某味清生产废水进行工程设计

1、摘 要 近十几年来我国味精工业发展十分迅速，80年代全国味精产量仅为2.77万 t，现在发展到年产40万 t。在味精生产过程中产生大量废水，主要来自原料的水解、发酵、提取、精制等工段。以生 产 1t味精产生 600t废水计，大约每年产生废水 2.4亿 t左右.味精废水正成为发酵行业及其难以处理的工业废水。如果这些废水未经有效处理就直接排放，势必会对我们的环境造成严重的破坏。本论文为某味清生产废水进行工程设计，设计处理水量为 1600m3/d,其中进水COD=15000mg/L，BOD=9000mg/L，SS=7000mg/L。要求废水经处理后达到 污水综合排放标准 （GB89781996）二级

2、排放标准：COD150mg/L ， BOD30mg/L ，SS150mg/L。本设计在查阅了大量的中文、外文文献基础上，确定了气浮+UASB+SBR的主体工艺，并进行了优化设计。论文工艺设计的主要内容包括：集水池、气浮池、UASB、SBR、储泥池等的设计计算与设备选型。 味精废水，气浮法，UASB，SBRABSTRACT Over the last decade the MSG industry in China developed very rapidly in the 1980s MSG output was only 27,700 tons, now developed into an

3、annual output of 400,000 tons. MSG production process to produce large amounts of wastewater, mainly from the hydrolysis, fermentation, extraction, refining and other raw materials Section. The production of 1t MSG the 600t wastewater meter, per year to produce wastewater 2.4 billion tons of MSG was

4、tewater is a fermentation industry and its difficult to deal with industrial waste water. If the wastewater is not effectively deal with directly discharged, bound to have our cause serious damage to the environment. In this thesis, for a taste of the Qing wastewater engineering, and design treatmen

5、t of water 1600m3 / d, in which the water of COD = 15000mg / L, BOD = 9000mg / L, SS = 7000mg / L. Treated wastewater to achieve "Integrated Wastewater Discharge Standard (GB8978-1996) of COD 150mg / L of BOD 30mg / L, SS 150mg / L. The design to determine the main process of flotation + UASB +

6、 SBR, and optimized design.The engineering practice shows that the UASB + CASS combination process on beer wastewater is a kind of effective treatment process, and the processing technology has the characteristic of compact structure simple, flexible operation control, impact resistant load, small a

7、mount of sludge, etc. The main content of the paper process design, including: collecting tank, flotation tank, UASB, SBR, Chu mud pools and other design calculations and equipment selection. KEY WORDS: Monosodium glutamate wastewater，Flotation，UASB，SBR 目 录第1章 绪 论11.1味精废水的来源11.2味精废水的特点21.3味精废水的危害31.

8、4味精废水处理现状31.5味精废水治理的展望71.6工艺方案选择8第2章 设计说明书92.1原始资料及要求92.2设计原则102.3 工艺方案的选择122.4构筑物设计与说明14格栅池142.4.2 集水池152.4.3 提升泵房162.4.4 气浮池172.4.5 UASB反应器182.4.6 SBR反应器192.4.7 储泥池202.4.8 污泥脱水间202.5污水厂总体布置212.5.1 平面整体布置212.5.2 高程布置212.6 构筑物及附属设备小结22第3章 设计计算书233.1 格栅23设计计算233.2集水井263.3提升泵房273.4气浮池273.5 UASB反应器313.

9、5.1 UASB尺寸计算313.5.2 三相分离器构造设计32配水系统设计36出水系统设计38排泥系统设计38沼气产量计算393.6 SBR反应器的设计计算39设计水质预测39设计计算403.7污泥部分各处理构筑物的设计453.7.1 储泥池的设计453.7.2 污泥脱水间463.8水力及高程计算47结论50参考文献51致谢52附录诚信声明第1章 绪 论目前，国内废水的排放要求越来越严格，而味精废水作为污染的重要来源，在处理和排放时受到了各方关注。随着经济的飞速发展和技术的不断进步，我国已经成为味精的生产和消费大国。据报道，目前我国的味精生产量约占世界产量的一半。但是味精生产过程中所排放的废水

10、量大，尤其是味精发酵液经等电提取谷氨酸后排放的母液具有“五高一低”的特点，是一种治理难度很大的工业废水。由于不能有效地治理味精废水，不少味精厂被列入全国重点污染源之列。味精废水的治理已经成为制约味精生产企业发展的重大难题 。国内外目前都还没有成熟的成套技术应用于生产实践。主要的问题是一次投资过大，或者日常运行费用过高,大多数味精厂无法承受,不得不长期维持超标排放的现状。但面对环境的日益恶化，国家制定了严格的排放标准，味精生产企业在面对现状的同时，需要及时改进味精废水处理工艺，引进新技术。在味精废水中含有许多宝贵的资源，厂家可以根据废水中所含物质不同，对废水进行分析和适宜的处理工艺。因此，根据味

