日产800吨洗涤废水处理工艺的设计(共17页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上目 录专心-专注-专业第一章 总论1.1、 概况1.1.1废水概况本设计主要处理洗涤废水。洗涤废水,主要由肥皂、油脂、合成洗涤剂、清洁剂以及少量细菌、大肠菌群、病毒等有害物质组成,已成为重要的水质污染源。洗涤废水有机物浓度变化较大，浊度较高，BOD/ COD比为0.45左右，可生化性较好。洗涤剂的有效成份是表面活性剂和增净剂，此外，还有漂白剂等多种辅 助成分。表面活性剂按其分子构型和基团的类型，可分为阳离子型、阴离子型和非离子型三类。后两种在工业和生活中大量使用。清洁剂是日常生活经常使用的洗涤用品，对于餐具去污清洁剂，其基本功能为清洁保健。目前市场上销售的餐具清洁剂主

2、要成分为石油基化合物，该成分在自然环境下极难降解，在目前使用量巨大的情况下，洗涤餐具所产生的大量生活废水将会对生态环境造成很大的污染；而且，使用时餐具上不可避免地会有少量化学成分的残留，天长日久在人体内积存，将会对人体健康造成不利影响1.1.2工程概况1.现有某洗涤厂有液体产品、护肤品、厨房清洁剂、织物清洁剂等生产线，日供水量1275m3，日排水量为562m3，包括生产废水、循环水系统排水和日常生活污水。生产废水主要为生产设备冲洗废水和车间地面冲洗废水，主要污染因子为COD、BOD5、LAS、SS。其中生产废水的产生量为121t/d，生活污水的产生量为110 t/d。 表1 厂区生产情况工程类

3、别主要工程内容主体工程1、1条洗发水及条牙膏生产线。 2、1条洗衣粉生产线及1条香皂生产线，洗衣粉年生产能力20万吨，香皂年生产能力3万吨。3、1条茶叶及茶包生产线。年生产能力茶包类产品4000吨/年，茶粉类产品8000吨/年。4、3条织物柔顺剂生产线、2条护肤品生产线、1条厨房清洁剂生产线2、生产工艺流程：护肤品生产工艺流程护肤品的生产工艺主要分为4个工序：原料添加，预混合，搅拌及均质，料体储存。主要工艺描述如下：现有工程的原料均通过外购获得，水、油相原料通过计量后分别投入水、油相预配锅，经过预混合后，根据工艺加热到相应温度后，送至主配锅进行均质，混合完毕后送至储罐，最后通过灌装工序包装成品

4、。具体工艺流程见图1。主液混合小料预混合原料计量原料准备成品质量检验灌装包装储罐图1护肤品生产工艺流程图织物清洁剂与厨房清洁剂生产工艺流程清洁剂的生产工艺流程主要分为四个工序：原料计量，预混合，搅拌及均质，成品储存。生产过程中主要原料由电称控制计量后，从储存罐中进入反应锅，少量原料与添加剂加入预反应锅，溶解分散后进入主反应锅，原料在主反应锅内混合均匀后，制成的成品送至储存罐进行成品包装。生产工艺流程图如图2：主混合预混合原料计量原料准备成品质量检验灌装包装质量控制图2清洁剂生产工艺流程图现有污水站一座，日处理能力为150吨，生产废水经过厂区内污水处理站处理达标后经市政污水管网进入污水处理厂处理

5、。生活污水通过市政管网排入污水处理厂,循环冷却水进入城市雨水管网。根据厂区污水处理站出水水质监测数据，COD：317mg/L；BOD：86.3mg/L；LAS：11.2mg/L；SS：9.2mg/L，说明厂区内污水处理站出水水质满足GB8978-1996污水综合排放标准中三级排放标准的要求，满足进入污水处理厂的接管标准。现有工程主要排污环节见下表2。表2废水污染物排放情况内容类型排放源（编号）污染物名称处理前产生浓度及产生量(单位)排放浓度及排放量(单位)废水污染物生产废水COD6558.1mg/L；141.6t/a330 mg/L；7.12 t/a(进入污水处理厂浓度)50mg/L；1.07

