环境工程学科学课程设计5

1、摘要 内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书（1）学 院： 能动学院 课程名称： 环境工程学课程设计 指导教师： 专业班级：环境科学 学生姓名： 吴佳佳 学 号： 201120304021 一、题目 厌氧+好氧处理乳制品生产废水处理工艺设计二、目的与意义水污染控制工程课程是环境工程专业的一门重要专业课。主要研究污水水质分析及污水的各种具体的处理方法，以及如何根据污水处理的技术性分析及经济性分析选择对污水进行处理的最有效、最经济的方法。本课程的主要任务是使学生掌握水质分析指标、各种具体处理方法的原理、工艺流程、处理设备的处理原理及设计计算，并能够应用所学理论解决工程实际问题。 三、要求（包括原始数

2、据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等） 处理规模为20000m3/d。进出水水质指标： 单位：mg/l项目CODcrBOD5动植物油PHSS进水20001000300410600出水10030106970四、工作内容、进度安排 1、12月16-12月19日查阅相关文献及资料，了解乳制品生产废水处理技术特点及机理，通过对众多厌氧+好氧处理方案(至少2种)的对比论证（工艺流程、运行特点、经济性）,确定本项目厌氧+好氧水处理工艺流程；2、12月2012月24日完成主体处理构筑物的设计计算及绘图工作：（1）工艺流程图（2）主处理筑物结构、尺寸图。3、12月2512月27日进行成果分析，并完成设

3、计说明书撰写工作，并提交。五、主要参考文献高廷耀主编.水污染控制工程.北京：高等教育出版社，1989.102 郑铭主编.环保设备原理、设计、应用.北京：化学工业出版社，2001.43 上海市环境保护局编.废水物化处理.上海：同济大学出版社.1999.104 上海市环境保护局编废水生化处理.上海：同济大学出版社，1999.115 丁亚兰主编.国内外废水处理工程设计案例.北京：化学工业出版社，2000.5 6污水处理工艺及工程方案设计.北京：中国建筑工业出版社，2000.4 审核意见 系（教研室）主任（签字） 指导教师下达时间: 年 月 日 指导教师签字：_- 31 - 内蒙古工业大学本科课程设计

4、说明书摘 要近年来，我国乳制品行业得到了快速发展，但伴随而来的还有乳制品废水的污染问题。乳制品废水主要来源于容器、设备、管道、厂房，地面清洗产生的废水，以及部分工厂生活污水。乳制品废水呈现出的特点主要有：一、水质、水量随时间变化比较大；二、有机污染物浓度较高，易生物降解；三、可生化性较好。目前处理乳制品废水的方法有很多，本设计采用厌氧加好氧的处理方法。具体工艺流程是：污水依次经过粗格栅、细格栅、隔油池、气浮池、调节池、UASB反应器、CASS池。该工艺处理流程短，处理效果好，占地少，且节约成本。本课程设计主要包括构筑物的设计计算（UASB反应器，CASS反应器），平面图的布置，高程图布置，以及

5、各主要构筑物的图纸。关键词：乳制品废水；调节池 ；UASB反应器；CASS反应池内蒙古工业大学本科课程设计说明书Abstract In recent years, China's dairy industry has been rapid development, accompanied dairy wastewater pollution problems.The dairy waste water is from the containers, equipment, pipelines, plant, and floor cleaning wastewater, as well a

6、s some factory sewage. Characteristics of dairy wastewater showed：1. Water quality and quantity changes over time；2. Concentration of organic pollutants is high and easily biodegradable;3. the biodegradability of the waste water is better.There are many ways to treat dairy wastewater. This design us

7、es the approach of the anaerobic and aerobic. The specific process is as follows: Sewage flows through grille、Sewage upgrade pumping stations、regulation pool、Hydrolysis tank、UASB、CASS；and then discharge sewage into river.The process is flow,good effected, small footprint, and cost savings. This cour

8、se project include: design and calculation of structures, floor plan layout, elevation layout, project budget, and drawingsKey Words:Dairy Wastewater；regulation pool；UASB；CASS目 录第一章 绪论- 1 -1.1 设计内容- 1 -1.2 设计原则- 1 -1.3 设计依据- 2 -第二章 工艺流程的确定- 3 -2.1.乳制品污水的简介- 3 -2.1.1乳制品污水的来源- 3 -2.1.2乳制品污水的水质特点- 4 -2

