某味精厂淀粉工业废水处理工程设计方案

某味精厂淀粉工业废水处理工程设计方案内容摘要：

气相分离器的设计。 （２）沉淀区设计 三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相似。 主要考虑沉淀区的面积和水深。 面积根据废水量和表面负荷来决定。 由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生一定的生化反应，产生少量气体，这对固液分离不利，故设计时应满足以下要求： ① 沉淀区水力表面负荷 ＜ ； ② 沉淀器 斜壁角度约为 500,使污泥不致积聚，尽快落入反应区内； ③ 进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速 ≤ 2m/h； ④ 总沉淀水深应 ≥ ； ⑤ 水力停留时间介于 ～ 2h； 如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果。 沉淀器（集气罩）斜壁倾角：  =500 沉淀区面积： 222 mDA   表面水力负荷：  AQq ，符合要求 （３）回流缝设计 取超高 h1=； h2=；下三角形集气罩 的垂直高度： h3= 下三角形集气罩斜面的水平夹角：  =500 下三角形集气罩底水平宽度： b1=h3/tan =b2= 28 = 下三角形集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升流速 v1，可用下式计算： 1 ＝ Q1/S1， 式中 Q1反应 器中废水流量， m3/h S1下三角形集气罩回流缝面积， m2 hmv /  ＜ 2m/h，符合要求 上下三角形集气罩之间回流缝中流速（ v2）可用下式计算： 2 = Q1/S2， 式中 S2— 为上三角形集气罩回流缝之面积 取回流缝宽： CD=，上集气罩下底宽： CF= 则 DH=CDsin500= S2=  (CF+DE)/2=(+ +2 )/2= v2= Q1/S2=(6)=＜ v1＜ 2m/h 确定上下三角形集气罩相对位置及尺寸 CH=CDsin400= sin400= DE=2DH+CF=2+=mbDEDIAI a n)(2150t a n)(2150t a n 0020  又 h4=CH+AI=+=， h5= 由上述尺寸可计算出上集气罩上底直径为： 005  tgtghCF BC=CD/sin400=DI=(DEb2)/2=()/2= AD=DI/cos500=BD=DH/cos500=AB=ADBD== （４）气液分离 设计 d=(气泡 )， T=200C， ρ1=， ρg=103g/cm3， β= γ=， μ=γρ1==(cms) 一般废水的μ＞净水的μ，故取 μ= g/(cms) 由斯托克斯公式可得气体上升速度为： hmscmdg gb/)( )(18 2321   hma /  则 , ab, ABBC,ab ＞ ABBC ,符合要求 出水系统设计 采用锯齿形出水槽，槽宽 ，槽高 排泥系统设计 产泥量 为： 81001600103= 每日产泥量 ，每个 UASB 日产泥量 ,各池排泥管选钢管DN150，六池合用排泥管选 DN200mm 排泥管，每天排泥一次。 ８、产气量计算 （ 1）每日产气量： 81001600103=5508m3/d 每个 UASB 反应器产气量： Gi=G/6=5508/6=918m3/d= （ 2）沼气集气系统布置 由于有机负荷 较高，产气量大，每两台反应器设置一个水封罐，水封罐出水的沼气分别进入分离器，气水分离器设置一套两级，共三个，从分离器出来去沼气贮柜。 集气室沼气出气管最小直径 DN100，且尽量设置不短于 300mm 的立管出气，若采用横管出气，其长度不宜小于 150mm，每个集气室设置独立出气管至水封罐。 沼气管道压力损失一般很小，可近似认为管路压力损失为零。 （ 3）水封罐的设计计算 设于反应器和沼气柜之间，起到调整和稳定压力，兼作隔绝和排除冷凝水之用。 UASB 反应器中大小集气罩压力差为： △ p=p2p1= mH2O= H2O。 故水封罐中该两收气管的水封深度为 H2O，取沼气柜压力 p≤ H2O。 则水封罐所需最大水封为 H0= p2 p== mH2O 取水封罐总高度为 H=,直径φ 1800mm，设进气管 DN100 钢四根，出气管 DN150 钢一根，进水管 DN52 钢一根，放空管 DN50 钢一根，并设液面计。 （ 4）气水分离器 对沼气起干燥作用，选用φ 500mm H1800mm,钢制气水分离器 2 个，串联使用，预装钢丝填料，出气管上装设流 量计，压力表及温度计。 （ 5）沼气柜容积 日产气量 5508m3，则沼气柜容积应为平均时产气量的 2h 体积来确定，即 2 5508/24=459m3,设计选用 500m3 钢板水槽内导轨湿式贮气柜（ C1416A）。 其它设计 （ 1）取样管设计 为掌握 UASB 运行情况，在距反应器底 位置 ,污泥床内分别设置取样管 4 根 ,各管相距 左右 ,取样管采用 DN50 钢管 ,取样口设于距地坪 处 ,配球阀取样。 （ 2）人孔 为便于检修 ,各 UASB 反应器在距地坪 处设φ 800mm 人 孔一个。 （ 3）通风 为防止部分容重大的沼气在 UASB 反应器内聚集 ,影响检修和发生危险，检修时间可向 UASB反应器中通入压缩空气 ,故在 UASB反应器一侧预埋空气管 (由鼓风机房引来 )。 确定高程 池底高程设置 177。 ，则最低水位为 177。 ，最高水位 ，池顶高程为。 预曝沉淀池 １、设计说明 污水经 UASB反应器厌氧处理后，污水中含有一部分具有厌氧活性的絮状颗粒，在 UASB反应器中难以沉淀去除，故而使其在此曝气沉淀池中去除，由于经曝气作用，厌氧活性丧失，沉淀效果增强，同时 在该沉淀池中没有沼气气流影响，因而沉淀效果亦增强。 另外， UASB出水中溶解氧含量几乎为零，若直接进入好氧处理构筑物，会使曝气池中好氧污泥难以适应，影响好氧处理效果。 通过预曝气亦可以去除一部分 UASB 反应器出水中所含的气体。 预曝沉淀池参考曝气沉砂池和竖流式沉淀池设计。 曝气利用穿孔管进行，压缩空气引自鼓风机房。 曝气后污水从挡墙下直接进入沉淀池，沉淀后污水经池周出水。 所产生的污泥由重力自排入集泥井，每天排泥一次。 采用半地下钢混结构。 ２、设计参数 （ 1）设计水量： Q=1600m3/d=（ 2）设计水质： 表 45 预计处理效果 项目 COD BOD SS 进水水质 (mg/L) 1215 486 560 去除率 (%) 20 10 50 出水水质 (mg/L) 972 437 280 （ 3） 预曝沉淀池，曝气时间 30min，沉淀时间 2h，沉淀池表面负荷 ～ ()，曝气量为。 设计计算 （ 1） 有效容积计算 曝气区： V1= = 沉淀区： V2= = （ 2） 工艺 构造设计计算 曝气区平面尺寸为 ，池高 ，其中超高 ，水深 ，总容积为 78m3。 曝气区设进水配槽，尺寸 ，其深度 （含超高）。 沉淀区平面尺寸为 ，池总高 ，其中沉淀有效水深 ，沉淀区总容积 ，沉淀池负荷为 ( )=()，满足要求。 沉淀池总深度： H=h1+h2+h3+h4+h5，其中，超高 h1=，沉淀区高度 h2=， 隙高度h3=，缓冲层高度 h4=，污泥区高度 h5=，则 H=。 沉淀池污泥斗容积为： 3222122215 )()(31 maaaaHV i  总容积： V=2Vi= （ 3） 每天污泥产量（理论泥量） 预曝气沉淀池污泥主要因悬浮物沉淀产生 ,不考虑微生物代谢造成的污泥增量 . dmPCCQV / 0 0 0)(1 0 0 0 )286560(1 6 0 0)1(1 0 0 0 )( 3021   每日污泥量为 ,则污泥斗可以容纳 4 天的污泥 . （ 4） 曝气装置设计计算 设计流量 Q=， 曝气量为 ,则供气量为 ，单池曝气量取 m3/min,供气压力为 ～ (1mH2O=9800pa)。 