【正文】 某味精廠淀粉1100m3/d廢水處理工程設(shè)計(jì)說明書與計(jì)算書 第一篇 設(shè)計(jì)說明書1 概述 設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)工業(yè)園區(qū)總體規(guī)劃及相關(guān)資料進(jìn)行某味精廠1100萬(wàn)m3/d污水處理工程設(shè)計(jì)，具體內(nèi)容有：污水處理工藝設(shè)計(jì)； 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)； 污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)。 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)污水處理工程畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)書；《建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)匯編》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1996；《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)；《市外排放設(shè)計(jì)規(guī)范》1997年修訂（GBJ14—87）；《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ15—88）；《淀粉工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)編制說明》； 參考文獻(xiàn)《水質(zhì)工程學(xué)》，李圭白主編，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005；《環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)與應(yīng)用》，羅輝主編，高等教育出版社，1997；《污水處理工藝技術(shù)手冊(cè)》，2005；《污水處理廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，北京化學(xué)工業(yè)出版社，2003；《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》（1—11冊(cè)）。 廠區(qū)概況該味精廠是該省規(guī)模最大的味精廠，該廠位于某市郊區(qū)，以玉米為原料生產(chǎn)味精，該廠每天排放的淀粉廢水為1100t，廢水直接排放，廢水處理站在廠區(qū)的南面，目前是一片空地，東西長(zhǎng)95m，南北長(zhǎng)70m，地勢(shì)基本平坦。其西側(cè)為廠區(qū)圍墻，東側(cè)為現(xiàn)有混凝土路，北側(cè)為廠區(qū)。 自然條件 污水水質(zhì)特征味精廢水具有COD，SO42，NH3N濃度高，PH低等特點(diǎn)，同時(shí)在TP和SS方面的污染也比較明顯。傳統(tǒng)淀粉廠排水主要工段集中在玉米清洗輸送、浸泡車間、纖維榨水、浮選濃縮、蛋白壓濾等工藝。其中浮選濃縮工段排水量最大，占總水量的60%～70%，CODCr在12000～15000mg/L(含浸泡水)。而目前各大淀粉廠在排水方面主要集中在浮選濃縮工藝及冷凝水，其他工段用水基本可實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，車間使用清水的工藝也只有在淀粉洗滌工序，其他工序則都用工藝水。亞硫酸浸泡液一般濃縮做玉米漿或做菲汀，其CODCr 濃度在15000～18000mg/L。但由于水循環(huán)次數(shù)增加，廢水中的CODCr、N、P 以及無機(jī)鹽都有比較嚴(yán)重的積累，對(duì)原有工藝的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生了許多不利因素，淀粉廢水中污染物濃度相應(yīng)增加，造成污染治理的困難。本項(xiàng)目污水處理的特點(diǎn)：污水的BOD/COD=,可生化性很好，污水的各項(xiàng)指標(biāo)都比較高，含有大量有機(jī)物，同時(shí)淀粉廢水中含有大量的蛋白。 氣象資料年平均氣溫：；極端最高氣溫：；極端最低氣溫：；最熱月月平均氣溫：；最冷月月平均氣溫：；全年平均降水量：；全年主導(dǎo)風(fēng)向：北北東風(fēng)。 工程地質(zhì)特點(diǎn)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，~11m，地基承載能力在1kg/cm2，2）地震：沒有相關(guān)的地震資料，設(shè)計(jì)地震烈度按8度計(jì)算，3）地下水位：相對(duì)地面高度8m，4）最大凍土深度：。 工程建設(shè)的必要性和工程內(nèi)容 工程建設(shè)的必要性近幾年來，隨著科技的進(jìn)步和工業(yè)的迅速發(fā)展，各種工廠相繼興建起來，大量的污水未經(jīng)處理排入河流湖泊，大大的污染了水質(zhì)，破壞了環(huán)境，影響了人們的生活。