山東某淀粉廠玉米酒精污水處理畢業(yè)設計

設計說明書 - 1 - 第 1章 前 言 1.1項目名稱 山東 某 淀粉廠 玉米酒精污水處理工藝設計 1.2目前 淀粉廢水的概況 我國生物化工行業(yè)經(jīng)過長期發(fā)展，已有一定的基礎 .特別是改革開放以后，生物化工的發(fā)展進入了一個嶄新的階段。目前生物化工產(chǎn)品已涉及食品、醫(yī)藥、保健、飼料和有機酸等幾個方面。但是，隨著生物化工的發(fā)展，其環(huán)境污染問題也日趨嚴重，已經(jīng)成為我國的環(huán)境污染大戶。在生物化工的各個行業(yè)中，由于淀粉、啤酒、酒精、味精、檸檬酸、抗生素的產(chǎn)值較大，環(huán)境污染嚴重，尤其引起人們重視。 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。我國淀粉行業(yè)有 600多家企業(yè)。在國內(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、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物，進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物的生存，同時廢水中懸浮物易在厭氧條件下分解產(chǎn)生臭氣，惡化水質。 山東 某 淀粉廠是以玉米為原料生產(chǎn)淀粉，然后 以淀粉為原料生產(chǎn)味精，生產(chǎn)過程中排放大量淀粉廢水，影響周圍環(huán)境，為適應當?shù)丨h(huán)保工作的需要和工業(yè)項目應同時設計、同時施工、同時投入使用的三同時原則，也使出水水質達到相應的標準，故投資興建此配套污水處理設施。 根據(jù)山東 某 淀粉廠排放的廢水特點及提供的占地面積，本設計方案通過 UASB 序批式活性污泥處理工藝 ,其工藝是一套高效，穩(wěn)定和經(jīng)濟技術合理的處理工藝，保證廢水達到所需要的排放標準，同時使投資、占地面積、運行管理度達到最佳設置。根據(jù)畢業(yè)設計的要求，本人承擔了該項目工藝等部分的初步設計任務。敬請各位老師審查指教！ 第 2章 概 述 2.1原始資料 2.1.1設計背景 山東 某 淀粉廠 150萬噸玉米深加工項目是以玉米加工生產(chǎn)綠色能源酒精為主 ,輔產(chǎn)設計說明書 - 2 - DDG,DDGS高蛋白飼料 ,玉米油 ,并配套熱電站 ,鐵路專用線和辦公居住區(qū) . 2.1.2 水質水量和處理要求 玉米酒精廢水生產(chǎn)工藝過程的不同工序中產(chǎn)生了相當量的工業(yè)污水 ,公司每天生產(chǎn)的生活污水量約 4800m3,Qh=200m3/h. 進水指標 : 1.5 5 0 0 0 1 2 0 1 5 0 5 1 5 0 0 6 0 4 0 0 0 2 4 0 0 0 1 0200B O D =3694mg/l 2. 1 2 5 0 0 1 2 0 3 0 0 5 3 0 0 0 6 0 1 0 0 0 0 2 1 0 0 0 1 0200crC O D =9008mg/l 3. 2 0 0 0 1 2 0 6 0 5 6 0 6 0 2 0 0 0 2 2 0 0 1 0200SS =1340mg/l 處理出水要求是 :COD 100mg/l,BOD5 30mg/l,SS 70mg/l,PH值取 6-9. 2.1.3 設計范圍 1、生產(chǎn)廢水流入污水處理場界區(qū)至全處理流程出水達標排放為止，設計內(nèi)容包括水處理工藝、土建、排水等； 2、污水處理站的設計主要分為污水處理和污泥處理及處置兩部分。 2.1.4 設計原則 根據(jù)國家和當?shù)赜嘘P環(huán)境保護法規(guī)的要求，對某味精廠在生產(chǎn)過程中排出的淀粉廢水進行有效處理，使之符 合國家和當?shù)貜U水排放標準，取得明顯的環(huán)境和社會效益，使企業(yè)樹立良好社會形象。 1、嚴格執(zhí)行有關環(huán)境保護的各項規(guī)定，使處理后的各項指標達到要求的標準 . 2、針對廢水水質特點采用先進、合理、成熟、可靠的處理工藝和設備，最大可能的發(fā)揮投資效益，采用高效穩(wěn)定的水處理設施和構筑物，盡可能的降低工程造價，同時結合企業(yè)的生產(chǎn)情況，對污水進行綜合治理； 、工藝設計與設備選型能夠在生產(chǎn)過程具較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地，能適應水質水量的變化，確保出水水質穩(wěn)定、達標排放； 、工藝運行過程中考慮操作自動化，減少勞動強度，便于操作、 維修； 、建筑構筑物布置合理順暢，降低噪聲，消除異味，改善周圍環(huán)境。 