【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 質(zhì)沖擊負(fù)荷，對(duì)高濃度工業(yè)廢水有很大的稀釋能力氧化溝的缺點(diǎn)如下：（1）單純的氧化溝工藝的除磷效率很低，需要增設(shè)厭本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 6 頁 共 39 頁氧段才能達(dá)到一定的除磷效率。 （2）雖然污泥產(chǎn)量少，耐沖擊負(fù)荷，但是這是建立在該工藝很低的污泥負(fù)荷上的，且要求處理構(gòu)筑物內(nèi)水深要淺，而這又決定了在處理相同水質(zhì)，水量污水的情況下，該工藝是最占土地的，也即增加了基建費(fèi)用。A/O 的工藝特點(diǎn)：（1）A/O 工藝同時(shí)去除有機(jī)物和氮，流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，只有一個(gè)污泥回流系統(tǒng)和混合液回流系統(tǒng)，節(jié)省基建費(fèi)用；（2）反硝化缺氧池一般無需外加有機(jī)碳源，降低了運(yùn)行費(fèi)用；（3）因?yàn)楹醚醭卦谌毖醭睾?，可使反硝化殘留的有機(jī)物的到進(jìn)一步去除，提高了出水水質(zhì)；（4）缺氧池中污水的有機(jī)物被反硝化細(xì)菌所利用減輕了其他好氧池的有機(jī)物負(fù)荷，同事缺氧池中反硝化產(chǎn)生的堿度可補(bǔ)充好氧池中硝化需要的堿度；（5）脫氮效果較高，一般氮的去除率約為 60%~85%。三種工藝經(jīng)過比較，氧化溝除了具有 A/O 的效果外，還具有如下特點(diǎn)：（1）具有獨(dú)特的水力流動(dòng)特點(diǎn)，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其工作區(qū)分為富氧區(qū)，缺氧區(qū)，用以進(jìn)行硝化和反硝化作用，取得脫氮效果。（2）不設(shè)初沉池，有機(jī)性懸浮物在氧化溝內(nèi)能達(dá)到好氧穩(wěn)定的程度。 （3）BOD 負(fù)荷低，使氧化溝具有對(duì)水溫，水質(zhì)，水量的變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性，污泥產(chǎn)率低，勿需進(jìn)行硝化處理。 （4）脫氮效果還能進(jìn)一步提高。 （5）電耗較小，運(yùn)行費(fèi)用低。而 SBR 工藝僅適合處理量為 10 萬 t/d 以下的處理廠，所以本課題選擇氧化溝處理工藝 [5]。 工藝方案的確定根據(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 UASB 與好氧相結(jié)合的方法來處理，廢水首先經(jīng)過轉(zhuǎn)動(dòng)格柵，去除大部分懸浮物，大大降低進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷，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。氣浮池是利用懸浮物與水的比重差異，分離去除污水中顆粒較大的懸浮物的一種處理構(gòu)筑物，因其視密度小于水而上浮到水面上面實(shí)現(xiàn)固液分離的過程。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。（3）好氧—缺氧（A/O）脫氮工藝好氧—缺氧（A/O）脫氮工藝的基本原理：污水在好氧條件下使含氮有機(jī)物被細(xì)菌分解為氮，然后在好氧自養(yǎng)型亞硝酸細(xì)菌的作用下進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，再經(jīng)好氧自養(yǎng)型硝化細(xì)菌作用轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，至此完成了硝化反應(yīng)：在缺氧條件下，兼性異氧細(xì)菌利用或部分利用污水中原有的有機(jī)物碳源為電子供體，以硝酸鹽替代分子氧做電子受體，進(jìn)行無氧呼吸，分解有機(jī)質(zhì)，同時(shí)，將硝酸鹽中氮還原為氣態(tài)氮，至此完成了反硝化反應(yīng)。A/O 工藝不但能取得比較滿意的脫氮效果，而且通過上述好氧 —缺氧循環(huán)操作，同時(shí)可取得高的 COD 和 BOD 的去除率。