【正文】 Orbal）氧化溝等。 氧化溝 方案 氧化溝是活性污泥法的一種變形，它把連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池 作為 生化反應(yīng)器，混合液在其中連續(xù)循環(huán)流動(dòng)。另外填料價(jià)格較貴，加上填料的支撐結(jié)構(gòu)，投資費(fèi)用較高。舊的生物膜脫落后，新的生物膜又會(huì)在原來(lái)脫落的地方生長(zhǎng)起來(lái)，如此新陳代謝，使氧化池凈化功能處于動(dòng)態(tài)平衡，使出水水質(zhì)保持穩(wěn)定。 雖然吸附過(guò)程很短，但被吸附的有機(jī)物可以?xún)?chǔ)存在生物膜中，有較長(zhǎng)時(shí)間為微生物所氧化、分解、吸收?，F(xiàn)就 SBR、氧化溝工藝 及 生物 接觸氧化 工藝進(jìn)行比較， 盡可能使本設(shè)計(jì)工藝選擇達(dá)到最優(yōu)化。 根據(jù)任務(wù)書(shū)中水質(zhì)特征的要求 和 比較，經(jīng)過(guò) 進(jìn)一步的分析研究，其中主要污染物質(zhì)為懸浮物和呈膠體及溶解狀態(tài)的有機(jī)物 ,即 BOD、 COD。 處理要求 出水水質(zhì)達(dá)到《 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) 》（ GB8978— 1996）中的 一 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，如表 2 所示 [7]。 第 二章 編制依據(jù)和設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)資料 設(shè)計(jì) 廢水水量 400m3/d， K 時(shí) =[6]，水質(zhì)特征如表 1 所示 。 國(guó)外 在處理食品工業(yè)廢水方面探索出許多新方法，比如： 新加坡開(kāi)發(fā)出用活性污泥反應(yīng)器來(lái)處理大豆飲料加工廢水，其主要裝置由活性污泥好氧池及沉淀池組成，廢水在好氧池及沉淀池中的停留時(shí)間分別為 8h 和 2h，經(jīng)過(guò)處理后， 95%的 COD、 67%的氮和 57%的磷可以被去除 [3]。 如對(duì)出水水質(zhì)要求很高或因廢水中有機(jī)物含量很高，可采用兩級(jí)曝氣池或兩級(jí)生物濾池，或多級(jí)生物轉(zhuǎn)盤(pán)．或聯(lián)合使用兩種生物處理裝置，也可采 用厭氧 — 需氧串聯(lián)的生物處理系統(tǒng)。因此，食品工業(yè)廢水 在排放前必須除去各種有害成分 [2]。若將廢水引入農(nóng)田進(jìn)行灌溉，會(huì)影響農(nóng)業(yè)果實(shí)的食用，并污染地下水源。 食品工業(yè)廢水本身無(wú)毒性，但含有大量可降解的有機(jī)物質(zhì)，廢水若不經(jīng)過(guò)處理排入水體要消耗水中大量的溶解氧，造成水體缺氧，使魚(yú)類(lèi)和水生 生物死亡。 （ 3）成形工段：為增加食品色、香、味，延長(zhǎng)保存期，使用了各種食品添加劑，一部分流失進(jìn)入廢水，使廢水化學(xué)成分復(fù)雜。 食品工業(yè)廢水主要來(lái)源于三個(gè)生產(chǎn)工段： （ 1）原料清洗工段：大量砂土雜物、葉、皮、鱗、肉、羽、毛等進(jìn)入廢水中，使廢水中含有大量懸浮物。 第一 章 前言 食品工業(yè)廢水的來(lái)源 食品工業(yè)原料廣泛，制品種類(lèi)繁多，排出廢水的水量、水質(zhì)差異很大。廢水中主要污染物有 ：漂浮在廢水中固體物質(zhì)，如菜葉、果皮、碎肉、禽羽等；懸浮在廢水中的物質(zhì)有油脂、蛋白質(zhì)、淀粉、膠體物質(zhì)等；溶解在廢水中的酸、堿、鹽、糖類(lèi)等 ； 原料夾帶的泥砂及其他有機(jī)物等；致病菌毒等 [1]。 （ 2）生產(chǎn)工段：原料中很多成分在加工過(guò)程中不能全部利用，未利用部 分進(jìn)入廢水，使廢水含大量有機(jī)物。 