某果汁厂废水处理工程设计

1、WORD 完美格式某果汁厂废水处理工程设计专业：环境监测与治理技术班级：05017 班姓名：指导教师：合作指导教师：完成时间：中国陕西杨凌.整理分享 .WORD 完美格式目录摘要0第一章概述11.1 设计背景11.2 废水水质水量和排放标准11.3 工程设计依据及规范11.4 设计原则21.5 厂区地理环境和气象资料2第二章果汁废水的特点及处理工艺方案分析42.1 果汁生产废水的特点42.2 处理工艺方案分析52.3 工艺流程简要说明6第三章主要处理设备和构筑物的设计计算93.1 格栅设计计算93.2 调节设计计算103.3 UASB 反应器的设计计算123.4 生物接触氧化设计计算193.5

2、 辐流式沉淀池213.6 气浮反应器22第四章总图布置254.1 平面布置25.整理分享 .WORD 完美格式4.2 高程布置26结论28参考文献30致谢错误！未定义书签。.整理分享 .WORD 完美格式摘要某果汁厂主要以苹果为原料加工生产浓缩果汁，生产过程产生大量的废水。废水主要来源于三个部分： （1 ）苹果洗涤废水，（2）生产废水，（ 3）办公生活污水。来源于不同部分的综合废水含有大量的碎果屑、果胶和淀粉等物质,故悬浮物浓度高， SS达到 2000mg/l ；废水有机污染浓度高，COD 达到 6000mg/l,但可生化性较好， BOD/COD约为 0.5-0.7 ；各工序排出的废水水质差异

3、较大，整个生产过程的废水水量不稳定，具有间歇性、周期性和季节性；废水排放量4500m 3 /d.根据果汁废水的水量和水质特点，在对废水处理工艺方案分析的基础上，选择 UASB+生物接触氧化 +气浮工艺。不同工段的废水经混合后，经旋转筛式细格栅过滤，除去粗格栅无法除去的细小杂质。旋转筛式细格栅过滤除污机出水靠重力自流至调节均质均衡池。调节池出水经泵提升进入UASB 反应器，通过厌氧菌作用，将污水中大分子难于生化降解的有机物，改善污水的生化性，同时降解水中的 BOD 及 COD 。UASB 出水自流至生物接触氧化池， 通过曝气利用微生物使有机污染物氧化分解无机物。生物接触氧化池出水流至二沉池进行固

4、液分离，沉于池底的污泥进行污泥浓缩，澄清液达标排放。如不达标，再经泵提升到气浮池，通过加药处理，自流入清水池，提升泵外排，出水达标排放。果汁废水经UASB+生物接触氧化 +气浮工艺处理后，可以达到污水综合排放标准（GB8978 1996 ）二级排放标准，减轻了对周围环境的危害。.整理分享 .WORD 完美格式关键词：果汁生产废水，升流式厌氧污泥反应床，接触氧化，达标排放.整理分享 .WORD 完美格式.整理分享 .WORD 完美格式第一章概述1.1 设计背景某果汁厂主要以苹果为原料加工生产浓缩果汁，加工能力为60t/h 。加工过程产生了大量废水，废水量为200m 3/h 。果汁废水属高浓度有机

5、废水，具有固体杂质多，有机物含量高，水质变化大等特点，如不经处理而直接排放，必然对天然水体造成严重的危害。所以，必须依据废水水质特点和污水排放标准，设计和建造合适废水处理工程设施，以使处理过的废水能够达标排放，减轻其对水体和生态的污染危害。1.2 废水水质水量和排放标准该果汁废水排放量为 4500m 3 /d ，废水处理工程的设计规模 4800m 3 /d ，处理后水质要求达到污水综合排放标准 （ GB8978 1996 ）二级排放标准，进水水质和排放标准见表 1-1 。表 1-1进水水质和排放标准水质指标pHCOD(mg/l)BOD(mg/l)SS(mg/l)原水水质3-1060002300

