浙江某食品有限公司2000td大豆制油废水处理工程设计(毕业设计)

浙浙 江江 某某 食食 品品 有有 限限 公公 司司 大大 豆豆 制制 油油 废废 水水 处处 理理 工工 程程 设设 计计 学生姓名： 班级 ： 层次： 本 科 所在院、专业： 水利与环境工程学院 环境工程专业 指导教师： 职 称： 长 春 工 程 学 院 i 目 录 前 言 . 1 设计说明书 . 2 1 设计概述 . 2 总体设计 . 2 污水处理厂的总平面布置 . 3 污水处理厂的高程布置 . 4 2 设计内容 . 4 隔油调节池 . 4 高效气浮系统 . 4 水解酸化池 . 4 . 5 氧器 . 5 曝气生物滤池 . 6 加氯间 . 6 污泥浓缩池 . 6 集泥井 . 7 污泥脱水间 . 7 设计计算书 . 8 1 隔油调节池 . 8 隔油池总容积 W . 8 隔油池的过水断面 . 8 隔油池格间数 n . 8 隔油池的有效长度 L . 8 隔油池建筑高度 H . 8 2 高效气浮系统 . 9 容器方式的选择 . 9 空气饱和设备的选择 . 9 溶气水的减压设备 . 9 气浮池 . 10 3 水解酸化池 . 14 池体设计 . 14 反应池各部分尺寸 . 14 出水系统设计 . 14 产泥量计算 . 15 排泥系统设计 . 16 4 . 16 选定参数 . 17 运行周期及时间的确定 . 17 设计计算 . 17 排水口高度和排出装置 . 19 产泥量及排泥量 . 19 排泥系统 . 20 需氧量及曝气系统设计计算 . 20 5 氧器 . 24 有效容积 . 24 应器 的几何尺寸 . 24 应器的循环量 . 25 应器第一反应室的气液固分离 . 26 应器进水 配水系统的设计 . 29 出水系统的设计 . 30 排泥系统的设计 . 30 6 曝气生物滤池 . 33 曝气生物滤池容积计算 . 33 供气量计算与供气系统的设计 . 34 反冲洗系统 . 38 曝气生物滤池污泥产量 . 40 泵房 . 40 配水系统设计 . 40 7 污泥处理系统 . 41 产泥量 . 41 污泥处理方式 . 41 集泥井计算 . 41 污泥浓缩池 . 42 污泥脱水系统设计 . 44 8 鼓风机房 . 44 供风量 . 44 鼓风机的选择 . 44 鼓风机房布置 . 44 9 事故池 . 45 10 加滤间 . 45 加滤量的计算 . 45 滤库的计算 . 45 11 高程布置 . 45 参考文献 . 47 谢 辞 . 48 1 前 言 当今水环境的有机污染是一个全球性的问题。 20 世纪特别是 20 世纪 50 年代以来，化学工业等新型工业的发展，使人工合成有机物的种类和数量与日俱增。目前，已知的有机物种类约 700多万种，并仍以每年数以千计的速度在增长。全球合成有机物的总量已经达到 t，这些有机物已经并正在通过各种途径进入环境，引发一系列水体污染，生态环境恶化，威胁人类生存和阻碍相关工业的发展与社会进步，特别是发展中国家尤为严重。人类癌症的发生 80%90%与环境因素有关，而 在已经发现致癌化学物质中， 80%以上为有机物。因此，高浓度有机废水特别是有害有毒的有机废水的治理，已成为现阶段国内外环境保护领域亟待解决的问题，也是一个难题。 对有机废水的研究， 20 世纪 50 年代已经逐步开始，至今已经取得了巨大的成就，进入了地上发展阶段。为此对本毕业设计所设计的浙江一星 食品有限公司所产生的大豆制油废水就应该按照国家和地方的相关规定进行废水处理。 为防止 该公司 所产生的废水污染整个水源的水质，必须对该 公司 所产生的废水进行处理。 2 设计说明书 1 设计概 述 总体设计 工程规模 处理水的水质和水量：该项目主要废水来自于浸出和炼油两个工段，水量 2000m3/d,设计水质 000， 200，动植物油 2000； 80， 9。 