味精生产废水处理工程设计毕业设计

味精生产废水处理工程设计毕业设计内容摘要：

是荷兰 Wageningen 农业大学的 Let tinga 教授等在厌氧滤池的基础上发西安工程大学本科毕业设计（论文） 7 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 6m 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 1700m179。 UASB 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 %[8]。 ○ 3 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。 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 ,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 ,并进行优化组合 ,方可实现味精废水的综合治理。 西安工程大学本科毕业设计（论文） 8 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）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、好氧处于西安工程大学本科毕业设计（论文） 9 交替状态，净化效果好。 （ 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 — UASB— SBR 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》(GB8978— 1996)二级排放标 准 ： COD 为 150 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 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 ，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》 (GB8978— 1996)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》 （ GB8978— 1996）二级排放标准，进水水质和排西安工程大学本科毕业设计（论文） 10 放标准见表 21： 表 21 进水 水质 （ 3）设计内容 味精废水 水质水量分析 味精废水 处理工艺流程 的选择 主要处理构筑物的设计 处理站平面布置 和 高程布置 图纸的绘制 （ 4） 工程设计依据及规范 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； 厂家提供的有关设计文件和基础数据； 本工程执行《污水综合排放标准》 （ GB8978— 1996）二级排放标准； 《市外排放设计规范》 1997 年修订（ GBJ14— 87） ； 《建筑给水排水设计规范》 （ GBJ15— 88） ； 《给水排水设计手册》 （ 1— 11 册）。 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。 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》 （ GB8978— 1996）二级排放标准； 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； 项目 pH 值 SS COD BOD5 进水水质 4~6 7000 15000 9000 排放标准 6~9 150 150 30 西安工程大学本科毕业设计（论文） 11 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； 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； 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： 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。 （ 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，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： 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 ； 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 ； 西安工程大学本科毕业设计（论文） 12 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 ； 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） ； 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，以免土建投资过大和增加施工的难度 ； 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 ； 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 ； 尽量使水厂填挖土方趋于平衡； 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。 工艺方案的选择 一、废水水质分析 废水水质 情况见表 2— 2 所示 ： 表 2— 2 废水水质表 项目 pH 值 SS COD BOD 进水水质 4~6 7000 15000 9000 排放标准 6~9 150 150 30 本设计 污水处理的特点：污水的 BOD/COD=,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 西安工程大学本科毕业设计（论文） 13 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。