設計說明書 - 3 - 2.2淀粉廢水的來源和特點 2.2.1淀粉廢水的主要來源 粉碎車間 ,胚芽浸油車間 ,精餾工段 ,酵母工段 ,發(fā)酵工段等 2.2.2特點 我國淀粉生產(chǎn)企業(yè)眾多，原料不同，工藝不同，使得淀粉廢水污染指標間的差異也很大，盡管如此，淀粉廢水有著以下共同特點：化學耗氧量（ COD）、生化需氧量 (BOD）以及濁度都非常高。 2.3 工藝方案分析 2.3.1 廢水水質分析 本項目污水處理的特點：污水的 BOD/COD=0.41,可生化性很好，污水的各項 指標都比較高，含有大量有機物，非常有利于生物處理。同時淀粉廢水中含有大量的蛋白，可以用氣浮工藝分離提取。 2.3.2 工藝方案選擇 根據(jù)水質情況及同行業(yè)廢水治理現(xiàn)狀，技術水平，該廢水采用厭氧與好氧相結合的方法來處理，廢水首先經(jīng)過氣浮處理，去除大部分懸浮物，特別是蛋白質；然后經(jīng)過厭氧處理裝置，大大降低進水有機負荷，獲得能源 沼氣，并使出水達到好氧處理可接受的濃度，在進行好氧處理后達標排放。 氣浮是利用高度分散的微小氣泡作為載體去粘附廢水中的污染物，使其視密度小于水而上浮到水面上面實現(xiàn)固液或液液分離的過程。氣浮 過程包括氣泡產(chǎn)生、氣泡與顆粒（固體或液滴）附著以及上浮分離等連續(xù)步驟。它是近幾年發(fā)展起來的一種技術，在工業(yè)廢水及生活污水處理方面得到廣泛應用。 在眾多的厭氧工藝中選用上流式厭氧污泥床 (USAB)，它自 70 年代以來得到不斷改進和發(fā)展，它在處理高濃度有機廢水方面與其它生物處理相比具有以下幾大優(yōu)點： （ 1）成本低。運行過程中不需要曝氣，比好氧工藝節(jié)省大量電能。同時產(chǎn)生的沼氣可作為能源進行利用。產(chǎn)生的剩余污泥少且污泥脫水性好，降低了污泥處置費用。 （ 2）反應器負荷高，體積小，占地少。 （ 3）運行簡單，規(guī)模靈活。無 需設置二沉池，規(guī)?？纱罂尚。^為靈活，特別有利于點源污水的治理 . 設計說明書 - 4 - （ 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。 通過以上分析及廢水水質水量情況，擬采用“氣浮 UASB SBR法”工藝 . 第 3章 氣浮 -UASB-SBR 工藝設計 3.1 工藝流程框圖 提取蛋白 沼氣 淀粉廢水 格柵 集水井 氣浮池 調(diào)節(jié)池 UASB 集水井 SBR出水 集泥井 污泥濃縮池 污泥脫水間 泥餅 上清液 壓濾液 3.2 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 3部分組成。提取蛋白采用氣浮分離技術，淀粉生產(chǎn)車間的廢水流過 格柵，先去除大的懸浮物，然后進入集水井，集水井的廢水泵入氣浮池提取蛋白飼料，濕蛋白飼料經(jīng)烘干制成干蛋白飼料。氣浮分離后的廢水流入調(diào)節(jié)池，以調(diào)節(jié)水量去除部分懸浮物。厭氧生物處理采用 UASB技術，調(diào)節(jié)沉淀池廢水用泵壓入 UASB進行厭氧生物處理，大部分有機物在 UASB 反應器中降解，反應過程中產(chǎn)生的沼氣經(jīng)水封罐、氣水分離器、脫硫器處理后進入沼氣儲柜進行利用。 UASB 出水自流進入集水井，集水井是厭氧處理單元和好氧處理單元之間的重要構筑物，其功能主要是去除厭氧出水的 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 SBR技術，集水井的出水進入 SBR進行好氧生物處理，以進一步降解水中的有機物。調(diào)節(jié)池、UASB、 SBR等處理單元產(chǎn)生的污泥排入集泥井，集泥井中的污泥泵提升至污泥濃縮池，污泥經(jīng)濃縮后進入污泥脫水間進行機械脫水，產(chǎn)生的泥餅作為有機農(nóng)肥外運。污泥濃縮池的上清液和污泥脫水間的壓濾液排入集水井進行再處理。 3.3 主要處理設備和構筑物的設計參數(shù) 3.3.1 格柵 設計說明書 - 5 - 1、設計說明： 格柵安裝在廢水渠道、集水井的進口處，用于攔截較大的懸浮物或漂浮物，防止堵塞水泵機組及管道閥門。同時，還可以減輕 后續(xù)構筑物的處理負荷。由于處理量不是很大，采用人工清渣。結構為地下鋼混結構。 