【文章內(nèi)容簡介】 3。 57附錄二 59附錄三 60前 言指導(dǎo)老師提供的實(shí)際工程—某市松原生化有限公司生產(chǎn)木糖醇產(chǎn)生的廢水處理工程。畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生完成專業(yè)培養(yǎng)方案規(guī)定的課程及獲得學(xué)院規(guī)定的學(xué)分后所必須進(jìn)行的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。通過工程設(shè)計，綜合運(yùn)用和深化所學(xué)理論知識；學(xué)會調(diào)查研究、收集設(shè)計資料，根據(jù)具體工程要求和設(shè)計規(guī)范選擇、規(guī)劃設(shè)計方案，并利用標(biāo)準(zhǔn)圖集和手冊等完成設(shè)計任務(wù)；進(jìn)一步提高設(shè)計計算、繪圖、編制工程概算、編寫設(shè)計說明書和計算書及使用計算機(jī)技能；通過畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決一般工程實(shí)際問題的能力，使學(xué)生畢業(yè)后能夠迅速的承擔(dān)給水排水工程的設(shè)計、施工、維護(hù)管理等工作任務(wù)，受到工程師的基本訓(xùn)練。工業(yè)廢水處理工程畢業(yè)設(shè)計，是給水排水工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的一個主要設(shè)計方向，通過工業(yè)廢水處理工程畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決工業(yè)廢水處理工程設(shè)計、指導(dǎo)施工、工程調(diào)試、運(yùn)行管理等實(shí)際工作的能力。畢業(yè)設(shè)計是總結(jié)在校期間學(xué)習(xí)成果，完成工程技術(shù)人才基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)高等工科院校培養(yǎng)目標(biāo)所不可缺少的教學(xué)環(huán)節(jié)，使教育計劃中一個有機(jī)組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論，基本知識和基本技能，分析解決問題的重要一環(huán)。它與其他教學(xué)環(huán)節(jié)緊密配合，使前面各個環(huán)節(jié)的繼續(xù)，深入和發(fā)展。通過畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生得到工程師所必須的綜合訓(xùn)練，在不同程度上提高調(diào)查研究，查閱文件，撰寫設(shè)計說明書計算書記工程設(shè)計繪圖的能力，使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，進(jìn)一步培養(yǎng)其獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。工業(yè)廢水處理畢業(yè)設(shè)計，是給水排水工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的一個主要設(shè)計方向，通過工業(yè)廢水處理畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決工業(yè)廢水處理工程設(shè)計指導(dǎo)施工工程調(diào)試運(yùn)行管理實(shí)際工作的能力。第一部分:設(shè)計說明書1 項目說明 設(shè)計任務(wù)及工程概況某市松源生化有限公司的木糖醇項目位于某市范家屯開發(fā)區(qū)規(guī)劃的工業(yè)用地內(nèi)，某市位于吉林省中西部，四平地區(qū)東北部，地處松遼平原的腹地，東鄰長春市，西依東遼河，是一個計劃由省單列的縣級市。該廠建成以后年加工玉米芯17萬噸，其主要產(chǎn)品為結(jié)晶木糖醇2萬噸/年，副產(chǎn)品為木糖醇膏4000噸/年、木糖膏4000噸年。該企業(yè)在生產(chǎn)過程中將產(chǎn)生大量工業(yè)廢水，主要為酸洗廢水、離子交換廢水、脫出廢水、設(shè)備及地面沖洗廢水和生活等廢水。