食品废水处理设计说明书.doc

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1、 课程设计 课程名称： 水污染控制技术 专 业： 环境工程 班 级： 126051 姓 名： 指导教师姓名： 能源与水利学院课程设计11 课程设计任务及要求41.1设计目的42 设计原则52.1基础数据可靠52.2厂址选择合理52.3工艺先进实用52.4总体布置考虑周全52.5避免二次污染62.6运行管理方便62.7近期远期结合62.8满足安全要求63 基础资料63.1污水水量、水质63.2污水处理要求73.3气象资料74污水处理工艺流程说明及比较74.1处理厂选址74.2工艺流程说明74.2.1污水处理工艺流程74.2.2工艺流程图85 处理构筑物设计计算85.1初沉池的设计8绪论 水资源是

2、经济可持续发展的基本保证，污水的任意排放或处理不彻底的排放，都会给水资源环境带来的污染问题。我国水体污染主要来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。尽管近二、三十年来，我国在水污染防治出台了一系列水质标准和法律法规，但水污染的发展趋势仍未得到有效控制。 十多年来，食品加工厂废水处理取得了不少成绩，也走了不少的弯路。由于食品厂污水成分复杂特殊，国内对食品加工厂废水的处理投资少，成功率低，总体来说，处理效果并不理想。食品工业的污染以水的污染最为严重，生产过程中的废水主要是生产设备的洗涤水、冲洗水、以

3、及煮沸、糖化、发酵、蒸馏工艺的冷却水等的排放。1 课程设计任务及要求1.1设计目的：通过对食品加工厂生产废水净化的工艺设计，使学生初步掌握食品加工厂污水污染物净化工艺设计的基本方法。培养学生应用所学的理论知识，综合分析问题并解决实际问题的能力；培养绘图能力和正确使用设计手册的能力。1.2设计任务：根据规划和所给的其它原始资料，设计污水处理厂，具体内容包括：1.确定污水处理厂的工艺流程，选择处理构筑物并通过计算确定其尺寸；2.污水厂的工艺平面布置图，内容包括：标出水厂的范围、全部处理构筑物及辅助建筑物、主要管线的布置、主干道及处理构筑物发展的可能性（1图）；3.污水厂工艺流程高程布置，表示原水、

4、各处理构筑物的高程关系、水位高度以及污水厂排放口的标高（1图）；4.按施工图标准画出主要生物处理构筑物（一个即可）的平面、立面和剖面图（1图）；5.按扩大初步设计的要求，画出沉淀池的工艺设计图，包括平面图、纵剖面及横剖面图（1图）；6.编写设计说明书、计算书。1.3设计资料：1.3.1设计依据1.3.1.1设计依据废水水量及水质废水水量：2500m3/d，废水排放主要集中在8：0010：00COD=6931530mg/L，平均：1000 mg/LBOD5=400mg/LSS=721060mg/L，平均550 mg/LPH：56水温：3038气象水文资料风向：春季：南风（东南）夏季：南风（东南、

5、西南）秋季：南风、北风冬季：西北风气温：年平均气温：78 oC最高气温：34 oC最低气温：-10 oC冻土深度：60cm地下水位：4-5m地震裂度：6级地基承载力：各层均在120Kpa以上拟建污水处理厂的场地为平坦地，其形状为直角梯形，上底60米，下底80米，高40米，位于主厂区的南方。生产车间排水经管道自流到污水厂边的集水池（V=50m3,池底较污水厂地平面低3.20m）。处理水排水管道的管底标高比污水厂地平面低4米。1.3.1.2处理后出水水质要求处理后水质要求：COD100mg/LBOD530mg/LSS70mg/LpH：692 设计原则2.1基础数据可靠 认真研究各项基础资料、基本数

6、据，全面分析各项影响因素。充分掌握水质水量的特点和区域特性，合理选择好设计参数，为工程设计提供可靠的依据。2.2厂址选择合理 根据城镇总体规划和排水工程专业规划，结合建设地区地形、气象条件，经全面地分析比较，选择建设条件好、环境影响小的厂址。2.3工艺先进实用 选择技术先进、运行稳定、投资和处理成本合理的污水污泥处理工艺，积极慎重地采用经过实践证明行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备，使污水处理工艺先进，运行可靠，处理后水质稳定地 达标排放。2.4总体布置考虑周全 根据处理工艺流程和各建筑物、构筑物的功能要求，结合厂址地形、地质和气候条件,全面考虑施工、运行和维护的要求，协调好平面布置、高