9、.1.3乳制品污水的危害- 4 -2.2 工艺流程设计- 5 -2.2.1污水厂的设计规模- 5 -2.2.2处理程度的计算- 5 -2.3 工艺流程的比选及确定- 5 -2.3.1 ABR反应器+生物接触氧化法- 5 -2.3.2 UASB+CASS工艺- 7 -2.3.3 UASB+MBR工艺- 9 -2.3.4工艺及设备确定- 10 -第三章 工艺流程及说明- 16 -3.1 工艺流程- 16 -3.2 工艺说明- 16 -3.2.1预处理工艺- 16 -3.2.2主处理工艺- 17 -3.2.3后处理工艺- 17 -第四章 主要构筑物设计计算- 19 -4.1 UASB反应器- 19

10、-4.2 CASS反应池- 24 -第五章 经济性分析- 29 -总结与建议- 30 -参考文献- 31 -内蒙古工业大学本科课程设计说明书第一章 绪 论 随着时代的进步和科技技术的发展，污水的排放量逐年增加，而且排放污水中的污染物也在时刻改变着。为了贯彻经济建设和环境保护必须同步发展的方针，污水处理工程必定会得到相应的发展，在这种情况下，有效、经济、节能的污水处理越来越得到重视，特别是高浓度污水，已成为当今社会研究的重要课题，COD浓度较高、有机物浓度高，而且污水的排放量也大，污水中成分也很复杂。一些含氮、磷、重金属、有毒物质、硫化物、氮化物的污水也相继产生，而污水的色度高、有异味、恶臭也给

11、周边的环境带来不良的影响，还具有强酸、强碱，给土地造成危害。工业的排水，还具有排量大，污染重等特点，所以，在污水处理时要给与重视，污水的随意排放，导致水溶解量降低，使水中生物死亡，从而产生恶臭，更严重的影响水体附近的村民的正常生活，含有的有毒物质经过一系列的生物链在水体、土壤中传播、积累，最后进入水体，危害人体健康。1.1设计内容处理规模为20000m3/d。进出水水质指标： 单位：mg/l项目CODcrBOD5动植物油PHSS进水20001000300410600出水100301069701.2设计原则 1、基础数据可靠 认真研究各项基础资料、基本依据，全面分析各项影响因素，充分掌握水质水量

12、的特点和地域特性，合理选择好设计参数，为工作设计提供可靠的依据。 2、厂址选择合理 根据城镇总体规划和排水工程专业规划，结合建设地区地形、气象条件，经全面的分析比较，选择建设条件好、环境影响小的厂址。 3、工艺先进使用 选择技术先进，运行稳定、投资和处理成本合理的污水污泥处理工艺，积极慎重的采用经过证明行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备，使处理工艺先进，运行可靠，处理后水质稳定达到排放标准。 4、总体布局考虑周全 根据处理工艺流程和各建筑物的功能要求，结合厂址地形、地质和气候条件，全面考虑施工、运行和维护要求。 5、避免二次污染 污水处理厂作为环境保护工程，应避免或者尽量减少对环境的负面

13、影响，如气味、噪声、固体废物污染等；妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂、污泥和臭气等避免对环境的二次污染。 6、运行管理方便 以人为本，充分考虑便于污水厂运行管理的措施。污水处理过程中的自动控制，力求安全可靠、经济实用，以利于提高管理水平，降低劳动强度和运行费用。 7、近期与远期结合 污水处理厂设计应远期全面规划，污水厂的厂区面积，应按项目总规模控制，并做出分期建设的安排，合理确定近期规模。 8、满足安全要求 污水处理厂设计须充分考虑安全运行要求。1.3设计依据 处理乳制品废水工艺的主要依据是根据所需要处理污水的规模，进水水质、出水水质的要求，对废水进行处理计算，所达到预期的效果。 中华人

14、民共和国环境保护法中华人民共和国环境污染防治法 污水综合排放标准内蒙古工业大学本科课程设计说明书 第二章 工艺流程的确定2.1乳制品污水的简介2.1.1乳制品污水的来源 乳品加工废水通常分为三类，即冷却水、环境卫生废水、生产废水。 冷却水包括鲜奶蒸发浓缩排出的水，主要来自各工段的冷却过程，这部分水基本不受污染，COD只有40-50mg/L，但水量较大，约占总水量的60%-90%，通常直接排放到环境中去。 环境卫生废水包括厂区内的生活污水，如食堂废水、澡堂废水、宿舍区和办公区废水等，这部分废水在整个废水中占的比例相对较小，通常和生产废水一起处理。 生产废水是乳品厂主要处理对象。根据乳制品生产工艺

