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1、毕业设计(论文)毕业设计(论文) 设计(论文)题目:1300m3/d 罐头厂废水处理设计 专 业: 班 次: 姓 名: 指导教师: 二 一二 年 六 月 1300m3/d 罐头厂废水处理设计 环境监测与治理技术 专业 学生 戴俊科 指导教师 彭明江 摘要 随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快,旅游事业大力发展,罐头食 品的需求量急剧增加。今年来,食品罐头生产发展很快,改建、扩建和新建许 多食品罐头罐头厂。因为在生产中产生大量有机废水,所以,建设罐头厂的同 时,应考虑污水处理。因此,本文的主要研究对象为中高浓度的罐头厂生产废 水,研究路线为通过理论分析和实际考察采用隔油+水解法+ao 工艺处理

2、中高浓 度的罐头生产加工废水。对应用隔油+水解法+ao 工艺处理面包厂废水实际工程 的设计、建设和运行结果进行了较为深入的分析。 概述了罐头生产废水的来源、 特点、治理的意义及国内外对该类废水处理工艺的研究和应用现状;系统地论 述了水解法的原理和发展,并对隔油+水解法+ao 法的特点进行了说明。通过对 已经投入生产的 ao 工艺处理站的了解和分析,较深入地探讨了隔油+水解法+ao 法该类废水的运行参数,系统研究了各单元的运行效果、效率、影响因素及控制 条件等,并从中得到最优的工艺路线和最优的设计、运行参数,以期为同类废水 的处理提供了可靠地参考价值。 本次设计出水水质达到罐头厂废水污染排放标准

3、一级标准,符合国家 要求和地方标准 。 关键词:罐头、有机物、污染、隔油、水解、一级标准。 abstract with the rapid development of living standard and the quicken pace of life together with the fast-developed tourism, the demand for canning foods has increased sharply. recently, as the production of canning foods promotes a lot, a growing numbe

4、r of canning factories are under construction, and some of which are reconstructed. there are so much organic wastewater let out during the process of canning food production, so the sewage disposal must be taken into consideration accomplished with the construction of canning factories. so this pap

5、er takes the high concentration of organic wastewater from canning factories as the research object, whose main route is to use the oil the oil removal + hydrolysis + ao to deal with the high concentration of organic wastewater via theory analysis and practical investigation. this paper also gives a

6、 deeper analysis of the project designation, construction and operation of bread factories where the oil removal + hydrolysis + ao are applied. this paper also gives a brief introduction of the origin, characteristics and meaning of governing to the organic wastewater, the research and appliance of

7、it both at home and abroad. meanwhile, this paper explains the characteristics of the oil removal + hydrolysis + ao. through the research and analysis of the oil removal + hydrolysis + ao station which has been applied in the process of production. this paper gains a deeper discussion on the operati

8、onal parameters of the oil removal + hydrolysis + ao, and a deeper analysis of the operation effects, efficiency, influence factors and the controlling conditions of each unit. all the paper wants to gain is a reliable reference value to the sewage disposal to the same type of factories. the designe

9、d water release reaches the primary standard of the pulping effluent standard of canning factory and the state standard together with the provincial standard. keywords :canning foods ,organic wastewater ,production ,oil removal ,hydrolysis ,provincial standard . 目录 摘要摘要.i abstract.ii 前言前言.1 foreword

10、.2 第一章第一章 绪论绪论.3 1.1 设计背景设计背景 .3 1.1.1 罐头食品加工简介.3 1.1.2 鱼贝类和肉类罐头加工简介.4 1.2 罐头厂废水特点罐头厂废水特点 .4 1.3 罐头厂废水处理的意义罐头厂废水处理的意义 .4 1.4 罐头生产废水工艺简介罐头生产废水工艺简介 .5 1.4.1 国外处理技术.5 1.4.2 国内处理技术应用状况.6 第二章第二章 1300m3/d 的罐头厂废水处理工程设计的罐头厂废水处理工程设计.6 2.1 毕业设计罐头厂废水处理方案的选择毕业设计罐头厂废水处理方案的选择 .7 2.2 设设计计项目和内容项目和内容 .7 2.2.1 设计项目.7

11、 2.2.2 设计研究主要内容.7 2.3 设计范围设计范围 .7 2.3.1 设计依据.8 2.3.2 设计原则.8 2.4 进水水质参数及出水水质保证值进水水质参数及出水水质保证值 .8 2.5 食品厂废水工艺简介食品厂废水工艺简介 .9 2.5.1 废水处理工艺流程及简介.9 2.5.2 工艺简介.9 第三章第三章 各污水处理构筑物的选型和设计计算各污水处理构筑物的选型和设计计算.10 3.1 格栅间格栅间 .10 3.1.1 中格栅设计.10 3.1.2 细格栅设计.14 3.2 泵泵 .15 3.3 调节池调节池 .15 3.3.1 水质调节池.15 3.3.2 水量调节池.15 3

