【正文】 550 噸每天生產(chǎn)廢水處理工程初步設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 1 1 設(shè)計(jì)概述與任務(wù) 概述 隨著世界經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，環(huán)境污染問題日益加劇，我們賴以生存的自然環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，已成為二十一世紀(jì)制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，也嚴(yán)重威脅到了人類自身的生存環(huán)境。 水污染是我國面臨的主要環(huán)境問題之一。隨著我國成功加入 WTO，我國的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)將得到迅猛發(fā)展，工農(nóng)業(yè)廢水的排放量也將日益增加。廢水中所含的COD、 BOD、 SS、 色度以及各種金屬有毒有害物質(zhì)從水體中排出，直接污染地表水，對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成極大的危害，同時(shí)也危害到我們?nèi)祟愖陨?，因此工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢水必須經(jīng)治理后達(dá)標(biāo)排放。為了保護(hù) 我們?nèi)找鎳?yán)峻的生存環(huán)境，環(huán)境保護(hù)作為我國的一項(xiàng)基本國策，國家不斷加大環(huán)境保護(hù)的力度，制定嚴(yán)格的法律、規(guī)章、制度來防止環(huán)境的進(jìn)一步惡化。各級(jí)環(huán)保部門和當(dāng)?shù)卣图缲?fù)起環(huán)境保護(hù)的重任。 水產(chǎn)品加工行業(yè)為典型的高耗水行業(yè) ,其廢水產(chǎn)生量大 ,對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重。廢水主要來自于水產(chǎn)品加工過程中的原料解凍和清洗等工序 ,具有廢水量大 ,有機(jī)物濃度高 ,蛋白質(zhì)、油脂等大分子有機(jī)物質(zhì)多、生化降解速率慢等特點(diǎn)。此外水中還含有泥砂、植物纖維、色素、膠體等成分。水產(chǎn)品加工產(chǎn)生廢水。因工藝的不同 ,污染程度可分為 :小程度污染 (如沖洗工藝 )、中 程度污染 (如魚類切片 )和重程度污染 (如由魚類儲(chǔ)存罐中排放的血水 )。在水產(chǎn)品加工廢水中存在著成分復(fù)雜的混合有機(jī)物 ,這類廢水的危害程度取決于廢水的濃度和排放量 ,以及受納水體的自凈能力。在水產(chǎn)品加工過程中 ,去除內(nèi)臟和烹調(diào)產(chǎn)生的廢水含有高濃度的 COD(化學(xué)需氧量 )、油類和脂肪。隨著工廠和水產(chǎn)品種的不同 ,總?cè)芙庑院蛻腋?COD 的水平相差很大。為適應(yīng)日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn) ,須將高濃度的水產(chǎn)品加工廢水通過良好的廢物管理和處理技術(shù)進(jìn)行治理。 水資源是不可再生資源，我們不僅要節(jié)約用水，保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展，并且要處理 好廢水，不能讓廢水污染了健康自然綠色的生態(tài)環(huán)境，把堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀應(yīng)用到實(shí)際環(huán)境保護(hù)中，給人類營造一個(gè)健康綠色的生態(tài)圈。 550 噸每天生產(chǎn)廢水處理工程初步設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 2 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 方案確定 按照原始進(jìn)水資料以及出水的水質(zhì)要求進(jìn)行處理方案的確定，選擇 2～ 3 種處理方案，進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上的分析比較，找出最佳方案。要求運(yùn)行處理效果好、投資省、占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低、管理方便、出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。擬定處理工藝流程，選擇處理的構(gòu)筑物并說明選擇的理由。進(jìn)行工藝流程中各個(gè)處理單元的處理原理說明，論述其優(yōu)缺點(diǎn)，編寫設(shè)計(jì)方案說明書。 