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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 3000m3/d淀粉廢水處理工藝設(shè)計(jì) 摘 要 淀粉廢水設(shè)計(jì)水質(zhì)水量為3000m3/d，COD為7000mg/L ，BOD5為5000 mg/L ，SS為1500—5000 mg/L ，NH3-N為25—35 mg/L，PH值為4—5，溫度為20—25℃。經(jīng)處理后應(yīng)達(dá)到下列出水水質(zhì)：COD≤150mg/L，BOD≤30 mg/L，SS≤150mg/L, NH3-N≤25mg/L，PH為6-9。達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。本工程方案設(shè)計(jì)依據(jù)有關(guān)環(huán)境保護(hù)在污水中的要求，采用UASB-接觸氧化工藝處理淀粉廢水。在詳細(xì)

2、方案比較的基礎(chǔ)上，選擇了如下工藝流程： 經(jīng)設(shè)計(jì)可知COD=99.2%, BOD=99.7%，ηSS=98.8%。 經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，此方案投資總額為347.29萬元，且節(jié)約用地、提高綠化、降低能耗的理念在設(shè)計(jì)中得到充分的實(shí)踐，符合新時(shí)代環(huán)保的要求。 關(guān)鍵詞：淀粉廢水，氣浮，UASB，接觸氧化 ABSTRACT the starch quality and quantity of water are: Q=3000m3/d ，COD=7000mg/L ,BOD=5000 mg/L ,PH=4～5 ,SS=1500～5000 ㎎/l NH3-N=2

3、5～35 mg/L .After disposing of it, the quality of water should attain the following standards: COD≤150mg/L，BOD≤30 mg/L ,SS≤150mg/L，NH3-N≤25～35 mg/L ，Achieving the two standard of (GB8978-1996）of the integrated wasterwater discharge standards. The design of this project is in accordance with requirem

4、ents of the environmental protection in the wastewater. It uses the flotation-UASB-contact oxidation process to deal with the wastewater in starch. Based on comparison of the detailed program, we select the following processes: Starch wastewater→Grids→Regulating pond →Flotation tank→Adjusting sedim

5、entation tank→UASB→Per-offering sedimentation tank →Contact oxidation tank → Secondary sedimentation tank Through designing, we can know that the result of COD is 99.2%,BOD is 99.7%ηSS is 98.8%.After technical and economic analyzing, the investment amount of this project is 3.47 million Yuan. It n

6、ot only gains good economic and social benefits, but also fully puts the ideas of saving land economically, improving virescence and reducing energy consuming into the practice while designing, which is in conformity with new era environmental needs. KEY WORDS: starch wastewater, flotatio

7、n, UASB, contace oxidatio 專心---專注---專業(yè) 目 錄 前 言 我國(guó)生物化工行業(yè)經(jīng)過長(zhǎng)期發(fā)展，已有一定的基礎(chǔ)。特別是改革開放以后，生物化工的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。目前生物化工產(chǎn)品已涉及食品、醫(yī)藥、保健、飼料和有機(jī)酸

8、等幾個(gè)方面。但是，隨著生物化工的發(fā)展，其環(huán)境污染問題也日趨嚴(yán)重，已經(jīng)成為我國(guó)的環(huán)境污染大戶。 食品工業(yè)是以糧食和農(nóng)副產(chǎn)品為主要原料的加工工業(yè)。這類行業(yè)用水量大，廢水排放量也大，尤其以淀粉工業(yè)廢水的排放量占首位。我國(guó)淀粉行業(yè)有600多家企業(yè)。在國(guó)內(nèi)，每生產(chǎn)1m3淀粉就要產(chǎn)生10～20m3廢水，有的甚至更多。廢水中主要含有淀粉、糖類、蛋白質(zhì)、廢酸和廢堿等污染物，隨生產(chǎn)工藝的不同，廢水中的 COD濃度在2000～20000mg/l之間。這些淀粉廢水若不經(jīng)過處理直接排放，其水中所含有的有機(jī)物，進(jìn)入水體后迅速消耗水中的溶解氧，造成水體缺氧而影響魚類和其他水生動(dòng)物的生存，同時(shí)廢水中懸浮物易在厭氧條件下分

9、解產(chǎn)生臭氣，惡化水質(zhì)。 以玉米為原料生產(chǎn)淀粉，生產(chǎn)過程中排放大量淀粉廢水，影響周圍環(huán)境，為適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保工作的需要和工業(yè)項(xiàng)目應(yīng)同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入使用的三同時(shí)原則，也使出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家污水綜合排放二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，故投資興建此配套污水處理設(shè)施。根據(jù)排放的廢水特點(diǎn)及提供的占地面積，本設(shè)計(jì)方案選擇一套高效，穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理的處理工藝，保證廢水達(dá)到國(guó)家污水綜合排放二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)使投資、占地面積、運(yùn)行管理度達(dá)到最佳設(shè)置。 第1章 概 述 1.1淀粉廢水的產(chǎn)生及特點(diǎn) 1.1.1淀粉廢水的產(chǎn)生 淀粉屬于多羥基天然高分子化合物，廣泛存在于植物的根、莖和果實(shí)中，是食品、醫(yī)藥、

10、化工、造紙、紡織等工業(yè)部門的主要原料，我國(guó)又是淀粉大國(guó)。我國(guó)淀粉生產(chǎn)企業(yè)遍布大江南北，淀粉生產(chǎn)的主要原料作物是甘薯類和玉米。淀粉在加工過程中產(chǎn)生大量的高濃度酸性有機(jī)廢水，其含量隨生產(chǎn)的波動(dòng)而時(shí)有變化。由于原料來自農(nóng)村，因此，淀粉生產(chǎn)企業(yè)以鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)居多，不少企業(yè)排放的廢水得不到有效處理，肆意排放，往往是一個(gè)淀粉廠造成周圍排水溝（或塘）臭氣熏天，對(duì)水環(huán)境危害極大，造成嚴(yán)重污染。因此，研究一種快速、高效、低耗的淀粉廢水方法是當(dāng)務(wù)之急。 1.1.2淀粉廢水特性 我國(guó)淀粉作為原料以甘薯類為主，少量以玉米為原料。不論以哪種作為原料，其生產(chǎn)污水性質(zhì)及污染物濃度極為相似。水質(zhì)特征如下所述: (1

11、)輸送和洗凈廢水，由于輸送工段和洗凈工段流出的廢水，含有砂土、馬鈴薯破皮片以及由原料溶出的有機(jī)物，這種廢水懸浮物含量高，BOD5濃度與COD濃度都不高。 (2)生產(chǎn)廢水，即分離廢水，含有大量的水溶性物質(zhì)，此外還含有少量的微細(xì)纖維和淀粉。BOD5、COD濃度都很高，并且水量大，因此，該工段是主要污染的廢水。 (3)生產(chǎn)設(shè)備洗刷廢水，該廢水污染物濃度仍較高。 (4)淀粉渣儲(chǔ)槽廢水，在淀粉生產(chǎn)過程中，作為副產(chǎn)品產(chǎn)生大量的渣滓，長(zhǎng)期積累存在儲(chǔ)槽內(nèi)，會(huì)產(chǎn)生一定量的廢水。這種廢水不產(chǎn)生惡臭但酸度較高。 以玉米為原料生產(chǎn)淀粉，淀粉含量在60﹪-70﹪，剩余30﹪-40﹪的原料成為副產(chǎn)品。玉米淀粉廢水

12、主要來源于浸泡、胚芽分離、纖維洗滌和脫水等工序。隨著淀粉行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，玉米淀粉生產(chǎn)工藝在節(jié)水方面也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。90年代末，噸淀粉用水量還在6-15噸，而近幾年內(nèi)，由于水環(huán)境保護(hù)政策的實(shí)施，淀粉生產(chǎn)廠家在清潔生產(chǎn)方面加大了力度，噸淀粉用水可降至3噸甚至更低 。中國(guó)淀粉工業(yè)協(xié)會(huì)“十五”規(guī)劃建議中，對(duì)淀粉企業(yè)的多項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定，建議玉米淀粉企業(yè)的水耗平均為6.0m3/噸淀粉，平均污水排放量≤5.0m3/噸玉米。玉米淀粉廢水中主要成分為淀粉、糖類、蛋白質(zhì)、纖維素等有機(jī)物質(zhì)，另外含有大量含氮、碳的無機(jī)化合物，是一種不含有毒物質(zhì)的高濃度有機(jī)廢水。玉米淀粉廢水組成一般如下：總糖為0.3﹪-0.