12、.3.3 调节池选择及调节池容积确定.16 3.4 平流隔油池平流隔油池 .16 3.4.1 平流隔油池设计原理.18 3.4.2 平流隔油池的主要设计参数.18 3.4.3 平流隔油池设计容积.18 3.4.4 平流隔油池过水断面.19 3.4.5 平流隔油池间数.19 3.4.6 平流隔油池分离区长度.19 3.4.7 平流池设计参数校正.19 3.4.8 破乳方法.20 3.5 沉淀池沉淀池 .20 3.5.1 平流式沉淀池主要尺寸的计算.20 3.6 水解酸化池水解酸化池 .22 3.6.1 水解酸化池的作用.23 3.6.2 水解酸化池的具体作用和实际运用情况.23 3.6.3 水解

13、酸化池的设计参数.24 3.6.4 水解酸化池的设计计算.24 3.7 a/o 工艺设计工艺设计 .27 3.7.1 a/o 工艺 .27 3.7.2 a/o 工艺流程 .28 3.7.3 结构特点.29 3.7.4 a/o 工艺设计规定: .29 3.7.5 a/o 工艺的相关计算 .29 3.8 二沉池二沉池 .41 3.8.1 二沉池的主体设计.41 3.8.2 进出水系统计算.42 3.8.3 排泥量计算.45 第四章第四章 设计总结设计总结.47 4.1 各流程对污水的处理效率及进出水水质各流程对污水的处理效率及进出水水质 .47 4.2 出水水质与排放标准出水水质与排放标准 .47

14、 4.3 个人总结个人总结 .47 第五章第五章 致谢致谢.48 第六章第六章 参考文献参考文献.48 前言 罐头不仅是一种方便食品,也是营养品之一。随着人们生活水平的提高和 生活节奏的加快,旅游事业大力发展,罐头食品的需求量急剧增加。进年来, 食品罐头生产发展很快,改建、扩建和新建许多食品罐头罐头厂。 食品罐头厂的污水,含有大量有机物,可水解性较强,因此水解法+ao 工 艺最有效和经济的处理方法之一,特别在废水量大的情况下更是如此。由于罐 头加工废水的水量一般都较大,因此,水解法+ao 处理工艺是罐头加工废水处 理采用得最普遍的主题工艺。又由于罐头加工废水中含有大量的非溶解性的果 皮、油脂等

15、杂物,同时肉类加工废水的水质水量在 24h 内变化较大,为了防止 设备的堵塞,降低水解处理设施的负荷和稳定水解处理工艺的处理效果,一些 物理方法(如格栅、调节、撇渣、隔油、沉淀、气浮等)和化学方法也常常与 水解法+ao 处理工艺结合使用,作为生物处理前的预处理。. 目前开发出来的处理罐头厂废水的工艺很多,但真正进行工业应用的方法 仅是有限的十几种,但是对于中小型罐头厂废水的处理,水解法+ao 工艺设备 较其他工艺较为便宜,是应用的最广泛成熟经济的一种工艺,所以选择水解法 +ao 工艺是符合中国国情的。 关键词:罐头、水解、格栅、调节、撇渣、隔油、沉淀、气浮。 foreword the cann

16、ed food is not only a convenient food, but also nutrition one. with the improvement of peoples living standard and the dramatic increase in the demand for canned food. recent year,the improvement of the canned food production soon,renovation,expansion and new canned food canning factory. canned food

17、 plant effluent contains a large number of organic compounds can be hydrolyzed strong ao process of hydrolysis of the most effective and economic approach, especially in the large amount of wastewater. canned food processing wastewater volume of water is generally larger, so the hydrolysis of ao tre

18、atment process is canned food processing wastewater using the most common theme of technology. canning wastewater contains large amounts of non-solubility of the peel, grease and other debris, while the quality and quantity of meat processing wastewater within 24h changes in order to prevent cloggin

19、g of the equipment, reduce the load of the hydrolysis treatment facilities and stability to hydrolysis to deal with the treatment effect of the process, some physical methods (such as the grille, regulation, scum, grease traps, sedimentation, flotation, etc.) and chemical methods are often used in c

20、onjunction with the hydrolysis of ao treatment process as a pretreatment prior to biological treatment. . developed the process of dealing with canning factory wastewater, but the real industrial applications only limited dozen, but for small and medium-sized canning factory, wastewater treatment, h

21、ydrolysis ao process equipment is cheaper than the other process is the application of the most mature economies as a process, so i chose the hydrolysis of ao process is in line with chinas national conditions. keyword: canning foods, hydrolysis, grill, adjust, scum, grease traps, sedimentation, flo

22、tation . 第一章 绪论 1.1 设计背景设计背景 随着我国国民经济的增长,人民生活水平的提高,人们对于物质的需求也 随之增加,既方便又营养的食品是人们一直在追求的,罐头食品无疑是最好的 选择。由此,罐头加工工业得到空前发展,规模不断扩大,也为罐头厂废水处 理奠定了经济基础和客观条件。如何选择合理的工艺处理废水是必须考虑的问 题,在我国,食品罐头污水处理开展较迟,运行的生产性设施较少。采用水解 法+ao 工艺处理该类废水,成本低,效果较为显著,适合在我国罐头食品厂的 广泛使用。 1.1.1 罐头食品加工简介罐头食品加工简介 罐头制品品种繁多,主要有蔬菜水果罐头、肉类罐头和鱼贝类罐头。 水

