【正文】 .............................................................................................. 37 江蘇技術師范學院課程設計說明書 第 4頁 共 37 頁 前 言 某 蛋白質(zhì)制品 有限公司 以豆類為原料，生產(chǎn)各種豆腐、百頁、豆腐干 等各種蛋白質(zhì)制品 。 工程實踐表明 ,處理后出水的 CODCr、 BOD SS 去除率分別在 97%、 98%、95%以上 ,各項水質(zhì)指標 序均達到《污水綜合排放標準》 (GB 8978— 1996)一級標準。江蘇技術師范學院課程設計說明書 第 1 頁 共 37 頁 某 蛋白質(zhì)制品 有限公司 1500m3/d 廢水處理 摘要 根據(jù)以往 蛋白質(zhì)制品 廢水處理的經(jīng)驗，本方案 采用厭氧 +好氧處理工藝對該廢水進行治理，其中，厭氧采用國際先進的 MIC技術，好氧采用 一體化氧化溝 工藝。具有處理效率高，投資少，運行費用低，有產(chǎn)出 ，占地面積小 等優(yōu)點，出水可達到當?shù)丨h(huán)保部門規(guī)定的排放標準。并對該工程提出了優(yōu)化建議。 蛋白質(zhì)制品 生產(chǎn)過程中，會排放一定量的高濃度有機廢水，需要 建設 一套廢水處理系統(tǒng)，用于處理 生產(chǎn)排放的廢水。公司 日產(chǎn)廢水 200立方米，日排約 1噸 CODCr。具有處理效率高，投資少，運行費用低，有產(chǎn)出 ，占地面積小 等優(yōu)點，出水可達到當?shù)丨h(huán)保部門規(guī)定的排放標準。沼氣的利用投資，視利用方法而定，暫不包括在總投資估算之內(nèi)；噸水運行費用為 。 在方案編制過程中，對于一些細節(jié)問題的認識可能不充分，方案中難免存在不足，在今后的工作中進行補足。 設計原水水質(zhì)指標 CODcr=2021mg/L， BOD5=800mg/L， SS=100mg/L，氨氮 =100mg/L，動植物油=500mg/L 設計出水水質(zhì)指標 CODcr≤ 300 mg/L， BOD5≤ 100 mg/L， SS≤ 50 mg/L，氨氮≤ 10mg/L，動植物油≤ 5mg/L 氣象條件 氣溫 歷年最高氣溫 ℃ 歷年最低氣溫 ℃ 年平均氣溫 ℃ 月平均最高氣溫 28℃ 月平均最低氣溫 ℃ 濕度 平均濕度 75% 降水量 平均年降雨量 24 小時 最大降水量 最大積雪厚度 60mm 風速與風向 歷年風向頻率：冬 SSW 15% S 14% 夏 S 14% 站址概述 站區(qū)位于工廠的西南角，南北向 40 米，東西向 70 米。站區(qū)東部、北部有道路與廠相通，交通方便。 工藝流程 圖 11 工藝流程圖 二、 編 制內(nèi)容、原則、依據(jù) 編制內(nèi)容 本設計方案的編制內(nèi)容為 1500m3/d廢水處理工程的工藝設計、工程投資等。 （ 5）管理控制采用集中監(jiān)測管理、分散控制的集散方式，建立完善的檢測系統(tǒng)，對整個污水處理過程進行監(jiān)測和控制。 編制依據(jù) （ 1） 治理廠方所提供的基礎資料； （ 2）《環(huán)境工程手冊》（水污染防治卷）； （ 3）《三廢處理工程技術手冊》（廢水卷） （ 4）《給水排水設計手冊》； （ 5）本單位已有 的相關廢水治理項目經(jīng)驗。 