6、2000排放标准6-9150304896 （ m3 ）（符合有机负荷设计要求）UASB 体积有效系数 = 5040 * 100%87.5% ，在 70%-90%之间5760水力停留时间（ HRT）及水力负荷率 V rV有效5040tHRT25.2 hQ200Vr =Q 2000.28 m3 /(m 2 * h) S总 720对颗粒污水力负荷 Vr=0.1-0.9 m3 /( m2 * h) ，故符合设计要求.整理分享 .WORD 完美格式（3）三相分离器构造设计设计说明 三相分离器要具有气、液、固三相分离的功能，三相分离器的设计主要包括沉淀区、回流缝、气相分离器的设计。沉淀区设计沉淀室内设计日

7、平均表面负荷率小于0.7 m3 /( m2 * h) ；沉淀区进水口的水流上深速度一般小于2 m3 /(m 2 * h) 。其中沉淀区长L112m ；宽 b7m ；集气罩顶宽度a=3m ；壁厚0.48m ；沉淀区底部进水宽度2m沉淀室面积S1n * B1 * b =6*12*7=504（ m 2 ）沉淀室表面积负荷q1Q2000.4 m 3 /(m 2 * h) 0.7 m3 /(m 2 * h) （符合要求）S1504.整理分享 .WORD 完美格式沉淀室进水口面积S2nB b1 =6*12*2=144( m 2 )沉淀室进水口水流上深速度V2Q2001.39 m3 /(m 2 * h) 2

8、m 集气罩顶以上的覆盖顶以上的覆盖水深可采用0.5-1.0m ，沉淀区斜面的高度 h3 (0.5-1.0m) 沉淀区的水深 1.0m 。设计 UASB反应器沉淀区最大水深为2m ；（超高）；h1=0.5mh3 =2mh2 =0.5m则倾角a=trctanh3b1 ) =60 01/ 2(b0.4c) 气液分离设计倾角600；700 ； b21m ，分隔板下段距反射垂直距离MN=0.5m则锥缝宽度： L1MNSin0.5 * Sin60 00.43(m)废水量为 4800 m 3/ d ，设有 0.7Q=3360m3 / d 的废水通过进水缝进入沉淀区，另有 0.3Q=1440 m3 / d 的

9、废水通过回流缝进入沉降区则：0.3Q14401.0(m/h)2.0(m/h)( 符合要Vm24* 6* 0.4324nL1 B*12* 2求 )ML=b210.6( m)2Sin2 * Sin60 0.整理分享 .WORD 完美格式设 BL=1m,MB=BC-MC=1-0.6=0.4(m)AB=2BC COS 30 02*1*COS 3001.73(m)BD=AD=AB1.730.69 (m)2COS2002 * COS20 0CD=BCSin 30 0 +BDSin 20 0 =1*Sin 30 0 +0.69Sin 200 =0.663(m)则：h5CD+MN-MCCOS=0.663+0.

10、5-0.6*COS600 =0.863(m)脱气条件校核由斯托克斯公式g ( p1p g )d g2N18可得NM9.58( m / h)MN5.981.250.154MB可见N NMN(合理)MBm分隔板的设计b1 1mb31(bb2 ) =1 （7-1 ）=3m22沿进水缝斜向上的速度：N Sina 9.58*Sin46.4 70 =60946(m/h)则进水缝中水流速度应满足 95%取 ps 1000kg/ m3则1793=39.7 （ m3 / d ）污泥产量为 QSs (1)1000(1 98%)污泥龄的计算污泥龄 QcM14687.520.6 (d)714出水系统的设计）溢流出水堰

11、的设计计算池中设有 6 个单元三相分离器。出水槽共有六条，槽宽bc0.4m反应器流量 p48000.056(m3 / s)24* 60* 60设出水槽附近水流速度 Vc0.3m / s ，则槽口附近水深hcq0.056Vcbc0.467(m)0.3 * 0.4取槽口附近水槽深 hc 为 0.3m, 出水槽坡度为0.02 出水槽溢流堰共有 12条，每条长 12m.整理分享 .WORD 完美格式设计三角堰，堰高60mm, 堰口宽 120mm, 则堰口水面宽 b1 =60mmUASB 处理水量为 56l/s,溢流负荷为 f=1.5L/msq5637.3（ m ）则堰上水面总长 L1.5fL37.36

