本科某味精廠淀粉廢水處理工程畢業(yè)設(shè)計

1某味精廠淀粉廢水處理工程畢業(yè)設(shè)計我國生物化工行業(yè)經(jīng)過長期發(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(yán)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(yán)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)1m2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/1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(zhì)。某味精廠以玉米為原料生產(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(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保工作的需要和工業(yè)項目應(yīng)同時設(shè)計、同時施工、同時投入使用的三同時原則，也使出水水質(zhì)達(dá)到國家污水綜合排放二級標(biāo)準(zhǔn)，故投資興建此配套污水處理設(shè)施。根據(jù)某味精廠排放的廢水特點及提供的占地面積，本設(shè)計方案通過選擇一套高效，穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理的處理工藝，保證廢水達(dá)到國家污水綜合排放二級標(biāo)準(zhǔn)，同時使投資、占地面積、運(yùn)行管理度達(dá)到最佳設(shè)置。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的要求，本人承擔(dān)了該項目工藝等部分的初步設(shè)計任務(wù)。敬請各位老師審查指教!2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1.2水質(zhì)水量和處理要求該淀粉廢水排放量為1520m3/d,廢水處理工程的設(shè)計規(guī)模1600m2/d,處理后水質(zhì)要求達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)二級排放標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。表1-1進(jìn)水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)PH值進(jìn)水水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)1.3工程設(shè)計依據(jù)及規(guī)范1、可行性研究報告的批準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)二級排放標(biāo)準(zhǔn)；4、《市外排放設(shè)計規(guī)范》1997年修訂(GBJ14—87);6、《給水排水設(shè)計手冊》(1—11冊)。1.4設(shè)計范圍水處理工藝、土建、排水等；2、污水處理站的設(shè)計主要分為污水處理和污泥處理及處置兩部分。3使企業(yè)樹立良好社會形象。1、嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)環(huán)境保護(hù)的各項規(guī)定，使處理后的各項指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)二級排放標(biāo)準(zhǔn)；2、針對廢水水質(zhì)特點采用先進(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，同時結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)情況，對污水進(jìn)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(dá)標(biāo)排放；4、工藝運(yùn)行過程中考慮操作自動化，減少勞動強(qiáng)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。1.6基本資料廢水處理站在廠區(qū)的南面，目前是一片空地，東西長95m,南北長70m,地勢基1.6.2氣象資料年平均氣溫：17.9℃;全年主導(dǎo)風(fēng)向：北北東風(fēng)。1.6.3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/cm2,42)地震：沒有相關(guān)的地震資料，設(shè)計地震烈度按8度計算。3)地下水位：3.5m4)最大凍土深度：0.7m第二章淀粉廢水的來源和特點小麥淀粉和玉米淀粉是我國淀粉的兩大主要品種，目前國內(nèi)淀粉加工一般為濕磨法，小麥淀粉和玉米淀粉的生產(chǎn)工藝流程大致分別如圖2-1和圖2-2所示。小麥粉小麥粉計量后加水拌和振動篩分淀粉乳液圓筒篩分去麩皮沉降黃漿水干燥平篩大包裝生粉定量分裝成品圖2-1小麥淀粉生產(chǎn)工藝圖工藝水工藝水工藝水清洗玉米原料一次碎解二次碎解浸泡水輸送圖2-2玉米淀粉生產(chǎn)工藝圖5從工藝流程看，小麥淀粉廢水由兩部分組成：沉降池里的上清液和離心后的黃漿水。前者的有機(jī)含量較低，后者則含有大量有機(jī)物，生產(chǎn)中通常將兩部分廢水混合后集中排放。玉米淀粉廢水主要來自含有大量有機(jī)物(不溶蛋白質(zhì)，可溶蛋白質(zhì)，無機(jī)鹽及糖類)的工藝水(中間產(chǎn)品的洗滌水，各種設(shè)備的沖洗水)和玉米浸泡水。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(biāo)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(xué)耗氧量(COD)、生物耗氧量(BOD)以及濁度都非常高。第三章工藝方案分析3.1廢水水質(zhì)分析本項目污水處理的特點：污水的BOD/COD=0.6,可生化性很好，污水的各項指標(biāo)都比較高，含有大量有機(jī)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。3.2工藝方案選擇根據(jù)水質(zhì)情況及同行業(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(jìn)水有機(jī)負(fù)荷，獲得能源—沼氣，并使出水達(dá)到好氧處理可接受的濃度，在進(jìn)行好氧處理后達(dá)標(biāo)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(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：(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，降低了污泥處置費用。(2)反應(yīng)器負(fù)荷高，體積小，占地少。(3)運(yùn)行簡單，規(guī)模靈活。無需設(shè)置二沉池，規(guī)?？纱罂尚。