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素厂淀粉1100m3/d废水处理工程设计说明书和计算书最初的设计说明书1概要1.1设计任务根据工业园区整体规划和相关资料，进行某味精工厂1100万m3/d污水处理工程的设计。 具体内容如下。1 .污水处理技术设计2 .污水处理构筑物的设计3 .污泥处理构筑物设计。1.2设计依据1.2.1规范标准1、污水处理工程毕业设计责任书2，建筑制图标准汇编，中国建筑工业出版社，19963，污水综合排放标准 (GB 8978-1996 )二级排放标准4，市外排放设计规范年修订(GBJ1487 )5，建筑给水排水设计规范 (gbj 15-88 )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，20052，环保设备设计与应用，罗辉主编，高等教育出版社，19973、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工厂概况这个味素工厂是这个省最大规模的味素工厂，这个工厂位于某郊外地区，以玉米为原料生产味素，这个工厂每天排出的淀粉废水是1100t，废水直接排出，废水处理站在工厂地区的南边，现在是空地，东西长95m，南北长70m，地形几乎其西侧是工厂的围墙，东侧是现有的混凝土路，北侧是工厂区，海拔67.3m。1.4自然条件1.4.1污水水质的特征味精废水具有COD、SO42-、NH3-N浓度高、PH低等特征，同时TP和SS的污染也很显着。 传统淀粉厂排水的主要工程集中在玉米清洗运输、浸泡厂、纤维榨水、浮选浓缩、蛋白过滤等技术上。 其中浮选浓缩工序排水量最大，占总水量的60%70%，CODCr在1200015000mg/L (含浸水)。 目前，各大淀粉厂在排水方面主要集中在浮选浓缩技术和冷凝水上，其他工序几乎可以用水实现封闭循环，工厂使用清水的技术也只有淀粉清洗工序，其他工序使用技术水。 亚硫酸浸渍液一般浓缩在玉米淀粉和植酸中，其CODCr浓度为1500018000mg/L。 但是，由于水循环次数增加，废水中的CODCr、n、p及无机盐有较严重的积累，对传统技术稳定运行产生了许多不利因素，淀粉废水中污染物浓度增加，污染治理变得困难。本项目污水处理特点：污水BOD/COD=0.6，生化性能优异，污水各指标高，富含有机物，同时淀粉废水中含有大量蛋白质。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；最热月的平均气温： 32.50C最冷月的平均气温：-0.520C；年平均降水量： 1034.5mm年主导风向：北北东风。1.4.3工程地质特征1 )地质结构：工厂地质良好，亚砂土、亚粘土、砂砾组成，厚度为4.511m，地基承载能力为1kg/cm22 )地震：没有相关的地震资料，设计地震的震度按8度计算3 )地下水位：相对地板高度-8m4 )最大冻土深度： 0.7m。1.5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年来，随着科学技术的进步和工业的迅速发展，各种工厂陆续建成，大量的污水未经处理被排放到河川湖中，水质被大幅度污染，环境被破坏，影响了人们的生活。 应国家号召，符合当地环保活动的需要和建设项目三项规定，保护我们的环境，使水的水质达到污水综合排放标准 (GB89781996 )的二级排放标准，该厂建立了污水处理设施，以污水处理为标准后再排放1.5.2工程建设的内容1 .污水处理技术设计2 .污水处理构筑物的设计3 .污泥处理构筑物设计。2污水处理厂设计2.1规模和处理程度的决定2.1.1处理规模该淀粉废水排放量为1100m3/d废水处理工程设计规模，废水处理站在工厂南边，现在为空地，东西长95m，南北长70m，地形几乎平坦。 其西侧是工厂的围墙，东侧是现有的混凝土路，北侧是工厂区，海拔67.3m。