曝气装置 利用穿孔管曝气 ,曝气管设在进水一侧。 供气管供气量 ，则管径选 DN50 时，供气流速约为 2m/s，曝气管供气量为 ，供气流速为 ，管径为 DN32。 曝气管长 ，共两根，每池一根。 在曝气管中垂线下侧开φ 4mm 孔，间距280mm，开孔 20 个，两侧共 40 个，孔眼气流速度为 4m/s。 （ 5）沉淀池出水渠计算 A．溢流堰计算 设计流量单位为 ，即 设计溢流负荷 ~(m s) 设计堰板长 1300mm，共 5 块，总长 6500mm.。 堰板上共设有 900 三角堰 13 个，每个堰口宽度为 100mm，堰高 50mm，堰板高 150mm。 每池共有 65 个堰，每堰出流率为 q/n= 则堰上水头损失为： mqh ) ()(   则每池堰口水面总长为： 2 65= 校核堰上负荷为： [L/(m•s)].符合要求。 B．出水渠计算 每池设计处理流量 ，即 103m3/s。 每池设出水渠一条 ,长。 出水渠宽度 mqb )()(   渠内起端水深 h1== 末端渠内深 h2== 假设平均水深 h= 则渠内平均流速 smbhq / 3   设计出水渠断面尺寸 b h= 出水渠过水断面面积 A= = 过水断面湿周 x=2h+b= 水力半径 R=A/x= 流量因素 C )( 11 6161  Rn 水力坡降 32222 5 )(  RCi  渠中水头损失 hi=i•L= 103 = (7) 排泥设计 预曝气沉淀池内污泥贮存 1~2 天后，每天排泥一次，采用重力排泥，流入集泥井，排泥管管径为 200mm。 (8) 进水配水 为使预曝气区进水均匀，设置配水槽 ,配水槽长 ，宽 ，深 ，槽底设 10 个配水孔，每池 5 个，孔径φ 100mm。 (9) 确定高程 预曝沉淀池设置地下 ，地上 4m，曝气池水面标高 +，沉淀池水面标高 +，池底标高 +，污泥斗底标高。 SBR 反应器 １、设计说明 经 UASB 反应器处理的废水， COD 含量仍然比较高 ，要达到排放标准，必须进一步处理，即采用好氧处理。 SBR 结构简单 ,运行控制灵活 .本设计拟采用４个 SBR 反应池，每个池子的运行周期为 6h。 ２、 设计水质水量 表 46 预计处理效果 项目 COD BOD SS 进水水质 (mg/L) 972 437 280 去除率 (%) 90 95 70 出水水质 (mg/L) 97 22 84 （２）设计水量： Q=1600m3/d=设计计算 （１）确定参数 ① 污泥负荷率： NS取值为 (kg MLSS. d) ② 污泥浓度和 SVI：污泥浓度采用 3000mgMLSS/L；污泥体积系数 SVT 采用 100 ③ 反应周期数： SBR 周期数采用 T=6h，反应器 1d 内周期数： n=24/6=4 ④ 周期内的时间分配 反应池数 N=4 进水时间： T/N=6/4= 反应时间： 静沉时间： 排水时间： ⑤ 周期进水量： 30 100424 6160024 mNQTQ  （２）反应池有效容积： 3001 4371004 mXN SnQV S  （３）反应池 最小水量：Ｖ min=Ｖ 1Ｑ 0=－ 100= （４）反应池中污泥体积 366 1 0 0 010010 mVM L S SS V IV x  Ｖ min＞Ｖ x，符合要求 （５）校核周期进水量 周期进水量应满足下式： 0Q ＜ 366 )10 3 0 001001()101( mVM LSSS V I  ， Ｑ 0=100m3，符合要求 （６）确定单座反应池的尺寸 SBR 的有效水深取 5m，超高 ，则 SBR 总高为 SBR 的面积为： 设 SBR 的长宽比为 2:1，则 SBR 的池宽为 ，池长为 SBR 反应池最低水位为： ( )= SBR 反应池的污泥高度为： ( )= 可见， SBR 最低水位与污泥泥位之间的距离为： =。