UASBAO毕业设计说明书.doc
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1、目录中文摘要2ABSTRACT31 设计任务书及设计指导41.1 设计任务书41.2 设计指导书41.2 设计资料52 污水处理方案的选择62.1污水处理的特点62.2处理方案比较62.3污泥处理方案的选取与论证162.4污水处理厂工艺流程173 水处理构筑物的设计计算与说明183.1 格栅183.2 集水井1193.3调节池203.4 UASB反应器223.5中格栅的设计计算273.6中沉池的设计计算283.7调节池设计计算313.8集水井设计计算313.9 A/O池设计计算323.10二次沉淀池384 污泥处理构筑物设计434.1污泥的来源434.2 集水井434.3污泥浓缩池444.4污
2、泥脱水车间设计485 平面布置和高程布置495.1 平面布置495.2 高程布置49致谢50参考文献51附件52摘 要我国是啤酒生产大国,啤酒废水已成为较高有机物污染大户,因此,对啤酒废水进行处理达标后排放已显得十分重要。80年代以来,我国啤酒工业得到迅速发展,到目前我国啤酒生产厂已有800多家,据1996年统计我国啤酒产量达1650万吨,既成为世界上啤酒生产大国,又成为较高浓度有机物污染大户,啤酒废水的排放和对环境的污染已成为突出问题,引起了各有关部门的重视。“七五”以来,我国对啤酒废水的处理工艺和技术进行了大量的研究和探索,特别是轻工业系统的设计和科研单位,对啤酒废水的处理进行了各方面的试
3、验,研究和实践,取得了行之有效的成功经验,逐渐形成了以生化为主,生化与物化相结合的处理工艺。生化法中常用的有活性污泥法,生物膜法,厌氧与好氧相结合法,水解酸化与SBR相结合等各种处理工艺。这些处理方法与工艺各有其特点和不足,但各自都有较为成功的经验。目前还有不少新的处理工艺和方法优化组合正在试验和研究,有的已经取得了理想的成效,不久将应用于实践中。关键词:啤酒废水 生化处理 物化处理 水解酸化 接触氧化 厌氧内循环AbstractOur country has a large beer industry,the brewary wastewater has become a higher or
4、ganic contaminant.so, it is important to treat the brewary wastewater and make it reach the standard.since 80th , the beer industry has developed sharply,there are more than 800 beer factories until now.the statistics of 1996 has shown that the output of the beer in our country has reached 16.5 mill
5、ion T. We become the biggest beer production country while we become the largest higher concentration organic contaminant country. The outlet of the brewary wastewater and the influence of the environment has been the biggest problem,which arose some concerned departments attention. From the “seven
6、five”,our country has done much research on the outlet of brewary wastewater and the influence of the environment,especially the design and research department of the light industry. They did much test,research and practice on the brewary wastewater in all aspects, and they got much successful exper
7、ience. They has formed a biochemstry way, and biochemstry and physical chemistry packed method. The active sludge, the biology film, the anerobic packed with aerobic, the hydrolyze and the acidfication, and SBR are the basic method. They all have their own speciaty and deficency, but they all have t
8、he successful practice experience. At the moment, there are still many new method in the research, some has achieved the expected effort and will be carried on in the near future.Keyword: internal circulation brewary wastewater biochemstry treatment contact oxidation 1 总 论1.1 设计任务书1.1.1 设计内容本废水是工业废水