2、設計參數(shù)：格條間隙 e=10mm；柵前水深 h=0.4m；過柵流速 0.8m/s；安裝傾角 a=450,設計流量： Q=4800m3/d=200m3/h=0.056m3/s 3、設計計算 （ 1）格柵的間隙數(shù)（ n） sinQn ehv 0 . 0 5 6 s i n 4 5 1 4 . 70 . 0 1 0 . 4 0 . 8 取 n=15 Q-進水流量 , m3/s e-柵條間距 ,m h-柵前水深 ,m 取 0.4m v-過柵流速 ,取 0.8m/s （ 2） 柵槽有效寬度 (B) 設計采用直徑為 20mm圓鋼為柵條：即 s=0.02m B = s (n 1) + en = 0.02 (15 - 1) + 0.01 15 = 0.43m 取 B為 0.5m S-柵條直徑 ,m n-格柵的間隙數(shù) e-柵條的間隙 ,m （ 3） 進水渠道漸寬部分長度 設進水渠道內(nèi)的流速為 0.4m/s，進水渠道寬取 B1=0.2m，漸寬部分展開角 a=200 111B-B2tgL 0.5 0.22 20tg =0.42m （ 4） 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度 設計說明書 - 6 - L2 = L1/2 = 0.21m （ 5） 過柵水頭損失：取 k=3, =1.79,v=0.6m/s 4 231 ( ) s i n2svhk eg4 230 . 0 2 0 . 83 1 . 7 9 s i n 4 50 . 0 1 2 9 . 8 =0.312 h1-過柵水頭損失 ,m k-系數(shù) ,格柵受污染物堵塞后水頭損失增加的倍數(shù) k取 3 s-柵條寬度 ,m e-柵條薦舉 ,m v-過柵速度 ,m/s 取 v=0.8m/s （ 6） 柵槽總高度 H 柵前槽高 H1 = h + h2 = 0.4 + 0.3 = 0.6m 柵后槽高 H = h + h1 + h2 = 0.4 + 0.312 + 0.3 = 1.012m （ 7） 柵槽總長度 (L) L = L1 + L2 + 0.5 + 1.0 1tan 45H =0.42+0.21+1.0+0.5 0.71=2.83m （ 8）每日柵渣量 K總 取 1.5m W1=0.07 W m a x 1. 8 6 4 0 01 .5 1 0 0 0Qw 0 . 0 5 6 0 . 0 7 8 6 4 0 01 . 5 1 0 0 0 0.19m/s15min 符合要求 接觸室氣水接觸時間 tc Hc=H H2 =2.25-0.7 =1.55m tc= 2cccH HHVV = 1.550.02 =77.55s(60s) 氣浮池集水管：集水管采用穿孔管 ,全池共用兩根 (管間距 1.04m)，每根管的集水量1 2 4 0 0 / 2 4 8 . 7 722PQQq =54.4 m3/h ，選用直徑 Dg=200mm,管中最大流速為 0.51m/s。 如允許氣浮池與后續(xù)調(diào)節(jié)沉淀池有 0.3m 的水位落差 (即允許穿孔集水管孔眼有近于0.3m的水頭損 失 ) 則集水孔口的流速 0 2 0 . 9 7 2 9 . 8 1 0 . 3V g h =2.35m/s 每根集水管的孔口總面積 2 205 4 . 4 0 . 0 1 03 6 0 0 0 . 6 4 2 . 3 5qwmqv 設孔口直徑為 20mm，則每孔面積 w0=0.000314m2 孔口數(shù) n= 00 .0 1 00 .0 0 0 3 1 4ww =32個 氣浮池長為 6.0m，穿孔管有效長度 L取 5.0m，則孔距 6.032LL n =0.188m 釋放器的選擇與布置：溶氣壓力 2.5kgf/cm2，及回流溶氣 水量 8.42m3/h，采用 TS-78-型釋放器的出流量為 0.76m3/h。則釋放器的個數(shù) N=8.77/0.76 12 只，釋放器分兩排交錯布置，行距 0.3m，釋放器間距（ 2.20 2） /12=0.37m. 設計說明書 - 12 - （ 3）確定高程 設備總高 3m，反應池水面標高 3+0.5=3.50m，池底標高 +0.60m；氣浮池水面標高 +2.85m，池底標高 +0.60m，池頂標高 4.10m。 （ 4）氣浮系統(tǒng)的其他設備 刮渣機采用 TQ-1 型橋式刮渣機，其技術參數(shù)：氣浮池池凈寬 2 2.5m，軌道中 心距 2.23 2.73m，驅動 減速器型號： SJWD減速器附帶電機，電機功率 0.75kW。 3.3.5 調(diào)節(jié)池 1、設計說明 工業(yè)廢水的水量和水質隨時間的變化幅度較大。