11、精废水的特点，必须采取切实有效的措施，对其进行综合治理。在减小废水对环境造成污染的同时，回收废水中的菌体蛋白，取得一定的经济效益和环境效益。 总之，在味精行业急速发展，拉动经济快速发展的同时，味精废水不仅造成了严重的环境问题，使得我们有限的资源极度的浪费，同时更是直接制约着味精行业的发展。因此，对于味精废水极大治理力度，不断研发新的治理措施，改变治理途径已经是迫在眉睫。1.1味精废水的来源 目前,我国味精行业通常以大米、 淀粉、 糖蜜为主要原料 ,通过糖化、 发酵等处理 ,经分离提取谷氨酸 ,再通过精制获得味精产品(谷氨酸钠) 。味精生产过程废水的主要来源见图1-1所示。根据分析可知 ,工艺废

12、水的来源包括制糖车间的洗米水、 滤布洗涤水 ,发酵车间的洗罐废水与冷却水 ,提取车间的离交废水与反冲洗水 ,精制车间的精制废水以及各车间的冲洗水等。味精生产过程中产生的发酵母液是味精生产行业的主要污染源 ,由于谷氨酸的提取工艺和所用的原料不同 ,排放的废水水质也有所差别 ,但大多都具有 COD、 BOD、 菌体含量、 硫酸根(或氯离子)和氨氮含量高及 pH 值低的“五高一低” 特点。其中 ,离交废水与洗罐废水属于高浓度有机废水 ,CODCr浓度高达数万 mg·；洗米水、 滤布洗涤水、 精制废水与各车间冲洗水为中浓度废水 ,CODCr在1 ,0003 ,000 mg·而冷却水

13、等属于低浓度废水 CODCr 150 mg·，味精废水的来源见图11：前期制备制 糖发酵 提 取包装 精 制 冲 洗水发洗酵水罐冲洗米水剩余母液精制废水图1-11.2味精废水的特点味精生产过程中排放的低浓度及中等浓度的废水(CODCr = 800 40000mg/ L) ,如淘米水、洗布水、离交冲柱水及精制冲洗水等 ,治理起来相对容易 ,对环境的污染也较小。通常所说的味精废水是指味精发酵液提取谷氨酸后排放的母液。由于谷氨酸的提取工艺不同 ,排放的废水水质也有所差别。但大多都具有CODcr高、 BOD5 高、菌体含量高、硫酸根(改用硫酸调 pH前为氯离子) 含量高、氨氮含量高及 pH

14、值(1. 5 3. 2)低“五高一低”的特点。各种味精废水的主要特性见表 。味精废水中含有许多宝贵的资源。据报道 ,废水中残留的谷氨酸约为 1. 2 %1. 5 % ,甚至可以高达 2 % ,占发酵醪液中谷氨酸含量的 20 %25 %。废水中含有的大量菌体是优质蛋白源 ,粗蛋白含量约占 70 %80 %。因此，对味精废水进行资源回收有着极大的意义。1.3味精废水的危害由于味精废水往往具有较强的酸性，若不加处理就大量排放，势必会改变水体的pH值，从而污染环境、影响农作物生长、危害渔业生产。高COD、高BOD 的主要原因是谷氨酸、残糖、SS与氨氮所致，如不经处理，直接排放，会引发环境问题

15、，破坏生态平衡。味精废水中的大量有机物质和含非蛋白氮、硫（或氯）的无机物质，非常适合微生物生长，而有害于除反刍动物及个别动物如兔以外的其它生物(包括江河湖泊里鱼虾)，同时也直接伤害了饮用该水源的人类本身，通过破坏水中动物生态平衡，又进一步造成对环境水源水质的严重损害。污染严重的河段，水的颜色发黑，味道发臭。随着日趋渐严的环保法规的完善和全民环保意识的提高，废水处理工艺的实施面临着严峻的挑战。其主要危害如下7：(1)造成富营养化、破坏受纳水体水质的NH3-N值已放在了监测因子的首位。(2)恶臭气味的产生，H2S气体排出对周边空气环境的影响造成对生态环境的破坏。(3)受产品低利润空间的限制，企业无

16、法承受过高的改造投资费用和运行费用。 (4)地下水和地表水随着新水法的执行，实行有偿使用和总量收费。 (5)处理时高能耗、高投入。 (6)味精废水有机物浓度高,色度大,且不易沉淀,废水中NH3-N及的含量高,较难处理,此种污水虽然营养高,但直接进入生化处理也很难达到良好的效果。影响水体的营养组成成分，对水中生物生存产生极为严重的影响。1.4味精废水处理现状近年来 ,围绕着味精废水的治理 ,国内许多味精厂和有关科研单位通力合作 ,提出了一些有价值的治理技术和方法。尽管还存在不同程度的问题 ,但毕竟取得了一定的进展。目前 ,处理味精废水的常见方法有以下几种:一、物理处理法物理处理法在味精废水处理中

