制糖工业废水处理工艺设计毕业设计文档格式.docx
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2设计依据及原则
2.1设计依据
2.1.1工艺设计主要法律、法规
（1）《中华人民共和国水法》2002年08月
（2）《中华人民共和国环境保护法》1989年12月
（3）《中华人民共和国水污染防治法》1996年05月
（4）《中华人民共和国大气污染防治法》2000年09月
（5）《中华人民共和国环境噪声污染防治法》1996年10月
（6）国务院31号令《关于环境保护若干问题的规定》（1996）
（7）《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》1995年10月
2.1.2工艺设计主要规范、标准
（1）《给水排水设计手册》
（2）其它国家相关规范、标准
（3）《污水综合排放标准》GB8978-1996
（4）《鼓风曝气系统设计规程》CECS97-97
（5）《室外排水设计规范》GBJ14-87（1997年版）
2.2设计原则
（1）在污水处理工艺的采用上力求技术成熟、简单实用，保证运行与维护管理的方便性。
（2）认真贯彻国家有关环境保护的各项方针政策，严格执行国家及地方环保法律法规，确保经处理后的外排污水水质达到国家有关标准要求。
（3）污水处理工艺及设备选择应以排放标准为依据，选择工艺设备要求先进可靠，效率高，能耗低，操作维修简单方便，自动化程度高，能够降低废水运行成本。
（4）设计中尽量选用低噪声的动力设备，适当采取消声、减震措施，防止产生噪声污染。
（5）在高程布置上应尽量采用立体布局，充分利用地下空间。
平面布置上要紧凑，以节省用地[4]。
3工艺设计
3.1设计范围及规模
本设计只包括废水处理站的处理工艺、设备选型、及管网的设计。
根据国内同行业污水来源和特征，本设计规模按日最大处理水量Q=6000m3/d设计。
3.2污水处理站进、出水水质
3.2.1进水水质
污水中主要污染物及指标见表3.1
表3.1主要污染物及指标
排放量（m3/d）
COD（mg/L）
BOD5（mg/L）
SS（mg/L）
PH
6000
3000
1500
400
6-7
3.2.2出水水质
根据国家相关法律法规及行业特征，污水处理站出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级B标准要求，具体指标见表3.2。
表3.2出水水质标准
pH
≤60
≤20
6-9
3.3工艺方案的确定
3.3.1方案比选
制糖废水中大量的污染物是溶解性的有机物、糖类、酒精等，这些物质具有良好的生物可降解性，处理方法主要是生物氧化法。
有以下几种常用方法处理制糖废水[5]。
3.3.1.1好氧处理工艺
制糖废水处理主要采用好氧处理工艺，主要由普通活性污泥法、生物滤池法、接触氧化法和SBR法。
传统的活性污泥法由于产泥量大，脱氮除磷能力差，操作技术要求严，目前已被其他工艺代替。
近年来，氧化沟和SBR工艺得到了很大程度的发展和应用[6]。
（1）氧化沟法
1）Carrousel氧化沟
Carrousel氧化沟使用定向控制的曝气和搅动装置，向混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。
因此氧化沟具有特殊的水力学流态，既有完全混合式反应器的特点，又有推流式反应器的特点，沟内存在明显的溶解氧浓度梯度。
普通Carrousel氧化沟的工艺中污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。
表面曝气机使混合液中溶解氧DO的浓度增加到大约2～3mg/L。
在这种充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除BOD；
同时，氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处于有氧状态。
在曝气机下游，水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮状态（平均流速>
0.3m/s）。
微生物的氧化过程硝耗了水中溶解氧，直到DO值降为零，混合液呈缺氧状态。
经过缺氧区的反硝化作用，混合液进入有氧区，完成一次循环。
该系统中，BOD降解是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用发生在同一池中。
由于结构的限制，这种氧化沟虽然可以有效的去处BOD，但除磷脱氮的能力有限。
2）奥贝尔（Orbal）氧化沟
奥贝尔（Orbal）氧化沟一般由三个同心椭圆形沟道组成，污水由外沟道进入，与回流污泥混合后，由外沟道进入中间沟道再进入内沟道，在各沟道循环达数百到数十次。
最后经中心岛的可调堰门流出，至二次沉淀池。
在各沟道横跨安装有不同数量水平转碟曝气机，进行供氧兼有较强的推流搅伴作用。
外沟道体积占整个氧化沟体积的50%-55%，溶解氧控制趋于0.0mg/L,高效地完成主要氧化作用；
中间沟道容积一般为25%-30%,溶解氧控制在1.0mg/L左右，作为“摆动沟道”，可发挥外沟道或内沟道的强化作用；
