環(huán)境工程畢業(yè)設計酒精廢糟液的排放

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　當前酒精廢糟液的排放成為制約酒精發(fā)酵工業(yè)的重要因素，糟液的綜合治理是解決環(huán)境污染一個重要方面，本文即是針對玉米酒精廠的廢水處理進行工藝設計，污水先經預處理系統(tǒng)（包括事故調節(jié)池、集水池、PH調節(jié)）處理后進入MIC反應器處理，經處理后出水CODcr去除率達85%，BOD去除率達85%。然后進入生物濾池處理最終進入氧化溝處理COD去

2、除率達99.33%，BOD去除率達99.72%。本設計完成了工藝選擇、設計，主體構筑物的計算及工程的概預算。</p><p>　　【關鍵詞】酒精 ,MIC ,BOD ，COD</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Distillery waste always is one of the chief fact

3、ors to restrict the development of alcoholic fermentation industry .The comprehensive treatment of it can decrease environmental pollution. This paper tries to design a process to treat wastewater about a alcohol corn pl

4、ant. The sewage first treated by pretreatment system(including accidents regulation pits ,collecting tank,ph adjustment ),then treated by MIC anaerobic reactor ,the removal rate of CODcr of water after treatment was 85%

5、 and removal</p><p>　　【Key words】 alcohol ,MIC anaerobic reactor , BOD, COD </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1總論- 2 -</b></p><p>　　1.1工程概

6、況- 2 -</p><p>　　1.2編制目的、依據、原則- 2 -</p><p>　　1.2.1編制目的- 2 -</p><p>　　1.2.2編制依據- 2 -</p><p>　　1.2.3編制原則- 2 -</p><p>　　1.3廢水水量及水質- 3 -</p><p&

7、gt;　　1.4排放標準- 3 -</p><p>　　2廢水處理工藝流程的比較與選擇- 4 -</p><p>　　2.1廢水處理基本方法的確定- 4 -</p><p>　　2.2 厭氧生物處理技術的比較與選擇- 4 -</p><p>　　2.3好氧生物處理技術比較與選擇- 6 -</p><p>　　

8、3方案設計- 9 -</p><p>　　3.1設計原則- 9 -</p><p>　　3.2工藝流程的確定- 9 -</p><p>　　3.2.1工藝流程特點- 9 -</p><p>　　3.2.2工藝流程說明- 9 -</p><p>　　3.3主體構筑物及設備的設計- 10 -</p>

9、<p>　　3.3.1調節(jié)池- 10 -</p><p>　　3.3.2一級MIC厭氧反應器- 11 -</p><p>　　3.3.3中沉池1- 16 -</p><p>　　3.3.4二級MIC厭氧反應器- 17 -</p><p>　　3.3.5中沉池2- 18 -</p><p>　　3

10、.3.6生物濾池- 20 -</p><p>　　3.3.7中沉池3- 22 -</p><p>　　3.3.8配水井- 23 -</p><p>　　3.3.9氧化溝- 24 -</p><p>　　3.3.10配水井- 25 -</p><p>　　3.3.11二沉池- 26 -</p>

11、<p>　　3.3.12污泥濃縮池- 28 -</p><p>　　3.3.13 厭氧污泥儲池- 28 -</p><p>　　3.3.14污泥脫水機房- 29 -</p><p>　　4污水處理廠高程設計計算- 30 -</p><p>　　4.1污水處理部分高程- 30 -</p><p>　　

12、4.2污泥處理部分高程- 30 -</p><p>　　4.3各單元的進出水濃度和去除率情況- 31 -</p><p>　　5工程概預算- 32 -</p><p>　　5.1工程投資- 32 -</p><p>　　5.1.1第一部分費用- 32 -</p><p>　　5.1.2第二部分費用- 35

13、-</p><p>　　5.1.3工程總投資合計- 35 -</p><p>　　5.2 效益分析- 35 -</p><p>　　5.2.1運行費用- 35 -</p><p>　　5.2.2效益產出- 36 -</p><p><b>　　致謝- 37 -</b></p>

14、<p>　　參考文獻 -37-</p><p>　　結論 -38-</p><p><b>　　前 言</b><

15、/p><p>　　畢業(yè)設計是大學四年教學中必不可少的重要環(huán)節(jié)，它可以幫助我們了解本專業(yè)的一些相關應用及以后的一些利用。</p><p>　　依據《環(huán)境工程專業(yè)本科培養(yǎng)方案及教學計劃》的要求，須在學期末進行畢業(yè)設計，畢業(yè)設計是培養(yǎng)環(huán)境類學生重要的時間教學環(huán)節(jié)。</p><p>　　此前的學習，使我們掌握和了解了一定的專業(yè)知識、素養(yǎng)及技能，然而對環(huán)境工程及以后的發(fā)展方向的認

16、識卻是很少的，況且很多同學對自己所學知識是否能在實際工程中的利用存在很大的誤區(qū)，導致對自己所學的知識逐漸喪失興趣，這就需要一次認識實習來加強我們對自己專業(yè)的一些基本理解，糾正同學的心理誤區(qū)。</p><p>　　通過畢業(yè)設計，使我們能將原有的專業(yè)知識與知識的實際應用結合起來，在老師的指導下搜集資料，然后獨立地完成畢業(yè)論文及計算書；并對污水處理技術與工藝的專業(yè)知識有了初步的認識，同時鞏固課本上所學的相關知識，培養(yǎng)分

17、析、解決問題的能力及嚴謹的科學態(tài)度。從而為畢業(yè)后從事環(huán)境類工作打下基礎。</p><p><b>　　1總論</b></p><p><b>　　1.1工程概況 </b></p><p>　　深圳市華油糧酒精廠將建設年產40萬噸玉米燃料酒精廢水工程，要求處理后廢水水質達到國家《污水綜合排放標準》二級標準。玉米酒精生產過程中

18、，要消耗大量的水，其中90%是冷卻用水，可循環(huán)利用。10%左右是污水，包含冷凝水、生活污水、沖洗用水。這些污水中含有殘余糖、粗纖維、粗蛋白、酵母殘體、殘余酒類以及少量的油脂類、酸堿類物質，成為無毒有害的有機廢水。因此玉米酒精具有COD高，SS含量多，溫度高、酸性大等污染的特點。1噸玉米酒精需要排放約10噸酒糟。對此類廢水的治理有一定的難度，常采用厭氧產沼，好氧等工藝確保出水回用或達標排放等。</p><p>　　