17、主要作为预处理 ,为后续处理构筑物创造条件。有时也可作为处理的主体工艺 ,例如气浮法，蒸发浓缩法、膜分离工艺等。（1）气浮法气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的污染物， 使其视密度小于水而上浮到水面上面实现固液或液液分离的过程。气浮过程包括气泡产生、气泡与颗粒（固体或液滴）附着以及上浮分离等连续步骤。它是近几年发展起来的一种技术，尤其在高浓度有机废水方面应用较为广泛。对于味精废水而言，不少大型味精企业都将其作为前期的预处理，回收废水中的菌体蛋白。一方面，减轻后续处理的负担，一定程度地降低负荷，另一方面，回收的菌体蛋白可以进一步加工成为饲料，还可以获得一定的经济效益。正因如此，气浮

18、法也越来越多的作为综合治理味精废水的一条重要的途径。 （2）离心分离和蒸发浓缩法机械分离技术是利用废水中有机物质与水的比重差 ,通过离心达到固液分离。目前通常采用进口蝶片离心机进行高速离心分离菌体。该法多与蒸发浓缩法一起使用 ,以回收味精废水中的蛋白饲料。该技术在西方一些发达国家已有成套设备 ,即通过离心分离把废液分离成滤液和滤渣 ,再通过多效负压蒸发器把滤液浓缩到含水率为45%左右 ,蒸发器的二次蒸气通过压缩后再作为蒸发器的热源。冷凝水用于进料的预热回用于生产 ,将滤渣和滤液浓缩后的固体经造粒、烘干、筛选 ,最终做成成品肥料。例如上海天厨味精厂从 1995 年采用该工艺投入运行以来 ,取得了

19、良好的环境效益和经济效益。其中 ,废水中各种污染物去除率分别为:CODCr 79. 24 % ,BOD5 91. 2 % , SS 71. 58 % , 油6.64% ,NH3-N85.51 %7。福州味精厂采用该工艺 ,可得到粗蛋白约 75 %以上、含粗脂肪 3 %4 %、灰分 < 5 %的饲料蛋白。但该法的不足之处也是比较明显的 ,它一次性投资很大 ,并且加热蒸发工艺和干燥工艺都需消耗很大的能量 ,使单位体积废水的处理成本偏高 ,同时在处理过程中还需加防垢剂 ,并定期除垢以降低能耗 ,维护管理比较麻烦。 （3）膜分离工艺目前 ,用于味精废水处理的膜分离工艺主要为超滤 ,该技术可以去除

20、废水中的一部分 COD ,并浓缩回收蛋白质等有用物质。例如用超级滤膜处理味精厂发酵母液 ,可将母液中的菌体及蛋白质与营养物质从母液中分离并浓缩 ,作为动物饲料 ,滤液的污染负荷可降低 50 %以上。广州味精厂与法国奥桑公司合资引进了超滤技术并投入运行 ,效果良好。还有学者提出亚超滤分离概念。其膜孔尺寸在 800 1000nm之间 ,用以截留味精废水中的菌体。膜分离工艺在味精生产部门很容易清洁生产 ,即在生产过程中实现无废和少废 ,降低能耗 ,不但能避免污染环境 ,而且能充分利用废液中有用物质。但采用该工艺一次性投资大 ,单位体积废水处理成本较高 ,膜分离设备还存在透过速度慢、使用寿命短等一系列

21、问题。而且处理水量不大 ,仅适合于处理废水量小、滤渣回收价值高的味精废水。二、化学处理法味精废水处理中所采用的化学处理法主要为絮凝法 ,此外还有中和法、加热沉淀法、离子交换和电渗析等。 （1）絮凝法絮凝法不能单独使用 ,必须和物理处理工艺的沉淀法或气浮法结合使用 ,构成絮凝沉淀或絮凝气浮。目前是味精废水处理的主要方法之一。实际应用较多的主要是化学絮凝。在味精废水中加入各种混凝剂和助凝剂混合絮凝、分离(沉淀或气浮) ,可以得到粗蛋白含量为 30 %50 %的菌体蛋白 ,去除 16 %30 %的 COD。但是 ,常用的铝系、铁系无机混凝剂适应的 pH 值多在 6. 0 以上 ,对酸性较高的味精废水

22、处理效果不佳。同时 ,铝盐具有一定的毒性 ,会影响人类健康;铁盐对金属有腐蚀作用 ,还会造成处理后出水带有颜色 ,铁的浓度过高 ,也会影响人类健康和生态环境。一些人工合成的有机高分子絮凝剂 ,如聚丙烯酰胺等 ,虽然有较好的絮凝性能 ,但它们不仅价格较高、使用麻烦 ,而且其单体毒性越来越受到人们的关注。相比之下 ,由微生物产生的有絮凝效果的代谢产物微生物絮凝剂对人体无害 ,而且可以被生物降解 ,无二次污染 ,使用安全、方便，尤其适用于高浓度味精废水的处理及有用物质的回收。由武汉城市建设学院研究开发的微生物絮凝剂普鲁兰 ,用于味精废水的预处理 , 浊度去除 99 %以上 ,CODCr 去 除 达

