某味精厂淀粉-废水处理工程设计

河海大学环境工程专业毕业设计某味精厂淀粉1100m3/d废水处理工程设计第1页共46页1某味精厂淀粉1100m3/d废水处理工程设计说明书与计算书河海大学环境工程专业毕业设计某味精厂淀粉1100m3/d废水处理工程设计第2页共46页2第一篇设计说明书1概述1.1设计任务根据工业园区总体规划及相关资料进行某味精厂1100万m3/d污水处理工程设计，具体内容有：1、污水处理工艺设计；2、污水处理构筑物设计；3、污泥处理构筑物设计。1.2设计依据1.2.1规范标准1、污水处理工程毕业设计设计任务书；2、《建筑制图标准汇编》，中国建筑工业出版社，1996；3、《污水综合排放标准》（GB8978—1996）二级排放标准；4、《市外排放设计规范》1997年修订（GBJ14—87）；5、《建筑给水排水设计规范》（GBJ15—88）；6、《淀粉工业水污染物排放标准编制说明》；1.2.2参考文献1、《水质工程学》，李圭白主编，中国建筑工业出版社，2005；2、《环保设备设计与应用》，罗辉主编，高等教育出版社，1997；3、《污水处理工艺技术手册》，2005；4、《污水处理厂工艺设计手册》，北京化学工业出版社，2003；5、《给水排水设计手册》（1—11册）。1.3厂区概况该味精厂是该省规模最大的味精厂，该厂位于某市郊区，以玉米为原料生产味精，该厂每天排放的淀粉废水为1100t，废水直接排放，废水处理站在厂区的南面，目前是一片空地，东西长95m，南北长70m，地势基本平坦。其西侧为厂区围墙，东侧为现有混凝土路，北侧为厂区，海拔高度67.3m。1.4自然条件1.4.1污水水质特征味精废水具有COD，SO42-，NH3-N浓度高，PH低等特点，同时在TP和SS方面的污染也比较明显。传统淀粉厂排水主要工段集中在玉米清洗输送、浸泡车间、纤维榨水、浮选浓缩、蛋白压滤等工艺。其中浮选浓缩工段排水量最大，占总水量的60%～70%，CODCr河海大学环境工程专业毕业设计某味精厂淀粉1100m3/d废水处理工程设计第3页共46页3在12000～15000mg/L(含浸泡水)。而目前各大淀粉厂在排水方面主要集中在浮选浓缩工艺及冷凝水，其他工段用水基本可实现闭路循环，车间使用清水的工艺也只有在淀粉洗涤工序，其他工序则都用工艺水。亚硫酸浸泡液一般浓缩做玉米浆或做菲汀，其CODCr浓度在15000～18000mg/L。但由于水循环次数增加，废水中的CODCr、N、P以及无机盐都有比较严重的积累，对原有工艺的稳定运行产生了许多不利因素，淀粉废水中污染物浓度相应增加，造成污染治理的困难。本项目污水处理的特点：污水的BOD/COD=0.6,可生化性很好，污水的各项指标都比较高，含有大量有机物，同时淀粉废水中含有大量的蛋白。1.4.2气象资料年平均气温：17.90C；极端最高气温：41.90C；极端最低气温：-3.00C；最热月月平均气温：32.50C；最冷月月平均气温：-0.520C；全年平均降水量：1034.5mm；全年主导风向：北北东风。1.4.3工程地质特点1）地质构造：厂区地质良好，为亚砂土、亚粘土、砂卵石组成，厚度4.5~11m，地基承载能力在1kg/cm2，2）地震：没有相关的地震资料，设计地震烈度按8度计算，3）地下水位：相对地面高度-8m，4）最大冻土深度：0.7m。1.5工程建设的必要性和工程内容1.5.1工程建设的必要性近几年来，随着科技的进步和工业的迅速发展，各种工厂相继兴建起来，大量的污水未经处理排入河流湖泊，大大的污染了水质，破坏了环境，影响了人们的生活。为了响应国家的号召，适应当地环保工作的需要和建设项目三同时规定，保护好我们的环境，使出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)二级排放标准，该厂决定建立一污水处理配套设施，将污水处理达标后再进行排放。1.5.2工程建设的内容河海大学环境工程专业毕业设计某味精厂淀粉1100m3/d废水处理工程设计第4页共46页41、污水处理工艺设计；2、污水处理构筑物设计；3、污泥处理构筑物设计。2污水处理站设计2.1规模与处理程度的确定2.1.1处理规模该淀粉废水排放量为1100m3/d废水处理工程的设计规模，废水处理站在厂区的南面，目前是一片空地，东西长95m，南北长70m，地势基本平坦。其西侧为厂区围墙，东侧为现有混凝土路，北侧为厂区，海拔高度：67.3m。2.1.2设计进出水水质根据任务书确定该味精厂进水水质如下表1表1污水进水水质项目值PHSS/(mg/L)CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-NTP进水水质4～670001500090006020处理后水质要求达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）二级排放标准，出水水质及去除率，具体标准见下表。表2污水进出水水质及去除率项目值PHSS/(mg/L)CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-NTP进水水质4～670001500090006020排放标准6～915015030251.0去除率——97.86%99%99.67%58.3%5%2.1.3污水处理程度确定污水处理站的去除率可以根据进出水水质的差额来确定，根据下面公式计算：2.2污水处理方案的确定2.2.1确定污水处理方案的原则确定污水处理方案的原则：进水某物质浓度出水某物质浓度进水某物质浓度河海大学环境工程专业毕业设计某味精厂淀粉1100m3/d废水处理工程设计第5页共46页5a)污水处理应采用先进的技术设备，要求经济合理，安全可靠，出水水质好；保证出水水质，效益高；b)污水厂的处理构筑物要求布局合理，建设投资少，占地少；自动化程度高，便于科学管理，力求达到节能和污水资源化，进行回用水设计；c)为确保处理效果，采用成熟可靠的工艺流程和处理构筑物提高自动化程度，为科学管理创造条件；d)提高管理水平，保证运转中最佳经济效果；充分利用沼气资源，把沼气作为燃料。