13、7﹪，粗蛋白為2.1﹪，固形物為5﹪-10﹪，粗纖維為2﹪-3﹪，脂肪酸0.1﹪-0.3﹪；其廢水水質(zhì)COD值通常為1000-30000 mg/L BOD值為5000-20000 mg/L SS 值為1500-5000mg/L. 薯類淀粉廢水中可溶性固形物的一般組分：蛋白質(zhì)為33﹪-41﹪，總糖為35﹪，有機(jī)酸4﹪，礦物質(zhì)為20﹪。 1.1.3 淀粉廢水的危害 淀粉廢水若不經(jīng)過處理直接排放，其水中所含有的有機(jī)物，進(jìn)入水體后迅速消耗水中的溶解氧，造成水體缺氧而影響魚類和其他水生動(dòng)物的生存，同時(shí)廢水中懸浮物易在厭氧條件下分解產(chǎn)生臭氣，惡化水質(zhì)。 1.2工程概況 1.2.1水質(zhì)水量資

14、料 設(shè)計(jì)處理的廢水量為3000m3/d。廢水水質(zhì)：COD為7000mg/L ，BOD5為5000 mg/L ，SS為1500—5000 mg/L ，NH3-N為25—35 mg/L，PH值為4—5，溫度為20—25℃。 1.2.2氣象資料 極端最高氣溫：38.5℃ 極端最低氣溫：-12.1℃ 全年平均降水量：1034.5mm 全年主導(dǎo)風(fēng)向：夏季東南風(fēng)，冬季西北風(fēng) 1.2.3工程地質(zhì)資料 1、地質(zhì)構(gòu)造：，廠區(qū)地質(zhì)良好為亞砂土、亞粘土、砂卵石組成，厚度4.5~11m，地基承載能力在1kg/cm2， 2、地震：沒有相關(guān)的地震資料，設(shè)計(jì)地震烈度按8度計(jì)算。 3、地下水位：3

15、.5m 4、最大凍土深度：0.7m 1.2.4排放標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)要求 為了保護(hù)環(huán)境，要求處理后的污水排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)即：（見表1） 表1-1 排放標(biāo)準(zhǔn) 污染物 COD BOD5 SS NH3-N PH 排放濃度 ≤150 mg/L ≤30mg/L ≤150 mg/L ≤25mg/L 6～9 1.3設(shè)計(jì)任務(wù) 1.3.1畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的目的和要求 1、課題：3000m3/d淀粉廢水處理工藝設(shè)計(jì) 2、目的是了解淀粉廢水的工藝流程、污染物產(chǎn)生情況、常用的工業(yè)廢水處理工藝、培養(yǎng)獨(dú)立研究分析問題能力，進(jìn)一

16、步提高污水處理工程的工藝選擇、參數(shù)計(jì)算、工程制圖的專業(yè)水平，獨(dú)立設(shè)計(jì)污水處理工程的能力。了解和掌握工業(yè)廢水處理工程設(shè)計(jì)的基本程序，學(xué)會(huì)工藝確定的原則和方法，掌握淀粉廢水的生產(chǎn)工藝流程、廢水中污染物產(chǎn)生情況、常用的淀粉廢水處理工藝。 1.3.2主要研究目標(biāo) 1、污水處理方案的論證。包括污水處理基本工藝路線的確定、污水處理工藝流程論證和主要處理構(gòu)筑物的選型。 2、污水處理和污泥處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算。 3、污水廠總體布置圖和部分構(gòu)筑物施工圖設(shè)計(jì)。 1.4設(shè)計(jì)原則 根據(jù)國(guó)家和當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)環(huán)境保護(hù)法規(guī)的要求，對(duì)某味精廠在生產(chǎn)過程中排出的淀粉廢水進(jìn)行有效處理，使之符合國(guó)家和當(dāng)?shù)貜U水排放標(biāo)準(zhǔn)，取

17、得明顯的環(huán)境和社會(huì)效益，使企業(yè)樹立良好社會(huì)形象。 1、嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)規(guī)定，使處理后的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)； 2、針對(duì)廢水水質(zhì)特點(diǎn)采用先進(jìn)、合理、成熟、可靠的處理工藝和設(shè)備，最大可能的發(fā)揮投資效益，采用高效穩(wěn)定的水處理設(shè)施和構(gòu)筑物，盡可能的降低工程造價(jià)，同時(shí)結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)情況，對(duì)污水進(jìn)行綜合治理； ３、工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備選型能夠在生產(chǎn)過程具較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地，能適應(yīng)水質(zhì)水量的變化，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定、達(dá)標(biāo)排放； ４、工藝運(yùn)行過程中考慮操作自動(dòng)化，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，便于操作、維修。 第2章 工藝方案分析 2.1淀

18、粉廢水水質(zhì)分析 淀粉廢水是一種高濃度有機(jī)廢水，其中含有大量的有機(jī)物，如淀粉、蛋白質(zhì)和糖類等，通常其BOD5、COD、SS濃度較高，廢水的可生化性較好，有利于生物處理。同時(shí)淀粉廢水中含有大量的蛋白，可以用氣浮工藝分離提取。 2.2 淀粉廢水的處理方法 根據(jù)淀粉生產(chǎn)廢水的生產(chǎn)特點(diǎn)和水質(zhì)特征，目前國(guó)內(nèi)外常用的玉米淀粉廢水處理方法有：化學(xué)絮凝法和生物處理法。 2.2.1化學(xué)絮凝法 化學(xué)絮凝法是一種物理化學(xué)處理法，通過加入絮凝劑或配合投加助凝劑，降低膠體溶液的穩(wěn)定性，使之凝聚沉淀，然后分離凈化的方法。玉米淀粉廢水含有蛋白質(zhì)、淀粉、糖類及懸浮物，廢水呈高分散系的親水膠體溶液，這種膠體一般

19、比較穩(wěn)定，因此，治理玉米淀粉廢水首先要破壞膠體狀態(tài)?；瘜W(xué)絮凝法就是通過藥劑的物理化學(xué)作用，是廢水的膠體破壞，使分散狀態(tài)的有機(jī)物脫穩(wěn)、凝聚，形成聚集狀態(tài)的粗顆粒物質(zhì)從水中分離出來，通過混凝可以去除分子量大于10000的有機(jī)物，而分子量小于10000的有機(jī)物可以通過活性炭吸附去除，達(dá)到治理該類廢水的目的。 化學(xué)絮凝法具有工藝簡(jiǎn)單、效率高、費(fèi)用低等特點(diǎn)，但玉米淀粉廢水處理工藝中,若單獨(dú)采用物化法,如氣浮、混凝沉淀、吸附等,存在去除率不穩(wěn)定,運(yùn)行費(fèi)用高等缺點(diǎn)。 2.2.2 生物處理法 玉米淀粉廢水因不含有毒物質(zhì)，可生化性好，國(guó)內(nèi)外常用生物法處理。生物處理法就是提供合適的條件，利用微生物新陳代

