【正文】 economically, improving virescence and reducing energy consuming into the practice while designing, which is in conformity with new era environmental needs. KEY WORDS: starch wastewater, flotation, UASB, contace oxidatio洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） III 畢業(yè)論文（設計）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文（設計） 是我在導師的指導下進行的研究工作及取得的研究成果。在詳細方案比較的基礎上，選擇了如下工藝流程： 經設計可知 ? COD=%, ? BOD=%， η SS=%。達到《污水綜合排放標準》（ GB89781996）中的二級標準。洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） I 3000m3/d 淀粉廢水處理工藝設計 摘 要 淀粉廢水設計水質水量為 3000m3/d， COD為 7000mg/L ， BOD5為 5000 mg/L ，SS 為 1500— 5000 mg/L ， NH3N為 25— 35 mg/L， PH 值為 4— 5，溫度為 20— 25℃。經處理后應達到下列出水水質： COD≤ 150mg/L， BOD≤ 30 mg/L， SS≤ 150mg/L, NH3N≤ 25mg/L， PH 為 69。本工程方案設計依據有關環(huán)境保護在污水中的要求，采用 UASB接觸氧化工藝處理淀粉廢水。 經技術經濟分析，此方案投資總額為 萬元，且節(jié)約用地、提高綠化、降低能耗的理念在設計中得到充分的實踐，符合新時代環(huán)保的要求。據我所知， 除文中已經注明引用的內容外，本論文（設計）不包含其他個人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設計）授權使用說明 本論文（設計）作者完全了解 **學院有關保留、使用畢業(yè)論文（設計）的規(guī)定，學校有權保留論文（設計）并向相關部 門送交論文（設計）的電子版和紙質版。學校可以公布論文（設計）的全部或部分內容。 作者簽名： 指導教師簽名： 日期： 日期： 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） IV 注 意 事 項 （論文）的內容包括： 1）封面（按教務處制定的標準封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文 摘要（ 300 字左右）、關鍵詞 4）外文摘要、關鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結論 7）參考文獻 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） ：理工類設計（論文）正文字數不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數不少于 萬字。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫 2）工程設計類題目的圖紙，要求部 分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術標準規(guī)范。特別是改革開放以后，生物化工的發(fā)展進入了一個嶄新的階段。但是，隨著生物化工的發(fā)展，其環(huán)境污染問題也日趨嚴重，已經成為我國的環(huán)境污染大戶。這類行業(yè)用水量大，廢水排放量也大，尤其以淀粉工業(yè)廢水的排放量占首位。在國內，每生產 1m3淀粉就要產生 10～ 20m3廢水，有的甚至更多。這些淀粉廢水若不經過處理直接排放，其水中所含有的有機物，進入水體后迅速消耗水中的溶解氧，造成水體缺氧而影響魚類和其他水生動物的生存，同時廢水中懸浮物易在厭氧條件下分解產生臭氣，惡化水質。根據排放的廢水特點及提供的占地面積，本設計方案選擇一套高效，穩(wěn)定和經濟技術合理的處理工藝，保證廢水達到國家污水綜合排放二級標準，同時使投資、占地面積、運行管理度達到最佳設置。我國淀粉生產企業(yè)遍布大江南北，淀粉生產的主要原料作物是甘薯類和玉米。