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淀粉废水处理工程设计方案1设计依据1、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）2、《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）3、《室外排水设计规范》（GBJ13-86）4、《泵站设计规范》（GB/T50265-97）5、《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）2设计原则1、严格执行国家有关的环境保护政策，遵守国家、地方的有关法律、法规，所采用的技术符合国家现行的相关标准、规范。2、选用成熟、先进、实用、可靠的工艺技术及装备，自动化程度高，运行稳定，操作安全方便，运行费用经济合理，不造成对环境的二次污染。废水经处理后,各项污染物确保达到国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级标准。3、采用成熟、可靠的控制系统，逐步实现科学自动化管理，尽量减轻劳动强度，做到技术先进、经济合理。4、在合理利用资金的同时，充分利用先进的技术和设备，以提高行业的装备和技术水平。5、尽量节约工程投资，减少占地面积。3设计参数3.1原水水质指标公司未提供水质监测数据，参考同行业的水质状况，设计进水水质为：CODcr：10000mg/L；BOD5：5000mg/L；SS:1000mg/L；pH：4~5；温度：20-25℃。以上述数据作为进水水质指标的设计依据。3.2处理效果按照本设计，废水经处理后的出水达到国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级标准。处理后的水质指标如下：CODcr≤100mg/L；BOD5≤30mg/L；SS≤70mg/L；pH=6-9。3.3处理规模公司根据统计的现状废水量，确定废水处理站按960m3/d的处理能力设计，因采用生化处理，处理站需要24小时连续运行，平均处理废水量40m3/h。操作人员采取3班制运转。4工艺设计4.1工艺方案选择4.1.1方案选择的原则污水处理流程包括污水的收集、输送、处理及排放四大部分，方案的选择原则为：1、技术成熟可靠，出水水质好，能够稳定达标。2、工程建设和运行费用低，占地少。3、运行管理方便，运转灵活，耐冲击负荷。4、适合当地的地域特点及技术经济条件。5、便于实现工艺过程的自动控制，降低劳动强度，节省人工费用。4.1.2方案的确定淀粉属多羟基天然高分子化合物，广泛地存在于植物的根、茎和果实中。淀粉是人类重要的食品，在工业中也有广泛的用途，作为浆料、添加剂、粘接剂和填充剂等用于许多工业部门，如造纸、纺织、食品、医药、化工等。由于工业的发展，对淀粉所具有的自然性能已不能满足要求，近十年来，人们采用化学、物理化学或酶催化的技术，对淀粉进行处理，研制出几百种改性淀粉，以满足工业上的要求。淀粉污水是一种高浓度有机废水，污水由洗涤水、浸泡水、冷却水、分离蛋白质用水、废玉米浆等混合而成，污水有害无毒，但化学耗氧量高，生产废水主要来源于浸泡、胚芽分离、纤维洗涤和脱水等工序，其主要成分为淀粉、糖类、蛋白质、纤维素等有机物质和氮、磷等无机物。淀粉废水的特点：（一）间歇排放，水质和水量波动较大，（二）含有大量的有机污染物，可生化性较好。根据我国近年来同类废水处理工程实例经验，采用生物处理工艺是行之有效的。根据公司废水水质及出水水质要求，同时考虑到目前废水处理设施管理水平，确定采用“预处理+UASB厌氧反应器+生物接触氧化池”组合处理工艺，该处理工艺在技术上和经济上都具有优势，其出水水质好，运行稳定，操作、管理方便，工程投资及运行费用较低。4.2工艺流程本废水处理站包括预处理、生物化学处理及污泥处理等处理单元。本设计废水处理系统工艺流程框图见图4.2-1。