23、30 %40 % , 蛋 白 质 回 收 率 达86. 9 %。絮凝沉淀可作为生物处理工艺的预处理工艺 ,也可作为生物处理工艺后的深度处理工艺。其特点是基建费低、处理效果好、操作管理简便 ,可以间歇或连续操作 ,并且可回收利用有用副产品、降低生物处理设施的负荷、稳定生物处理工艺的处理效果。（1）中和法由于味精废水往往具有较强的酸碱性 ,若不加处理就大量排放 ,势必会改变水体的pH值 ，从而污染环境、影响农作物生长、危害渔业生产;如果对其不作任何预处理就进入主体处理单元 ,则不仅腐蚀管道、设备 ,缩短其使用寿命 ,而且很大程度上能影响主体工艺作用的发挥。对于酸性很强的味精废水 ,一般工厂采用液碱

24、中和。为了降低中和费用 ,也有用 Ca(OH)2 或重质碳酸碱中和 ,同时去除一部分硫酸根,并回收石膏产品,此法也存在很多问题 ,如石灰、碳酸钙中和用量大 ,给工厂增加了运输、储存等困难;石膏的出路问题也还需进一步研究;废水处理工序冗长复杂;能耗居高不下等。中和法一般作为主体处理工艺的预处理工艺。（2）加热沉淀法味精废水经加热杀死谷氨酸菌体 ,使菌体蛋白质变性后絮凝沉降 ,过滤后可回收粗蛋白含量 >50 %的菌体蛋白。但目前尚不能连续生产 ,能量消耗很大。三、生物处理法味精废水有机物浓度高 ,BOD5/ COD 高 ,可生化性好。同时 ,生物处理法到目前为止已发展得比较完善 ,且形式多样

25、、适应性强。因此 ,国内外大多采用该法作为主体工艺。一般分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法两大类。（1）好氧生物处理目前国内研究较多的味精废水的好氧生物处理技术有:活性污泥法、生物转盘法和生物接触氧化法。近年来科研人员研制出一些新的高效的好氧生物处理工艺来处理高浓度味精废水 ,如深井曝气法等。现在 ,欧美已将此工艺用于处理高浓度味精有机废水。由于味精废水有机物浓度高 ,故采用好氧生物处理时 ,往往要将进水稀释 10 倍至上百倍 ,很不经济;如不将进水稀释 ,由于有机物浓度高 ,反应器的停留时间长 ,反应器的体积与占地面积大 ,一次性投资较大;其次 ,采用好氧生物处理后的污泥 ,具有含水率高、污

26、泥量大、不易脱水等缺点。由于好氧生物处理一般更适合于处理低浓度有机废水 ,所以该法往往作为味精废水的终处理 ,以保证处理水达标。（2）厌氧生物处理厌氧法生物处理适用于处理高浓度有机废水 ,具有容积负荷高、处理效果稳定、耐冲击负荷、所需营养物少、产泥量少、投资省、能耗小等优点 ,且可以回收能量 ,具有一定的经济效益。目前 ,厌氧处理设备一般有厌氧滤池、升流式厌氧污泥床、厌氧流化床等。厌氧滤池(AF)厌氧滤池是由美国斯坦福大学 Young 和 McCarty首先研制的 ,该装置中填满了砂砾、卵石、塑料或纤维等填料 ,厌氧微生物附着在填料巨大的表面上 ,可维持较高的生物量和较高的 SRT ,一般为升

27、流式。加拿大国家科学院的 Van den Berg 和Lentz研制了一种下流式厌氧滤池 ,称为下行式固定膜反应器(DSFF) 。在加拿大、法国等国家 ,DSFF反应器已商业应用 ,反应器的容积为 40 13 000m3,并已成功处理奶酪废水、糖厂废水和味精废水。升流式厌氧污泥床(UASB)UASB反应器是荷兰 Wageningen 农业大学的Let tinga教授等在厌氧滤池的基础上发展起来的。1973 1977 年 ,在 Wageningen 农业大学的帮助下 ,荷兰 CSM 甜菜糖业公司先后进行了6m3、 30m3和 200m3容积的半生产性和生产性装置的试验研究。其后 ,荷兰、西德、比

28、利时和美国的研究者用 UASB装置处理味精废水 ,取得了满意的效果。目前 ,我国也有许多味精生产企业将该技术引进到味精废水处理中。如河南周口莲花味精厂已建成 1700m³UASB 反应系统 ,1994 年投入运行 ,在进水平均浓度为 COD8000mg/ L 时 ,COD 去除率达到 80 %以上。太原理工大学研究改进 UASB处理味精 - 卡那霉素混合废水 ,COD 去除率达到70 %80 %。两相厌氧消化( TPAD)两相厌氧消化是根据厌氧发酵分为水解与发酵阶段、产氢产酸阶段和产甲烷阶段等三阶段过程而开发的。它具有提高容积负荷率、减少反应器体积、降低造价、提高厌氧消化效率、运行稳

