山东某淀粉厂玉米酒精污水处理毕业设计2

设计说明书-1-第1章前言1.1项目名称山东某淀粉厂玉米酒精污水处理工艺设计1.2目前淀粉废水的概况我国生物化工行业经过长期发展，已有一定的基础.特别是改革开放以后，生物化工的发展进入了一个崭新的阶段。目前生物化工产品已涉及食品、医药、保健、饲料和有机酸等几个方面。但是，随着生物化工的发展，其环境污染问题也日趋严重，已经成为我国的环境污染大户。在生物化工的各个行业中，由于淀粉、啤酒、酒精、味精、柠檬酸、抗生素的产值较大，环境污染严重，尤其引起人们重视。食品工业是以粮食和农副产品为主要原料的加工工业。这类行业用水量大，废水排放量也大，尤其以淀粉工业废水的排放量占首位。我国淀粉行业有600多家企业。在国内，每生产1m3淀粉就要产生10～20m3废水，有的甚至更多。废水中主要含有淀粉、糖类、蛋白质、废酸和废碱等污染物，随生产工艺的不同，废水中的COD浓度在2000～20000mg/l之间。这些淀粉废水若不经过处理直接排放，其水中所含有的有机物，进入水体后迅速消耗水中的溶解氧，造成水体缺氧而影响鱼类和其他水生动物的生存，同时废水中悬浮物易在厌氧条件下分解产生臭气，恶化水质。山东某淀粉厂是以玉米为原料生产淀粉，然后以淀粉为原料生产味精，生产过程中排放大量淀粉废水，影响周围环境，为适应当地环保工作的需要和工业项目应同时设计、同时施工、同时投入使用的三同时原则，也使出水水质达到相应的标准，故投资兴建此配套污水处理设施。根据山东某淀粉厂排放的废水特点及提供的占地面积，本设计方案通过UASB—序批式活性污泥处理工艺,其工艺是一套高效，稳定和经济技术合理的处理工艺，保证废水达到所需要的排放标准，同时使投资、占地面积、运行管理度达到最佳设置。根据毕业设计的要求，本人承担了该项目工艺等部分的初步设计任务。敬请各位老师审查指教！第2章概述2.1原始资料2.1.1设计背景山东某淀粉厂150万吨玉米深加工项目是以玉米加工生产绿色能源酒精为主,辅产设计说明书-2-DDG,DDGS高蛋白饲料,玉米油,并配套热电站,铁路专用线和办公居住区.2.1.2水质水量和处理要求玉米酒精废水生产工艺过程的不同工序中产生了相当量的工业污水,公司每天生产的生活污水量约4800m3,Qh=200m3/h.进水指标:1.55000120150515006040002400010200BOD=3694mg/l2.125001203005300060100002100010200crCOD=9008mg/l3.200012060560602000220010200SS=1340mg/l处理出水要求是:COD≤100mg/l,BOD5≤30mg/l,SS≤70mg/l,PH值取6-9.2.1.3设计范围1、生产废水流入污水处理场界区至全处理流程出水达标排放为止，设计内容包括水处理工艺、土建、排水等；2、污水处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理及处置两部分。2.1.4设计原则根据国家和当地有关环境保护法规的要求，对某味精厂在生产过程中排出的淀粉废水进行有效处理，使之符合国家和当地废水排放标准，取得明显的环境和社会效益，使企业树立良好社会形象。1、严格执行有关环境保护的各项规定，使处理后的各项指标达到要求的标准.2、针对废水水质特点采用先进、合理、成熟、可靠的处理工艺和设备，最大可能的发挥投资效益，采用高效稳定的水处理设施和构筑物，尽可能的降低工程造价，同时结合企业的生产情况，对污水进行综合治理；３、工艺设计与设备选型能够在生产过程具较大的灵活性和调节余地，能适应水质水量的变化，确保出水水质稳定、达标排放；４、工艺运行过程中考虑操作自动化，减少劳动强度，便于操作、维修；５、建筑构筑物布置合理顺畅，降低噪声，消除异味，改善周围环境。