7、程布置、主要生物构筑物及沉淀池工艺设计图的相互关系，力求整体布局合理完美。2.5避免二次污染 污水处理厂作为环境保护工程，应避免或尽量减少对环境的负面影响，如气味、噪声、固体废物污染等；妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂、污泥和臭气等，避免对环境的二次污染。2.6运行管理方便 以人为本，充分考虑便于污水厂运行管理的措施。污水处理过程中的自动控制。力求安全可靠、经济实用，以利提高管理水平，降低劳动强度和运行费用。2.7近期远期结合 污水处理厂设计应近远期全面规划，污水厂的厂区面积，应按项目总规模控制，并做出分期建设的安排，合理确定近期规模。2.8满足安全要求 污水处理厂设计须充分考虑安全运行

8、要求，如适当设置分流设施、超越管线等。厂区消防的设计和消化的设计和消化池、贮气罐及其他危险单元设计，应符合相应安全设计规范的要求。3 基础资料3.1污水水量、水质3.1.1设计规模设计日平均污水流量设计最大时流量3.1.2进水水质COD=6931530mg/L，平均：1000 mg/LBOD5=400mg/LSS=721060mg/L，平均550 mg/L3.2污水处理要求污水经过工艺处理后应符合以下具体要求：COD70mg/L BOD530mg/L SS70mg/L 3.3气象资料 该食品加工厂春季风向为南风（东南），夏季风向为南风(东南、西南)，秋季风向为南风、北风，冬季为西北风，历年平均

9、气温为78，年极端最高气温为34，年极端最低温度为-10，历年最大冻土深度为60cm，地下水位45m，地震裂度6级，地基承载力：各层均在120Kpa以上。4污水处理工艺流程说明及比较4.1处理厂选址根据以上资料，拟建污水处理厂的场地为平坦地，其形状为直角梯形，上底60米，下底80米，高40米，位于主厂区的南方。生产车间排水经管道自流到污水厂边的集水池（V=50m3,池底较污水厂地平面低3.20m）。处理水排水管道的管底标高比污水厂地平面低4米。4.2工艺流程说明4.2.1污水处理工艺流程污水处理厂得到工艺流程系指在保证处理水达到要求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的有机组合。在选

10、定处理工艺流程的同时，还需要考虑确定各处理技术单元构筑物的型式，两者互为制约，互为影响。 水体有一定的自净能力，可根据水体自净能力来确定污水处理程度。设计中既要充分利用水体的自净能力，又要防止水体遭到污染，破坏水体的正常使用价值，采用何种处理流程还要根据污水的水质和水量，回首其中有用物质的可能性和经济性，排放水体的具体规定，并通过调查研究和经济比较后决定，必要时还应当进行科学论证。该流程的一级处理是初沉池，其作用是去除污水中的固体污染物质，从大块垃圾到颗粒粒径为数mm的悬浮物（非溶解性的和溶解性的）。通过一级处理，污水的SS可降至200mg/L。二级处理系统是食品加工处理厂的核心，它的主要作用

11、是去除污水中溶解状态的有机污染物（主要是BOD、COD）。通过二级处理，污水的BOD5值可降至300mg/L，COD值可降至1000mg/L.一般可达到排放水体和灌溉农田的要求。具体的流程为：污水进入水厂，由污水泵提升到初沉池，经初沉池沉淀后，污水进入气浮池，经过初步沉淀后取出污水中较大的悬浮物和部分可溶性物质，再经过工艺进行处理后，排入水体。4.2.2工艺流程图流程图如下：5 处理构筑物设计计算5.1初沉池的设计沉淀池是分离悬浮固体的一种常用处理构筑物。沉淀池按工艺布置的不同，可分为初沉池和二沉池。初沉池是一级污水处理系统的主要处理构筑物，或作为生物处理法中预处理的构筑物，对于一般的污水处理

12、，初沉池的去除对象是悬浮固体，可以去除SS约40%55%，同时可去除20%30%的BOD5，可降低后续生物处理构筑物的有机负荷。沉淀池常按池内水流方向不同分为平流式、竖流式及辐流式三种。本设计采用平流式沉淀池，平流式沉淀池是最常用的方法，其具有对冲击负荷和温度变化适应能力较强、施工简单、造价低等优点。1、沉淀区表面积： 式中：沉淀区表面积， 最大设计流量， 表面水力负荷，通过沉淀试验取得，或参照表1-1选取表1-1 沉淀池经验设计参数类型在处理工艺中的作用沉淀时间/h表面水力负荷/m3.(m2.h)-1每人每日污泥量/g.(人.d)-1污泥含水率/%固体负荷/kg.(m2.d)-1初沉池单独沉