本設計范圍為從廢水匯合處開始，到廢水處理后達標排放為止的廢水處理站范 圍內(nèi)的土建工程、工藝設備及工藝管路、動力配電及照明、測量控制儀表、給排水及污泥脫水工程的設計。工程范圍內(nèi)與外界相連的管道計算到站界外 1m。包括污泥池、 污泥濃縮脫水機、污泥脫水機房的設計。 (3)工程配套用房的設計。 (4)廢水處理工程范圍內(nèi)的給水排水 管路的設計。 廢水處理工程所需的動力及照明用電、自來水、 蒸汽 等由廠方接至廢水處理工程的指定位置。 二、 工程規(guī)模 廢水主要來源于黃豆生產(chǎn)的黃漿水、清洗水等中高濃度的有機廢水，水量為1500m3/d。 （ 2）運行管理方便，運轉(zhuǎn)靈活，并可根據(jù)進水水質(zhì)的變化調(diào)整運行方式和工藝參數(shù)，最大限度地發(fā)揮處理裝置和構(gòu)筑物的處理能力。 （ 4）選定工藝的技術及設備應因地制宜，便于養(yǎng)護、維修，運行可靠，有一定的先進性。 （ 6）合理衡量工藝方案的技術經(jīng)濟性，嚴格控制建設投資和運行費用。 二、 污水處理工藝方案的比選 污水處理基本流程 根據(jù) 蛋白質(zhì)制品 生產(chǎn)廢水的特性，采用厭氧 +好氧的主體工藝。 二級處理方案比選 污水水質(zhì)分析 根據(jù)擬建廢水處理廠的進、出水水質(zhì)分析，去除的主要污染物質(zhì)為 BOD COD、NH3N 、 TP。 能否很好的采用生物處理工藝主要取決于生物處理過程中自身的營養(yǎng)是否能平衡，相關的指標能否達到要求，主要從以下幾個檢測指標分析： （ 1） BOD5/TN BOD5/TN 是鑒別能否采用生物脫氮的主要指標，生物脫氮是缺氧階段反硝化菌江蘇技術師范學院課程設計說明書 第 11 頁 共 37 頁 利用好氧階段產(chǎn)生的、由混合液回流帶入的硝酸鹽作為最終電子受體，氧化原水中有機物（ BOD5），同時自身被還原為氮氣從水中逸出，達到脫氮的生物處理過程。本項目中原水 BOD5/TN ≥ 5 ，可采用生物脫氮工藝。 污染物的去除方法 二級處理去除的主要污染物包括：有機污染物 COD、 BOD，無機營養(yǎng)鹽 N、 P。 在活性污泥與污水接觸初期，會出現(xiàn)很高的 BOD5去除率，這是由于污水中有機顆粒和膠體被吸附在微生物表面，從而被去除所致。對于溶解性有機物需要靠微生物的代謝來完成，活性污泥中的微生物在有氧的條件下，將污水中一部分有機物進行分解代謝以便獲得細胞合成所需的能量，其最終產(chǎn)物是 CO2和 H2O等穩(wěn)定物質(zhì)。 （ 2） COD的去除 污水中的 COD去除的原理與 BOD基本相同，即 COD的去除率取決于原污水的可生化性，它與廢水的組成有關。 廢水處理工藝的選擇 選擇適宜的污水處理工藝應當根據(jù)處理規(guī)模、進水、出水水質(zhì)，用地條件、環(huán)境等條件作慎重考慮。根據(jù)國內(nèi)外 蛋白質(zhì)制品 廢水處理的經(jīng)驗與成功的實際應用工程，提出以下厭氧 +好氧工藝選擇： 厭氧生物工藝的選擇 深度厭氧工藝先后經(jīng)歷了厭氧濾池、升流式厭氧污泥層（ UASB）反應器、厭氧膨脹床、厭氧流化床、厭氧生物轉(zhuǎn)盤、厭氧折流板反應器、厭氧膨脹顆粒污泥床（ EGSB）和 厭氧內(nèi)循環(huán)（ IC）反應器。 （ 1）、消化罐工藝 采用消化罐（第一代厭氧技術）工藝處理廢水，在厭氧段的停留時間通常為 3~4天，該技術具有以下優(yōu)點： 消化罐的各項技術成熟，企業(yè)的投資風險性??