水质要求 100， 20， 70，动植物油 10 ， 15 ，6 9。 设计原则 应不同季节不同水温的废水处理，并保证出厂排放水水质达到国家一级排放标准。 动化程度高的处理工艺。 保证处理效果的前提下，通过经济比较，选用修建、维护、运行成本低的工艺，同时将废水站的产物（污水、污泥、沼气）经济利用，降低总体建设费用。 可能少地排放废气、废水、废渣，度考虑一定的安全性，保证在事故情况下将对环境的影响降到最低。 设计依据 理站所在地气象资料。 3 废水处理站工艺选择 原水 隔油调节池 水解酸化池高效气浮系统 厌氧器曝气生物滤池出水 处理站的位置 厂址确定是一个十分重要的问题，它对周围环境卫生、处理厂基建投资及运行管理都有很大影响。选择废水综合处理回用站厂址时，在考虑总体规划的基础上，同时考虑如下原则： （ 1） 废水综合处理站要与啤酒厂位置相接近 。 （ 2） 考虑深度处理厂建设位置的工程地质情况，以节省造价、方便施工。 （ 3） 充分利用地形，随坡顺势建设深度处理厂，尽量节省能源。 （ 4） 厂址选择考虑远期发展的可能，为以后的扩建留有余地。 输水管线 输水管线布置原则 1、按照总体规划，考虑回用水系统近、远期建设的有机结合，留有充分的发展余地。 2、在满足水量、水压的要求下，力求以最短的距离敷设管线，降低造价和经营管理费用。 输水管线管材的选择 结合目前国内管材生产和实际使用情况，可用于输水水管道的主要管材有：钢管、球墨铸铁管、预应 力钢筋混凝土管、钢套筒预应力混凝土管、玻璃钢管等五种管材。 本设计主要用钢管。 污水处理厂的总平面布置 各 处理构筑物的 平面 布置 ， 根据各构筑物及其附属辅助建筑物的功能要求和流程的水力要求，结合厂址地形、地质条件，确定它们在平面图上的位置。在这一 过程 中，应使各构筑物 间 的管 路简短 而便捷，避免迁回曲折，运行时 具有良好的水利条件 ；布置应尽量紧凑，缩短管线，以节约用地，但也必须考虑管 路 敷设的要求，施工时地基的相互影响，以及远期发展的可能性。 污水处理厂 内 管线的布置，主要的是 联接 各处理构筑物的污水 管 、污泥管的布置 应使各处理构筑物或各处理单元能独立运行，当某一处理构筑物或某处理单元因 出现问题而 停止运行时，不影响其他构筑物的正常运行 ； 若构筑物分期施工，则管 路 在布置上也应满足分期施工的要求 以及 4 便于 检查和维修 等。同时 ，处理厂内的道路应合理布置以方便运输；并应 通过 植树绿化 等 改善卫生条件。 污水处理厂内应有完善的雨水管道系统，以免积水而影响处理厂的 正常 运行。 辅助建筑物是污水处理厂不可缺少的组成部分。其建筑面积大小应按具体情况与条件而定。辅助建筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。如鼓风机房应设于曝气池附近以节省管道与 动力；变电所宜设于耗电量大的构筑物附近等。 污水处理厂的高程布置 污水处理厂高程布置的任务是：确定各处理构筑物和泵房等的标高，选定各连接管渠的尺寸并决定其标高。计算决定各部分的水面标高，以使污水能按处理流程在处理构筑物之间 顺 畅地流通 ，保证污水处理厂的正常运行。水流 通 常依靠重力 而 流动，以减少污水处理厂 的 运行费用。 2 设计内容 该工程主要构筑物有：隔油调节池、高效气浮系统、水解酸化池、 、 氧器、曝气生物滤池、鼓风机房、投药间、加氯间、事故池、污泥浓缩池、集泥井、污泥脱水间等。 隔油调节池 采用平流式隔油调节池，可去除原水中的不可溶解的有机物， 以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。 隔油调节池 尺寸为： 长 宽 =8m。本设计根据工程实际情况： 废水停留时间为 油机由钢丝绳或链条牵引，移动速度为 2m/底设有坡向污泥斗的 坡度。 