某肉制品有限公司污水处理厂工艺设计

某肉制品有限公司污水处理厂工艺设计某肉制品有限公司污水处理厂工艺设计 中文摘要 中文摘要 在各种食品加工工业污水中 肉类加工排放的污染物占中排放量的第一位 肉类 加工污水主要来自圈栏冲洗 牲畜的淋洗 屠宰 煺毛 解体 佟修 副食品加工 洗油 油脂加工等 此外 还有来自车间卫生设备 洗衣房等设施的生活污水和冷冻机方的冷却水 其中生产过成产生的富含有机物的废水其污染负荷很高 因此 对该肉制工业废水处理主要 采用厌氧处理与好氧处理相结合的方法 根据设计进水 出水的水质指标分析 考虑到污水负荷高 工艺先进可靠 流程简单 易于管理 操作灵活的原则 选定了如下工艺流程 对于肉制厂污水其处理过程分为一级处 理 二级处理 一级处理 格栅 调节池 隔油沉淀池 二级处理 生物厌氧接触法 辐流式沉淀池 生物接触氧化池 该工艺的最大优点是 废水通过一级预处理阶段去处大部分无机颗粒 悬浮物 油脂和 色度 引进二级生物处理更好的去处有机污物及难于用物理化学法处理掉的各种污染物 污泥处理过程主要通过污泥的浓缩 脱水等工序 利用适当的技术措施 为污泥提供出 路 最终将污泥部分或全部外运与利用 关键词 关键词 工业废水 废水处理 一级处理 二级处理 去除率 目录目录 1 设计任务书 设计任务书 1 1 1 设计题目 1 1 2 设计资料 1 1 3 设计内容及要求 1 1 4 推荐参考文献 1 2 工艺流程选择 工艺流程选择 2 2 1 废水来源 2 2 2 水质特征 2 2 3 废水处理工艺选择 2 2 4 工艺设备简介 4 3 设计计算书 设计计算书 6 3 1 格栅的计算 6 3 1 1 粗格栅 6 3 1 2 细格栅 6 3 2 隔油沉淀池计算 7 3 3 调节池的计算 8 3 4 厌氧接触反应器 8 3 4 1 消化池 8 3 4 2 沉淀池 9 3 5 生物接触氧化池 9 3 6 接触沉淀池 11 3 7 污泥部分的计算 11 3 7 1 集泥井 11 3 7 2 污泥重力浓缩池 12 4 污水厂平面布置图与构筑物图 污水厂平面布置图与构筑物图 13 参考文献参考文献 13 总结总结 13 谢辞谢辞 14 1 设计任务书 设计任务书 1 1 设计题目设计题目 某肉制品有限公司污水处理厂工艺设计 1 2 设计资料设计资料 1 设计水量 14000 m3 d 2 水质 设计的进水水质设计的进水水质 mg L pH 除外除外 项目pHNH3 NSSCODcrBOD5色度 进水6 1030 90200 8002000 2500900 1200800 250 3 处理要求 设计的出水水质设计的出水水质 mg L pH 除外除外 项目pHNH3 NSSCODcrBOD5色度 出水6 0 8 5 15 70 80 304 符合要求 8 污泥部分需要的总容积 V m3 V max01 0 2400100 1000 100 Qcc T p 583 5 24 500500 0 3 100 1000 1000 10098 2 196 m3 9 每格污泥所需容积 196 98 2 V V n m3 10 污泥斗容积 V1 m3 1 V 41212 1 3 hfff f 4 60 6 tan60 2 h 4 68m 则 22 1 1 4 68 6 60 6 0 660 6 3 V 62 3 m3 11 污泥斗以上梯形部分污泥容积 V2 m3 12 24 2 ll Vh b 4 270 36 0 010 213h l1 27 0 3 0 5 27 8m l2 6m 2 27 86 0 213 621 6 2 V m3 12 污泥斗和梯形部分污泥容积 1 V 2 V 62 3 21 6 83 9 m3 每池设 3 个污泥斗 83 9 3 167 8 98 m3 够放 2d 的污泥 13 池子总高度 设缓冲层高度 h3 0 5m H h1 h2 h3 h4 0 3 3 0 5 0 213 4 68 8 693m 3 3 调节池的计算调节池的计算 1 设计参数 由于本设计中水质浮动不是很大 因此水力停留时间取 8h 有效水深 4 5m 超高 0 3m 最低水深 1 0m 2 工艺尺寸 1 池容V Q HRT 583 3 m3 h 8h 3500 m3 2 H h1 h2 h3 4 5 0 3 1 5 8m 3 A V H 3500 5 8 603 5m2 根据面积取长 30 2m 宽 20m 3 4 厌氧接触反应器厌氧接触反应器 