空气引 自鼓风机房 曝气后污水从挡墙下直接进入沉淀池 沉淀后污水经池周出水 所产生 的污泥由重力自排入集泥井 每天排泥一次 采用半地下钢混结构 设计参数 1 设计水量 Q 1100m3 d 45 83m3 h 0 013m3 s 2 设计水质 表 4 5 预计处理效果 项目CODBODSS PHNH3 NTP 进水水质 mg L 12154865604 6 6020 去除率 201050 出水水质 mg L 972437280 3 曝气池 曝气时间 30min 沉淀时间 2h 沉淀池表面负荷 0 7 1 0m3 m2 h 曝气量为 0 2m3 m3污水 3 设计结果 曝气区平面尺寸为 6 5m 2 0m 3 0m 池高 3 5m 其中超高 0 5m 水深 3 0m 曝气区设进水配槽 尺寸 6 5m 0 3m 0 8m 其深度 0 8m 含超高 沉淀区平面尺寸为 6 5m 6 5m 2 0m 池总高 6 0m 其中沉淀有效水深 2 0m 曝气池设置地下 2 5m 地上 4m 曝气池水面标高 3 5m 沉淀池水面标高 3 3m 池底标高 0 5m 污泥斗底标高 2 5m 2 3 8 SBR 反应器 设计说明 经 UASB 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 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 15 页 共 47 页15 步处理 即采用好氧处理 同时 SBR 还能较好的进行脱氮除磷处理 以满足出水水质 的要求 SBR 结构简单 运行控制灵活 处理效果好 本设计拟采用 个 SBR 反应池 每个池子的运行周期为 6h 2 设计参数 污泥负荷率 Ns 取值为 0 15kgBOD5 kg MLSS d 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 周期内的时间分配 反应池数 N 4 进水时间 T N 6 4 1 5h 反应时间 3 0h 静沉时间 1 0h 排水时间 0 5h 周期进水量 Q0 QT 24N 1100 6 24 4 68 75 m 设计水质水量 表 4 6 预计处理效果 项目CODcr mg L BOD5 mg L SS mg L PHNH3 NTP 进水水质 9724372804 6 6020 去除率 909570 出水水质 972284 设计水量 Q 1100m3 d 45 83m3 h 0 013m3 s 3 设计结果 2 3 9 鼓风机房 1 供气量 本处理需提供压缩空气的处理构筑物及供风量为 曝气池 0 22m3 min SBR 反应池 37 63m3 min 2 供风风压 曝气池的供气压力为 4 0mH2O SBR 反应池需供风风压为 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 16 页 共 47 页16 5 0mH2O 鼓风机供风以 SBR 反应池为准 3 鼓风机选择 4 设计结果 2 3 10 二级泵房 1 设计说明 该泵设置于调节池之后 紧贴调节池出水段 直接于调节池中吸水 泵房采用半 地下形式 污水泵轴线标高 1 05m 污水泵提升流量按平均时流量设计 污水泵自灌 运行 自动启动 并于总出水水管上设置流量计 2 污水泵设计计算 扬程 16 6m Q 1100m3 d 45 83m3 h 0 013m3 3 污水泵的选用 4 设计结果 2 4 污泥部分计算污泥部分计算 2 4 1 集泥井 1 设计说明 为了方便排泥及污泥重力浓缩的建设 在重力浓缩池前设置一集泥井 通过对集 泥井的最高水位的控制来达到自流排泥 反应池的污泥可利用自重流入 为半地下式 池顶加盖 由潜污泵抽送污泥 2 参数选取 采用圆形池子 停留时间 T 6h 设计总泥量 Q 131 m3 d 3 设计结果 2 4 2 污泥重力浓缩池 1 参数选取 固体负荷 固体通量 M 取 30 kg m3 d 浓缩时间取 T 24h 设计污泥量 