； 降低了預處理的要求； 廢水中的主要污染物（ CODCr）去除率可做到 70~85%以上； 該技術大家都掌握，不用找專門技術單位設計。 （ 2）、 UASB、 EGSB等第二代厭氧反應器 UASB、 EGSB等第二代厭氧反應器曾被認為高效的厭氧反應器，具有如下的優(yōu)點： 江蘇技術師范學院課程設計說明書 第 13 頁 共 37 頁 COD去除率高； 出水的 SS不高，易分離； 沼氣的產(chǎn)率高。 但 UASB、 EGSB等也具有如下缺點： 容積負荷比較低，很少有超過 3~5kgCOD/（ m3 (3)、內(nèi)循環(huán)厭氧反應器 A、 MIC的基本結(jié)構(gòu) MIC反應器從結(jié)構(gòu)上看是由兩個 UASB反應器的上下重疊串聯(lián)而成，底部為進水區(qū)和回流出水區(qū)，下部的第一反應室為高負荷區(qū)，上部的第二反應室為低負荷區(qū)。兩反應室之間設有沼氣提升管，在第二反應室上部設有三相分離系統(tǒng)，反應器的頂部有三相分離包。在第一反應室的沼氣收集器設沼氣提升管直通 MIC反應器頂?shù)臍?、液分離包。 江蘇技術師范學院課程設計說明書 第 14 頁 共 37 頁 1088931 24567 MIC反應器結(jié)構(gòu)圖 B、 MIC的工作原理 混合區(qū)：廢水從反應器底部進水，與顆粒污泥和氣液分離區(qū)回流的泥水混合物有效地在此區(qū)混合?；旌弦荷仙魉俸驼託獾膭×覕_動使該反應區(qū)內(nèi)污泥呈完全膨脹和流化狀態(tài)，加強泥水表面接觸，強化了泥水傳質(zhì)效果，污泥由此而保持著高的活性。 內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)：被沼氣提升的混合物中的沼氣，在氣液分離區(qū)內(nèi)與泥水分離并導出處理系統(tǒng)，泥水混合物則沿著回流管返回到最下端的混合區(qū)，與反應器底部的污泥和進水充分混合，實現(xiàn)了混合液的內(nèi)部循環(huán)。該區(qū)污泥濃度較低，而且廢水中大部分有機物已在第一反應室被降解，因此沼氣產(chǎn)生量較少，沼氣通過沼氣管導入氣液分離區(qū)，對第二反應室的擾動很小，這為污泥的停留提供了有利條件。 從 MIC反應器的工作原理中可見，反應器通過二層三相分離器來實現(xiàn)SRTHRT，使整個反應器獲得高濃度的厭氧污泥；并通過大量沼氣和內(nèi)循環(huán)泥水混合物的劇烈擾動，使泥水充分接觸，獲得良好的傳質(zhì)效果。 C、 MIC反應器的優(yōu)點 MIC 內(nèi)循環(huán)厭氧反應器是我公司專利技術。是目前世界上較先進的厭氧工藝技術和厭氧處理設備。 (b)、污泥自動回流 污泥自動回流，進一步加大生物量，延長污泥齡。 (c)、引入分級處理，并賦予其新的功能 一級 (底部 )分離沼氣和水 ，二級分離器 (頂部 )分離顆粒污泥和水。進水和循環(huán)回流的泥水在第一厭氧反應混合，使進水得到稀釋和調(diào)節(jié)，并在此形成致密的厭氧污泥膨脹床。更重要的是，由于污泥內(nèi)循環(huán)，精處理區(qū)的水流上升速度 (2~10m/h)遠低于膨脹床區(qū)的上升流速 (10~20m/h)，而且該區(qū)只產(chǎn)生少量的沼氣 ，創(chuàng)造了污泥顆粒沉降的良好環(huán)境，解決了在高 COD容積負荷條件下污泥被沖出系統(tǒng)的問題。 (d) 、高徑比大，占地省 MIC反應器的構(gòu)造特點是具有很大的高徑比，反應器的直徑一般可達 4～ 8m，反應器的高度高達 16～ 28m。 (e) 、運行費用低、抗沖擊負荷能力強 由于有內(nèi)循環(huán)，原水的中和、營養(yǎng)藥品的添加要求減少，運行費用大大降低。但是，反應器一般遠高于 UASB等，提升費用會增加。 根據(jù)以上對比分析，厭氧系統(tǒng)采用 MIC技術。選擇適宜的工藝應當根據(jù)處理規(guī)模、進、出水水質(zhì)，用地條件、環(huán)境等條件作慎重考慮。 根據(jù)我公司的經(jīng)驗與成功的實際應用工程，提出以下幾種具有除磷脫氮的工藝： 一體化 氧化溝 工藝、微曝氧化溝工藝、 CASS工藝。 A2/O工藝于 70年代由美國專家在厭氧 —— 好氧除磷工藝（ A/O工藝）的基礎上開發(fā)出來的。 一體化氧化溝 工藝可以完成有機污染物的去除、硝化反硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能。 江蘇技術師范學院課程設計說明書 第 17 頁 共 37 頁 （ 2）單溝微曝氧化溝工藝 單溝微曝氧化溝工藝是結(jié)合氧化溝的池型及穿孔曝氣方式而產(chǎn)生的。利用水下推流器造成水力環(huán)流，這種氧化溝不僅保持耐沖擊負荷，可去掉初沉池。 單溝式穿孔曝氣氧化溝推流器和曝氣頭布置方式如下圖所示，水流方向如圖上箭頭所示： 泥水混合液進入池中以 V≥，此時 DO的濃度較低，進入曝氣頭布置區(qū)后，隨著曝氣的進行， DO濃度不斷上升，進入非曝氣區(qū)后，由于微生物的作用，溶解氧不斷被消耗， DO的濃度不斷降低，循環(huán)一周，再次進 入曝氣區(qū)后， DO濃度隨曝氣的進行而不斷上升，周而復始。 （ 3） CASS工藝 CASS（ cyclic activated sludge system）工藝是 SBR（間歇式活性污泥法）的一種變革。不同于傳統(tǒng)的 SBR 工藝 ,CASS工藝對污染物的降解不僅在時間上可以創(chuàng)造厭氧－缺氧－好氧階段 ,而且在空間上也可以創(chuàng)造厭氧－缺氧－好氧分隔 , 微生物交替處于厭氧－缺氧－好氧周期性變化之中 ,具有較好的生物脫氮除磷功能。 ② 由于每座池子是時間上的間歇運行，所以，如果需要空間上的連續(xù)運行，就需要分成多組共同運行，自動化控制較高， ③ 池體容積 大，占地面積大，建設費用高；排泥污泥濃度低，排泥面積大，可能排泥不完全，在局部地區(qū)污泥層高度過高。 ⑤ 多采用潷水器進行排水，如果系統(tǒng)運行出現(xiàn)異常，出水容易出現(xiàn)帶泥現(xiàn)象。 ； ； 單溝微曝氧化溝工藝 ，運行穩(wěn)定； ，節(jié)能； ，處理流程較簡單； ，成本較低； ，生物除磷效果好。 經(jīng)上述技術、經(jīng)濟比較，結(jié)合公司的實際情況，本工程二級處理推薦采 用一體化氧化溝 處理工藝。來水經(jīng)格柵池進入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池出水用泵提升入 SST， SST出水由厭氧提升泵入 MIC， MIC出水回流至 SST， SST出水進入 一體化氧化溝 ， 出水進入二沉池后， 出水達標排放。 二、 污水處理部分設計 機械格柵池 主要功能：用于攔截廢水