污水厌氧接触反应器由三个部分组成 混合接触池 消化池 沉淀池和真空脱气器 3 4 1 消化池消化池 1 设计参数 消化时间 t 1d 消化池数 2 座 2 工艺尺寸 1 反应区总容积 V m3 V Q t 14000 m3 d 1d 14000 m3 则单池容积 V0 V 2 7000 m3 2 消化池尺寸 采用圆柱形消化池 柱体直径 D 取 27m 集气罩直径 d1取 3m 池底下椎体直径 d2 取 3m 集气罩高度 h1取 1 5m 上椎体高度 h2取 2m 消化池柱体高度 h3取 13m 7000 m3 6 总产气量 G 0 4 14000 2 25 0 75 9450 m3 3 4 2 沉淀池沉淀池 本次设计采用辐流式沉淀池 1 设计参数 表面负荷 1 5 m3 m2 h 沉淀时间 2h 中心进水管 下部管内流速v1 1 2 m s 上部管内流速v2 1 0m s 出管流速v3 0 8m s 数量 2 座 2 工艺尺寸 1 沉淀部分水面面积 F m2 n 取 2 583 5 2 1 5 Q F nq q 1 5 2 h q t 22 5 111 22 3 h Vrrrr 512 tanhrr 22 4 2 3 h VRRrr hV8 98100 10001000 100 3 03 05003 0500 14000 3 5 生物接触氧化池 设计数据 Q 120m3 h 进水 COD 500mg L 进水 BOD 105mg L 氧化池为顺流式 底部进水 进气 上部出水 1 接触氧化池尺寸 COD 去除率 E1 85 BOD 去除率 1 E 90 有效容积 V 1 0 E N QS V 9 0 5 1 105 0 14000 882 m3 式中 S 0 进水 BOD 浓度 g l NV 有机负荷率 取 1 5kgBOD m3 d 反应池总面积 A 294 3 882 H V m2 式中 H 填料层高度 一般采用 3 0m 接触氧化池 4 座 每池 8 格 单池面积 f 5 73 4 294 N A m2 池单格面积 a 2 9 8 5 73 n f m2 池平面尺寸 单格尺寸长取 5m 格宽84 1 5 2 9 m 单格尺寸 5m 1 84m 池深 H0 H h1 h2 m 1 h3 h4 3 0 5 0 4 0 25 1 0 5 2 式中 h1 超高 取 0 5m h2 填料层上水深 取 0 4m h3 上下填料层间距 取 0 25m m 填料层数 2 层 h4 填料至底部高度 取 1 0m 停留时间 t 5 1 14000 24882 Q V h 2 供气系统 采用在填料下直接曝气方式 曝气充氧的扩散装置采用多孔管 管设在距 池底 0 7m 处 孔径取 5 0mm 孔在管的两侧交错排列 接触氧化池 需氧量 Oa AQ S0 Se bXV 式中 a 去除每 1kgCOD 的需氧量 kgO2 kgCOD a 0 75kgO2 kgCOD S0 Se 进出水 BOD 浓度 kg m3 Q 进水量 m3 d b 微生物自身氧化系数 kgO2 kgMLSS b 0 12kgO2 kgMLSS X MLSS 浓度 kg m3 V 池容积 m3 Oa 0 75 14000 0 105 0 0105 0 12 4 882 1415 61kg d 58 98kg h 查的水中溶解氧饱和度分别为 Cs 20 9 17mg l Cs 30 7 63mg l 气出口处的绝对压力 Pb 为 Pb 1 103 105 9 8 4 4 103 1 444 105 Pa 氧转移率 E 为 10 则空气离开曝气池时氧的百分比为 QT 100 1 2179 1 21 E E 19 3 温度为 20 时 一氧池中的溶解氧饱和度为 9 17L 池中的平均溶解氧饱和度为 7 63L 温度为 20 时 脱氧清水的充氧量为 Ro 20 30 20 024 1 T Ls st CC CR 6 109 263 7 0 19 0 024 1 8 0 17 9 98 58 2030 kg h 氧转移折算系数 一般 0 8 0 85 取 0 8 氧溶解折算系数 一般 0 9 0 97 取 0 9 密度 1 0kg L CL 废水中实际溶解氧浓度 mg L 一般为 2mg L Rt 需氧量 Oa 58 98kg h 供气量为 8 3652 1 03 0 6 109 3 0 0 E R Qa m3 h 每池所需空气量 2 913 4 8 3652 4 1 a a Q Q m3 