Q 131 m3 d 浓缩后污泥含水率 96 2 设计结果 2 4 3 污泥脱水间 1 设计参数 干泥生产量 400 460kg h 泥饼含水率 70 80 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 17 页 共 47 页17 主机调速范围 0 97 4 2r min 主机功率 1 1kw 系统总功率 25 2kw 滤带宽度 2000mm 滤带运行速度 1 04 4 5r min 外形尺寸 4 8m 3 0m 2 5m 重 6120kg 污泥脱水间尺寸 12 0m 9 0m 5 0m 2 设计结果 3 污水站总平面布置污水站总平面布置 3 1 平面布置及总平面图平面布置及总平面图 污水处理站的平面布置包括 处理构筑物的布置 其它辅助建筑物的布置以及道 路 绿化等的布置 3 2 平面布置的一般原则平面布置的一般原则 a 处理构筑物与设施的布置应顺应流程 集中紧凑 以便于节约用地和运行 管理 b 工艺构筑物或设施与不同功能的辅助构筑物应按功能的差异 分别相对独 立布置 并协调好与环境条件的关系 如地形走势 污水出口方向 风向 周围的重要或敏感建筑物等 c 经常有人工作的地方如办公 化验等用房应布置在夏季主导风的上风向 在北方地区也应考虑朝阳 设绿化带与工作区隔开 d 构 建 筑物之间的间距应满足交通 管道 渠 敷设 施工和运行管理 等方面的要求 e 管道 线 与渠道的平面布置 应与高程布置相协调 顺应污水处理厂各 种介质输送的要求 尽量避免多次提升和迂回曲折 便于节能降耗和运行 维护 f 在布置总图时 应考虑安排充分的绿化地带 为污水处理工作人员提供一 个优美舒适的环境 g 污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合 已备安全 并方便管理 同 时污水与污泥管道应尽可能考虑重力自流 h 协调好辅助建筑物 道路 绿化与处理构筑物的关系 做到方便生产运行 保证安全畅道 美化厂区环境 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 18 页 共 47 页18 3 3 污水处理站平面布置的具体内容污水处理站平面布置的具体内容 A 处理构筑物的平面的布置 工艺流程 根据设计任务书提供的厂区面积和地形 直线型布置 根据污水 厂进水管和常年风向 确定水处理构筑物位于处理站南部 沿流程自东向西 排开 B 附属构筑物的平面的布置 生活区 综合楼 仓库 车库及其它主要辅助建筑位于厂区门附近 便于 外来人员联系 污泥处理系统应在下风向 生活区在上风向 同时污泥处理系统应位于道 路旁 便于污泥外运 C 道路及绿化带的布置 厂区道路布置 厂区主干道宽 6m 两侧构 建 筑物间距不小于 14m 次干道宽 4m 两侧构 建 筑物间距不小于 10m 道路两侧均绿化 厂区绿化布置 绿地 在厂门附近及其它预留空地修建草坪 花坛 在道路交界中心处设一花坛用于车辆回转 同时美化环境 净化空气和 降噪音隔臭的作用 绿带 在生活区与构筑物区之间的带状空地进行绿化 行道树 在道路两旁种植常绿树木 平面图的布置见设计图 整个设计面积为 95m 长 70m 宽 3 4 高程布置高程布置 污水处理站污水处理高程布置的主要任务是 确定各构筑物和泵房的标高 确 定处理构筑物之间连接管 渠 的尺寸及其标高 通过计算确定各部位的水面标高 从 而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅的流动 保证污水处理厂的正常运行 高程布置的一般原则 1 为了保证污水在各构筑物之间能够顺利自流 必须精确计算构筑物之间的 水头损失 包括沿程水损和局部水损 2 水力计算时 应选择距离最长 损失最大的流程 并按最大流量计算 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 19 页 共 47 页19 3 污水厂的出水管渠高程 须不受水体洪水顶托 