19、1.2編制目的、依據、原則</p><p><b>　　1.2.1編制目的</b></p><p>　　對廢水處理系統(tǒng)工藝單體進行詳細優(yōu)化設計，并提出主要設備材料表，據此編制投資估算。</p><p><b>　　1.2.2編制依據</b></p><p>　　1)《污水綜合排放標準》GB8978-

20、19962)《室外排水設計規(guī)范》GB50101-20053)《給水排水工程結構設計規(guī)范》GB500069-20024)《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-945)《建筑設計防火規(guī)范》GBJ16-876)《建筑抗震設計規(guī)范》GBJ11-89</p><p>　　7)《給水排水設計手冊》北京市市政設計院</p><p>　　8)《簡明排水設計手冊》北京市市政設計院</p>

21、;<p>　　9)《水處理工程師手冊》-北京：化學工業(yè)出版社，2000.5</p><p><b>　　10)其他設計規(guī)范</b></p><p><b>　　1.2.3編制原則</b></p><p>　　1)優(yōu)先考慮回收酒精糟，提高資源利用率，減輕廢水處理負荷；2)嚴格執(zhí)行我國環(huán)境保護各項規(guī)定，確保經處

22、理后的污水水質排放達到有關標準；3)采用先進可靠工藝同時盡量要運行穩(wěn)定，抗沖洗能力強，管理維護簡便；</p><p>　　4)平面布置及工程設計力求暢通，節(jié)省占地，污水處理廠盡量操作運行簡便。</p><p>　　1.3廢水水量及水質</p><p>　　1)廢水的設計流量：14000m3/d</p><p><b>　　2)廢水

23、的水質</b></p><p>　　COD=40000(mg/l)</p><p>　　BOD=30000(mg/l)</p><p>　　SS=1000(mg/l)</p><p>　　pH=4.0-5.0</p><p><b>　　T=60℃</b></p><

24、;p><b>　　1.4排放標準</b></p><p>　　出水水質要求滿足《GB8978-1996》二級排放標準：</p><p>　　COD<300(mg/l) </p><p>　　BOD<100(mg/l)</p><p>　　SS<150(mg/l) </p>

25、<p><b>　　pH：6-9</b></p><p>　　2廢水處理工藝流程的比較與選擇</p><p>　　2.1廢水處理基本方法的確定</p><p>　　根據本工程的實際情況，本工程應采用高效的處理工藝，生物塘、土地處理等方法由于需要較大的占地面積、較長的停留時間，處理效率較低，顯然不適合于本工程。</p>&

26、lt;p>　　物化法為高效的處理方法。物化法中化學氧化、光催化氧化、催化電解氧化、蒸發(fā)－燃燒等方法目前還未能得到推廣；反滲透法一次性投資過大，也不宜采用。目前廣泛采用的物化處理方法為吹脫法與化學混凝法。生化法具有處理效果好、運行費用低等很多優(yōu)點，是目前處理高濃度有機廢液最常用的方法，單純的好氧法或厭氧法都很難使處理后的廢水達標，因此多采用厭氧－好氧相結合的方法。因此本設計將厭氧－好氧工藝作為本工程的主體處理工藝。</p>

27、;<p>　　2.2 厭氧生物處理技術的比較與選擇</p><p>　　本工程擬處理的廢水中含有大量的有機污染物，因此，對于此類廢水的生物處理技術，兩段式（兩至四級）生物處理法最為有效，也最為經濟。即經過預處理后的廢水，先經過厭氧（或缺氧）生物處理，再經過好氧生物處理。</p><p>　　混和廢水的厭氧生物處理，可行的方法有：厭氧接觸法、厭氧生物濾池、厭氧塘、上流式厭氧污泥

28、床、厭氧膨脹床、厭氧流化床、厭氧生物轉盤、厭氧擋板（折板）式反應器、復合厭氧法、兩相厭氧法等等，其中研究開發(fā)得最多的是升流式厭氧污泥床、厭氧生物濾池及MIC反應器等。</p><p>　　1）上流式厭氧污泥床</p><p>　　目前在發(fā)展得最快、建造的裝置數目最多的厭氧處理系統(tǒng)是荷蘭的Lettinga等人發(fā)展的上流式厭氧污泥床(簡稱UASB)反應器。這項技術是荷蘭農業(yè)大學在1974～19

29、78年開發(fā)的。上流式厭氧污泥床反應器具有構造簡單、處理能力大、處理效果好、投資少等優(yōu)點，因此迅速風靡世界，廣泛應用于糖廠、酒精廠、造紙廠以及屠宰廠等，處理效果相當令人滿意。UASB反應器近年來的迅速發(fā)展，是因為它與傳統(tǒng)的厭氧工藝和好氧工藝相比具有以下的優(yōu)點：</p><p><b>　　a．成本低</b></p><p>　　由于UASB工藝簡單、反應器體積小、造價便

30、宜、運行中不但能耗小于好氧工藝、且可產生大量的生物氣能源。UASB工藝在處理廢水時很少或不添加化學藥品，且只產生極少的沉降性能良好、容易脫水的剩余污泥，從而大大節(jié)省了污泥處理所需的費用。由于成本低，該工藝特別適合于發(fā)展中國家，以解決資金短缺與環(huán)境保護之間的矛盾。聯合國與荷蘭政府合辦的國際農業(yè)中心已為此舉辦了數屆國際低成本廢水處理技術展覽向發(fā)展中國家推廣這一技術。</p><p><b>　　b．處理效率

31、高</b></p><p>　　UASB反應器污泥床內生物量多，折合濃度計算可達20～30g/L；容積負荷率高，在中溫發(fā)酵條件下，一般可達10KgCOD/m3·d左右，甚至能夠高達15～40KgCOD/m3·d，污水在反應器內的水力停留時間較短，因此所需池容大大縮小。</p><p><b>　　c．反應器體積小</b></p&g

