味精生產(chǎn)廢水處理工程設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、摘 要 近十幾年來我國味精工業(yè)發(fā)展十分迅速，80年代全國味精產(chǎn)量僅為2.77萬 t，現(xiàn)在發(fā)展到年產(chǎn)40萬 t。在味精生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量廢水，主要來自原料的水解、發(fā)酵、提取、精制等工段。以生 產(chǎn) 1t味精產(chǎn)生 600t廢水計，大約每年產(chǎn)生廢水 2.4億 t左右.味精廢水正成為發(fā)酵行業(yè)及其難以處理的工業(yè)廢水。如果這些廢水未經(jīng)有效處理就直接排放，勢必會對我們的環(huán)境造成嚴重的破壞。本論文為某味精生產(chǎn)廢水進行工程設(shè)計，設(shè)計處理水量為 1600m3/d,其中進水cod=15000mg/l，bod=9000mg/l，ss=7000mg/l。要求廢水經(jīng)處理后達到 污水綜合排放標準 （gb89781996）二級

2、排放標準：cod150mg/l ， bod30mg/l ，ss150mg/l。本設(shè)計在查閱了大量的中文、外文文獻基礎(chǔ)上，確定了氣浮+uasb+sbr的主體工藝，并進行了優(yōu)化設(shè)計。工程實踐表明氣浮+uasb+sbr組合工藝對味精廢水是一種有效的處理工藝，且該處理工藝具有結(jié)構(gòu)緊湊簡潔，運行控制靈活，抗沖擊負荷，污泥量小等特點。論文工藝設(shè)計的主要內(nèi)容包括：集水池、氣浮池、uasb、sbr、儲泥池等的設(shè)計計算與設(shè)備選型。關(guān)鍵詞： 味精廢水，氣浮法，uasb，sbrabstract over the last decade the msg industry in china developed very

3、 rapidly in the 1980s msg output was only 27,700 tons, now developed into an annual output of 400,000 tons. msg production process to produce large amounts of wastewater, mainly from the hydrolysis, fermentation, extraction, refining and other raw materials section. the production of 1t msg the 600t

4、 wastewater meter, per year to produce wastewater 2.4 billion tons of msg wastewater is a fermentation industry and its difficult to deal with industrial waste water. if the wastewater is not effectively deal with directly discharged, bound to have our cause serious damage to the environment. in thi

5、s thesis, for a taste of the qing wastewater engineering, and design treatment of water 1600m3 / d, in which the water of cod = 15000mg / l, bod = 9000mg / l, ss = 7000mg / l. treated wastewater to achieve integrated wastewater discharge standard (gb8978-1996) of cod 150mg / l of bod 30mg / l, ss 15

6、0mg / l. the design to determine the main process of flotation + uasb + sbr, and optimized design.the engineering practice shows that the uasb + cass combination process on beer wastewater is a kind of effective treatment process, and the processing technology has the characteristic of compact struc

7、ture simple, flexible operation control, impact resistant load, small amount of sludge, etc. the main content of the paper process design, including: collecting tank, flotation tank, uasb, sbr, chu mud pools and other design calculations and equipment selection. key words: monosodium glutamate waste

8、water，flotation，uasb，sbr 目 錄第1章 緒 論11.1味精廢水的來源11.2味精廢水的特點21.3味精廢水的危害31.4味精廢水處理現(xiàn)狀31.5味精廢水治理的展望71.6工藝方案選擇8第2章 設(shè)計說明書92.1原始資料及要求92.2設(shè)計原則102.3 工藝方案的選擇122.4構(gòu)筑物設(shè)計與說明142.4.1格柵池142.4.2 集水池152.4.3 提升泵房162.4.4 氣浮池172.4.5 uasb反應(yīng)器182.4.6 sbr反應(yīng)器192.4.7 儲泥池202.4.8 污泥脫水間202.5污水廠總體布置212.5.1 平面整體布置212.5.2 高程布置212.6 構(gòu)

9、筑物及附屬設(shè)備小結(jié)22第3章 設(shè)計計算書233.1 格柵233.1.1設(shè)計計算233.2集水井263.3提升泵房273.4氣浮池273.5 uasb反應(yīng)器313.5.1 uasb尺寸計算313.5.2 三相分離器構(gòu)造設(shè)計323.5.3配水系統(tǒng)設(shè)計363.5.4出水系統(tǒng)設(shè)計383.5.5排泥系統(tǒng)設(shè)計383.5.6沼氣產(chǎn)量計算393.6 sbr反應(yīng)器的設(shè)計計算393.6.1設(shè)計水質(zhì)預測393.6.2設(shè)計計算403.7污泥部分各處理構(gòu)筑物的設(shè)計453.7.1 儲泥池的設(shè)計453.7.2 污泥脫水間463.8水力及高程計算47結(jié)論50參考文獻51致謝52附錄誠信聲明第1章 緒 論目前，國內(nèi)廢水的排放要

