淀粉废水处理工艺设计.docx
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1、成 绩南京工程学院课程设计说明书论文题目某淀粉生产企业废水处理工艺设计课 程 名 称:水污染把握工程院系、部:环境工程系 专业:环境工程班级:环境 091学号:名:起 止 日 期:2023-5-21 2023-6-3指 导 教 师:李红艺徐进南京工程学院课程设计说明书论文目录第一章 绪 论2其次章 课题概述3第一节 淀粉废水的概况3其次节 处理淀粉废水的必要性3第三节 设计任务要求3第三章 设计工艺4第一节 主体工艺4其次节 主体工艺的校验4第四节 厌氧混合接触池的设计5第四章 附录10第五章 参考文献11第六章 总结12第七章 感想1810第一章 绪 论课程设计目的:为期两周的水污染把握工程
2、课程设计旨在总结水污染把握工程专业课的学问,让我们对污水处理的工艺形成系统性的生疏。通过设计污水处理系统,让我们在系统的选择比较、制定整体的方案流程和最终的运行调试以及经济性和技术性的选择方面取得全面的生疏,当污水指标较特别,没有现行工艺能够完全处理废水时,还需要我们认真查阅相关资料,进展创性的设计,以满足所处理的污水。在此过程中,我们查阅文献的力气、团队间相互沟通沟通的力气、创力气得到提高,这些都是我们日后工作的根底。总而言之,水污染把握工程的目的在于总结本学期所学过的专业学问和为日后的工作打下根底,所以认真踏实的完本钱次设计是格外必要的。其次章 课题概述第一节 淀粉废水的概况淀粉是一种重要
3、的工业原料,广泛地应用于食品、化工、纺织、医药等多种行 业。淀粉在加工过程中会产生大量的高浓度有机废水。目前,我国淀粉生产企业有600 多家,年产量 400 多万 t,按现在的加工工艺,每生产 1t 淀粉大约产出 6t 废水, 可见整个淀粉制造业每年产生的废水量甚多。这些废水中主要含有溶解性淀粉、少 量蛋白质、有机酸、尘土、矿物质及少量的油脂,易腐败发酵,使水质发黑发臭, 排入江河会消耗水中的溶解氧,促进藻类及水生植物生殖,废水量大时,河流严峻 缺氧,发生厌氧腐败,散发恶臭,鱼、虾、贝类等水生动物可能会因此而窒息死亡, 进而对人类生存环境造成威逼。因此,淀粉废水的综合治理及回收利用越来越受到
4、环境科学工作者的重视。其次节 处理淀粉废水的必要性淀粉是一种重要的化工原料,广泛应用于食品、化工、纺织、造纸、医药行业。淀粉生产中排放的大量废水属高有机浓度废水,其 COD 浓度几千甚至上万,BOD 浓度也有几千,SS 较高。如将废水直接排放,不仅是水资源的巨大铺张,而且将造成严峻的环境污染。因此,国内外学者都在力求争论出一种快速、高效、低能耗的 淀粉废水处理工艺。但相对于其他工业废水来说,淀粉废水比较好处理,可生化性 较好,有毒有害物质少。第三节 设计任务要求该淀粉厂废水水质状况如下: 废水流量:Q=1000 1500m/d进水水质:COD=10000mg/L ;BOD=5000mg/L;
5、SS=3000mg/L ;氨氮=40mg/L ; TN=50mg/L出水要求:处理后废水排放到达 GB8978-1996 综合污水排放二级标准。第三章 设计工艺第一节 主体工艺消化气接真空系统进水格栅配水井初沉池厌氧混合接触池脱气器污泥浓缩池栅渣剩余污泥污泥回流加碱N2沉淀池好氧池好氧池缺氧池污泥消化池出水消化液回流脱水机房药渣处置泥饼外运本组设计的污水处理主体工艺依次包括格栅、配水井、初尘池、厌氧混合接触池、脱气器、缺氧池、好氧池,好氧池,沉淀池,污泥浓缩池,污泥消化池,脱水机房。图 3-1淀粉废水处理流程图其次节 主体工艺的校验污水经各系统处理后指标如下表:初沉池表 3-1各设施去除率指标
6、厌氧混合接触池AN/O好氧池出水SSmg/L150050 15090112.52584.425150BODmg/L3750253759037.5 (903.759030CODmg/L75002559992119.88023.9680150氨氮-6.8 (831.15683 25备注:1.表格中数据为经过所在系统处理后的数值2.括号中内容为本局部的处理效率。第三节 各种主要构筑物设计及设计参数1.格栅针对本厂大块的漂移物较少,格栅截留的污染物量少,应选用人工清渣。栅条选用圆形断面,栅条宽度s = 0.02m ,栅条间隙为Dd = 0.02m ,栅条安装倾角a = 45。2.配水井承受旋转布水器:
