1500噸每天玉米釀酒廢水處理設(shè)計(jì)_環(huán)境工程學(xué)課程設(shè)計(jì)

1、1.緒言水是人們生活和生產(chǎn)活動(dòng)的重要資源之一，但由于自然界的水資源是有限的，分布也很不均勻。近幾十年來，隨著工業(yè)和城市建設(shè)的發(fā)展，我國城市的環(huán)境污染特別是水污染問題日趨嚴(yán)重，我國是一個(gè)人均水資源占有量匱乏的國家，僅為世界人均的四分之一，而且時(shí)空分布不均，開發(fā)利用難度大，許多地區(qū)和城市嚴(yán)重缺水，與此同時(shí)，全國排污量為350億立方米，但城市污水集中處理率僅為7%，80%的污水未經(jīng)有效處理就排入江河湖海，使我國水污染情況十分嚴(yán)重，并進(jìn)一步加劇了水資源的短缺?？梢哉f水污染嚴(yán)重和水資源的短缺成為嚴(yán)重制約我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展、危害生態(tài)環(huán)境、影響人民生活和身體健康的突出問題，迫切需要加以解決。課程設(shè)計(jì)任務(wù)和

2、內(nèi)容 概論課程設(shè)計(jì)是高等工科院校培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專業(yè)人才不可缺少的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是教學(xué)計(jì)劃的重要組成部分，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練的重要階段。通過課程設(shè)計(jì)，能夠培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)及相關(guān)知識(shí)的能力和工程實(shí)踐能力，使學(xué)生受到工程師的基本訓(xùn)練，在查閱中外文獻(xiàn)資料收集及調(diào)查研究計(jì)算機(jī)編程及應(yīng)用工程設(shè)計(jì)及圖紙繪制設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的撰寫等方面的能力得到一定的提高，進(jìn)而提高學(xué)生適應(yīng)實(shí)際工作需要的能力。.1環(huán)境工程學(xué)課程設(shè)計(jì)基本要求 主要任務(wù)：學(xué)生應(yīng)在教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成一項(xiàng)給定的設(shè)計(jì)任務(wù)，主要包括繪制一定數(shù)量的設(shè)計(jì)圖紙，編寫出符合要求的設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。 知識(shí)要求：學(xué)生在課程設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)能

3、綜合運(yùn)用工程學(xué)科的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，去分析和解決水污染控制工程實(shí)際問題；能夠進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算說明和繪圖。 能力培養(yǎng)要求：學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)依據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)，進(jìn)行資料調(diào)研收集加工和整理，能夠正確運(yùn)用工具書；培養(yǎng)學(xué)生掌握水污染控制工程設(shè)計(jì)程序方法和技術(shù)規(guī)范，提高水污染控制工程設(shè)計(jì)計(jì)算圖表繪制設(shè)計(jì)計(jì)算說明書編寫的能力。不僅能夠繪圖，而且能獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 綜合素質(zhì)要求：通過課程設(shè)計(jì)，應(yīng)使學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)，能遵守紀(jì)律，善于與他人合作和敬業(yè)精神，樹立正確的工程觀點(diǎn)生產(chǎn)觀點(diǎn)經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)和全局觀點(diǎn)。 1.1.1.2 環(huán)境工程學(xué)課程設(shè)計(jì)題目的內(nèi)容及來源 水處

4、理單元構(gòu)筑物工藝流程的設(shè)計(jì)計(jì)算題目有些來源于工程建設(shè)的實(shí)際課題，有些是有明確工程背景和實(shí)際意義的模擬課題。1.1.1.3 環(huán)境工程學(xué)課程設(shè)計(jì)的階段劃分及應(yīng)該達(dá)到的深度。見課程設(shè)計(jì)指定參考書“給水排水工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南”，李亞峰，尹士君主編，化學(xué)工業(yè)出版社環(huán)境科學(xué)與工程出版中心出版；張林生主編，環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南，中國水利水電出版社，2002年參考書。1.1.1.4 環(huán)境工程學(xué)課程設(shè)計(jì)所需的基礎(chǔ)資料 有關(guān)的水質(zhì)、水量由指導(dǎo)教師根據(jù)課程設(shè)計(jì)分組以及具體分組的內(nèi)容區(qū)分分別提供給各組學(xué)生。（其余見課程設(shè)計(jì)指定參考書“給水排水工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南”，李亞峰，尹士君主編，化學(xué)工業(yè)出版社環(huán)境科學(xué)與工