10、求越來越嚴格，而味精廢水作為污染的重要來源，在處理和排放時受到了各方關(guān)注。隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展和技術(shù)的不斷進步，我國已經(jīng)成為味精的生產(chǎn)和消費大國。據(jù)報道，目前我國的味精生產(chǎn)量約占世界產(chǎn)量的一半。但是味精生產(chǎn)過程中所排放的廢水量大，尤其是味精發(fā)酵液經(jīng)等電提取谷氨酸后排放的母液具有“五高一低”的特點，是一種治理難度很大的工業(yè)廢水。由于不能有效地治理味精廢水，不少味精廠被列入全國重點污染源之列。味精廢水的治理已經(jīng)成為制約味精生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的重大難題 。國內(nèi)外目前都還沒有成熟的成套技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。主要的問題是一次投資過大，或者日常運行費用過高,大多數(shù)味精廠無法承受,不得不長期維持超標排放的現(xiàn)狀。但面對

11、環(huán)境的日益惡化，國家制定了嚴格的排放標準，味精生產(chǎn)企業(yè)在面對現(xiàn)狀的同時，需要及時改進味精廢水處理工藝，引進新技術(shù)。在味精廢水中含有許多寶貴的資源，廠家可以根據(jù)廢水中所含物質(zhì)不同，對廢水進行分析和適宜的處理工藝。因此，根據(jù)味精廢水的特點，必須采取切實有效的措施，對其進行綜合治理。在減小廢水對環(huán)境造成污染的同時，回收廢水中的菌體蛋白，取得一定的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。 總之，在味精行業(yè)急速發(fā)展，拉動經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，味精廢水不僅造成了嚴重的環(huán)境問題，使得我們有限的資源極度的浪費，同時更是直接制約著味精行業(yè)的發(fā)展。因此，對于味精廢水極大治理力度，不斷研發(fā)新的治理措施，改變治理途徑已經(jīng)是迫在眉睫。1.1

12、味精廢水的來源 目前,我國味精行業(yè)通常以大米、 淀粉、 糖蜜為主要原料 ,通過糖化、 發(fā)酵等處理 ,經(jīng)分離提取谷氨酸 ,再通過精制獲得味精產(chǎn)品(谷氨酸鈉) 。味精生產(chǎn)過程廢水的主要來源見圖1-1所示。根據(jù)分析可知 ,工藝廢水的來源包括制糖車間的洗米水、 濾布洗滌水 ,發(fā)酵車間的洗罐廢水與冷卻水 ,提取車間的離交廢水與反沖洗水 ,精制車間的精制廢水以及各車間的沖洗水等。味精生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的發(fā)酵母液是味精生產(chǎn)行業(yè)的主要污染源 ,由于谷氨酸的提取工藝和所用的原料不同 ,排放的廢水水質(zhì)也有所差別 ,但大多都具有 cod、 bod、 菌體含量、 硫酸根(或氯離子)和氨氮含量高及 ph 值低的“五高一低”

13、 特點。其中 ,離交廢水與洗罐廢水屬于高濃度有機廢水 ,codcr濃度高達數(shù)萬 mg；洗米水、 濾布洗滌水、 精制廢水與各車間沖洗水為中濃度廢水 ,codcr在1 ,0003 ,000 mg;而冷卻水等屬于低濃度廢水 codcr 150 mg，味精廢水的來源見圖11：前期制備制 糖發(fā)酵 提 取包裝 精 制 沖 洗水發(fā)洗酵水罐沖洗米水剩余母液精制廢水圖1-11.2味精廢水的特點味精生產(chǎn)過程中排放的低濃度及中等濃度的廢水(codcr = 800 40000mg/ l) ,如淘米水、洗布水、離交沖柱水及精制沖洗水等 ,治理起來相對容易 ,對環(huán)境的污染也較小。通常所說的味精廢水是指味精發(fā)酵液提取谷氨酸

14、后排放的母液。由于谷氨酸的提取工藝不同 ,排放的廢水水質(zhì)也有所差別。但大多都具有codcr高、 bod5 高、菌體含量高、硫酸根(改用硫酸調(diào) ph前為氯離子) 含量高、氨氮含量高及 ph 值(1. 5 3. 2)低“五高一低”的特點。各種味精廢水的主要特性見表 。味精廢水中含有許多寶貴的資源。據(jù)報道 ,廢水中殘留的谷氨酸約為 1. 2 %1. 5 % ,甚至可以高達 2 % ,占發(fā)酵醪液中谷氨酸含量的 20 %25 %。廢水中含有的大量菌體是優(yōu)質(zhì)蛋白源 ,粗蛋白含量約占 70 %80 %。因此，對味精廢水進行資源回收有著極大的意義。1.3味精廢水的危害由于味精廢水往往具有較強的酸性，若不加處理