15、可知，乳品厂废水通常来自生产加工过程中的所涉及的器皿、设备、管道的洗涤、车间地面的冲刷、蒸发器的冷凝水、超高温灭菌的凝结水等。其中乳品加工废水主要来自输送线路和设备的清洗、罐装卡车的清洗以及乳液储存设施的清洗。其他废水来源是由于设备故障或操作失误(接收过程中的牛奶散落、储存设备溢出、在加工过程中牛奶和乳产品的散落、管道、泵和罐体的泄漏、腐败牛奶和乳产品的外排以及包装操作的散落)等引起的s. 6.7, '1. Danalewich等人通过调查美国具有代表性的巧个乳品厂的废水来源，通过调查得知即使确定哪个工序是主要的废水来源，但是很难确定该具体工序产生废水所占的比例。这充分说明:即使能够了

16、解加工操作过程的详细工艺资料，也很难预测各个工段产生废水的流量。 乳品加工厂中的废水水量每天波动很大，该波动与产品加工周期中的清洗程序直接相关。另外由于每个季节所接收的加工乳液数量不同，因此水量变化也很普遍，典型的季节变化是夏天高，而冬天低，另与乳品加工方法、加工种类、管理水平等密切相关。从目前来看，我国在乳品加工行业方面的规模、技术和管理水平远远落后于美国这些发达国家，因此我国乳品加工废水排放量通常是发达国家的1020倍，废水的日变化或季节变化特性更大一些。 从乳品加工废水的来源可以看出，乳品加工废水中的基本物质是奶、相应产品以及清洗过程中所用清洗剂的存在。日前国内乳品加工的原料以牛奶为主，

17、因此在乳品废水中的有机物成分和营养物质的大部分来自牛奶和乳产品。 乳品加工废水的SS通常来源于絮状牛奶、干酪凝结物微粒或者是调味成分如水果和坚果等，这些SS的成分决定了他们大多是有机物质，一般情况下，大约76%的SS是可挥发性的。乳品加工废水中主要污染物为随水流失的乳品组分，乳品废水中的蛋白质、脂肪、乳糖的存在方式同牛奶中的形式是相同的。这三种成分，除乳糖能直接以真溶液的形式溶解于水中外，其他两种物质是以胶体或乳浊液的形态存在的。这些微粒表面有牢固的液膜附着，并带有电荷，能比较稳定的存在于废水中。另外一些研究认为，这些物质尤其是脂肪及其中间产物会对厌氧微生物产生抑制作用，减少污泥中的ATP浓度

18、，而且这些物质的生物降解速率缓慢。在同样厌氧条件下，糖类物质的酸化程度为92%99%，蛋白质为59%85%，而脂肪只有12%42%，另外这些物质可以被吸附到污泥的表面，从而限制溶解性基质向微生物传递，降低微生物的转化率。因此，若直接采用生物法处理，如果降解时间不足，出水中会残留这些物质及这些物质降解中间体。这样要使废水处理达到比较高的要求，就必须充分考虑这些物质的存在，使这些脂肪、蛋白质微粒凝聚与脱稳。2.1.2乳制品污水的特点 1、水质、水量变化大:废水的排量及浓度随清洗的项目和时间波动，早晚排量及浓度较大，同时废水酸碱呈不均衡状，pH波动较大。 2、有机物含量高:乳蛋白、乳脂、乳糖类等，在

19、废水中以溶解态、乳化态和悬浮态的一种或多种形式存在，使得废水CODS很高。 3、可生化性好:乳制品废水中溶解的有机物易被微生物分解，多数乳制品废水能够达到BOD /COD>0. 5，具有很好的可生化性。2.1.3乳制品污水的危害 由乳品加工的来源和水质特性可知，随着我国乳品工业的发展，乳品废水将成为一种对环境污染严重的、影响面较广的典型高浓度食品废水之一。乳品废水中含有大量的可生物降解的有机污染物质，如蛋白质、脂肪、乳糖、油类等，这些有机物质进入水体后，会使水体中的微生物大量增殖，从而使水体处于厌氧或缺氧状态，严重影响周围的大气环境，并破坏水体的基本功能。乳品废水中含有许多悬浮物质，水体