現(xiàn)在要針對該廠污水排放情況設(shè)計一套污水處理工藝，以實(shí)現(xiàn)污染物濃度達(dá)標(biāo)排放，同時要使出水水質(zhì)滿足以后的中水回用深度處理裝置及工程項目的要求。 設(shè)計原始資料1）水質(zhì)、水量資料工程處理水量：11000t/d，其中的1000 t為中水回用工程的濃縮廢水。原水水質(zhì)詳見下表:CODSS 色度 含鹽量PHBOD55000~7000mg/L2000~3000mg/L300~500（倍）8000~10000mg/L4~51800~2500mg/L2） 處理后的水質(zhì)目標(biāo)污水經(jīng)處理后最終排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行國家現(xiàn)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996中一級排放標(biāo)準(zhǔn)，如下表。 CODSSBOD5HH3N色度PH≤100mg/L≤70 mg/L≤20mg/L≤15 mg/L≤506~93）中水回用深度處理裝置及工程設(shè)計處理水量：5000 m3/d 設(shè)計進(jìn)水水質(zhì):CODSS 色度 含鹽量PHBOD5100mg/L70mg/L300~500（倍）6000~8000mg/L6~920mg/L4）處理后的水質(zhì)目標(biāo)是達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB89781996中一級排放標(biāo)準(zhǔn)的污水（即設(shè)計目標(biāo)1的出水），經(jīng)本建設(shè)項目處理后全面達(dá)到GB/T503352002《污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范》中的工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求，即中水回用工程建成投產(chǎn)后其設(shè)計出水水質(zhì)主要控制水質(zhì)指標(biāo)見下表COD總磷BOD5HH3NNTUPH≤60mg/L≤ mg/L≤10mg/L≤10mg/L≤56~9 自然概況 地理位置該項目位于某市范家屯開發(fā)區(qū)規(guī)劃的工業(yè)用地內(nèi)，某市位于吉林省中西部，四平地區(qū)東北部，地處松遼平原的腹地，東鄰長春市，西依東遼河，是一個計劃由省單列的縣級市。 范家屯開發(fā)區(qū)地外松遼平原中部，東與省城長春接壤，西距公主嶺市30公里 ，開發(fā)區(qū)地理位置優(yōu)越、交通便捷，京哈鐵路、102國道橫貫城區(qū)，長平高速公路在該區(qū)設(shè)有出口，廠子子附近有伊通河的支流新開河流過。 氣候、氣象某市氣候的特點(diǎn): 屬于中溫帶半濕潤地區(qū)大陸性季風(fēng)氣候。℃。，無霜期144157天?！?℃,℃；公主嶺市全市盛行西南風(fēng)。 水文、地質(zhì)某市地處松遼平原的分水嶺,以陶家屯—蓮花山北西向連線的松遼分水嶺，把全市水文網(wǎng)分割成兩部分。西部屬遼河水系的支流，主要為東遼河及其支流二十家子河、公主嶺河、六零河、興隆河、卡倫河、卡倫總排干、小遼河等。東部屬松花江水系支流，主要為新開河及其支流楊柳河、響水河、翁克河等。全市共有大小河流43條?！∧呈械孛差愋头譃槟喜可降睾捅辈科皆瓋纱蟮孛矃^(qū)。南部山地屬張廣才嶺的大黑山山脈。北部平原屬松遼平原的東部高平原，可劃分為松遼分水嶺高平原、西部玻璃城子低平原、東遼河河谷平原和新開河河谷平原4個地貌亞區(qū)。境有富峰山、內(nèi)小山、平頂山、尖山子、大青山、黑山嘴、元寶山。 社會環(huán)境到2007年末，全市總?cè)丝跒?058054人，　某市是一個多民族的縣級市。2006年，全市實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值1190518萬元，截至目前，某市共批準(zhǔn)成立民營科技企業(yè)83家，共有500多名科技人員參與其中，累計投入資金1400多萬元。工業(yè)企業(yè)廠辦科研所已達(dá)30個，廠辦科研室150個。 某市是吉林省交通運(yùn)輸?shù)难屎硪?，交通發(fā)達(dá)，是東北地區(qū)重要的交通樞紐。在社會經(jīng)濟(jì)中起到重要的作用。目前，某市公路主骨架由十一條公路構(gòu)成，即：公永線、公長線、公伊線、公二線、公景線、京哈102線、長雙線、八懷線、伊懷線、懷茂線、四乾線。 