设计说明书-3-2.2淀粉废水的来源和特点2.2.1淀粉废水的主要来源粉碎车间,胚芽浸油车间,精馏工段,酵母工段,发酵工段等2.2.2特点我国淀粉生产企业众多，原料不同，工艺不同，使得淀粉废水污染指标间的差异也很大，尽管如此，淀粉废水有着以下共同特点：化学耗氧量（COD）、生化需氧量(BOD）以及浊度都非常高。2.3工艺方案分析2.3.1废水水质分析本项目污水处理的特点：污水的BOD/COD=0.41,可生化性很好，污水的各项指标都比较高，含有大量有机物，非常有利于生物处理。同时淀粉废水中含有大量的蛋白，可以用气浮工艺分离提取。2.3.2工艺方案选择根据水质情况及同行业废水治理现状，技术水平，该废水采用厌氧与好氧相结合的方法来处理，废水首先经过气浮处理，去除大部分悬浮物，特别是蛋白质；然后经过厌氧处理装置，大大降低进水有机负荷，获得能源—沼气，并使出水达到好氧处理可接受的浓度，在进行好氧处理后达标排放。气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的污染物，使其视密度小于水而上浮到水面上面实现固液或液液分离的过程。气浮过程包括气泡产生、气泡与颗粒（固体或液滴）附着以及上浮分离等连续步骤。它是近几年发展起来的一种技术，在工业废水及生活污水处理方面得到广泛应用。在众多的厌氧工艺中选用上流式厌氧污泥床(USAB)，它自70年代以来得到不断改进和发展，它在处理高浓度有机废水方面与其它生物处理相比具有以下几大优点：（1）成本低。运行过程中不需要曝气，比好氧工艺节省大量电能。同时产生的沼气可作为能源进行利用。产生的剩余污泥少且污泥脱水性好，降低了污泥处置费用。（2）反应器负荷高，体积小，占地少。（3）运行简单，规模灵活。无需设置二沉池，规模可大可小，较为灵活，特别有利于点源污水的治理.设计说明书-4-（4）二次污染少。但其出水浓度仍然比较高，还需后续好氧处理。通过以上分析及废水水质水量情况，拟采用“气浮—UASB—SBR法”工艺.第3章气浮-UASB-SBR工艺设计3.1工艺流程框图提取蛋白沼气淀粉废水格栅集水井气浮池调节池UASB集水井SBR出水集泥井污泥浓缩池污泥脱水间泥饼上清液压滤液3.2流程说明该淀粉废水处理工艺由提取蛋白、厌氧生物处理和好氧生物处理3部分组成。提取蛋白采用气浮分离技术，淀粉生产车间的废水流过格栅，先去除大的悬浮物，然后进入集水井，集水井的废水泵入气浮池提取蛋白饲料，湿蛋白饲料经烘干制成干蛋白饲料。气浮分离后的废水流入调节池，以调节水量去除部分悬浮物。厌氧生物处理采用UASB技术，调节沉淀池废水用泵压入UASB进行厌氧生物处理，大部分有机物在UASB反应器中降解，反应过程中产生的沼气经水封罐、气水分离器、脱硫器处理后进入沼气储柜进行利用。UASB出水自流进入集水井，集水井是厌氧处理单元和好氧处理单元之间的重要构筑物，其功能主要是去除厌氧出水的H2S等有害气体，增加水中的溶解氧，为好氧处理创造有利的条件。好氧生物处理采用SBR技术，集水井的出水进入SBR进行好氧生物处理，以进一步降解水中的有机物。调节池、UASB、SBR等处理单元产生的污泥排入集泥井，集泥井中的污泥泵提升至污泥浓缩池，污泥经浓缩后进入污泥脱水间进行机械脱水，产生的泥饼作为有机农肥外运。污泥浓缩池的上清液和污泥脱水间的压滤液排入集水井进行再处理。3.3主要处理设备和构筑物的设计参数3.3.1格栅设计说明书-5-1、设计说明：格栅安装在废水渠道、集水井的进口处，用于拦截较大的悬浮物或漂浮物，防止堵塞水泵机组及管道阀门。同时，还可以减轻后续构筑物的处理负荷。由于处理量不是很大，采用人工清渣。结构为地下钢混结构。