9、;应根据该废水的水质和排放量,按照我国先行工业废水排放标准的规定,进行废水工程的工程设计,具体内容如下:(1) 选择先进可靠的技术,确定合理的处理工艺方案;(2) 进行该废水处理系统构筑物及处理设备的设计计算;(3) 对该废水生物处理系统(活性污泥法)进行设计计算;(4) 对该废水的处理方案进行技术经济分析;(5) 作出工艺图和主要构筑物的工艺施工图。1.1.2 设计要求 为圆满的完成该设计任务,要求同学们在设计的过程中尽力做到一下几点:1)作好设计的准备工作。(1) 了解需处理的污水的水质水量,确定需处理的污水的污染源组成;(2) 污染源排污种类、污染危害强度、排污规律,确定主要污染源;(3
10、) 掌握其污水排放量和污水水质的性质和组成;(4) 对当前国内外城镇污水处理方法进行深入的调查研究;(5) 收集有关城镇废水处理工程设计所需的技术资料(水质分析资料)。2)精心进行设计(1) 对全部处理过程的工艺进行设计计算,做到内容全面、步骤清楚,数据完整;(2) 对处理构筑物及设备进行设计,做到结构合理、绘图标准、尺寸齐全。可以选用定型产品,应在设计的基础上,提出所选设备的规格型号;(3) 进行处理系统的整体平面布置,做到平面布置合理,便于施工和操作。1.1.3 设计成果:同学们在完成毕业设计后应提出以下成果:(1) 中文摘要一份(2) 英文摘要一份(3) 设计说明书一份(4) 设计计算书
11、一份(5) 设计图纸六张以上1.2 设计指导书1.2.1查阅相关资料 确定所选课题废水水量(买老师已经给出)和进出水质,出水要达到国家标准相应的要求,水质主要包括COD、BOD5、SS、pH和氨氮(脱氮工艺)。确定的水质在后期的设计计算中可以根据计算要求做相应的改动,主要是考虑到计算的简便,但要前后一致并且在查阅资料允许的范围内。1.2.2工艺比选根据确定的水质水量及相关的资料来进行工艺比选,主要是进行主要构筑物的比选,最终确定废水处理工艺流程。如:到底选用何种工艺,是卡罗塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、A/O还是A2/O工艺,在有机废水的设计中包括厌氧部分和好氧部分的比选,厌氧是选UASB、UBF
12、还是其他新型的厌氧反应器,好氧是选用A/O、A2/O、SBR、CASS还是MBR。1.2.3确定工艺流程根据选用的各部分工艺确定工艺流程。1.2.4 资料收集为了下一步计算说明的需要,要从图书馆或书店借买相应的书籍,以便计算说明所需。如:设计手册(设计参数手册,设备手册等),与你所选厌氧工艺有关的书,还有你所选其他工艺计算有关的书和资料等。1.3 设计资料进水水质是根据某城镇排水水质确定,处理处理后要求出水水质达到污水综合排放标准(GB89781996)中的一级标准,具体指标见表1-1。 表1-1 处理系统的进水水质和出水水质水量pH值CODBOD5SS高浓度废水20005.0-8.05000
13、25001200低浓度废水80006.0-8.0500250600 2 污水处理方案的选择2.1 污水处理的特点2.1.1 污水的组成污水主要由生活废水、工业废水及受污染的降水等组成。生活污水是人们日常生活中使用过并为生活废料所污染的水。例如居民区、宾馆、饭店等服务行业,以及一些娱乐场所产生的污水。工业废水是工矿企业生活活动中用过的水,是生产污水和生产废水的总称。生产污水是指在生产过程中所形成,并被生产原料、半成品或成品等废料污染的水,也包括热污染水(指生产过程中产生的、水温超过60水);净化处理后才能排放或再用。生产废水是指在生产过程中所形成,但未直接参与生产工艺,未被污染或只是温度稍有上升
14、的水。这种废水一般不需处理或只需进行简单处理如冷却,即可再用或排放。受污染的降水是指初期雨水和雪融水。由于初期雨水冲刷了地面上的各种污物,污染程度很高,需要进行处理。生活污水与生产污水(或经工矿企业局部处理后的生产污水)的混合污水,称为城市污水。2.1.2 啤酒废水的特征 啤酒废水的注意成分和来源是:制麦,糖化,发酵,蛋白化合物,包装车间等有机物和少量无机盐类。其水质及变幅范围一般是:PH=5.57.0(显酸性),水温为2025度,CODcr=12002300mg/L,BOD5=7001400mg/L,SS=300600mg/L,TN=3070mg/L。水量为每年生产1T啤酒废水排放量为102
15、0立方米,平均约15立方米。目前全国啤酒废水年排放量在2.5亿立方米以上。2.2 处理方案的选取与论证2.2.1 工艺方案分析本项目污水处理的特点为:污水以有机污染物为主,BOD5/COD0.50.3,可生化性较好;重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标 。针对以上特点及出水要求,结合现有工业废水处理技术的特点,以采用生化处理最为经济。根据对国内已运行的工业废水处理现状的调查,要达到确定的治理目标,可以采用厌氧生物处理工艺,包括有上流式厌氧污泥床UASB、UBF、IC、厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)等。好氧生物处理工艺,包括传统活性污泥法,脱氮除磷活性污泥法,氧化沟法,SBR工艺,
16、CASS工艺等。2.2.2 厌氧生物处理工艺厌氧生物处理是利用厌氧性微生物的代谢特性,在无须提供能量的条件下,将有机物还原,同时产生有能源价值的甲烷气体。厌氧生物处理法不仅适用于高浓度有机废水,进水BOD浓度可达15000mg/L,也可适用于低浓度有机废水,包括城市废水;厌氧生物处理法能耗低;有机容积负荷高,一般为510 kgCOD(m3/d),高的可达50 kgCOD(m3/d);剩余污泥量少;产生的沼气可利用;营养需要量少;被降解的有机物种类多;能承受较大的负荷变化和水质变化。显而易见,开发厌氧生物处理新工艺用来治理有机污水的污染,无疑是一种具有良好经济效益的方法。近年来,污水厌氧处理工艺
