2022年果汁生产废水处理毕业设计方案secret .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 摘要果汁废水主要来自冲洗水果、粉碎、榨汁等工序,罐装工段的洗瓶、灭菌、破 瓶损耗和地面冲洗等环节；废水中含有较高浓度的糖类、果胶、果渣及水溶物 和纤维素、果酸、单宁、矿物盐等；果汁废水中含有的糖类主要为果糖、葡萄糖、蔗糖,三者所占的比例为2：1：1.废水中含有大量的有机酸,不同的生产工艺阶段,所产生的废水具有不同的特点,即使在同一阶段,废水水质也因产品不同而差异较大；本文介绍了有关UASB+SBR 的处理流程和设计的运算、调节池、 UASB 池、 SBR 池、污泥浓缩池等进行了精细的设计和运算；并对主要 构筑物 UASB 池、 SBR 池做了具

2、体的说明； UASB+SBR 处理高浓度有机废水,其关键是培育出沉降性能良好的厌氧颗粒污泥；采纳此工艺,不但使处理流程 简洁,也节约了运行费用,在降低废水浓度的同时,仍可以回收在处理过程中 所产沼气作为能源的利用；以便我为进一步探讨效益资源型处理技术供应借 鉴；关键字：高浓度废水废水处理 UASB SBR 沼气回收Juice wastewatercomes from the processes of washing ,smashing ,squeezing the fruits and washing bottles ,sterilization,bottle breaking loss,cl

3、eaning the ground in the section of filling up and so on.Wastewater contains high concentration of sugars, pectin, marc , water-soluble material and cellulose, acid, tannin, mineral salts, etc.The main carbohydrate in juice wastewater are fructose, glucose, sucrose, the proportion of the three is 2:

4、1:1 there are lots of organic acids in wastewater and the waterwater has their characteristics in different section of producing.even if in the same section,water qualitywould have significant differences because of differentproducts . this article introduces the course and design planning of using

5、UASB, collaborating with SBR.and it gives a detailed description of the main structures ,the UASB pool and SBR pool.Using this method to process organic wastewater with a high concentration,the critical is to bring up anaerobic granular sludge with good settlement performance.adopting this method ,n

6、ot only can we make the course more simple ,but also save costs.while ruducing the concentration ,we can recycle the gasto be energe in the course .so it can offer references for me to make futher disscussion on the effectiveness of resource-based processing technology 第一章 概述1 / 45 名师归纳总结 - - - - -

7、- -第 1 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一果汁废水特点 1、果汁废水构成 企业废水组成较为复杂,一般都有十多种废水需要处理,他们是：洗果排放 水、设备清洗废水、消毒清洗废水、果汁冷凝水、设备冷却水、空调冷却水、设备外部清洗水、地面清洗水及其他排放废水；2、主要废水水质描述 、生产废水总排放池出口水质浓度,随企业的设备、工艺、治理的差异排水 水质有较大波动；2、生产设备清洗废水：清洗废水周期性集中排水,对污水处理设施有较大冲 击,一般需将清洗设备的高浓度酸碱水、消毒水等先做预处理 中和）,然后再 排入污水处理系统；、超滤反冲产生的浓废水6000mg/L,B

8、OD4000mg/L SS4000mg/L 黏性 含有果胶等胶体,废水黏性大水质、水量变化 由于加工品种及产量常常变化,导致排放不匀称、水质水量变化大, COD变化值高时可达 值可达 1000-2000mg/L；2000-3000mg/L,SS 变化PH 果汁废水中含有大量果酸,因此PH 较低,最低时可达4.0 左右2 / 45 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 养分元素 养分成分单一, C:N 较高,缺乏氮、磷元素水温 20-25 摄氏度二争论背景与意义 水是生命之源,是人类赖以生存和进展的物质基础,是不行替代的

9、珍贵资 源；我国却是一个水资源非常短缺的国家,人均水资源占有量仅为世界平均水 平的四分之一,严峻制约着我国社会主义经济的进展；经济的腾飞是以环境的 代价为前提的；随着近代我国社会主义经济的腾飞,社会主义工业出现飞速发 展,水资源污染特殊是工业废水污染也严峻恶化；工业废水的污染以其污染 大、污染物浓度高、废水排放量大、废水中含有多种有毒有害物质、废水成分 复杂以及水量变化大等特点而成为目前我们所面临的主要问题；果汁废水主要来自冲洗水果、粉碎、榨汁等工序,罐装工段的洗瓶、灭 菌、破瓶损耗和地面冲洗等环节；废水中含有较高浓度的糖类、果胶、果渣及 水溶物和纤维素、果酸、单宁、矿物盐等果汁废水的水质和水