設(shè)計依據(jù) 工藝設(shè)計主要法律、法規(guī)（1）《中華人民共和國水污染防治法》1996年05月（2）《中華人民共和國水法》2002年08月（3）《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》1989年12月（4）《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》1995年10月（5）《中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法》1996年10月（6）《中華人民共和國大氣污染防治法》2000年09月 工藝設(shè)計主要規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)（1）《室外排水設(shè)計規(guī)范》GBJ1487（1997年版）（2）《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB89781996（3）其它國家相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)2. 設(shè)計方案及其工藝流程確定 工藝選擇的原則 (1) 合理性：首先工藝確定必須要考慮其合理性，出水水質(zhì)穩(wěn)定、可靠、衛(wèi)生安全；抗水質(zhì)、水量變化能力強(qiáng)；污泥處理與處置工藝簡單。(2) 經(jīng)濟(jì)性：建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)行和維護(hù)管理費(fèi)用低； 工藝的確定 木糖醇廢水的特點(diǎn)和危害廢水排放量很大，年排廢水量為Q=10000 m3/d,生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水含有大量色素、膠體、SS,其特點(diǎn)是COD值較高,色度大,濁度高,廢水中含有大量玉米芯、木質(zhì)素、等有機(jī)物和無機(jī)物的污染物排入水體可使水域變黑發(fā)臭。未經(jīng)處理直接排入水體嚴(yán)重污染河流滲入地下嚴(yán)重污染附近的地下水，對環(huán)境造成很大危害,屬難處理的工業(yè)廢水。木糖醇廢水常用的處理方法大多為:物化法、化學(xué)法、生物法等處理技術(shù)。 最終確定的工藝流程見圖1各個污水處理構(gòu)筑物的處理效率構(gòu)筑物名稱 BOD去除率 COD去除率SS去除率NH3N去除率電解池 20%20%30%~45%沉淀池 20%~25%20%~25% 60%~75%UASB 80%~90%80%~95% 20%~35% 水解酸化池 20%~30% 20%~30% 35%~45% CASS80%~95%80%~95%65%~85% 60%~85%曝氣生物濾池 80%~90% 80%~90% 40%~50% 80%~90%均質(zhì)緩沖池沉淀池廢水電解池 沼 氣 柜水 封水解酸化池 CASS水解酸化池UASB 貯 泥 池 污 泥 脫 水 間污泥 濃 縮 池 泥餅外運(yùn) 曝氣生物濾池清 水 池排水 臭氧高效過濾器塔 一級反滲透活性炭吸附 回用 圖1工藝流程圖3. 工藝設(shè)計說明： 水處理構(gòu)筑物設(shè)計說明 格柵：格柵用以去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運(yùn)行，減輕后續(xù)處理單元的處理負(fù)荷，防止阻塞排泥管道。本設(shè)計采用HF系列回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵。本設(shè)計中共設(shè)兩個格柵一個中格柵一個細(xì)格柵。初步擬定格柵間尺寸：L*B*H=3m**4m采用機(jī)械清渣。 電解池調(diào)節(jié)池被設(shè)置在整個處理工藝的最前面，處理對象主要為懸浮物質(zhì)（SS），去除率為30％～45％，同時去除一部分的BOD和COD，同時還可以改善后續(xù)構(gòu)筑物的運(yùn)行。此電解池采用的是表面機(jī)械曝氣池。采用矩長方體的結(jié)構(gòu)。其尺寸為LBH=10m6m 沉淀池沉淀池的處理對象主要是懸浮物質(zhì)（SS），其去除率約為40%~~50%以上，同時可去除部分BOD5（約占總BOD5的20%~~30%，主要為懸浮性BOD5），可改善生物處理構(gòu)筑物的運(yùn)行條件并降低BOD5負(fù)荷。由于本工程的處理量較大，所以采用輻流式沉淀池。設(shè)計采用2座池子。