6、5t/a(污水处理厂排放浓度)BOD580.6 mg/L；12.53 t/a21.8 mg/L；0.47 t/a(进入污水处理厂浓度)10 mg/L；0.225 t/a(污水处理厂排放浓度) 1.2、 工艺设计参数 1.2.1 设计规模 污水厂的处理水量按最高日最高时流量，污水厂的日处理量为800m3/d 。污水厂的日处理量为：该厂按远期2009年一期800吨/天建设完成，污水厂主要处理构筑物拟分为二组，每组处理规模为400吨/天。这样既可满足近期处理水量要求，有留有空地以二期扩建之用。1.2.2进出水水质表3 进出水水质单位：mg/LCODcrBOD5SSNH3N进 水37025025050

7、出 水50101010该水经处理以后，水质应符合国家污水综合排放标准（GB89781996）中的一级标准，由于进水不但含有BOD5，还含有大量的N，P所以不仅要求去BOD5除还应去除不中的N，P达到排放标准。1.3 设计范围 1）污水处理站内的废水处理工艺设计； 2） MBR结构设计及相关设计； 3） 建筑物设计、构造物设计、设备设计及选型等；1.4.设计原则1）遵守国家对环境保护、医院污水治理的制定的法规、标准及规范，服从医院的总体规划，执行各种相关的标准和规定。2）因地制宜地选用污水处理工艺，做到技术先进、实用、安全可靠、处理效果稳定，经处理后水质达标，并减少占地面积。3）在达标排放的基础

8、上，在供水日趋紧张，用水费用不断上涨的情况下，考虑中水回用。4）尽可能地减少污水处理厂对周围环境的不良影响，防止二次污染。5）适当地考虑自动化操作，以简化操作管理和减轻工人的劳动强度，并易于维护保养。6）节约能源，最大限度降低运行费用，工程投资少，占地面积小，见效快。7）尽量采用新材料、新产品以延长设备的使用寿命1.5 设计标准和规范1）、污水综合排放标准（GB8978-1996）；2）、室外排水设计规范（GBJ14-87）；3）、建筑给水排水设计规范（GBJ15-88）；4）、给排水工程结构设计规范（GBJ69-84）5）、生活杂用水水质标准（GJ25.1-89）6）、建筑中水设计规范（CE

9、SS30：91）第二章 废水处理工艺2.1 废水污染源分析洗涤废水,主要由肥皂、油脂、合成洗涤剂、清洁剂以及少量细菌、大肠菌群、病毒等有害物质组成,已成为重要的水质污染源。洗涤废水排入水体后，消耗溶解氧，并对水生生物有轻微毒性，能造成鱼类畸型，其中所含磷酸盐溶剂会造成水体富营养化。2.2 处理工艺比较随着人们对污水的处理回收再利用呼声的日益高涨，人们对洗涤废水处理的新技术也日益关注。目前，工业废水的处理技术主要有以下几种。（1）SBR法（2）A/A/O法 （3）离子交换树脂法（4）膜分离技术1. SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完

10、成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用汲水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂 ,并且此种工艺同时脱氮除磷时操作复杂，

11、维护要求高，运行队自动控制依赖性强，且池体容积较大，成本较高。2. A/A/O法(AnaerobicAnoxicOxic)优点：该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺 ，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺 。在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100。污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费低。 缺点：除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此 。脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。对沉淀池要保持一定的

12、浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解 浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺反应器的干扰。3.离子交换树脂法离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团。一般情况下，常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子。当水中的钙镁离子含量高时，离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。硬水就变为软水，这是软化水设备的工作过程。 当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，这个过程叫做“再

13、生”。 由于实际工作的需要， 软化水设备的标准工作流程主要包括：工作(有时叫做产水，下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接近，只是由于实际工艺的不同或控制的需要，可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的(其中，全自动软化水设备会增加盐水重注过程)。离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上。目前，许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质，这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。4.膜分离技术MBR一体化设备利用膜生物反应器（MBR）进