2.1.2设计水的水质根据任务书，该味之素工厂的供水水质如下表1所示表1污水的入水水质项目值PH值PS/(毫克/升)PPS (毫克/毫升)bo D5 (毫克/毫升)NH3-NPS进水水质4到670001500090006020处理后水质要求达到污水综合排放标准 (GB89781996 )二级排放标准，出水水质和去除率，具体标准如下表所示。表2污水的入水水质和去除率项目值PH值PS/(毫克/升)PPS (毫克/毫升)bo D5 (毫克/毫升)NH3-NPS进水水质4到670001500090006020排放标准6915015030251.0去除率97.86%99%99.67%58.3%5%2.1.3污水处理程度的决定污水处理场的去除率由出水水质的差额决定，根据下式计算2.2污水处理方案的确定2.2.1确定污水处理方案的原则确定污水处理方案的原则a )污水处理必须采用先进的技术设备，保证经济合理、安全、水质好的出水水质，效益高b )污水厂处理构筑物要求合理配置，建设投资少，占地面积少，自动化程度高，科学管理容易，以节能和污水资源化为目标，进行回水设计c )为了确保处理效果，采用成熟可靠的流程和处理结构提高自动化程度，为科学管理创造条件d )提高管理水平，利用保证运行中最佳经济效益的生物气资源，以生物气为燃料。e )查阅相关资料并确定其方案。最佳处理方案具有以下优点：1 .技术合理。 先进成熟，效益高，对水质变化的适应性强，水符合标准，稳定性高，污泥易处理。2 .经济节能。 功耗少，成本低，占地面积少。3 .管理方便。 操作管理方便，自动化程度高，设备可靠。4 .重视环境。 工厂的平面布置与周围环境相协调，注意工厂内的噪音控制和臭气管理，绿化、道路与分期建设相结合。2.2.2工艺计划的选择根据水质状况和同行业废水处理的现状、技术水平，该废水采用厌氧和好氧结合的方法处理，废水先经过气浮处理，去除大部分浮游物，特别是蛋白质，然后经过厌氧处理装置，大幅度降低供水的有机负荷，获得能量甲烷，对水进行好氧处理气浮是以高度分散的微小气泡为载体附着废水中的污染物，使密度比水小浮在水面上，实现固液或液分离的过程。 悬浮过程包括气泡的产生、气泡和粒子(固体或液滴)的附着、悬浮分离等连续的工序。 这是近年来发展的技术，广泛应用于工业废水和生活污水的处理。在众多厌氧工艺中选择上流式厌氧污泥床(USAB )，它自70年代以来获得了不断的改善和发展，在处理高浓度有机废水方面与其他生物处理相比具有以下大优点(1)低成本。 运行中不需要曝气，比好氧过程节省大量电力。 同时产生的甲烷可以作为能量使用。 产生的剩馀污泥少，污泥脱水性好，污泥处理费用下降。(2)反应器负荷高，体积小，占地面积小。(3)运行简单，规模灵活。 无需设置二沉池，规模小灵活，特别有利于分散的点源管理。(4)二次污染少。 但是，其出水浓度仍然很高，需要进行后续的好氧处理。2.2.3污水处理方案的比较(1)根据污水水质水量和最终处理要求的特征，本节有计划地筛选其处理过程，通过比较，将SBR序列批用活性污泥法和生物接触氧化法两种方法进行比较SBR流程分批活性污泥法简称SBR工艺，又称为分批活性污泥法(Sequencing Batch Reactor )，是近年来国内外广泛应用的污水生物处理技术。 SBR技术于1914年开发，之后通过美国Irvine教授等的研究得到改进，1980年在印第安纳州实施，取得了令人满意的效果并广泛普及。 逐次分批式活性污泥法的工艺由以一定的时间顺序间歇运转的反应器组成。 SBR工艺的完整操作过程，即各间歇反应器处理废水时的操作过程包括以下五个阶段。 反应期间沉淀期排水排泥期闲置期间。优点：1 )不需要设置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，不设置二次沉淀池3 )工艺流程简单，建设和运行费用低4 )生化反应推动力大，速度快，效率高，水水质好5 )通过调节运转方式，可以在单一曝气槽内进行脱氮和除磷6 )耐冲击负荷能力强，处理有毒或高浓度有机废水的能力强，特别是非限制曝气时，不易发生污泥膨胀现象，是防止污泥膨胀的最佳技术7 )应用电动阀、液位计、自动定时器及可编程控制器等自控仪表，实现本过程全部自动化的操作和管理8 )如果加深池塘的深度，与相同的BOD、SS负荷的其他方式相比，占地面积小9) SBR法系统本身适用于构筑式的构造方法，有利于废水处理场的扩张和改造。