32、t;<p>　　UASB反應器為高速厭氧反應器，單位容積負荷高，所以反應器體積相對較小，占地較少。</p><p><b>　　d．操作方便</b></p><p>　　UASB反應器內的厭氧顆粒污泥可以在停機或放置在環(huán)境中，不加任何措施保存一年以上，不喪失其活性和沉降性能。因此，停機后，再次啟動很容易。</p><p>　　對于

33、本工程來講，UASB反應器具有如下缺陷：</p><p>　　a．UASB工藝的穩(wěn)定性和高效性在很大程度上取決于UASB反應器內能否生成大量具有優(yōu)良沉降性能和很高產甲烷活性的污泥，特別是顆粒狀污泥，否則，效率將大大降低，而培養(yǎng)顆粒污泥的條件和措施又比較嚴格，以國內目前的技術條件，做到污泥的顆?；€比較困難。為了截留松散的、沉降性能差的絮狀污泥，需降低UASB反應器三相分離器的分離負荷，但即便如此，對沉降性能差的絮

34、體仍然無效。</p><p>　　b．和普通的厭氧處理工藝相比，UASB進水中所允許的難生物降解的有機物不宜過多。本工程擬處理的滲濾液包含大量的難生物降解的有機物，如采用UASB工藝處理，出水的CODCr含量將較高，會增加后續(xù)處理設施的負荷，增加處理成本。</p><p>　　2）MIC厭氧反應器</p><p>　　MIC反應器由第一厭氧反應室和第二厭氧反應室疊加

35、而成，每個厭氧反應室的頂部各設一個氣—液—固三相分離器，如同兩個UASB反應器的上下重疊串聯組成。在第一反應室的集氣罩頂部設有沼氣升流管直通MIC反應器頂部的氣—液—固三相分離器，氣—液—固三相分離器的底部設一回流管直通至MIC反應器的底部。</p><p>　　MIC反應器的工作原理：</p><p>　　MIC反應器的特點是在一個反應器內將有機物的生物降解分為兩個階段：底部一個階段（第

36、一反應室）處于高負荷，上部一個階段（第二反應室）處于低負荷。進水由反應器底部進入第一反應室與厭氧顆粒污泥均勻混合，大部分有機物在這里被降解而轉化為沼氣，所產生的沼氣被第一厭氧反應室的集氣罩收集，沼氣將沿著升流管上升，沼氣上升的同時把第一厭氧反應器的混合液提升至MIC反應器頂部的氣-液分離器，被分離出的沼氣從氣液分離器導管排走，分離出的泥水混合液將沿著回流管返回到第一厭氧反應器的底部，并與底部的顆粒污泥和進水充分混合，實現了混合液的內部循

37、環(huán)。內循環(huán)的結果使第一厭氧反應室不僅有很高的生物量，很長的污泥齡，并具有很大的升流速度，一般為（10-20m/h），使該室內的顆粒污泥完全達到流化狀態(tài)，從而大大提高第一反應室去除有機物的能力。</p><p>　　經過第一厭氧反應室處理過的廢水，回自動的進入第二厭氧反應室被繼續(xù)進行處理，第二厭氧反應室的液體上升流速小于第一厭氧反應室，一般為2-10 m/h。該室除了繼續(xù)進行生物反應之外，由于上升流速的降低，還充當

38、第一反應室和沉淀區(qū)之間的緩沖段，對防止污泥流失及確保沉淀后的出水水質起著重要作用。廢水中的剩余有機物可被第二厭氧反應室內的厭氧顆粒污泥進一步降解，使廢水得到更好的凈化，提高出水水質。產生的沼氣有第二厭氧反應室的集氣罩收集，通過集氣管進入氣—液分離器。第二厭氧反應室的混合液在沉淀區(qū)進行固液分離，處理過的上清夜有出水管排走，沉淀的污泥可自動返回到第二厭氧反應室。</p><p>　　有此可以看出，MIC反應器的第一反

39、應室產生的沼氣作為動力，實現了下部混合液的內循環(huán)，使廢水獲得強化的預處理；上面的第二反應室對廢水繼續(xù)進行后處理，使出水可達預期的處理效果。</p><p><b>　　MIC的特點：</b></p><p>　?、俜磻黜敳康哪嗨蛛x器內所有間歇性的氣、水、泥的進入，泥、水能順暢地自動回到反應器底部</p><p>　?、谶m用于處理中、高濃度有

40、機廢水；</p><p>　?、塾袡C負荷可達到20kg(COD/m3·d)，COD去除率在90%以上；</p><p>　?、芸梢杂脟a厭氧污泥作為種泥進行啟動；</p><p>　?、菘关摵蓻_擊能力強、操作管理簡單。</p><p>　　MIC保留了UASB厭氧反應器的優(yōu)點同時克服了其缺點，因此本工程采用MIC厭氧反應器作為工藝主

41、體</p><p>　　為確保厭氧出水及沼氣產率，減輕好氧負荷，設計采用兩級厭氧（MIC）處理，第一級厭氧進行高負荷運行，再經第二級厭氧將可厭氧處理部分的有機物盡可能處理，減輕好氧負荷的同時降低了處理成本并回收更多的沼氣。</p><p>　　2.3好氧生物處理技術比較與選擇</p><p>　　由于本設計水量較大，有機物含量較高所以好氧也采用兩級處理</p&

42、gt;<p>　　對于好氧生物處理，早期有傳統(tǒng)的活性污泥法，80年代后開發(fā)有AB法、氧化溝法、SBR法等，隨著人們對周圍水體的環(huán)境質量要求越來越高，排放污染物質的控制指標（如N、P等）也隨之越來越多，越來越嚴。目前國內在高濃度有機廢水的處理上試驗研究得較多、較為成熟而又先進的好氧生物處理工藝有氧化溝法、生物膜法及SBR法等。</p><p><b>　　1）生物膜法</b>&l

43、t;/p><p>　　生物膜法:該法是遇活性污泥法并列的一種污水好氧處理技術。這種處理法的實質是使細菌一類的微生物和原生動物，后生動物一類的微型動物附著在濾料或某些載體上生長繁育，并在其上形成膜狀生物污泥，即生物膜。</p><p>　?、?對水質、水量變動有較強的適應性</p><p>　　生物膜處理法的各種工藝，對流入污水水質、水量變化都具有較強適應性，這種現象已為