h 每单元格所需空气量 2 114 8 2 913 8 1 1 a ia Q Q m3 h 每格有 4 根支管 管长 5m 管中心间距 1m 孔距 50mm 每根管有出气孔 100 个 每根支管所需空气量 5 28 4 2 114 1 1 n Q q ia a m3 h 孔口空气流速 0 4 100005 0 14 3 3600 5 284 14 3 3600 4 22 1 1 nd q v a m s 各反应池充气管管径 接触氧化池 Q 913 21m3 h 28 53m3 h 设空气干管流速 V 10m s 支管流速 5m s 则 干管直径 1797 0 1014 3 3600 2 9134 14 3 3600 4 22 1 1 m V Q D a 取 180mm 校核 97 9 18 0 14 3 3600 2 9134 14 3 3600 4 22 1 1 D Q V a m s 支管直径 0449 0 514 33600 5 284 14 3 3600 4 22 1 1 v q d a m 取 45mm 校核 98 4 045 0 14 3 3600 5 284 14 3 3600 4 22 1 1 d q v a m s 综上 接触氧化池 干管 D1 180mm 流速 V 9 97m s 支管 d1 45mm 流速 v 4 98m s 3 布水系统 采用导流廊道 设进水流速 0 2m s 进水管径 D 150mm 导流廊尺寸 每单格各有一导流廊道 沿单格的长边 长 5m 宽 0 6m 导流墙高 4 7m 距池底 0 5m 4 出水系统 出水采用过水孔 与导流廊道相对在另一长边 设出口流速 vb 0 2m s 过水孔所需面积 s 20 0 2 0 3600 4 24 14000 2 m vb Qi 充满度为 0 6 则 34 0 6 0 20 0 6 0 2 m S S 过水孔尺寸 每单格有过水孔 3 个 孔中心间距 1 2m 孔宽 0 2m 孔高56 0 3 2 0 34 0 bn S h 取 0 60m 过水孔尺寸 0 2m 0 60m 水流方式 水从过水孔流入下一单格的导流廊道 整个反应池呈推流式 如图 3 中箭 头方向 引流渠 格 4 与格 5 间有引流渠 渠有效深度 0 05m 实际渠深 H 0 05 0 25 0 05 0 35 m 渠长 10 2m 从格 4 外侧第一孔到格 5 外侧最后一孔 如图 3 所示 具体结构尺寸 10 2m 0 3m 0 35m 出水渠 格 8 过水孔外侧有出水渠 渠宽 0 4m 设流速 0 2m s 则有效水 深 1 0 4 02 03600 30 m vb Qi h 则实际槽深 0 1 0 5 0 6 m 槽坡度为 0 01 长 5m 具体结构尺寸 5m 0 4m 0 6m 5 其它 接触氧化池 加上导流廊道 引流渠 出水渠等构筑部分 单座反应池的实际尺寸 21m 12m 5 2m 钢筋混凝土结构 每池配曝气系统 半软性材料及支架一套 3 6 接触沉淀池接触沉淀池 1 接触沉淀池表面积 A 沉淀池表面水力负荷 N 选取 5 5m3 m2 h 有效水 深为 2m 滤料选用炉渣 滤料层高 0 5m 沉淀池面积 2 04 53 5 5242 14000 2 m N Q A q 2 校核水力停留时间 水里停留时间 t min84 21364 0 14000 24203 5322 2 h Q hA 符合规程要求 3 接触沉淀池尺寸 沉淀池宽取 4m 池长m B A L 3 13 4 04 53 沉淀池超高 h 取 0 5m 有效水深取 2m 泥斗斜壁设计与水平面倾角为 清水层选 取 0 4m 滤料层 0 5m 均包括在有效水深内 缓冲层 0 5m 包入泥斗中 泥斗下底边长 0 2m 泥斗高 mh3 360tan 2 2 0 2 4 3 沉淀池高 H h1 h2 h3 0 5 2 3 3 5 8m 沉淀池尺寸 L B H 13 3m 4m 5 8m 4 污泥量 污泥产率以 Y 0 4kgDSkgBOD5 计 含水率 97 则干泥量用下 式计算 WDS YQ S0 Se X0 Xh Xe Q 式中 WDS 污泥干重 kgd Y 活性污泥产率 kgDSBOD5 Q 污水量 m3d S0 进水 BOD5 值 kgm3 Se 出水 BOD5 值 kgm3 X0 进水总 SS 浓度值 kgm3 取 300mgL Xh 进水中 SS 活性部分量 kgm3 X e 出水 SS 浓度值 kgm3 