e)查阅相关资料确定其方案。最佳处理方案要体现以下优点：1.技术合理。先进成熟，效益高，对水质变化适应性强，出水达标且稳定性高，污泥易于处理。2.经济节能。耗电少，造价低，占地少。3.易于管理。操作管理方便，自动化程度高，设备可靠。4.重视环境。厂区平面布置与周围环境相协调，注意厂内噪声控制和臭气的治理，绿化、道路与分期建设结合好。2.2.2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。河海大学环境工程专业毕业设计某味精厂淀粉1100m3/d废水处理工程设计第6页共46页6（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，特别有利于分散的点源治理。（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。2.2.3污水处理方案的比选（1）根据污水水质水量及最终处理要求的特点，本节对其处理工艺流程进行方案筛选，通过比较，初步选SBR序批是活性污泥法和生物接触氧化法两种方法进行比较：①SBR工艺间歇式活性污泥法，简称SBR工艺，又称序批式活性污泥法（SequencingBatchReactor），是近年来国内外被广泛应用的一种污水生物处理技术。SBR工艺早在1914年就已开发，后经美国Irvine教授等的研究改进，并于1980年在印地安那州实施，取得满意的效果从而得到广泛的推广。序批式活性污泥法工艺由按一定时间顺序间歇作运行的反应器组成。SBR工艺的一个完整的操作过程，亦即每个间歇反应器在处理废水时的操作过程包括如下五个阶段：进水期；反应期；沉淀期；排水排泥期；闲置期。优点：1)可不设初沉池和污泥消化池；2)不需要污泥回流及其设备和动力消耗，不设二次沉淀池；3)工艺流程简单，基建及运行费用低；4)生化反应推动力大，速度快，效率高，出水水质好；5)通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷；6)耐冲击负荷能力较强，处理有毒或高浓度有机废水的能力强，尤其按非限制曝气时，不易产生污泥膨胀现象，是防止污泥膨胀的最好工艺；7)应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，能使本工艺过程实现全部自动化的操作与管理；8)加深池深时，与同样的BOD、SS负荷的其他方式相比较，占地面积较小；9)SBR法系统本身适用于组建式构造方法，有利于废水处理厂的扩建与改造。综上所述，SBR法定工艺特征顺应了当代污水处理所要求的简易、高效、节能、灵活、多功能的发展趋势，也符合“三低一少”技术要求，即低建设费用、低运行费用、低操作管理需求，二次污染物排放少的污水处理技术。河海大学环境工程专业毕业设计某味精厂淀粉1100m3/d废水处理工程设计第7页共46页7②生物接触氧化法生物接触氧化法是由生物滤池和接触曝气氧化池演变而来的。它是具有活性污泥与生物滤池优点的生物膜法，生物接触氧化池内设置填料，填料淹没在废水中，填料上长满生物膜，废水与生物膜接触过程中，水的有机物被微生物吸附、氧化分解和转化成新的生物膜。从填料上脱落的生物膜，随水流到沉淀池后被除去，废水得到净化．它有较高的容积负荷和适用能力，可以更好的使污水达标排放。优点1)在工艺方面，使用多种型式的填料，利于丝状菌的大量滋生，从而形成一个呈立体结构的密集的生物网，污水在其中通过，起到类似“过滤”的作用，提高净化效果；通过曝气，在池内形成液、固、气三相共存体系，有利于氧的转移，适于微生物存活及增值，使池内保持较高浓度的活性生物量。2)在功能方面，生物接触氧化处理技术具有多种净化功能，除有效地去除有机污染物外，如运行得当还能够用以脱氮。3)在运行方面，对冲击负荷有较强的适用能力，在间歇运行条件下，仍能够保持良好的处理效果；操作简单、运行方便、易于维护管理，勿需污泥回流，不产生污泥膨胀现象，也不产生滤池蝇；污泥生成量少，污泥颗粒较大，易于沉淀。缺点去除有机物效率不如活性污泥法高，工程造价也较高，如设计或运行不当，填料可能堵塞且填料易老化，一般4－6年需更换一次。此外，布水、曝气不易均匀，可能在局部出现死角，同时产生大量的后生动物容易造成生物膜瞬时大量脱落，影响出水水质。设计方案比选对象SBR工艺生物接触氧化池BOD5处理效果好比较好COD处理效果好比较好SS处理效果好比较好脱氮效果好一般除磷效果好无二次污染强度无小二次沉淀池不需要需要管理技术成熟简单成熟较简单单位处理成本低较低河海大学环境工程专业毕业设计某味精厂淀粉1100m3/d废水处理工程设计第8页共46页8前景好需更换填料综上所述：在本次设计中采用在国内外广泛使用，技术相对成熟，运行操作灵活，效果稳定，工艺简单，运行费用低，对水质、水量变化的适应性强，耐冲击负荷的SBR工艺。经SBR工艺处理后，COD的去除率可达90%，BOD5的去除率可达95%，SS的去除率可达70%，同时SBR还具有很好的脱氮除磷效果，可以满足该污水处理后排放要求。（2）深度工艺方案的确定在二级生物处理工艺确定后，深度处理工艺的选择便成为保证本工程出水水质的关键一步。因此，针对深度处理工艺，有必要根据确定的标准和原则，从整体优化的角度出发，结合设计规模，进水水质特征和出水水质要求以及当地的实际条件和要求