23、果罐头中有糖汁类和果酱类,其中又以糖汁类罐头为多,如橘子、桃、 梨、山楂、菠萝等,都是常见的糖汁类罐头。 水果罐头生产工艺的主要程序有:洗净、去皮、装罐、封罐及杀菌、设备 及器具洗涤等。水果罐头的生产工艺流程如下图所示: 图 1-1 水果罐头生产工艺流程图 蔬菜类罐头有蘑菇、竹笋、龙须菜、豌豆等。主要生产工序是:水洗去除 原料表面砂土颗粒;热水浸泡,分割;水煮、晾晒;调味装罐等。废水来自水 洗和水煮工序。废水中含有砂土等无机杂质和有机物。 1.1.2 鱼贝类和肉类罐头加工简介鱼贝类和肉类罐头加工简介 鱼贝类和肉类罐头有多种多样的生产制作方法,主要是水煮、清洗、油炸、 红烧、加番茄汁等,其制品还

24、包括红肠、火腿等肉制品。 鱼贝类和肉类罐头的生产工艺包括:冷冻原料解冻;去除血污和分割洗净; 蒸、煮、油炸;装罐密封和杀菌处理;设备和器具洗涤。因上述工序中排出的 废水中含有肉渣、血污等有机污染物,其中氮和脂肪类化合物含量较高。 图 1-2 为鱼贝类罐头生产工艺流程图。冷冻的原料在空气或水中解冻,去 除头、内脏、骨和血污等,用清水或盐水洗净精肉,在此过程中将产生数量较 多的废水。洗净的鱼肉蒸煮后晾干装罐,再加入适量精盐、调味品和植物油。 而后密封、高温杀菌、冷却,即成为罐头制品。在水煮汤液中含有大量有机物。 鱼类罐头生产中割下来的头、内脏等废弃物,一般制成鱼粉,煮汤经过浓缩后 回收利用。 猪、

25、牛、羊等肉类罐头的生产工艺与鱼贝类罐头大体相似,所排废水中含 有大量有机物和脂肪,易腐败发臭。 图 1-2 鱼贝类罐头生产工艺流程图 1.2 罐头厂废水特点罐头厂废水特点 罐头厂废水的特点可概括为:悬浮物(ss)较高,一般在 10001200mg/l;codcr含量高,一般在 40004800mg/l;bod5含量也高,一般 在 28003200mg/l,还含有氨氮,一般在 2030mg/l,废水量很高,普遍是 10001500m3/d。水质混浊,容易腐蚀,容易发臭,容易对环境造成严重污染。 1.3 罐头厂废水处理的意义罐头厂废水处理的意义 罐头生产废水是水体的污染源,由于它排放量大,分布面广

26、,对环境质量的影 响十分显著,罐头生产行业又是发展中食品工业的重要行业,对国民经济与人民 生活关系密切。罐头生产企业,既建在大小城市、亦普遍建于集镇,因加工生产 而排放的废水,进入下水道、河流、湖泊和海域,如不加治理,废水流经之处会 使水域污染,导致鱼虾绝迹,藻类繁殖,破坏自然界的生态平衡。对这一类有机废 水的治理,是目前一项迫切需要的工作。为了保护人民的健康和生态的稳定,我 们必须采取实际行动。 1.4 罐头生产废水工艺简介罐头生产废水工艺简介 图 1-3 罐头生产废水处理简介 1.4.1 国外处理技术国外处理技术 国外应用于生产和研究的处理罐头生产废水发的技术工艺有深井曝气法、 活性生物滤

27、池法(abf 法) 、稳定塘工艺、软性填料二段接触氧化法、延时曝 气活性污泥法等。 (1)深井曝气法 深井曝气法是一种高效生物处理的活性污泥工艺,这种 方法 60 年代起源于英国,处理设施一般包括前处理、深井曝气和液固分离三部 分。 前处理包括格栅与沉砂,以防止粒状物进入深井造成堵塞,深井是一个地 下曝气池, 一般直径l6m,深度50i5om,井分隔成下降管和上升管两部分, 可用空气压缩机或泵进行循环。为了气、液、固三相分离,设置脱气池和二次 沉淀池。 (2)活性生物滤池法 活性生物滤池法即为abf(activated bio filter)法, 是近年国外发展起来的一种生物处理新工艺,是把活