為了保證后續(xù)處理構筑物或設備的正常運行，需對廢水的水量和水質進行調(diào)節(jié)。其均質作用主要靠池側的沿程進水，使同時進入池的廢水轉變?yōu)榍昂蟪鏊?，以達到與不同時序的廢水相混合的目的。采用半地下鋼混結構。 、參數(shù)選取 停留時間： T=6h 設計水量： =4800m3/d=200m3/h=0.056m3/s 水質情況： 預計處理效果 項目 CODCr BOD5 SS 進水水質（ mg/L） 5405 2216 268 去除率（ 10 10 10 出水水質（ mg/L） 4865 1994 242 3、設計計算 （ 1） 池子尺寸 池有效容積： V=QT=200 6=1200m3 取池總高 H=6m，其中超高 0.5m，有效水深 h=5.5m 則池面積： A=V/h=1200/5.5=218m2 池長取 L=20m，池寬取 B=11m 池子總尺寸為： L B H=20m 11m 6m （ 2） 理論上每日的污泥量： 01 304 8 0 0 2 6 8 1 0 8 101 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 . 9 6Q C CwP =1.92m3/h 設計說明書 - 13 - （ 3） 確定 高程 該構筑物地上 3.5m，地下 2.0m，池頂高程為 +4.0m. 3.3.6 UASB反應器 、設計說明 UASB（上流式厭氧污泥床）是集生物反應與沉淀于一體的一種結構緊湊效率高的厭氧反應器。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。 、設計參數(shù) 參數(shù)選?。?容積負荷（ NV）： 7kgCOD/(m3.d) 污泥產(chǎn)率： 0.1kgMLSS/kgCOD 產(chǎn)氣率： 0.5m3/kgCOD （ 2）設計水質 預計處理效果 項目 CODcr BOD5 SS 進水水質 (mg/L) 4865 1994 242 去除率 (%) 85 90 0 出水水質 (mg/L) 730 199 242 （ 3）設計水量： Q=4800m3/d=200m3/h 、反應器容積計算 UASB的有效容積： V有效 = 3 30 4 0 0 0 4 8 6 5 1 0 33367 . 0VQS mN 取水力負荷 :q=0.40m3/(m2.h) 水力表面積： A=Q/q=200/0.40=500m2 有效水深： h=V/A=3336/500=6.67m 取 h=7m 采用 4座相 同的 UASB反應器 V1=A/4=3336/4=834m3 取 H=7m 設計說明書 - 14 - 則 A1=V1/h=834/7=119.2m 設 UASB池為矩形 :則 L B=15m 8m 實際表面水力負荷： q1=Q/A = 200/(4 119.2)=0.42 m3/(m2.h)1.0m3/(m2.h) 符合要求 、配水系統(tǒng)設計 本系統(tǒng)設計為圓形布水器，每個 UASB反應器設 24個布水點 （） 參數(shù) 每個池子流量： Q1=200/4=50m3/h （） 三角架型計算 每個孔口服務面積： a=L B/24=5m2 、三相分離器設計 （）設計說明 三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能，三相分離器的設計主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣相分離器的設計。 （）沉淀區(qū)設計 三相分離器的沉淀區(qū)的設計同二次沉淀池的設計相似。主要考慮沉淀區(qū)的面積和水深。面積根據(jù)廢水量和表面負荷來決定。 由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機物還可以發(fā)生一定的生化反應，產(chǎn)生少量氣體，這對固液分離不利，故設計時應滿足以下要求： 沉淀區(qū)水力表面負荷 1.0m/h； 沉淀器斜壁角度約為 500,使污泥不致積聚，盡快落入反應區(qū)內(nèi)； 進入沉淀區(qū)前，沉淀槽底縫 隙的流速 2m/h； 總沉淀水深應 1.5m； 水力停留時間介于 1.5 2h； 如果以上條件均能滿足，則可達到良好的分離效果。 