12、22（个）三角堰数量 三角堰60*10 3b1则每条溢流堰三角堰数量为62252 （个）12共 52 个 120mm 的堰口， 50 个 100mm 的间隙。堰上水头校核：每个堰出流率为q1q56* 10 39.0 * 10 5 （ m 3 / s ）n三角堰622按 90 0 三角堰计算公式 q11.43h2.5则堰上水头为H= ( q1) 0.4(9.0* 10 5) =0.0209(m)1.431.43出水渠的设计计算出水渠宽 bQ0.8m ,坡度 0.02设出水渠渠口附近水流速度VQ0.5m/s则渠口附近水深q0.056(m)hq f0.14VQ bQ0.5 * 0.83.4 生物接触

13、氧化设计计算设计说明经 UASB 处理后的废水， COD 浓度仍较高，要达到排放标准必须进一步处理，即采用好氧处理， 此工艺拟用接触氧化池。 生物接触氧化法是介于活性污泥.整理分享 .WORD 完美格式法和生物膜法之间的污水处理方法，兼有两者的优点，在国内外得到广泛应用。2 设计依据进水流量 Q200m3 / h ；进水BOD=276mg/L；进水 COD=900mg/L出水 BOD30mg/L容积负荷 m=1.0kgBOD/(m3 .d ) ；气水比 D0 =18 ；接触时间 t=2 。设计计算1）接触氧化池容积（ V ）q( L aLt ) * 24 960(m3 ) 1000Q(La L

14、t )200 * (276 30) * 241180 m3V1000M（ 2）接触氧化池面积设计有效水深 4.5m，则接触氧化池总面积：FV1180262m2h14.5设计采用 8 个滤池则单池面积fF26232m2n8每格滤池尺寸L*B=2.5*12校核接触时间 (t)n * f * h18 * 2.5* 12 * 4.5t5.43h (符合设计要求 )Q200（ 3）池总高度（ H）池体超高 h1 =0.5m ；池填料上水深 h 2 =0.5m ；池填料层高度 h3 =3.6m池配水区高度 h40.5m.整理分享 .WORD 完美格式池总高 H= h1h2h3h3h4 =5m实际停留时间t

15、1 n * f (H h1 )8* 4*8* 4.5Q5.43h200（4）填料总体积（ v1）v1 =n*f*m*h 5=8*2.5*12*3=768m3所需气量（ D）DD 0 * Q18 * 2003600m3 / h风机的选择鼓风机所需风量为GS60m 3 / min所以拟选用TSD-150 鼓风机四台，三用一备，该鼓风机技术性能如下：转速 n=1220r/min ，口径 DN=200mm ，出风量 21.5m 3/min ，出风升压 29kPa ，电机功率 N=18.5kW, 机组重 730kg ，配套电机 Y180M-4 。3.5 辐流式沉淀池 ：1 设计参数设计最大污水量Q=20

16、0m 3/h设计计算（1）沉淀池表面积A 和池径 DAQ= 20083 m 2n * q2*1.2式中 Q ：设计流量 m3 / h池数q: 表面负荷1.2 （ m 3 / m2 * h ）.整理分享 .WORD 完美格式4 A10610.3mD=（ 2）有效水深 h 2h2 =q*t=1.2 2=2.4m校核D10.3h（符合设计要求）h24.282.4（ 3）沉淀池高度H池总高Hh1h2h3h4h54.5m式中： h 1:沉淀池超高取 0.5mh 2:有效水深2.4mh 3:缓冲层高0.8mh 4:沉淀池底坡落差0.3mh 5:污泥斗高度0.5m3.6 气浮反应器1 气浮池设计（ 1）接触

17、室表面积Q QpQ(1R)200(1 0.25)3.5m2AcVCVC10*103*3600式中 Q ：设计流量m3 / hR：回流比取0.25Q p ：加压回流容器水量VC ：接触式水流平均上升速度（ 2）分离室表面积AS.整理分享 .WORD 完美格式ASQ(1 R)100(10.25)17.4m 2VS3600* 2 *10 3式中VS ：分离室水流向下平均速度取 0.002m/s(3) 气浮池净容积取气浮池平均水深 h=1.5m, 则气浮池净容积为V=( ACAs )*h=31.35m校核停留时间T=60v60* 31.49.42 min（符合要求）Q200(4) 气浮所需释气量Q g