2、设计参数：格条间隙e=10mm；栅前水深h=0.4m；过栅流速0.8m/s；安装倾角a=450,设计流量：Q=4800m3/d=200m3/h=0.056m3/s3、设计计算（1）格栅的间隙数（n）sinQnehv0.056sin4514.70.010.40.8取n=15Q-进水流量,m3/se-栅条间距,mh-栅前水深,m取0.4mv-过栅流速,取0.8m/s（2）栅槽有效宽度(B)设计采用直径为20mm圆钢为栅条：即s=0.02mB=s(n–1)+en=0.02(15-1)+0.01×15=0.43m取B为0.5mS-栅条直径,mn-格栅的间隙数e-栅条的间隙,m（3）进水渠道渐宽部分长度设进水渠道内的流速为0.4m/s，进水渠道宽取B1=0.2m，渐宽部分展开角a=200111B-B2tgL0.50.2220tg=0.42m（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度设计说明书-6-L2=L1/2=0.21m（5）过栅水头损失：取k=3,β=1.79,v=0.6m/s4231()sin2svhkeg4230.020.831.79sin450.0129.8=0.312h1-过栅水头损失,mk-系数,格栅受污染物堵塞后水头损失增加的倍数k取3s-栅条宽度,me-栅条荐举,mv-过栅速度,m/s取v=0.8m/s（6）栅槽总高度H栅前槽高H1=h+h2=0.4+0.3=0.6m栅后槽高H=h+h1+h2=0.4+0.312+0.3=1.012m（7）栅槽总长度(L)L=L1+L2+0.5+1.01tan45H=0.42+0.21+1.0+0.50.71=2.83m（8）每日栅渣量K总取1.5mW1=0.07Wmax1.864001.51000Qw0.0560.07864001.510000.19m/s0.2m/s采用人工(9)高程布置进水渠沟底标高为-2.0m，超高0.3m，栅前水深0.4m，栅前水面标高-1.6m，栅前顶标高-0.9m，栅后水面标高-1.9m。3.3.2集水井1、设计说明由于工业废水排放的不连续性，为了方便操作，减少施工工程量,气浮池设在地上,所以设计说明书-7-在气浮池之前和格栅之后设一集水井，其大小主要取决于提升泵的能力，目的是防止水泵频繁启动，以延长污水泵的使用寿命。具体设计时要选取适当的设计参数及合适的提升水泵型号，以达到要求。２、参数选择设计水量:Ｑ=200m3/h水力停留时间：T=6h水面超高取：h1=0.5m有效水深取：h2=5.5m3、设计计算集水井的有效容积：V=Q·T=200×6=1200m3集水井的高度：H=h1+h2=5.5+0.5=6m集水井的水面面积:A=V/h2=1200/5.5=218.2m2，取219m2集水井的横断面积为：L×B=14×8(m2)则集水井的尺寸为：L×B×H=14×8×6(m3)所以该池的规格尺寸为14m×8m×6m，数量为1座。最高水位-2.0m，顶标高为-1.5m，池底标高为-7.5m。在集水井中安装QUZ—291式浮球液位计1台，可自动控制提升水泵的启动和停止，即高水位时自动启泵，低水位时自动停泵，超高水位时双泵启动，同时连续跟踪显示水池液位。3.3.3泵房1、设计说明一次污水泵从集水井中吸水压至调节池,污水泵设置于地面上,不能自灌,设置引水筒。采用砖混结构。2、设计计算提升流量：Q=200m3/h扬程：Ｈ=提升最高水位－泵站吸水池最低水位－水泵水头损失=4-(-6.3)+2=12.3m选用100ZZB-15型无堵塞自吸污水泵，它的作用是将集水井中的废水提升至气浮池中，设4台泵（3用1备），泵的出口安装电磁流量计进行水量计量。提升泵参数：Q=70m3/h，H=18m，电动机功率为11kW，进、出口直径100mm，自吸时间100s/5m，通设计说明书-8-过固体物最大直径75mm。安装尺寸：长1480mm，宽500mm,高865mm。泵体、电机、减速机、电控柜、电磁流量计显示器室内安装，另外考虑一定的检修空间。提升泵房设计尺寸：6m×4m×4.5m。3.3.4气浮池1、设计说明由于废水的固体悬浮物含量很高,且含有大量的蛋白，所以设一气浮池,分离提取蛋白质,提高经济效益，同时减轻后续处理构筑物的压力。该气浮池采用部分回流的平流式气浮池，并采用压力溶气法。２、参数选取设计水量：Ｑ总=4800m3/d=200m3/h=0.056m3/s选用两个池子,所以每个单池的