44、多數運行的實際設備所證實，即有一段時間中斷進水，對生物膜的凈化功能也不會造成致命的影響，通水后能夠較快地得到恢復。</p><p>　?、?污泥沉降性能良好，宜于固液分離</p><p>　　由生物膜上脫落下來地生物污泥，所含動物成分較多，比重較大，而且污泥顆粒個體較大，沉降性能良好，宜于固液分離。但是如果生物膜內部形成的厭氧層過厚，在其脫落厚，將有大量的非活性的細小懸浮物分散于水中，使處

45、理水的澄清度降低。</p><p><b>　　污泥產量低</b></p><p>　　污泥產量低，是生物膜處理法各種工藝的共同特點，并未大量的實際數據所證實。一般說來，生物膜法產生的污泥量較活性污泥處理系統(tǒng)少1/4左右。</p><p><b>　　易于維護運行、節(jié)能</b></p><p>　　

46、與活性污泥處理系統(tǒng)比較，生物膜處理法種的各種工藝都是比較易于維護管理的，而且像生物濾池還都是節(jié)省能源的，動力費用比較低。去除單位重量BOD的耗電量較少。</p><p><b>　　2）SBR </b></p><p>　　SBR 工藝是序列間歇式活性污泥法，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，又稱序批式活性污泥法。運行管理簡單；降低造價，減少占地；理想

47、靜沉，分離效果好；耐沖擊負荷；運行可靠，操作靈活；污泥活性高，易沉降；該工藝管理繁瑣；造價低，少占地；不需要二沉池和污泥回流系統(tǒng)，可不設初沉池，以減少占地，降低成本；理想靜沉，分離效果好；耐沖擊負荷；運行可靠，操作靈活；污泥活性高，易沉降；出水水質好。但SBR反應器更適合于小水量工業(yè)廢水的處理 </p><p>　　傳統(tǒng)SBR工藝的缺點 連續(xù)進水時，對于單一SBR反應器需要較大的調節(jié)池。 對于多個SBR反應器，其

48、進水和排水的閥門自動切換頻繁。無法達到大型污水處理項目之連續(xù)進水、出水的要求。設備的閑置率較高。污水提升水頭損失較大。如果需要后處理，則需要較大容積的調節(jié)池。</p><p><b>　　3）氧化溝</b></p><p>　　氧化溝屬延時曝氣法，由于工藝流程較為簡單，BOD5去除率高，有較好的脫氮除磷功能，運行較為穩(wěn)定可靠，有較成熟的運行管理經驗，已廣泛用于處理城市

49、污水，國內外都有成功的實例。Carrousel 2000系統(tǒng)在普通Carrousel氧化溝前增加了一個厭氧區(qū)和絕氧區(qū)（又稱前反硝化區(qū)）。全部回流污泥和10-30%的污水進入厭氧區(qū)，可將回流污泥中的殘留硝酸氮在缺氧和10-30%碳源條件下完成反硝化，為以后的絕氧池創(chuàng)造絕氧條件。同時，厭氧區(qū)中的兼性細菌將可溶性BOD轉化成VFA，聚磷菌獲得VFA將其同化成PHB，所需能量來源于聚磷的水解并導致磷酸鹽的釋放。厭氧區(qū)出水進入內部安裝有攪拌器的絕

50、氧區(qū)，所謂絕氧就是池內混合液既無分子氧，也無化合物氧（硝酸根）， 在此絕氧環(huán)境下，70-90%的污水可提供足夠的碳源，使聚磷菌能充分釋磷。絕氧區(qū)后接普通Carrousel氧化溝系統(tǒng)，進一步完成去除BOD、脫氮和除磷。最后，混合液在氧化溝富氧區(qū)排出，在富氧環(huán)境下聚磷菌過量吸磷，將磷從水中轉移到污泥中，隨剩余污泥排出系統(tǒng)。這樣，在Carrousel 2000系統(tǒng)內，較好的同時完成了去除BOD、COD和脫氮除磷。</p><

51、;p>　　針對工藝方案的選擇主要看其優(yōu)缺點主要的工程造價相比較而言采用的好氧工藝主體構筑物為生物濾池和氧化溝。生物濾池屬于低能耗，適應水質水量的變化易于維護運行的一種介于活性污泥之外的處理，氧化溝工藝流程相對而言比較簡單，且運行穩(wěn)定可靠，目前普遍采用的一種工藝。雖氧化溝的工程造價相對而言較高，但相對于本工程而言，處理大水量及高濃度的廢水，采用氧化溝較合理，</p><p>　　由于厭氧出水水溫較高，直接通入

52、氧化溝中充氧率要提高很多，為此可以先進入生物濾池進行降溫，去除一部分的COD、BOD、SS,在進入氧化溝進行生物處理。</p><p><b>　　3方案設計</b></p><p><b>　　3.1設計原則</b></p><p>　　據原水水質、排放標準，本方案在設計處理流程時，遵照以下原則：</p>

53、<p>　　1）廢水處理站的總體設計原則為技術先進、環(huán)境優(yōu)美、經濟合理、運行穩(wěn)定、操作管理方便、清潔環(huán)保。</p><p>　　2）操作管理方便，自動化程度高。整個處理站采用全過程自動控制方式，可實現生產現場無人值守。</p><p>　　3）所采用的工藝及設備成熟、先進，操作管理方便，維修、維護的工作量小。</p><p>　　4）設備可靠。本工程在充分

54、考慮設備的可靠性與降低投資的基礎上，采用的設備均為優(yōu)質設備，設備運行平穩(wěn)、可靠，維護、維修工作量小。</p><p>　　5）廢水處理站布局美觀、環(huán)境優(yōu)良，作好二次污染的控制，避免二次污染對周圍的環(huán)境造成影響。</p><p>　　3.2工藝流程的確定</p><p>　　根據上述所述內容，確定本工程廢水的處理工藝流程如圖3.1所示。</p><

55、p>　　廢水——調節(jié)池——換熱器——一級MIC——中沉池1——二級MIC——中沉池2——生物濾池——中沉池3—氧化溝——二沉池——出水</p><p><b>　　圖3.1</b></p><p><b>　　污泥處理工藝流程：</b></p><p>　　好氧污泥——污泥濃縮池——脫水外運</p>&