設(shè)計(jì)計(jì) 算 進(jìn)行各處理單元處理效率估算；各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)根據(jù)同類型污水的實(shí)際運(yùn)行采納數(shù)或參考有關(guān)手冊(cè)選用；各構(gòu)筑物的尺寸計(jì)算；設(shè)備選型計(jì)算，經(jīng)濟(jì)效益分析和投資估算。 平面和高程圖布置 根據(jù)構(gòu)筑物的尺寸，合理的進(jìn)行平面布置；高程布置應(yīng)在完成各構(gòu)筑物計(jì)算及平面布置草圖后進(jìn)行各構(gòu)筑物的水頭損失可直接查相關(guān)資料，但各構(gòu)筑物之間的連接管渠的水頭損失則需計(jì)算而定。 工程設(shè)計(jì)處理能力 根據(jù)該公司提供資料顯示，企業(yè)正常運(yùn)行后每天生產(chǎn)廢水排放量將達(dá) 550m3。根據(jù)水產(chǎn)食品的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)及生產(chǎn)方式，廢水是周期性排放 的，廢水的排放量是不均衡的，而且廢水中污染物種類及濃度也會(huì)隨生產(chǎn)工藝的變化而發(fā)生改變。因此為了避免最大水量沖擊及最高污染物濃度對(duì)系統(tǒng)處理效果的影響，同時(shí)為今后企業(yè)發(fā)展留有一定的余地，擬定設(shè)計(jì)一套處理能力為 550m3/d 的廢水處理系統(tǒng)，如果每天處理時(shí)間為 24 小時(shí)，則每小時(shí)的處理量將達(dá) 。 550 噸每天生產(chǎn)廢水處理工程初步設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 2 設(shè)計(jì)方案說明書 設(shè)計(jì)原始資料和自然條件 原始資料 該公司廠區(qū)位于浙江省瑞安市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)食品加工區(qū)，擁有先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和現(xiàn)代化的生產(chǎn)線，公司生產(chǎn)的蝦系列，蟹類、魚類等產(chǎn)品遠(yuǎn)銷 海內(nèi)外。公司新建貯藏冷庫 ，年產(chǎn)魚糜系列制品 3000 噸，總投資 3125萬元，在國內(nèi)同行中屬一流，產(chǎn)品以混合魚糜為主。 該公司在生產(chǎn)和職工生活過程中將產(chǎn)生一定量的廢水，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水主要污染物有 COD、 BOD、 NH3N、 SS 等，職工生活廢水主要污染物為有機(jī)污染物和氨氮。 根據(jù)水產(chǎn)品加工企業(yè)生產(chǎn)工藝、規(guī)模及公司長遠(yuǎn)發(fā)展，確定廢水水質(zhì)、水量及分類如下： 表 21 水質(zhì)資料表 序號(hào) 廢水種類 廢水水量 廢水水質(zhì) (mg/L) 備注 1 魚糜廢水 200m3/d CODcr： 1800023000 SS： 6000～ 8000 魚糜廢水由通過調(diào)整魚肉蛋白等電點(diǎn)對(duì)可溶性蛋白進(jìn)行回收后入預(yù)曝調(diào)節(jié)池收集 2 生活污水 15m3 /d CODcr： 250～ 350 SS： 200～ 300 預(yù)曝調(diào)節(jié)池收集 其它食品加工廢水 85m3 /d CODcr： 40005000 SS： 1000～ 2020 3 實(shí)際排水量 300m3 /d CODcr： 800010000 SS： 3000～ 4000 4 設(shè)計(jì)處理量 550 m3 /d CODcr： 10000 BOD5： 30004000 SS： 3000～ 4000 考慮企業(yè)以后發(fā)展 550 噸每天生產(chǎn)廢水處理工程初步設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 自然條件 氣象條件 瑞安市緯度較低，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，全年無嚴(yán)寒、酷暑，冬短夏長，四季分明，年平均氣溫 18℃ ， 1 月份平均氣溫不低于 7℃。雨水豐富，年平均降水量 1600毫米左右，山區(qū)多達(dá) 1800 毫米。由于受夏季風(fēng)影響， 5－ 6 月份為梅雨期，通常占全年降水量的 1/3 左右。大量的降水加上氣溫回升較快，雨熱同期。 水文條件 瑞安全境江、河、湖水面面積為 畝，密如蛛網(wǎng)，具有典型的江南水鄉(xiāng)特色。主要河流有飛云江、溫瑞 塘河、瑞平塘河。瑞安全境內(nèi)陸河流均屬飛云江水系或甌江水系，飛云江為我省八大水系之五，發(fā)源于浙閩交界的洞宮山，流域面積 3731 平方公里，主流長 173 公里，其中穿貫瑞安市境內(nèi) 公里，流域面積 1801平方公里，在上望、閣巷之間入東海。