^為靈活，特別6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。通過以上分析及廢水水質(zhì)水量情況，擬采用“氣浮—UASB—SBR法”和“氣浮—UASB—接觸氧化法”兩套工藝進(jìn)行比較，選擇一最佳方案作為最終方案。4.1工藝流程框圖污泥濃縮池壓濾液污泥脫水間調(diào)節(jié)沉淀池預(yù)曝沉淀池集泥井氣浮池集水井泥餅沼氣蛋白泵圖4-1氣浮+UASB+SBR法污水及污泥處理工藝流程4.2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(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)沉淀池，以調(diào)節(jié)水量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UASB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)生的沼氣經(jīng)水封罐、氣水分離器、脫硫器處理后進(jìn)入沼氣儲柜進(jìn)行利用。UASB出水自流進(jìn)入預(yù)曝沉淀池，預(yù)曝沉淀池是厭7氧處理單元和好氧處理單元之間的重要構(gòu)筑和H?S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(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4.3主要處理設(shè)備和構(gòu)筑物的設(shè)計參數(shù)4.3.1格柵格柵安裝在廢水渠道、集水井的進(jìn)口處，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，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)。2、設(shè)計參數(shù)：格條間隙d=10mm;柵前水深h=0.3m;過柵流速0.6m/s;安裝傾角α=45°(1)格柵的間隙數(shù)(n)(2)柵槽有效寬度(B)設(shè)計采用φ20圓鋼為柵條：即s=0.02mB=s(n-1(3)進(jìn)水渠道漸寬部分長度設(shè)進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.4m/s,進(jìn)水渠道寬取B?=0.158m,漸寬部分展開(4)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度(5)過柵水頭損失：取k=3,β=1.79,v=0.6m/s8柵前槽高H?=h+h?=0.3+0.3=0.6m柵后槽高H=h+h?+h?=0.3+0.176+0.3=0.776m(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。4.3.2集水井1、設(shè)計說明由于工業(yè)廢水排放的不連續(xù)性，為了方便操作，減少施工工程量，氣浮池設(shè)在地上，所以在氣浮池之前和格柵之后設(shè)一集水井，其大小主要取決于提升泵的能力，目的是防止水泵頻繁啟動，以延長污水泵的使用壽命。具體設(shè)計時要選取適當(dāng)?shù)脑O(shè)計參數(shù)及合適的提升水泵型號，以求。3、設(shè)計計算(如圖4-2)則集水井的尺寸為：L×B×H=13×7×5(m2)所以該池的規(guī)格尺寸為13m×7m×5.3m,數(shù)量為1座。最高水位-2.2m,頂標(biāo)高為-1.4m,池底標(biāo)高為-6.7m。在集水井中安裝QUZ—291式浮球液位計1臺，可自動9控制提升水泵的啟動和停止，即高水位時自動啟泵，低水位時自動停泵，超高水位時雙泵啟動，同時連續(xù)跟蹤顯示水池液位。4.3.3一級泵房一次污水泵從集水井中吸水壓至調(diào)節(jié)池，污水泵設(shè)置于地面上，不能自灌，設(shè)置引水筒。采用磚混結(jié)構(gòu)。2、設(shè)計計算揚(yáng)程：H=提升最高水位一泵站吸水池最低水位一水泵水頭損失選用100ZZB-15型無堵塞自吸污水泵，它的作用是將集水井中的廢水提升至氣浮池中，設(shè)2臺泵(1用1備),泵的出口安裝電磁流量計進(jìn)行水量計量。提升泵參數(shù)：Q=70m3/h,H=18m,電動機(jī)功率為11kW,進(jìn)、出口直徑100mm,自吸時間100s/5m,通過固體物最大直徑75mm。安裝尺寸：長1480mm,寬500mm,高865mm。泵體、電機(jī)、減速機(jī)、電控柜、電磁流量計顯示器室內(nèi)安裝，另外考慮一定的檢修空間。提升泵房設(shè)計尺寸：6m×4m×4.5m。4.3.4氣浮池蛋白質(zhì)，提高經(jīng)濟(jì)效益，同時減輕后續(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。反應(yīng)時間取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150m/(h·m2),溶氣罐壓力取2.5kgf/cm2,氣浮池分離室停留時間為表4-1預(yù)計處理效果進(jìn)水水質(zhì)出水水質(zhì)(1)反應(yīng)池：采用穿孔旋流反應(yīng)池①反應(yīng)池容積反應(yīng)池面積考慮與調(diào)節(jié)池的連接，取有效水深H=2.5m,則反應(yīng)池面積每格面積F=F/4=6.67/4=1.67m2采用邊長為1.3m的正方形平面取用v=1.0m/s,v?=0.2m/s,中間孔口流速孔口旋流反應(yīng)池計算如下：表4-2孔口旋流反應(yīng)池計算反應(yīng)歷時孔口流速孔口面積水頭損失進(jìn)口處0一、二格間二、三格間三、四格間出口處注：表中孔口流速孔口面積水頭損失(2)氣浮池①氣浮所需的釋氣量：②所需空壓機(jī)額定氣量：故選用Z—0.025/6空壓機(jī)兩臺，一用一備，設(shè)備參數(shù)：排氣量0.025m/min,最大壓力6kgf/cm2,電動機(jī)功率0.375kw。③加壓溶氣所需水量：故選用CK32/13L,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,電動機(jī)功率0.55kw。φ壓力溶氣罐直徑：因壓力溶氣罐的過流密度I取150m3/(h·m2)故溶氣罐直徑選用TR—3型標(biāo)準(zhǔn)填料罐，規(guī)格d=0.3m,流量適用范圍7~12,壓力適用范圍0.2~0.5MP,,進(jìn)水管直徑70mm,出水管直徑80mm,罐總高(包括支腳)2580mm。③氣浮池接觸尺寸：接觸室上升流速v.=20mm/s,則接觸室平面面積接觸室寬度選用b=0.50m,則接觸室長度(氣浮池寬度)接觸室出口的堰上流速v,選取20mm/s,則堰上水位H?=b?=0.5m⑥氣浮池分離尺寸：氣浮池分離室流速v,=2mm/s,則分離室平面面積分離室長度L=A//B=10.5/2.10=5m①氣浮池水深H=v,t=2×10?×16×60=1.92m③氣浮池的容積W=(A+A)H=(1.05+10.5)×1.92=22.2m2接觸室氣水接觸時間t。H=H-H?②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,選用直徑D?=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V?