15、就大量排放，勢必會改變水體的ph值，從而污染環(huán)境、影響農(nóng)作物生長、危害漁業(yè)生產(chǎn)。高cod、高bod的主要原因是谷氨酸、殘?zhí)?、ss與氨氮所致，如不經(jīng)處理，直接排放，會引發(fā)環(huán)境問題，破壞生態(tài)平衡。味精廢水中的大量有機物質(zhì)和含非蛋白氮、硫（或氯）的無機物質(zhì)，非常適合微生物生長，而有害于除反芻動物及個別動物如兔以外的其它生物(包括江河湖泊里魚蝦)，同時也直接傷害了飲用該水源的人類本身，通過破壞水中動物生態(tài)平衡，又進一步造成對環(huán)境水源水質(zhì)的嚴重損害。污染嚴重的河段，水的顏色發(fā)黑，味道發(fā)臭。隨著日趨漸嚴的環(huán)保法規(guī)的完善和全民環(huán)保意識的提高，廢水處理工藝的實施面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。其主要危害如下7：(1)造成富

16、營養(yǎng)化、破壞受納水體水質(zhì)的nh3-n值已放在了監(jiān)測因子的首位。(2)惡臭氣味的產(chǎn)生，h2s氣體排出對周邊空氣環(huán)境的影響造成對生態(tài)環(huán)境的破壞。(3)受產(chǎn)品低利潤空間的限制，企業(yè)無法承受過高的改造投資費用和運行費用。 (4)地下水和地表水隨著新水法的執(zhí)行，實行有償使用和總量收費。 (5)處理時高能耗、高投入。 (6)味精廢水有機物濃度高,色度大,且不易沉淀,廢水中nh3-n及的含量高,較難處理,此種污水雖然營養(yǎng)高,但直接進入生化處理也很難達到良好的效果。影響水體的營養(yǎng)組成成分，對水中生物生存產(chǎn)生極為嚴重的影響。1.4味精廢水處理現(xiàn)狀近年來 ,圍繞著味精廢水的治理 ,國內(nèi)許多味精廠和有關(guān)科研單位通力

17、合作 ,提出了一些有價值的治理技術(shù)和方法。盡管還存在不同程度的問題 ,但畢竟取得了一定的進展。目前 ,處理味精廢水的常見方法有以下幾種:一、物理處理法物理處理法在味精廢水處理中主要作為預處理 ,為后續(xù)處理構(gòu)筑物創(chuàng)造條件。有時也可作為處理的主體工藝 ,例如氣浮法，蒸發(fā)濃縮法、膜分離工藝等。（1）氣浮法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(shù)，尤其在高濃度有機廢水方面應(yīng)用較為廣泛。對于味精廢水而言，不少大型味精企業(yè)都將其

18、作為前期的預處理，回收廢水中的菌體蛋白。一方面，減輕后續(xù)處理的負擔，一定程度地降低負荷，另一方面，回收的菌體蛋白可以進一步加工成為飼料，還可以獲得一定的經(jīng)濟效益。正因如此，氣浮法也越來越多的作為綜合治理味精廢水的一條重要的途徑。 （2）離心分離和蒸發(fā)濃縮法機械分離技術(shù)是利用廢水中有機物質(zhì)與水的比重差 ,通過離心達到固液分離。目前通常采用進口蝶片離心機進行高速離心分離菌體。該法多與蒸發(fā)濃縮法一起使用 ,以回收味精廢水中的蛋白飼料。該技術(shù)在西方一些發(fā)達國家已有成套設(shè)備 ,即通過離心分離把廢液分離成濾液和濾渣 ,再通過多效負壓蒸發(fā)器把濾液濃縮到含水率為45%左右 ,蒸發(fā)器的二次蒸氣通過壓縮后再作為蒸

19、發(fā)器的熱源。冷凝水用于進料的預熱回用于生產(chǎn) ,將濾渣和濾液濃縮后的固體經(jīng)造粒、烘干、篩選 ,最終做成成品肥料。例如上海天廚味精廠從 1995 年采用該工藝投入運行以來 ,取得了良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。其中 ,廢水中各種污染物去除率分別為:codcr 79. 24 % ,bod5 91. 2 % , ss 71. 58 % , 油6.64% ,nh3-n85.51 %7。福州味精廠采用該工藝 ,可得到粗蛋白約 75 %以上、含粗脂肪 3 %4 %、灰分 50 %的菌體蛋白。但目前尚不能連續(xù)生產(chǎn) ,能量消耗很大。三、生物處理法味精廢水有機物濃度高 ,bod5/ cod 高 ,可生化性好。同時 ,