14、行污水处理及回用的一体化设备，其具有膜生物反应器的所有优点：出水水质好，运行成本低、系统抗冲击性强、污泥量少，自动化程度高等，另外，作为一体化设备，其具有占地面积小，便于集成。它既可以作为小型的污水回用设备，又可以作为较大型污水处理厂（站）的核心处理单元，是目前污水处理领域研究的热点之一，具有广阔的应用前景膜生物反应器（MBR）工艺是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。因此，膜生物反

15、应器（MBR）工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。与传统的生物处理方法相比，是目前最有前途的废水处理新技术之一。2.2.1 废水处理工艺流程图图3废水工艺流程图2.2.2 工艺流程说明1、小区生活污水（含厨房用水等）经过收集管路进入污水处理站,经隔栅过滤，去除大颗粒的泥沙、杂质和生活垃圾后进入沉砂调节池。进入调节池之前，先经过毛发收集器，去除大量的纤维状悬浮物。调节池内的清水进入一体式生化池，其中缺氧生化区用于降解大分子有机物和反硝化作用，消除NH3-N。膜-生物反应器池部分为好氧生化池。经过生化处理和膜过滤的水，进入加药消毒池，加氯消毒，而后进入集水池，再用水泵输送到用水点。为了去

16、除水中的NH3-N，好氧生化区的污泥大比例回流到缺氧生化区。2、MBR（一体式膜-生物反应器）池： MBR池溶解氧大于2.0mg/L，污泥浓度8000mg/L12000mg/L，污泥负荷较低，容积负荷高，MBR工艺固有的功能保障出水稳定达标排放；3、污泥处理： 本设计方案采用的膜-生物反应器技术，污泥负荷较小，再加上供氧充分和本方案有机浓度较低，所以产生的剩余污泥量很少，可将膜池污泥回流入兼氧池进行缺氧消化，从而实现对膜生物反应器污泥浓度的调节和剩余污泥的处理。但考虑到长期运行有部分剩余污泥，设置了污泥处理系统。从MBR排出的污泥进入污泥浓缩池，经过自然晾干浓缩后，用螺杆泵打入压滤机，压干后外

17、运。 4、污水处理构筑物设计（1） 格栅： 经过格栅处理，主要去除饭粒、纸屑、残渣和可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物等颗粒性物质，它的原理就是金属网过滤，沉积的垃圾必须由人工定期清理。格栅是由一组(或多组)相平行的金属栅条与框架组成。；倾斜安装在进水的渠道，或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。格栅所能截留污染物的数量，随所选用的栅条间距和水的性质而有很大的区别。一般以不堵塞水泵和水处理厂站的处理设备为原则。格栅的清渣方法，有人工清除和机械清除两种。每天的栅渣量大于0.2m时，一般应采用机械清除方法。（2） 调节池：为了使管渠和构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度

18、变化的影响，需在废水处理设施之前设置调节池。由于小区的污水不是定期排放的,水质、水量有波动。因此，调节池的主要作用是对污水的水质和水量进行调节均化，使后续的工艺免受其冲击负荷。此外，污水中的部分固体性杂质，如泥沙等，也可以在调节池中沉积。（3） 生化处理池：在废水处理过程中，污水里的主要污染物COD和BOD、NH3-N等指标主要是通过微生物消耗掉的，也就是说，通过特种微生物的繁殖需要的养份消耗掉污水的COD和BOD指标，这就是污水生化处理的基本原理。 生化处理可以分为不需要（或少量）氧气的缺氧生化处理和需要大量充氧的好氧生化处理。缺氧生化区主要用于降解大分子有机物和反硝化作用，消除NH3-N。

19、好氧生化部分主要是通过好氧细菌在大量充氧的情况下，起生化作用，降低水中的COD和BOD指标。 本方案设计在好氧生化处理部分采用了国际上最先进的污水处理技术：膜-生物反应器（MBR）技术。它是一种好氧生化反应技术，技术介绍附后。 （4）提升泵 1、提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过 ，从而达到污水的净化。 2、 提升泵房说明 泵房进水角度不大于45度，相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并大于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为通道宽度不得小于1.2m。 .泵站为半地下式，直径4