10、量在不同季节有 肯定差别,处于高峰流量时的果汁废水,有机物含量也处于高峰；鉴于果汁废 水自身的特性,果汁废水不能直接排入水体,因此果汁废水的处理是工业废水 处理中重要的一个方面；三本设计工程简况表 1.1 废水水质及排放标准工程CODCrmg/L BOD 5mg/L SSmg/L pH 原水12000 8000 8000 512 排放标准100 30 70 69 其次章 工艺路线的确定及挑选依据2.1 处理方法比较 果汁废水中大量的污染物是溶解性的糖类、果酸,这些物质具有良好的生 物可降解性,处理方法主要是生物氧化法；有以下几种常用方法处理；是对 SBR 方法的改进；该工艺简洁,占地 面积小,

11、投资较低；有机物去除率高,出水水质好,具有脱氮除磷的功能,运 行牢靠,不易发生污泥膨胀,运行费用省；二）水解好氧处理工艺 水解酸化可以使废水中的大分子难降解有机物转变成为小分子易降解的有 机物,出水的可生化性能得到改善,这使得好氧处理单元的停留时间小于传统 的工艺；与此同时,悬浮物质被水解为可溶性物质,使污泥得处处理；水解反 应工艺式一种预处理工艺,其后面可以采纳各种好氧工艺,如活性污泥法、接 触氧化法、氧化沟和 SBR 等；废水经水解酸化后进行接触氧化处理,具有显著 的节能成效, COD/BOD 值增大,废水的可生化性增加,可充分发挥后续好氧生 物处理的作用,提高生物处理废水的效率；因此,比

12、完全好氧处理经济一些；三）厌氧好氧联合处理技术 厌氧处理技术是一种有效去除有机污染物并使其碳化的技术,它将有机化 合物转变为甲烷和二氧化碳；对处理中高浓度的废水,厌氧比好氧处理不仅运 转费用低,而且可回收沼气；所需反应器体积更小；能耗低,约为好氧处理工艺的 10%15%；产泥量少,约为好氧处理的 应用于小规模,也可应用大规模；10%15%；对养分物需求低；既可厌氧法的缺点式不能去除氮、磷,出水往往不达标,因此常常需对厌氧处 理后的废水进一步用好氧的方法进行处理,使出水达标；常用的厌氧反应器有 有以下优点：UASB、AF、FASB等, UASB反应器与其他反应器相比沉降性能良好,不设沉淀池,无需

13、污泥回流 不填载体,构造简洁节约造价 由于消化产气作用,污泥上浮造成肯定的搅拌,因而不设搅拌设备 污泥浓度和有机负荷高,停留时间短 同时,由于大幅度削减了进入好氧处理阶段的有机物量,因此降低了好氧 处理阶段的曝气能耗和剩余污泥产量,从而使整个废水处理过程的费用大幅度 削减； BOD 5mg/L SSmg/L pH 原水12000 8000 8000 512 排放标准100 30 70 69 二、 工艺流程图进水格栅集水池调剂池沼气排水SBRUASB沉淀池排泥污泥浓缩池压滤间第一节 格栅的设计运算 一、设计说明 格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成,安装在废水渠道的进口处,用于 截留较大的悬浮物或

14、漂浮物,主要对水泵起爱护作用,另外可减轻后续构筑物7 / 45 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 的处理负荷；二、设计参数取中格栅；栅条间隙d=10mm；3/s 栅前水深 h=0.4m；过栅流速 v=0.6m/s ；安装倾角 =45 ；设计流量 Q=2500m 3/d=0.029m三、设计运算h2H1B1hh1h1hHB1B 11500H1 tg10002图2.1 格栅设计运算草图式中：Q -n=Qmaxsinabhv设计流量, m 3/s -格栅倾角,度b-栅条间隙, m h - 栅前水深, m v -过栅流速,

15、 m/s n=10.16 取 n=11 条 设计采纳 20 圆钢为栅条 , 即 s=0.02m B=Sn-1+en 式中：S- 格条宽度, m n -格栅间隙数 b - 栅条间隙, m 8 / 45 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - B=0.02 11- 1+0.01 11 =0.31m 设进水渠道内流速为0.5m/s, 就进水渠道宽 B1=0.175m, 渐宽部分绽开角取为 20就 l1= B-B 1 2tga 1式中： B - B1 - a - 1栅槽宽度, m 进水渠道宽度, m 进水渠绽开角,度l 1=0.