20、生物處理法到目前為止已發(fā)展得比較完善 ,且形式多樣、適應(yīng)性強。因此 ,國內(nèi)外大多采用該法作為主體工藝。一般分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法兩大類。（1）好氧生物處理目前國內(nèi)研究較多的味精廢水的好氧生物處理技術(shù)有:活性污泥法、生物轉(zhuǎn)盤法和生物接觸氧化法。近年來科研人員研制出一些新的高效的好氧生物處理工藝來處理高濃度味精廢水 ,如深井曝氣法等?，F(xiàn)在 ,歐美已將此工藝用于處理高濃度味精有機廢水。由于味精廢水有機物濃度高 ,故采用好氧生物處理時 ,往往要將進水稀釋 10 倍至上百倍 ,很不經(jīng)濟;如不將進水稀釋 ,由于有機物濃度高 ,反應(yīng)器的停留時間長 ,反應(yīng)器的體積與占地面積大 ,一次性投資較大;其

21、次 ,采用好氧生物處理后的污泥 ,具有含水率高、污泥量大、不易脫水等缺點。由于好氧生物處理一般更適合于處理低濃度有機廢水 ,所以該法往往作為味精廢水的終處理 ,以保證處理水達標。（2）厭氧生物處理厭氧法生物處理適用于處理高濃度有機廢水 ,具有容積負荷高、處理效果穩(wěn)定、耐沖擊負荷、所需營養(yǎng)物少、產(chǎn)泥量少、投資省、能耗小等優(yōu)點 ,且可以回收能量 ,具有一定的經(jīng)濟效益。目前 ,厭氧處理設(shè)備一般有厭氧濾池、升流式厭氧污泥床、厭氧流化床等。厭氧濾池(af)厭氧濾池是由美國斯坦福大學 young 和 mccarty首先研制的 ,該裝置中填滿了砂礫、卵石、塑料或纖維等填料 ,厭氧微生物附著在填料巨大的表面上

22、 ,可維持較高的生物量和較高的 srt ,一般為升流式。加拿大國家科學院的 van den berg 和lentz研制了一種下流式厭氧濾池 ,稱為下行式固定膜反應(yīng)器(dsff) 。在加拿大、法國等國家 ,dsff反應(yīng)器已商業(yè)應(yīng)用 ,反應(yīng)器的容積為 40 13 000m3,并已成功處理奶酪廢水、糖廠廢水和味精廢水。升流式厭氧污泥床(uasb)uasb反應(yīng)器是荷蘭 wageningen 農(nóng)業(yè)大學的let tinga教授等在厭氧濾池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。1973 1977 年 ,在 wageningen 農(nóng)業(yè)大學的幫助下 ,荷蘭 csm 甜菜糖業(yè)公司先后進行了6m3、 30m3和 200m3容積的半生

23、產(chǎn)性和生產(chǎn)性裝置的試驗研究。其后 ,荷蘭、西德、比利時和美國的研究者用 uasb裝置處理味精廢水 ,取得了滿意的效果。目前 ,我國也有許多味精生產(chǎn)企業(yè)將該技術(shù)引進到味精廢水處理中。如河南周口蓮花味精廠已建成 1700muasb 反應(yīng)系統(tǒng) ,1994 年投入運行 ,在進水平均濃度為 cod8000mg/ l 時 ,cod 去除率達到 80 %以上。太原理工大學研究改進 uasb處理味精 - 卡那霉素混合廢水 ,cod 去除率達到70 %80 %8。兩相厭氧消化( tpad)兩相厭氧消化是根據(jù)厭氧發(fā)酵分為水解與發(fā)酵階段、產(chǎn)氫產(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段等三階段過程而開發(fā)的。它具有提高容積負荷率、減少反應(yīng)器

24、體積、降低造價、提高厭氧消化效率、運行穩(wěn)定、抗沖擊能力強的優(yōu)點。國外七八十年代對其有了初步研究 , 并對味精廢水的處理有一些應(yīng)用。1982 年初 ,中國科學院廣州能源研究所采用該法處理糖蜜酒精廢液獲得成功,同年 4 月 ,用該法處理味精廢水也獲得了成功。采用厭氧法處理高濃度有機廢水 ,雖然具有處理能耗和投資運行費用低、去除率高的優(yōu)點 ,但出水不能完全達標 ,因此 ,在處理味精廢水時常常采用厭氧-好氧組合法。例如河南周口蓮花味精廠廢水即采用了“uasb - 接觸氧化法”處理工藝 ,1994 年設(shè)施正常運行以來 ,效果良好 ,出水達標排放。1.5味精廢水治理的展望要徹底地治理味精廢水造成的污染,清

25、潔生產(chǎn)和綜合利用是發(fā)展的趨勢。一方面 ,必須改進味精生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀 ,積極探索研究新工藝、新方法 ,大力推廣清潔生產(chǎn) ,從源頭上遏制污染的產(chǎn)生;另一方面 ,對產(chǎn)生的味精廢水必須處理和利用相結(jié)合 ,盡可能提取廢水中有用物質(zhì) ,實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的雙豐收。對于前者 ,味精閉路循環(huán)等生產(chǎn)工藝已經(jīng)闖出了很好的路子 ,進一步完善后必然會有更好的應(yīng)用前景。對于后者 ,尚需開發(fā)一些工藝更簡單、回收效率更高、能耗更低、無二次污染的綜合利用工藝。從多年的生產(chǎn)、試驗和研究結(jié)果看來 ,單獨采用某一種方法治理難以達到滿意的效果。在味精廢水的治理中 ,必須根據(jù)生產(chǎn)的工藝、廢水的水質(zhì)水量、當?shù)氐沫h(huán)境以及回收利用的情況