20、受到悬浮物的污染后，造成的危害有：降低光的穿透率，减弱水体中植物的光合作用并妨碍水体的自净能力；尤其是乳品加工废水中的脂肪类物质，会结合其他的悬浮物质，浮于水表面成为浮渣层，既阻碍了水体的表面复氧，影响整个水体的观赏性。此外，乳品废水中的氮、磷若直接排入水体，会使水体富营养化，而水体的富营养化很大程度与氮、磷浓度过高有关。2.2工艺流程的设计2.2.1污水厂的设计规模乳制品厂处理规模为20000m3/d。 表2-1进出水水质指标： 单位：mg/l 项目CODcrBOD5动植物油PHSS进水20001000300410600出水100301069702.2.2处理程度的计算CODcr的去除率=9

21、5%BOD5的去除率=97%动植物油的去除率=96.7%SS的去除率=88.3%2.3工艺流程的比选及确定2.3.1ABR反应器+生物接触氧化法1、工艺简介ABR被称为第三代厌氧反应器，其不仅生物固体截留能力强，而且水力混合条件好。随着厌氧技术的发展，其工艺的水力设计已由简单的推流式或完全混合式发展到了混合型复杂水力流态。第三代厌氧反应器所具有的特点包括：反应器具有良好的水力流态，这些反应器通过构造上的改进，使其中的水流大多呈推流与完全混合流相结合的复合型流态，因而具有高的反应器容积利用率，可获得较强的处理能力；具有良好的生物固体的截留能力，并使一个反应器内微生物在不同的区域内生长，与不同阶段

22、的进水相接触，在一定程度上实现生物相的分离，从而可稳定和提高设施的处理效果；通过构造上改进，延长水流在反应器内的流径，从而促进废水与污水的接触。生物接触氧化法是活性污泥法与生物膜法的结合，曝气池中填充填料，采用鼓风曝气，经曝气的废水流经填料层使填料表面长满生物膜，微生物部分固着、部分悬浮，废水和生物膜接触，在生物膜的生化作用下，氨氮进一步分解。2、工艺流程图 ABR反应器+生物接触氧化工艺流程图，见2-1。隔油池调节池气浮池细格栅粗格栅 ABR 上清液 上清液二沉池污泥浓缩间污泥脱水间生物接触氧化污泥外运 达标排放 图2-1 ABR反应器+生物接触氧化工艺流程图 3、工艺特点1）ABR优点：（

23、1）构造方面：设计简单；没有移动部分；无需动力搅拌设备；基建费用低；孔隙率高；大大降低反应器堵塞的可能性；可以大幅度降低污泥床发生膨胀的可能性；维护和运行费用低。（2）污泥方面：因为有挡板的作用，所以反应器不要求其中的污泥具备特殊的沉淀性能，也就是说，反应器正常运行时，不要求必须形成颗粒污泥，但是正常运行的ABR反应器均能形成颗粒污泥；污泥产率低；固体停留时间长；无需采用沉淀来截留污泥；无需特殊的气体或固体分离设备。（3）运行方面：水力停留时间短；可以间歇运行；具有非常强的抗水力负荷冲击能力；对进水中所含有的有毒物质具有较强的缓冲适应能力；可以长时间运行而不必担心污泥会大量流失；对有机负荷冲击

24、具有非常强的承受能力。2）ABR缺点：（1）为了满足反应器中的液体、气体具有合理的上升流速，通常情况下，液体的上升流速不肩超过1.0m/h，气体的上升流速目前还未见有详细介绍，但是也应不超过1.0m/h，所以要求反应器的深度不宜过大。（2）由于ABR反应器的水流在池中做上下的绕流运动，在挡板的上部和下部，必然存在着液体的湍流运动和死角，所以对反应器来说均匀配水较为困难，也就是说单个反应室内的液体保持推流状态几乎是不可能的。（3）在相同的总有机负荷情况下，同单级的UASB相比，ABR反应器的第一分格不得不承受远大于平均负荷的局部负荷。以拥有5反应室的ABR反应器为例，其第一格的局部负荷是平均负荷

25、的5倍。如何降低局部负荷过载的不利影响还有待深入研究。3）生物接触氧化优点：（1）由于填料的比表面积大，池内充氧条件好，生物接触氧化池内单位容积的生物量都高于活性污泥法曝气池和生物滤池，因此生物接触氧化池具有较高的容积负荷；（2）不存在污泥膨胀问题，抗冲击负荷强；（3）由于相当一部分微生物附着生长在填料表面，生物接触氧化法不需要设有污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；（4）由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属于完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力；（5）采用的半软性填料，有变性聚乙烯塑料制成，既具有一定的刚性，也具有一定的柔性，能保持一定的形状，同时