28、性生物滤池和曝气池串联 起来,与一般生物滤池和曝气池串联的流程不同的是二沉池的污泥不回流进入 曝气池,而送至活性生物滤池,污水的有机物除受到生物膜的作用外,还有回 流的活性污泥进行吸附氧化。因而提高活性生物滤出的处理能力,能适应进水 水质较大范围的变化,使运行比较稳定。活性生物滤池的滤料,是由一层层横 向固定的木条做成的框架,水平放置,层间有空隙有利通风,污水自上而下逐 层滴溅充氧,水曲折流经滤料,延长了在池中停留时间。 (3)稳定塘工艺 稳定塘工艺可分为好氧塘、兼氧塘、厌氧塘和生物塘 (包括养鱼塘、人工植物塘) 。采用厌氧塘、兼性塘和好氧塘串联系统处理肉类 加工废水,从建造和运行角度而言是最

29、经济的,并且处理效果令人满意、可靠。 除了开始运行时有些气味外,不会产生其他问题。但是稳定塘需要大量土地投 入,并且处理周期非常漫长,不适合本次设计的肉类加工废水的处理。 (4)软性填料二段接触氧化法 接触氧化一般以蜂窝填料为床繁殖微生物, 对污水中有机物进行吸附和氧化,为改进蜂窝填料易堵的缺点,以软性填料代 替,软性填料是一种维纶纤维束。价格低廉、比面积大(理论值为) 32 /2472mm 、使用方便的新型填料。由于填料浸没在水中整个空间,一端固着,一端漂浮, 固着在填料上的生物膜多数是发育极好的垂丝状菌胶团,并有大量丝状菌穿插 其间,形成密集的生物群体,增进了污水与微生物的接触表面积。 (

30、5)延时曝气活性污泥法 延时曝气的工艺特征是有机物负荷低,曝气时 间长(一般在1d以上) ,微生物生长处于内源代谢阶段。因此基本无 污泥外排, 管理方便,有机物和氮的去除率都较高。氧化沟工艺的有机负荷也多在延时曝 气工艺负荷范围内,只是在曝气池的结构形式上与一般延时曝气不同,采用沟 行曝气池。国内采用的卡鲁塞尔型氧化沟bod5的去除率在98%左右,总氮的去 除率在90%左右。 国外罐头厂废水处理方式的选择,如美国罐头生产废水大多经过预处理后 排入城市污水系统进行处理,采用的活性污泥工艺大多以延时曝气居多;在澳 大利亚,氧化塘是肉类加工废水处理采用最普遍的方法;法国采用絮凝-气浮和 生物处理(包

31、括卡鲁塞尔池等) ,气浮用作生物处理前的预处理;英国采用高负 荷生物滤池和厌氧接触法等处理罐头生产废水;德国采用的生物处理工艺包括 纯氧活性污泥法、生物滤池和普通活性污泥法。 1.4.2 国内处理技术应用状况国内处理技术应用状况 国内罐头生产废水处理从70年代开始才进入二级处理工艺,浅层曝气活性 污泥法、卡鲁塞尔完全混合曝气池、生物吸附(ab法)池等;70年代末,一些 单位进行了生物转盘(筒)处理肉类加工废水的试验,并在几家工厂中得到应 用;80年代以来,一些单位进行了射流曝气活性污泥法、水利循环喷射曝气活性 污泥法、光合细菌处理法、好养生物流化床、厌氧生物滤池、管道厌氧发酵法 和usab-射

32、流曝气串联工艺处理肉类加工废水的试验;从90年代开始,酸化水 解+ao工艺在罐头厂废水处理中获得成功应用并迅速推广,一些单位也研究了 采用混凝法和气浮法处理罐头厂废水,采用的絮凝剂主要是聚合硫酸铁。 第二章 1300m3/d 的罐头厂废水处理工程设计 2.1 毕业设计罐头厂废水处理方案的选择毕业设计罐头厂废水处理方案的选择 本次设计采用集水池(调节池)+格栅+隔油池+沉淀池+酸化水解+ao 工艺 进行罐头生产废水的处理,因为罐头厂排水集中在生产的原料的清洗、解冻和 蒸煮阶段,出水的不均衡性很容易处理设施造成大的冲击,设计调节池主要调 节水质水量,避免对水解酸化池造成大的冲击负荷,稳定工艺运行条

33、件参数和 处理效果,设计隔油池和沉淀池的主要目的去除了污水中的大部分油脂和砂粒, 为酸化水解池创造了有利条件,调节池的外加动力搅拌,以及平流式隔油沉淀 池的平流进水,丙烯酰胺的共聚物的投加都能达到破乳除油和除去 ss 的目的设 计目的,水解酸化有助于有机物和油脂的降解。 酸化水解法处理罐头生产废水,取其厌氧处理的前两个阶段(水解阶段、 酸化阶段),不需密封及搅拌,在常温下进行即可提高废水的可生化性。由于 水解酸化反应迅速,故池容小,停留时间短,水解酸化反应能适应较大的水质 范围,出水水质稳定,为后续的 ao 工艺除磷去氮做好了充分的前期处理准备。 因此,选择水解酸化+ao 工艺处理罐头厂废水是