20、謝功能，使廢水呈溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物降解，并轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，使廢水得以凈化的方法。相比較廢水的物化處理方法如吸附和混凝，這些方法只是將有機(jī)物從廢水中轉(zhuǎn)移，還需要考慮后續(xù)處理，沒有達(dá)到標(biāo)本皆治。而生物處理法是比較徹底的降解有機(jī)物。故生物處理是處理廢水的主要途徑。根據(jù)微生物的不同，生物處理方法又分為厭氧處理與好氧處理兩類。 2.3 厭氧生物處理法 厭氧生物處理能夠在無需提供氧氣的條件下，通過自身代謝過程將廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物和少量細(xì)胞物質(zhì)。厭氧生物處理克服了好氧生物處理的缺點(diǎn)，如能耗較低，容積負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短，污泥停留時(shí)間長(zhǎng)，污泥量少，產(chǎn)生的甲烷氣體可回收利用，運(yùn)行費(fèi)用低

21、。其缺點(diǎn)是出水濃度仍然較高，必須再經(jīng)過好氧處理再能達(dá)標(biāo)排放。近年來淀粉廢水處理所用的厭氧法主要有厭氧生物濾池、厭氧接觸法、上流式厭氧污泥床等。 2.3.1 厭氧生物濾池 厭氧生物濾池是采用填充材料作為微生物載體的一種高速厭氧反應(yīng)器，厭氧菌在填充材料上附著生長(zhǎng)形成生物膜，生物膜與填充材料一起形成固定的濾床。其結(jié)構(gòu)與原理類似于好氧生物濾床，圖2.1為上流式厭氧濾池示意圖，廢水進(jìn)入反應(yīng)器底部并均勻布水，在向上流動(dòng)的過程中，廢水中的有機(jī)物被生物膜吸附并分解，進(jìn)而通過微生物的代謝作用將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳，沼氣和出水由反應(yīng)器上部分別排出，填料表面的生物膜不斷生長(zhǎng)，部分老化的生物膜剝落隨出水

22、排出，在反應(yīng)器后設(shè)置的沉淀池中分離成為剩余污泥。 圖2-1上流式厭氧濾池示意圖 2.3.2 厭氧接觸法 普通消化池用于高濃度有機(jī)污水的處理時(shí)，存在著容積負(fù)荷率低以及停留時(shí)間長(zhǎng)等問題。厭氧接觸法采用污泥回流，能保證在消化池內(nèi)擁有大量的微生物，大大縮短了水力停留時(shí)間，并且使得厭氧消化池的容積負(fù)荷有所提高。 污水先進(jìn)入混合接觸池后，迅速與混合液及回流的厭氧污泥相混合，泥、水能充分接觸，然后經(jīng)真空脫氣器而流入沉淀池，污水由沉淀池上部排除，沉淀污泥回流至消化池。接觸池中的污泥濃度要求很高，為12000 mg/L—15000 mg/L，因此污泥回流量大。污泥回流可使污泥不流失，從而使運(yùn)行穩(wěn)

23、定，還可以提高消化池內(nèi)污泥濃度。厭氧接觸法實(shí)質(zhì)是厭氧活性污泥法，不需要曝氣而需要脫氣。厭氧接觸法對(duì)懸浮物濃度高的有機(jī)污水的處理效果好，懸浮顆粒成為微生物的載體，并且容易在沉淀池中沉淀。 2.3.3 上流式厭氧污泥床 污泥床內(nèi)反應(yīng)器內(nèi)沒有載體，是一種懸浮生長(zhǎng)型的消化器，如圖2-2所示。 圖2-2 上流式污泥床反應(yīng)器 廢水由反應(yīng)器底部進(jìn)入,反應(yīng)器主體為無填料的空容器,其中含有大量高活性厭氧污泥(下部為污泥床層,上部為懸浮污泥層)，由于廢水以一定流速自下向上流動(dòng)以及厭氧過程產(chǎn)生的大量沼氣的攪拌作用,廢水與污泥充分混合,有機(jī)質(zhì)被吸附分解，所產(chǎn)沼氣經(jīng)由反應(yīng)器上部三相分離器的集氣室排出,含

24、有懸浮污泥的廢水進(jìn)入三相分離器的沉降區(qū),由于沼氣已從廢水中分離,沉降區(qū)不再受沼氣攪拌作用的影響,廢水在平穩(wěn)上升過程中,其中沉淀性能良好的污泥經(jīng)沉降面返回反應(yīng)器主體部分,從而保證了反應(yīng)器內(nèi)高的污泥濃度，含有少量較輕污泥的廢水從反應(yīng)器上方排出。UASB反應(yīng)器的構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于操作運(yùn)行。 UASB反應(yīng)器具有良好的污泥床，可形成一個(gè)相當(dāng)穩(wěn)定的生物相，較大的絮體具有良好的沉淀性能，有機(jī)負(fù)荷去除效率高，不需攪動(dòng)設(shè)備，對(duì)負(fù)荷沖擊，溫度和PH值的變化有一定的適應(yīng)性等工藝特征，是一種有發(fā)展前途的厭氧處理設(shè)備。至今，國(guó)內(nèi)部分UASB處理高濃度有機(jī)廢水的研究及應(yīng)用情況如下表2-1。 表2-1國(guó)內(nèi)部分UASB處理高

25、濃度有機(jī)廢水的研究結(jié)果 它自70年代以來得到不斷改進(jìn)和發(fā)展，它在處理高濃度有機(jī)廢水方面與其它生物處理相比具有以下幾大優(yōu)點(diǎn)： 1、成本低。運(yùn)行過程中不需要曝氣，比好氧工藝節(jié)省大量電能。同時(shí)產(chǎn)生的沼氣可作為能源進(jìn)行利用。產(chǎn)生的剩余污泥少且污泥脫水性好，降低了污泥處置費(fèi)用。 2、反應(yīng)器負(fù)荷高，體積小，占地少。 3、運(yùn)行簡(jiǎn)單，規(guī)模靈活。無需設(shè)置二沉池，規(guī)?？纱罂尚?，較為靈活，特別有利于分散的點(diǎn)源治理。 4、二次污染少。但其出水濃度仍然比較高，還需后續(xù)好氧處理。 2.3.4 二段厭氧處理法 二段厭氧處理法又稱兩相厭氧消化，厭氧消化是一個(gè)復(fù)雜的生物學(xué)過程。其主要特點(diǎn)是采用兩個(gè)單獨(dú)的反

