某味精厂废水处理厂设计-12环保设备-第五组文档格式.docx
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目录
1设计任务书 1
1.1课程设计的目的 1
1.2课程设计的基本要求 1
1.3设计基础资料 1
1.4小组任务分配...........................................................错误!
未定义书签。
2工艺流程的设计及说明 2
2.1设计基础数据确定 2
2.1.1设计流量的确定 2
2.1.2污水处理程度的确定 3
2.2工艺流程的选择与确定 3
2.3处理效果估计 7
3处理构筑物的设计计算 8
3.1污水处理部分 8
3.1.1细格栅及水泵的计算 8
3.1.2集水池的设计 12
3.1.3调节池设计计算 13
3.1.4初沉池设计计算 14
3.1.5HCR工艺设计计算 17
3.1.6Th物接触氧化池设计计算 35
3.1.7终沉池的设计计算 42
3.2污泥处置部分 46
3.2.1污泥泵 46
3.2.2污泥浓缩池 47
3.2.3污泥消化池 48
3.2.4污泥机械脱水 53
4污水处理厂的总体布置 54
4.1平面布置设计 54
4.2高程布置设计 55
4.2.1污水构筑物高程计算 56
4.2.2污泥处理构筑物高程计算 57
4.2.3总体高程布置 58
5附属建筑物的确定 59
5.1泵房设计 59
5.2总控制室的设计 59
5.3办公楼设计 59
6总结 60
主要参考文献 60
附录 61
1设计任务书
1.1课程设计的目的
1.通过课程设计,使学生掌握水处理工艺选择、工艺计算的方法,掌握平面布置图、高程图及主要构筑物的绘制方法,掌握设计说明书的写作规范。
2.本设计是水污染控制工程教学中一个重要的实践环节,要求综合运用所学的有关知识,在设计中掌握解决实际工程问题的能力,并进一步巩固和提高理论知识。
1.2课程设计的基本要求
根据已知资料,学会运用相关设计手册、规范,进行污水处理厂的设计。
要求确定污水处理方案和流程,计算各处理构筑物的尺寸和选择设备,布置污水处理厂总平面图和高程图。
上交的设计成果:
(1)设计说明书
(2)设计图纸(平面图、流程高程图、主要构筑物图)
1.3设计基础资料
1.基本情况
某味精厂采用硫酸冷冻法制取味精。
生产车间实行三班制,水量变化大。
2.设计依据
(1)废水水量及水质:
废水水量:
2500m3/dCOD=18000mg/L
SO2-=6000~7500mg/L
4
BOD5=8000~9600mg/L
SS=600~700mg/LpH=3.2
3.5
(2)拟建污水处理厂的场地:
建设单位提供场地基本平坦,设计范围为350×
350平方米,东西长,南北宽;
污
6
水自场地东北角流入,流入点管底标高为1.30m。
以生产车间室内地坪为准)。
处理后出水要求由场地东南角排出,排出点标高在
1.20m。
3.处理后出水水质要求
根据建设单位要求,要求处理废水能达到《污水综合排放标准》一级标准。
污水处理站的设计应采用国内较成熟的工艺和性能可靠的设备。
处理站设计时应考虑节约运行费用、节约能源、减少噪声、避免产生二次污染和便于管理,减轻劳动强度等。
处理站设计中可不考虑生活污水,布置时不考虑机修车间。
2工艺流程的设计及说明
2.1设计基础数据确定
2.1.1设计流量的确定
由设计资料显示,废水水量2500m3
d,即平均日平均时流量。
确定该设计不考虑
远期发展的流量变化,即处理站的构筑物按照最高日最高时流量进行设计,即可满足要求。
1.最大流量的确定:
q=Q
v r
(2
1
1)
由公式
q= =2500m3
2500000kgd
1000kg
m3
v
Qmax=
d=0.0289m3
Q.KZ
s=28.9S
(2
2)
式中:
KZ-污水流量总变化系数
KZ=
2.7
(28.9)0.11
=1.9
Qmax=Q.KZ
2.最小流量的确定:
Qmax
=28.9S´
1.9=54.9S=0.0549m3s
Qmin
=2%´
28.9S=5.78´
10-4m3s
2.1.2污水处理程度的确定
h-污水需要处理的程度;
h=Co-CE´
100%
Co
3)
C0-污水中某物质的原始平均浓度(mgL);
CE-允许排入水体的处理水中该物质的平均浓度(L);
出水水质达到《污水综合排放标准》一级标准,则
COD处理程度:
BOD5处理程度:
h=18000-100´
100%=99.4%18000
1
h=9000-30´
100%=99.7%
SS处理程度:
SO2-处理程度:
出水pH为6
9
2 9000
h3
=650-70´
100%=89.2%
650
h=7500-1´
100%=99.99%