5、程出版中心出版；張林生主編，環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南，中國水利水電出版社，2002年參考書）。1.1.1.5 環(huán)境工程學(xué)課程設(shè)計(jì)所需的參考資料 見課程設(shè)計(jì)指定參考書“給水排水工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南”，李亞峰，尹士君主編，化學(xué)工業(yè)出版社環(huán)境科學(xué)與工程出版中心出版；張林生主編，環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南，中國水利水電出版社，2002年參考書。1.1.2 環(huán)境工程學(xué)課程設(shè)計(jì)選題 環(huán)境工程學(xué)課程設(shè)計(jì)選題應(yīng)面向工程實(shí)際，并結(jié)合課程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，使學(xué)生能夠獲得綜合性的訓(xùn)練，同時(shí)確保學(xué)生在安排的兩周時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。環(huán)境工程學(xué)課程設(shè)計(jì)題目主要有以下兩種類型:初級(jí)沉淀池、二次沉淀池的工藝設(shè)計(jì)。氧化溝的工藝設(shè)計(jì)。1

6、.1.3 環(huán)境工程學(xué)課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容及要求 環(huán)境工程學(xué)課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容有初級(jí)沉淀池、二次沉淀池的工藝設(shè)計(jì)和氧化溝的工藝設(shè)計(jì)，要求接受任務(wù)的學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間撰寫好設(shè)計(jì)計(jì)算說明書和要求的圖紙。 1.2 基本資料1. 釀酒的基礎(chǔ)知識(shí)釀酒是利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)含一定濃度酒精飲料的過程。由于釀酒用的原料不同，所用的微生物和釀造過程也不一樣。以白酒、啤酒、葡萄酒為例加以說明： 白酒：多以含淀粉物質(zhì)為原料，如高粱、玉米、大麥、小麥、大米、碗豆等，其釀造過程大體分為兩步：首先是用米曲霉、黑曲霉、黃曲霉等將淀粉分解成糖類，稱為糖化過程；第2步由酵母菌再將葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精。白酒中的香味濃，主要是在發(fā)酵過

7、程中還產(chǎn)生較多的酯類、高級(jí)酯類、揮發(fā)性游離酸、乙醛和糠醛等。白酒的酒精含量一般在60度以上。 啤酒：以大麥為原料，啤酒花為香料，經(jīng)過麥芽糖化和啤酒酵母酒精發(fā)酵制成。含有豐富的CO2和少量酒精。由于發(fā)酵工藝與一般酒精生產(chǎn)不同，啤酒中保留了一部分未分解的營養(yǎng)物，從而增加了啤酒的香味。啤酒中酒精含量一般為15度，或更低。葡萄酒：以葡萄汁為原料，經(jīng)葡萄酒酵母發(fā)酵制成。其酒精含量較低（約910）較多的保留著果品中原有的營養(yǎng)成分，并帶有特產(chǎn)名果的獨(dú)特香味。在工藝上葡萄酒的釀制要經(jīng)過主發(fā)酵和后發(fā)酵階段，后發(fā)酵就是在上述主階段釀成后要貯藏1年以上繼續(xù)發(fā)酵的過程。酒曲。知道釀酒一定要加入酒曲， 但一直不知道曲蘗

8、的本質(zhì)所在?，F(xiàn)代科學(xué)才解開其中的奧秘。釀酒加曲，是因?yàn)榫魄仙L有大量的微生物，還有微生物所分泌的酶(淀粉酶、糖化酶和蛋白酶等)，酶具有生物催化作用，可以加速將谷物中的淀粉，蛋白質(zhì)等轉(zhuǎn)變成糖、氨基酸。糖分在酵母菌的酶的作用下，分解成乙醇，即酒精。蘗也含有許多這樣的酶，具有糖化作用。可以將蘗本身中的淀粉轉(zhuǎn)變成糖分，在酵母菌的作用下再轉(zhuǎn)變成乙醇。同時(shí), 酒曲本身含有淀粉和蛋白質(zhì)等,也是釀酒原料。酒曲釀酒是中國釀酒的精華所在。酒曲中所生長的微生物主要是霉菌。 對(duì)霉菌的利用是中國人的一大發(fā)明創(chuàng)造。日本有位著名的微生物學(xué)家坂口謹(jǐn)一郎教授認(rèn)為這甚至可與中國古代的四大發(fā)明相媲美，這顯然是從生物工程技術(shù)在當(dāng)今