26、又有一定的变形能力。具有良好的传质效果，对有机物去除效果高，耐腐蚀，不堵塞，易于安装，易于挂膜；（6）操作简单、运行方便，易于维护管理；（7）生物接触氧化处理技术具有多种净化功能，除有效的去除有机污染物外，对脱氮和除磷也有一定的效果。4）生物接触氧化缺点：（1）填料上生物膜实际数量随BOD负荷而变，BOD负荷高，则生物膜数量多，反之亦然；（2）生物膜量随负荷的增加而增加，负荷过高，则生物膜过厚，在某些填料中易于堵塞；（3）由于填料设置氧化池的构造较为复杂，曝气设备的安装和维护不如活性污泥法方便；（4）填料选用不当，会严重影响接触氧化法工艺的正常使用。2.3.2UASB+CASS工艺1、工艺简介

27、 USAB反应器的主体部分主要分为两个区域，即反应区和三相分离区。其中反应区为USAB反应器的工作主体。在UASB反应器的反应区下部，是由沉淀性能良好的污泥(通常是颗粒污泥)形成的厌氧污泥床，污泥浓度可达到50-100g/l更高。由反应器底部进入反应区，由于水的向上流动和产生的大量气体上升形成良好的自然搅拌作用，并使一部分污泥在反应区的上方形成相对稀薄的污泥悬浮区，悬浮区污泥浓度一般在5-40g/l范围内。悬浮液进入分离区的沉降室，污泥在此沉降，由斜面返回反应区，澄清后的处理水溢流排出。CASS工艺是在序批式活性污泥法（SBR）的基础上，反应池沿池长方向设计为两部分，前部为生物选择区

28、也称预反应区，后部为主反应区，其主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统；同时可连续进水，间断排水。2、 工艺流程图 UASB反应器+CASS反应池工艺流程图，见图2-2。调节池气浮池隔油池细格栅粗格栅 UASB 上清液 上清液污泥脱水间 CASS污泥浓缩间 污泥外运 达标排放 图2-2 UASB反应器+CASS反应池工艺流程图 3、工艺特点1）UASB优点： （1）UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为2040gVSS/1；（2）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10kg

29、COD/m3.d左右；（3）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；（4）污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题； （5）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。 2）UASB缺点： （1）进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高，一般控制在100mg/l以下；（2）污泥床内有短流现象，影响处理能力；（3）对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击力稍差。 3）CASS优点： （1）出水水质好； （2）对冲击负荷的适应性； （3）活性污泥沉降性能好，剩

30、余污泥处理方便 （4）能耗低； （5）操作及维修简便。 4）CASS缺点： （1）CASS工艺的缺点是各池子同时间歇运行，人工控制几乎不可能全赖电脑控制； （2）对处理厂的管理人员素质要求很高，对设计、培训、安装、调试等工作要求较严格；2.3.3UASB+MBR工艺 1、工艺简介 在膜生物反应器中，由于用膜组件代替传统活性污泥工艺中的二沉池，可以进行高效的固液分离。 2、工艺流程图 UASB反应器+MBR反应器工艺流程图，见图2-3。调节池气浮池 隔油池细格栅粗格栅 UASB 上清液 上清液 MBR污泥脱水间污泥浓缩间 污泥外运 达标排放 图2-3 UASB反应器+MBR反应器工艺流程图 3）

31、工艺特点 （1）高效地进行固液分离,其分离效果远好于传统的沉淀池,出水水质良好,出水悬浮物和浊度接近于零,可直接回用,实现了污水资源化。 （2）膜的高效截留作用,使微生物完全截留在生物反应器内,实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离,运行控制灵活稳定。 （3）由于MBR将传统污水处理的曝气池与二沉池合二为一,并取代了三级处理的全部工艺设施,因此可大幅减少占地面积,节省土建投资。（4）利于硝化细菌的截留和繁殖,系统硝化效率高。通过运行方式的改变亦可有脱氨和除磷功能。（5）由于泥龄可以非常长,从而大大提高难降解有机物的降解效率。 （6）反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下