34、较为合理的。 2.2 设设计计项目和内容项目和内容 2.2.1 设计项目设计项目 设计项目是:罐头厂生产废水的处理,这次设计项目来源于成都电子机械 高等专科学校机电工程系环境监测与治理技术环境教研室,力争通过本次课题 设计来综合学习期间学到的环境课程的知识,提高专业设计技能,为以后的工 作打下牢固的基础。 2.2.2 设计研究主要内容设计研究主要内容 本次设计研究的主要内容是集水池(调节池)+格栅+隔油池+沉淀池+酸化 水解+ao 工艺处理肉联厂加工废水 1300m3/d 的工艺流程中每个单元的设计参 数、运行条件和处理效果的分析。 2.3 设计范围设计范围 (1) (中小型)罐头厂废水隔油处

35、理工艺设计计算 (2)酸化水解处理工艺设计计算 (3)ao 工艺设计计算 (4)进出水系统设计 2.3.1 设计依据设计依据 中华人民共和国环境保护法 (1989 年 12 月) ; 中华人民共和国水污染防治法 (2008 年 6 月) ; 中华人民共和国水污染防治实施细则 (1989 年 7 月) ; 罐头加工工业水污染物排放标准 (gb13457-1992) ; 污水综合排放标准 (gb8978-1996) ; 室外排水设计规范 (gb50014-2006) ; 设计任务书; 同类行业同规模水质资料; 原有废水处理站设计等。 2.3.2 设计原则设计原则 (1)贯彻执行国家有关环境保护的政

36、策,按照国家颁布的有关法规、规范及标 准进行设计。 (2)充分利用已有的工程条件,使新建部分与已有工程紧密衔接。 (3)根据设计进水水质和排放标准的要求,改造部分污水处理选用工艺技术先 进,处理效果好,操作管理简单,运行稳定可靠,占地面积少,工程投资 省和运行费用低的方案。 (4)选用性能可靠、效果好,能耗低的国内先进设备。 (5)设计充分考虑二次污染的防治,力求噪声低、基本无异味,不影响周围环 境。 (6)自动化控制程度高,降低劳动强度。 2.4 进水水质参数及出水水质保证值进水水质参数及出水水质保证值 根据环境教研室提供水质报造,本设计按常规处理工艺进行设计,出水水 质达到 gb13457

37、-92罐头加工工业水污染物排放标准一级标准。 表 2-1 废水水质(mg/l) 项目codcrbod5ss氨氮 参数 48003200120030 本次设计中的执行标准属于 gb13457-92 中 1992 年后新建厂的执行表三执 行标准 表 2-2 排水标准(mg/l) 项目codcrbod5ss氨氮 参数 80307015 2.5 食品厂废水工艺简介食品厂废水工艺简介 2.5.1 废水处理工艺流程及简介废水处理工艺流程及简介 图 2-1 罐头厂废水处理工艺流程图 2.5.2 工艺简介工艺简介 罐头厂的生产废水,由生产车间的下水道直接汇总流入污水处理站格栅间, 去除污水中的大颗粒杂质,以免

38、对后面的设备造成损坏;再由格栅间流入调节 池,调节水流速度的同时,使污水水质均匀,并充当污水处理站的蓄水池;由 泵将调节池中的污水抽到平流隔油池,加入一些破乳剂,进行破乳隔油,去除 污水中的浮油和一些油乳;再流入沉淀池,将污水中来自于洗涤工序的泥沙沉 淀,方便后于序的酸化水解;在酸化水解池中,污水中大部分的有机物将会被 水解掉,达到处理效果,最后再进入 ao 工艺,不仅能进一步处理污水中的前 工序未彻底处理掉的有机物,还能去除污水中所含的氨氮。 此处理工艺设备便宜,易于安装,处理效果也好,对于大部分罐头生产厂 家,这种实用经济的处理工艺是最适合他们的,是他们的最佳选择。 第三章 各污水处理构筑

39、物的选型和设计计算 3.1 格栅间格栅间 格栅是由一组平行的金属栅条或筛网、格栅柜和清渣耙三部分组成,安装 在污水渠道上,泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部。格栅主要作用是将 污水中的大块污染物拦截出来,否则这些大块污染物将堵塞后续单元的机泵或 工艺管线。 格栅按不同的方法可以分为不同的类型。 按格栅条间距的大小不同,格栅分为细格栅、中格栅和粗格栅 3 类,其栅 条间距分别为 410mm,1525mm 和大于 40mm。 按清渣方式不同,格栅分为人工除渣格栅和机械除渣格栅两种。人工清渣 主要是粗格栅。 按栅耙的位置不同,格栅分为前清渣式格栅和后清渣式格栅。前清渣式格 栅要顺水流清渣,后清渣式