由于原料來自農村，因此，淀粉生產企業(yè)以鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)居多，不少企業(yè)排放的廢水得不到有效處理，肆意排放，往往是一個淀粉廠造成周圍排水溝（或塘）臭氣熏天，對水環(huán)境危害極大，造成嚴重污染。 淀粉廢水特性 我國淀粉作為原料以甘薯類為主，少量以玉米為原料。水質特征如下所述 : (1)輸送和洗凈廢水，由于輸送工段和洗凈工段流出的廢水，含有砂土、馬鈴薯破皮片以及由原料 溶出的有機物，這種廢水懸浮物含量高， BOD5濃度與 COD濃度都不高。 BOD COD濃度都很高，并且水量大，因此，該工段是主要污染的廢水。 (4)淀粉渣儲槽廢水，在淀粉生產過程中，作為副產品產生大量的渣滓，長期積累存在儲槽內，會產生一定量的廢水。 以玉米為原料生產淀粉，淀粉含量在 60﹪ 70﹪，剩余 30﹪ 40﹪的原料成為副產品。隨著淀粉行業(yè)技術的發(fā)展，玉米淀粉生產工藝在節(jié)水方面也有了長足的進步。中國淀粉工業(yè)協(xié)會“十五”規(guī)劃建議中，對淀粉企業(yè)的多項經濟指標進行了規(guī)定，建議玉米淀粉企業(yè)的水耗平均為 ，平均污水排放量≤ 。玉米淀粉廢水組成一般如下：總糖為 ﹪ ﹪，粗蛋白為 ﹪，固形物為 5﹪ 10﹪，粗纖維為 2﹪ 3﹪，脂肪酸 ﹪ ﹪；其廢水水質 COD值通常為 100030000 mg/L BOD 值為 500020200 mg/L SS 值為 15005000mg/L. 薯類淀粉廢水中可溶性固形物的一般組分：蛋白質為 33﹪ 41﹪，總糖為 35﹪，有機酸 4﹪，礦物質為 20﹪。 工程概況 水質水量資料 設計處理的廢水量為 3000m3/d。 氣象資料 極端最高氣溫： ℃ 極端最低氣溫： ℃ 全年平均降水量： 全年主導風向：夏季東南 風，冬季西北風 工程地質資料 地質構造：，廠區(qū)地質良好為亞砂土、亞粘土、砂卵石組成，厚度 ~11m，地基承載能力在 1kg/cm2， 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 4 地震：沒有相關的地震資料，設計地震烈度按 8度計算。了解和掌握工業(yè)廢水處理工程設計的基本程序，學會工藝確定的原則和方法，掌握 淀粉廢水的生產工藝流程、廢水中污染物產生情況、常用的淀粉廢水處理工藝。包括污水處理基本工藝路線的確定、污水處理工藝流程論證和主要處理構筑物的選型。 污水廠總體布置圖和部分構筑物施工圖設計。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 5 嚴格執(zhí)行有關環(huán)境保護的各項規(guī)定，使處理后的各項指標達到或優(yōu)于《污水綜合排放標準》（ GB8978— 1996）二級排放 標準； 針對廢水水質特點采用先進、合理、成熟、可靠的處理工藝和設備，最大可能的發(fā)揮投資效益，采用高效穩(wěn)定的水處理設施和構筑物，盡可能的降低工程造價，同時結合企業(yè)的生產情況，對污水進行綜合治理； ３、工藝設計與設備選型能夠在生產過程具較大的靈活性和調節(jié)余地，能適應水質水量的變化，確保出水水質穩(wěn)定、達標排放； ４、工藝運行過程中考慮操作自動化，減少勞動強度，便于操作、維修。同時淀粉廢水中含有大量的蛋白，可以用氣浮工藝分離提取。 化學絮凝法 化學絮凝法是一種物理化學處理法，通過加入絮凝劑或配合投加助凝劑，降低膠體溶液的穩(wěn)定性，使之凝聚沉淀，然后分離凈化的方法。化學絮凝法就是通過藥劑的物理化學作用，是廢水的膠體破壞，使分散狀態(tài)的有機物脫穩(wěn)、凝聚，形成聚集狀態(tài)的粗顆粒物質從水中分離出來，通過混凝可以去除分子量大于 10000的有機物，而分子量小于 10000 的有機物可以通過活性炭吸附去除，達到治理該類廢水的目的。 生物處理法 玉米淀粉廢水因不含有毒物質，可生化性好，國內外常用生 物法處理。相比較廢水的物化處理方法如吸附和混凝，這些方法只是將有機物從廢水中轉移，還需要考洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 7 慮后續(xù)處理，沒有達到標本皆治。故生物處理是處理廢水的主要途徑。 厭氧生物處理法 厭氧生物處理能夠在無需提供氧氣的條件下，通過自身代謝過程將廢水中的有機物轉化為無機物和少量細胞物質。其缺點是出水濃度仍然較高，必須再經過好氧處理再能達標排放。 厭氧生物濾池 厭氧生物濾池是采用填充材料作為微生物載體的一種高速厭氧反應器，厭氧菌在填充材料上附著生長形成生物膜，生物膜與填充材料一起形成固定的濾床。 圖 21上流式厭氧濾池示意圖 厭氧接觸法 普通消化池用于高濃度有機污水的處理時，存在著容積負荷率低以及停留時洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 8 間長等問題。 