本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 7 頁 共 39 頁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)車間的廢水流過格柵，先去除大的懸浮物，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)沉淀池，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)沉淀池廢水用泵壓入 UASB 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、三相分離器、脫硫器處理后進(jìn)入沼氣儲(chǔ)柜進(jìn)行利用 [7]。UASB 出水自流進(jìn)入預(yù)曝沉淀池，預(yù)曝沉淀池是厭氧處理單元和好氧處理單元之間的重要構(gòu)筑物，其功能主要是去除厭氧出水的懸浮物和 H2S 等有害氣體，增加水中的溶解氧，為好氧處理創(chuàng)造有利的條件。好氧生物處理采用 SBR 技術(shù)，預(yù)曝沉淀池的出水自流進(jìn)入 SBR 進(jìn)行好氧生物處理，以進(jìn)一步降解水中的有機(jī)物。調(diào)節(jié)沉淀池、UASB、預(yù)曝沉淀池、SBR 等處理單元產(chǎn)生的污泥排入集泥井，集泥井中的污泥泵提升至污泥濃縮池，污泥經(jīng)濃縮后進(jìn)入污泥脫水間進(jìn)行機(jī)械脫水，產(chǎn)生的泥餅作為有機(jī)農(nóng)肥外運(yùn)。污泥濃縮池的上清液和污泥脫水間的壓濾液排入集水井進(jìn)行再處理 [8]。圖 1 氣浮+UASB+SBR 法污水及污泥處理工藝流程 處理工藝 UASB 反應(yīng)器 +SBRUASB 反應(yīng)器UASB是升流式厭氧污泥床反應(yīng)器的簡(jiǎn)稱?；驹硎牵簭U水中的有機(jī)污染物在厭氧條件下，經(jīng)微生物分解，轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳等，所產(chǎn)氣體（沼氣）含甲烷大于70%，可作為能源燃料、發(fā)電等，既去除了有機(jī)污染物有回收了能源。UASB 反應(yīng)器集生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)與沉淀于一體，結(jié)構(gòu)緊湊，廢水由配水系統(tǒng)從反應(yīng)器底部進(jìn)入，通過反應(yīng)區(qū)經(jīng)氣、固、液三相分離器進(jìn)入沉淀區(qū)，氣、預(yù)曝沉淀池沼氣UASB蛋白泵污泥濃縮池泥餅污泥脫水間淀粉廢水 集水井 氣浮池水解酸化池 出水SBR格柵上清液本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 8 頁 共 39 頁固、液分離后。沼氣由氣室收集，再由沼氣管流向沼氣柜；固體(污泥)由沉淀區(qū)沉淀后自行返回反應(yīng)區(qū)，沉淀后的處理水從出水槽排出；UASB反應(yīng)器內(nèi)不設(shè)攪拌設(shè)備，上升水流和沼氣產(chǎn)生的氣流足可以滿足攪拌要求。反應(yīng)器內(nèi)的三相分離器可使反應(yīng)器內(nèi)保持高活性、高沉淀性能的厭氧微生物，從而在工藝上較一般厭氧裝置效率高，可節(jié)省投資與占地面積。厭氧處理出水可做農(nóng)田灌溉，也可接好氧處理進(jìn)一步降低出水中的有機(jī)物含量，達(dá)到工業(yè)污水的排放標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)現(xiàn)已被推薦為“國家環(huán)保最佳實(shí)用技術(shù)” ，并已有許多座用于高濃度有機(jī)廢水的處理中，目前運(yùn)行狀況均良好，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。UASB 有如下優(yōu)點(diǎn)：⑴污泥顆粒化使反應(yīng)器對(duì)不利條件抗性增強(qiáng)；⑵不設(shè)填料，提高容積利用率，避免堵塞；⑶消化產(chǎn)氣，污泥上浮，造成一定的攪拌，因此不設(shè)攪拌設(shè)備；⑷污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷高，停留時(shí)間短；好氧工藝由于淀粉廢水濃度較高，經(jīng)處理后出水達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，需繼續(xù)進(jìn)行好氧處理 [9]?，F(xiàn)對(duì)生物接觸氧化，選用 SBR 工藝 。UASB+SBR 法處理工藝與水解酸化+SBR 處理工藝相比有以下優(yōu)點(diǎn)：①節(jié)約廢水處理費(fèi)用。UASB 取代原水解酸化池作為整個(gè)廢水達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)預(yù)處理單元，從而降低后續(xù) SBR 池的處理負(fù)荷。②節(jié)約污泥處理費(fèi)用。