29、定、抗冲击能力强的优点。国外七八十年代对其有了初步研究 , 并对味精废水的处理有一些应用。1982 年初 ,中国科学院广州能源研究所采用该法处理糖蜜酒精废液获得成功,同年 4 月 ,用该法处理味精废水也获得了成功。采用厌氧法处理高浓度有机废水 ,虽然具有处理能耗和投资运行费用低、去除率高的优点 ,但出水不能完全达标 ,因此 ,在处理味精废水时常常采用厌氧-好氧组合法。例如河南周口莲花味精厂废水即采用了“UASB - 接触氧化法”处理工艺 ,1994 年设施正常运行以来 ,效果良好 ,出水达标排放。1.5味精废水治理的展望要彻底地治理味精废水造成的污染,清洁生产和综合利用是发展的趋势。一方面 ,

30、必须改进味精生产工艺现状 ,积极探索研究新工艺、新方法 ,大力推广清洁生产 ,从源头上遏制污染的产生;另一方面 ,对产生的味精废水必须处理和利用相结合 ,尽可能提取废水中有用物质 ,实现经济效益和环境效益的双丰收。对于前者 ,味精闭路循环等生产工艺已经闯出了很好的路子 ,进一步完善后必然会有更好的应用前景。对于后者 ,尚需开发一些工艺更简单、回收效率更高、能耗更低、无二次污染的综合利用工艺。从多年的生产、试验和研究结果看来 ,单独采用某一种方法治理难以达到满意的效果。在味精废水的治理中 ,必须根据生产的工艺、废水的水质水量、当地的环境以及回收利用的情况 ,联合采用物理的、化学的以及生物的方法

31、,并进行优化组合 ,方可实现味精废水的综合治理。1.6工艺方案选择 目前，国内味精行业废水主要是采用纯厌氧+好氧、厌氧前段(水解酸化段)+好氧的处理工艺。其中好氧处理主要有好氧塘、活性污泥法、接触氧化、生物滤池、生物转盘及SBR法等等，厌氧处理主要有厌氧塘、厌氧滤池、普通厌氧池、厌氧接触反应器、UASB等。根据本次设计的味精废水水质情况及味精同行业废水治理现状，技术水平，该废水采用厌氧与好氧相结合的方法来处理，废水首先经过气浮处理，去除大部分悬浮物，特别是蛋白质；然后经过厌氧处理装置，大大降低进水有机负荷，获得能源沼气，并使出水达到好氧处理可接受的浓度，在进行好氧处理后达标排放。气浮是利用高度

32、分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的污染物，使其视密度小于水而上浮到水面上面实现固液或液液分离的过程。气浮过程包括气泡产生、气泡与颗粒（固体或液滴）附着以及上浮分离等连续步骤。它是近几年发展起来的一种技术，在工业废水及生活污水处理方面得到广泛应用。在众多的厌氧工艺中选用上流式厌氧污泥床(USAB)，它自 70 年代以来得到不断改进和发展，它在处理高浓度有机废水方面与其它生物处理相比具有以下几大优点： （1）成本低。运行过程中不需要曝气，比好氧工艺节省大量电能。同时产生的沼气可作为能源进行利用。 产生的剩余污泥少且污泥脱水性好， 降低了污泥处置费用。 （2）反应器负荷高，体积小，占地少。 （3）

33、运行简单，规模灵活。无需设置二沉池，规模可大可小，较为灵活，特别 有利于分散的点源治理。 （4）二次污染少。但其出水浓度仍然比较高，还需后续好氧处理。 对于好氧阶段，本设计采用SBR工艺，与传统好氧工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点：（1） 理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。

34、（2） 运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。 （3） 耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。 （4） 工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。 （5） 处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。 （6） 反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。通过以上分析及比较，拟采用“气浮UASBSBR法”作为主体工艺。原污水进水COD为15000mg/L,BOD为9000 mg/L,SS为7000 mg/L。出水要求达到污水综合排放标准(GB89781996)二级排放标准：COD为150

35、mg/L，BOD为30 mg/L，SS为150 mg/L后排入就近河流。第2章 设计说明书2.1原始资料及要求（1）设计背景 某味精厂是该省规模最大的味精厂， 该厂位于某市郊区， 以玉米为原料生产味精，味精产量为4万t/a，每生产1t味精消耗玉米2.7t，玉米制淀粉过程中产生大量的淀粉废水，每消耗1t玉米排出淀粉废水5t，该厂每天排放的淀粉废水为1520t, 废水直接排放，影响周围环境，为适应当地环保工作的需要和建设项目三同时规定，也使出水水质达到污水综合排放标准(GB89781996)二级排放标准，投资兴建此配套污水处理设施。（2）水质水量和处理要求 该味精废水排放量为 1520m3/d，废