32、运行,剩余污泥产量极低,由于泥龄可无限长,理论上可实现零污泥排放。（7）系统实现PLC控制,操作管理方便2.3.4工艺及设备确定 本设计中采用UASB反应器和CASS反应池两种处理单元结合，突出了各处理单元的优点，是处理流程简洁，节省了运行费用。在减少废水浓度的同时，可回收所产沼气作为能源利用，另外，由于大幅度减少了进入好氧阶段的有机物量，因此降低了好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污泥量，从而使整个废水处理过程的费用大幅度减少。而ABR和生物接触氧化工艺中，ABR在相同的总有机负荷情况下，同单级的UASB相比，ABR反应器的第一分格不得不承受远大于平均负荷的局部负荷。以拥有5反应室的ABR反应器为

33、例，其第一格的局部负荷是平均负荷的5倍。如何降低局部负荷过载的不利影响还有待深入研究。生物接触氧化工艺的生物膜量随负荷的增加而增加，负荷过高，则生物膜过厚，在某些填料中易于堵塞。而UASB和MBR工艺中，MBR工艺在运行工程中，膜易受到污染，产水量降低，给操作管理带来不便。另外它的膜的制作成本较高，能耗高，首先 MBR 泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力，其次是 MBR 池中 MLSS 浓度非常高，要保持足够的传氧速率，必须加大曝气强度，还有为了加大膜通量、减轻膜污染，必须增大流速，冲刷膜表面，造成 MBR 的能耗要比传统的生物处理工艺高。综合以上情况，本次设计中选用UASB池和CASS池。

34、 1、格栅 1）作用原理：用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、处理构筑物配水设施、进出水口、减少后续处理产生的浮渣，保证污水处理设施的正常运行。 2）分类：格栅分为往复式移动耙机械格栅、回转式机械格栅、钢丝绳牵引机械格栅，其比较见表2-3-1 表2-1 格栅的比较类 型适用范围优 点缺 点往复式移动耙机械格栅中等深度的宽大格栅不清污时，设备全部在水面上，维修检修方便钢丝绳在水面上运行寿命较长移动时，耙齿于栅条间隙的对位较困难需三套电动机、减速器，构造较复杂回转式机械格栅深度较浅的中小型格栅构造简单，制造方便动作可靠，容易检修配置圆弧形格栅，制造较困难占

35、地面积较大钢丝绳牵引机械格栅固定式适用于小型格栅，深度范围较大适用范围广泛无水下固定部件的设备，检修维护方便钢丝绳干湿交替，易腐蚀有水下固定部件的设备，设备检修时需停水 回转式机械格栅占地面积大，但它构造简单，容易检修，所以比起往复式移动靶机械格栅的使用复杂和钢丝绳牵引机械格栅的检修复杂，本工艺选用回转式机械格栅。2、隔油池 1）作用原理：利用油与水的比重差异，分离去除污水中颗粒较大的悬浮油的一种处理构筑物。 2）分类：隔油池分为平流式、斜板式、组合式三种，其比较见表2-3-2 表2-2 隔油池的比较池型适用条件优点缺点平流式适用于各种规模的含油污水处理厂耐冲击负荷；施工简单布水不均匀；采用刮

36、油刮泥机操作复杂；不能连续排泥，工作量大斜板式适用于各种规模的含油污水处理厂水力负荷高；占地面积少斜板易堵需增加表面冲洗系统；不宜作为初次隔油设施组合式适用于对水质要求较高的含油污水处理厂耐冲击负荷；占地面积少池子深度不同，施工难度大；操作复杂 斜板式隔油池不适合作为初次隔油，组合式隔油池操作复杂，施工难度大，且他适合水质要求高的污水处理厂，而平流式隔油池用的比较多，所以本工艺选用平流式隔油池。3、气浮池 1）作用原理：气浮法是固液分离或液液分离的一种技术，他是通过某种方法产生大量的微气泡，使其与废水中密度接近于水的固体或液体污染物微粒粘附，形成密度小于水的气浮体，在浮力的作用下，上浮至水面形

37、成浮渣，进行固液或液液分离。 2）分类：气浮池分为电解气浮法、叶轮气浮法、加压气浮法、浅层气浮法，其比较见表2-3-3 表2-3 气浮池的比较型式特点适用条件电解气浮法对工业废水具有氧化还原、混凝气浮等多种功能，对水质的适应性好，过程容易调整。装置设备化，结构紧凑，占地少，不产生噪音。耗电量较大。适用于小水量工业废水（1015m³/h）处理，对含盐量大、电导率高、含有毒有害污染物的污水处理具有独特的优点。叶轮气浮法 结构简单，分离速度快，对高浓度悬浮物分离效果较好。供气量易于调整，对废水的适应性较好。装置设备化，结构紧凑，占地少。对混凝预处理要求较高。 适用于处理水量中等（通常304