=μ√2gh=0.97×√2×9.81×0每根集水管的孔口總面積設(shè)孔口直徑為15mm,則每孔面積w?=0.000177m2孔口數(shù)氣浮池長為5m,穿孔管有效長度L取4.7m,則孔距釋放器的選擇與布置：溶氣壓力2.5kgf/cm2,及回流溶氣水量8.42m2/h,采用TS-78-Ⅱ型釋放器的出流量為0.76m/h。則釋放器的個數(shù)N=8.95/0.76≈12只，釋放器分兩排交錯布置，行距0.3m,釋放器間距(2.10×2)/12=0.35m.,接口直徑(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)動減速器型號：SJWD減速器附帶電機(jī)，電機(jī)功率0.75kW。4.3.5調(diào)節(jié)沉淀池1、設(shè)計說明工業(yè)廢水的水量和水質(zhì)隨時間的變化幅度較大。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，使同時進(jìn)入池的廢水轉(zhuǎn)變?yōu)榍昂蟪鏊?，以達(dá)到與不同時序的廢水相混合的目的。采用半地下鋼混結(jié)2、參數(shù)選取水質(zhì)情況：表4-3預(yù)計處理效果進(jìn)水水質(zhì)出水水質(zhì)3、設(shè)計計算(1)池子尺寸取池總高H=5m,其中超高0.5m,有效水深h=4.5m池長取L=14m,池寬取B=7m(2)理論上每日的污泥量：(3)污泥斗尺寸取斗底尺寸為400mm×400mm,污泥斗傾角取45°每個污泥斗的容積：設(shè)2個污泥斗，則污泥斗總?cè)莘e：V=2V?=114.3m2>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，堰長為池長的1/2。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,每天排泥一次。4.3.6UASB反應(yīng)器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。(1)參數(shù)選取：容積負(fù)荷(N):6kgCOD/(m3d)(2)設(shè)計水質(zhì)表4-4預(yù)計處理效果進(jìn)水水質(zhì)去除率(%)出水水質(zhì)采用6座相同的UASB反應(yīng)器本系統(tǒng)設(shè)計為圓形布水器，每個UASB反應(yīng)器設(shè)36個布水點(2)圓環(huán)直徑計算可設(shè)3個圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設(shè)6個孔口，中間的圓環(huán)設(shè)12個，最外的圓環(huán)設(shè)18個孔口①內(nèi)圈6個孔口設(shè)計用此直徑作一虛圓，在該虛圓內(nèi)等分虛圓面積處設(shè)一實圓環(huán)，其上布6個孔口則內(nèi)圓的直徑計算如下：②中圈12個孔孔口設(shè)計折合為服務(wù)圓的直徑為：則d?=4.63m③外圈18個孔口設(shè)計則外圓環(huán)的直徑計算如下：則d?=6.94m④布水器配水壓力計算H=h?+h?+h?,其中布水器配水壓力最大淹沒水深h?=8.5mH?O;UASB反應(yīng)計主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣相分離器的設(shè)計。(2)沉淀區(qū)設(shè)計三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計同二次沉淀池的設(shè)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(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)生一對固液分離不利，故設(shè)計時應(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50°,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。沉淀器(集氣罩)斜壁傾角：θ=50°(3)回流縫設(shè)計取超高h(yuǎn)?=0.3m;h?=0.5m;下三角形集氣罩的垂直高度：h?=2.2m下三角形集氣罩斜面的水平夾角：θ=50°下三角形集氣罩之間的污泥回流縫中混合液的上升流速v,可用下式計算：上下三角形集氣罩之間回流縫中流速(v?)可用下式計算：式中S?—為上三角形集氣罩回流縫之面積v?=Q/S=66.7/(6×15.51)=0.72m/確定上下三角形集氣罩相對位置及尺寸又h?=CH+AI=0.58+1.12=1.70m由上述尺寸可計算出上集氣罩上底直徑為：DI=(DE-b?)/2=(6.18-4AD=DI/cos50?=0.94/cos5(4)氣液分離設(shè)計d=0.01cm(氣泡),T=20℃,p?=1.03g/cm2,p=1.2×103g/cm3,β=0.95y=0.0101cm2/s,μ=γp?=0.0101×1.03=0.010一般廢水的μ>凈水的μ,故取μ=0.02g/(cm·s)由斯托克斯公式可得氣體上升速度為：,,符合要求6、出水系統(tǒng)設(shè)計采用鋸齒形出水槽，槽寬0.2m,槽高0.2m7、排泥系統(tǒng)設(shè)計產(chǎn)泥量為：8100×0.85×0.1×1600×103=1101.6kgMLSS/d每日產(chǎn)泥量1101.6kgMLSS/d,每個UASB日產(chǎn)泥量183.6kgMLSS/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。(1)每日產(chǎn)氣量：8100×0.85×0.5×1600×103=5508m3/d(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，每兩臺反應(yīng)器設(shè)置一個水封罐，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，共三個，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，其長度不宜小于150mm,每個集氣室設(shè)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(rèn)為管路壓力損失為零。(3)水封罐的設(shè)計計算設(shè)于反應(yīng)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(yīng)器中大小集氣罩壓力差為：△p=p?-p=2.5mH?O-1.0mH?O=1.5mH?O。故水封罐中該兩收氣管的水封深度為1.5mH?O,取沼氣柜壓力p≤0.4mH?0。則水封罐所需最大水封為H?=p?-p=2.5-0.4=2.1mH?O取水封罐總高度為H=2.5m,直徑φ1800mm,設(shè)進(jìn)氣管DN100鋼四根，出氣管DN150鋼一根，進(jìn)水管DN52鋼一根，放空管DN50鋼一根，并設(shè)液面計。(4)氣水分離器對沼氣起干燥作用，選用φ500mm×H1800mm,鋼制氣水分離器2個，串聯(lián)使用，預(yù)裝鋼絲填料，出氣管上裝設(shè)流量計，壓力表及溫度計。