并能自行流出 4 污水厂的高程应考虑土方平衡 并且有利排水 充分利用地形地势及城市 排水系统 使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物 排出厂 外 5 协调好高程布置与平面布置的关系 做到既减少占地 又利于污水 污泥 输送 并有利于减少工程投资和运行成本 6 做好污水高程布置与污泥高程布置的配合 尽量同时减少两者的提升次数 和高度 7 协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计 既便于正常排放 又有 利于检修排空 各构筑物高程见表 4 工程概算与成本分析工程概算与成本分析 4 1 工程概况工程概况 该污水处理厂工程总规模为1100m3 d 本工程投资估算根据相似工程资料进行编 制 编制范围包括污水处理厂内工程 厂内污水管线及污水提升泵站等 投资范围包 括建设规模内的建筑安装工程费 设备购置费 厂区土方平整 厂内配套管网 工程 建设其他费用 基本预备费 建设期贷款利息及铺底流动资金 4 2 编制依据编制依据 依据 某省市政工程费用定额 标准 及 某省市政工程费用定额的补充规定 中工业排放工程费率 土石方工程计取地区材料基价系数 按 某省市政工程费用定 额 中土石方工程费率计算 构筑物材料价格根据市场当时 2011 年 价格 国内设备按厂家出厂价格另加运杂费用 引进设备按岸价另加国内运杂费用 4 3 投资概算投资概算 4 3 1 投资说明 根据设计手册第 10 分册 技术经济 中关于污水厂处理构筑物投资估算指标的相 关规定 污水厂水处理构筑物及附属构筑物按照如下指标计算 工程建设规模污水厂 处理规模 1100m3 d 污水厂占地面积 6650m2 投资范围包括建设规模内的建筑安装工 程费 设备购置费 配套管网 工程建设其他费用 基本预备费 4 3 2成本费用计算 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 20 页 共 47 页20 1土建部分 土建部分投资估算 单位 万元 土建部分投资估算 单位 万元 序号名 称规 格 型 号单位数量估算 1 筛网钢筋混凝土结构 2 5m 0 3m 0 6m座 10 6 2 集水井钢筋混凝土结构 13m 7 0m 5 0m座 113 5 3 一级泵房地上式砖混结构 6m 4m 4 5m座 16 1 4 气浮池钢筋混凝土结构 9 0m 2 6m 3m座 13 8 5 调节沉淀池钢筋混凝土结构 14m 7 0m 8 3m座 115 6 6 UASB 反应器钢筋混凝土结构 8 0m 9 0m座 667 2 7 预曝沉淀池钢筋混凝土结构 13m 8 5m 6 0m座 17 6 8 SBR 反应器钢筋混凝土结构 12 6m 6 3 5 5m座 441 3 9 集泥井钢筋混凝土结构 4 0m 4 3m座 12 35 10 污泥浓缩池钢筋混凝土结构 7 5m 7 5m 5 5m座 210 9 11 污泥脱水间砖混结构 12 0m 9 0m 5 0m间 13 6 12 鼓风机房砖混结构 12 5m 6m 6 5m间 13 1 13 二级泵房地下为钢混结构 地上为砖混结构座 114 7 14 综合楼砖混结构 建筑面积 160m2座 18 75 15 辅助车间砖混结构 建筑面积 40m2 间 22 9 16 设备基础 2 1 17 道路与草坪 4 5 18 合计 208 6 2 设备部分 表表 4 84 8 设备部分投资估算 单位 万元 设备部分投资估算 单位 万元 序号名称规格型号单位数量估算备注 1 一级提升泵100ZZB 15 型污水泵台 21 30 用 1 备 2 空压机z 0 025 6 型空压机台 20 9 用 1 备 3 溶气罐TR 3 型压力溶气罐台 19 3 4 清水泵 CK32 13L 台 10 13 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 21 页 共 47 页21 5 溶气释放器TV