為了響應(yīng)國(guó)家的號(hào)召，適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保工作的需要和建設(shè)項(xiàng)目三同時(shí)規(guī)定，保護(hù)好我們的環(huán)境，使出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，該廠決定建立一污水處理配套設(shè)施，將污水處理達(dá)標(biāo)后再進(jìn)行排放。 工程建設(shè)的內(nèi)容污水處理工藝設(shè)計(jì)； 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)；污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)。2 污水處理站設(shè)計(jì) 規(guī)模與處理程度的確定 處理規(guī)模該淀粉廢水排放量為1100m3/d廢水處理工程的設(shè)計(jì)規(guī)模，廢水處理站在廠區(qū)的南面，目前是一片空地，東西長(zhǎng)95m，南北長(zhǎng)70m，地勢(shì)基本平坦。其西側(cè)為廠區(qū)圍墻，東側(cè)為現(xiàn)有混凝土路，北側(cè)為廠區(qū)，海拔高度：。 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)根據(jù)任務(wù)書確定該味精廠進(jìn)水水質(zhì)如下表1表1污水進(jìn)水水質(zhì)項(xiàng)目值PHSS/(mg/L)CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)NH3NTP進(jìn)水水質(zhì)4～670001500090006020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(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，出水水質(zhì)及去除率，具體標(biāo)準(zhǔn)見下表。表2污水進(jìn)出水水質(zhì)及去除率項(xiàng)目值PHSS/(mg/L)CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)NH3NTP進(jìn)水水質(zhì)4～670001500090006020排放標(biāo)準(zhǔn)6～91501503025 去除率——%99%%%5% 污水處理程度確定污水處理站的去除率可以根據(jù)進(jìn)出水水質(zhì)的差額來確定，根據(jù)下面公式計(jì)算： 污水處理方案的確定 確定污水處理方案的原則確定污水處理方案的原則：a) 污水處理應(yīng)采用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，要求經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠，出水水質(zhì)好；保證出水水質(zhì)，效益高；b) 污水廠的處理構(gòu)筑物要求布局合理，建設(shè)投資少，占地少；自動(dòng)化程度高，便于科學(xué)管理，力求達(dá)到節(jié)能和污水資源化，進(jìn)行回用水設(shè)計(jì)；c) 為確保處理效果，采用成熟可靠的工藝流程和處理構(gòu)筑物提高自動(dòng)化程度，為科學(xué)管理創(chuàng)造條件；d) 提高管理水平，保證運(yùn)轉(zhuǎn)中最佳經(jīng)濟(jì)效果；充分利用沼氣資源，把沼氣作為燃料。e) 查閱相關(guān)資料確定其方案。最佳處理方案要體現(xiàn)以下優(yōu)點(diǎn)：1. 技術(shù)合理。先進(jìn)成熟，效益高，對(duì)水質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng)，出水達(dá)標(biāo)且穩(wěn)定性高，污泥易于處理。2. 經(jīng)濟(jì)節(jié)能。耗電少，造價(jià)低，占地少。3. 易于管理。操作管理方便，自動(dòng)化程度高，設(shè)備可靠。4. 重視環(huán)境。廠區(qū)平面布置與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，注意廠內(nèi)噪聲控制和臭氣的治理，綠化、道路與分期建設(shè)結(jié)合好。 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(shí)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(diǎn)：（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(shí)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(fèi)用。