(5)沼氣柜容積日產(chǎn)氣量5508m2,則沼氣柜容積應(yīng)為平均時產(chǎn)氣量的2h體積來確定，即2×5508/24=459m2,設(shè)計選用500m2鋼板水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式貯氣柜9、其它設(shè)計(1)取樣管設(shè)計為掌握UASB運(yùn)行情況，在距反應(yīng)器底1.2m位置，污泥床內(nèi)分別設(shè)置取樣管4根，各管相距1.0m左右，取樣管采用DN50鋼管，取樣口設(shè)于距地坪(2)人孔為便于檢修，各UASB反應(yīng)器在距地坪1.7m處設(shè)φ800mm人孔一個。(3)通風(fēng)為防止部分容重大的沼氣在UASB反應(yīng)器內(nèi)聚集，影響檢修和發(fā)生危險，檢修時間可向UASB反應(yīng)器中通入壓縮空氣，故在UASB反應(yīng)器一側(cè)預(yù)埋空氣管(由鼓風(fēng)機(jī)房引來)。池底高程設(shè)置±0.00m,則最低水位為±0.00m,最高水位8.5m,池頂高程為9.0m。4.3.7預(yù)曝沉淀池厭氧活性喪失，沉淀效果增強(qiáng)，同時在該沉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氣引自鼓風(fēng)機(jī)房。曝氣后污水從擋墻下直接產(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)。(2)設(shè)計水質(zhì)：表4-5預(yù)計處理效果進(jìn)水水質(zhì)去除率(%)出水水質(zhì)(3)預(yù)曝沉淀池，曝氣時間30min,沉淀時間2h,沉淀池表面負(fù)荷0.7~1.0m3/(m2h),曝氣量為0.2m2/m2污水。(2)工藝構(gòu)造設(shè)計計算曝氣區(qū)平面尺寸為6.5m×2.0m×3.0m,池高3.5m,其中超高0.5m,水深3.0m,總?cè)莘e為78m3。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6.5m×6.5m×3.0m,池總高6.0m,其中沉淀有效水深2.0m,沉淀區(qū)總?cè)莘e169.0m3,沉淀池負(fù)荷為66.7/(6.5×6.5×2.0)=0.792/(m2h),滿足要沉淀池總深度：H=h?+h?+h?+h+hs,其中，超高h(yuǎn)?=0.4m,沉淀區(qū)高度h?=2.0m,高度h=0.2m,緩沖層高度h=0.4m,污泥區(qū)高度h?=3.0m,則H=6.0m。(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22.4m2/d,則污泥斗可以容納4天的污泥.污水，則供氣量為66.7×則管徑選DN50時，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，管徑為DN32。曝氣管長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，兩側(cè)共40個，孔眼氣流速度為4m/s。(5)沉淀池出水渠計算A.溢流堰計算設(shè)計流量單位為33.3m2/h,即9.25L/s設(shè)計溢流負(fù)荷2.0~3.0L/(m·s)設(shè)計堰板長1300mm,共5塊，總長6500mm.。堰板上共設(shè)有90°三角堰13個，每個堰口寬度為100mm,堰高50mm,堰板高每池共有65個堰，每堰出流率為q/n=9.25/65=0.14L/s則每池堰口水面總長為：0.025×2×65=3.25m校核堰上負(fù)荷為：9.25/3.25=2.85[L/(m*s)].符合要求。B.出水渠計算每池設(shè)計處理流量33.3m3/s,即9.25×10m/s。每池設(shè)出水渠一條，長6.5m。渠內(nèi)起端水深末端渠內(nèi)深假設(shè)平均水深則渠內(nèi)平均流速設(shè)計出水渠斷面尺寸出水渠過水?dāng)嗝婷娣e過水?dāng)嗝鏉裰芩Π霃搅髁恳蛩厮ζ陆登兴^損失(7)排泥設(shè)計預(yù)曝氣沉淀池內(nèi)污泥貯存1~2天后，每天排泥一次，采用重力排泥，流入集泥井，排泥管管徑為200mm。(8)進(jìn)水配水為使預(yù)曝氣區(qū)進(jìn)水均勻，設(shè)置配水槽，配水槽長6.5m,寬0.3m,深0.8m,槽底設(shè)10個配水孔，每池5個，孔徑φ100mm。(9)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。4.3.8SBR反應(yīng)器1、設(shè)計說明含量仍然比較高，要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，必須進(jìn)一池，每個池子的運(yùn)行周期為6h。表4-6預(yù)計處理效果進(jìn)水水質(zhì)去除率(%)出水水質(zhì)(2)設(shè)計水量：Q=1600m3/d=66.7m3/h=0.0185m3/s①污泥負(fù)荷率：N?取值為0.15kgBOD?/(kgMLSS:d)②污泥濃度和SVI:污泥濃度采用3000mgMLSS/L;污泥體積系數(shù)SVT采用100④周期內(nèi)的時間分配反應(yīng)池數(shù)N=4反應(yīng)時間：3.0h靜沉?xí)r間：1.0h排水時間：0.5h(2)反應(yīng)池有效容積：(3)反應(yīng)池最小水量：Vmin=V?-Qo=388.4-100=288.4m2(4)反應(yīng)池中污泥體積Vmin>Vx,符合要求(5)校核周期進(jìn)水量Q?=100m3,符合要求(6)確定單座反應(yīng)池的尺寸SBR的有效水深取5m,超高0.5m,則SBR總高為5.5mSBR的面積為：388.4/5=77.68m2設(shè)SBR的長寬比為2:1,則SBR的池寬為6.3m,池長為12.6mSBR反應(yīng)池最低水位為：288.4/(6.3×12.6)=3.64mSBR反應(yīng)池的污泥高度為：116.5/(6.3×12.6)=1.47m可見，SBR最低水位與污泥泥位之間的距離為：3.64-1.47=2.17m,大于0.5m的緩沖層，符合要求。Xv=fX=0.75×3000=2250mg/L=2代入數(shù)據(jù)：0=0.5×1600×(437-22)/1000+0.15×2.25×1553.6(2)供氣量的計算采用SX—1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25℃,性能參數(shù)為：E=8%,E=2kgO?/kWh,服務(wù)面積：1～3m2,供氧能力：20～25m2/(h個),氧在水中飽和溶解度為：Cszo=9.17mg/L,Cszs=8.38mg/L擴(kuò)散器出口處絕對壓力為：P=P?+9.8×10H=1.013×10?+9.8×103×4空氣離開反應(yīng)池時氧的百分比為：反應(yīng)池中的溶解氧的飽和度：取a=0.85,β=0.95,C=2,p=1,則20℃時脫氧清水的充氧量：(3)布?xì)庀到y(tǒng)的計算反應(yīng)池的平面面積：6.3×12.6×4=318m2,每個擴(kuò)散器的服務(wù)面積取1.6m2,則需318/1.6=199個，取200個擴(kuò)散器，每個池子需50個。