I 型溶气释放器台 14 6 6 刮渣机TQ 1 型桥式刮渣机台 13 8 7 减压释放阀个 10 65 8 二级提升泵80WG 型污水泵台 32 25 2 用 1 备 9 鼓风机TSD 150 鼓风机套 310 2 2 用 1 备 10 污泥提升泵150QW100 15 11 潜污泵台 20 92 1 用 1 备 11 带式压滤机 DYQ 2000 套 15 30 12 自控液位机LZB 65 LZB100套 20 80 13 转子转子流量计 LZB 100 套 20 30 14 空气流量计 LZB 100 套 10 15 15 加药系统药剂泵 流量计等套 24 00 16 曝气装置SX 型曝气器 曝气管套 55 3 17 沼气柜台 12 86 18 水封罐台 10 24 19 螺杆泵 GFN65 2A 台 10 56 20 阀与管道 15 0 21 运输费 2 06 取设备费 3 22 安装费 6 86 取设备费 10 23 合计 77 48 3 工程直接投资 土建费用 设备费 208 6 77 48 286 08 万元 4 其它部分费用 工程设计费 286 08 1 5 4 3 万元 工程调试费 286 08 1 5 4 3 万元 不可预见费 286 08 5 14 3 万元 管理费 286 08 3 8 6 万元 税金 286 08 0 5 1 43 万元 小计 32 93 万元 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 22 页 共 47 页22 5 工程总造价 直接费用 间接费用 1 035 286 08 32 93 1 035 330 18 万元 4 4 工程效益分析 4 4 1 经济效益 本废水处理工程总投资 330 18 万元 处理水量为 1520m3 d 在运行过程中每吨废 水提取蛋白饲料 5 0kg 每年可以提取蛋白饲料 2736t UASB 处理过程中每年的沼气 产量 201 万 m3 工程运行成本及运行效益见下表 本废水处理工程运行费用为 166 45 万元 a 运行效益为 428 8 万元 a 去除运行成本每年可以获得万元的经济效益 262 35 万元 a 全年运行 350 天 表表 运行效益运行效益 项目数量单价金额 万元 a 工资费12 人1200 元 月 17 28 电费 92kW 0 76 元 kW h 58 73 药剂费1735 元 d 60 73 维修费总投资 2 6 6 折旧费总投资 7 23 11 运行成本合计 166 45 蛋白饲料 2736t a 1200 元 t 328 3 沼气201 万 m3 a0 5 元 m3 100 5 运行效益合计 428 8 4 4 2 社会效益分析 随着经济的发展 污染治理成为企业的一项重要责任 该味精厂淀粉工艺废水通 过此方案的处理 其对环境的污染削减到最低程度 作到了以废治废 执行了国家的 环保法规 对保护当地水环境尽到了应承担的义务 必将得到当地环保部门和周围群 众的认可 5 厂区概况 5 15 1 厂区污水厂区污水 厂区内的污水经过处理站的处理后达标 可以直接排放 厂区内的污水经过处理站的处理后达标 可以直接排放 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 23 页 共 47 页23 5 25 2 噪声噪声 污水厂内产生噪声的主要来源是泵房 设计时采用减振隔音等措施加以解决 车 间内值班室的门窗应采用双层窗 以达到隔音减噪的目的 同时 提升泵房远离厂前 区 使得厂前区不受噪音污染 厂区噪声主要通过绿化来实现降噪 5 35 3 固体废弃物固体废弃物 厂区内格栅 调节池 UASB 反应器 曝气沉淀池 SBR 反应器及污泥脱水机房 均有废弃物产生 在设计时将这几部分废弃物分别进行处置 然后统一外运 因而避 免了对厂区环境卫生污染 同时在设计及运行管理中尽量做到废弃物直接进入废弃物 箱或直接装车外运 避免造成废弃物落地后的二次污染 污泥外运时采用半封闭式自 卸车 