36、水处理工程的设计规模 1600m3/d，处理后水质要求达到污水综合排放标准 （GB89781996）二级排放标准，进水水质和排放标准见表2-1： 表 2-1 进水水质项目pH值SSCODBOD5进水水质467000150009000排放标准6915015030（3）设计内容1、水质水量分析2、3、4、处理站平面布置和高程布置5、（4）工程设计依据及规范 1、可行性研究报告的批准文件和工程建设单位的设计委托书； 2、厂家提供的有关设计文件和基础数据； 3、本工程执行污水综合排放标准 （GB89781996）二级排放标准； 4、 市外排放设计规范1997年修订（GBJ1487） ； 5、 建筑给水

37、排水设计规范 （GBJ1588） ； 6、 给水排水设计手册 （111册） 。2.2设计原则 （1）总的设计原则根据国家和当地有关环境保护法规的要求， 对某味精厂在生产过程中排出的淀粉废水进行有效处理， 使之符合国家和当地废水排放标准， 取得明显的环境和社会效益，使企业树立良好社会形象。 1、严格执行有关环境保护的各项规定，使处理后的各项指标达到或优于污水综合排放标准 （GB89781996）二级排放标准； 2、针对废水水质特点采用先进、合理、成熟、可靠的处理工艺和设备，最大可能的发挥投资效益，采用高效稳定的水处理设施和构筑物，尽可能的降低工程造价，同时结合企业的生产情况，对污水进行综合治理；

38、 3、工艺设计与设备选型能够在生产过程具较大的灵活性和调节余地，能适应水质水量的变化，确保出水水质稳定、达标排放； 4、工艺运行过程中考虑操作自动化，减少劳动强度，便于操作、维修； 5、建筑构筑物布置合理顺畅，降低噪声，消除异味，改善周围环境。（2）平面布置原则 水厂平面布置应结合工程目标和建设条件，在确定的工艺组成和处理构筑物形式的基础上进行。平面布置和竖向设计应满足各建筑物的功能和流程要求；废水站附属建筑和附属设施应根据水战规模、生产和管理体制，结合当地实际情况确定。具体的原则如下：1、处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。2、工艺构筑物（或设施）与不同功能

39、的辅助构筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等） 。 3、 构（建）筑物之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。 4、 管道（线）与渠道的平面布置，应与高程布置相协调，顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。 5、 协调好辅助建筑物、道路、绿化与处理构筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。（3）高程布置原则废水处理站高程布置的任务是：确定各处理构筑物和泵房等的标高，选定各连接管区的尺寸并决定其标高。计算决定各部分的水面标高

40、，以使被处理的水能按处理流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证废水站的正常运行。在对污水处理厂污水处理流程的高程布置时，应考虑下列事项：1、 选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余地，以保证在任何处理情况下处理系统能够正常运行；2、污水尽量经一次提升就应能靠重力通过构筑物，而中间不应再经加压提升；3、计算水头损失时，一般应以近期最大流量作为处理构筑物和管（渠）的设计流量；4、污水处理后应能自流排入下水道或者水体，包括洪水季节（一般按25年1遇防洪标准考虑）；5、高程的布置既要考虑某些处理构筑物（如沉淀池、调节池、沉砂池等）的排空，但构筑物的挖土深度又不宜过大，以免土建投

41、资过大和增加施工的难度；6、高程布置时应注意污水流程和污泥流程的结合，尽量减少需提升的污泥量。污泥浓缩池、消化池等构筑物高程的确定，应注意它们的污泥排入污水井或者其他构筑物的可能性；7、 进行构筑物高程布置时，应与厂区的地形、地质条件相联系。当地形有自然坡度时，有利于高程布置；当地形平坦时，既要避免沉砂池在地面上架的很高 ，这样会导致构筑物造价的增加，尤其是地质条件较差、地下水位较高时；8、尽量使水厂填挖土方趋于平衡；9、废水站的水流常依靠重力流动，以减少运行费用。为此，必须精确计算其水头损失。2.3 工艺方案的选择一、废水水质分析废水水质情况见表22所示：表22 废水水质表项目pH值SSCO

42、DBOD进水水质467000150009000排放标准6915015030本设计污水处理的特点：污水的 BOD/COD=0.6,可生化性很好，污水的各项指标都比较高，含有大量有机物，非常有利于生物处理。同时味精废水中含有大量的菌体蛋白，可以用气浮工艺将其提取。将气浮作为前期的预处理，既可除去一部分的负荷，又可将回收的菌体蛋白作为饲料，获得一定的经济效益。二、工艺方案选择 根据本次设计的味精废水水质情况及味精同行业废水治理现状，技术水平，该废水采用厌氧与好氧相结合的方法来处理，主体工艺采用国内应用最为广泛的气浮+UASB+SBR组合工艺。废水首先经过气浮处理，去除大部分悬浮物，特别是蛋白质；然后