26、應(yīng)器串聯(lián)運(yùn)行，第一個(gè)反應(yīng)器為產(chǎn)酸反應(yīng)器，其功能是將固態(tài)有機(jī)物水解和液化為有機(jī)酸，緩沖和稀釋負(fù)荷沖擊與有害物質(zhì)，并截留難降解的固態(tài)物質(zhì)。第二反應(yīng)器為甲烷反應(yīng)器，其功能是保持嚴(yán)格的厭氧條件和PH值，以利于甲烷菌的生長(zhǎng)，降解，穩(wěn)定有機(jī)物，產(chǎn)生含甲烷較多的消化氣，并截留懸浮固體，以改善出水水質(zhì)。二段厭氧處理法的流程尚無定式，可以采用不同構(gòu)筑物予以組合。 2.3.5 幾種厭氧處理法的比較 表2-2 幾種厭氧處理法的比較 方法 特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 傳統(tǒng)消化法 在一個(gè)消化池內(nèi)進(jìn)行酸化，甲烷化和固液分離 設(shè)備簡(jiǎn)單 反應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)池子容積大，污泥容易隨污水帶走 厭氧生物濾池 微生物附著在

27、濾料表面，適于處理懸浮物含量低的污水 設(shè)備簡(jiǎn)單，能承受較高的負(fù)荷，出水懸浮固體量少，能耗低 底部易發(fā)生堵塞，填料費(fèi)用高 厭氧接觸法 用沉淀池分離污泥并進(jìn)行回流，消化池中進(jìn)行適當(dāng)攪拌，池內(nèi)污泥混合完全，可處理高有機(jī)物濃度和高懸浮固體濃度的污水 能承受較高負(fù)荷，有一定的抗沖擊負(fù)荷能力，運(yùn)行較穩(wěn)定，不受進(jìn)水懸浮物濃度的影響，出水懸浮固體量少 負(fù)荷高時(shí)易造成污泥流失，設(shè)備較多，操作要求高 上流式厭氧污泥床反應(yīng)器 消化和固液分離在一個(gè)池中完成，微生物量特高 負(fù)荷率高，總體積小，能耗低，不需攪拌 如設(shè)計(jì)不善，污泥會(huì)大量流失，池的構(gòu)造復(fù)雜 兩段厭氧處理法 酸化和甲烷化在兩個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)

28、行，兩個(gè)反應(yīng)器內(nèi)采用不同反應(yīng)溫度 能承受較高負(fù)荷，耐沖擊，運(yùn)行穩(wěn)定 設(shè)備多，運(yùn)行操作復(fù)雜 2.4 好氧處理法 好氧生物處理需要提供一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并且需要曝氣而使得運(yùn)行費(fèi)用很高。好氧生物法動(dòng)力消耗較大，適合處理低濃度的有機(jī)廢水，而單純的好氧處理,雖對(duì)有機(jī)物有一定的去除效果,而去除率不高,運(yùn)行費(fèi)用也較高。因此，實(shí)際工程應(yīng)用中，為了提高各單元的處理效率，同時(shí)進(jìn)一步減少投資，通?？刹捎脜捬跖c好氧組合工藝的方法處理玉米淀粉廢水。好氧生化處理應(yīng)用較多的是接觸氧化法和SBR。 2.4.1 序批式活性污泥法 SBR是序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Ac

29、tivated Sludge Process）的簡(jiǎn)稱，是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。 與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。SBR工藝的優(yōu)點(diǎn)： 1、 理想的推流過程使生化反應(yīng)推動(dòng)力增大，效率提高，凈化效果好。 2、 運(yùn)行效果穩(wěn)定。 3、耐沖擊負(fù)荷。 4、水質(zhì)、水量可以調(diào)整，運(yùn)行靈活。 5、 處理設(shè)備

30、少，構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于操作和維護(hù)管理。 6、 反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。 7、具有良好的脫氮除磷效果。 8、 工藝流程簡(jiǎn)單、造價(jià)低。 且SBR系統(tǒng)的適用范圍： 由于上述技術(shù)特點(diǎn)，SBR系統(tǒng)進(jìn)一步拓寬了活性污泥法的使用范圍。就近期的技術(shù)條件，SBR系統(tǒng)更適合以下情況： 1、 中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦企業(yè)的工業(yè)廢水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。 2、 需要較高出水水質(zhì)的地方。 3、 水資源緊缺的地方。 4、 用地緊張的地方。 5、 對(duì)已建連續(xù)流污水處理廠的改造等。 2.4.2 接觸氧化法 生物接觸氧化池內(nèi)設(shè)置填料，填料

31、埋沒在污水中，填料上長(zhǎng)滿生物膜，污水與生物膜接觸過程中，水中的有機(jī)物被微生物吸附、氧化分解和轉(zhuǎn)化為新的生物膜。從填料上脫落的生物膜，隨水流到二沉池后被除去，污水得到凈化。生物接觸氧化法是介于活性污泥法和生物濾池二者之間的污水生物處理技術(shù)，兼有活性污泥法和生物膜法的特點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)： 1、由于填料的比表面積大，池內(nèi)充氧條件好，氧化池內(nèi)單位容積的生物量高于活性污泥法曝氣池及生物濾池，可以達(dá)到較高的容積負(fù)荷； 2、因污泥濃度高，當(dāng)有機(jī)容積負(fù)荷較高時(shí)，其Ｆ／Ｍ仍保持在一定水平，因此污泥產(chǎn)量與活性污泥法相當(dāng)。 其缺點(diǎn)： 1、使用生物接觸氧化池時(shí)，如果設(shè)計(jì)或者運(yùn)行不當(dāng)，易引起填料堵塞，影響處理效果；

32、 2、此方案所需構(gòu)筑物過多，占地面積大，建設(shè)投資大； 3、處理后的出水較渾濁，有機(jī)物去除率較低； 4、需要較多的填料和填料支撐結(jié)構(gòu)。 對(duì)于廢水濃度不是太高時(shí)采用接觸氧化比較好。因?yàn)樯锬しê突钚晕勰喾ǖ奈⑸镌诜磻?yīng)器中的駐留方式不同。生物膜反應(yīng)器中的生物相和污泥齡與活性污泥反應(yīng)器不同，在生物膜反應(yīng)器中除菌膠團(tuán)外，真菌、絲狀菌等微生物也可大量繁殖，并且生物量大，對(duì)廢水中難降解有機(jī)物的去除有一定的優(yōu)勢(shì)。并且接觸氧化法抗抑制能力強(qiáng)，無污泥膨脹現(xiàn)象，凈化效率高，污泥產(chǎn)生量小。 2.5 工藝流程的確定 2.5.1 流程選擇 由于該廠淀粉廢水有機(jī)濃度較高，無毒，其可生化性BOD5/C

33、OD大于0.5，屬于高濃度易生化有機(jī)廢水，不宜直接被好氧生物降解，應(yīng)采用“厭氧+好氧”的組合工藝進(jìn)行處理。因厭氧處理節(jié)省能耗，并且可以回收能源，經(jīng)厭氧處理后再進(jìn)行好氧處理，將大大降低好氧處理的投資和運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)可將廢水中的有機(jī)物分解，有利于后續(xù)好氧生物處理。好氧處理效果顯著，出水濃度低，根據(jù)目前玉米淀粉廢水采用生物處理的比較，厭氧系統(tǒng)采用目前處理中高濃度有機(jī)廢水應(yīng)用最為廣泛的UASB工藝，該工藝具有有機(jī)負(fù)荷率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、污泥穩(wěn)定性好、有機(jī)物去除效率高等優(yōu)點(diǎn)；好樣系統(tǒng)采用接觸氧化工藝，因?yàn)樗哂锌挂种颇芰?qiáng)，無污泥膨脹現(xiàn)象，凈化效率高，污泥產(chǎn)生量小等優(yōu)點(diǎn)，適合于UASB出水的后處理。另外考慮