送到市内指定区域进行处置 5 45 4 安全生产和消防设施安全生产和消防设施 1 安全生产 在污水处理厂运转之前 须对操作人员 管理人员进行安全教育 制定必要的安 全操作规程和管理制度 除此之外 还需考虑如下措施 1 各处理构筑物走道和临空天桥均设置保护拦杆 且采用不锈钢制作 其走道 宽度 栏杆高度和强度均符合国家劳动保护规定 2 在产生有毒气体的工段 设置报警仪和通风系统 并配备防毒面具 3 厂内配置救生衣 救生圈 安全带 安全帽等劳动防护用品 4 厂区管道 闸阀均须考虑阀门井或采用操作杆接至地面 以便操作 5 水泵 电机等易产生噪声的设备 设置隔振垫 减少噪声 同时 将管理用 房与机房分开 并采取有效的隔声措施 6 机械设备的危险部分必须安装防护装置 2 消防设施 1 厂区设置消防系统 由消防水泵和室外消火栓组成 采用低压给水系统 最 不利点的消火栓水压不低于 10m 消防按同一时间内发生火灾 1 次考虑 室外消火栓 用水量为 15L s 2 主要建筑物每层设室内消火栓 及消防通道 仪表控制室设有自动喷水灭火 装置 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 24 页 共 47 页24 3 变配电所内设置干粉灭火器 5 55 5 经营管理经营管理 1 建立健全完备的生产管理机构 由污水处理厂负责污水厂的运营和管理 2 组织操作人员上岗前的专业技术培训 3 聘请有经验的专业技术人员负责厂内的技术管理工作 4 建立健全包括岗位责任制和安全操作规程在内的工厂管理规章制度 5 对职工进行定期考核实行奖惩制度 6 组织专业技术人员提前进岗 参与施工安装 调试验收的全过程 5 65 6 人员编制人员编制 人员编制表人员编制表 人员类别总人员 人 备注 一 操作工人 1 直接操作工人 2 其它操作工人 二 管理与工程技术人员 1 管理人员 2 技术人员 三 其它人员 总 计 6 6 结论及存在问题与建议结论及存在问题与建议 综上所述 采用气浮 UASB SBR 工艺合理 技术成熟 管理方便 在处理水质稳 定达标排放的同时 能够得到饲料和沼气 具有显著的经济效益 实现了环境效益和 经济效益的统一 对规划区内的生产废水进行集中处理 避免废水对周围水环境的严 重污染 以较低的投入 可以收到良好效果 是一种合理 可靠的废水处理方案 在 对两套方案进行比较时 我们可以看到在此工程中气浮 UASB SBR 工艺从经济和技术 上都占有优势 非常适合该废水的处理 通过对方案的比较 对工程做出系统的规划 为企业节省投资 对企业和社会都 有巨大的经济和环境效益 本工程设计只是初步设计方案 采用的方案比较法 可以针对废水的特点做出适 当的选择 然后再做出具体设计 7 7 参考文献参考文献 1 污水处理工程毕业设计设计任务书 河海大学环境工程专业毕业设计 某味精厂淀粉 1100m3 d 废水处理工程设计 第 25 页 共 47 页25 2 建筑制图标准汇编 中国建筑工业出版社 1996 3 污水综合排放标准 GB8978 1996 二级排放标准 4 市外排放设计规范 1997 年修订 GBJ14 87 5 建筑给水排水设计规范 GBJ15 88 6 淀粉工业水污染物排放标准编制说明 7 水质工程学 李圭白主编 中国建筑工业出版社 2005 8 环保设备设计与应用 罗辉主编 高等教育出版社 1997 9 污水处理工艺技术手册 2005 10 污水处理厂工艺设计手册 北京化学工业出版社 2003 11 有机废水生物处理技术及工程设计 买文宁 刑传宏 徐洪斌编 化 学工业出版社 2005 12 给水排水设计手册 1 11 册 第二篇第二篇 设计计算书设计计算书 1 1 设计资料设计资料 1 11 1 设计题目及任务设计题目及任务 某味精厂 1100 万 m3 d 污水处理工程设计 要求出水水质达到 污水综合排放标 准 GB8978 1996 二级排放标准 根据当地环保工作的需要和建设项目规定 具体 内容有 1 污水处理工艺设计 2 污水处理构筑物设计 3