18、7.37pK T QP *10 2 =7.37*0.9*0.3*2.43*25=120.7L/h所需空压机额定空气量为QgQP / 60 * 10000.003m3 / min式中：_ 余量系数 ,取 1.5选用 z_0.25/6 空压机间隙工作2 压力容器罐直径D容器罐体积33V=QRT=100*0.25*1.25m式中， T：容器罐停留时间3min设容器罐高 h=3m 则4V4 * 1.25mD=3.14 * 30.73h选用标准直径 D g730mm复核高直径比.整理分享 .WORD 完美格式h3000D7304.1（符合设计要求）.整理分享 .WORD 完美格式第四章总图布置4.1 平

19、面布置4.1.1 总平面布置原则该果汁废水处理站位于厂区的东边，处理站南北长 38.0m, 东西长 34.5m 占地面积 1131m 2.布置原则：. 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；. 工艺构筑物（或设施）与不同功能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） 。. 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。. 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

20、运行维护。. 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。4.1.2 平面布置结果.整理分享 .WORD 完美格式平面布置结果见果汁废水处理平面布置图。4.2 高程布置4.2.1 高程布置原则. 充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂外。. 协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。. 做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。. 协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。

21、4.2.2 高程布置结果高程布置结果见附图果汁废水处理工艺高程布置图。.整理分享 .WORD 完美格式.整理分享 .WORD 完美格式结论某果汁生产厂的废水主要来源于三个部分： （1）苹果洗涤废水，（2）生产废水，（3）办公生活污水。果汁生产排放的综合废水含有大量的碎果屑、果胶和淀粉等物质 ,故悬浮物浓度高， SS达到 2000mg/l ；废水有机污染浓度高， COD 达到 6000mg/l, 但可生化性较好， BOD/COD 约为 0.5-0.7 ；各工序排出的废水水质差异较大，整个生产过程的废水水量不稳定，具有间歇性、周期性和季节性；废水排放量 4500m3/d.根据果汁废水的水量和水质特

22、点，在对废水处理工艺方案分析的基础上，选择 UASB+生物接触氧化 +气浮工艺。不同工段的废水经混合后，经旋、转筛式细格栅过滤，除去粗格栅无法除去的细小杂质。旋转筛式细格栅过滤除污机出水靠重力自流至调节均质均衡池。调节池出水经泵提升进入UASB 反应器，通过厌氧菌作用，将污水中大分子难于生化降解的有机物，改善污水的生化性， 同时降解水中的 BOD 及 COD 。UASB 出水自流至生物接触氧化池， 通过曝气，利用微生物使有机污染物氧化分解为无机物。生物接触氧化池出水流至二沉池进行固液分离，沉于池底的污泥进行污泥浓缩，澄清液达标排放。如不达标，再经泵提升到气浮池，通过加药处理，自流入清水池，提升

23、泵外排，出水达标排放。果汁废水处理工程设计属于初步设计，需在以后的设计、 工程施工、 工艺调试运行中进一步优化， 以使废水能够达标排放， 减轻对周围水体和生态环境的危害。.整理分享 .WORD 完美格式.整理分享 .WORD 完美格式参考文献张宝军。水污染控制技术 .北京 :中国环境科学出版社 ,2007.王立军，于传利，庞维珍，等。浓缩苹果汁高浓度有机废水处理工程的改造。中国给水排水， 2006 ， 22(24) ：35-37.3.周焕详， 马学辉，王志芳。 UASB-接触氧化工艺处理果汁废水。 给水排水， 2007 ，33(10) ：68-70.4.刘琳。斜板三相分离器UASB-生物接触氧化工艺处理果汁生产废水。环境工程，2003 ，21(1) ： 15-17.5.张安龙， 李颖， 崔炜。 水解 -接触氧化 -砂滤工艺处理高浓度果汁加工废水。工业水处理，2006, 26(3) ： 91-92.6.潘安济，陈景光。高浓度果汁加