(4)污泥產(chǎn)量計算選取α=0.6,b=0.075,則污泥產(chǎn)量為△X=αQS-bVX=0.6×1600(1)空氣管計算假設(shè)空氣管路水頭損失為0.15m,管路富余壓頭為0.1m,即100mmH?O,SX-1型空氣擴(kuò)散器壓力損失為200mmH?O,則曝氣系統(tǒng)總壓力損失為h=0.15+0.1+0.20=0.45mmH?0。鼓風(fēng)機(jī)房出來的空氣供氣干管，在相鄰兩SBR池的隔墻上設(shè)兩根供氣支管，為兩SBR供氣。在每根支管上設(shè)5條配氣豎管，為SBR池配氣。(2)排泥設(shè)置每池池底坡向排泥坑坡度i=0.01,池出水端池底(1.0×1.0×0.5)m3排泥坑一個，每池排泥坑中接出泥管一根，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。(3)高程布置地上部分2.5m,地下部分3.0m,水面標(biāo)高+2.0m,池底標(biāo)高-3.0m,污泥出口高度離地面-0.5m,出水口高度離地面+0.1m。4.3.9鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)計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0.22m2/min,SBR反應(yīng)池37.63m2/min。2、供風(fēng)風(fēng)壓預(yù)曝沉淀池的供氣壓力為4.0mH?O,SBR反應(yīng)池需供風(fēng)風(fēng)壓為5.0mH?O,鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)以SBR反應(yīng)池為準(zhǔn).3、鼓風(fēng)機(jī)選擇綜合以上計算，鼓風(fēng)機(jī)總供風(fēng)量及風(fēng)壓為Gs=37.83m/min,Ps=5.0mH?0。所以擬選用TSD-150鼓風(fēng)機(jī)三臺，二用一備，該鼓風(fēng)機(jī)技術(shù)性能如下：轉(zhuǎn)速n=1220r/min,口徑DN=200mm,出風(fēng)量19.8m/min,出風(fēng)升壓53.9kPa,電機(jī)功率N=30kW,機(jī)組重560kg,占地尺寸為L1450mm×M550mm,機(jī)組高H1650mm。4、鼓風(fēng)機(jī)房布置鼓風(fēng)機(jī)房平面尺寸12.5m×6.0m,鼓風(fēng)機(jī)房凈高6.5m,鼓風(fēng)機(jī)房含機(jī)房兩間7.8m2,值班(控制)室一間4.0m2,鼓風(fēng)機(jī)機(jī)組間距不小于1.5m。4.3.10二級泵房地下形式，污水泵軸線標(biāo)高-1.05m,污水泵提升流量按平均時流量設(shè)計，污水泵自灌運(yùn)行，自動啟動，并于總出水水管上設(shè)置流量計。2、污水泵設(shè)計計算(1)污水泵揚(yáng)程計算H?=H?+H?+H?+H,其中污水泵吸水管水頭損失H=0.1m,污水泵出水管水頭損失H?=3m,調(diào)節(jié)池最低水位與布水器水位之差H?=1.5m,布水器所需壓力水頭H=12m,安全水頭H?=1.5m,則H?=16.6m。電機(jī)功率5.5kw,泵重70kg。污水泵單臺占地L1297mm×B596mm,高H530mm,污水泵房地下一層，深1.6m,平面面積4m×7m,污水泵房地上一層高3.5m,平面面積6.5m×9.0m。設(shè)就地控制柜一組，流量計于控制柜，就地顯示并遠(yuǎn)程傳送至中控室。4.3.11污泥部分計算淀粉工業(yè)廢水處理過程產(chǎn)生的污泥來自以下幾部分：(1)調(diào)節(jié)沉淀池，Q?=33.6m3/d,含水率96%(2)UASB反應(yīng)器，Q?=55.1m3/d,含水率98%(3)預(yù)曝沉淀池，Q?=22.4m3/d,含水率98%(4)SBR反應(yīng)器，Q=19.6m3/d,含水率99%池頂加蓋，由潛污泵抽送污泥。(1)參數(shù)選取：停留時間T=6h,設(shè)計總泥量Q=131m2/d則實際面積A=12.53m2水面超高0.3m,則實際高度3.3m(2)確定高程：池底高程設(shè)置-4.5m,則最低泥位為-4.0m,最高泥位-1.0m。(3)集泥井排泥泵集泥井安裝潛污泵1臺，1用1備，選用150QW100-15-11型潛污泵，該泵技術(shù)性能為Q=100m2/h,H?=15.0m,電機(jī)功率11kW,出口直徑150,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(yáng)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。2、污泥重力濃縮池參數(shù)選取：固體負(fù)荷(固體通量)M取30kg/(m3d);濃縮時間取T=24h;設(shè)計污泥量Q=131m/d,濃縮后污泥含水率96%污泥后的污泥體積：V?=V?×(C?/C)=131×[(1-98%)/(1-96%)]=65.5m2/dC—入流固體深度(kg/m2).那么,QC=W+W?+W?+W?=3090kg/d=128.85Kg/h,C=3090/131=23.6kg/m3設(shè)計兩座正方形污泥濃縮池，則每座邊長為：B=7.18m,取B=7.5m(3)澄清液量V?=Q-V?=131-65.5=65.5m(4)確定高程：池底高程設(shè)置-3.0m,池頂高程為2.5m水面標(biāo)高+2.0m。(1)污泥產(chǎn)量：經(jīng)濃縮池濃縮后含水P=96%的污泥共65.5m/d。設(shè)計參數(shù)：干泥生產(chǎn)量400~460kg/h,泥餅含水率70%~80%,主機(jī)調(diào)速范圍0.97!4.2r/min,主機(jī)功率1.1kw,系統(tǒng)總功率25.2kw,濾帶寬度2000mm,濾帶運(yùn)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：投聚丙烯酰胺，設(shè)計投藥量0.2%,則每日需藥劑為2660×0.2/100=5.32kg,需用純度為90%的固體聚丙烯酰胺為：5.32/0.90=5.91kg。選用BJQ-14-0.75溶藥攪拌機(jī)一臺，藥液罐規(guī)格1.8m×φ1.5m,有效容積為2625L,攪拌電機(jī)功率為0.75kw。藥液投加選用JZ-450/8計量泵，投藥量為450L/h,投藥壓力為8.0kgf/cm3(1kgf/cm2=98kP),計量泵外形占地尺寸為825mm×890mm,高(4)其它設(shè)備污泥進(jìn)料泵單螺桿泵一臺GFN65×2A,該泵輸送流量0.5~15.0m2/h,輸送壓力為4.0kgf/cm2,電機(jī)功率7.5kw,占地尺寸2100mm×1200mm濾帶清洗水泵DA1-80×5清水泵一臺，該泵流量25.2~39.6m2/h,揚(yáng)程44~64mm,電機(jī)功率7.5kw,占地1400mm×700mm?？諌簷C(jī)Z-0.3/7移動式空壓機(jī)一臺，輸送空氣量為0.3m2/min,壓力為0.74.4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(yīng)污水水質(zhì)、水量的變化。2.