40、格栅要逆水流清渣。 按形状不同,格栅分为平面格栅和曲面格栅。平面格栅在实际工程中使用 较多。 按构造特点不同,格栅分为抓扒格栅、循环式格栅、弧形格栅、回转式格 栅、转鼓式格栅和阶梯式格栅。 此设计中设计两个格栅,污水先通过中格栅,去除污水中不溶解大颗粒杂 物,在进入细格栅,进一步去除污水中的不溶解小颗粒杂质。 3.1.1 中格栅设计中格栅设计 在所需要截留污物量较少时,一般格栅都设置为人工清理的格栅。这种格 栅用直钢条制成,按 5060倾角安放,这样可以增加有效格栅面积 40%80%, 而且便于清洗和防止因堵塞而造成过高的水头损失。 格栅设计的原则:人工清除格栅栅条间隙以 2540mm 为宜。

41、考虑由于污 物的堵塞,格栅阻力增大的系数,一般取 23。 设计草图 31 为: 图 31 格栅示意草图 设计计算: (1)栅条的间隙数目: bhv q n sin max 式中 qmax最大设计流量,m3/s; 格栅倾角,度,取=60; h栅前水深,m,取 h=0.4m; b栅条间隙,m,取 b=0.025m; n栅条间隙数,个; v过栅流速,m/s,取 v=0.5m/s; ,取 4。79 . 2 5 . 04 . 0025 . 0 60sin0150 . 0 sin max bhv q n (2)栅槽宽度 栅槽宽度一般比格栅宽 0.2-0.3 米,取 0.2 米。 设栅条宽度 s=10mm

42、则栅槽宽度bnnsb) 1( 4025 . 0 ) 14(01 . 0 m13 . 0 (3)进水渠道渐宽部分长度 1 1 1 tg2 bb l 式中 进水渠道渐宽部分长度,m; 1 l 栅槽宽度,m;b 进水渠道宽,m(取 0.1m) ; 1 b 渐宽部位展开角,取 20。 1 则m tg bb l05 . 0 202 1 . 013 . 0 tg2 1 1 1 (4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位长度 m03. 05 . 0 12 ll (5)通过格栅的水头损失: khh 01 sin 2 2 0 g v h 3 4 )(b s 式中 过栅水头损失,m; 1 h 计算水头损失,m; 0 h

43、 g重力加速度,9.8; 2 /m s k系数,格栅受污物堵塞后,水头损失增大的倍数,一般采用 k=3; 阻力系数,与栅条断面形状有关,当为矩形断面 3 4 )(b s 时,=2.42。 则: k s 60sin g2 v b h 2 3 4 1 m11 . 0 3 2 3 8 . 92 5 . 0 ) 025 . 0 01 . 0 (42 . 2 2 3 4 (6) 栅后总高度: 设栅前渠道超高 2 0.3hm 12 0.40.110.30.81hhhhm (7)栅槽总长度 1 12 1.00.5 tan h lll 式中 栅前渠道深,m; 1 h 格栅倾角,度,取=60。 12 hhh 所

44、以: 1 12 1.00.5 tan h lll 0.40.3 0.050.03 1.00.5 tan60 1.98m (8)每日栅渣量 max1 86400 1000 z qw w k 式中 每日栅渣量;w 3 /md 栅渣量(污水)取 0.1-0.01,粗格栅用小值,细 1 w 333 /10mm 格栅用大值,中格栅用中值,这里取 0.05; 污水流量总变化系数,取 1.7。 z k 所以 max1 86400 1000 z qw w k 33 86400 0.0151 0.05 1000 1.7 0.0382/0.04/mdmd 检验得出:每日栅渣量,采用人工清栅才符合要 3 0.04m

45、 /d 3 0.3m /d 求。最后栅渣用汽车运出。 罐头厂污水经过中格栅后,进入细格栅,进一步去除污水中的小颗粒 不溶解杂质。 3.1.2 细格栅设计细格栅设计 设计中取格栅栅条间隙数=0.005,格栅栅前水深=0.5,污水 =0.5bmhmv ,每根格栅条宽度=0.01,进水渠道宽度=0.1,栅前渠道超高smsm 1 bm ,每日每 1000污水的栅渣量=0.04。mh3 . 0 2 3 m 1 w 333 10 mm 则 格栅的间隙数: ,取; max qsin0.0151 sin60 n11.24 bhv0.005 0.5 0.5 n12 格栅的宽度:;(n1)bn0.01 12 10

46、.005 120.19mbs() 进水渠道渐宽部分长度: 1 1 1 0.190.10.09 0.189m 2tg2tg200.47727 bb l 进水渠道渐窄部分长度: 21 0.50.5 0.1890.0945mll 通过格栅的水头损失:取栅条断面为锐边矩形(k=3,)2.42 4 2 3 1 4 2 3 s hksin b2 0.010.5 3 2.42sin60 0.0052 9.8 0.2020 v g m 栅后槽总高度:m020 . 1 5 . 03 . 02020 . 0 hhh 21 h 栅槽总长度: 2 12 hh0.8 ll0.5 1.00.1890.09450.5 1.