沉淀器（集氣罩）斜壁傾角 =500 沉淀區(qū)面積： A=L B=119.2m2 表面水力負荷： 2004 1 1 9 .2Qq A =0.42 m3/(m2.h)1.0m3/(m2.h)， 設計說明書 - 15 - 符合要求 （）回流縫設計 取超高 h1=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=(8-2 1.85)/2=2.15m 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，可用下式計算： V1 Q1/S1， 式中 Q1-反應器中廢水流量， m3/h S1-下三角形集氣罩回流縫面積， m2 V1= 11200 / 4QS L B =0.42m/h 2m/h，符合要求 上下三角形集氣罩之間回流縫中流速（ v2）可用下式計算： V2= Q1/S2， 式中 S2 為上三角形集氣罩回流縫之面積 V2=200/(4 10 2.5)=1.54m/h1.15m,符合 6、出水系統(tǒng)設計 采用鋸齒形出水槽，槽寬 0.2m，槽高 0.2m 7、排泥系統(tǒng)設計 產(chǎn)泥量為： 4865 0.85 0.1 4800 10-3=1984.92kgMLSS/d 每日產(chǎn)泥量 1984.92kgMLSS/d，每個 UASB日產(chǎn)泥量 496.23kgMLSS/d,各池排泥管選鋼管DN600mm 2排泥管，每天排泥一次。 、產(chǎn)氣量計算 （ 1）每日產(chǎn)氣量： 4865 0.85 0.5 4800 10-3=9924.6m3/d 每個 UASB反應器產(chǎn)氣量： Gi=G/4=9924.6/4=2481m3/d=103.38m3/h （ 2）沼氣集氣系統(tǒng)布置 由于有機負荷較高，產(chǎn)氣量大，每兩臺反應器設置一個水封罐，水封罐出水的沼氣分別進入分離器，集氣室沼氣出氣管最小直徑 DN100，且盡量設置不短于 300mm的立管出氣，若采用橫管出氣，其長度不宜小于 150mm，每個集氣室設置獨立出氣管至水封罐。沼氣管道壓力損失一般很小，可近似認為管路壓力損失為零。 （ 3）水封罐的設計計算 設于反應器和沼氣柜之間，起到調(diào)整和穩(wěn)定壓力，兼作隔絕和排除冷凝水之用。 UASB反應器中大小集氣罩壓力差為： p=p2-p1=2.5mH2O-1.0 mH2O=1.5mH2O。 故水封罐中該兩收氣管的水封深度為 1.5mH2O，取沼氣柜壓力 p 0.4mH2O。 則水封罐所需最大水封為 H0= p2-p=2.5-0.4=2.1mH2O 取水封罐總高 度為 H=2.5m,直徑 1800mm，設進氣管 DN100鋼四根，出氣管 DN150鋼一根，進水管 DN52鋼一根，放空管 DN50鋼一根，并設液面計。 10、確定高程 池底高程設置 -4.00m，則最高水位 6.5m，超高為 0.5m,池頂高程為 +3.0m。 3.3.7 第二集水井 設計說明書 - 17 - 、設計說明 由于污水經(jīng) UASB反應器厭氧處理后， UASB 出水中溶解氧含量幾乎為零，若直接進入好氧處理構筑物，會使曝氣池中好氧污泥難以適應，影響好氧處理效果。通過集水井亦可以去除一部分 UASB反應器出水中所含的氣體。另外 ,SBR池不 可以連續(xù)運行 ,用集水井可以使 SBR池中有足夠的不連續(xù)運行時間 . 、參數(shù)選擇 設計水量 : =200m3/h 水力停留時間： T=6h 水面超高?。?h1=0.5m 有效水深?。?h2= 5.5m 3、設計計算 集水井的有效容積： V=Q T=200 6=1200m3 集水井的高度： H=h1+h2=5.5+0.5=6m 集水井的水面面積 :A=V/h2=1200/5.5=218.2m2，取 219m2 集水井的橫斷面積為： L B=14 8(m2) 則集水井的尺寸為： L B H=14 8 6(m3) 所以該池的規(guī)格尺寸為 14m 8m 6m，數(shù)量為 1座。 3.3.8 SBR反應器 、設計說明 經(jīng) UASB 反應器處理的廢水， COD含量仍然比較高，要達到排放標準，必須進一步處理，即采用好氧處理。 SBR結構簡單 ,運行控制靈活 .本設計擬采用 6個 SBR反應池，每個池子的運行周期為 6h。 、 設計水質水量 預計處理效果 項目 CODcr BOD5 SS 進水水質 (mg/L) 730 199 268 去除率 (%) 90 90 70 出水水質 (mg/L) 73 20 43 （）設計水量： Q=4800m3/d=200m3/h=0.056m3/s 設計說明書 - 18 - 3、設計計算 （）確定參數(shù) 污泥負荷率： NS取值為 0.15kgBOD5/(kg.MLSS.d) 污泥濃度和 SVI：污泥濃度采用 3000mgMLSS/L；污泥體積系數(shù) SVT采用 100 反應周期數(shù)： SBR周期數(shù)采用 T=6h，反應器 1d內(nèi)周期數(shù)： n=24/6=4 周期內(nèi)的時間分配 反應池數(shù) N=6 進水時間： T/N=6/4=1.5h 反應時間： 3.0h 靜沉時間： 1.0h 排水時間： 0.5h 周期進水量： 0 4 8 0 0 62 4 2 4 6TQQ N =200m2 （）反應池有效容積： 3001 4 2 0 0 1 9 9 3563 0 0 0 0 . 