本廢水處理工程技術(shù)先進(jìn)實用，工藝合理，在處理水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的同時，能獲得蛋白飼料和沼氣，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，實現(xiàn)了環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。3.廢水處理后水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)二級標(biāo)準(zhǔn)，可直接向外排放。4.5投資估算4.5.1編制依據(jù)依據(jù)《某省市政工程費用定額》標(biāo)準(zhǔn)，及《某省市政工程費用定額的補(bǔ)充規(guī)定》中工業(yè)排放工程費率。土石方工程計取地區(qū)材料基價系數(shù)，按《某省市政工程費用定額》中土石方工程費率計算。構(gòu)筑物材料價格根據(jù)市場當(dāng)時(2004年)價格。國內(nèi)設(shè)備按廠家出廠價格另加運(yùn)雜費用，引進(jìn)設(shè)備按岸價另加國內(nèi)運(yùn)雜費用。4.5.2土建部分表4-7土建部分投資估算(單位：萬元)序號名稱單位數(shù)量估算1格柵座12集水井座13一級泵房座14氣浮池座5調(diào)節(jié)沉淀池座16UASB反應(yīng)器座67預(yù)曝沉淀池座18SBR反應(yīng)器座49集泥井座1污泥濃縮池座2污泥脫水間間1鼓風(fēng)機(jī)房間二級泵房地下為鋼混結(jié)構(gòu)，地上為磚混結(jié)構(gòu)座綜合樓磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積160m2座1輔助車間磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積40m2間2設(shè)備基礎(chǔ)道路與草坪合計表4-8設(shè)備部分投資估算(單位：萬元)序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量估算備注1級提升泵100ZZB-15型污水泵臺22空壓機(jī)z-0.025/6型空壓機(jī)臺23溶氣罐TR-3型壓力溶氣罐臺14清水泵臺5溶氣釋放器TV-I型溶氣釋放器臺16刮渣機(jī)TQ-1型橋式刮渣機(jī)臺17減壓釋放閥個18二級提升泵80WG型污水泵臺39鼓風(fēng)機(jī)TSD-150鼓風(fēng)機(jī)套3污泥提升泵150QW100-15-11潛污泵2帶式壓濾機(jī)套1自控液位機(jī)套2轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子流量計套2空氣流量計套1加藥系統(tǒng)藥劑泵、流量計等套2曝氣裝置SX-1型曝氣器、曝氣管套5沼氣柜臺1水封罐臺1螺桿泵臺1閥與管道運(yùn)輸費取設(shè)備費3%安裝費取設(shè)備費10%合計土建費用+設(shè)備費=208.6+77.48=286.08(萬元)4.5.5其它部分費用286.08×1.5%=4.3萬元286.08×1.5%=4.3萬元286.08×5%=14.3萬元管理費：286.08×3%=8.6萬元286.08×0.5%=1.43萬元32.93萬元4.5.6工程總造價(直接費用+間接費用)×1.035=(286.08+32.93)×1.035=330.18萬元4.6工程效益分析4.6.1經(jīng)濟(jì)效益本廢水處理工程總投資330.18萬元，處理水量為1520m3/d,在運(yùn)行過程中每噸廢水提取蛋白飼料5.0kg,每年可以提取蛋白飼料2736t,UASB處理過程中每年的沼氣產(chǎn)量201萬m3。工程運(yùn)行成本及運(yùn)行效益見下表，本廢水處理工程運(yùn)行費用為166.45萬元/a,運(yùn)行效益為428.8萬元/a,去除運(yùn)行成本每年可以獲得萬元的經(jīng)濟(jì)效益262.35萬元/a。全年運(yùn)行350天。表4-9運(yùn)行效益數(shù)量單價金額/(萬元/a)工資費12人1200元/月電費0.76元/(kWh藥劑費1735元/d維修費總投資×2%折舊費總投資×7%運(yùn)行成本合計蛋白飼料1200元/t沼氣201萬m3/a運(yùn)行效益合計4.6.2社會效益分析隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，污染治理成為企業(yè)的一項重要責(zé)任，該味精廠淀粉工藝廢水通過此方案的處理，其對環(huán)境的污染削減到最低程度，作到了以廢治廢；執(zhí)行了國家的環(huán)保法規(guī)，對保護(hù)當(dāng)?shù)厮h(huán)境盡到了應(yīng)承擔(dān)的義務(wù)；必將得到當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門和周圍群眾的認(rèn)可。5.1工藝流程框圖接觸氧化池預(yù)曝沉淀池厭氧反應(yīng)器泵調(diào)節(jié)沉淀池氣浮池集水井污泥濃縮池污泥脫水間淀粉廢水集泥井壓濾液泥餅出水沼氣蛋白法(第一方案)污水及污泥處理工藝流程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3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)入集水井，集水井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UASB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)生的沼氣經(jīng)水封罐、氣水分離器、脫硫器進(jìn)入沼氣儲柜進(jìn)行利用。UASB出水自流進(jìn)入預(yù)曝沉淀池，預(yù)曝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HS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集水井進(jìn)行再處理。5.3主要處理設(shè)備和構(gòu)筑物的設(shè)計參數(shù)設(shè)計尺寸2.5m×0.3m×0.6m,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,柵后水面標(biāo)高-1.9m。5.3.2集水井集水井的尺寸為13m×7m×5.3m,提升泵選用100ZZB-15型污水泵，它的作用是將集水井中的廢水提升至氣浮池中，采用自動和手動兩套控制系統(tǒng)，2臺水泵1用1功率為11kW,進(jìn)、出口直徑100mm,自吸時間100s/5m通過固體物最大直徑75mm。安裝尺寸：長1480mm,寬500mm,高865mm.提升泵房設(shè)計尺寸：6m×4m×4.5m。5.3.3氣浮池氣浮所需空氣量V=320L/h,空壓機(jī)選用Z—0.025/6空壓機(jī)；加壓溶氣水量q′=9m3/h;溶氣罐選用TR-3型壓力溶氣罐；氣浮池尺寸：接觸室尺寸為2.1m×0.5m×3m,分離室尺寸為5m×2.1m×3m,反應(yīng)池尺寸為2.6m×2.6m×3m;溶氣釋放器采用TS-78-Ⅱ型溶氣釋放器；刮渣機(jī)采用TQ-1型橋式刮渣機(jī)。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。