食品 工業(yè) 廢水 的 危害 近 20 年來(lái)，我國(guó)食品工業(yè)尤其是鄉(xiāng)鎮(zhèn)食品工業(yè)快速發(fā)展，極大地促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和人民生活質(zhì)量的提高，但是在一段時(shí)期里，點(diǎn)多、面廣、量大的食品工業(yè)廢水直接排放，對(duì)水環(huán)境也造成了巨大壓力，成為主要的水污染源之一。廢水中的懸浮物沉入河底，在厭氧條件下分解，產(chǎn)生臭氣惡化水質(zhì)，污染環(huán)境。廢水中夾帶的動(dòng)物排泄物，含有蟲(chóng)卵和致病菌，將導(dǎo)致疾病的傳播，直接危害人畜健康。 食品工業(yè)廢水 常用 的處理 方法 食品工業(yè)廢水處理除按水質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)預(yù)處理外，一般均宜采用生物處理。 目前，國(guó)內(nèi)食品工業(yè)廢水的處理工藝基本上包括了各種先進(jìn)工藝，主要有： SBR 法、 生物 接觸氧化法、 UASB—— TF法、氧化溝法 和水解酸化好氧法 等。在墨西哥，采用生物轉(zhuǎn)盤(pán)反應(yīng)器 RBC來(lái)處 理玉米加工廢水 [4]； 在捷克，開(kāi)發(fā)了由 預(yù)處理、厭氧消化及好氧降解三部分組成的廢水處理系統(tǒng)來(lái)處理土豆片加工廠(chǎng)所排放的廢水 [5]，等 。 表 1 設(shè)計(jì)原水水質(zhì) 項(xiàng)目 COD/ mg/L BOD5 /mg/L SS/ mg/L pH 溫度 /℃ 數(shù)值 800~1200 500~600 100~150 5~6 常溫 注： 表中 ， COD平均 為 ： 1000 mg/L； BOD5 平均為 550mg/L； SS平均 為： 125mg/L。 表 2 設(shè)計(jì)出水水質(zhì) 項(xiàng)目 BOD5/ mg/L COD/ mg/L SS/ mg/L pH 數(shù)值 ＜ 20 ＜ 100 ＜ 70 6～ 9 ~ 第三章 工藝流程選擇 食品工業(yè) 的 廢 水處理工藝 。根據(jù)國(guó)內(nèi)外已運(yùn)行的 食品廠(chǎng)廢水處理 的 工程 的調(diào)查，要達(dá)到確定的治理目標(biāo)，可采用多種工藝，如： SBR 法、接觸氧化法、 UASB—— TF法、氧化溝法和水解酸化好氧法 等。 生物 接觸氧化 方案 生物 接觸氧化法 也稱(chēng)淹沒(méi)式生物濾池 法和接觸式曝氣法 ，其在氧化池內(nèi)設(shè)置填料并淹沒(méi)在污水中，經(jīng)過(guò)曝氣充氧的污水 與填料上的生物膜相接觸，在生物膜的作用下，有機(jī)物被生物膜所吸附，污水得到凈化 [9]。當(dāng)生物膜達(dá)到一定厚度時(shí)，內(nèi)層生物膜由于缺氧，好氧菌死亡，黏附力減弱，就會(huì)脫落，再沉淀池中沉降下來(lái)。 但是生物接觸氧化處理技術(shù)的主要缺點(diǎn)是： 填料間水流緩慢，水力沖刷小，如果不另外采取工程措施，生物膜只能自行脫落，更新 速度慢，膜活性受到影響，某些填料，如蜂窩管式填料還易引起堵塞，布水布?xì)獠灰走_(dá)到均勻 [10]。 如設(shè)計(jì)或運(yùn)行不當(dāng)，可能在局部部位出現(xiàn)死角[11]。隨著氧化溝 技術(shù) 的不斷發(fā)展，氧化溝技術(shù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出最初的實(shí)踐范圍，具有多種多樣的工藝參數(shù)、功能選擇、構(gòu)筑物形式和操作方式。 氧化溝 工藝 的 優(yōu)點(diǎn)： (1)用轉(zhuǎn)刷曝氣時(shí) ，設(shè)計(jì)污水流量多為每日數(shù)百立方米。 (2)氧化溝由環(huán)形溝渠構(gòu)成，轉(zhuǎn)刷橫跨其上旋轉(zhuǎn)而曝氣，并使混合液在池內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，渠道 中的循環(huán)流速為 ~／ s，循環(huán)流量一般為設(shè)計(jì)流量的 30~60 倍 。 （ 4)間歇運(yùn)行適用于處理少量污水。連續(xù)運(yùn)行適用于處理流量較大的污水，需另沒(méi)二沉池和 污泥回流系統(tǒng)。 (6)氧化溝的設(shè)計(jì)可用延時(shí)曝氣的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行 ， 導(dǎo)出曝氣池的體積，而后按氧化溝的工藝 條件布置成環(huán)狀循環(huán)混合式。 氧化溝工藝基建和運(yùn)行費(fèi)用低，同時(shí)具有去除 BOD5及脫氮除磷的作用，基建費(fèi)用比常規(guī)的活性污泥法要低 40%~60%，其運(yùn)行費(fèi)用比常規(guī)活性污泥法也要低 30%~50%[12]。Draw(充排式 )反應(yīng)器發(fā)展而來(lái)的， 其工作過(guò)程是：在較短的時(shí)間內(nèi)把污水加入到反應(yīng)器中，并在反應(yīng)器充滿(mǎn)水后開(kāi)始曝氣，污水中的有機(jī)物通過(guò)生物降解達(dá)到排放要求后停止曝氣， 沉淀一定時(shí)間將上清液排出 [13]。 由于這項(xiàng)工藝在技術(shù)上具有某些獨(dú)特的優(yōu)越性，從 1979年以來(lái)，本工藝在美、德、日、澳、加等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的污水處理領(lǐng)域，得到較為廣泛的應(yīng)用。本工藝系統(tǒng)最主要的特征是采用集有機(jī)污染物降解與混合液沉淀于一體的反應(yīng)器 — 間歇曝氣曝氣池。此外，間歇式活性污泥法系統(tǒng)還具有如下各項(xiàng)特征 : （ 1）在大多數(shù)情況下（包括工業(yè)廢水處理），無(wú)設(shè)置調(diào)節(jié)池的必要； （ 2） SVI值較低，污泥易于沉淀，一般情況下，不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象； （ 3）通過(guò)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)行脫氮和除磷反應(yīng)； （ 4）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動(dòng)儀表，可能使本工藝過(guò)程實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)化，而由中心控制器控制 ； （ 5）運(yùn)行管理得當(dāng)，處理水水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式。因此 ， 本設(shè)計(jì)采用 SBR法處理食品廠(chǎng)廢水。 污水 → 格柵 → 污水提升泵房 → 調(diào)節(jié)沉淀池 → SBR→ 出水 外運(yùn)←污泥脫水間←重 力濃縮池 圖 1 SBR 工藝流程圖 第四章 主要處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 格柵 格柵是由一組平行的金屬柵條組成，一般斜置于污水提升泵集水池前，或進(jìn)水渠道上，用來(lái)攔截水中呈懸浮或漂浮狀態(tài)的大塊固形物， 以防止閥門(mén)、管道、水泵或后續(xù)處理設(shè)備堵塞或損壞[15]。人工格柵多用于小型水處理工藝；機(jī)械格柵則多用于大型水處理工藝。 本設(shè)計(jì) 由于日排 水量 擬定 為 400m3/d，所以在提升泵前設(shè)置一道人工格柵。 根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)選用 條形 格柵 參數(shù)如下 ： b=5mm,B=， B1=,H1=,H=,L=, α =45176。 提升泵 本設(shè)計(jì) 采用 集水池與泵合建 的方式 。 設(shè)計(jì)流量 Q=400m3/d=，選擇 2臺(tái)潛 水 污 水 泵（ 1用 1備），則單臺(tái)提升泵流量為： Q1=1Q = 36001? =(m3/h) 選擇 水 污 水 泵 。