沼气利用玉米淀粉废水格栅池调节池混凝沉淀池栅渣PAMPAC排放水厌氧反应池格栅池一沉池生物接触氧化池二沉池沼气脱硫格栅池储气罐格栅池鼓风机污泥浓缩池格栅池压滤机泥饼外运泵字符图4.2-1废水处理系统工艺流程框图生物炭池反冲洗排水污泥池泵上清液压滤排水鼓风机4.3废水处理主要单元说明上述工艺流程中的各处理单元所起的作用、构筑物参数按工艺流程顺序分别进行描述。格栅池：淀粉废水中含有一定的漂浮物质，一旦漂浮物进入水泵或管道将会发生堵塞现象，格栅池内设机械格栅，经格栅去除掉比较大的悬浮物后自流入调节池，格栅间隙10mm。调节池：因淀粉废水间歇排放，水质、水量变化较大，通过调节池对水质水量的均衡调节，可以实现连续出流，并将水质的冲击负荷减至最低；废水流过格栅直接进入调节池，本池水力停留时间为10h，有效容积400m3。地下建造，池体采用钢砼结构。混凝沉淀池：调节池出水进入混凝沉淀池，通过投加药剂，去除废水中的SS及部分COD，以减轻后续设施的污染物负荷。新建地下池，钢砼结构。采用斜管沉淀池，设计水深6.5m，沉淀池的设计表面负荷1m3/m2.h。厌氧反应池：混凝沉淀池的出水经污水泵泵入厌氧反应池。为了提高淀粉废水的可生物降解性，废水中难以生化的有机物将在常温下经过厌氧菌胞外酶的作用，将大分子有机水解酸化变成小的分子，将大部分不溶性有机物降解为溶解性物质，变成可生化的底物，为好氧处理创造条件。UASB厌氧反应器具有较高的容积负荷，特别适用于易生物降解的高浓度有机废水的处理。且生物反应与沉淀工艺与一体，具有占地面积小，构造简单，便于操作与管理。UASB厌氧反应器设计停留时间36小时，有效容积1440m3，设计水深7m，有机负荷按5kgCODcr/m3.d设计。一沉池：UASB反应池的出水进入一沉池，去除废水中的厌氧污泥，沉淀分离出的污泥进入污泥池。采用竖流式沉淀池，设计有效水深3m，设计表面负荷1m3/m2.h。接触氧化池：好氧处理是生化处理的另一关键设施，好氧处理单元采用生物接触氧化法。生物接触氧化与活性污泥法相比，单位体积的池容中有更多的生物量，所以处理效率高，耐各种冲击能力强，停留时间短，不会发生活性污泥法中容易出现的污泥膨胀问题，可省去污泥回流系统，降低了运行费用，便于操作管理等优点。一沉池出水自流进入生物接触氧化池，废水中的有机物被附着在组合填料上的好氧微生物降解。由鼓风机向池内提供微生物需要的溶解氧，为提高氧的利用率，池底设置旋混曝气器。半地上池，钢砼结构。设计有效水深5.5m，水力停留时间9h，有效容积360m3。二沉池：生物接触氧化池中生物填料上的生物膜经过一段时间生长后将会不断老化脱落，不断更新。脱落的生物膜随出水进入二沉池进行泥水分离，沉淀分离出的污泥进入污泥池。半地上池，钢砼结构。采用竖流式沉淀池，设计水深3.0m，设计表面负荷1m3/m2.h。生物炭池：正常情况下接触氧化沉淀池出水已达标，可直接排放。考虑到进水水质出现较大的波动或其它不利因素的出现，影响系统的处理效果，造成出水超标，此时接触氧化沉淀池出水流入生物炭池，去除超标的有机污染物，确保出水达标排放。生物炭的反应机理为：吸附在活性炭上的有机污染物被附着在活性炭上的微生物分解，活性炭得到再生，无须物理或化学再生，因此称为生物炭。生物炭主要对处理效果起到把关作用，尤其对于成分复杂的废水处理，工程中多有应用。生物炭池底部设有穿孔曝气管，通入适量的空气。污泥处理系统：本工艺设计的污泥由以下四部分组成：a、混凝沉淀池的污泥直接进入污泥池。b、厌氧反应池分离出的剩余厌氧污泥定期直接进入污泥池。c、一沉池分离出的污泥不需回流，全部进入污泥处理系统。d、二沉池分离出的污泥不需回流，全部进入污泥处理系统。以上四部分剩余污泥分别定期排入污泥池。经计算，污泥总量为每天约1400kg，稀污泥含水率99%左右，约140m3。污泥池的稀污泥用污泥泵打入污泥浓缩池，重力沉降浓缩后，上清液排入调节池，污泥用泵打入离心脱水机进行脱水处理，过滤水回调节池。泥饼是很好的有机肥料，无毒害，可用于肥田，也可焚烧处理。供气系统：好氧生化处理单元均需鼓入空气，向废水中充氧，以保证好氧微生物的生命代谢活动。空气由三叶型罗茨鼓风机提供。沼气系统：厌氧生化阶段每天产沼气量约4185m3，收集并脱硫后进入储气柜储存利用。