17、发展十分迅速,各种新工艺、新方法不断出现,包括有上流式厌氧污泥床UASB、UBF、IC、厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)等。 1上流式厌氧污泥床UASB 工作原理:UASB由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的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,污泥中的微生物分解污水中的有机物,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,逐渐形成较大的气泡,在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器,沼气碰到分离
18、器下部的反射板时,折向反射板的四周,然后穿过水层进入气室,集中在气室沼气,用导管导出,固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区,污水中的污泥发生絮凝,颗粒逐渐增大,并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内,使反应区内积累大量的污泥,与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。 基本出要求有: 为污泥絮凝提供有利的物理、化学和力学条件,使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能; 良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相,保持特定的微生态环境,能抵抗较强的扰动力,较大的絮体具有良好的沉淀性能,从而提高设备内的污泥浓度; 通过在污泥床设备内设置一个沉淀区,使污泥细颗
19、粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀,然后回流入污泥床内。 UASB的主要优点是: UASB内污泥浓度高,平均污泥浓度为2040gVSS/L; 有机负荷高,水力停留时间短,采用中温发酵时,容积负荷一般为10kgCOD(m3/d)左右; 无混合搅拌设备,靠发酵过程中产生的沼气的上升运动,使污泥床上部的污泥处于悬浮状态,对下部的污泥层也有一定程度的搅动; 污泥床不填载体,节省造价及避免因填料发生堵赛问题; UASB内设三相分离器,通常不设沉淀池,被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内,通常可以不设污泥回流设备。UASB的主要缺点是: 进水中悬浮物需要适当控制,不宜过高,一般控制在100mg/
20、L以下; 污泥床内有短流现象,影响处理能力; 对水质和负荷突然变化较敏感,耐冲击力稍差。2 IC(Internal Circulation) 概述:IC反应器是第三代高效厌氧反应器。与其他厌氧反应器相比,具有更高的处理效能,大大缩小了反应器的容积,降低了工程投资,节省了占地面积等特点。图2-1 IC反应器示意图 工作原理:IC反应器构造的特点是具有很大的高径比,一般可达,反应器的高度达到20m左右。整个反应器由第一厌氧反应室和第二氧反应室叠加而成。每个厌氧反应室的顶部各设一个气、固、液三相分离器。第一级三相分离器主要分离沼气和水,第二级三相分离器主要分离污泥和水,进水和回流污泥在第一厌氧反应室
21、进行混合。第一反应室有很大的去除有机能力,进入第二厌氧反应室的废水可继续进行处理。去除废水中的剩余有机物,提高出水水质。 工作过程进水经过布水器输入反应器,与下降管循环来的污泥和出水均匀混和后,进入第一个反应分离区内,流化床反应室。在那里,大部分COD被降解为沼气,在这个分离区产生的沼气由低位三相分离器收集和分离,并产生气体提升。气体被提升的同时,带动水和污泥作向上运动,经过一级“上升”管达到位于反应器顶部的气体/液体分离器,在这里沼气从水和污泥中分离,离开整个反应器。水和污泥混和经过同心的“下降”管直接滑落到反应器底部形成内部循环流。从第一级分离区的出水在第二阶段低负荷后处理区内被深度处理,
22、在那里剩余的可生物降解的COD被去除,在上层分离区产生的沼气被顶部的三相分离器收集,并沿二级“上升管”,输送到顶部旋流式气体/液体分离器,实现沼气分离和收集。同时,厌氧出水经过出水堰离开反应器自流进入后续处理中。 应用特点: 极高COD负荷(1525); 结构紧凑,节省占地面积 ; 借沼气内能提升实现内循环,不必外加动力; 抗冲击负荷能力强; 具有缓冲pH的能力; 出水稳定性好 ; 高可靠性; 基建投资低 。3 UBF 概述:厌氧处理的主要设备是复合式厌氧流化床反应器(UBF)。 工作原理:复合式厌氧流化床工艺是借鉴流态化技术处理生物的一种反应器械,它以砂和设备内的软性填料为流化载体。污水作为
23、流水介质,厌氧微生物以生物膜形式结在砂和软性填料表面,在循环泵或污水处理过程中产甲烷气时自行混合,使污水成流动状态。污水以升流式通过床体时,与床中附着有厌氧生物膜的载体不断接触反应,达到厌氧反应分解、吸附污水中有机物的目的。UBF复合型厌氧流化床的优点是效能高、占地少,适用于较高浓度的有机污水处理工程。UBF复合型厌氧反应器,是中部为生物挂膜污泥床区、下部布水流化区,厌氧处理中率先采用以砂和设备内部为软性填料为载体。设备结构为上部分固液气分离区、下部分循环流化反应区,利用循环泵,使污水和有生物膜的二种载体在中部、下部分流化反应区中进行循环,达到流化的目的。在厌氧处理中厌氧微生物分解有机物过程中
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