酒精厂木薯废水处理基本工艺专业课程设计.doc
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1、水污染控制工程课程设计报告题目某酒精厂生产废水解决厂设计系部环境科学与工程学院专业班级11级环境工程(1)班成员指引教师设计时间-第二学期15-16周二一四 年 六 月 三 日目 录一、设计任务书21.1 设计目31.2 设计任务及内容31.2.1 设计任务31.2.2 设计内容31.3 设计资料41.3.1 基本状况41.3.2 设计根据41.3.3 解决后出水水质规定51.3 课程设计进度筹划51.4 小组任务分派5二、工艺流程选取拟定52.1 酒精废水简介52.1.1 酒精废水来源52.1.2 酒精废水特点62.2 酒精废水解决办法62.2.1 上流式厌氧污泥床(UASB)法72.2.2
2、 周期循环活性污泥反映器(CASS)法72.2.3 序批式活性污泥(SBR)法82.2.4 生物接触氧化法82.3 选取拟定工艺流程9三、解决构筑物设计计算113.1 污泥解决某些113.1.1 格栅113.1.2 调节池163.1.3 水解酸化池193.1.4 一级UASB反映器设计223.1.5 二级UASB反映器设计283.1.6 三相分离器设计323.1.7 SBR设计383.1.8 风机设计433.2 污泥解决某些443.2.1 污泥重力浓缩池设计计算443.2.2 贮泥池设计计算463.2.3 厌氧消化池设计计算473.2.3 污泥脱水493.2.4 污泥最后处置50四、附属建筑物
3、拟定51五、污水解决厂总体布置515.1 平面布置设计515.2 高程布置52六、心得与感想53重要参照文献55一、设计任务书1.1 设计目本课程是环境工程专业集中实践教学环节,通过污水厂课程设计,巩固学习成果,加深对水污染控制工程课程内容学习与理解,使学生应用规范、手册与文献资料,进一步掌握设计原则、办法等环节,达到巩固、消化课程重要内容,锻炼独立工作能力,对污水厂主体构筑物、辅助设施、计量设备及水厂总体规划、管道系统做到普通技术设计深度,绘制规范施工及大样图掌握污水厂设计办法,培养和提高计算能力、设计和绘图水平。在教师指引下,基本能独立完毕一种中、小型污水解决厂工艺设计,锻炼和提高学生分析
4、及解决工程问题能力。1.2 设计任务及内容1.2.1 设计任务依照已知资料,进行污水解决厂设计。规定拟定污水解决方案和流程,计算各解决构筑物尺寸和选取设备,布置污水解决厂总平面图和高程图。需上交设计成果涉及1、设计阐明书;2、设计图纸(平面图、流程高程图、重要构筑物图)。1.2.2 设计内容课程设计题目:某酒精厂生产废水解决厂设计1. 本课程设计涉及下列重要内容: (1)依照原始资料(都市基本资料、水量规模、进出水水质等)选取拟定污水解决厂工艺流程(涉及污水和污泥解决)。 (2)对各构筑物进行工艺计算,拟定其形式、数目和尺寸,选取设备; (3)进行各解决构筑物总体布置和污水与污泥解决流程高程设
5、计;(4)完毕平面布置图和高程图绘制;(5)编写设计阐明书在进行课程设计前,尽量组织参观与所设计污水厂相类似都市污水厂,以加强感性结识。2. 规定参加课程设计每个学生应当独立完毕下列成果:(1)设计阐明书1份;(2)设计图纸2张(A3规格):涉及污水厂总体布置图1张和污泥流程高程图1张。1.3 设计资料1.3.1 基本状况某酒精厂以薯干为原料,经粉碎、蒸煮、糖化、发酵、蒸馏等工段制取酒精。每生产1吨酒精,产生12-14吨酒糟废液,这种酒精废醪有机物、固形物和悬浮物浓度均很大。1.3.2 设计根据(1) 废水水量及水质:过滤后出水水量600 m3/dCOD=40000 mg/LBOD5=2400
6、0 mg/LSS=18000 mg/LpH=35水温9598 C(2) 气象水文资料:风向:春季:南风(东南)夏季:南风(东南、西南)秋季:南风、北风冬季:西北风气温:年平均气温:78 oC最高气温:34 oC最低气温:-10 oC冻土深度:60cm地下水位:4-5m地震裂度:6级地基承载力:各层均在120 kPa以上(3) 拟建污水解决厂场地:为4060平方米平坦地,位于主厂区北方。酒精生产车间排出糟液经地沟自流入污水厂边集水池(V=20m3,池底较污水厂地平面低3.00m)。解决出水接纳河流最高洪水水位比污水厂地面低2.5m。1.3.3 解决后出水水质规定解决后水质规定:COD300mg/