泵與電機(jī)連成一體潛入水中工作，具有水力設(shè)計(jì)優(yōu)良，節(jié)能效果顯著， 結(jié)構(gòu)合理，防纏繞，無(wú)堵塞，安裝靈活方便，可靠性高和無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 表 4 80WQ1001611 型潛 水 污 水 泵參數(shù) 出水口徑 /mm 流 量 /(m3/h) 轉(zhuǎn)速 /(r/min) 電動(dòng)機(jī)功率 /KW 揚(yáng)程 /m 效率 /% 50 7 2850 7 41 集水池 集水池的設(shè)計(jì)遵循以下原則：集水池的最小容積，不應(yīng)小于最大一臺(tái)污水泵 5min 的出水量；集水池宜設(shè)置沖洗或清泥設(shè)施；集水池的布置 ， 應(yīng)考慮水泵吸 水管的水力條件，減少滯留或渦流。 W= 16056 60 61000??=(m3) ② 有效水深及面積 有效水深指柵后水位與最低水位之高差，本設(shè)計(jì)取 H=1 (m). 則集水池面積 A為： A= HW = = (m2) 集水池寬 B 取 2m，則集水池長(zhǎng)為： L=AB = =（ m） 取 3（ m） 保護(hù)水深為 ，則實(shí)際水深為 2m。 潛污泵檢修采用移動(dòng)吊架。水量和水質(zhì)的變化使得處理設(shè)備不能 在 最佳的工藝條件下運(yùn)行，嚴(yán)重 時(shí)甚至使設(shè)備無(wú)法 工作，為此需要設(shè)置調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水量調(diào)節(jié)和水質(zhì)均化 [18]。 本設(shè)計(jì)均化池設(shè)計(jì)成為以調(diào)節(jié)水量和攪拌均勻水質(zhì)為目的的調(diào)節(jié)池。 （ 1）調(diào)節(jié)池的容積： 如果設(shè)有水量水質(zhì)的逐時(shí)累計(jì)變化資料，可以根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)判斷確定調(diào)節(jié)池的容積，常用停留時(shí)間（ HRT）表示。廢水水量小時(shí)，可采用較長(zhǎng) 的 HRT[19]。 本設(shè)計(jì)采用方形池，池長(zhǎng) L與池寬 B 相等，則池表面積 ： h? ? ?(m2) 所以 ， 29 B A? ? ? ?（ m） 取 6（ m） 在池底設(shè)集水坑，水池底以 ? 的坡度坡向集水坑，調(diào)節(jié) 池 的 結(jié)構(gòu) 如圖 2 所示。 水泵的基本參數(shù)為： 水泵的流量 18Q? m3/h； 水泵的 揚(yáng)程 7H? m； 配電機(jī)功率 ? kw （ 4）潛水?dāng)嚢铏C(jī)： 為了使水質(zhì)均勻， 工程上常用潛水?dāng)嚢铏C(jī)進(jìn)行攪拌。從而達(dá)到污水處理的目的?？梢苑譃?3種進(jìn)水方式：曝 氣（好氧反應(yīng)）、攪拌（ 厭氧 反應(yīng)） 及靜置 。 （ 2）反應(yīng)期 反應(yīng)的目的是在反應(yīng)器內(nèi)最大水量的情況下完成進(jìn)水期已開(kāi)始的反應(yīng)。 （ 3）沉淀期 沉淀的目的是固液分離，本工序相當(dāng)于二沉池，停止曝氣和攪拌， 污泥絮體和上清液分離。 （ 4）排水期 排水的目的是排除曝氣池沉淀 后的上清液，留下活性污泥，作為下一個(gè)周期的菌種。 SBR排水一般采用潷水器，潷水所用的時(shí)間由潷水能力來(lái)決定。待機(jī)期的長(zhǎng)短由原水流量決定。好處是 可最大限度地提高混合液中的基質(zhì)濃度 ,使反 應(yīng)過(guò)程有一個(gè)較大的濃度梯度。采用散流式曝氣器進(jìn)行鼓風(fēng)曝氣。d） [21]； 池?cái)?shù) N=4； 反應(yīng)池水深 H=； 排出比 114m? [22]； 安全高度 ε=； MLSS 濃度 X=4000 mg/L。 （ 4）進(jìn)水時(shí)間（ TF） 本設(shè)計(jì) 擬定 缺氧進(jìn)水 [23] 。 1 1 2 .5 3 2 .1 4 33 .5VA H? ? ?（ m2） 取 32（ m2） 取反應(yīng)器長(zhǎng) L=20（ m） ，則寬為 b=10 (m) SBR反應(yīng)池設(shè)計(jì)運(yùn)行水位如圖 3所示。