56、lt;p>　　厭氧污泥——污泥儲罐——脫水外運</p><p>　　3.2.1工藝流程特點</p><p>　　1）工藝流程簡單、明了，運行管理方便。</p><p>　　2）廢水主體工藝是生化處理，基本不投加化學藥品，只在帶式脫水機系統(tǒng)投加少量藥劑；運行費用主要為提升和曝氣費用，曝氣采用轉碟曝氣方式。</p><p>　　3）該工藝的

57、處理效率很高，在厭氧段CODCr的去除率高，剩余污泥產生量小，且含水率低，二次污染大大低于其它工藝。</p><p>　　4）該工藝運行靈活性高，能充分適應廢水水質水量的變化，抗沖擊負荷能力強，可確保處理后出水水質達標。</p><p>　　3.2.2工藝流程說明</p><p>　　整個處理工藝包括廢液處理、污泥處理和沼氣回收三部分。1）廢液處理 由于該廢液有機

58、物含量高，且生化性較好（BOD/COD=0.75），因此，處理工藝以生物處理為主。由于廢水固形物含量較高，所以先進行固液分離，以減輕生物處理負荷。高濃度廢液先進行固液分離，分離出的濾液進入調節(jié)池，調節(jié)PH，然后經熱交換器調節(jié)溫度用泵提至一級MIC，一級MIC的出水進入中沉池，將活性好的微生物有針對性的進行回流等途徑分配到各個厭氧反應器，再進入二級MIC，厭氧發(fā)酵完的消化液流入生物濾池、氧化溝。通過兩級好氧反應出水經二沉池后澄清出水，出水

59、達標排放。2）污泥處理 廢糟液經固液分離后，糟渣可作為飼料直接出售。好氧污泥和厭氧污泥分開處理，厭氧反應器產生的污泥進入厭氧污泥儲罐，好氧污泥進入污泥濃縮池，經濃縮后進入脫水機房，由脫水機脫水后形成泥餅，可作為有機肥料出售。3）沼氣回收 MIC反應器產生的沼氣經過氣液分離器和脫硫塔送入沼氣柜，用來發(fā)電。</p><p>　　3.3主體構筑物及設備的設計</p><p><b>

60、;　　3.3.1調節(jié)池</b></p><p>　　本工程擬處理的廢水排放不連續(xù)，水質和水量變化較大，而生物處理系統(tǒng)要求廢水水量、水質相對穩(wěn)定，因此應設調節(jié)池，調節(jié)廢水水質和水量的變化，為生物處理系統(tǒng)提供穩(wěn)定、連續(xù)的廢水。</p><p><b>　　1）調節(jié)池池體</b></p><p>　　設計水量Q=14000m3/d<

61、/p><p>　　本設計調節(jié)池設計綜合廢水停留時間為22小時</p><p>　　則調節(jié)池有效容積為V=14000×22/24=12833m3=13000m3。</p><p>　　設計池體有效水深為5.2米，</p><p>　　則面積為2100m2，</p><p>　　設計尺寸為60m×35m&#

62、215;6.2m，為鋼筋混凝土結構。</p><p><b>　　2）廢水提升泵</b></p><p>　　提升泵采用潛水污水泵，以減小泵房的占地面積。潛水污水泵為連續(xù)工作的設備，因此本設計采用兩臺潛污泵，一用一備，互為備用。</p><p>　　本設計選用的潛污泵型號為：WQ800-12-45</p><p><

63、;b>　　3）液位開關</b></p><p>　　本設計采用2臺浮球式液位開關，分別對高、中、低液位進行顯示，并控制潛水泵的運行。</p><p>　　當調節(jié)池內液位低于低液位L時，提升泵停止運行，以防止提升泵空轉；當調節(jié)池內液位達到中液位M時，常用提升泵啟動，以將調節(jié)池內廢水泵入下一處理工序，同時可避免提升泵頻繁啟動；當調節(jié)池內液位達到高液位H時，常用、備用提升泵同時

64、啟動，并報警，以提醒操作人員檢查原廢水產生量是否超標或提升泵是否出現故障，達不到工藝要求的流量。</p><p>　　事故池：由于工業(yè)廢水日處理量超過一萬的要設以免出現在原有廢水處理工藝基礎上增加1座事故池后，生產事故排放的廢液可以排放到事故池，再回到處理系統(tǒng)處理；可杜絕因生產事故、均質池溢流及二沉池出水超標等原因對水環(huán)境的事故排放，使污水超標事故排放的環(huán)境風險降為零。</p><p>　

65、　日處理水量為14000m3</p><p>　　取停留時間為24小時 </p><p>　　則有效容積為14000 m3</p><p>　　3.3.2一級MIC厭氧反應器</p><p><b>　　1）設計說明</b></p><p>　　MIC反應器，即內循環(huán)厭氧反應器，相似由2層UASB

66、反應器串聯而成。其由上下兩個反應室組成。在處理高濃度有機廢水時，其進水負荷較高，與UASB反應器相比，在獲得相同處理速率的條件下，MIC反應器具有更高的進水容積負荷率和污泥負荷率，MIC反應器的平均升流速度可達處理同類廢水UASB反應器的20倍左右。</p><p><b>　　設計參數</b></p><p><b>　?、賲颠x取</b>&l

67、t;/p><p>　　設計參數選取如下：第一反應室的容積負荷NV1＝24kgCOD/(m3·d)，：第二反應室的容積負荷NV2＝10kgCOD/(m3·d)；污泥產率0.06kgMLSS/kgCOD；產氣率0.40m3/kgCOD。</p><p><b>　?、谠O計水質</b></p><p>　　表3.1設 計 參 數<

68、;/p><p><b>　?、墼O計水量</b></p><p>　　Q＝14000m3/d＝583.3m3/h=0.162m3/s</p><p>　　2）反應器所需容積及主要尺寸的確定</p><p>　?、儆行莘e 本設計采用進水負荷率法，按中溫消化（35～37℃）、污泥為顆粒污泥等情況進行計算。</p>

69、<p>　　V＝ V=Q(Co-Ce)/Nv 式（3.1）</p><p>　　式中 V－反應器有效容積，m3；</p><p>　　Q－廢水的設計流量，m3/d；</p><p>　　Nv－容積負荷率，kgCOD/（m3·d）；</