5.3.4調(diào)節(jié)沉淀池池子的總尺寸為L×B×H=14m×7m×5m;污泥斗的尺寸為：斗底尺寸為0.4m×0.4m,污泥斗傾角取45°,污泥斗的高度為3.3m。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。UASB反應(yīng)器尺寸為Φ8m×9m,數(shù)量為6座。池底高程為±0.00m,最低水位為±0.00m,最高水位8.5m,池頂高程為9m5.3.6預(yù)曝沉淀池曝氣區(qū)平面尺寸為6.5m×2.0m×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6.5m×6.5m×2.0m,池總高6.0m,其中沉淀有效水深2.0m。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。5.3.7接觸氧化池用好氧處理，此工藝擬用接觸氧化池，設(shè)計6座接觸氧化池。2、設(shè)計水質(zhì)水量表5-1預(yù)計處理效果進(jìn)水水質(zhì)去除率(%)出水水質(zhì)(2)設(shè)計水量：Q=1600m2/d=66.7m3/h=0.019m/s3、設(shè)計計算填料層高度取：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=W/H=433.5/3=144.5m2每座接觸氧化池面積f≤25m2,濾池格數(shù)n=F/f=144.5/25=5.8,取6個(4)污水與填料的接觸時間為：(5)接觸氧化池的高度：H=H+h?+h?+(m-1)h?+h?其中，超高取h?=0.5m,填料上部的穩(wěn)定水層深取h?=0.5m,填料層間隙高度h?=0.2,填料層數(shù)m=3,配水區(qū)高度h?=0.6m。5.3.8鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)計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0.22m2/min,接觸氧化池20m3/min,56kPa=5.71mH?0。2、供風(fēng)風(fēng)壓預(yù)曝沉淀池的供氣壓力為4.0mH?03、鼓風(fēng)機(jī)選擇綜合以上計算，鼓風(fēng)機(jī)總供風(fēng)量及風(fēng)壓為Gs=20m/min,Ps=4.0mHO。所以擬選用RD-127鼓風(fēng)機(jī)三臺，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11.4m2/min,出風(fēng)升壓39.2kPa,電機(jī)功率4、鼓風(fēng)機(jī)房布置鼓風(fēng)機(jī)房平面面積尺寸10.8m×5.4m,鼓風(fēng)機(jī)房凈高4.8m,鼓風(fēng)機(jī)房含機(jī)房兩間7.8m2,值班(控制)室一間3.0m3,鼓風(fēng)機(jī)機(jī)組間距不小于1.5m。5.3.9二次沉淀池接觸氧化池后要設(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)。2、設(shè)計水質(zhì)水量表5-2預(yù)計處理效果進(jìn)水水質(zhì)去除率(%)出水水質(zhì)(2)設(shè)計水質(zhì)：Q=1600m3/d=66.7m3/h=0.019m3/s(1)參數(shù)選取：停留時間：T=6h(2)池水尺寸池子有效容積為：V=QT=66.7×6=400m2取池子總高H=3.5m,其中超高0.5m,有效水深h=3m(3)理論上每日的污泥量：(4)污泥斗尺寸取斗底尺寸為0.7m×0.7m,污泥斗的高度h?=1.5m設(shè)計1個污泥斗，5.3.10污泥部分計算池底高程設(shè)置-4.5m,則最低泥位為-4.0m,最高泥位-1.0m。集泥井最低泥位-4.0m,濃縮池最高泥位1.5m則排泥泵抽升所需揚(yáng)程為6.0m,排泥富余水頭2.0m。選用150QW100-15-11型潛污泵，該泵技術(shù)性能為Q=100m2/h,H?=15.0m,電機(jī)功率11kW,出口直徑150,重量280kg。2、污泥濃縮池池子尺寸為：7.5m×7.5m×2.5m,其中池子總高2.5m,超高0.5m,緩沖層高0.5m,有效高度1.5m;污泥斗尺寸：污泥斗下錐體邊長取0.7m,高度取3m。池底高程設(shè)置-3.0m,池頂高程為2.5m。選用帶式壓濾機(jī)將污泥脫水，其型號為DYQ-2000,一套。處理能力為430kg(干)/h。設(shè)備參數(shù)：干泥生產(chǎn)量400~460kg/h,泥餅含水率70%~80%,主機(jī)調(diào)速范圍0.97!4.2r/min,主機(jī)功率1.1kw,系統(tǒng)總功率25.2kw,濾帶寬度2000mm,濾帶運(yùn)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：13.0m×8.0m×5.0m。5.4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(yīng)污水水質(zhì)、水量的變化。2、本廢水處理工程技術(shù)先進(jìn)實用，工藝合理，在處理水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的同時，能獲得蛋白飼料和沼氣，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，實現(xiàn)了環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。3、廢水處理后水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)二級標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放。5.5投資估算5.5.1編制依據(jù)依據(jù)《某省市政工程費用定額》標(biāo)準(zhǔn)，及《某省市政工程費用定額的補(bǔ)充規(guī)定》中工業(yè)排放工程費率。土石方工程計取地區(qū)材料基價系數(shù)，按《某省市政工程費用定額》中土石方工程費率計算。構(gòu)筑物材料價格根據(jù)市場當(dāng)時(2004年)價格。國內(nèi)設(shè)備按廠家出廠價格另加運(yùn)雜費用，引進(jìn)設(shè)備按岸價另加國內(nèi)運(yùn)雜費用。