下游河段寬 6001000 米，入海處寬達(dá) 3 公里。 500 噸級(jí)貨輪能直達(dá)上海、寧波和福州等港。其主要支流有漈門溪、高樓溪、金潮港等分布在山區(qū)，水力資源較為豐富，是該市修建小水電站的主要地區(qū)。瑞平塘河、溫瑞塘河位于飛云江南北兩側(cè)，瑞安境內(nèi)長為 公里和 公里，是該市內(nèi)河主要 通道，也是糧食產(chǎn)區(qū)抗旱、排澇的重要水道。 地質(zhì)條件 地質(zhì)史上的燕山晚期，地殼活動(dòng)逐漸減弱，第四紀(jì)火山活動(dòng)趨向?qū)庫o，瑞安境內(nèi)的花崗巖地貌在這一時(shí)期基本形成。經(jīng)過長期的自然風(fēng)化、侵蝕、搬運(yùn)、堆積等外力作用，造成了各種獨(dú)特的自然景觀。瑞安地質(zhì)比較穩(wěn)定，歷史上無火山、地震、斷層、泥石流、滑坡等嚴(yán)重自然災(zāi)害記錄。 工程設(shè)計(jì)規(guī)模 污水水量 根據(jù)建設(shè)單位所提供的生產(chǎn)用、排水量情況及廢水排放量數(shù)據(jù)。該公司每天廢水排水量為 550m3/d，處理設(shè)施按 24h 連續(xù)運(yùn)行，即設(shè)計(jì)處理水量為 。 污水處理前后濃度 主要污染物濃度 根據(jù)該水產(chǎn)食品有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品類型及生產(chǎn)工藝，本方案設(shè)計(jì)的廢水處理前主要污染物種類及濃度見表 22 所示： 550 噸每天生產(chǎn)廢水處理工程初步設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 5 表 22 主要污染物濃度 污染物 CODCr BOD5 SS 單位 mg/L mg/L mg/L 濃度 10000 30004000 30004000 廢水排放標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)國家環(huán)保部門規(guī)定，廢水經(jīng)處理后排放，主要污染物濃度執(zhí)行國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) 《 GB89781996》 中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，主要指標(biāo)如表 23 所示： 表 23 主要污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 污染物 CODCr BOD5 SS 單位 mg/L mg/L mg/L 濃度 100 ≤20 ≤70 設(shè)計(jì)方案的選擇比較 目前，國內(nèi)外水產(chǎn)食品廢水的處理方法主要有物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生化法等。但物化處理法通常比較昂貴，而且產(chǎn)生的廢物較難處理，效率也不高，因而應(yīng)用比較有限；而生物處理法具有操作簡單、運(yùn)行費(fèi)用低、無二次污染、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，在水產(chǎn)食品廢水的處理中越來越受到重視。 現(xiàn)對(duì)廢水成分、水質(zhì)特點(diǎn)作理論綜合分析，在此基礎(chǔ)上，初步制訂出以下兩種工藝流程方案。現(xiàn)簡要 介紹如下： 550 噸每天生產(chǎn)廢水處理工程初步設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 6 方案一 圖 21 方案一工藝流程圖 污水處理工藝流程一原理簡介：污水經(jīng)匯集管道匯集后，經(jīng)格柵去除漂浮物、懸浮物等雜質(zhì)后自流入調(diào)節(jié)池。 在調(diào)節(jié)池將廢水均質(zhì)均量后進(jìn)入氣浮池進(jìn)行預(yù)處理，去除不利于生化處理的污染物后進(jìn)入水解酸化池，利用微生物把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為H2O 和 CO2 以及少量的硝酸鹽，降低廢水中的有機(jī)污染物濃度。之后經(jīng)過 UASB的厭氧處理高濃度的有機(jī)廢水變成低濃度廢水，再 進(jìn)入兩級(jí)生物接觸氧化池進(jìn)一步降低廢水濃度，同時(shí)產(chǎn)生沼氣。 接觸池氧化池出水進(jìn)入沉淀池，去除大量的懸浮物和有機(jī)物。出水可達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，也可作為回用水。 