沉淀池的尺寸為Dh=21m。 均質(zhì)緩沖池： 由于對進(jìn)入UASB的廢水pH要求很嚴(yán)格,因而在進(jìn)入UASB前應(yīng)設(shè)置均質(zhì)緩沖池，對進(jìn)入UASB的廢水進(jìn)行水量和水質(zhì)的調(diào)節(jié)，相當(dāng)于調(diào)節(jié)池。 投加中和法是酸堿廢水中和處理使用最廣泛的一種方法，堿性藥劑有石灰、石灰石、蘇大、苛性鈉等，酸性廢水中和作用常用的藥劑是石灰。 水深5m 均質(zhì)緩沖池的尺寸為Dh=19m。 UASB（升流式厭氧污泥床）本設(shè)計方案的UASB采用中溫操作設(shè)計。數(shù)量：6座，設(shè)計處理能力16500m3／d；每座池體尺寸：LBH=18m16m主要結(jié)構(gòu)高度：，, 。設(shè)計參數(shù)：設(shè)計容積負(fù)荷為。 一級水解酸化池水解酸化目的主要是將原水中的非溶解態(tài)有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈶B(tài)的有機(jī)物，特別是工業(yè)廢水處理，主要是將其中的難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到馕镔|(zhì)，提高廢水的生化性，以便于后續(xù)構(gòu)筑物的好氧生物處理。池體結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土（加強(qiáng)級防腐、抗?jié)B）數(shù)量：一座兩格，設(shè)計處理能力16500m3／d尺體尺寸：LBH=50m40m水力停留時間：7h有效水深：5m池體超高： CASS池設(shè)計采用CASS池四座。工作過程分為曝氣、沉淀、潷水、閑置四個過程。有關(guān)設(shè)計參數(shù)如下：污水進(jìn)水量16500m3/d 。水溫為 20℃左右。COD＝672mg/L。 BOD5＝320 mg /L。COD＝＝48mg/L污泥負(fù)荷 Ls=反應(yīng)池池數(shù)N=6座反應(yīng)池水深H＝5m排出比=活性污泥界面以上最小水深＝MLSS濃度CA＝4000mg/L水深 5m 保護(hù)高 進(jìn)水時間 4h 每天運(yùn)行周期 3次每周期運(yùn)行時間 8h初步擬定CASS反應(yīng)池（外形）（壁厚200mm）曝氣系統(tǒng)擬采用高密度聚乙烯復(fù)盤形微孔曝氣器。 曝氣生物濾池 曝氣生物濾池是近年來新開發(fā)的一種污水生物處理技術(shù)。它是集生物降解固液分離于一體的污水處理設(shè)備。本設(shè)備與給水處理的快濾池相似類。設(shè)計參數(shù)：進(jìn)水：COD=：COD=（去除率75%）進(jìn)水：BOD= mg/L 出水：BOD=（去除率85%）進(jìn)水： SS= mg/L 出水： SS=60mg/L （去除率80%）進(jìn)水：TN=：TN=（去除率80%）數(shù)量：1座四格 每個濾池定位尺寸為 配水室的高度h1=，承托層高度h2=.，清水區(qū)h3=，超高h(yuǎn)4=。本設(shè)計采用微孔曝氣器，￠215鋪設(shè)于曝氣生物濾池池底。根據(jù)所需壓力及空氣量，決定采用 RF—240—250A型空壓機(jī)兩臺。該型空壓機(jī)風(fēng)壓 90。 中水回用深度處理裝置的設(shè)計說明 高效過濾罐本設(shè)計采用QLJ—3000型高效纖維球過濾器其相關(guān)的性能參數(shù)如下：處理量：210m3／h；功率：22KW；過濾速度(m／h)：30；工作周期（8～48h）；懸浮物去除率88～99%。本設(shè)計中選用兩臺高效過濾器一用一備。 吸附塔根據(jù)此種廢水的特點(diǎn)和回收水質(zhì)的要求并且依據(jù)動態(tài)吸附試驗(yàn)的結(jié)果，決定采用間歇式移動床活性炭吸附塔，主要設(shè)計參數(shù)如下：空塔速度VL=10m／h。 接觸時間T=30min。 通水倍數(shù)n=／h?；钚蕴刻畛涿芏圈?／m3。選用兩塔并聯(lián)的方式 ，尺寸為Dh=5m 反滲透本設(shè)計的設(shè)計處理水量為5000 m3/d= m3/h，根據(jù)本設(shè)計回用水的特點(diǎn)和相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計采用一級二段式反滲透裝置，設(shè)一級反滲透裝置的第一段回收率為70%，第二段的 回收率為60%。