（2）反應(yīng)器負(fù)荷高，體積小，占地少。（3）運(yùn)行簡(jiǎn)單，規(guī)模靈活。無需設(shè)置二沉池，規(guī)模可大可小，較為靈活，特別有利于分散的點(diǎn)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。 污水處理方案的比選（1）根據(jù)污水水質(zhì)水量及最終處理要求的特點(diǎn)，本節(jié)對(duì)其處理工藝流程進(jìn)行方案篩選，通過比較，初步選SBR序批是活性污泥法和生物接觸氧化法兩種方法進(jìn)行比較：①SBR工藝間歇式活性污泥法，簡(jiǎn)稱SBR工藝，又稱序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor），是近年來國(guó)內(nèi)外被廣泛應(yīng)用的一種污水生物處理技術(shù)。SBR工藝早在1914年就已開發(fā)，后經(jīng)美國(guó)Irvine教授等的研究改進(jìn)，并于1980年在印地安那州實(shí)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(shí)間順序間歇作運(yùn)行的反應(yīng)器組成。SBR工藝的一個(gè)完整的操作過程，亦即每個(gè)間歇反應(yīng)器在處理廢水時(shí)的操作過程包括如下五個(gè)階段：進(jìn)水期；反應(yīng)期；沉淀期；排水排泥期；閑置期。優(yōu)點(diǎn)：1) 可不設(shè)初沉池和污泥消化池；2) 不需要污泥回流及其設(shè)備和動(dòng)力消耗，不設(shè)二次沉淀池；3) 工藝流程簡(jiǎn)單，基建及運(yùn)行費(fèi)用低；4) 生化反應(yīng)推動(dòng)力大，速度快，效率高，出水水質(zhì)好；5) 通過對(duì)運(yùn)行方式的調(diào)節(jié)，在單一的曝氣池內(nèi)能夠進(jìn)行脫氮和除磷；6) 耐沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)，處理有毒或高濃度有機(jī)廢水的能力強(qiáng)，尤其按非限制曝氣時(shí)，不易產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象，是防止污泥膨脹的最好工藝；7) 應(yīng)用電動(dòng)閥、液位計(jì)、自動(dòng)計(jì)時(shí)器及可編程序控制器等自控儀表，能使本工藝過程實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)化的操作與管理；8) 加深池深時(shí)，與同樣的BOD、SS負(fù)荷的其他方式相比較，占地面積較??；9) SBR法系統(tǒng)本身適用于組建式構(gòu)造方法，有利于廢水處理廠的擴(kuò)建與改造。綜上所述，SBR法定工藝特征順應(yīng)了當(dāng)代污水處理所要求的簡(jiǎn)易、高效、節(jié)能、靈活、多功能的發(fā)展趨勢(shì)，也符合“三低一少”技術(shù)要求，即低建設(shè)費(fèi)用、低運(yùn)行費(fèi)用、低操作管理需求，二次污染物排放少的污水處理技術(shù)。②生物接觸氧化法生物接觸氧化法是由生物濾池和接觸曝氣氧化池演變而來的。它是具有活性污泥與生物濾池優(yōu)點(diǎn)的生物膜法，生物接觸氧化池內(nèi)設(shè)置填料，填料淹沒在廢水中，填料上長(zhǎng)滿生物膜，廢水與生物膜接觸過程中，水的有機(jī)物被微生物吸附、氧化分解和轉(zhuǎn)化成新的生物膜。從填料上脫落的生物膜，隨水流到沉淀池后被除去，廢水得到凈化．它有較高的容積負(fù)荷和適用能力，可以更好的使污水達(dá)標(biāo)排放。優(yōu)點(diǎn)1) 在工藝方面，使用多種型式的填料，利于絲狀菌的大量滋生，從而形成一個(gè)呈立體結(jié)構(gòu)的密集的生物網(wǎng)，污水在其中通過，起到類似“過濾”的作用，提高凈化效果；通過曝氣，在池內(nèi)形成液、固、氣三相共存體系，有利于氧的轉(zhuǎn)移，適于微生物存活及增值，使池內(nèi)保持較高濃度的活性生物量。2) 在功能方面，生物接觸氧化處理技術(shù)具有多種凈化功能，除有效地去除有機(jī)污染物外，如運(yùn)行得當(dāng)還能夠用以脫氮。3) 在運(yùn)行方面，對(duì)沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適用能力，在間歇運(yùn)行條件下，仍能夠保持良好的處理效果；操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行方便、易于維護(hù)管理，勿需污泥回流，不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象，也不產(chǎn)生濾池蠅；污泥生成量少，污泥顆粒較大，易于沉淀。缺點(diǎn)去除有機(jī)物效率不如活性污泥法高，工程造價(jià)也較高，如設(shè)計(jì)或運(yùn)行不當(dāng)，填料可能堵塞且填料易老化，一般4－6年需更換一次。