26、,聯(lián)合采用物理的、化學的以及生物的方法 ,并進行優(yōu)化組合 ,方可實現(xiàn)味精廢水的綜合治理。1.6工藝方案選擇 目前，國內(nèi)味精行業(yè)廢水主要是采用純厭氧+好氧、厭氧前段(水解酸化段)+好氧的處理工藝。其中好氧處理主要有好氧塘、活性污泥法、接觸氧化、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤及sbr法等等，厭氧處理主要有厭氧塘、厭氧濾池、普通厭氧池、厭氧接觸反應(yīng)器、uasb等。根據(jù)本次設(shè)計的味精廢水水質(zhì)情況及味精同行業(yè)廢水治理現(xiàn)狀，技術(shù)水平，該廢水采用厭氧與好氧相結(jié)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(zhì)；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，

27、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(shù)，在工業(yè)廢水及生活污水處理方面得到廣泛應(yīng)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

28、）反應(yīng)器負荷高，體積小，占地少。 （3）運行簡單，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。 對于好氧階段，本設(shè)計采用sbr工藝，與傳統(tǒng)好氧工藝不同，sbr技術(shù)采用時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)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運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)。正是sbr工藝這些特殊性使其具有以下優(yōu)點：（1） 理想的推流過程使生化反應(yīng)推動力增大，效率提高，池

29、內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。 （2） 運行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止狀態(tài)下沉淀，需要時間短、效率高，出水水質(zhì)好。 （3） 耐沖擊負荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機污物的沖擊。 （4） 工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進行調(diào)整，運行靈活。 （5） 處理設(shè)備少，構(gòu)造簡單，便于操作和維護管理。 （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。通過以上分析及比較，擬采用“氣浮uasbsbr法”作為主體工藝。原污水進水cod為15000mg/l,bod為9000 mg/l,ss為7000 mg/l。出水要求達到污水綜合排放標準(gb8978

30、1996)二級排放標準：cod為150 mg/l，bod為30 mg/l，ss為150 mg/l后排入就近河流。第2章 設(shè)計說明書2.1原始資料及要求（1）設(shè)計背景 某味精廠是該省規(guī)模最大的味精廠， 該廠位于某市郊區(qū)， 以玉米為原料生產(chǎn)味精，味精產(chǎn)量為4萬t/a，每生產(chǎn)1t味精消耗玉米2.7t，玉米制淀粉過程中產(chǎn)生大量的淀粉廢水，每消耗1t玉米排出淀粉廢水5t，該廠每天排放的淀粉廢水為1520t, 廢水直接排放，影響周圍環(huán)境，為適應(yīng)當?shù)丨h(huán)保工作的需要和建設(shè)項目三同時規(guī)定，也使出水水質(zhì)達到污水綜合排放標準(gb89781996)二級排放標準，投資興建此配套污水處理設(shè)施。（2）水質(zhì)水量和處理要求

31、該味精廢水排放量為 1520m3/d，廢水處理工程的設(shè)計規(guī)模 1600m3/d，處理后水質(zhì)要求達到污水綜合排放標準 （gb89781996）二級排放標準，進水水質(zhì)和排放標準見表2-1： 表 2-1 進水水質(zhì)項目ph值sscodbod5進水水質(zhì)467000150009000排放標準6915015030（3）設(shè)計內(nèi)容1、味精廢水水質(zhì)水量分析2、味精廢水處理工藝流程的選擇3、主要處理構(gòu)筑物的設(shè)計4、處理站平面布置和高程布置5、圖紙的繪制（4）工程設(shè)計依據(jù)及規(guī)范 1、可行性研究報告的批準文件和工程建設(shè)單位的設(shè)計委托書； 2、廠家提供的有關(guān)設(shè)計文件和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)； 3、本工程執(zhí)行污水綜合排放標準 （gb89

32、781996）二級排放標準； 4、 市外排放設(shè)計規(guī)范1997年修訂（gbj1487） ； 5、 建筑給水排水設(shè)計規(guī)范 （gbj1588） ； 6、 給水排水設(shè)計手冊 （111冊） 。2.2設(shè)計原則 （1）總的設(shè)計原則根據(jù)國家和當?shù)赜嘘P(guān)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(guān)環(huán)境保護的各項規(guī)定，使處理后的各項指標達到或優(yōu)于污水綜合排放標準 （gb89781996）二級排放標準； 2、針對廢水水質(zhì)特點采用先進、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