70、p><p>　　C0－進水COD濃度，kg/m3；</p><p>　　Ce－出水COD濃度，kg/m3。</p><p>　　MIC反應器的第一反應室去除總COD的80％左右，第二反應室去除總COD的20％。</p><p>　　第一反××應室的有效容積</p><p>　　V=Q(Co-Ce)/Nv

71、=14000×(40-6)×0.8/24=15867 m3</p><p>　　第二反應室的有效容積</p><p>　　V=Q(Co-Ce)/Nv=14000×(40-6)×0.2/10=9520 m3</p><p>　　MIC反應器的總有效容積為V＝15867＋9520＝25387m3，這里取25400m3</p&

72、gt;<p>　　本設計設置8個相同的MIC反應器，</p><p>　　則每個反應器容積為V＝ 25400/8＝3175m3</p><p>　?、贛IC反應器幾何尺寸</p><p>　　本設計的MIC反應器的高徑比為1.5</p><p>　　V＝AH＝

73、 式（3.2）</p><p>　　D=13.94m, 取14m，</p><p>　　H＝1.5×14＝21m</p><p>　　每個MIC反應器總容積負荷率：</p><p>　　NV＝＝＝18.74[kgCOD/(m3·d)]</p><p>　　MIC反應器的底面積A＝＝＝1

74、53.86m2，則</p><p>　　第二反應室高 H2＝＝＝7.73m，取7.8m</p><p>　　第一反應室的高度 H1＝H－H2＝21－7.8＝13.2m</p><p>　?、跰IC反應器的循環(huán)量</p><p>　　設第二反應室內液體升流速度為5m/h，則需要循環(huán)泵的循環(huán)量為</p><p><

75、b>　　770m3/h。</b></p><p>　　第一反應室內液體升流速度一般為10～20m/h，主要由厭氧反應產生的氣流推動的液流循環(huán)所帶動。</p><p>　　第一反應室產生的沼氣量為</p><p>　　Q沼氣＝Q（C0－Ce）×0.8×0.32</p><p>　?。?4000/8×

76、;（40－6）×0.8×0.32＝15232×2＝30464m3/d</p><p>　　每立方米沼氣上升時攜帶1～2m3左右的廢水上升至反應器頂部，則回流廢水量為15232～30464 m3/d，即635～1270m3/h，加上MIC反應器廢水循環(huán)泵循環(huán)量770 m3/h，則在第一反應室中總的上升水量達到了1405～2040m3/h，上流速度可達9～13.26m/h，可見MIC反應

77、器設計符合要求。</p><p>　　3）MIC反應器第一反應室的氣液固分離幾何尺寸</p><p><b>　　沉淀區(qū)設計</b></p><p>　　三相分離器沉淀區(qū)固液分離是靠重力沉淀達到的，其設計的方法與普通二沉池設計相似，主要考慮沉淀面積和水深兩相因素。</p><p>　　根據Stokes公式：vs＝

78、 式（3.3）</p><p>　?。剑?.83cm/s＝137.9m/h</p><p>　?。?.0071g/（cm·s）；顆粒污泥密度取1.05g/cm3</p><p><b>　　圖3.2</b></p><p>　　第一反應室三相分離器單元結構設計圖（見圖3.2）。&

79、lt;/p><p>　　計算B－B‘間的負荷可以確定相鄰兩上擋板間的距離。B－B‘間水流上升速度一般小于20m/h，則B－B‘間的總面積S為：</p><p>　　S＝＝＝38.5m2</p><p>　　式中Q為MIC反應器循環(huán)泵的流量。</p><p>　　設一個三相分離器單元寬為1400mm，則每個MIC器反應器內可安裝10個三相分離器單元

80、。</p><p>　　設兩上擋板間的間距b1＝450mm，三相分離器沉淀區(qū)斜壁傾斜度選50°，上擋板三角形與集氣罩頂相距300mm，則</p><p>　　2（h1/tg50°）＋b1＝1400</p><p>　　三相分離器上擋板高度：h1＝625.7mm </p><p>　　設兩相鄰下擋板間的間距b2＝200mm；

81、上下擋板間回流縫b3＝150mm，板間縫隙液流速度為30m/h；氣封與下擋板間的距離b4＝100mm；兩下擋板間距離（C－C‘）即b5＝400mm，板間液流速度大于25m/h，則</p><p>　　b2＋b5＋2（）＝1500</p><p>　　三相分離器下擋板高度：h2＝535.5mm</p><p>　　反應器頂部氣液分離器的設計</p>&l

82、t;p>　　MIC頂部氣液分離器的目的是分離氣和固液，由于采用切線流狀態(tài)，上部分離器中氣和固液分離較容易，這里設計直徑為3m的氣液分離器，筒體高2m，下錐底角度65°，上頂高500mm。</p><p><b>　　配水系統(tǒng)設計</b></p><p>　　本系統(tǒng)設計為圓形布水器，每個MIC反應器設72個布水點。1）參數池子流量：Q1=14000/

83、8=1750m3/d=72.9m3/h</p><p>　　2)圓環(huán)直徑計算：每個孔口服務面積a=1/4×π×D2/72=2.14m2a在1-3m2之間，符合要求?？稍O3個圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設12個孔口，中間的設24個，最外圍設36個孔口。①內圈n1=12個孔口設計 服務面積：S1=n1×a=12×2.14=25.64m2=1/4×3.14×d2

84、折合為服務圈的直徑為：d=5.72m</p><p>　　用此直徑作一虛圓，在該虛圓內等分虛圓面積處設一實圓環(huán)，其上布6個孔口，則圓的直徑計算如下：1/4×π×d12=1/2×S1,則d1=4.04m</p><p>　?、谥腥2=24個孔口設計服務面積：S2=n2×a =24×2.14=51.36m2=1/4×3.14&#

85、215;d2折合為服務圈的直徑為：d=8.09m中間圓環(huán)的直徑如下：1/4×π×(d12-d22)=1/2×S2,則d2=5.72m③外圈36個孔口設計服務面積：S3=36×2.14=77.04m2折合為服務圈的直徑為d=9.91m則外圈環(huán)的直徑d3計算如下：1/4×π×(d22-d32)=1/2×S3,則d3=7.01m</p><