34、到由于淀粉生產(chǎn)工藝原因使蛋白質(zhì)等有用物質(zhì)大量流失，應(yīng)增加氣浮、沉淀工藝進(jìn)行蛋白質(zhì)的回收，并減輕生物處理的有機(jī)負(fù)荷；分析該淀粉廢水具有水質(zhì)水量波動(dòng)大，變化快、極不穩(wěn)定等特點(diǎn)，應(yīng)在生物處理前設(shè)置調(diào)節(jié)池. 其工藝流程如下： 2.5.2 流程說明 該淀粉廢水處理工藝由提取蛋白、厭氧生物處理和好氧生物處理三部分組成，提取蛋白采用氣浮分離技術(shù)，淀粉生產(chǎn)車間的廢水流過格柵，先去除大的懸浮物，然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池的廢水泵入氣浮池提取蛋白，濕蛋白經(jīng)烘干制成干制成蛋白飼料。經(jīng)氣浮分離后的廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)沉淀池，以均化水質(zhì)并沉淀去除部分懸浮物。厭氧生物處理采用UASB技術(shù)，調(diào)節(jié)沉淀池廢水用泵壓入U(xiǎn)ASB

35、進(jìn)行厭氧生物處理，大部分有機(jī)物在UASB反應(yīng)器中降解，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行利用。UASB出水進(jìn)入預(yù)曝沉淀池，沉淀池是厭氧處理單元和好氧處理單元之間的重要構(gòu)筑物，其功能主要是去除厭氧出水的懸浮物和H2S等有害氣體，增加水中的溶解氧，為好氧處理創(chuàng)造有利的條件。好氧生物處理采用接觸氧化池，預(yù)曝沉淀池的出水自流進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)行好氧生物處理，以進(jìn)一步降解水中的有機(jī)物。調(diào)節(jié)沉淀池、UASB、沉淀池、二次沉淀池等處理單元產(chǎn)生的污泥排入污泥濃縮池，污泥經(jīng)濃縮后進(jìn)入污泥脫水間進(jìn)行機(jī)械脫水，產(chǎn)生的泥餅作為有機(jī)農(nóng)肥外運(yùn)。污泥濃縮池的上清液和污泥脫水間的壓濾液排入調(diào)節(jié)池進(jìn)行再處理。 第3章 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

36、計(jì)算 3.1 格柵 3.1.1 設(shè)計(jì)說明 格柵有一組或數(shù)組平行的金屬柵條、塑料齒鉤或金屬篩網(wǎng)、框架及相關(guān)裝置組成，傾斜安裝在污水渠道、泵房調(diào)節(jié)池的進(jìn)口處或處理廠的前端。用于攔截較大的懸浮物或漂浮物，防止堵塞水泵機(jī)組及管道閥門。同時(shí)，還可以減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。由于處理量不是很大，采用人工清渣。結(jié)構(gòu)為地下鋼混結(jié)構(gòu)。 3.1.2 設(shè)計(jì)參數(shù) 柵條間隙d=20mm；柵前水深h=0.3m；過柵流速0.6m/s；安裝傾角=450設(shè)計(jì)流量：Q=3000m3/d=125m3/h=0.035m3/s 3.1.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）格柵的間隙數(shù)（n）

37、n = = = 8.18 取n =9 （2） 柵槽有效寬度(B) 設(shè)計(jì)采用20圓鋼為柵條：即 s=0.02m B=s(n–1)+d×n =0.02×(9-1)+0.029=0.34m （3） 進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度 設(shè)進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.4m/s，進(jìn)水渠道寬取B1=0.158m，漸寬部分展開角=200 L1 == = 0.25m （4） 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度 L2 = L1/2 = 0.125m （5） 過柵水頭損失：取k=

38、3,=1.79,=0.6m/s h2=k ==0.070m （6） 柵槽總高度H 柵前槽高 H1 =h+h1 = 0.3 + 0.3 = 0.6m 柵后槽的總高度 H =h+h1+h2 =0.3+0.070+0.3 = 0.67m （7） 柵槽總長(zhǎng)度(L) L = L1+L2+0.5+1.0 +=0.25+0.125 +0.5+1.0 +0.6/1=2.475m （8）高程布置 進(jìn)水渠溝底標(biāo)高為-2.0m，超高0.3m，柵前水深0.3m，柵前水面標(biāo)高-1.7m，柵前頂標(biāo)高-1.4m，柵后水面標(biāo)高-1.9m。

39、 3.2 調(diào)節(jié)池 3.2.1 設(shè)計(jì)說明 一般工企業(yè)排出的廢水，水質(zhì)、水量、酸堿度或溫度等水質(zhì)指標(biāo)隨排水時(shí)間大幅度波動(dòng)，中小型工廠的水質(zhì)水量的波動(dòng)更大。為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運(yùn)行，需對(duì)廢水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)解。一般來說，調(diào)節(jié)池有下列作用： 1. 減少或防止沖擊負(fù)荷對(duì)設(shè)備的不理影響； 2. 使酸性廢水和堿性廢水得到中和，使處理過程中pH值保持穩(wěn)定； 3. 調(diào)節(jié)水溫； 4. 當(dāng)處理設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，可起到臨時(shí)的事故貯水池的作用； 5. 集水作用，調(diào)節(jié)來水量和抽水量之間的不平衡，避免水泵啟動(dòng)過分頻繁。 3.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 已知：設(shè)計(jì)流量Q=125 m3/h，取停

40、留時(shí)間T=5.0 h （1）調(diào)節(jié)池有效容積 V=QT=1255.0=625 m3 （2）調(diào)節(jié)池尺寸 調(diào)節(jié)池平面形狀為矩形，其有效水深采用h2=2.5m，調(diào)節(jié)池面積為： F=V/ h2=625/2.5=250 m2 池寬B取10.0 m，則池長(zhǎng)為 L=F/B=250/10.0=25.0 m 保護(hù)高h(yuǎn)1=1.1m 池總高H=h1+h2=1.1+2.5=3.6m取4m。 故該池的規(guī)格尺寸為L(zhǎng)×B×H=25×10×4(m3)，數(shù)量1座。 3.3 氣浮池 3.3.1 設(shè)計(jì)說明 由于廢水的固體懸浮物含量很高,且含有大量的蛋白，所以設(shè)一氣浮池

41、,分離提取蛋白質(zhì),提高經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的壓力。該氣浮池采用部分回流的平流式氣浮池，并采用壓力溶氣法。 3.3.2 參數(shù)選取 設(shè)計(jì)水量：Q=3000m3/d=125m3/h=0.035m3/s，反應(yīng)時(shí)間取15min，接觸室上升流速取20mm/s，氣浮分離速度取2mm/s，溶氣罐過流密度取150m3/(h·m2), 溶氣罐壓力取2.5kgf/cm2，廢水在氣浮池分離室停留時(shí)間為16min。 水質(zhì)情況： 表3-1預(yù)計(jì)處理效果 項(xiàng)目 CODCr BOD5 SS 進(jìn)水水質(zhì)（mg/L） 7000 5000 1500 去除率（％） 40 40 80