7、中心一根干管,接有多根辐射状的支管,支管上设有配水孔, 使用时,整个装置以确定的角速度选装,以到达在整个工作面上均匀配水的目的。同时,配水井设机械搅拌装置,通过机械搅动阻挡废水中悬浮物的沉淀。配水井承受 钢 筋 混 凝 土 结 构 , 配 水 井 停 留 时 间 T = 8h , 有 效 容 积V = T Q / 24 = 81200 / 24 = 400m3,有效水h = 3.5m ,配水井直径 D = 12.5m ,则配水井规格: p D2 / 4 h = 3.14 12.52 / 4 3.5 = 430m33.初沉池承受对冲击负荷和温度变化适应力气强而且施工简洁、造价低的平流式沉淀池。入
8、流处设置溢流堰,出流出设置出水堰。有效容积约为 400m3。为了保证污水在池内均匀分布,池长与池宽比不宜小于4,长度与有效水深比不宜小于8。取长 B = 5.5m, L = 5B = 27.5m, H = 3m 。则有效容积V = BLH = 5.5 27.5 3 = 453.75m3第四节 厌氧混合接触池的设计一、设计概要厌氧接触法实际上是厌氧活性污泥法。废水进入厌氧混合接触池后,依靠池内大量的厌氧微生物絮体降解废水中的有机物,池内设有搅拌设备以保证废水与厌氧微生物的充分接触,并促进降解过程中产生的沼气从污泥中分别出来,厌氧接触池流出的泥水混合液进入沉淀分别装置,进展泥水分别。沉淀污泥按确定
9、的要求返回厌氧消化池,以保证消化池内拥有大量的厌氧微生物。由于污泥的回流,反响器内能够维持较高的污泥浓度,大大降低了 HRT,且具有确定的耐冲击负荷力气。接真空系统进水真空脱气器出水沉淀池污泥回流消化气剩余污泥图 3-2厌氧接触法流程图厌氧接触法的特点:1. 消化池污泥浓度高,降低了水力停留时间,其挥发性悬浮物的浓度一般为 510g/L, 耐冲击力气强;2. 有机容积负荷较高,COD 容积负荷一般为15kg/( m3 d ),COD 去除率为70%80%, BOD 容积负荷为 0.52.5kg/( m3 d ),去除率为 80%90%;3. 增设沉淀池、污泥回流系统和真空脱气设备,流程较简洁;
10、4. 适合处理悬浮物和 COD 浓度高的废水,生物量SS可到达 50g/L。二、设计计算1. 相关数据设计进水水量 Q = 1200 m3 /d废水水质为COD = 7.5kg/ m3BOD 5= 3.75kg/ m3SS = 1.5kg/ m3回流比 R = 2中温 30C微生物内源呼吸系数 K d 取 0.015 d -1微生物产率系数 Y=0.04mg/mg2. 计算(1) 确定动力学系数( K)= 2224 10 0.046(35-35)= 2224mg/LsT(k )= 6.67 10 -0.015(35-35)= 6.67 d -1T(2) 确定固体停留时间消化温度为 35C,Mc
11、Carty 推举的最小固体停留时间为 4d,安全系数取为 6,则q= 4 6 = 24dc(3) 确定反响器容积X 取为 3500mg/L,出水中有机物浓度 S 为K (1+ K q )sK )S =q (Yk - dccd=2224 (1+ 0.015 24)= 599m/L24 (0.04 6.67 - 0.015) -1E =S0 - S 100% = 92%S0将条件带入得q YQ(S- S)24 0.04 1200 3 (7500 - 599)q0V =c=X (1+ K)dc3500 (1+ 0.015 24)= 5010.5 m 3水力停留时间HRT = V=Q5010.5120
12、0 3= 1.4d有机物容积负荷H=Q(S0 - S )=1200 3 (7500 - 599)V1000V1000 5010.5= 4.96kg/( m3 d )V5010.5承受 5 座消化池,单池体积V=1= 1002.1 m3取 1000 m355承受圆柱型消化池,如以以以下图:Gas进泥出泥图 3-3厌氧混合接触池简图消化池的直径为 16.5m,圆台直径14m,高 4m,圆台高 1m。一般厌氧池的装液量为 70%90%,则本工程中设计反响器总高度为 6.5m,超高 0.5m(4) 脱气器承受机械搅拌法,机械搅拌脱气,搅拌桨板转速为 1012r/min,脱气器容积按 5min 停留时间