此外，布水、曝氣不易均勻，可能在局部出現(xiàn)死角，同時(shí)產(chǎn)生大量的后生動(dòng)物容易造成生物膜瞬時(shí)大量脫落，影響出水水質(zhì)。設(shè)計(jì)方案比選對(duì)象SBR工藝生物接觸氧化池BOD5處理效果好比較好COD處理效果好比較好SS處理效果好比較好脫氮效果好一般除磷效果好無二次污染強(qiáng)度無小二次沉淀池不需要需要管理技術(shù)成熟簡(jiǎn)單成熟較簡(jiǎn)單單位處理成本低較低前景好需更換填料綜上所述：在本次設(shè)計(jì)中采用在國(guó)內(nèi)外廣泛使用，技術(shù)相對(duì)成熟，運(yùn)行操作靈活，效果穩(wěn)定，工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低，對(duì)水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性強(qiáng)，耐沖擊負(fù)荷的SBR工藝。經(jīng)SBR工藝處理后，COD的去除率可達(dá)90%，BOD5的去除率可達(dá)95%，SS的去除率可達(dá)70%，同時(shí)SBR還具有很好的脫氮除磷效果，可以滿足該污水處理后排放要求。（2）深度工藝方案的確定在二級(jí)生物處理工藝確定后，深度處理工藝的選擇便成為保證本工程出水水質(zhì)的關(guān)鍵一步。因此，針對(duì)深度處理工藝，有必要根據(jù)確定的標(biāo)準(zhǔn)和原則，從整體優(yōu)化的角度出發(fā)，結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)模，進(jìn)水水質(zhì)特征和出水水質(zhì)要求以及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件和要求，選擇切實(shí)可行且經(jīng)濟(jì)合理的深度處理工藝方案，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu)選出最佳的工藝方案。深度處理工藝方案的確定中，擬遵循以下原則：1） 技術(shù)成熟，處理效果穩(wěn)定，保證出水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求；2） 基建投資和運(yùn)行費(fèi)用低，以盡可能少的投入取得盡可能高的處理效果；運(yùn)行管理方便，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，并可根據(jù)不同的進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求調(diào)整運(yùn)行方式和工藝參數(shù)，最大限度的發(fā)揮處理裝置和處理構(gòu)筑物的處理能力；3） 選定的工藝技術(shù)及設(shè)備先進(jìn)可靠；4） 便于實(shí)現(xiàn)工藝工程的自動(dòng)控制，提高管理水平，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和人工費(fèi)用。（3）污泥的處理污水處理過程中產(chǎn)生的污泥有機(jī)物含量較高且不易穩(wěn)定，易腐化，并含有寄生蟲卵，處理不好會(huì)造成二次污染，污泥處理要求：減少有機(jī)物，使污泥穩(wěn)定化；減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處理費(fèi)用；減少污泥有害物質(zhì)，利用污泥中可用物質(zhì)；盡量減少或避免二次污染。目前，我國(guó)污泥濃縮脫水一體設(shè)備已實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，因此國(guó)內(nèi)許多已建成的污水廠多數(shù)采用直接濃縮脫水，有效減少污泥在貯泥池的停留時(shí)間及磷的釋放機(jī)會(huì)，加上本污水廠建設(shè)規(guī)模較小，進(jìn)水水質(zhì)濃度不高，污泥量較少，故采用直接濃縮脫水的污泥處理工藝。 設(shè)計(jì)方案的確定通過分析廢水水質(zhì)水量情況，采用“氣浮—UASB—SBR法”，工藝流程框圖 UASB淀粉廢水泵調(diào)節(jié)池曝氣池出水SBR沼氣泥餅泵上清液壓濾液污泥濃縮池污泥脫水間集泥井泵集水井氣浮池蛋白圖1 氣浮+UASB+SBR法污水及污泥處理工藝流程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)車間的廢水流過篩網(wǎng)，先去除大部分懸浮物，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)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)池廢水用泵壓入U(xiǎn)ASB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