7、LBOD5100mg/LSS150mg/LpH:691.3 课程设计进度筹划表1-1 进度筹划表5.265.28接受题目,查找资料、文献,初步设计解决工艺流程5.296.3拟定解决工艺流程,细化设计方案,进行关于设计计算,整顿资料,撰写设计报告书6.46.5检查、修改图纸,修改并完毕设计报告书终稿1.4 小组任务分派表1-2 小组任务分派表温丽玲()查找资料,讨论拟定使用工艺流程;某些工艺计算,绘制高程图陈倩()查找资料,讨论拟定使用工艺流程;报告书编写,绘制污水解决平面布置图;敖婷()查找资料,讨论拟定使用工艺流程;负责重要工艺流程计算二、工艺流程选取拟定2.1 酒精废水简介2.1.1 酒精
8、废水来源酒精废水是高浓度、高温度、高悬浮物有机废水,酒精工业污染以水污染最为严重,生产过程中废水重要来自蒸馏发酵成熟醪后排出酒精糟,生产设备洗涤水、冲洗水,以及蒸煮、糖化、发酵、蒸馏工艺冷却水等。锅炉房 水 废气(CO、CnHm、NOx、SO2、烟尘) 煤 废渣(粉煤灰、炉渣)原料 保持60 oC 保持30 oC冷却冷却酒精蒸馏发酵糖化蒸煮拌料 粉尘 60 oC 30 oC 冷却水酒精槽CO2冲洗水冲洗水冷却水冲洗水粉碎冲洗水图2-1 发酵酒精生产污染物来源与排放2.1.2 酒精废水特点酒精废水重要特点是:悬浮物含量高,平均悬浮物含量高达40000mg/L;温度高,平均水温达70,蒸馏釜底排出
9、废水温度高达100;浓度高,废水COD高达2-3万,涉及悬浮固体、溶解性COD和胶体,有机物占93%-94%,无机物占6%-7%,有机物成分是碳水化合物,另一方面是含氮化合物,生物菌和未分解出去产品:如丁醇、乙醇等,此外尚有500mg/L有机酸;废水具有约500mg/L左右有机酸,废水呈酸性,运营初期可考虑加碱或污泥回流以平衡废水酸碱度,运营稳定后系统具备足够缓冲能力,则不需要加碱或回流;无机物重要是来自原料中灰尘和杂质;废水可生化性好。2.2 酒精废水解决办法酒精工业废水惯用解决办法大多为:化学法、物化法、生化法、其她组合工艺等。化学法重要有混凝法、中和法、氧化还原法;物化法重要有萃取法、汽
10、提法、吸附法、膜分离法(电渗析和扩散渗析)、粒子互换;生化法重要有上流式厌氧污泥床(UASB)法、周期循环活性污泥反映器(CASS)法、序批式活性污泥(SBR)法,普通活性污泥法、生物接触氧化法;其她组合工艺重要有厌氧-气浮-UASB-SBR工艺、UASB-生物接触氧化工艺、酒精槽固液分离-内循环厌氧生物反映器+循环式活性污泥法(DDG-IC-CASS)工艺、UASB-SBR工艺、EGSB-SBR工艺。2.2.1 上流式厌氧污泥床(UASB)法UASB反映器中厌氧反映过程与其她厌氧生物解决工艺同样,涉及水解,酸化,产乙酸和产甲烷等。通过不同微生物参加底物转化过程而将底物转化为最后产物沼气、水等
11、无机物。UASB由污泥反映区、气液固三相分离器(涉及沉淀区)和气室三某些构成。在底部反映区内存留大量厌氧污泥,具备良好沉淀性能和凝聚性能污泥在下部形成污泥层。要解决污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触,污泥中微生物分解污水中有机物,把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出,微小气泡在上升过程中,不断合并,逐渐形成较大气泡,在污泥床上部由于沼气搅动形成一种污泥浓度较稀薄污泥和水一起上升进入三相分离器,沼气遇到分离器下部图2-2 UASB构造图反射板时,折向反射板四周,然后穿过水层进入气室,集中在气室沼气,用导管导出,固液混合液通过反射进入三相分离器沉淀区,污水中污泥发生絮凝,颗粒