13、计算已求出q= 1.4d,q c= 24d,R = 2,由于1qXV=(1+ R - R r )qX11200 3X=(1+ 2 - 2 r)245010.53500得 X r= 5148.5mg/L脱气器容积 = 1200 324 60 5= 12.5 m3取产期系数 r = 0.3 m3 /kg.COD产气量 G = rQ Sr = 0.336007.592% = 7452 m3 /d0按 6 小时平均产气量计算:G沼气柜体积 V = 1863 m34承受两座沼气柜,单体V= 921.5 m3 ,D = 10m,H = 12m1(5) 沉淀池承受竖流式沉淀池两座,面积水力负荷承受 1 m3
14、 / m2 h ,每个沉淀池外表积A =1200 32 24 1= 75 m 24 Ap沉淀池直径 D = 9.8,取 D = 10m(6) 进水安排系统的设计本次设计承受一管多点的布水方式,布水点数量与处理废水的流量、进水浓度、容积负荷等因素有关。为配水均匀,出水孔孔径一般为 1020mm,常承受 15mm,孔口向下或与垂线成呈 45方向,为了使穿孔管各孔出水均匀,要求出口流速不小于 2m/s.本厌氧池承受连续进料方式,布水孔孔口向下,有利于避开管口堵塞,而且由于厌氧池底部反射散布作用,有利于布水均匀。为了增加污泥与废水之间的接触,削减底部进水管的堵塞,建议进水点距厌氧池底 200250mm
15、,本次设计布水管离厌氧池底部 200mm。第四章 附录GB8978-1996 综合污水排放二级标准局部COD150mg/L BOD530mg/LSS150mg/L pH=69氨氮25mg/L第五章 参考文献1. 厌氧生物技术原理与应用化学工业出版社,任南琪、王爱杰等编2. 水污染把握工程高等教育出版社,高廷耀等编3. 工业水处理2023 年 08 期4. 水污染把握工程课程设计指导书李红艺编5. 水处理工程及实例分析化学工业出版社,杨岳平、徐率、刘传富,20236. 工业污染源达标排放技术中国环境科学出版社,国家环境保护总局科技标准司编,19997. 水处理工程典型设计实例北京: 学工业出版社
16、,化学工业出版社组织编写8. 制革工业废水处理化学工业出版社,高忠柏、苏超英编著,20239. 废水处理工程化学工业出版社,唐受印、汪大钧等编,202310. 给水排水工程专业毕业设计指南北京中国水利水电出版社,张智编,202311. 水处理工程师手册北京:化学工业出版社,唐受印、戴友芝编,1992第六章 总结废水厌氧生物处理是在无氧的状况下,利用兼性菌和厌氧菌 的代谢作用,分解有机物的一种生物处理法。是一种低本钱的废水处理技术,它能在处理废水过程中 回收能源。厌氧生化法不仅可用于处理有机污泥和高浓度有机废水,也用于处理中、低浓度有机废水,包括城市污水。厌氧生化法与好氧生化法相比具有以下优点:
17、1. 应用范围广 好氧法因供氧限制一般只适用于中、低浓度有机废水的处理, 而厌氧法既适用于高浓度有机废水,又适用于中、低浓度有机废水。有些有机物对好氧生物处理法来说是难降解的,但对厌氧生物处理是可降解的、如固体有机物、着色剂蒽酿和某些偶氮染料等。2. 能耗低 好氧法需要消耗大量能量供氧,曝气费用随着有机物浓度的增加而增大,而厌氧法不需要允氧,而且产生的沼气可作为能源。废水有机物达确定浓度后,沼气能量可以抵偿消耗能量。当原水BOD5 到达 1500mg/L 时,承受厌氧处理即有能量剩余。有机物浓度愈高,剩余能量愈多。般厌氧法的动力消耗约为活性污泥法的 1/10。3. 负荷高通常好氧法的有机容积负
18、荷为 24kgBOD/m3.d,而厌氧法为 210k g COD/m3.d,高的可达 50kgCODm3.d。4. 剩余污泥量少,且其浓缩性、脱水性良好好氧法每去除 1kg COD 将产生0.40.6 kg 生物量,而厌氧法去除 1kg COD 只产生 0.020.1kg 生物量,其剩余污泥量只有好氧法的 520。同时,消化污泥在卫生学上和化学上都是稳定的。因此, 剩余污泥处理和处置简洁、运行费用低,甚至可作为肥料、饲料或饵料利用。5. 氮、磷养分需要量较少 好氧法一般要求 BOD:N:P 为 100:5:1,而厌氧法的 BOD:N:P 为 100:2.5:0.5,对氮、磷缺乏的工业废水所需投
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