污水先進入混合接觸池后，迅速與混合液及回流的厭氧污泥相混合，泥、水能充分接觸，然后經真空脫氣器而流入沉淀池，污水由沉淀池上部排除，沉淀污泥回流至消化池。污泥回流可使污泥不流失，從而使運行穩(wěn)定，還可以提高消化池內污泥濃度。厭氧接觸法對懸浮物濃度高的有機污水的處理效果好，懸浮顆粒成為微生物的載體，并且容易在沉淀池中沉淀。 圖 22 上流式污泥床反應器 廢水由反應器底部進入 ,反應器主體為無填料的空容器 ,其中含有大量高活性厭氧污泥 (下部為污泥床層 ,上部為懸浮污泥層 )，由于廢水以一定流速自下向上流動以及厭氧過程產生的大量沼氣的攪拌作用 ,廢水與污泥充分混合 ,有機質被吸附分解，所產沼氣經由反應器上部三相分離器的集氣室排出 ,含有懸浮污泥的廢水進入三相分離器的沉降區(qū) ,由于沼氣已從廢水中分離 ,沉降區(qū)不再受沼氣攪拌作用的影響 ,廢水在平穩(wěn)上升過程中 ,其中沉淀性能良好的 污泥經沉降面返回反應器主體部分 ,從而保證了反應器內高的污泥濃度，含有少量較輕污泥的廢水從反應器上方排出。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 9 UASB 反應器具有良好的污泥床，可形成一個相當穩(wěn)定的生物相，較大的絮體具有良好的沉淀性能，有機負荷去除效率高，不需攪動設備，對負荷沖擊，溫度和 PH 值的變化有一定的適應性等工藝特征，是一種有發(fā)展前途的厭氧處理設備。 表 21國內部分 UASB處理高濃度有機廢水的研究結果 它自 70 年代以來得到不斷 改進和發(fā)展，它在處理高濃度有機廢水方面與其它生物處理相比具有以下幾大優(yōu)點： 成本低。同時產生的沼氣可作為能源進行利用。 反應器負荷高，體積小，占地少。無需設置二沉池，規(guī)模可大可小，較為靈活，特別有利于分散的點源治理。但其出水濃度仍然比較高，還需后續(xù)好氧處理。其主要特 點是采用兩個單獨的反應器串聯(lián)運行，第一個反應器為產酸反應器，其功能是將固態(tài)有機物水解和液化為有機酸，緩沖和稀釋負荷沖擊與有害物質，并截留難降解的固態(tài)物質。二段厭氧處理法的流程尚無定式，可以采用不同構筑物予以組合。好氧生物法動力消耗較大，適合處理低濃度的有機廢水，而單純的好氧處理 ,雖對有機物有一定的去除效果 ,而去除率不高 ,運行費用也較高。好氧生化處理應用較多的是接觸氧化法和SBR。 與傳統(tǒng)污水處理工藝不同， SBR技術采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應替代穩(wěn)態(tài)生化反應，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。 SBR工藝的優(yōu)點： 理想的推流過程使生化反應推動力增大，效率提高，凈化效果好。 耐沖擊負荷。 處理設備少，構造簡單，便于操作和維護管理。 具有良好的脫氮除磷效果。 且 SBR系統(tǒng)的適用范圍： 由于 上述技術特點， SBR系統(tǒng)進一步拓寬了活性污泥法的使用范圍。 需要較高出水水質的地方 。 用地緊張的地方。 接觸氧化法 生物接觸氧化池 內設置填料，填料埋沒在污水中，填料上長滿生物膜，污水洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 12 與生物膜接觸過程中，水中的有機物被微生物吸附、氧化分解和轉化為新的生物膜。生物接觸氧化法是介于活性污泥法和生物濾池二者之間的污水生物處理技術，兼有活性污泥法和生物膜法的特點。 其缺點： 使用生物接觸氧化池時，如果設計或者運行不當，易引起填料堵塞，影響處理效果； 此方案所需構筑物過多，占地面積大，建設投資大； 處理 后的出水較渾濁，有機物去除率較低； 需要較多的填料和填料支撐結構。因為生物膜法和活性污泥法的微生物在反應器中的駐留方式不同。并且接觸氧化法抗抑制能力強，無污泥膨脹現象，凈化效率高，污泥產生量小。因厭氧處理節(jié)省能耗，并且可以回收能源，經厭氧處理后再進行好氧處理，將大大降低好氧處理的投資和運行費用，同時可將廢水中的有機物分解，有利于后續(xù)好氧生物處理。另外考慮到由于淀粉生產工藝原因使蛋白質等有用物質大量流失，應增加氣浮、沉淀工藝進行蛋白質的回收，并減輕生物處理的有機負荷；分析該淀粉廢水具有水質水量波動大，變化快、極不穩(wěn)定等特點，應在生物處理前設置調節(jié)池 . 其工藝流程如下 ： 蛋 白格柵調節(jié)池氣浮池調 節(jié)沉 淀池U A S B厭 氧反 應器預曝沉淀池接觸氧化池淀 粉 廢 水泵泵沼 氣出 水污 泥 濃 縮 池 污 泥 脫 水 間泥 餅上 清 液壓 濾 液二沉池 流程說明 該淀粉廢水處理工藝由提取蛋白、厭