5主要建(构)筑物及设备参数5.1主要建(构)筑物参数1、格栅池数量：1座结构：地下钢砼(防腐)池体尺寸：2000×700×22002、调节池数量：1座结构：地下钢砼(防腐)池体尺寸：11000×11000×4000。3、混凝沉淀池数量：1座结构：半地上钢砼(地下1.0m，斜管式，分2格)池体尺寸：11000×5000×6500计算过程：设表面负荷q=1m3/m2.h，分格数n=2，进水悬浮物浓度C1＝990mg/L，出水悬浮物浓度C2＝99mg/L，污泥含水率为99％，超高h1=0.5m，斜管区上部水深h2=0.7m，斜管高度h3=0.866m，斜管区底部缓冲层高度h4=0.8m。（1）池子水面面积：F=Q/n×q×0.91=40/2×1×0.91=22m2（2）池子边长：a=220.5=4.7m，取a=5m（3）池内停留时间：t=(h2+h3)/q=(0.7+0.866)/1=1.566，取t=2h（4）污泥部分所需容积：设T=0.5dV=40×(1000-99)×10-6×24×100×0.5/1×(100-99)×2=21.6m3（5）污泥斗容积：设a1=0.8m，h5=(5/2-0.8/2)tg60=3.64mV=h5/6(2a2+2aa1+2a12)=3.64/2(2×52+2×5×0.8+2×0.82)=36m321.6m3（6）沉淀池总高度：H=h1+h2+h3+h4+h5=0.5+0.7+0.866+0.8+3.64=6.5m4、厌氧反应池数量：1座结构：半地上钢砼(地下1.0m，分4格)池体尺寸：24000×10000×7000计算过程：设水力停留时间为36h，则容积为1440m3。设UASB厌氧反应池高度h为7m，则反应池的截面积为240m2。每格截面积为52m2，每格平面尺寸为10000×6000。5、一沉池数量：1座结构：半地上钢砼(地下0.5m，竖流式，分4格)池体尺寸：16000×4000×6000计算过程：（1）中心管面积f：设v0=0.03m/s，将沉淀池分为4格，每格最大设计流量q=Q/4=0.003m3/s，f=q/v0=0.003/0.03=0.1m2（2）中心管直径d0：d0=(4f/3.14)0.5=0.36m（3）中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度h3：设v1=0.015m/s，d1=1.35×d0=0.5mh3=q/v1×3.14×d1=0.003/0.015×3.14×0.5=0.13m，取h3=0.15m（4）沉淀部分有效断面积F：设表面负荷q=1m3/m2.h，则v=1/3600=0.0003m/sF=q/v=0.003/0.0003=10m（5）方形沉淀池边长a：a=[4×(F+f)/3.14]0.5=3.6m，取a=4m（6）沉淀部分有效水深h2：设t=2h，h2=0.0003×2×3600=2.16m，取h2=2.2m3×h2=3×2.2=6.64m（D）（符合要求）（7）沉淀部分所需总容积V：设去除1kgCOD产生0.1kg污泥，UASB进水COD浓度5130mg/L，出水为COD浓度693mg/L，污泥含水率99％，T=1d产生的污泥量为：V=40×(5130-693)×24×0.1/(4×1000×10)=10.6m3（8）污泥斗容积V1：设污泥斗下部边长为0.8m，则h5=(2-0.4)tg60=2.8mV1=h5×(2a2+2aa1+2a12)/6=18.5m310.6m3（9）沉淀池总高度H：设超高为0.5m，缓冲层为0.3mH=h1+h2+h3+h4+h5=0.5+2.2+0.15+0.3+2.8=6m6、接触氧化池数量：1座结构：半地上钢砼(地下1.0m，分2格)池体尺寸：12000×10000×6000计算过程：（1）有效容积（填料体积）：设生物接触氧化池进水COD浓度为693mg/L，填料容积负荷为2kgCOD/m3.d，则V＝(24×693×40)/(1000×2)=333m3（2）氧化池总面积：设H＝3m，分三层，每层高1m，则F=V/H=333/3=111m