42、出水水質(zhì)（mg/L） 4200 3600 300 3.3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）溶氣罐 ①　氣浮所需的釋氣量： Qg = Q = ×10%×40×1.2 = 600L/h ②所需空壓機(jī)額定氣量： 故選用Z—0.025/6空壓機(jī)兩臺(tái)，一用一備，設(shè)備參數(shù)：排氣量0.025m3/min，最大壓力6kgf/cm2，電動(dòng)機(jī)功率0.375kw。 ③加壓溶氣所需水量： Qp = =16.77m3/h 故選用CK32/13L，兩用一備，兩臺(tái)并聯(lián)同時(shí)使用，設(shè)備參數(shù)：流量9m3/h，揚(yáng)程H=5m，轉(zhuǎn)速1450r/min，軸功率0.211kw，電動(dòng)機(jī)功率0.55

43、kw。 ④壓力溶氣罐直徑：因壓力溶氣罐的過流密度Ⅰ取150m3/(h·m2) 故溶氣罐直徑 d = 選用TR—4型標(biāo)準(zhǔn)填料罐，規(guī)格d=0.4m，流量適用范圍13～19，壓力適用范圍0.2～0.5MPa，進(jìn)水管直徑80mm,出水管直徑100mm，罐總高(包括支腳)2680mm。 （2）氣浮池 ①氣浮池接觸尺寸：接觸室上升流速=20mm/s，則接觸室的表面積： Ac = 接觸室寬度選用bc=0.70m，則接觸室長(zhǎng)度(氣浮池寬度) B= 接觸室出口的堰上流速選取20mm/s，則堰上水位H2=bc=0.7m ②氣浮池分離尺寸：氣浮池分離室流速=2mm/s，

44、則分離室平面面積 As 分離室長(zhǎng)度 Ls=As/B=19.7/2.81=7.0m ③氣浮池水深 H=t=2×10-3×16×60=1.92m ④氣浮池的容積 W=(Ac+As)H=(1.97+19.7)×1.92=41.6m3 總停留時(shí)間 T= （3）確定高程 設(shè)備總高3m，反應(yīng)池水面標(biāo)高+3.50m，池底標(biāo)高+1.00m；氣浮池水面標(biāo)高+2.92m，池底標(biāo)高+1.00m，池頂標(biāo)高4.00m。 （4）氣浮系統(tǒng)的其他設(shè)備 刮渣機(jī)采用TQ-1型橋式刮渣機(jī)，其技術(shù)參數(shù)：氣浮池池凈寬2～2.5m，軌道中心距2.23～2.73m，驅(qū)動(dòng)減速器型號(hào)：SJWD減速器附

45、帶電機(jī)，電機(jī)功率0.75kW。 3.4 調(diào)節(jié)沉淀池 3.4.1 設(shè)計(jì)說明 工業(yè)廢水的水量和水質(zhì)隨時(shí)間的變化幅度較大。為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運(yùn)行，需對(duì)廢水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于淀粉廢水中懸浮物（SS）濃度較高，此調(diào)節(jié)池也兼具有沉淀的作用。該池設(shè)有沉淀的污泥斗，有足夠的水力停留時(shí)間，保證后續(xù)處理構(gòu)筑物能連續(xù)運(yùn)行。其均質(zhì)作用主要靠池側(cè)的沿程進(jìn)水，使同時(shí)進(jìn)入池的廢水轉(zhuǎn)變?yōu)榍昂蟪鏊?，以達(dá)到與不同時(shí)序的廢水相混合的目的。采用半地下鋼混結(jié)構(gòu)。 3.4.2 參數(shù)選取 停留時(shí)間：T=6h 設(shè)計(jì)水量：Q=3000m3/d=125m3/h=0.035m3/s 水質(zhì)情況如下表

46、： 表3-2 預(yù)計(jì)處理效果 項(xiàng)目 CODCr BOD5 SS 進(jìn)水水質(zhì)（mg/L） 4200 3600 300 去除率（％） 10 10 60 出水水質(zhì)（mg/L） 3780 3240 120 3.4.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1） 池子尺寸 池有效容積：V=QT=125×6=750m3 取池總高H=5m，其中超高0.5m，有效水深h=4.5m 則池面積：A=V/h=750/4.5=166.7m2 池長(zhǎng)取L=16m，池寬取B=11m 池子總尺寸為：L×B×H=16m×11m×5m （2） 理論上每日的污泥量：

47、（3） 污泥斗尺寸 　　 取斗底尺寸為400㎜×400㎜,污泥斗傾角取450， 則污泥斗的高度h2=(5.5-0.2)tan450=5.3m 每個(gè)污泥斗的容積： 設(shè)1個(gè)污泥斗，則污泥斗總?cè)莘e：Ｖ總=221.8m3>V故符合要求。 （4） 進(jìn)水系統(tǒng) 進(jìn)水起端兩側(cè)設(shè)進(jìn)水堰，堰長(zhǎng)為池長(zhǎng)的1/2。 （5） 確定高程 　　 該構(gòu)筑物地上3.0m，地下5.3m，最低水位設(shè)置-1.0m，則最高水位為+2.5m，池頂高程為+3.0m，池底高程為-5.3m。 （6）其他設(shè)置 采用靜水壓力排泥，排泥口距地面0.2m，排泥管直徑200mm，每

48、天排泥一次。 3.5 UASB反應(yīng)器 3.5.1 設(shè)計(jì)說明 UASB（上流式厭氧污泥床）是集生物反應(yīng)與沉淀于一體的一種結(jié)構(gòu)緊湊效率高的厭氧反應(yīng)器。為了滿足池內(nèi)厭氧狀態(tài)并防止臭氣散逸，UASB池上部采用蓋板密封，出水管和出氣管分別設(shè)水封裝置。池內(nèi)所有管道、三相分離器和池壁均做防腐處理。 3.5.2 設(shè)計(jì)參數(shù) 參數(shù)選?。喝莘e負(fù)荷（NV）：6kgCOD/(m3.d) 污泥產(chǎn)率：0.1kgMLSS/kgCOD 產(chǎn)氣率：0.5m3/kgCOD 設(shè)計(jì)水質(zhì)： 表3-3 預(yù)計(jì)處理效果 項(xiàng)目 COD BOD SS 進(jìn)水水質(zhì)(mg/L) 3780 3240 120 去

49、除率(%) 85 90 出水水質(zhì)(mg/L) 567 324 120 設(shè)計(jì)水量：Q=3000m3/d=125m3/h=0.035m3/s 3.5.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）反應(yīng)容積計(jì)算 UASB的有效容積： 將UASB設(shè)計(jì)成圓形池子，布水均勻，處理效果好。 取水力負(fù)荷：q=0.48[m3/(m2·h)] 水力表面積：A=Q/q=125/0.48=260m2 有效水深：h=V/A=1890/260=7.3m 取h=8m 采用６座相同的UASB反應(yīng)器 A1=A/6=260/6=43.3m2 直徑：，取D=8m 橫斷面積： 實(shí)際表面水力負(fù)荷：q1=Q/A

50、= 符合要求 （2） 配水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為圓形布水器，每個(gè)UASB反應(yīng)器設(shè)36個(gè)布水點(diǎn)。參數(shù)為： 每個(gè)池子流量：Q1=125/6=20.8m3/h 圓環(huán)直徑計(jì)算： 每個(gè)孔口服務(wù)面積：，a在１～３m2之間，符合要求。 可設(shè)３個(gè)圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設(shè)6個(gè)孔口，中間的圓環(huán)設(shè)12個(gè)，最外的圓環(huán)設(shè)18個(gè)孔口。 布水器配水壓力計(jì)算 H4=h1+h2+h3 ，其中布水器配水壓力最大淹沒水深h1=8.5mH2O；UASB反應(yīng)器水頭損失h2=1.0 mH2O；布水器布水所需自由水頭h3=2.5 mH2O，則H4=12 mH2O。 （3）三相分離器設(shè)計(jì) 三相分離器