38、0m³/h），对较高浓度悬浮物及表面活性物质的工业废水的处理具有较好的优势。加压溶气气浮法 工艺成熟，工程经验丰富。负荷率高，处理效果好，处理能力大。可以做到全自动连续运行。泥渣含水率低，出水水质好。对不同悬浮物浓度的废水可分别采用全溶气、部分回流溶气等方式，适应性好。工艺稍复杂，管理要求较高。适用于不同水量，较高浓度悬浮性污染物，油类、微生物、纸浆、纤维的处理。浅层气浮法 表面负荷高，分离速度快，效率高。污水处理高程易于布置。占地小，池深浅。钢设备可多块组合或架空布置。 适用于大中小各种水量、悬浮类、纤维类、活性污泥类、油类物质的分离。 加压溶气气浮法工艺成熟，负荷率高，处理效果好

39、，处理能力大。可以做到全自动连续运行。泥渣含水率低，出水水质好。适合于各种不同浓度悬浮物的废水，而电解气浮法耗电量大，叶轮气浮法处理的水量少，浅层气浮法同样表面负荷高，效率高，但不如加压气浮法，所以本工艺选用加压气浮法。4、调节池 作用原理：对水量和水质的调节，调节污水PH值、水温，有预曝气作用，还可以用作事故排水。5、UASB反应器 1）工作原理：UASB反应器废水被尽可能均匀的引入反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水和污泥颗粒接触的过程。在厌氧状态下产生的沼气(主要是甲烷和二氧化碳)引起了内部的循环，这对于颗粒污泥的形成和维持有利。在污泥层形成的一些

40、气体附着在污泥颗粒上，附着和没有附着的气体向反应器顶部上升。上升到表面的污泥撞击三相反应器气体发射器的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，附着和没有附着的气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。置于极其使单元缝隙之下的挡板的作用为气体发射器和防止沼气气泡进入沉淀区，否则将引起沉淀区的絮动，会阻碍颗粒沉淀。包含一些剩余固体和污泥颗粒的液体经过分离器缝隙进入沉淀区。 由于分离器的斜壁沉淀区的过流面积在接近水面时增加，因此上升流速在接近排放点降低。由于流速降低污泥絮体在沉淀区可以絮凝和沉淀。累积在三相分离器上的污泥絮体在一定程度上将超过其保持在斜壁上的摩擦力

41、，其将滑回反应区，这部分污泥又将与进水有机物发生反应。 2）结构特点：UASB反应器包括以下几个部分：进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器。在UASB反应器中最重要的设备是三相分离器，这一设备安装在反应器的顶部并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。为了在沉淀器中取得对上升流中污泥絮体/颗粒的满意的沉淀效果，三相分离器第一个主要的目的就是尽可能有效地分离从污泥床/层中产生的沼气，特别是在高负荷的情况下，在集气室下面反射板的作用是防止沼气通过集气室之间的缝隙逸出到沉淀室，另外挡板还有利于减少反应室内高产气量所造成的液体絮动。反应器的设计应该是只要污泥层没有膨胀到沉淀器，污泥颗粒或絮状污泥就

42、能滑回到反应室(应该认识到有时污泥层膨胀到沉淀器中不是一件坏事。相反，存在于沉淀器内的膨胀的泥层将网捕分散的污泥颗粒/絮体，同时它还对可生物降解的溶解性COD起到一定的去除作用)。只一方面，存在一定可供污泥层膨胀的自由空间，以防止重的污泥在暂时性的有机或水力负荷冲击下流失是很重要的。水力和有机(产气率)负荷率两者都会影响到污泥层以及污泥床的膨胀。UASB系统原理是在形成沉降性能良好的污泥凝絮体的基础上，并结合在反应器内设置污泥沉淀系统使气、液、固三相得到分离。形成和保持沉淀性能良好的污泥(其可以是絮状污泥或颗粒型污泥)是UASB系统良好运行的根本点。6、CASS反应池 1）工作原理：在预反应区

43、内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。 2）结构特点：在序批式活性污泥法（SBR）的基础上，反应池沿池长方向设计为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，其主反应区后部安装了可升降的自