隔油调节池 的设计流量为 h，隔油调节池分为 2 格 ， 建筑高度为 2m。 高效气浮系统 加压溶气气浮系统是目前应用最广泛的一种气浮方法 ， 其主要原理是利用微小气泡附着于悬浮物上使之浮上水面，由 刮渣机从水表面除去。撇除的浮渣进入污泥池，处理水排出系统进入水体。 即空气在加压条件下溶于水中，再使压力降至常压，把溶解的过饱和空气以微气泡的形式释放出来。 高效气浮系统 容 积 40力停留时间 出水采用集水管，集水管采用穿孔管，沿池长布置 。 水解酸化池 水解酸化工艺是常见的强化一级处理工艺，使将厌氧发酵阶段过程控制在水解与产酸阶段。该工艺是在普通一级处理的基础上，通过增加较少的投资采取强化处理措施，能较大程度地提高污染物的去除率，削减总污染负荷，降低去除单位污染物的费用，降低二 级处理的负荷，减少能 。 5 水解池是改进的升流式厌氧污泥床反应器，故不需要密闭的池子，不需要搅拌器，降低了造价。配水方式采用 跳跃式配水，墙壁之间间距 为 2.0 m； 水解酸化池的水力停留时间为 5h，池容 420 解池的设计尺寸为 LBH=12m7m5m。 出水系统采用出水堰出水，以达到出水均匀。 艺也叫 循环 式活性污泥法， 是在 基础上发展的新工艺， 它最根本的特点是 克服 歇进水所造成的不便，使得构筑物 运行简单、方便、和便于操作 ，但需要回流污泥设施。 设计参数为： 设计流量 2000m3/d，时流量 h； 污泥 负荷率 为 d） ， 周期数 2（ 1/d） ；周期长 12h ， 曝气 时间 6h/周期 ， 沉淀时间 3h/周期 ， 进 水时间 2h/周期 ，排水闲置时间 2h/周其； 为实现连续配水和便于配水 选用 4 个 池子 ； 池中水深 5m， 安全高度 池容及单池参数：每个池的容积为 500池面积为 100 曝气 ： 反应时需氧量 为 d ，总供气量 d，每 h。 采用 网状膜型微孔空气扩散 器，该 扩散 器服务面积为 池需 扩散 器数为 200个 ； 每个 扩散器 的配气量为 m3/h； 全厂需曝气器 800 个 。 曝气头装置安装在距池底 0.5 m 处，鼓风机所需压力为 剩余污泥： 剩余污泥从反应池排放，排放时要注意不影响沉淀和 出 水。d。 氧器 氧器是近年来新发展的工艺，是 由 展的新型 工艺， 是将两级的 叠起来的，所以污泥负荷率远远大于 计的关键在于气液固三相分离器的设计 。 设计参数为：设计流量 2000m3/d，时流量 h； 污泥产率系数为 泥量 61总 容积为 150第一反应室 容积 80第二反应室容积 60直径为 4m，高度为 16m， 水力停留时间 2h。 反应器循环量为 48 m3/h，产生的沼气量为 m3/d。 沉淀 区颗粒沉降速度为 s， 沉淀区斜壁倾斜度为 50， 布水系统采用切线进水，配水采用对称布置，布水支管出口距池底 每个出水口服务面积为 2 4池配水面积为 配水管管径为 45保持出水均匀，沉淀区的出水系统采用出水渠，出水渠宽 设 62 个三角堰，排水管管径为 175 6 反应器污泥负荷取 泥产量为 61kg/d， 排泥系统设置 3 个排泥点，均布置在两级三相分离器下三角 以下 孔径为 100沼气的产量为 m3/d，贮气柜直径为 4m，产生的沼气用于发电 .。 曝气生物滤池 本设计相对于原污水中具有较高的 特点，将普通曝气生物滤池改为 N 曝气生物滤池 来降解污水中的 设计 参数为： 设计流量 2000m3/d，时流量 h； 硝化容积负荷取 料 d ） ，总泥量 1.2 m3/d。 曝气生物滤池的容积为 216 深为 6m，平面尺寸为： 66 气： 反应时需氧量 为 h ，总供气量 h， 环形布置曝气器 。 采用 盘式橡胶膜 微孔空气扩散 器，该 扩散 器 供气量 为 2 n个） ，需 扩散 器 的个 数为 100 个 ； 每个扩散器 的配气量为 m3/h。 曝气头装置安装在距池底 0.2 m 处， 鼓风机所需压力为 。 