1 5sn Q SVmXN （）反應池最小水量： min= 1- 0=356 200=156m3 （）反應池中污泥體積 31661 0 0 3 0 0 0 2 5 6 1 0 6 . 81 0 1 0x S V I M L S S VVm min x，符合要求 （）校核周期進水量 周期進水量應滿足下式： 0 661 0 0 3 0 0 01 1 3 5 61 0 1 0S V I M L S SQV =249.2m3 0=200m3249.2m3，符合要求 （）確定單座反應池的尺寸 SBR的有效水深取 5m，超高 0.5m，則 SBR總高為 5.5m SBR的面積為： 356/5=71.2m2 設 SBR的長寬比為 2:1，則 SBR的池寬為 5.97m，取 6m；池長為 11.8m,取 12m SBR反應池最低水位為： 156/(6 12)=2.17m 設計說明書 - 19 - SBR反應池的污泥高度為： 106.8/(6 12)=1.48m 可見， SBR 最低水位與污泥泥位之間的距離為： 2.17-1.48=0.69m，大于 0.5m 的緩沖層，符合要求。 、鼓風曝氣系統(tǒng) （） 確定需氧量 O2 由公式： 20 evO a Q S S b X V 取 a =0.5， b =0.15，出水 Se =20mg/L， Xv =fX=0.75 3000=2250mg/L=2.25kg/m3 V=4V1=4 356=1424m3 代入數(shù)據(jù)： O2=0.5 4800 (199-20)/1000+0.15 2.25 1424 =910.2kgO2/d 供氧速度： R= O2/24=910.2/24=37.92 kgO2/h （）供氣量的計算 采用 SX 型曝氣器，曝氣口安裝在距池底 0.3m處，淹沒深度為 4.7m，計算溫度取 250C，性能參數(shù)為： EA=8%， EP=2kgO2/kWh，服務面積： m2，供氧能力： 20 25m3/(h.個 )，氧在水中飽和溶解度為： CS(20)=9.17mg/L， CS(25)=8.38mg/L 擴散器出口處絕對壓力為： Pb=P0+9.8 103H=1.013 105+9.8 103 4.7=1.47 105Pa 空氣離開反應池時氧的百分比為： 2 1 1 2 1 1 0 . 0 8 100%7 9 2 1 1 7 9 2 1 1 0 . 0 8At AEOE 反應池中的溶解氧的飽和度： 422 5 2 5 52 . 0 2 6 1 0 tObS b S PCC = 551 . 4 7 1 0 1 9 . 6 58 . 3 82 . 0 2 6 1 0 4 2 =10.0mg/L 422 0 2 0 52 . 0 2 6 1 0 tObS b S PCC 設計說明書 - 20 - = 551 . 4 7 1 0 1 9 . 6 59 . 1 72 . 0 2 6 1 0 4 2 =10.9mg/L 取 =0.85， =0.95,C=2， =1,則 20時脫氧清水的充氧量： 200 2 5 2 020 1 . 0 2 4sbsbRRCC =54.18kgO2/h 供氣量： 00.3SARG E = 54.180.3 0.08 =2257.67m3/min （）布氣系統(tǒng)的計算 反應池的平面面積： 6 12 6=432m2，每個擴散器的服務面積取 1.5m2，則 需 432/1.5=288個 ,取 300個擴散器，每個池子需 50個。 ( 4 )污泥產(chǎn)量計算 選取 =0.6,b=0.075,則污泥產(chǎn)量為 X= QSr-bVXv=0.6 4800(199-20)/1000-0.075 1424 2.25 =275.22KgMLVSS/d 5.空氣管計算 假設空氣管路水頭損失為 0.15m，管路富余壓頭為 0.1m，即 100mmH2O， SX-1 型空氣擴散器壓力損失為 200mmH2O，則曝氣系統(tǒng)總壓力損失為 h=0.15+0.1+0.20=0.45 mmH2O。鼓風機房出來的空氣供氣干管，在相鄰兩 SBR池的隔墻上設兩根供氣支管，為兩 SBR供氣。在每根支管上設 5條配氣豎管，為 SBR池配氣。 6.