33、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，同時結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)情況，對污水進行綜合治理； 3、工藝設(shè)計與設(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、達標排放； 4、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； 5、建筑構(gòu)筑物布置合理順暢，降低噪聲，消除異味，改善周圍環(huán)境。（2）平面布置原則 水廠平面布置應(yīng)結(jié)合工程目標和建設(shè)條件，在確定的工藝組成和處理構(gòu)筑物形式的基礎(chǔ)上進行。平面布置和豎向設(shè)計應(yīng)滿足各建筑物的功能和流程要求；廢水站附屬建筑和附屬設(shè)施應(yīng)根據(jù)水戰(zhàn)規(guī)模、生產(chǎn)和管理體制，結(jié)合當?shù)貙嶋H情況確定。具體的原則如下：1、

34、處理構(gòu)筑物與設(shè)施的布置應(yīng)順應(yīng)流程、集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運行管理。2、工藝構(gòu)筑物（或設(shè)施）與不同功能的輔助構(gòu)筑物應(yīng)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(guān)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） 。 3、 構(gòu)（建）筑物之間的間距應(yīng)滿足交通、管道（渠）敷設(shè)、施工和運行管理等方面的要求。 4、 管道（線）與渠道的平面布置，應(yīng)與高程布置相協(xié)調(diào)，順應(yīng)污水處理廠各種介質(zhì)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。 5、 協(xié)調(diào)好輔助建筑物、道路、綠化與處理構(gòu)筑物的關(guān)系，做到方便生產(chǎn)運行，保證安全暢道，美化廠區(qū)環(huán)境。（3）高程布置原則廢水處理站高程

35、布置的任務(wù)是：確定各處理構(gòu)筑物和泵房等的標高，選定各連接管區(qū)的尺寸并決定其標高。計算決定各部分的水面標高，以使被處理的水能按處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動，保證廢水站的正常運行。在對污水處理廠污水處理流程的高程布置時，應(yīng)考慮下列事項：1、 選擇一條距離最長、水頭損失最大的流程進行水力計算，并應(yīng)適當留有余地，以保證在任何處理情況下處理系統(tǒng)能夠正常運行；2、污水盡量經(jīng)一次提升就應(yīng)能靠重力通過構(gòu)筑物，而中間不應(yīng)再經(jīng)加壓提升；3、計算水頭損失時，一般應(yīng)以近期最大流量作為處理構(gòu)筑物和管（渠）的設(shè)計流量；4、污水處理后應(yīng)能自流排入下水道或者水體，包括洪水季節(jié)（一般按25年1遇防洪標準考慮）；5、高程的

36、布置既要考慮某些處理構(gòu)筑物（如沉淀池、調(diào)節(jié)池、沉砂池等）的排空，但構(gòu)筑物的挖土深度又不宜過大，以免土建投資過大和增加施工的難度；6、高程布置時應(yīng)注意污水流程和污泥流程的結(jié)合，盡量減少需提升的污泥量。污泥濃縮池、消化池等構(gòu)筑物高程的確定，應(yīng)注意它們的污泥排入污水井或者其他構(gòu)筑物的可能性；7、 進行構(gòu)筑物高程布置時，應(yīng)與廠區(qū)的地形、地質(zhì)條件相聯(lián)系。當?shù)匦斡凶匀黄露葧r，有利于高程布置；當?shù)匦纹教箷r，既要避免沉砂池在地面上架的很高 ，這樣會導致構(gòu)筑物造價的增加，尤其是地質(zhì)條件較差、地下水位較高時；8、盡量使水廠填挖土方趨于平衡；9、廢水站的水流常依靠重力流動，以減少運行費用。為此，必須精確計算其水頭損

37、失。2.3 工藝方案的選擇一、廢水水質(zhì)分析廢水水質(zhì)情況見表22所示：表22 廢水水質(zhì)表項目ph值sscodbod進水水質(zhì)467000150009000排放標準6915015030本設(shè)計污水處理的特點：污水的 bod/cod=0.6,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。同時味精廢水中含有大量的菌體蛋白，可以用氣浮工藝將其提取。將氣浮作為前期的預處理，既可除去一部分的負荷，又可將回收的菌體蛋白作為飼料，獲得一定的經(jīng)濟效益。二、工藝方案選擇 根據(jù)本次設(shè)計的味精廢水水質(zhì)情況及味精同行業(yè)廢水治理現(xiàn)狀，技術(shù)水平，該廢水采用厭氧與好氧相結(jié)合的方法來處理，主體工藝采用國內(nèi)

38、應(yīng)用最為廣泛的氣浮+uasb+sbr組合工藝。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(zhì)；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。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： 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。 反應(yīng)器負荷高，體積小，占地少。 運行簡單，規(guī)模靈活。 對于好氧階段，本設(shè)計采用s