47、02.245m tg603 l 每日栅渣量: 3 max1 qw8640086400 0.0151 0.04 w0.03/ k10001000 1.7 z md 每日栅渣量4,合格。 16 4.57 3.5 (3)污泥区尺寸: 设计中污泥含水率为 96%,则每日产生的污泥量为 2 1300 1200 80% 100 31.2 1000 1000 (10096%) wm 每座沉淀池的污泥量 3 1 31.2 31.2 1 wm (4)污泥斗容积:污泥斗上口采用 3500mm3500mm; 污泥斗下口宽采用 300mm300mm; 污泥斗斜壁面与水面夹角为60 上口面积,下口面积 2 1 3.5

48、3.512.25fm 2 2 0.3 0.30.09fm 排泥管直径: 0.50.5 0 0.70.7 3.5 16 1.68 0.1 1.75 3600 blh dm t 污泥斗高度: 4 3.50.3 tan602.8 2 hm 污泥斗容积: 41212 1 () 3 vhfff f 3 1 2.8 (12.250.0912.25 0.09) 3 12.55m 因为 vw,所以每座沉淀池设计 3 个漏斗,可以贮存 1d 污泥量。 设超高,缓冲区高度。 1 0.3hm 3 0.3hm 固沉淀池总高度(用刮泥机)为 1234 0.3 1.680.32.85.08hhhhhm 设流入口至挡板距离

49、为 0.5m,流出口至挡板距离为 0.3m,则沉淀池总长度 为: 1 0.30.5 1616.8lm 平流式沉淀池计算草图见图 3-3 3.6 水解酸化池水解酸化池 污水能否进行生化处理,尤其是否适用于生物脱氮除磷工艺,取决于污水 中各种营养成分的含量及其比例能否满足生物生长需要,因此必须分析相关的 进水指标。 (一)bod5 /codcr比值 污水 bod5 /codcr值是判定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法。 根据工程经验,一般认为 bod5 /codcr0.45 可生化性较好,bod5 /codcr0.3 较难生化,bod5 /codcr0.25 不易生化。 本项目 bod5 /

50、codcr=0.67,可见其生化性较好。 (二)一般厌氧发酵过程可分为四个阶段,即水解阶段、酸化阶段、酸衰退 阶段和甲烷化阶段。而在水解酸化池中把反应过程控制在水解与酸化两个阶段。 在水解阶段,可使固体有机物质降解为溶解性物质,大分子有机物质降解为小 分子物质。在产酸阶段,碳水化合物等有机物降解为有机酸,主要是乙酸、丁 酸和丙酸等。水解和酸化反应进行得相对较快,一般难于将它们分开,此阶段 的主要微生物是水解酸化细菌。 废水经过水解酸化池后可以提高其可生化性,降低污水的 ph 值,减少污泥 产量,为后续好氧生物处理创造了有利条件。因此,设置水解酸化池可以提高 整个系统对有机物和悬浮物的去除效果,

51、减轻好氧系统的有机负荷,使整个系 统的能耗相比于单独使用好氧系统大为降低。 3.6.1 水解酸化池的作用水解酸化池的作用 水解酸化主要用于有机物浓度较高、ss 较高的污水处理工艺,是一个比较 重要的工艺。 水中有机物为复杂结构时,水解酸化菌利用 h2o 电离的 h+和 oh-将有机物 分子中的 c-c 打开,一端加入 h+,一端加入 oh-,可以将长链水解为短链、支 链成直链、环状结构成直链或支链,提高污水的可生化性。水中 ss 高时,水 解菌通过胞外粘膜将其捕捉,用外酶水解成分子断片再进入胞内代谢,不完全 的代谢可以使 ss 成为溶解性有机物,出水就变的清澈了。这其间水解菌是利 用了水解断键

52、的有机物中共价键能量完成了生命的活动形式。但是 cod 在表 象上是不一定有变化的,这要根据在设计时选择的参数和污水中有机物的性质 共同确定的,长期的运行控制可以让菌种产生诱导酶定向处理有机物,这也就 是调试阶段工艺控制好以后,处理效果会逐步提高的原因之一。 水解工艺在设计时要考虑污水中有机物的性质,确定水解的工艺设计,水 解停留时间、搅拌方式、循环方式、污泥回流方式、设计负荷、出水酸化度、 污泥消解能力等。 3.6.2 水解酸化池的具体作用和实际运用情况水解酸化池的具体作用和实际运用情况 (1)水解酸化池可将大分子物质转化为小分子物质,将环状结构转化为链 状结构,进一步提高了废水的 bod/

53、cod 比,增加了废水的可生化性, 为后续的好氧生化处理创造了良好的环境。 (2)水解酸化处理有机废水,取其厌氧处理的前两个阶段(水解阶段、酸 化阶段),不需密封及搅拌,在常温下进行即可提高废水的可生化性。 由于水解酸化反应迅速,故池容小,停留时间短,水解酸化反应能适 应较大的水质范围,出水水质稳定。 (3)停留时间不是越长越好的,印染行业大致在 14 小时左右,生活污水就 短了,大致在 3 小时左右。水解酸化能去色,而好氧是不行的。也是 上面说的开环、断键的作用。 (4)有两种水解酸化池,一种是设置搅拌,使泥水充分混合,另一种是形 成污泥层,需要均匀布水。 3.6.3 水解酸化池的设计参数水