排泥設置 每池池底坡向排泥坑坡度 i=0.01，池出水端每個池子設出泥管一根，排泥管安裝高程相對地面為 -0.5m，相對最底水位為 1.2m，剩余污泥在重力作用下排入集泥井。 7.高程布置 地上部分 2.0m，水面標高 3.5m，污泥出口高度離地面 -0.5m,出水口高度離地面 +0.1m。 8.SBR潷水器 潷水器是一種能隨水位變化而調(diào)節(jié)的出水 堰 ,排水口淹沒在水面下一定的深度 ,可防止浮渣進入 . 理想的排水裝置應具有以下的特點 : (1)單位時間內(nèi)出水量大 ,流量小 ,不會使沉淀污泥重新翻起 ； (2)集水口隨水位下降 ,排水期間始終保持反應當中的靜止沉淀狀態(tài) ； 設計說明書 - 21 - (3)排水設備堅固耐用且排水量可無機調(diào)控 ,自動化程度高 . 目前常見的 SBR潷水器主要有 3種形式，即虹吸式 ,旋轉式 ,套筒式 ；多用的是虹吸式和旋轉式 。 旋轉式潷水器目前在國內(nèi)較大規(guī)模的在 SBR水處理工程中使用 ,其隨水位變化的種類比較多，可以是機械力亦可以是浮力 ,機械力以螺材質動居多 ,浮力以壓筒 式居多 ,其總體的構成主要是由集水管或集水槽 ,支管 ,主管 ,支座 ,旋轉接頭 ,動力裝置 ,控制系統(tǒng)等組成 . 旋轉式潷水器一般采用重力自流 ,當潷水器降至最低位置時 ,堰槽內(nèi)最低水位與池外水位 (或出水中心 )差 H通常喂 500mm左右 .其集水堰長度一般不宜超過 20m,潷水器深度不宜小于 1m. 3.3.9污 泥部分計算 淀粉 廠 工業(yè)廢水處理過程產(chǎn)生的污泥來自以下幾部分： 調(diào)節(jié)池， Q1=19.2m3/d，含水率 96% UASB反應器， Q2=98.2m3/d，含水率 98% SBR反應器， Q3=30.2m3/d，含水率 99% 總污泥量 ： Q=Q1+Q2+Q3 =147.6 m3/d 、 集泥井 為了方便排泥及污泥重力濃縮的建設，在重力濃縮池前設置一集泥井，通過對集泥井的最高水位的控制來達到自流排泥，反應池的污泥可利用自重流入。為半地下式，池頂加蓋，由潛污泵抽送污泥。 （）參數(shù)選?。和Ａ魰r間 T=6h，設計總泥量 Q=147.6 m3/d 采用圓形池子，池子的有效體積為： V=QT=147.6 6/24=36.9 m3 池子有效深度取 3m，則池面積為： A=V/3=12.3 m2 則集泥井的直徑： 4 4 1 0 . 9 23 . 1 4AD =3.96m.取 D=4m 則實際面積 A=12.53m2 水面超高 0.3m，則實際高度 3.3m （）確定高程：池底高程設置 -4.5m，則最低泥位為 -4.0m，最高泥位 -1.0m。 （） 集泥井排泥泵 設計說明書 - 22 - 集泥井安裝潛污泵 1臺， 1 用 1備，選用 150QW100-15-11 型潛污泵，該泵技術性能為Qb=100m3/h， Hb=15.0m，電機功率 11kW，出口直徑 150mm,重量 280kg。 集泥井最低泥位 -4.0m，濃縮池最高泥位 2.0m，則 排泥泵抽升的所需揚程 6.0m，排泥富余水頭 2.0m。污泥泵吸水管和出水管壓力損失有 3.0m。 則污泥泵所需揚程為： Hh=6.0+2.0+3.0=11.0m。 、 污泥重力濃縮池 參數(shù)選?。汗腆w負荷（固體通量） M 取 30kg/(m3.d)；濃縮時間取 T=24h；設計污泥量Q=147.6m3/d，濃縮后污泥含水率 96% 污泥后的污泥體積： V1=V0 (C0/C)=147.6 (1-98%)/(1-96%)=73.8m3/d 根據(jù)要求，濃縮池的設計橫斷面面積應滿足： A QC/M， 式中 Q入流污泥量 ,m3/d； M固體通量 ,Kg/(m3 d)； C入流固體深度 (kg/m3). 入流固體深度（）的計算如下：1 2 31 2 3W W WC Q Q Q W1=Q1 1000(1-96%)=19.2 1000(1-96%)=768 kg/d W2=Q2 1000(1-98%)=98.2 100(1-98%)=1964 kg/d W3=Q3 1000(1-99%)=30.2 1000(1-99%)=302 kg/d 那么， QC=W1+W2+W3 =3034kg/d=126.42Kg/h， C=3034/147.6=20.6 kg/m3 濃縮后污泥濃度： C1=42.7 kg/m3 （） 池子尺寸 濃縮池的橫斷面面積： A=QC/M=3034/30=101m2 設計兩座圓形污泥濃縮池，則每座邊長為： B=5.7m,取 B=6.0m （） 高度計算 停留時間，取 T=24h，則有效容積： V=QT=131m3 有效高度： h2=V/A=131/103=1.27m，取 h2=1.5m，超高 h1=0.5m，緩沖層高 h3=0.5m 污泥斗下錐邊長 0.7m,高度 3m，則池壁高： H1=h1+h2+h3=2.5m，總高度： H=5.5m （） 澄清液量 V2=Q-V1=131-65.5=65.5m3 （） 確定高程：池底高程設置 -3.0m，池頂高程為 2.5m水面標高 +2.0m。 