51、要具有氣、液、固三相分離的功能，三相分離器的設(shè)計(jì)主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣相分離器的設(shè)計(jì)。三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)同二次沉淀池的設(shè)計(jì)相似。主要考慮沉淀區(qū)的面積和水深。面積根據(jù)廢水量和表面負(fù)荷來決定。由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機(jī)物還可以發(fā)生一定的生化反應(yīng)，產(chǎn)生少量氣體，這對(duì)固液分離不利，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下要求： ① 沉淀區(qū)水力表面負(fù)荷＜1.0m/h； ② 沉淀器斜壁角度約為500,使污泥不致積聚，盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)； ③　進(jìn)入沉淀區(qū)前，沉淀槽底縫隙的流速≤2m/h； ④ 總沉淀水深應(yīng)≥1.5m； ⑤ 水力停留時(shí)間介于1.5～2h； 如果以上條件均能滿足，則可達(dá)到良好的分離效果。

52、 沉淀器（集氣罩）斜壁傾角：=500 沉淀區(qū)面積： 表面水力負(fù)荷：，符合要求 回流縫設(shè)計(jì)：　 取超高h(yuǎn)1=0.3m；h2=0.5m；下三角形集氣罩的垂直高度：h3=2.2m 下三角形集氣罩斜面的水平夾角：=500 下三角形集氣罩底水平寬度：b1=h3/tan=2.2/tan500=1.85m b2=×1.85=4.3m 下三角形集氣罩之間的污泥回流縫中混合液的上升流速v1，可用下式計(jì)算： 　 ＝Q1/S1， 式中 Q1---反應(yīng)器中廢水流量，m3/h 　　　 S1---下三角形集氣罩回流縫面積，m2 ＜2m/h，符合

53、要求 上下三角形集氣罩之間回流縫中流速（v2）可用下式計(jì)算： 　　　　 = Q1/S2， 式中 S2—為上三角形集氣罩回流縫之面積 取回流縫寬：CD=0.9m，上集氣罩下底寬：CF=4.8m 則 DH=CDsin500=0.69m S2= (CF+DE)/2=3.14(4.8+ 4.8+2×0.69)/2=15.51m2 v2= Q1/S2=125/(6×15.51)=1.34m/h＜v1＜2m/h 確定上下三角形集氣罩相對(duì)位置及尺寸 CH=CDsin400=0.9×sin400=0.58m DE=2DH+CF=2×0.69+4.8=6.18m 又h4

54、=CH+AI=0.58+1.12=1.70m，h5=1.2m 由上述尺寸可計(jì)算出上集氣罩上底直徑為： BC=CD/sin400=0.9/sin400=1.40m DI=(DE-b2)/2=(6.18-4.3)/2=0.94m AD=DI/cos500=0.94/cos500=1.47m BD=DH/cos500=0.69/cos500=1.08m AB=AD-BD=1.47-1.08=0.39m 氣液分離設(shè)計(jì)： d=0.01cm(氣泡)，T=200C，ρ1=1.03g/cm3，ρg=1.2×10-3g/cm3，β=0.95 γ=0.0101cm2/s，μ=γρ1=0.01

55、01×1.03=0.0104g/(cm·s) 一般廢水的μ＞凈水的μ，故取μ=0.02 g/(cm·s) 由斯托克斯公式可得氣體上升速度為： 則, ,,＞,符合要求 （4）出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)　　采用鋸齒形出水槽，槽寬0.2m，槽高0.2m （5）排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì) 　　 產(chǎn)泥量為：3780×0.85×0.1×3000×10-3=963.9kgMLSS/d 每日產(chǎn)泥量963.9kgMLSS/d，每個(gè)UASB日產(chǎn)泥量160.65kgMLSS/d,各池排泥管選鋼管DN150，六池合用排泥管選DN200mm排泥管，每天排泥一次。 （6）產(chǎn)氣量計(jì)算 ?、倜咳债a(chǎn)氣量：37

56、80×0.85×0.5×3000×10-3=4819.5m3/d 每個(gè)UASB反應(yīng)器產(chǎn)氣量：Gi=G/6=4819.5/6=803.25m3/d=33.47m3/h ②沼氣集氣系統(tǒng)布置 由于有機(jī)負(fù)荷較高，產(chǎn)氣量大，每?jī)膳_(tái)反應(yīng)器設(shè)置一個(gè)水封罐，水封罐出水的沼氣分別進(jìn)入分離器，氣水分離器設(shè)置一套兩級(jí)，共三個(gè)，從分離器出來去沼氣貯柜。 集氣室沼氣出氣管最小直徑DN100，且盡量設(shè)置不短于300mm的立管出氣，若采用橫管出氣，其長(zhǎng)度不宜小于150mm，每個(gè)集氣室設(shè)置獨(dú)立出氣管至水封罐。沼氣管道壓力損失一般很小，可近似認(rèn)為管路壓力損失為零。 （8）確定高程 池底高程設(shè)置±

57、0.00m，則最低水位為±0.00m，最高水位8.5m，池頂高程為9.0m。 3.6 預(yù)曝沉淀池 3.6.1 設(shè)計(jì)說明 污水經(jīng)UASB反應(yīng)器厭氧處理后，污水中含有一部分具有厭氧活性的絮狀顆粒，在UASB反應(yīng)器中難以沉淀去除，故而使其在此曝氣沉淀池中去除，由于經(jīng)曝氣作用，厭氧活性喪失，沉淀效果增強(qiáng)，同時(shí)在該沉淀池中沒有沼氣氣流影響，因而沉淀效果亦增強(qiáng)。另外，UASB出水中溶解氧含量幾乎為零，若直接進(jìn)入好氧處理構(gòu)筑物，會(huì)使曝氣池中好氧污泥難以適應(yīng)，影響好氧處理效果。通過預(yù)曝氣亦可以去除一部分UASB反應(yīng)器出水中所含的氣體。預(yù)曝沉淀池參考曝氣沉砂池和豎流式沉淀池設(shè)計(jì)。曝氣利用穿孔管進(jìn)行

58、，壓縮空氣引自鼓風(fēng)機(jī)房。曝氣后污水從擋墻下直接進(jìn)入沉淀池，沉淀后污水經(jīng)池周出水。所產(chǎn)生的污泥由重力自排入集泥井，每天排泥一次。采用半地下鋼混結(jié)構(gòu)。 3.6.2 設(shè)計(jì)參數(shù) （1）設(shè)計(jì)水量：Q=3000m3/d=125m3/h=0.035m3/s （2）設(shè)計(jì)水質(zhì)： 表3-4 預(yù)計(jì)處理效果 項(xiàng)目 COD BOD SS 進(jìn)水水質(zhì)(mg/L) 567 324 120 去除率(%) 20 10 50 出水水質(zhì)(mg/L) 453.6 291.6 60 （3） 預(yù)曝沉淀池，曝氣時(shí)間30min，沉淀時(shí)間2h，沉淀池表面負(fù)荷0.7～1.0m3/(m2.h)，曝氣量為