通過以上分析及廢水水質(zhì)水量情況，選用“氣浮池—UASB—SBR 法”工藝進(jìn)行淀粉廢水處理。 方案特點(diǎn)⑴本方案以低耗的生化處理工藝為主體，且處理系統(tǒng)有較大的靈活性，以適應(yīng)污水水質(zhì)、水量的變化。⑵本廢水處理工程技術(shù)先進(jìn)實(shí)用，工藝合理，在處理水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的同時(shí)，能獲得蛋白飼料和沼氣，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。⑶廢水處理后水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 （G B89781996）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，可直接向外排放。3．構(gòu)筑物計(jì)算 粗格柵⑴ 設(shè)計(jì)說明：格柵安裝在廢水渠道、集水井的進(jìn)口處，位于整個(gè)污水處理系統(tǒng)最前端，用于攔截較大的懸浮物、漂浮物和大顆粒固體污染物，防止堵塞水泵機(jī)組及管道閥門以及減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，是整個(gè)污水處理工藝中不可或缺的一本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 9 頁 共 39 頁部分，并保證后面處理設(shè)施的正常運(yùn)行。結(jié)構(gòu)為地下鋼混結(jié)構(gòu)。圖 格柵示意圖⑵ 設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量：Q=10000m 3/d=；對(duì)食品工業(yè)來說 [11]，所產(chǎn)生的廢水的時(shí)變化系數(shù) Kh=～，取 Kh=，且日變化系數(shù) Kd=1,故總變化系數(shù) KZ=Kd?Kh=1=,所以最大時(shí)流量 Qmax=Kh? Q== 。 格條間隙 d=20mm；柵前水深 h=；過柵流速 ；安裝傾角 =600；?⑶ 設(shè)計(jì)計(jì)算① 確定水深 h在最優(yōu)有水力斷面的情況下 Qmax=B1hv= B1 B1v= B12v,v=此設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì) 2 組格柵，每組格柵流量 Q′= =0，105m 3/s，故 B1== =?h= B1=② 格柵的間隙數(shù)（n）：Q=Q max=,v=,α 取 60176。，b 取 ，N=2n = = = 取 n = 28siNbhv?.??③ 柵槽有效寬度(B) 設(shè)計(jì)格柵寬度 s：即 S= m B =S(n–1)+bn= (281) + 28 = 驗(yàn)算格柵前流速：V1= = =，符合要求。?④ 進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度 l1 進(jìn)水渠道內(nèi)的流速= = =，B1= m，漸寬部分展開角 =20176。?l1 = = ??.835t2?故柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度 l2本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 10 頁 共 39 頁l2 = L1/2 = m⑤ 通過格柵的水頭損失 h1：設(shè)粗格柵的斷面為銳邊矩形斷面：取 k=3， =， =，g=?? h1=k = =???sin2)(34gb4230.(.6).(sin098???故取 h1=.⑥ 格柵后槽總高度 H:超高采用 h2= 格柵前槽高 H1=h+h2=+= 格柵后槽高 H=H1+h1=+=⑦ 格柵總長(zhǎng)度(L) L=l1+l2+++ = ++++176。=⑧ 每日格柵渣量（b 為格柵間隙）當(dāng) b 為 16~25mm 時(shí)，格柵渣量為 ~；當(dāng) b 為30~40mm 時(shí)，格柵渣量取 ~。格柵間隙 b 取 20mm， ??故 W1=W= = =所以采用機(jī)械清除。綜上，設(shè)兩組粗格柵，每組 n=28；一用一備。 集水井⑴設(shè)計(jì)說明由于工業(yè)廢水排放的不連續(xù)性，為了方便操作，減少施工工程量，氣浮池設(shè)在地上，所以在氣浮池之前和格柵之后設(shè)一集水井，其大小主要取決于提升泵的能力，目的是防止水泵頻繁啟動(dòng)，以延長(zhǎng)污水泵的使用壽命。具體設(shè)計(jì)時(shí)要選取適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù)及合適的提升水泵型號(hào)，以達(dá)到要求。