、 污泥脫水間 設計說明書 - 23 - (1) 污泥產(chǎn)量 ：經(jīng)濃縮池濃縮后含水 P=96%的污泥共 65.5m3/d。 （ 2）污泥脫水機：選用帶式壓濾機，其型號為 DYQ-2000。處理能力為 430kg(干 )/h。 設計參數(shù)：干泥生產(chǎn)量 400-460kg/h，泥餅含水率 70%-80%，主機調(diào)速范圍 0.97!4.2r/min，主機功率 1.1kw，系統(tǒng)總功率 25.2kw，濾帶寬度 2000mm，濾帶運行速度 1.04-4.5r/min，外形尺寸 4.8m 3.0m 2.5m，重 6120kg。 污泥脫水間尺寸： 12.0m 9.0m 5.0m。 3.4 方案特點 1. 本方案以低耗的生化處理工藝為主體，且處理系統(tǒng)有較大的靈活性，以適應污水水質、水量的變化。 2. 本廢水處理工程技術先進實用，工藝合理，在處理水質穩(wěn)定達標排放的同時，能獲得蛋白飼料和沼氣，具有顯著的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)了環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。 3. 廢水處理后水質達到要求排放的水質標準 ,可直接向外排放。 3.5 SBR法 SBR 法是序 批式活性污泥法（ Sequencing Batch Reactor）的簡稱，早在 1914年就已開發(fā)，后經(jīng)美國 Irvine教授等的研究改進，并于 1980年在印地安那州實施，取得滿意的效果從而得到廣泛的推廣。序批式活性污泥法工藝由按一定時間順序間歇作運行的反應器組成。 SBR工藝的一個完整的操作過程，亦即每個間歇反應器在處理廢水時的操作過程包括如下五個階段：進水期；反應期；沉淀期；排水排泥期；閑置期。 3.6 SBR反應器的特點： （ 1）運行操作靈活，效果穩(wěn)定。 SBR 法在運行操作過程中，可以根據(jù)廢水水量水質的變化 、出水水質的要求來調(diào)整一個運行周期中各個工序的運行時間、反應器的混合液的容積變化和運行狀態(tài)來滿足多功能的要求； （ 2）工藝簡單，運行費用低。 SBR 原則上不需要二沉池、回流污泥及設備，一般情況下不必設調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可以省去初沉池。 SBR法的工藝簡單，便于自動控制。 SBR系統(tǒng)構筑占地面積少、節(jié)省投資； （ 3）反應推動力大，凈化速率高。在采用限制曝氣和半限制曝氣方式運行時，有機物濃度的變化在時間上是一個理想的推流過程，從而使它保持了最大的反應推動力。 （ 4）能有效防止絲狀菌膨脹。限制曝氣的 SBR最不容易出現(xiàn) 污泥膨脹； （ 5） SBR法的運行效果穩(wěn)定，即無完全混合的跨越流，也無接觸氧化法中的溝流； （ 6）對水質、水量變化的適應性強，耐沖擊負荷。 設計說明書 - 24 - 第 4章 總圖布置 4.1 平面布置 4.1.1 總平面布置原則 該淀粉廠污水處理站東西長 70m，南北長 50m，總占地面積 3500m2。 布置原則： 處理構筑物與設施的布置應順應流程、集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運行管理； 工藝構筑物（或設施）與不同功能的輔助構筑物應按功能的差異，分別相對獨立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關系（如地形走勢、污水出口方向、風向、周圍的重要或 敏感建筑物等）。 構（建）筑物之間的間距應滿足交通、管道（渠）敷設、施工和運行管理等方面的要求。 管道（線）與渠道的平面布置，應與高程布置相協(xié)調(diào)，順應污水處理廠各種介質輸送的要求，盡量避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運行維護。 協(xié)調(diào)好輔助建筑物、道路、綠化與處理構筑物的關系，做到方便生產(chǎn)運行，保證