43、经过厌氧处理装置，大大降低进水有机负荷，获得能源沼气，并使出水达到好氧处理可接受的浓度，在进行好氧处理后达标排放。在众多的厌氧工艺中选用上流式厌氧污泥床(USAB)，它自 70 年代以来得到不断改进和发展，它在处理高浓度有机废水方面与其它生物处理相比具有以下几大优点： 成本低。运行过程中不需要曝气，比好氧工艺节省大量电能。同时产生的沼气可作为能源进行利用。 产生的剩余污泥少且污泥脱水性好， 降低了污泥处置费用。 反应器负荷高，体积小，占地少。 运行简单，规模灵活。 对于好氧阶段，本设计采用SBR工艺，与传统好氧工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代

44、稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。空气沼气菌体蛋白原味精废水UASB反应器反应器气浮池集水池格栅间SBR反应器达标排放泥饼外运脱水间储泥池 图1-2总之，就目前我国国情而言，采用“气浮UASBSBR法”作为主体工艺最为合适，况且，该工艺已被不少味精企业所采用，如今已经十分成熟。具体的工艺流程见图12。废水首先流过格栅，先去除大的悬浮物，然后进入集水井，集水井主要作用是调节水质水量，防止水质变化对后续工艺产生太大的冲击。集水井的废水泵入气浮池提取蛋白饲

45、料，湿蛋白饲料经烘干制成干蛋白饲料。气浮分离后的废水流入UASB反应器，反应过程中产生的沼气进入沼气储柜进行利用。UASB 出水自流进入SBR进行好氧生物处理，以进一步降解水中的有机物。由SBR反应器的出水达标后就近排入河流。UASB、SBR等处理单元产生的污泥排入储泥池，储泥池中的污泥泵提升至污泥浓缩池，污泥经浓缩后进入污泥脱水间进行机械脱水，产生的泥饼作为有机农肥外运。污泥浓缩池的上清液和污泥脱水间的压滤液排入集水井进行再处理。2.4构筑物设计与说明2.4.1格栅池1.设计说明： 格栅安装在废水渠道、集水井的进口处，用于拦截较大的悬浮物或漂浮物，防止堵塞水泵机组及管道阀门。同时，还可以减轻

46、后续构筑物的处理负荷。由于处理量不是很大，且原废水为工业废水，所含较大的漂浮物量本就不大，因而本设计采用人工清渣。结构为地下钢混结构。按格栅运行状态，可以分为固定格栅和回转格栅，由于本设计设计水量较小，所以采用固定尺寸。设置格栅的渠道，其宽度要适当，应使水流速度保持适当的速度，一方面泥沙不致于沉积在渠道底部，另一方面截留的污染物又不至于冲过格栅。这一流速通常采用0.40.9m/s。过栅流速一般取0.61.0m/s。2.设计参数 设计流量：Q=1600m3/d=66.7m3/h=0.019m3/s； 格条间隙d=10mm； 栅前水深h=0.3m； 过栅流速0.6m/s；格栅安装角度=600 ；过

47、栅损失：0.21m3.构筑物 数量：1座 结构：钢筋混凝土 尺寸：长2.15m,宽0.28m,高0.6m4.附属设备 名称：机械格栅除污机 数量：1台 型号：JT500电机功率（Kw）：0.752.4.2 集水池1.设计说明由于味精废水排放是间歇性的，并且水质水量变化幅度较大，因此设计一个集水池，用来均衡调节污水水量、水质、水温变化，降低对生物处理设施的冲击，从而使后续的工艺能够顺利进行。 2.参数选择 设计水量:=1600m³/24h=66.7m³/h 水力停留时间：T=6h 集水池超高取：h1=0.5m 有效水深取：h2= 4.5m3.构筑物 数量：1个 结构：钢筋混凝

48、土 尺寸：长宽高4.附属设备： 名称：搅拌器 数量：1台 功能：防止悬浮物沉淀 型号：QJB7.5/6640/3-303/c/s 名称：浮球液位计 数量：1个 功能：跟踪水位变化 型号：QUZ2912.4.3 提升泵房（1）设计说明提升泵房用于提升污水处理厂的污水，本设计采用一次提升后自流的方式，后续不需再次提升，提升泵房设计尺寸：长×宽×高=6.0m×4.5m×4.0m污水提升泵的扬程即为提升的最高水位-集水井池底水位+二者之间总水头损失=5.34-(-5.5)+0.6=11.44m.2.4.4 气浮池 1.设计说明气浮是向水中注入或通过电解的方法产生