反冲洗：采用气 水联合反冲洗，其顺序为：先单独用气反冲洗，再气 水莲和反冲洗，最后用清水反冲洗。反冲洗空气强度为 15l/（ s，空气反冲洗管径为 80无缝碳钢钢管，反冲洗水强度为 8 l/（ s，水反冲洗管径为 60无缝碳钢钢管。 污泥：污泥从池内排放， 池内 污泥量为 1.2 m3/d。 配水系统为废水比较容易布得均匀，所以配水系统与滤料承托板合建，采用钢制孔板形式。 加氯间 加氯间的平面尺寸为 : 加氯机选用 2 台 加氯机，氯瓶选用 450共 4 只。 本设计中所有消毒均采用计量泵投加液氯消毒方式，液氯消毒效果与水温、 、接触时间、混合程度、污水浊度及所含干扰物质、有效率含量有关。加氯量应根据试验确定， 一 级处理排放时，加氯量为 510； 混合反应时间为 515S。加氯消毒的接触时间应不小于 30理水中游离性余氯量不低于 。液氯的固定储备量按最大用量的 30d 计算。 污泥浓缩池 污泥浓缩的对象是颗粒间的孔隙水。浓缩的目的是在于缩小污泥的体积，以便与后续污泥处理。常用的污泥浓缩池分为竖流式浓缩池和辐流式浓缩 池两种。设计中用浓缩池进行剩余污泥处 7 理，浓缩前污泥含水率 99%，浓缩处理后污泥含水率约为 97%。 本设计中，污泥浓缩采用 两 个竖流式 污泥 浓缩池。浓缩池直径 缩池中有效水深 为6m。浓缩池工作部分高度 为 3.2 m，超高 为 0.5 m ，缓冲层高 为 0.3 m，污泥斗高 为 m， 浓缩池总高度 为 m。进入浓缩池的污泥量为 m3/d；浓缩后的污泥量为 m3/d； 采用重力排泥。 集泥井 集泥井 用来贮存来自 各构筑物 的污泥。由于污泥量不大，本设计中采用 一 座贮 泥池。 集泥井设计进泥量 d，贮泥池的容积 60泥池高度 共设 四 根进泥管， 一 根来自水解酸化池， 一 根来自 ， 一 根来自 应器 ， 一根来自曝气生物滤池 ， 管径均为 50 污泥脱水间 污泥脱水间平面尺寸为： 污水处理站污泥从浓缩池排出时含水率约为 97%左右，体积很大。因此，为了便于综合利用和最终处置，需对污泥作脱水处理，使其含水率降至 60%80%，从而大大缩小污泥的体积。脱水污泥量 77m3/d，合计 15400kg/d。脱水机的选择： 根据工程的实际情况，本设计中污泥脱水设备采用国产卧螺卸料沉降离心机，设备数量为 2 台。设备的相关参数如下： 脱水机的选择 ： 根据工程的实际情况，本设计中污泥脱水设备采用国产卧螺卸料沉降离心机，设备数量为 两台。 设备的相关参数如下： 型号： 转鼓直径（ 430 转鼓转速（ r/ 2100 分离因数： 1062转速（ r/ 2 处理能力（ m3/h）： 8动机功率（ ： 30 机器重量（ 2500 外形尺寸（ 长宽高）： 3260 1725 7 8 设计计算书 1 隔油调节池 本设计中按废水的停留时间计算法计算。 隔油池总容积 W W= 式中 Q 隔油池设计流量 T 废水在隔油内的设计池内的设计停留时间， h；一般在 2h， 取 2h。 W= 170 隔油池的过水断面 c=Q/中 v 废水在隔油池中的水平流速， mm/s,取 2mm/s。 ） = 。 隔油池格间数 n n=Ac/bh 式中 b 隔油池每个格间的宽度， m；由于刮泥刮油机跨度规格的限制，一般为 里取 h 隔油池每个格间的有效水深，取 n= = 2 格。 隔油池的有效长度 L L=t=隔油池建筑高度 H H=h+h h 池水面以上的池壁超高，取 H=9 选用 42 型 机电一体化刮油刮渣机，跨度为 渣速度 s,刮油速度 s。 2 高效气浮系统 本设计中采用加压溶气气浮系统。 容器方式的选择 选择内循环式射流加压溶气方式，本设计中采用的容器水压力为 P=固比 a=2%，选用某给定射流器。