86、;p><b>　　出水系統(tǒng)設計</b></p><p>　　采用鋸齒形出水槽,沉淀區(qū)的表面負荷q滿足要求.停留時間約為1-2h,有效水深約為0.5-2.0,出水堰負荷<5.4m3/(m2.h)</p><p>　　實際表面負荷率為q=Q/A==0.47 m3/(m2.h)<1.0 m3/(m2.h)</p><p>　　有效水

87、深h=HRT×q=1.5×0.47=0.71m</p><p><b>　　堰齒</b></p><p>　　水深50mm,夾角90度,水位H=25mm</p><p>　　單齒流量Q’=1.343H2.47=1.48×10-4m3/s</p><p>　　齒數n=Q/Q’==137個<

88、;/p><p>　　3.3.3中沉池1主要功能：一級厭氧出水進入該池，將活性好的微生物有針對性的進行回流等途徑分配到各個厭氧反應器，剩余的污泥排到污泥池處理。同時為確保二級厭氧的正常進水做好水質、水量、水溫的調節(jié)。</p><p><b>　　①池表面積</b></p><p>　　A=Q/q=14000/(24×1.4)=388.9m

89、2</p><p>　?、贒=(4× A/π)1/2=23m</p><p>　?、鄢恋聿糠值挠行?lt;/p><p>　　h2=q×T=1.4×3=4.2m</p><p>　?、艹恋聿糠值挠行莘e</p><p>　　V=π×D×D× h2/4=3.14&

90、#215;23×23/4×4.5=1744.1m3</p><p><b>　?、莩恋沓氐灼侣洳?lt;/b></p><p>　　取池底坡度I=0.05</p><p>　　h4=I×(D/2-2)=0.05×(23/2-2)=0.475m(取0.5）</p><p><b>

91、;　?、蕹恋沓赜行?lt;/b></p><p>　　H0=h2+h3+h5=4.2+0.5+0.5=5.2m>4m</p><p>　　(h3為緩沖層高度，取0.5，h5為刮泥板高度，取0.5)</p><p><b>　?、叱恋沓乜偢叨?lt;/b></p><p>　　H=H0+h4+h1=5.2+0.5

92、+0.3=6.0m</p><p><b>　　2）進水系統(tǒng)設計</b></p><p><b>　　①進水管的計算</b></p><p>　　Q=14000m3/d=583.3m3/h=0.162m3/s</p><p><b>　?、谶M水豎井</b></p>

93、<p>　　進水豎井采用D2=1m</p><p>　　出水口尺寸 0.3×0.6m2 沿井壁均勻分布的6個</p><p><b>　　出水口流速 </b></p><p>　　V2=0.162/(0.3×0.6×6)=0.15m/s</p><p><b>　?、?/p>

94、穩(wěn)流筒計算</b></p><p><b>　　筒中流速</b></p><p>　　V3=0.02-0.03m/s (取0.03m/s)</p><p><b>　　穩(wěn)流筒過流面積</b></p><p>　　f=Q進/v3=0.162/0.03=5.4 m2</p>

95、<p><b>　　穩(wěn)流筒直徑 </b></p><p>　　D3=(4×f/π+D3×D3)1/2=(4×5.4/π+1×1)1/2=2.8m</p><p><b>　　3）出水系統(tǒng)設計</b></p><p><b>　?、賳纬卦O計污水流量</b>

96、;</p><p>　　Q單=Q/2=14000/2=7000m3/h=0.081m3/s</p><p><b>　?、诃h(huán)形集水槽內流量</b></p><p>　　q集= Q單/2=0.081/2=0.0405 m3/s</p><p>　?、郗h(huán)形集水槽的設計 </p><p>　　采用周邊集

97、水槽，單側集水，每池只有一個總出水口</p><p><b>　　集水槽寬度為</b></p><p>　　b=0.9×(k×q集 )0.4=0.9×(1.4×0.0405 )0.4=0.29m 這里取0.4m</p><p>　　k為安全系數,采用1.2-1.5這里取1.4。</p>

98、<p><b>　　集水槽起點水深為</b></p><p>　　h起=0.75×b=0.75×0.4=0.3m</p><p>　　集水槽終點水深為h終</p><p>　　h 終=1.25×b=1.25×0.4=0.5m</p><p>　　槽深均取1.0 m <

99、;/p><p><b>　?、艹鏊缌餮叩脑O計</b></p><p>　　采用出水三角堰（90度）</p><p>　　堰上水頭（即三角口底部至上游水面的高度）</p><p>　　H1=0.05m(H2O)</p><p>　　每個三角堰的流量 </p><p>　　q1

100、=1.343H12.47=1.343× 0.052.47=0.00082(m3/s)</p><p><b>　　三角堰個數</b></p><p>　　n1= Q單/q1=0.162/0.00082=197.56 (取198個)</p><p>　　4）三角堰中心距（單側出水）</p><p>　　L1=L

101、/n1=π(D-2×b)/ n1=3.14×(23-2×0.4)/198=0.352m</p><p>　　3.3.4二級MIC厭氧反應器</p><p><b>　　設 計 參 數 </b></p><p><b>　　表（3.2）</b></p><p>　　有效容

102、積V=Q×Co/Nv=14000×6000/1000/6=14000m3</p><p>　　有機負荷6kgCOD/(m3 d) Q=14000m3/d</p><p>　　Co:進水COD濃度初步設計尺寸：φ14×21m，6座；材質：碳鋼結構，內外防腐；配件：布水系統(tǒng)、三相分離系統(tǒng)、水封等。</p><p>　　3.3.5中

103、沉池2主要功能：二級厭氧出水進入該池，將活性好的微生物有針對性的進行回流等途徑分配到各個厭氧反應器，剩余的污泥排到厭氧污泥儲池處理。同時為確保正常進水做好水質、水量、水溫的調節(jié)。①池表面積</p><p>　　A=Q/q=14000/(24×1.4)=416.7m2</p><p>　?、贒=(4× A/π)1/2=23m</p><p>　

104、?、鄢恋聿糠值挠行?lt;/p><p>　　h2=q×T=1.4×3=4.2m</p><p>　?、艹恋聿糠值挠行莘e</p><p>　　V=π×D×D× h2/4=3.14×23×23/4×4.2=1744.1m3</p><p><b>　?、莩?/p>