49、大量的微气泡，使其与废水密度接近水的固体或液体污染物微粒黏附，形成密度小于水的气浮体，在浮力的作用下上浮至水面形成浮渣，进行固液或液液分离的一种处理技术。由于味精废水中离交废水占有很大比重，且含有大量的蛋白，所以设气浮池,分离提取蛋白质,提高经济效益，同时减轻后续处理构筑物的压力。2.设计结果 SS去除率：85%反应池中停留时间：15min接触室中停留时间：2min分离室中停留时间：20min气浮池的实际尺寸为：长宽高=6.6m3.5m2.5m数量：1座结构：钢筋混凝土3.附属设备 溶气罐尺寸：直径为0.75m,高为2.0m 名称：空气压缩机：型号：DZ1508数量：1台功率：13kw工作压力

50、：1.0MPa外形尺寸：1.758m0.812m0.930m名称：搅拌器 数量：1台 功能：使药物与废水充分混合型号：QJB7.5/6640/3-303/c/s2.4.5 UASB反应器1.设计说明 废水经气浮去除废水中的悬浮物后，进入UASB(上流式厌氧污泥床)进行厌氧处理， 通过在UASB池中培养厌氧菌，分解水中的有机物。厌氧处理采用高效的升流式厌氧污泥床，具有容积负荷高、污泥产量小、效果稳定、能耗低等特点。一方面降低了后续好氧生化处理的负荷，减少了运行费用；另一方面回收沼气，可作为能源回用于锅炉燃烧，降低了煤耗。2.设计结果本设计共设计6座相同的反应器，COD去除率为85%，BOD去除率

51、为90%，SS去除率为65%；容积负荷为 单个反应器直径为8.5m，有效高度为6.0m； 配水系统单个反应器污泥量为=10.2m； ； 3.构筑物名称：UASB反应器数量：6结构：钢筋混凝土尺寸：单个反应器直径为8.5m，有效高度为6.0m，构筑物高度为6.4m。2.4.6 SBR反应器1.设计说明SBR是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化

52、反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。2.设计结果 进水水质：COD=1350mg/L,BOD=540 mg/L,SS=368mg/L； 去除率：COD为90%，BOD为95%，SS为70%； 污泥负荷为：0.40KgBOD5/(KgMLSSd)； 单个周期时间为：6h； 每小时需氧量为：102.6kg/h； 污泥泥龄为：6.7d； 污泥产量我为：22.75m³/d3. 构筑物名称：SBR反应池数量：4结构：钢筋混凝土尺寸：长宽高4.

53、附属设备 名称：罗茨鼓风机型号：RE-250型数量：1台排气压力：9.8kPa转速：970r/min 名称：滗水器 形式：半软管单向阀式 数量：4台 滗水量：250m³/h 2.4.7 储泥池 1.设计说明 设置储泥池的目的就是将UASB反应器与SBR反应池所产生的污泥进行集中，并且兼有污泥重力浓缩的功能，本设计采用圆形池半地下式。 2.设计结果 构筑物：储泥池 数量：1座 结构：钢筋混凝土 尺寸：直径3.7m，高2.5m2.4.8 污泥脱水间集泥池中的污泥泵入污泥脱水间进行机械脱水，以减小污泥体积。产生的泥饼作为有机农肥外运。脱水间采用砖混结构, 长宽高=7.0m 5.0m 4.5

54、m。（1）设计结果污泥量C=13.4m3/d脱水后污泥量：3.35t/d压滤前污泥含水率为98%压滤后污泥含水率为75%（2）附属设备型 号： 数 量：1台 功率：4.0kw 2.5污水厂总体布置2.5.1 平面整体布置（1）厂区地形 污水处理站在厂区的南面，目前是一片空地，东西长 95m，南北长 70m，地势基本平坦。其西侧为厂区围墙，东侧为现有混凝土路，北侧为厂区。 （2）气象资料 全年平均降水量：1034.5mm； 全年主导风向：东北风（3）布置情况由于该味精厂所在位置全年主导风向为东北风，为了使整个厂区有一个好的空气氛围，避免污水处理设备逸出的气味对办公人员造成影响，将污水处理站设置在

55、厂区的西南角。再者，为了尽量减少厂区的占地，在布置各构筑物时，将根据其尺寸和形状合理布局，做到紧凑，从而减少投资费用。同时，考虑到厂区布局的美观，将整个厂区角落的空地作为绿地使用。具体的布置情况见平面详图。 高程布置污水处理工程的污水处理流程高程布置的主要任务是对各单元处理构筑物和辅助设施等相对高程做竖向布置；通过计算确定各单元处理构筑物和泵站的高程，各单元处理构筑物之间连接管渠的高程和各部位的水面高程，使污水能够沿处理流程在构筑物之间通畅地流动。污水处理工程的高程布置一般遵守如下原则：（1）尽量采用重力流，减少提升，以降低耗能，方便运行。一般进站污水经一次提升就应能靠重力通过整个处理系统，中间一般不再加压提升。（2）水力计算时，一般以近期流量作为设计流量；涉及远期流量的管渠和设施，应按远期设计流量进行计算，并适当预留储备水头。（