59、0.2m3/m3污水。 3.6.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1） 有效容積計(jì)算 　 曝氣區(qū)：V1=125×0.5=62.5m3 　 沉淀區(qū)：V2=125×2.0=250m3 （2） 工藝構(gòu)造設(shè)計(jì)計(jì)算 　曝氣區(qū)平面尺寸為7.5m×3.0m×3.0m，池高3.5m，其中超高0.5m，水深3.0m。曝氣區(qū)設(shè)進(jìn)水配槽，尺寸6.5m×0.3m×0.8m，其深度0.8m（含超高）。 　沉淀區(qū)平面尺寸為7.5m×7.5m×4.0m，池總高7.0m，其中沉淀有效水深3.0m，沉淀池負(fù)荷為125/(7.5×7.5×3.0)=0.743/(m2.h)，滿足要求。 沉淀池總深度：H=h1+h2+h3+h4+

60、h5，其中，超高h(yuǎn)1=0.4m，沉淀區(qū)高度h2=3.0m，隙高度h3=0.2m，緩沖層高度h4=0.4m，污泥區(qū)高度h5=3.0m，則H=7.0m。 　　沉淀池污泥斗容積為： （3） 每天污泥產(chǎn)量（理論泥量） 預(yù)曝氣沉淀池污泥主要因懸浮物沉淀產(chǎn)生,不考慮微生物代謝造成的污泥增量. 　　　 每日污泥量為22.4m3/d,則污泥斗可以容納10天的污泥. （4） 曝氣裝置設(shè)計(jì)計(jì)算 　 設(shè)計(jì)流量Q=125m3/h，曝氣量為0.2m3/m3污水,則供氣量為125×0.2/60=0.42m3/min，單池曝氣量取0.21 m3/min,供氣壓力為4.0～5.0mH2O(1mH

61、2O=9800pa)。 曝氣裝置 利用穿孔管曝氣,曝氣管設(shè)在進(jìn)水一側(cè)。供氣管供氣量0.24m3/min，設(shè)兩根，則管徑選DN50時(shí)，供氣流速約為2m/s，曝氣管供氣量為0.12m3/min，供氣流速為2.0m/s時(shí)，管徑為DN32。曝氣管長(zhǎng)6.0m，共兩根，每池一根。在曝氣管中垂線下側(cè)開φ4mm孔，間距280mm，開孔20個(gè)，兩側(cè)共40個(gè)，孔眼氣流速度為4m/s。 (5) 確定高程 預(yù)曝沉淀池設(shè)置地下2.5m，地上4m，曝氣池水面標(biāo)高+3.5m，沉淀池水面標(biāo)高+3.3m，池底標(biāo)高+0.5m，污泥斗底標(biāo)高-2.5m。 3.7 接觸氧化池 3.7.1 設(shè)計(jì)說

62、明 經(jīng)UASB處理后的廢水，要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)必須進(jìn)一步處理，即采用好氧處理，此工藝擬用接觸氧化池，設(shè)計(jì)8座接觸氧化池。 3.7.2 設(shè)計(jì)水質(zhì)水量 設(shè)計(jì)水質(zhì) 表3-5 預(yù)計(jì)處理效果 項(xiàng)目 COD BOD SS 進(jìn)水水質(zhì)(mg/L) 453.5 291.6 60 去除率(%) 85 93 40 出水水質(zhì)(mg/L) 68.04 20.41 36 3.7.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 （１）確定參數(shù) 容積負(fù)荷率取：NW=1.5kgBOD/(m3·d) 填料層高度取：H=3m，分三層，每層1米； （２）接觸氧化池填料的總有效容積： （３）接觸氧化池總面積：A=

63、W/H=542.38/3=180.8m2 每座接觸氧化池面積f≤25m2，濾池格數(shù)n=F/f=180.8/25=7.2，取8個(gè) 則池長(zhǎng)取L=5m，池寬取B=5m。 （４）污水與填料的接觸時(shí)間為： ，取5h （５）接觸氧化池的高度：H0=H+h1+h2+(m-1)h3+h4 其中，超高取h1=0.5m，填料上部的穩(wěn)定水層深取h2=0.5m，填料層間隙高度h3=0.2，填料層數(shù)m=3，配水區(qū)高度h4=0.6m。 則H0=3+0.5+0.5+(3-1)×0.2+0.6=5.0m （６）空氣量Ｄ 　　取污水需氣量為：D0=15m3/m3 則，D=D0Q=15×125=1875m3/

64、h=31.25m3/min。 3.8 鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)計(jì) 1、供氣量 本處理需提供壓縮空氣的處理構(gòu)筑物及供風(fēng)量為：預(yù)曝沉淀池0.22m3/min,接觸氧化池20m3/min，56kPa=5.71mH2O。 2、供風(fēng)風(fēng)壓 預(yù)曝沉淀池的供氣壓力為4.0mH2O 3、鼓風(fēng)機(jī)選擇 綜合以上計(jì)算，鼓風(fēng)機(jī)總供風(fēng)量及風(fēng)壓為Gs=20m3/min，Ps=4.0mH2O。 所以擬選用RD-127鼓風(fēng)機(jī)三臺(tái)，二用一備，該鼓風(fēng)機(jī)技術(shù)性能如下：轉(zhuǎn)速n=1150r/min，口徑DN=125mm，出風(fēng)量11.4m3/min，出風(fēng)升壓39.2kPa，電機(jī)功率N=15kW。 4、鼓風(fēng)機(jī)房布置 鼓風(fēng)

65、機(jī)房平面面積尺寸10.8m×5.4m，鼓風(fēng)機(jī)房?jī)舾?.8m。 3.9 二次沉淀池 3.9.1 設(shè)計(jì)說明 接觸氧化池后要設(shè)二次沉淀池，以去除出水中挾帶的生物膜，保證系統(tǒng)出水水質(zhì)。本課題采用平流式二沉池。 3.9.2 設(shè)計(jì)水質(zhì)水量 表3-6預(yù)計(jì)處理效果 項(xiàng)目 COD BOD SS 進(jìn)水水質(zhì)(mg/L) 68.04 20.41 36 去除率(%) 15 15 50 出水水質(zhì)(mg/L) 57.8 17.3 18 3.9.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）沉淀區(qū)的表面積A：m2 其中表面水力負(fù)荷q取2 m3/(h·m2) （2）沉淀區(qū)有效水深h2： h2=q·t

66、=2×2=4m(取沉淀時(shí)間為2h) （3）沉淀區(qū)有效容積V：V=A·h2=62.5×4=250 m3 （4）沉淀池長(zhǎng)度L：L=3.6v·t=3.6×4.5×2=32.4m （5）沉淀區(qū)的總寬度B：取2m 平流式沉淀池的長(zhǎng)度一般為30～50m，不宜大于60m，為了保證污水在池內(nèi)分布均勻，池長(zhǎng)與池寬比不宜小于4，長(zhǎng)度與有效水深比不宜小于8。由計(jì)算可知符合要求。 （6）污泥區(qū)的容積Vw= （7）沉淀池的總高度H：H= h1 + h2 + h3 + h4= h1+ h2+ h3+ h4′+ h4〞 其中，h1 –沉淀池超高，m,一般取0.3m h2 –沉淀區(qū)的有效水深，4m h3-緩沖層高度，m,0.3m h4-污泥區(qū)高度，m h4=h4′+ h4〞 h4′ -貯泥斗高度，m h4〞-梯形部分的高度，m 取貯泥斗底部的寬度b′為0.5m，貯泥斗斜壁面與水平面夾角為60°則 h4′ =(b- b′)tan60°/2=(2-0.5) tan60°/2=1.3m 取坡向泥斗的底板坡度為0.01則h4〞=（L+0.3-b）i=(32.4+0.3-2)*0.01=0