16、37 2-0.175tg20=0.27m 四）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 l 2）l 2= l 1/2=0.27/2 =0.135m 五）过栅水头缺失 ,v=0.6m/s h1= k bs4/32 vsinad2 g式中： k - 系数,水头缺失增大倍数 -系数,与断面外形有关 S - 格条宽度, m d - 栅条净隙, mm v -过栅流速, m/s -格栅倾角,度 h1=0.176m 取栅前渠道超高 h2=0.3m 栅前槽高 H1=h+h2=0.7m 就总高度 H=h+h1+h2 =0.4+0.176+0.3 =0.876m 9 / 45 名师归纳总结 - - - - - - -第

17、 9 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - L=l1+l 2+0.5+1.0+H10.7tg45=0.27+0.135+0.5+1.0+tg45 =2.605m 取 W1=0.05m 3/10 3m 3K2=1.5 就 W= Q W 1 86400K 2 1000式中：Q - 设计流量, m 3/s W 1 - 栅渣量 m 3/103m 3 污水 ,取 0.1 0.01, 粗格栅用W=0.08 m3/d可采纳人工清渣小值,细格栅用大值,中格栅用中值 九集水池的设计运算在调剂沉淀池之前和格栅之后设一集水池,其大小主要取决于提升水泵的才能,目的是防止水泵频繁启动；以延长

18、水泵的使用寿命；设计参数 水力停留时间 HRT=1h, 有效水深 h1=4.0m , 超高 h2=0.5m；3 设计运算 1 集水池容积 V=Q/T= 集水池的总高 H=h1h2=4.00.5=4.5m, 3 集水池的面积 A=V/H=104.1/4.5=23.1m22 取 A=24m集水池的横截面为：L B=6 4m2）就集水池的尺寸为：L B H=6 4 4.5 一次提升泵选取：提升流量 Q=150m 3/d ,扬程 10m 其次节 调剂沉淀池的设计运算10 / 45 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一、设

19、计参数水力停留时间 T=6h；设计流量 Q=2500m 3/d=104m 3/h=0.029m3/s ；SS 表 2.1 调剂沉淀池进出水水质指标水质指标COD BOD 进水水质 mg/l 12000 8000 8000 去除率 10800 7000 7200 二、设计运算 一） 池子尺寸 池子有效容积为：3 V=QT=104 6=624m 取池子总高度 H=4.5m,其中超高 0.5m, 有效水深 h=4m 3 就池面积 A=V/h=624/4=156m 池长取 L=20m,池宽取 B=8m 就池子总尺寸为 L B H=20 8 4.5 二） 理论上每日的污泥量 W= Q . C 0 C 1

20、 10001-P 0 式中： Q - 设计流量, m 3/s 3 C0- 进水悬浮物浓度, kg/m3 C1- 出水悬浮物浓度, kg/mP0- 污泥含水率, % W=66m 3/d tg 50=4.529m PH调剂 在调剂池中设置 PH指示器 , 掌握阀门的开启 , 调剂强碱废水的排入 , 从而掌握11 / 45 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 调剂池中废水的 PH. 第三节 沉淀池设计2.1 设计参数 设计水质参数 表 8 竖流式沉淀池进出水水质指标水 质 指 标CODL）BODL）SSL）进 水 水 质

21、10800 7000 7200 设计去除率10 20 80% 设计出水水质9720 5600 1440 2.2 设计运算设置两座沉淀池1）中心管的面积 f ）与直径 d0）取中心管流速 v0=25mm/s 就 f= q/ v0 q- 每个池子的设计流量 m3/s） f =0.029/2/0.025=0.58m2 就 d0=1.0m 2）中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度 h3 h3=q /v1 3.14 d1）q- 每个池子的设计流量, m3/s v1- 污水由中心管喇叭口与反射板之间的缝隙 d1- 喇叭口直径 m）设 v1=0.02m/s d1=1.35d0=1.35m 出流速度 =0.17

22、m 3）沉淀部分有效断面面积F F=q/v v- 污水在沉淀池中的流速 m/s）设 表面负荷 q0=2.88m3/m2.h 12 / 45 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 就 v= q0/3600=0.0008m/s F=0.029/0.0008=36.25 m2 4）沉淀池的直径 D D=6.8m 取 D=7.0m 就 h2=0.00081.23600=3.46m D/h23 6）校核集水槽的出水堰负荷出水堰负荷： q/D）=0.029/3.14/7=1.31L/s2.9 L/s 符合要求 c2出水悬浮物的浓

23、度 t/m3 污泥容重,其值为 1 Kz工业废水水量变化系数,本设计为 1.3 0 污泥含水率,初沉池污泥一般为95%97%,本设计采纳 95% T 排泥间隔时间 d 取 T =1d 所以 V=123.4 m3 8）圆截锥部分容积设圆锥下底的直径为 0.4m,取锥角为 55就 h5r ）tan55 =4. 7m V=63.9 m3 9）沉淀池的总高 H 设超高 h1 和缓冲层高 h4 都为 0.3m；H= h1 +h2 +h3 +h4 +h5=0.3+3.46+0.23+0.3+4.7=8.99m 沉淀池排泥量运算：W=Css0- Css1）*Q*50%=4000kg/d 13 / 45 名师