4 7500
2.2工艺流程的选择与确定
味精工业是以大米、淀粉、糖蜜为主要原料的加工工业。
味精生产工艺有两种:
发酵法和水解法,目前我国生产厂家多采用发酵法生产味精。
国内以淀粉水解糖为原料的居多,其生产工艺为:
原料→处理→淀粉→液化→发酵→分离与提取→产品,而国外几乎都以糖蜜为原料生产谷氨酸。
发酵主要有淀粉水解糖制取、谷氨酸发酵、谷氨酸的提取与分离和由谷氨酸精制生产味精。
味精废水及废渣的主要来源如下:
①原料使用后剩下的废渣(米渣);
②发酵液经提取谷氨酸后的废母液或离子交换尾液;
③生产过程中各种设备的洗涤水;
④离子交换树脂洗涤及再生废水;
⑤液化至糖化、糖化至发酵等各阶段的冷却水;
⑥各种冷凝水。
因此,味精厂废水的特点为有机物、悬浮物菌丝体含量高,酸度大,氨氮和硫酸盐含量高,对厌氧和好氧生物具有直接和间接生物毒性的特点,是一种难以处理的高浓度
有机废水。
味精行业的主要污染物、污染负荷和排放量见表2
表2
1味精行业的主要污染物、污染负荷和排放量
NH3-N
SO2-
污染物分类 pH值
CODcr
BOD5
SS /(mgL)
4
/(mgL)
/(mgl)
/(mgL)
高浓度(离子交换尾液或发酵废母液)
中浓度(洗涤水、冲洗水)
1.8~2.0 30000~70000 2000~4
2000
600~12
3.5~4.5 1000~2000
00
12000~20000 500~7000 21600
150~250
低浓度(冷却水、冷凝水)
6.5~7 100~500 60~300 60~150
500~300
综合废水 1000~4500
0 140~150
味精废水处理技术与方法可简单归纳为物化处理、厌氧处理、好氧处理、物化法加生化法、厌氧和好氧处理、膜处理等。
物化处理味精和厌氧生物处理法效果分别见表
2
2、表2
3。
2物化法处理味精废水的效果
处理方法 废水类型或水质资料 处理效果
离心分离 谷氨酸或酵母发酵液 菌体提取率55%~85%
超滤 谷氨酸发酵液或母液 菌体提取率98%~99%
浓缩干燥 谷氨酸母液 CODcr去除率79%~98%
絮凝
沉淀 CODcr10000~30000mg/LCODcr400000mg/L
吸附 CODcr400000mg/LSS9600mg/L
BOD5去除率91%~98%
氨氮去除率85%~90%
CODcr去除率20%~38%
CODcr去除率30%~50%
CODcr去除率69%
SS去除率43%
吸附 CODcr<
1700mg/L CODcr去除率55%~66%
厌氧发酵消化是高浓度有机废水预处理的常用方法,它具有能耗低、负荷高、可以产沼气回收能源等优点,处理效果见表2
3厌氧发酵消化法处理味精废水的处理效果
废水
CODcr/(mg/L) 反应器类型
CODcr去除率%
CODcr负荷
/[kg/(m3.d)] 备注
10000~30000
UASB
70~75
4.4~8.2
味精废水与造纸黑液混
合沉淀后上清液废水
1000~6000
改进UASB
70~77
4.0
味精废水与卡那霉素废
水的混合废水
70000
5100~14300
UBFUBF
87~91
83~85
5.46~9.45
5.26
冷冻等电点法处理味精
41000
发酵罐(单相)
74~85
2.7~4.2
硫酸法处理味精废水,可以承受SS10000mg/L
的高负荷冲击
41000~15400
发酵罐(双相)
72~76
4.6~5.6
上海交通大学开发的第
沸腾厌氧法
三代厌氧处理方法
设计资料提供的硫酸根浓度很高,若采用厌氧生物处理方法处理这类废水,必须首
先去除或大量减少废水中的SO2-
,否则硫酸盐还原菌(SRB)与产甲烷菌(MPB)就
要竞争基质(乙酸、H2),不利于厌氧生物的代谢反应。
当硫酸盐还原作用的产物硫化物的浓度很高时,还会引起产甲烷菌的活性降低。
如果工业区距居民区较近,厌氧过程中产生的气体不仅会使厌氧菌中毒身亡,还将严重影响附近的大气环境质量和居民的身
体健康。
其它生物处理工艺(如AB法、SBR法)处理效果虽好,但容积负荷不高,不适宜进水浓度过高的废水,所需构筑物的体积和占地面积很大,投资也高。
基于以上考虑,处理工艺选用了多级好氧生物处理工艺以降解废水中的有机物,以高效好氧生物反应器HCR为主反应器,二级好氧采用生物接触氧化法,以实现废水处理达标。
HCR
BCO组合工艺在进水COD浓度很高的情况下,HCR去除率多能保持在
80%以上,后续接触氧化工艺去除率在60%以上,总去除率可达95%以上,可取得较好的环境效益和经济效益。
HCR工艺有以下主要特点:
①反应器体积小,系统占地少;
②溶解氧含量高,系
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