44、动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统；同时可连续进水，间断排水。 第三章 工艺流程及说明3.1工艺流程隔油池 废水经过格栅，去除较大的悬浮物及漂浮物，再进入隔油池，去除动植物油几部分悬浮颗粒，接着进入气浮池，去除一些悬浮颗粒物，然后进入调节池，调节水质水量及PH。然后进入UASB进行厌氧处理，再经过CASS池好氧处理，然后达标排放；系统排放的污泥进入污泥浓缩池，然后进行脱水，浓缩及脱水产生的滤液回流到调节池，泥饼外运。工艺流程图如下图3-1：调节池气浮池细格栅粗格栅 UASB 上清液 上清液污泥脱水间污泥浓缩间 CAS

45、S 污泥外运 达标排放 图3-1 UASB反应器+CASS反应池工艺流程图3.2工艺说明 本次设计中的工艺流程主要是由预处理工艺、主处理工艺、后处理工艺组成的。3.2.1预处理单元 预处理单元由粗格栅、细格栅、隔油池、气浮池、调节池组成。 1、格栅 是为去除较大悬浮物，本工艺中粗格栅间隙较粗一些，通常栅条间隙采用1640mm,第二道格栅较细，栅条间隙一般采用1.510mm。 本次设计采用粗格栅和细格栅结合的工艺处理污水中的悬浮物。 2、隔油池 主要是为去除动植物油，另外可以去除悬浮颗粒。 3、调节池 废水的进水流量在一天的时间都有变化，废水的PH值在微生物适宜生存的范围之外，调节池具有调节PH

46、、水温、水质、水量、各项指数的作用。 4、气浮池 在气浮工艺中，设于污水絮凝室后，使污水与饱和溶气水充分混合接触的地方，使悬浮物附着气泡而上升到水面，从而分离水和悬浮物的水处理方法，气浮法也有使水中表面活性剂附着在气泡表面上浮，从而与水分离。气浮法使用的设备，包括完成分离过程的气浮池和产生气泡的附属设备。水处理中，气浮法可用于沉淀法不适用的场合，已分离比重接近于水和难以沉淀的悬浮物。3.2.2主处理单元 主处理单元由UASB反应器和CASS反应池组成。 1、UASB反应器 在反应器的底部有一个高浓度、高活性的污泥层，对有机物进行截留水解氧化。反应器上部设有三相分离器，完成气、液、固三相分离。具

47、有有机负荷率和去除率高，能适应负荷冲击和温度与PH的变化等优点。对一般高浓度有机废水，负荷率可达10-20kg（COD）/md,设备简单，运行方便，无需设沉淀池与污泥回流装置，充填填料，也不需在反应区内设不需机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，而且不易存在堵塞问题。 2、CASS反应池 完整地CASS工艺操作周期一般可分为四个步骤： 1）曝气阶段：由曝气系统向反应池内供氧，此时有机污染物被微生物氧化分解，同时污水中的NH3-N通过微生物的硝化作用转化为NO3-N。 2）沉淀阶段：此时停止曝气，微生物利用水中剩余DO进行氧化分解。反应池逐渐由好氧状态向缺氧状态转化，开始进行反硝化反应。活性污泥

48、逐渐沉到池底，上层水变清。 3）滗水阶段：沉淀结束后，置于反应池末段的滗水器开始工作，自下而上逐渐排出上清液。此时，反应池逐渐过渡到厌氧状态继续反硝化。 4）闲置阶段：闲置阶段即是滗水器上升到原始位置阶段。3.2.3后处理单元 后处理单元由污泥浓缩间和污泥脱水间组成。 1、污泥浓缩间 为方便污泥的后续处理机械脱水，减少机械脱水中污泥的混凝剂的用量及机械脱水设备的容积，需对污泥进行浓缩处理，以降低污泥的含水率。重力浓缩池按照其运转方式可分为连续式和间歇式两种，前者主要用于大、中型污水处理厂，后者主要用于小型污水处理厂或者工业企业的污水处理厂采用间歇式重力浓缩池。 2、污泥脱水间 将流态的原生、浓缩或消化污泥脱除水分，转化为半固态或固态泥块的一种污泥处理方法。经过脱水后，污泥含水率可降低到百分之五十五至百分之八十，视污泥和沉渣的性质和脱水设备的效能而定。污泥的进一步脱水则称污泥干化，干化污泥的含水率低于百分之十。脱水的方法，主要有自然干化法、机械脱水法和造粒法。自然干化法和机械脱水法适用于污水污泥。造粒法适用于混凝沉淀的污泥。污水处理产生