13、淀处理1.52.01.52.516369597生物处理前0.51.52.04.514269597二沉池生物膜法后1.54.01.02.010269698150活性污泥法后1.54.00.61.5123299.299.61502、 沉淀区有效水深：式中：沉淀区有效水深，m; 沉淀时间，初沉池一般取0.52.0h；二沉池一般取1.54.0h。沉淀区的有效水深h2通常取2.04.0m.3、沉淀区有效容积：式中：沉淀区有效容积，m34、沉淀池长度：式中：沉淀池长度，m； 最大设计流量时的水平流速，一般不大于。5、沉淀区的总宽度：式中：沉淀区的总宽度，m。6、沉淀池的数量：式中：沉淀池数量或分格数； 每

14、座或每格沉淀池的宽度，m，受长宽比影响，同时与选用的刮泥机有关平流式沉淀池的长度一般为3050m，不宜大于60m，为了保证污水在池内分布均匀，池长与池宽比不宜小于4，长度与有效水深比不宜小于8。经计算： 符合要求7、污泥区的容积：式中：沉淀池进水和出水的悬浮固体浓度，； 污泥容重，含水率在95%以上时， 可取1000； 污泥含水率，%； 两次排泥的时间间隔，同上。 8、沉淀池的总高度：式中：沉淀池总高度，； 沉淀池超高，一般取； 沉淀区的有效水深，； 缓冲层高度，无机械刮泥设备时为，有机械刮泥设备时，其上缘应高出刮板； 污泥区高度，； 贮泥斗高度，； 梯形部分的高度，。 9、贮泥斗的容积： 式

15、中：贮泥斗的容积，； 贮泥斗的上、下口面积，。10、贮泥斗以上梯形部分污泥容积： 式中：贮泥斗以上梯形部分的容积，； 梯形上、下底边长，。 5.2气浮池的设计1、气浮所需空气量： 在容气压力下溶解的空气，经减压释放后，理论上释放空气量为： 式中：减压至时释放的空气量，； 空气密度，见表2-1； 在一定温度下，一个大气压时的空气溶解度，见表 容气压力（绝对压力）； 加压容气系统的容器效率，为实际空气溶解度与理论溶解度之比，与溶气罐等因素有关，通常取0.50.9，见表2-2； 加压容气水的流量，。表2-1 空气的密度及在水中溶解度温度/空气密度溶解度01.25229.2101.20622.8201

16、.16418.7301.12715.7401.09214.2表2-2 阶梯环填料罐（层高1m）的水温、压力与容气效率关系水温/51015容气压力/0.20.30.40.50.20.30.40.50.20.30.40.5容器效率/%768380778481808683水温/202530容气压力/0.20.30.40.50.20.30.40.50.20.30.40.5容器效率/%859090889292939898气浮的悬浮固体干重为： 式中：悬浮固体干重，； 气浮处理的废水量，； 废水中的悬浮固体浓度，。 因此可得出：2、溶气罐选定过流密度后，溶气罐直径按下式计算： 一般对于空罐：选用10002

17、000；对填料罐：选用25005000。3、溶气罐高： 式中：灌顶、底封头高度（根据罐直径而定），； 布水区高度，一般取； 贮水区高度，一般取； 填料层高度，一般取。4、气浮池 接触室的表面积：选定接触室中水流的上升流速后，按下式计算： 式中：接触室的表面积，； 气浮处理的废水量，如为部分加压，则按已含的量计； 回流加压水量，； 接触室水流的上升流速，。接触时的容积一般安停留时间大于进行复核。5、分离室的表面积：根据表面负荷计算： 式中：分离式的表面积，； 气浮处理的废水量，； 分离室表面负荷，一般取68。根据分离速度计算： 式中：气浮处理的废水量，； 回流加压水量，； 分离速度，。对矩形气浮

18、池分离室的长宽比一般取1:12:1。6、气浮池的净容积： 选定池的平均水深，按下式计算： 同时以池内水力停留时间进行校核，一般要求为。5.3生物滤池设计1. 滤料总体积： 2.滤池有效面积：3.水力负荷校核：4.滤池直径:5.回流比：6.滤池高度： 6高程设计 6.1设计说明在污水处理厂内，各构筑物之间水流多为重力自流，前面构筑物内的水位应高于后面构筑物的水位。本设计中在初沉池，气浮池，调节池，最后的二沉池之前用泵提升，其他通过加高实现水流在后面各个构筑物之间的自流。后面的各个构筑物采用半埋式。6.2构筑物水头损失构筑物名称水头损失/m初沉池0.5气浮池0.6二沉池0.46.3各处理构筑物高程确定各污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高构筑物名称水面标高池底标高构筑物名称水面标高池底标高初沉池-0.30-6.80生物滤池16.50-3.00气浮池5.000.00生物滤池26.50-3.00调节池-1.20-6.60二沉池-0.80-0.68沉淀池-0.80-0.68污泥池-0.30-0.80