内沟道的容积约为总容积的15%-20%，需要较高的溶解氧值（2.0mg/L左右）,以保证有机物和氨氮有较高的去除率。
奥贝尔（Orbal）氧化沟特点：
a、奥贝尔氧化沟具有较好的脱氮功能；
b、奥贝尔氧化沟具有推流式和完全混合式两种流态的优点；
c、外沟道的供氧量通常为总供氧量的50%左右，但80%以上的BOD可以在外沟道中去除；
d、奥贝尔氧化沟采用的曝气转碟，其表面密布凸起的三解形齿结，使其在与水体接触时将污水打碎成细密水花，具有较高的充氧能力和动力效率。
（2）SBR工艺
SBR工艺具有以下优点：
运行方式灵活，脱氮除磷效果好，工艺简单，自动化程度高，节省费用，反应推动力大，能有效防止丝状菌的膨胀。
CASS工艺（循环式活性污泥法）是对SBR方法的改进。
食品行业的废水一般无大的毒性,可生化性较好，所以采用CASS工艺比较适合。
与传统活性污泥法相比，CASS法的优点是：
a、工艺流程短，占地面积少。
有机物去除率高，出水水质好。
b、污泥产量低，污泥性质稳定。
具有脱氮除磷功能，无异味。
c、出水水质好，可回用于污水处理厂内的如绿化、浇地、等有关杂用用途。
d、建设费用低，运转费用省，处理成本低：
省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备，建设费用可节省10-25%。
e、设备安装简便，施工周期短，具有较好的耐水、防腐能力，设备使用寿命长，对原水的水质水量的变化有较强的适应能力，处理效果稳定。
f、管理简单，运行可靠：
污水处理厂设备种类和数量较少，控制系统比较简单，工艺本身决定了不发生污泥膨胀。
所以，系统管理简单，运行可靠。
g、处理工艺在国内外处于先进水平，设备自动化程度高，可用微机进行操作和控制。
整个工艺运转操作较为简单，维修方便，处理厂内环境好。
3.3.1.2水解—好氧处理工艺
水解-好氧工艺开发的目的是针对传统的活性污泥工艺具有投资大、能耗高和运转费用高等缺点，试图采用厌氧处理工艺替代传统的好氧活性污泥工艺。
水解（酸化）-好氧处理工艺中的水解（酸化）段和厌氧消化的目标不同，因此是两种不同的处理方法。
水解（酸化）—好氧处理系统中的水解（酸化）段的目的，对于城市污水是将原水中的非溶解态有机物截留并逐步转变为溶解态有机物；
对于工业废水处理，主要是将其中难生物降解物质转变为易生物降解物质，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧生物处理。
水解工艺的开发过程是从低浓度城市污水开始的，与高浓度废水的厌氧消化中的水解、酸化过程是不同的。
在连续厌氧过程中水解、酸化的目的是为混合厌氧消化过程中的甲烷化阶段提供基质。
水解酸化可以使制糖工业废水中的大分子难降解有机物转变成为小分子易降解的有机物，出水的可生化性能得到改善，这使得好氧处理单元的停留时间小于传统的工艺。
与此同时，悬浮物质被水解为可溶性物质，使污泥得到处理。
水解反应工艺式一种预处理工艺，其后面可以采用各种好氧工艺，如活性污泥法、接触氧化法、氧化沟和SBR等。
制糖废水经水解酸化后进行接触氧化处理，具有显著的节能效果，COD/BOD值增大，废水的可生化性增加，可充分发挥后续好氧生物处理的作用，提高生物处理制糖工业废水的效率。
因此，比完全好氧处理经济一些。
采用水解池较之全过程的厌氧池（消化池）具有以下的优点。
a、可生物降解性一般较好，从而减少反应的时间和处理的能耗。
b、工艺仅产生很少的难厌氧降解的生物活性污泥，故实现污水、污泥一次性处理，不需要经常加热的中温消化池。
c、不需要密闭的池，不需要搅拌器，不需要水、气、固三相分离器，降低了造价和便于维护。
d、出水无厌氧发酵的不良气味，改善处理厂的环境。
3.3.1.3厌氧—好氧联合处理技术
厌氧处理技术是一种有效去除有机污染物并使其碳化的技术，它将有机化合物转变为甲烷和二氧化碳。
对处理中高浓度的废水，厌氧比好氧处理不仅运转费用低，而且可回收沼气；
厌氧生物处理过程能耗低，约为好氧处理工艺的10%～15%；
；
有机容积负荷高，所需反应器体积更小；
产泥量少，约为好氧处理的10%～15%；
对营养物需求低；
既可应用于小规模，也可应用大规模。
在全社会提倡循环经济，关注工业废弃物实施资源化再生利用的今天，厌氧生物处理显然是能够使污水资源化的优选工艺。
近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物滤池、厌氧膨胀床和流化床，以及第三代厌氧工艺EGSB和IC厌氧反应器，发展十分迅速。
厌氧法的缺点式不能去除氮、磷，出水往往不达标，由于制糖工业废水的特殊性质，因此常常需对厌氧处理后的废水进一步用好氧的方法进行处理，使出水达标。
升流式厌氧污泥床UASB（Up-flowAnaerobicSludgeBed，注：
以下简称UASB）工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源——沼气的一项技术。
对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到
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