105、淀池底坡落差</b></p><p>　　取池底坡度I=0.05</p><p>　　h4=I×(D/2-2)=0.05×(23/2-2)=0.475m（取0.5）</p><p><b>　?、蕹恋沓赜行?lt;/b></p><p>　　H0=h2+h3+h5=4.2+0.5+0.5=5

106、.2m>4m</p><p>　　(h3為緩沖層高度，取0.5，h5為刮泥板高度，取0.5)</p><p><b>　?、叱恋沓乜偢叨?lt;/b></p><p>　　H=H0+h4+h1=5.2+0.5+0.3=6.0m</p><p><b>　　2）進水系統(tǒng)設計</b></p>

107、<p><b>　?、龠M水管的計算</b></p><p>　　Q=14000 m3/d=583.3m3/h=0.162m3/s</p><p><b>　?、谶M水豎井</b></p><p>　　進水豎井采用D2=1m</p><p>　　出水口尺寸 0.3×0.6 m2

108、 沿井壁均勻分布的6個</p><p><b>　　出水口流速 </b></p><p>　　v2=0.162/( 0.3×0.6×6)=0.15m/s</p><p><b>　?、鄯€(wěn)流筒計算</b></p><p><b>　　筒中流速</b></

109、p><p>　　v3=0.03-0.02m/s (取0.03m/s)</p><p><b>　　穩(wěn)流筒過流面積</b></p><p>　　f= Q進/v3=0.162/0.03=5.4 m2</p><p><b>　　穩(wěn)流筒直徑 </b></p><p>　　D3=(4&

110、#215;f/π+ D3× D3)1/2=(4×5.4/π+ 1×1)1/2=2.8 m</p><p><b>　　3）出水系統(tǒng)設計</b></p><p><b>　?、賳纬卦O計污水流量</b></p><p>　　Q單=Q/2=14000/2=7000m3/h=0.081m3/s<

111、/p><p><b>　　②環(huán)形集水槽內流量</b></p><p>　　q集= Q單/2=0.081/2=0.0405 m3/s</p><p>　?、郗h(huán)形集水槽的設計 </p><p>　　采用周邊集水槽，單側集水，每池只有一個總出水口</p><p><b>　　集水槽寬度為</

112、b></p><p>　　b=0.9×(k×q集 )0.4=0.9×(1.4×0.0405 )0.4=0.29m 這里取0.4m</p><p>　　k為安全系數,采用1.2-1.5這里取1.4。</p><p><b>　　集水槽起點水深為</b></p><p>　　

113、h起=0.75×b=0.75×0.4=0.3m</p><p>　　集水槽終點水深為h終</p><p>　　h 終=1.25×b=1.25×0.4=0.5m</p><p>　　槽深均取1.0 m </p><p><b>　?、艹鏊缌餮叩脑O計</b></p>&

114、lt;p>　　采用出水三角堰（90度）</p><p>　　堰上水頭（即三角口底部至上游水面的高度）</p><p>　　H1=0.05m(H2O)</p><p>　　每個三角堰的流量 </p><p>　　q1=1.343× H12.47=1.343× 0.052.47=0.00082 (m3/s)</p

115、><p><b>　　三角堰個數</b></p><p>　　n1= Q單/q1=0.162/0.00082=197.56 (取198個)</p><p>　　4）三角堰中心距（單側出水）</p><p>　　L1=L/n1=π(D-2×b)/ n1=3.14×(23-2×0.4)/198=0

116、.352m</p><p><b>　　3.3.6生物濾池</b></p><p>　　生物濾池由濾床（濾料層）、布水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)和通風系統(tǒng)組成。</p><p>　?、贋V料 本設計中采用玻璃鋼蜂窩濾料</p><p><b>　?、诓妓到y(tǒng)：</b></p><p>　　

117、設布水系統(tǒng)的目的是為了使污水能均勻地分布在整個濾床表面上。生物濾池的布水設備分為兩類，即旋轉式布水器和固定式噴嘴布水系統(tǒng)，本設計中采用旋轉式布水器。</p><p><b>　?、叟潘到y(tǒng)：</b></p><p>　　排水系統(tǒng)設在池底，其作用一方面是收集濾床流出的污水與生物膜，另一方面保證通風供氧和支撐濾料。假底的空隙（過水面積）所占面積不宜小于濾池平面的5%-8%

118、,與池底的距離不應小于0.6m。</p><p><b>　?、芡L系統(tǒng)：</b></p><p>　　通風系統(tǒng)主要作用是供給濾池中微生物需要的氧分。通風系統(tǒng)主要通過排水假底下部池壁上的通風孔進入空氣，并靠濾池的自然拔風作用使空氣均勻通過排水假底而進入濾料層，通風系統(tǒng)效果的好壞受濾池高度、濾池上下部的溫度而影響較大。生物濾池的優(yōu)點是生物濾池運行管理都較簡單，它對入流水

119、質水量變化的能力很強，脫落的生物膜密實，較容易在二沉池中被分離。自然通風效果不佳時，用抽氣機做輔助結構以滿足通風系統(tǒng)。</p><p>　　進水總流量：Q=14000(m3/d)，容積負荷Nv=1.25(KgBOD5/m3·d), 進水BOD5:So=1125(mg/L), 出水BOD5:Se=562.5(mg/L)</p><p><b>　　1)濾料總體積</

120、b></p><p>　　V=Q×So/Nv=14000×1125/(1.25×1000)=12600(m3)</p><p>　　濾池設為6個，則單池體積V1=2100m3.</p><p>　　2)濾池面積A和直徑D</p><p>　　取濾料高度h2=12m </p><p>

121、　　濾池面積A=V/h2=12600/12=1050m2</p><p>　　單池面積:A單=1050/6=175m2</p><p>　　單池直徑:D=(4×A單/π)1/2=14.93m (取15m)</p><p><b>　　3)濾池總高 H</b></p><p>　　濾池上部的超高h1=0.8m，濾

122、料分6層，每層的高度2m，濾層間距 高h3=0.4m, 底部構造高h4=2m,</p><p>　　濾池總高 H=h1+h2+h3×5+h4=16.8m</p><p><b>　　供氣量G </b></p><p>　　污水夏季平均溫度為25度，污水冬季平均溫度為10度，室外夏季平均溫度為35度，室外冬季平均溫度為2度，則夏季內外