54、解酸化池的设计参数 (1)池深 h:应大于 5.56m; (2)容积负荷 n_v22.5kgcod/(m3d); (3)水力停留时间:68h; (4)污泥浓度:mlss1020g/l; (5)溶解氧:小于 0.20.3mg/l,用氧化还原电位之5020mv; (6)ph 值:5.56.5; (7)水温尽可能高,大于 25 摄氏度效果较好; (8)配水:由配水区进入反应区的配水孔流速 v0.200.23m/s;v 不宜 太小,以免不均。 3.6.4 水解酸化池的设计计算水解酸化池的设计计算 (1)水解酸化池容积计算 qhrtkv z 式中 水解池容积,;v 3 m 总变化系数; z k 设计流量

55、;q 3 /mh 水力停留时间,取。hrthhrt6 其中: ; ),( ),( ),( 10003 . 1 10005 7 . 2 53 . 2 d d 11 . 0 d d qk q q k qk z z z 平均日平均时污水量(l/s) d q sldmqd/1560602410001300/1300 3 2 15 7 . 2 11 . 0 z k hmdmq/17.54241300/1300 33 所以: 3 650617.542mv 食品厂废水中设计的水解池,分为 8 格。设每格池宽为 3m,水深为 5m, 按长宽比 2:1 设计,则每组水解池池长为,则 8 格水解池的总容积为m63

56、2 。 3 7206538m (2)水解池上升流速核算 反应器的高度为:,反应器的高度与上升流速之间的关系为:mh6 hrt h hrta v a q v 式中: 上升流速,;v/m h 设计流量,;q 3 /mh 水解池容积,;v 3 m 反应器表面积,a 2 m 水力停留时间,取。hrthhrt6 则: hm hrt h hrta v a q v/1 6 6 水解反应器的上升流速,符合设计要求。hmv/8 . 15 . 0v (3)配水方式 采用总管进水,管径为 dn500,池底分支式配水,支管为 dn100, 支管上均匀排布小孔为出水口,支管距离池底 100mm,均匀布置在池 底。 (4

57、)进水堰设计 已知每格沉淀池进水流量。smq/00376 . 0 36004 241300 3 堰长设计 取出水堰负荷。)/(1 mslq q q l 式中:堰长 m;l 设计流量; qsm / 3 出水堰负荷,取。 q)/(msl)/(1msl 则:,取堰长。m q q l76 . 3 1 100000376 . 0 ml4 出水堰的形式及尺寸 出水收集器采用 upvc 自制 90三角堰出水,直接查看第二版 给排水设计手册第一册常用资料 p683 页,当设计水量为 时,过堰水深为 164mm,每米堰板设 16 个堰口,则hmq/17.54 3 过堰流速为,取出水堰负荷(根据城市smv/3 .

58、 2 1 )/(1 mslq 污水厂处理设施设计计算p377 中记载:取出水堰负荷不宜大于 )。msl/7 . 1 每个三角堰口出水流量为: smsl q q/0000625 . 0 /0625 . 0 16 1 16 3 堰上水头 2 5 1 ) 4 . 1 ( q h 式中:堰上水头; 1 hm 每个三角堰出水流量;qhm / 3 则:m q h018 . 0 ) 4 . 1 0000625 . 0 () 4 . 1 ( 2 5 2 5 1 集水水槽宽 b 4 . 0 9 . 0qb 式中:积水水槽宽;bm 设计流量; qsm / 3 为了确保安全集水水槽设计流量,则: 0 )5 . 12

59、 . 1 (qq ,因此水槽宽取。mb113 . 0 )00376 . 0 5 . 1 (9 . 0 4 . 0 mm150 集水槽深度 集水槽的临界水深: 3 2 2 0 gb q hk 式中:堰上水头;bm 安全设计流量,; 0 qsm / 3 则:m gb q hk0633 . 0 113 . 0 8 . 9 )00376 . 0 5 . 1 ( 3 2 2 3 2 2 0 集水槽的起端水深: k hh73 . 1 0 式中:起端水深; 0 hm 则:;取;mhh k 1096 . 0 0633 . 0 73 . 1 73 . 1 0 mmh110 0 设出水槽自由跌落高度:。mmmh1

60、001 . 0 2 则集水槽总深度mhhhh228 . 0 11 . 0 1 . 0018 . 0 021 进水堰简略图 图 3-3 集水槽剖面图 3.7 a/o 工艺设计工艺设计 3.7.1 a/o 工艺工艺 依据本设计进水水质和出水水质的要求;本设计采用缺氧/好氧活性污泥生 物脱氮工艺a/o工艺. (1).基本原理 a/o 是 anoxic/oxic 的缩写,它的优越性是除了使有机污染物得 到降解之外,还具有一定的脱氮除磷功能,是将厌氧水解技术用为活 性污泥的前处理,所以 a/o 法是改进的活性污泥法。 a/o 工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起,a 段 do 不大 于 0.2mg/l

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