20、m高5m地下埋深7m (5) 消毒池 1、城市污水经过一级或二级处理后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并可能存在病源菌。因此，污水排入水体前应进行消毒。消毒剂的选择见下表3：消 毒 剂优 点缺 点适 用 条 件液 氯效果可靠、投配简单、投量准确，价格便宜氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害，当污水含工业污水比例大时，氯化可能生成致癌化合物 。适用于，中规模的污水处理厂漂 白 粉投加设备简单，价格便宜。同液氯缺点外，沿尚有投量不准确，溶解调制不便，劳动强度大适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂臭 氧消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机

21、物，色，味，等，污水中PH，温度对消毒效果影响小，不产生难处理的或生物积累性残余物投资大成本高，设备管理复杂适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂次氯酸钠用海水或一定浓度的盐水，由处理厂就地自制电解产生，消毒需要特制氯片及专用的消毒器，消毒水量小适用于医院、生物制品所等小型污水处理站表4消毒剂分类经过以上的比较，并根据现在污水处理厂现在常用的消毒方法，决定使用液氯毒。2、设计参数：设计流量：Q=800m3/d=9.25 L/s（设一座）水力停留时间：T=0.5h，设计投氯量为：4.0mg/L平均水深：h=1.5m，隔板间隔：b=3.5m第三章 膜-生物反应器简介 本工艺设计采用

22、国内外最先进的中水处理回用技术：膜-生物反应器技术,是国家经贸部公布的“2001年度优先推广的节水新技术”。 MBR工艺是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住，省掉二沉池。因此，活性污泥浓度可以大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应和降解。因此，膜-生物反应器工艺通过膜的分离技术大大强化了生物反应器的功能。 膜-生物反应器技术与传统技术相比的优越性： 1 对污染物的去除率高，抵抗污泥膨胀能力强，出水水质稳定可靠，出水中没有悬浮物； 2 膜生物反应器实现了反应器

23、污泥龄STR和水力停留时间HRT的彻底分离，设计、操作大大简化； 3 膜的机械截流作用避免了微生物的流失，生物反应器内可保持高的污泥浓度，从而能提高体积负荷，降低污泥负荷，且MBR工艺略去了二沉池，大大减少占地面积； 4 由于SRT很长，生物反应器又起到了“污泥硝化池”的作用，从而显著减少污泥产量，剩余污泥产量低，污泥处理费用低； 5 由于膜的截流作用使SRT延长，营造了有利于增殖缓慢的微生物。如硝化细菌生长的环境，可以提高系统的硝化能力，同时有利于提高难降解大分子有机物的处理效率和促使其彻底的分解； 6 MBR曝气池的活性污泥不因产水而损失，在运行过程中，活性污泥会因进入有机物浓度的变化而变

24、化，并达到一种动态平衡，这使系统出水稳定并有耐冲击负荷的特点； 7 较大的水力循环导致了污水的均匀混合，因而使活性污泥有很好的分散性，大大提高活性污泥的比表面积。MBR系统中活性污泥的分散是提高水处理的效果的又一个原因。这是普通生化法水处理技术形成较大菌胶团所难以相比的；8 膜-生物反应器易于一体化，易于实现自动控制，操作管理方便第四章 主要构筑物及设备参数4.1 主要构筑物及设备4.1.1 构筑物1. 沉砂调节池尺寸：13.5×8.0×3.0 m ,地下式,钢筋混凝土结构,有效容积300m3, HRT：9.0 hr2. 组合生化池尺寸: 14.0×8.0

25、5;4.0 m,钢筋混凝土结构,有效容积400m3,HRT=4.0hr,其中,缺氧池HRT=1.0 hr,MBR池部分HRT=3.0hr。3. 清水池 尺寸：7.0×4.0×4.0m, 钢筋混凝土结构,有效容积100m3, HRT=2hr。 4.污泥干化池尺寸：7.0×4.0×4.0m, 钢筋混凝土结构,有效容积100m34.1.2 主要设备1水力格栅 2套 规格：4 0mm和20mm 2鼓风机 3台（二用一备） 型号：SSR200 风量：28.89 m3/min装机功率：30.0 kW 气压：39.2kPa3. 自吸泵 10台 型号：JET1NOX11