⑵參數(shù)選擇設(shè)計(jì)水量:Q= 3/h水力停留時(shí)間：T=5min水面超高取：h 1=有效水深?。篽 2= 2m⑶設(shè)計(jì)計(jì)算集水井的有效容積：V= QT= 5/60=集水井的高度：H=h 1+h2=+2=本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 11 頁 共 39 頁集水井的水面面積:A=V/h 2=，取取 A=6m2集水井的橫斷面積為：LB=3(m 2)則集水井的尺寸為：LBh所以該池的規(guī)格尺寸為 3m2m，數(shù)量為 1 座。在集水井中安裝QUZ—291 式浮球液位計(jì) 1 臺(tái)，即可自動(dòng)控制提升水泵的啟動(dòng)和停止，高水位時(shí)自動(dòng)啟泵，低水位時(shí)自動(dòng)停泵，超高水位時(shí)雙泵啟動(dòng)，同時(shí)連續(xù)跟蹤顯示水池液位。 進(jìn) 水 到 細(xì) 格 柵圖 集水井計(jì)算示意圖 提升泵房⑴ 設(shè)計(jì)說明提升泵房是用來提升污水水位的，一次污水泵從集水井中吸水壓至調(diào)節(jié)池，污水泵設(shè)置于地面上，不能自灌，設(shè)置引水筒，采用磚混結(jié)構(gòu)。⑵ 設(shè)計(jì)計(jì)算 提升流量：Q = 3/h揚(yáng) 程：考慮安全水頭，取安全水頭為 2m，則揚(yáng)程 H=。選用 250TLW530ⅡB 型污水泵，污水泵的作用是將集水井中的廢水提升至氣浮池中，設(shè) 2 臺(tái)泵（1 用 1 備） ，泵的出口安裝電磁流量計(jì)進(jìn)行水量計(jì)量。提升泵參數(shù)：Q=643m 3/h，H= ，電動(dòng)機(jī)功率為 37kW，轉(zhuǎn)速為 735r/min，效率為 74%，此泵重量 2380kg。 泵體、電機(jī)、減速機(jī)、電控柜、電磁流量計(jì)顯示器室內(nèi)安裝，另外考慮一定的檢修空間。所以提升泵房設(shè)計(jì)尺寸：7m8m。 細(xì)格柵⑴設(shè)計(jì)說明：細(xì)格柵是一種可連續(xù)清除流體中較小顆粒雜物的固液分離設(shè)備，在各種工業(yè)行業(yè)生產(chǎn)工藝中是不可或缺的專用設(shè)備，是目前國內(nèi)普遍采用的固液篩分設(shè)備。⑵設(shè)計(jì)參數(shù)：本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 12 頁 共 39 頁設(shè)置 2 組細(xì)格柵，故每組設(shè)計(jì)流量為 Q=，Q max=；格條間隙d=10mm；過柵流速 v=；安裝傾角 =60176。?⑶設(shè)計(jì)計(jì)算①確定柵前的水深 h在最優(yōu)有水力斷面的情況下公式 Qmax=B1hv= B1 B1v= B12vB1= = =?則柵前水深：h= B1=②格柵的間隙數(shù)（n）：Q=Q max=,v=,α 取 60176。，b 取，N=2n = = = 取 n = 56siQNbhv?.??③柵槽有效寬度(B)B =S(n–1)+bn= (561) + 56 = ?④進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度 l1 進(jìn)水渠道內(nèi)的流速= = =，?B1= m，漸寬部分展開角 =20176。?l1 = = ??.2t0?故柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度 l2l2 = L1/2 = m⑤通過格柵的水頭損失 h1：同粗格柵的斷面為銳邊矩形斷面：取 k=3， =， =，g=?? h1=k = =???sin2)(34gb4230.(.6).(sin098???⑥格柵后槽總高度 H:超高采用 h2= 格柵前槽高 H1=h+h1+h2=++= 格柵后槽高 H=H1+h1=+=⑦格柵總長(zhǎng)度(L) L=l1+l2+++ = ++++176。=⑧每日格柵渣量（b 為格柵間隙）格柵間隙 b 取 10mm，所以去渣量 W1=W= = = m3/dmax1840ZQK?.258640.?所以采用機(jī)械清除。本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 13 頁 共 39 頁綜上，設(shè)兩組細(xì)格柵，每組 n=56；一用一備。 曝氣沉砂池⑴設(shè)計(jì)說明污水經(jīng)過細(xì)格柵后水中還會(huì)有無機(jī)顆粒，無機(jī)顆粒會(huì)磨損管道和設(shè)備，且會(huì)降低活性污泥活性，而且會(huì)慢慢囤積在反應(yīng)池底部，這樣就減少了反應(yīng)池的有效容積，甚至在脫水時(shí)扎破濾帶，損壞脫水設(shè)置。沉砂池的目的就是