39、br工藝，與傳統(tǒng)好氧工藝不同，sbr技術(shù)采用時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)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運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)。空氣沼氣菌體蛋白原味精廢水uasb反應(yīng)器反應(yīng)器氣浮池集水池格柵間sbr反應(yīng)器達標排放泥餅外運脫水間儲泥池 圖1-2總之，就目前我國國情而言，采用“氣浮uasbsbr法”作為主體工藝最為合適，況且，該工藝已被不少味精企業(yè)所采用，如今已經(jīng)十分成熟。具體的工藝流程見圖12。廢水首先流過格柵，先去除大的懸浮物，防止沉淀，減

40、輕后續(xù)處理設(shè)施負荷，保證污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。然后進入集水井，集水井主要作用是調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，防止水質(zhì)變化對后續(xù)工藝產(chǎn)生太大的沖擊。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uasb反應(yīng)器，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的沼氣進入沼氣儲柜進行利用。uasb 出水自流進入sbr進行好氧生物處理，以進一步降解水中的有機物。由sbr反應(yīng)器的出水達標后就近排入河流。uasb、sbr等處理單元產(chǎn)生的污泥排入儲泥池，儲泥池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。

41、2.4構(gòu)筑物設(shè)計與說明2.4.1格柵池1.設(shè)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(gòu)筑物的處理負荷。由于處理量不是很大，且原廢水為工業(yè)廢水，所含較大的漂浮物量本就不大，因而本設(shè)計采用人工清渣。結(jié)構(gòu)為地下鋼混結(jié)構(gòu)。按格柵運行狀態(tài)，可以分為固定格柵和回轉(zhuǎn)格柵，由于本設(shè)計設(shè)計水量較小，所以采用固定尺寸。設(shè)置格柵的渠道，其寬度要適當，應(yīng)使水流速度保持適當?shù)乃俣?，一方面泥沙不致于沉積在渠道底部，另一方面截留的污染物又不至于沖過格柵。這一流速通常采用0.40.9m/s。過柵流速一般取0.61.0m/s。2.設(shè)計參數(shù) 設(shè)計

42、流量：q=1600m3/d=66.7m3/h=0.019m3/s； 格條間隙d=10mm； 柵前水深h=0.3m； 過柵流速0.6m/s；格柵安裝角度=600 ；過柵損失：0.21m3.構(gòu)筑物 數(shù)量：1座 結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土 尺寸：長2.15m,寬0.28m,高0.6m4.附屬設(shè)備 名稱：機械格柵除污機 數(shù)量：1臺 型號：jt500電機功率（kw）：0.752.4.2 集水池1.設(shè)計說明由于味精廢水排放是間歇性的，并且水質(zhì)水量變化幅度較大，因此設(shè)計一個集水池，用來均衡調(diào)節(jié)污水水量、水質(zhì)、水溫變化，降低對生物處理設(shè)施的沖擊，從而使后續(xù)的工藝能夠順利進行。 2.參數(shù)選擇 設(shè)計水量:=1600m/24

43、h=66.7m/h 水力停留時間：t=6h 集水池超高取：h1=0.5m 有效水深?。篽2= 4.5m3.構(gòu)筑物 數(shù)量：1個 結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土 尺寸：長寬高4.附屬設(shè)備： 名稱：攪拌器 數(shù)量：1臺 功能：防止懸浮物沉淀 型號：qjb7.5/6640/3-303/c/s 名稱：浮球液位計 數(shù)量：1個 功能：跟蹤水位變化 型號：quz2912.4.3 提升泵房（1）設(shè)計說明提升泵房用于提升污水處理廠的污水，本設(shè)計采用一次提升后自流的方式，后續(xù)不需再次提升，具體的潛污泵采用自灌式，無需引水裝置，泵房進水角度不大于45度?？紤]選用2臺水泵，其中一臺備用?？紤]到檢修需要，提升泵房設(shè)計尺寸：長寬高=6.0

44、m4.5m4.0m（2）附屬設(shè)備 污水提升泵的揚程即為提升的最高水位-集水井池底水位+二者之間總水頭損失=5.34-(-5.5)+0.6=11.44m. 經(jīng)查環(huán)境工程設(shè)計手冊1，選用100wl85-13-7.5型污水泵，共計2臺，一臺使用，一臺備用，其性能參數(shù)如下：揚程：13m 數(shù)量：2臺 流量：85m/h 轉(zhuǎn)速：2900r/min 軸功率：5.5kw2.4.4 氣浮池 1.設(shè)計說明氣浮是向水中注入或通過電解的方法產(chǎn)生大量的微氣泡，使其與廢水密度接近水的固體或液體污染物微粒黏附，形成密度小于水的氣浮體，在浮力的作用下上浮至水面形成浮渣，進行固液或液液分離的一種處理技術(shù)。由于味精廢水中離交廢水占