26、0T 功率：1.5 kW吸程：6 m 流量：5.5 m3/h 4. 提升泵 2台 (一用一备) 型号：100QWS120-6-4 功率：4.0 kW扬程：3 m 流量：33 m3/h5. 曝气头 215微孔曝气器 540 套 6. 污泥回流泵 2台（一用一备） 型号: 100QWS120-6-4, 功率:4.0Kw 流量:34 m3/h, 扬程:2 m。7. 膜-生物反应器膜组件及膜架 Modules KERASEP型，膜组件数：129，共用MBR-8型专用膜片555片第五章 工程报价5.1 构筑物部分表5 构筑物部分序号名 称规格(m)单 位数 量总价（万元）备 注1沉砂调节池14.0

27、15;8.0×4.0座117.922MBR组合生化池14.0×8.0×4.0 座117.923 集水池7.0×4.0×4.0 座14.484污泥干化池7.0×4.0×4.0 座15.225综合操作房10.0×4.0 ×4.0座13.20含分析室土建合计 49.00 万元以上构筑物采用混凝土结构。5.2 设备部分表6 设备部分序 号名 称规格型号单 位数 量备 注产地1格栅40/20mm套2江苏2罗茨鼓风机SSR200台2一开一备浙江3自吸泵JET1NOX110T台12新加坡达辉机械4提升泵100QWS12

28、0-6-4台2一开一备浙江5微孔曝气器215套540包括支架杭州6MBR膜装置 Modules KERASEP套10包括膜架和附件杭州 7污泥回流泵100QWS120-6-4 台2一开一备浙江8管道阀门套1杭州9螺杆泵和压滤机套1杭州10电气及控制套1自制11加药装置套112转子流量计LZB-80型套4 设备总价： 163万元 5.3 直接费用： 经计算，该工程直接费用为212.0 万元 5.4 其他费用表7 其他费用序号名 称费用（万元）1设计费8.02安装费调试12.0合 计20.05.5 工程总价经计算，该工程造价为232.0万元 以上报价为2007年标准。 从2009年开始MBR整套系

29、统按照 750元/吨/天来计算。（100吨/天以上,不含土建） 参考文献1赵世杰. 膜生物反应器的工艺特点与应用J . 市政技术, 2003, 21 (1) : 53 - 55.2许振良.膜法水处理技术.北京:化学工业出版社,20013樊耀波. 水与废水处理中的膜生物反应器技术. 环境科学,1995 ,16 (5) :79281. 、4曹斌,袁宏林等. 膜生物反应器设计工艺参数的探讨. 环境工程,2004 ,10(5) :24226.5何义亮. 厌氧MBR处理高浓度食品废水的应用. 环境科学,1999,20(6):53-556苑宝玲,王洪杰.水处理新技术原理与应用M.北京:化学工业出版社,20

30、06:148-150 7宗政,顾平,刘静文.好氧序批MBR氨氮废水.中国给水排水,2005,21(3):53568秀云,王连军,田爱军.MBR在污水处理中的应用J.污染防治技术,2003,16(4):39-41. 9市政设计院.给水排水设计手册 M .北京:中国建筑工业出版社 ,1985 : 75-80 .10郑祥,魏源送等. 膜生物反应器在我国的研究进展. 给水排水,2002,28(2):105-110 11 Cindy Wallis-Lage, James L Barnard .MBR application will gain in popularityJ. H2O MBR Specia

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34、梓之际，思绪万千，心情久久不能平静。  要特别感谢我的指导老师俞志敏老师。俞老师在我毕业论文的撰写过程中，给我提供了极大的帮助和指导。从开始选题到中期修正，再到最终定稿，俞老师给我提供了许多宝贵建议。感谢我的爸爸妈妈，焉得谖草，言树之背，养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐是我最大的心愿。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚谢意！ 同时也感谢学院为我提供良好的做毕业设计的环境。 最后再一次感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，以及在设计中被我引用或参考的论著的作者。 程杨 09年五月