原廢水 格柵 調(diào)節(jié)池 氣浮池 水解酸化池 UASB 一級(jí)生物接觸氧化池 二級(jí)生物接觸氧化池 沉淀池 污泥濃縮池 帶式壓濾機(jī) PAM、 PAC 泥餅 外運(yùn) 泵 上清液 達(dá)標(biāo)排放 沼氣利用 550 噸每天生產(chǎn)廢水處理工程初步設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 7 方案二 圖 22 方案二工藝流程圖 污水處理工藝流程二原理簡介：污水經(jīng)匯集管道匯集后，經(jīng)格柵去除漂浮物、懸浮物等雜質(zhì)后自流入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池設(shè)一級(jí)潛污提升泵兩臺(tái)，將污水提升入水解酸化池初沉池，增強(qiáng)廢水可生化性，進(jìn)入初沉池進(jìn)行泥水分離， 隨后經(jīng)過 UASB的厭氧作用和 SBR 工藝的好氧反應(yīng)將高濃度廢水連續(xù)降低，排出的廢水進(jìn)入二沉池，去除大量懸浮固體。出水可達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，也可作為回用水。 方案二比方案一的處理效果好一點(diǎn)，出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)方面差不多，但是方案二在投資、運(yùn)行費(fèi)用、設(shè)備管理、占地面積方面明顯都偏高。綜合各方面因素，選用方案一對(duì)該水產(chǎn)品有限公司廢水進(jìn)行處理。 處理工藝流程說明 格柵、格網(wǎng) 格柵是一組 (或多組 )相平行的金屬柵條與框架組成，傾斜安裝在進(jìn)水的渠道，或進(jìn)水泵站集水井的進(jìn)口處，以攔截污水中較大的懸浮物及雜質(zhì)， 以減輕后續(xù)處理負(fù)荷，以保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常工作。 格柵是一種最簡單的過濾設(shè)備，也是最常見的攔污設(shè)備 ， 是污水處理廠中污水處理的第一道工序一預(yù)處理的主要設(shè)備，對(duì)后道工序有著舉足輕重的作用，要給排水工程的水處理構(gòu)筑物中，其重要性日益被人們所認(rèn)識(shí)。實(shí)踐證明，格柵選擇的是原 廢 水 格 柵 調(diào) 節(jié) 池 初沉池 UASB SBR 二沉池 污泥濃縮池 帶式壓濾機(jī) 泥餅 外運(yùn) 泵 上清液 達(dá)標(biāo)排放 沼氣利用 水解酸化池 絮凝沉淀池 PAM、 PAC 550 噸每天生產(chǎn)廢水處理工程初步設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 8 否合適，直接影響整個(gè)水處理實(shí)施的運(yùn)行。人工格柵一般用于小型污水處理站，構(gòu)造簡單，勞動(dòng)強(qiáng)度大。機(jī)械格柵一般用于大中型污水處理廠，這類格柵構(gòu)造較復(fù)雜，自動(dòng)化程度較高。根據(jù)本污水特點(diǎn)，選用格網(wǎng)。 調(diào)節(jié)池 調(diào)節(jié)池是用以調(diào)節(jié)進(jìn)、出水流量的 構(gòu)筑物。由于該針織廢水是周期性排放的，廢水的排放量是不均衡的，而且廢水中污染物種類及濃度也會(huì)隨生產(chǎn)工藝的變化而發(fā)生改變。這些特點(diǎn)給污水處理帶來一定的難度，必須設(shè)一調(diào)節(jié)池以均合調(diào)節(jié)污水水質(zhì)水量，才不致后續(xù)處理受到較大的負(fù)荷沖擊。為了保證處理設(shè)備的正常運(yùn)行，在污水進(jìn)入處理設(shè)備之前，必須預(yù)先進(jìn)行調(diào)節(jié)。將不同時(shí)間排出的污水，貯存在同一水池內(nèi)，并通過機(jī)械或空氣的攪拌達(dá)到出水均勻的目的。調(diào)節(jié)池根據(jù)來水的水質(zhì)和水量的變化情況，不僅具有調(diào)節(jié)水質(zhì)的功能，還有調(diào)節(jié)水量的作用，另外調(diào)節(jié)池尚具有預(yù)沉淀、預(yù)曝氣 、降溫和貯存臨時(shí)事故 排水的功能。 本設(shè)計(jì)中向調(diào)節(jié)池內(nèi)投加 NaOH 以調(diào)節(jié) PH，用 PH 計(jì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，池內(nèi)設(shè)置一攪拌機(jī)以使水質(zhì)混合均勻，另配備液位計(jì)、潛水泵、轉(zhuǎn)子流量計(jì)等附屬設(shè)備。 加壓溶氣氣浮池 氣浮法是一種有效的固 液和液 液分離方法，常用于對(duì)那些顆粒密度接近或小于水的細(xì)小顆粒的分離。本設(shè)計(jì)中采用加壓溶氣氣浮法：在一定壓力作用下，強(qiáng)制空氣溶解于水中，然后將壓力減到常壓，使溶于水的過量空氣以微小的氣泡釋放出來，借助氣泡的浮力把粘附在其表面的固體顆粒帶到水面，從而達(dá)到與水分離的目的。絮凝劑的加入也可以去除部分色度及其他雜質(zhì) 。 根據(jù)加壓溶氣水的來源可分為全加壓溶氣流程、部分加壓溶氣流程和部分回流加