24、归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第四节 UASB 反应器的设计运算一、设计说明 UASB,即上流式厌氧污泥床,集生物反应与沉淀于一体,是一种结构紧 凑,效率高的厌氧反应器；它的污泥床内生物量多,容积负荷率高,废水在反应器内的水力停留时间 较短,因此所需池容大大缩小；设备简洁,运行便利,勿需设沉淀池和污泥回流装置,不需充填填料,也 不需在反应区内设机械搅拌装置,造价相对较低,便于治理,且不存在堵塞问 题；二、设计参数 一）参数选取 设计参数选取如下：容积负荷 ；污泥产率 0.1kgMLSS/kgCOD；3/kgCOD

25、 产气率 0.5m 9720 5600 1440 去除率 972 560 200 三）设计水量 Q2500m 3/d=104 m3/h=0.029 m3/s 三、设计运算 3 V有效=2500m 将 UASB设计成圆形池子,布水匀称,处理成效好 取 H=9m 采纳 4 座相同的 UASB反应器2就A1=69.4 mD=9.4m 14 / 45 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 取 D=10m 就实际横截面积为A =1 4 D 2= 142 3.14 102 =78.5m 实际表面水力负荷为 q1=0.61.0 故

26、符合设计要求 设计运算布水系统设计运算草图见下图 2.3 ：694046302300图 2.3UASB布水系统设计运算草图圆环直径运算：每个孔口服务面积为:12 个,最外围a=1pD2/ 3622.2m4a 在 13m 2之间,符合设计要求可设 3 个圆环,最里面的圆环设6 个孔口,中间设15 / 45 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - 设 18 个孔口1内圈 6 个孔口设计服务面积：S 6 2.2=13.2m2折合为服务圆的直径为：4S 1p=4.10m 6 个孔用此直径作一个虚圆,在该圆内等分虚圆面积处设一实

27、圆环,其上布口,就圆的直径运算如下：pd2 1=1S 1就 d12S 142p=2.9m 2中圈 12 个孔口设计服务面积： S2=12 2.2=26.4m2折合成服务圆直径为：4S 1+S 2p =7.1m 中间圆环直径运算如下：1 4 5.672-d 2 2 12S2 就 d2=3.92m 3）外圈 18 个孔口设计服务面积： S3=18 2.2=39.6m2折合成服务圈直径为：4S 1+S 2+S 3p=10.04m 外圆环的直径 d3运算如下：1 4 8.012-d 3 2=12S3就 d36.24m 设计说明 三相分别器要具有气、液、固三相分别的功能；三相分别器的设计主要包括沉淀区、

28、回流缝、气液分别器的设计；2沉淀区的设计 三相分别器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相同,主要是考虑沉 淀区的面积和水深,面积依据废水量和表面负荷率打算；由于沉淀区的厌氧污泥及有机物仍可以发生肯定的生化反应产生少量 气体,这对固液分别不利,故设计时应满意以下要求：1）沉淀区水力表面负荷 1.0m/h 2）沉淀器斜壁角度设为 应区内；50 , 使污泥不致积聚,尽快落入反3）进入沉淀区前,沉淀槽底逢隙的流速2m/h 4）总沉淀水深应大于 1.5m 5）水力停留时间介于 1.5 2h 假如以上条件均能满意,就可达到良好的分别成效沉淀器 集气罩）斜壁倾角 50沉淀区面积为：A=1/4 D 2=1/4

29、3.14 8 2=50.24m 2表面水力负荷为：17 / 45 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 45 页精选学习资料 - - - - - - - - - q=Q/A=0.51回流缝设计 取 h1=0.3m,h 2=0.5m,h 3=1.5m 如图 2.4 所示： b1=h3/tg 式中： -b1-下三角集气罩底水平宽度,m；下三角集气罩斜面的水平夹角；h3-下三角集气罩的垂直高度,m； b1=1.5tg 50 =1.26m b 2=8-2 1.26= 5.48m 下三角集气罩之间的污泥回流逢中混合液的上升流速 V1=Q1/S 1 式中：V1 可用下式运算：S1- Q1-反应器中废水流量, m 3/h ；下三角形集气罩回流逢面积,m 2；V1=0.9m/h V1可用下式运算：式中：Q1-反应器中废水流量, m 3/h ；S2 -上三角形集气罩回流逢之间面积,m 2；取回流逢宽 CD=1.2m,上集气罩下底宽 CF=6.0m 就 DH=CD sin50 =0.92m DE=2DH+CF =2 0.92+6.0 =7.84m S = CF+DECD/2 2 =26.07m 就 V2= Q 1/S 2 =