设该污水 SS 中 70 可为生物降解活性物质 污泥干重 WDS 0 4 14000 0 105 0 0105 0 3 0 7 0 3 0 09 14000 529 3 kg d 污泥体积 13 64 17 03 01000 3 529 971 dm W Q DS S 5 校核泥斗容积 泥斗容积计算公式 3 1 AAAAhVS VS 泥斗容积 m3 h 泥斗高 m A 泥斗伤口面积 m2 A 泥斗下口面积 m2 沉淀池泥斗容积 8 52 04 0 04 5304 0 04 53 3 3 3 1 S V 6 接触沉淀池进出水设计 进水导流槽宽 0 8m 导流墙下缘至滤料的面距离 为 1 1m 出水集水槽进水负荷采用 1 2L s m 集水槽总长 5 67 2 16 3242 14000 2 m q Q Lj 集水槽条数 35 2 3 132 5 67 2 L L n j 条 7 接触沉淀池需气量计算 接触沉淀池冲洗强度采用 30m3 m2 h 冲洗 时间 15min 工作周期 24h 沉淀池需气量 9 159003 5330q AQ 气气 m3 h 26 5 m3 min 8 反冲洗气管设计 反冲洗气管设计同样采用穿孔钢管 滤速设计同接触 氧化池计算干管 支干管管径 DN250 150mm 小支管管径 DN40mm 支管布置间距 25cm 支管上小孔孔径 5mm 小孔孔径 5mm 小孔间距 10cm 小孔向下 45 开孔 交错分布 3 7 污泥部分的计算污泥部分的计算 总污泥量的计算 1 初沉池 Q1 245m3 d 污泥含水率 98 2 竖流式沉淀池 污泥量 Q2 73 5m3 d 污泥含水率 98 3 生物接触氧化池 污泥量 Q3 17 64m3 d 污泥含水率 97 总污泥量 Q 245 73 5 17 64 336 14m3 d 3 7 1 集泥井集泥井 设停留时间 HRT 8h 总泥量 356m3 d 采用圆形池子 池子有效体积为 V Q HRT 24 336 14 8 24 112 1 m3 有效水深取 5m 则池面积 A 22 5m2 集泥井的直径 D 34 5 4 A 取直径 D 5 5m 则实际面积 A 23 8 m2 取 A 24 m2 水面超高 0 3m 则实际高度为 5 3m 3 7 2 污泥重力浓缩池污泥重力浓缩池 取固体负荷 固体通量 M 一般为 10 35kg m3 d 取 M 25kg m3 d 浓缩时间 T 24h 设计污泥量 Q 357m3 d 浓缩后 污泥含水率 96 则浓缩后污泥体积 3 2 1 7 163 961 991 64 17 961 981 5 73 961 981 245 1 1 m P PQ V w P1 浓缩前的含水量 P2 浓缩后的含水量 根据要求 浓缩池的设计横断面面积应该满足 A Qc M W1 245 1000 1 98 4900kg d W2 73 5 1000 1 98 1470kg d W3 17 64 1000 1 99 176 4kg d 那么 Qc W1 W2 W3 4900 1470 176 4 6546 4kg d 272 8kg h 1 直径 D A Qc M 6750 8 25 261 9 m2 取 2 座 则 A1 131 m2 D 4 1A 12 9m 取 D 13m 则实际面积 A1 133 m2 2 高度 停留时间 取 HRT 24h Qn Q n 336 14 2 168 07 m3 d h2 HRT Q 24 A 24 168 07 24 133 1 264m 有效高度 h2取 1 5m 超高 h1 0 5m h 缓冲层高度 h3 0 5m 池壁高 H h1 h2 h3 0 5 1 5 0 5 2 5m 3 污泥斗 采用圆台体污泥斗设下底半径取 2m 上底半径取 3 5m 高取 4m V1 h R2 Rr r2 3 3 14 4 22 2 3 5 3 52 3 97 34 m3 r 下底半径 R 上底半径 h 高 两座浓缩池的污泥斗容积 V 194 68m3 大于污泥浓缩后的体积 169m3 故符合要求 4 污水厂平面布置图与构筑物图 污水厂平面布置图与构筑物图 附后 参考文献参考文献 1 高廷耀 顾国维 水污染控制工程下册 第三版 北京 高等教育出版社 2007 7 2 曾科等 污水处理厂设计与运行 北京 化学工业出版社 2001 3 赵庆良等 特种废水处理技术 哈尔滨 哈尔滨工业出版社 2003 10 4 沈耀良 王宝贞