5.5.2土建部分表5-3土建部分投資估算(單位：萬元)序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量估算1格柵座12集水井座3一級泵房座14氣浮池座15調(diào)節(jié)沉淀池座16UASB反應(yīng)器座67預(yù)曝沉淀池座18接觸氧化池座69二次沉淀池座19集泥井座1污泥濃縮池座2污泥脫水間磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積108m2間1鼓風(fēng)機(jī)房磚混結(jié)構(gòu)，12.5m×6m×6.5m間1二級泵房地下為鋼混結(jié)構(gòu)，地上為磚混結(jié)構(gòu)座1綜合樓磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積160m2座1輔助車間磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積24m2間2設(shè)備基礎(chǔ)道路與草坪合計表5-4設(shè)備部分投資估算(單位：萬元)序號估算備注1一級提升泵100ZZB-15型污水泵臺22空壓機(jī)z-0.025/6型空壓機(jī)臺23溶氣罐TR-3型壓力溶氣罐臺14清水泵臺15溶氣釋放器TV-I型溶氣釋放器臺16刮渣機(jī)TQ-1型橋式刮渣機(jī)臺17減壓釋放閥個18二級提升泵80WG型污水泵臺39鼓風(fēng)機(jī)TSD-150鼓風(fēng)機(jī)套3污泥提升泵150QW100-15-11潛污泵臺2帶式壓濾機(jī)套1自控液位機(jī)套2轉(zhuǎn)子流量計套2空氣轉(zhuǎn)子流量計套1加藥系統(tǒng)藥劑泵、流量計等套2曝氣裝置穿孔曝氣管套1沼氣柜臺1水封罐臺1填料螺桿泵臺1閥與管道其它運(yùn)輸費取設(shè)備費3%安裝費取設(shè)備費合計5.5.3工程直接投資土建費用+設(shè)備費=223.75+77.44=301.19萬元5.5.4其它部分費用工程設(shè)計費：301.19×1.5%=4.52萬元工程調(diào)試費：301.19×1.5%=4.52萬元不可預(yù)見費：301.19×5%=15.06萬元管理費：301.19×3%=9.04萬元稅金：301.19×0.5%=1.51萬元小計：34.65萬元5.5.5工程總造價(直接費用+間接費用)×1.035=(301.19+34.65)×1.035=347.60萬元5.6工程效益分析5.6.1經(jīng)濟(jì)效益本廢水處理工程處理水量為1520m3/d,在運(yùn)行過程中每噸廢水提取蛋白飼料5.0kg,每年可以提取蛋白飼料2736t,UASB處理過程中每年的沼氣產(chǎn)量201萬m3。工程運(yùn)行成本及運(yùn)行效益見下表，本廢水處理工程運(yùn)行費用為171.44萬元/a,運(yùn)行效益為428.8萬元/a,去除運(yùn)行成本每年可以獲得萬元的經(jīng)濟(jì)效益258.78萬元/a。表5-5運(yùn)行效益數(shù)量單價金額/(萬元/a)工資費13人1200元/月電費0.76元/(kW·h)藥劑費1920元/d維修費總投資×2%折舊費總投資×7%運(yùn)行成本合計蛋白飼料1200元/t沼氣201萬m3/a0.5元/m?運(yùn)行效益合計4.6.2社會效益分析隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，污染治理已成為企業(yè)的一項重要責(zé)任，該味精廠淀粉工藝廢水通過此方案的處理，其對環(huán)境的污染削減到最低程度，做到了以廢治廢；執(zhí)行了國家的環(huán)保法規(guī)，對保護(hù)當(dāng)?shù)厮h(huán)境盡到了應(yīng)承擔(dān)的義務(wù)；必將得到當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門和周圍群眾的認(rèn)可；增加了企業(yè)的無形資產(chǎn)，為企業(yè)的生存、發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。第六章技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較6.1技術(shù)比較SBR法是序批式活性污泥法(SequencingBatchReactor)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(jìn)，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(yùn)行的反應(yīng)器組成。SBR工藝的一個完整的操作過程，亦即每個間歇反應(yīng)器在處理廢水時的操作過程包括如下五個階段：進(jìn)水期；反應(yīng)期；沉淀期；排水排泥期；閑置期。(1)運(yùn)行操作靈活，效果穩(wěn)定。SBR法在運(yùn)行操作過程中，可以根據(jù)廢水水量水質(zhì)的變化、出水水質(zhì)的要求來調(diào)整一個運(yùn)行周期中各個工序的運(yùn)行時間、反應(yīng)器的混合液的容積變化和運(yùn)行狀態(tài)來滿足多功能的要求；(2)工藝簡單，運(yùn)行費用低。SBR原則上不需要二沉池、回流污泥及設(shè)備，一般情況下不必設(shè)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(3)反應(yīng)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(yùn)行時，有機(jī)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(yīng)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(yùn)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(zhì)、水量變化的適應(yīng)性強(qiáng)，耐沖擊負(fù)荷。6.1.2氣浮—UASB—接觸氧化法生物接觸氧化法是具有活性污泥與生物濾池優(yōu)點的生物膜法，生物接觸氧化池內(nèi)有機(jī)物被微生物吸附、氧化分解和轉(zhuǎn)化成新流到沉淀池后被除去，廢水得到凈化.1、優(yōu)點：(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，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).(1)使用生物接觸氧化池時，如果設(shè)計或者運(yùn)行不當(dāng)，易引起填料堵塞，影響處(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)。6.2經(jīng)濟(jì)比較表6—1工藝方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表序號氣浮-UASB-SBR法氣浮-UASB-接觸氧化法1處理能力(m3/d)2進(jìn)水水質(zhì)3出水水質(zhì)4要求管理水平較簡單較復(fù)雜5總占地面積(m2)單位占地[m/(m·d)]6工程總投資(萬元)單位投資[萬元/(m·d)]6.3比較結(jié)果由以上內(nèi)容知，兩種工藝從技術(shù)上來說，都能達(dá)到預(yù)期的處理效果，而且單，污泥處理的難度小，在技術(shù)上都是可行的，且都為成熟工藝，但是氣浮—UASB6.4方案確定第七章總圖布置7.1.1總平面布置原則該淀粉廠污水處理站位于廠區(qū)的南面，處理站東西長91.1m,南北長69m,總占地面積6286m2。其中構(gòu)(建)筑物占地面積為2610.6m2,所占比例為41.53%。布置原則：①.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(yùn)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(fēng)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(yùn)行管理等方面的要求。④.