12、逐渐增大,并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上污泥沿着斜壁滑回厌氧反映区内,使反映区内积累大量污泥,与污泥分离后解决出水从沉淀区溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。2.2.2 周期循环活性污泥反映器(CASS)法周期循环活性污泥工艺(CASS)工艺,是在序批式活性污泥法(SBR)基本上,反映池沿池长方向设计为两某些,前部为生物选取区也称预反映区,后部为主反映区,其主反映区后部安装了可升降自动撇水装置。整个工艺曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运营,省去了常规活性污泥法二沉池循环活性污泥工艺和污泥回流系统;同步可持续进水,间断排水。在预反映区内,微生物能通过酶迅速转移机理迅速吸附污水中大某些可溶
13、性有机物,经历一种高负荷基质快速积累过程,这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好缓冲作用,同步对丝状菌生长起到抑制作用,可有效防止污泥膨胀;随后在主反映区经历一种较低负荷基质降解过程。CASS 图2-3 CASS原理图工艺集反映、沉淀、排水、功能于一体,污染物降解在时间上是一种推流过程,而微生物则处在好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中,从而达到对污染物去除作用,同步还具备较好脱氮、除磷功能。2.2.3 序批式活性污泥(SBR)法序批式活性污泥法,是一种按间歇曝气方式来运营活性污泥污水解决技术,又称序批式活性污泥法。与老式污水解决工艺不同,SBR技术采用时间分割操作方式代替空间分割操作方式,
14、非稳定生化反映代替稳态生化反映,静置抱负沉淀代替老式动态沉淀。它重要特性是在运营上有序和间歇操作,SBR技术核心是SBR反映池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。 图2-4 SBR构造图2.2.4 生物接触氧化法生物接触氧化法是从生物膜法派生出来一种废水生物解决法,即在生物接触氧化池内装填一定数量填料,运用栖附在填料上生物膜和充分供应氧气,通过生物氧化作用,将废水中有机物氧化分解,达到净化目。其基本原理与普通生物膜法相似,就是以生物膜吸附废水中有机物,在有氧条件下,有机物由微生物氧化分解,废水得到净化。生物接触氧化池内生物膜由菌胶团、丝状菌、真菌、原生动物和后生动物
15、构成。在活性污泥法中,丝状菌经常是影响正常生物净化作用因素;而在生物接触氧化池中,丝状菌在填料空隙间呈立体构造,大大增长了生物相与废水接触表面,同步由于丝状菌对多数有机物具备较强氧化能力,对水质负荷变化有较大适应性,因此是提高净化能力有力因素。2.3 选取拟定工艺流程设计工艺进水水质重要特点为浓度高、温度高、有机物含量高、悬浮物含量高等。因而,为达到排放规定,本设计重要采用厌氧和好氧解决工艺。厌氧采用两相UASB反映器,两级UASB反映器解决酒精废水能力高于单项UASB,好氧采用SBR反映器,详细解决工艺流程如下图:酸碱罐冷却塔农业灌溉沼气回收运用提高泵 水解酸化池 SBR二级UASB一级UA
16、SB烘干污泥外排带式压滤机污泥浓缩池生产饲料酒精废水固液分离调节池格栅图2-5 两级UASB-SBR解决工艺 在选取拟定工艺流程过程中,生产出酒精废水先进行初步固液分离,分离出固体物质可以回收运用,制作成生产饲料等,减轻背面水质解决承担,然后通过粗细格栅去除悬浮物杂,污泥排入污泥浓缩池,过滤水进入调节池,进行PH、酸碱度调节,进入水解酸化池保证进入UASBSS含量尽量低,有助于颗粒污泥形成,通过UASB-SBR解决,降解难降解有机物、提高废水可生化性,得到污泥进行浓缩解决,最后得到废水进入接触氧化池调节使BOD、COD达标排放。在不影响解决效果状况下,两相厌氧消化解决酒精槽废水时被证明在基质负
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