如上所述，SBR法定技术的特征符合现代污水处理要求的简易、高效、节能、灵活、多功能的发展趋势，也符合低建设费用、低运行费用、低操作管理的要求，是一种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从生物滤池和接触曝气氧化池进化的。 活性污泥和生物滤池的优点生物膜法是生物在氧化池内设置填充剂，填充剂埋入废水中，填充剂充满生物膜，在废水和生物膜接触的过程中，水的有机物被微生物吸附、氧化分解，转化成新的生物膜。 从填料脱落的生物膜在沉淀池中流过水后被除去，废水被净化。 具有高容积负荷和适用能力，能更好地排出污水。优点1 )技术方面，使用多种填充剂，形成有利于丝状菌的大量繁殖、呈立体结构的密集生物网，污水通过其中，起到“过滤”的作用，通过提高净化效果的曝气，在池内形成液、固、气三相共存系统，有利于氧的移动，微生物的生存2 )在功能上，生物接触氧化处理技术具有多种净化功能，除了能有效地去除有机污染物外，还能妥善运行脱氮。3 )在运行方面，对冲击负荷有很强的应用能力，在间歇运行条件下也能保持良好的处理效果，操作简单，运行方便，维护管理容易，没有污泥逆流，没有污泥的膨胀现象，滤池苍蝇也不产生的污泥生成量少，污泥粒子大，容易沉淀缺点去除有机物的效率不比活性污泥法高，工程成本也高，设计和运行不合适，填充剂可能堵塞，填充剂劣化，一般需要每46年更换一次。 此外，布水、曝气难以均匀，在局部可能出现死角的同时，大量后生动物也会产生生物膜瞬间大量脱落，影响出水水质。设计方案的比较对象，对象PS过程生物接触氧化池BOD5处理效果太好了太好了COD处理效果太好了太好了SS处理效果太好了太好了脱氮效果太好了一般除磷效果太好了没有二次污染强度没有很小二次沉淀池不要需要管理技术成熟很容易成熟比较简单单位处理成本矮矮前景太好了需要更换密封件综上所述，本次设计在国内外广泛使用，采用了技术相对成熟、运行操作灵活、效果稳定、技术简单、运行费用低、对水质水量变化的适应性强、耐冲击负荷的SBR技术。 SBR工艺处理后，COD去除率达到90%，BOD5去除率达到95%，SS去除率达到70%，同时SBR有良好的脱氮除磷效果，能满足该污水处理后的排放要求。(2)深度工艺计划的确定二次生物处理技术确定后，深度处理技术的选择成为保证本工程出水水质的重要一步。 因此，对于深度处理技术，需要根据确定的标准和原则，从整体优化的角度，结合设计规模、进水水质的特征和出水水质的要求和当地的实际条件和要求，选择实用经济合理的深度处理技术方案，经过全面的技术经济比较，选出最合适的技术方案。 在确定深度处理工艺计划时，计划遵循以下原则：1 )技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质满足设计要求2 )基础设施投资和运营费用低，以尽可能少的投资获得尽可能高的处理效果，运行管理方便，运行灵活，可以根据不同的入水水质和出水水质的要求调整运行方式和工艺参数，最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能力3 )选定的技术和设备先进可靠4 )实现流程工序的自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费。(3)污泥的处理污水处理过程中产生的污泥有机物含量高、不易稳定、容易腐烂，含有寄生虫卵，处理不良会引起二次污染，污泥处理要求：减少有机物，稳定污泥，减少污泥体积，降低污泥后续处理费用，减少污泥有害物质，利用可用于污泥的物质目前，我国污泥浓缩脱水一体设备为了实现国产化，国内建设的许多污水厂采用直接浓缩脱水，有效减少了污泥在污泥贮存池中的滞留时间和磷的排放机会，并因为本污水厂建设规模小、供水水质浓度不高、污泥量少，而采用直接浓缩脱水的污泥处理技术2.2.4设计方案的确定通过分析废水水质水量的状况，采用了“空气浮法