45、有很大比重，且含有大量的蛋白，所以設(shè)氣浮池,分離提取蛋白質(zhì),提高經(jīng)濟效益，同時減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的壓力。2.設(shè)計結(jié)果 ss去除率：85%反應(yīng)池中停留時間：15min接觸室中停留時間：2min分離室中停留時間：20min氣浮池的實際尺寸為：長寬高=6.6m3.5m2.5m數(shù)量：1座結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土3.附屬設(shè)備 溶氣罐尺寸：直徑為0.75m,高為2.0m 名稱：空氣壓縮機：型號：dz1508數(shù)量：1臺功率：13kw工作壓力：1.0mpa外形尺寸：1.758m0.812m0.930m名稱：攪拌器 數(shù)量：1臺 功能：使藥物與廢水充分混合型號：qjb7.5/6640/3-303/c/s2.4.5 uas

46、b反應(yīng)器1.設(shè)計說明 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。它可以保持反應(yīng)器內(nèi)高濃度的微生物，因而可以承受較高的cod負荷，cod去除率可以達到90%以上。廢水經(jīng)氣浮去除廢水中的懸浮物后，進入uasb(上流式厭氧污泥床)進行厭氧處理， 通過在uasb池中培養(yǎng)厭氧菌，分解水中的有機物。厭氧處理采用高效的升流式厭氧污泥床，具有容積負荷高、污泥產(chǎn)量小、效果穩(wěn)定、能耗低等特點。一方面降低了后續(xù)好氧生化處理的負荷，減少了運行費用；另一方面回收沼氣，可作為能源回用于鍋爐燃燒，降低了煤耗。2.設(shè)計結(jié)果本設(shè)計共設(shè)計6座相同的反應(yīng)器，cod去除率為85%，bod去

47、除率為90%，ss去除率為65%；容積負荷為7 kgcod/（m3d)； 單個反應(yīng)器直徑為8.5m，有效高度為6.0m； 配水系統(tǒng)設(shè)計為圓形布水器，每個uasb反應(yīng)器設(shè)36個布水點，設(shè)計3個圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設(shè)6個孔口，中間設(shè)12個，最外圍設(shè)18個孔口；單個反應(yīng)器污泥量為=10.2m； 每個uasb反應(yīng)器的產(chǎn)氣量； 出水采用鋸齒形出水槽，槽寬0.2m，槽高0.2m 3.構(gòu)筑物名稱：uasb反應(yīng)器數(shù)量：6結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土尺寸：單個反應(yīng)器直徑為8.5m，有效高度為6.0m，構(gòu)筑物高度為6.4m。2.4.6 sbr反應(yīng)器1.設(shè)計說明sbr是序列間歇式活性污泥法（sequencing batch re

48、actor activated sludge process）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運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)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運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)。2.設(shè)計結(jié)果 進水水質(zhì)：cod=1350mg/l,bod=540 mg/l,ss=368mg/l； 去除率：cod為90%，bod為95%，ss為70%； 污泥負荷為：0.40kg

49、bod5/(kgmlssd)； 單個周期時間為：6h； 每小時需氧量為：102.6kg/h； 污泥泥齡為：6.7d； 污泥產(chǎn)量我為：22.75m/d3. 構(gòu)筑物名稱：sbr反應(yīng)池數(shù)量：4結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土尺寸：長寬高4. 附屬設(shè)備 名稱：羅茨鼓風機型號：re-250型數(shù)量：1臺排氣壓力：9.8kpa轉(zhuǎn)速：970r/min 名稱：潷水器 形式：半軟管單向閥式 數(shù)量：4臺 潷水量：250m/h 2.4.7 儲泥池 1.設(shè)計說明 設(shè)置儲泥池的目的就是將uasb反應(yīng)器與sbr反應(yīng)池所產(chǎn)生的污泥進行集中，并且兼有污泥重力濃縮的功能，本設(shè)計采用圓形池半地下式。 2.設(shè)計結(jié)果 構(gòu)筑物：儲泥池 數(shù)量：1座 結(jié)構(gòu)

50、：鋼筋混凝土 尺寸：直徑3.7m，高2.5m2.4.8 污泥脫水間集泥池中的污泥泵入污泥脫水間進行機械脫水，以減小污泥體積。產(chǎn)生的泥餅作為有機農(nóng)肥外運。脫水間采用磚混結(jié)構(gòu), 長寬高=7.0m 5.0m 4.5m。（1）設(shè)計結(jié)果污泥量c=13.4m3/d脫水后污泥量：3.35t/d壓濾前污泥含水率為98%壓濾后污泥含水率為75%（2）附屬設(shè)備型 號：dyd-1000型帶式壓榨過濾機 數(shù) 量：1臺 功率：4.0kw 2.5污水廠總體布置2.5.1 平面整體布置（1）廠區(qū)地形 污水處理站在廠區(qū)的南面，目前是一片空地，東西長 95m，南北長 70m，地勢基本平坦。其西側(cè)為廠區(qū)圍墻，東側(cè)為現(xiàn)有混凝土路，北側(cè)為廠區(qū)。 （2）氣象資料 全年平均降水量：1034.5mm； 全年主導風向：東北風（3）布置情況由于該味精廠所在位置全年主導風向為東北風，為了