动植物油量为 2000mg/l， a=植物油量，则 0m3/h,有资料可知相对应的 作射流泵压力 P1=p+ 选择 10022 量为 30m3/h,扬程为 22m,转速为 1440r/率为 空气饱和设备的选择 该设备的作用是在一定压力条件下将空气溶解于水中以提供废水处理所要求的容气水。 加压泵 用来供给一定压力的水量，温度为 40 。 溶进的空气量 V=中 P 空气所受的绝对压力， 溶解常数，在 40 下， =300000400 l/ 设计空气量应按 25%的过量考虑，即 7200 l/ ，以保证气浮效果，气浮操作中空气的实际用量，可取 （ 1% 5%） Q=（ 1% 5%） 2000=20 100 m3/d,回流水量为 （ 20% 50%） Q=4001000 m3/d。 溶气罐 作用是实施水和空气的充分接触，加速空气的溶解，采用填充式溶气罐，填料采用阶梯 环，从溶气罐顶部进气和进水，填料层厚度取 面负荷取 2000m3/m2d 。 溶气水的减压设备 其作用是将压力容器水减压后迅速将溶于水的空气以及为细小的气泡形势释放出来，要求为气泡的直径在 20 100 减压阀 选用 动型减压阀，尺寸如下： D=15=90=64 10 H=2=181 专用释放器 选用 32 80 型潜水喷流式曝气机，空气量为 22m3/h，适合水深为 1 3m，供氧量为 h。 气浮池 选用回流平流式气浮池，此类形势的优点是池深浅，造价低，构造简单，管理方便。 设计参数 水量 Q=2000m3/d=h=s； 气浮池有效水深 H=宽比取 1： 气浮池表面负荷率取 8 m2h ） ,水力停留时间取 30 接触室下端水流上升流速取 20mm/s，上端水流上升流速取 14mm/s； 分离区水流向下流速（气浮分离速度） mm/s,分离室表面负荷率取 9.0 m2h ） ；溶气罐所需压力 P= 释气量 A A=as； s=中 a=A1/ 6% s 原水带入的优质总量， kg/h； 进水油质浓度， mg/l。 s=2000=h A=0kg/h 气浮池所需空气量 2000 1 5 % 6 0 1 . 2 9 0 0 /24 R a l h 式中 Q 气浮池设计水量， m3/h； R 实验条件下的回流比， %；取 15%； 实验条件下的释气量，取 60l/ 水温校正系数， 11 所需空压机额定气量 3900 1 . 3 0 . 0 1 9 5 / m i 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 式中 安全系 数， 选用 空压机一台，风压 加压溶气所需水量 3900 2 7 . 7 5 /7 3 6 7 3 6 8 0 % 3 . 0 6 0 . 0 1 8m 式中 p 选定的容器压力，取 ； 溶气效率，取 80%； 溶解度系数，在 40下为 用 型水泵 台 则实际回流比 2 0 . 8 1 2 5 %8 3 . 3 3 压力溶气罐 选用 1 座 4 4 2 0 . 8 1 0 . 4 23 . 1 4 1 5 0 式中 I 单位罐截面积的过流能力，对填料罐一般选用 100 200 m2h ） ,选用150 m2h ） 。 选用标准填料罐溶气罐一只。 实际过流密度 3222 0 . 8 1 1 0 6 . 0 4 /0 . 54m m 接触室尺寸 接触室水流上升平流速度 0 1 2 0 1 4 1 7 /2v m m s 12 接触室平面面积208 3 . 3 3 2 0 . 8 1 1 . 7 03 6 0 0 3 6 0 0 0 . 0 1 7 令池宽 m，则接触室长度（即气浮池宽度） 1 . 7 0 0 . 8 52cc ，取 m 接触室出口断面高（堰上水位） 2 1 m接触室气水接触水深 6 0 0 . 0 1 7 1 . 0 2c c cH t v m ，取 触室总水深2 1 . 3 1 . 5 2 . 8 H m 分离室表面积 28 3 . 3 3 2 0 . 8 1 9