（直徑長度cm） m2的元件12個放在三個壓力容器內(nèi)。（直徑長度cm） m2的元件4個放在一個壓力容器內(nèi)。反滲透系統(tǒng)由國營8271廠生產(chǎn)的卷式反滲透組件，該裝置為一級兩段，反滲透壓力容器按3：1排列，每個壓力容器中裝4只C8040模型組件，共使用16只該元件，其他保安過濾器和高壓泵由8271廠配套供應(yīng)。該裝置外形尺寸為LBH=2m1m。 接觸池接觸池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一座，分為4格；前一格安裝反沖洗水泵用于中水回用構(gòu)筑物的反沖洗。后一格為消毒接觸池與回用水儲存池。尺體尺寸：LBH=32(m)有效水深：2m 有效體積53m3本設(shè)計采用臭氧和二氧化氯發(fā)生與投加設(shè)備各一套。 污泥處理說明 本次設(shè)計污泥處理采用的是重力濃縮和離心脫水。(1） 污泥濃縮主要用于降低污泥中的空隙水，因?yàn)榭障端嘉勰嗨值?0%，是降低要經(jīng)穩(wěn)定、脫水處置過程或者投放的污泥的體積，污泥含固率的提高，將大幅度減小污泥體積，降低污泥后續(xù)處理費(fèi)用，故污泥濃縮是污泥減容的主要方法。污泥濃縮的方法有重力濃縮、氣浮法濃縮和離心法濃縮三種。因?yàn)橹亓饪s由于裝置簡單，所需動力小等優(yōu)點(diǎn)被廣泛采用。所以本設(shè)計采用的是重力濃縮的方法。(2） 機(jī)械脫水機(jī)械脫水的方法是轉(zhuǎn)筒離心機(jī)、板框壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)和真空過濾機(jī)。本設(shè)計采用的是轉(zhuǎn)筒離心機(jī)，其具有處理量大、基建費(fèi)用少、占地少、工作環(huán)境衛(wèi)生、自動化程度高等優(yōu)點(diǎn)，特別重要的是可以不投加或少投加化學(xué)調(diào)理劑。其動力費(fèi)用雖然較高，但總運(yùn)行費(fèi)用低。也是世界各國較多采用的機(jī)種。 主要附屬構(gòu)筑物設(shè)計說明 設(shè)污水提升泵房：地下式污水提升泵房，內(nèi)設(shè)污水提升泵3臺，正常情況下2用1備。污水提升泵房尺寸擬定為：L*B*H=10m*6m*8m 鼓風(fēng)機(jī)房：內(nèi)設(shè)鼓風(fēng)機(jī)4臺，2用2備。鼓風(fēng)機(jī)房的尺寸設(shè)計為：L*B*H=25m*8m*7m4 污水廠總體布置 污水廠平面布置 污水處理廠平面布置直接影響污水廠占地面積大小，運(yùn)行是否安全可靠、管理與檢修是否方便及廠區(qū)環(huán)境衛(wèi)生狀況等多項問題。 布置的原則：(1) 平面布置必須按室外排水設(shè)計規(guī)范所規(guī)定的各項條款進(jìn)行設(shè)計。(2) 如有遠(yuǎn)期規(guī)劃，應(yīng)按遠(yuǎn)期規(guī)劃作出分期建設(shè)的安排。(3) 總體布置因根據(jù)廠內(nèi)各建筑物的功能和流程要求，結(jié)合廠址地形，氣候與地質(zhì)條件等因素，并考慮便于施工、操作與運(yùn)行管理，力求挖填土方平衡，并考慮擴(kuò)建的可能性，留有適當(dāng)?shù)臄U(kuò)建余地。通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定。(4) 各個構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)省占地，縮短連接管線，同時還應(yīng)考慮到敷設(shè)管線、閘閥等附屬設(shè)備、構(gòu)筑物地基的相互影響以及施工、操作運(yùn)行與檢修方便，構(gòu)筑物之間必須留有5~10m的間距。污水處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能的集中布置并單獨(dú)組合，以利于安全并便于管理。本設(shè)計的平面總體布置見后圖。 污水廠高程布置污水廠的高程布置的主要任務(wù)是確定各處理構(gòu)筑物和泵房標(biāo)高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸和標(biāo)高，通過計算確定各部位的水面標(biāo)高。布置原則：(1) 為了使污水與污泥在各構(gòu)筑物間按重力流動或至少減少提升次數(shù)，以減少提升設(shè)備與運(yùn)行費(fèi)用，必須精確計算各個構(gòu)筑