9、科學(xué)技術(shù)的重要地位推斷出來的。隨著時(shí)代的發(fā)展，我國古代人民所創(chuàng)立的方法將日益顯示其重要的作用。 酒曲的種類。酒曲的起源已不可考，關(guān)于酒曲的最早文字可能就是周朝著作<< 書經(jīng)·說命篇>>中的"若作酒醴,爾惟曲蘗"。從科學(xué)原理加以分析， 酒曲實(shí)際上是從發(fā)霉的谷物演變來的。酒曲的生產(chǎn)技術(shù)在北魏時(shí)代的<<齊民要術(shù)>>中第一次得到全面總結(jié)，在宋代已達(dá)到極高的水平。主要表現(xiàn)在:酒曲品種齊全，工藝技術(shù)完善， 酒曲尤其是南方的小曲糖化發(fā)酵力都很高?，F(xiàn)代酒曲仍廣泛用于黃酒，白酒等的釀造。在生產(chǎn)技術(shù)上，由于對(duì)微生物及釀酒理論知

10、識(shí)的掌握，酒曲的發(fā)展躍上了一個(gè)新臺(tái)階。原始的酒曲是發(fā)霉或發(fā)芽的谷物，人們加以改良，就制成了適于釀酒的酒曲。由于所采用的原料及制作方法不同，生產(chǎn)地區(qū)的自然條件有異，酒曲的品種豐富多彩。大致在宋代，中國酒曲的種類和制造技術(shù)基本上定型。后世在此基礎(chǔ)上還有一些改進(jìn)。以下是中國酒曲的種類：（1）酒曲的分類體系 按制曲原料來分主要有小麥和稻米。故分別稱為麥曲和米曲。用稻米制的曲，種類也很多，如用米粉制成的小曲，用蒸熟的米飯制成的紅曲或?yàn)跻录t曲，米曲（米曲霉）。 按原料是否熟化處理可分為生麥曲和熟麥曲。按曲中的添加物來分，又有很多種類，如加入中草藥的稱為藥曲， 加入豆類原料的稱為豆曲（碗

11、豆，綠豆等）。按曲的形體可分為大曲（草包曲，磚曲，掛曲）和小曲（餅曲），散曲。按酒曲中微生物的來源， 分為傳統(tǒng)酒曲（微生物的天然接種）和純種酒曲（如米曲霉接種的米曲，根霉菌接種的根霉曲，黑曲霉接種的酒曲）。（2）酒曲的分類 現(xiàn)代大致將酒曲分為五大類，分別用于不同的酒。它們是：麥曲，主要用于黃酒的釀造；小曲，主要用于黃酒和小曲白酒的釀造；紅曲，主要用于紅曲酒的釀造（紅曲酒是黃酒的一個(gè)品種）；大曲，用于蒸餾酒的釀造。麩曲，這是現(xiàn)代才發(fā)展起來的，用純種霉菌接種以麩皮為原料的培養(yǎng)物?？捎糜诖娌糠执笄蛐∏?。目前麩曲法白酒是我國白酒生產(chǎn)的主要操作法之一。其白酒產(chǎn)量占總產(chǎn)量的70%以上。玉米釀

12、酒是把玉米里面的“淀粉”轉(zhuǎn)化成酒糟萃取酒精的。1. 工業(yè)廢水工業(yè)廢水（industrial wastewater ）包括生產(chǎn)廢水和生產(chǎn)污水，是指工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水和廢液，其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物、副產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。按工業(yè)廢水中所含主要污染物的化學(xué)性質(zhì)分類，分為：含無機(jī)污染物為主的無機(jī)廢水、含有機(jī)污染物為主的有機(jī)廢水、兼含有機(jī)物和無機(jī)物的混合廢水、重金屬廢水、含放射性物質(zhì)的廢水和僅受熱污染的冷卻水。例如電鍍廢水和礦物加工過程的廢水是無機(jī)廢水，食品或石油加工過程的廢水是有機(jī)廢水，印染行業(yè)生產(chǎn)過程中的是混合廢水,不同的行業(yè)排除的廢水含有的成分不一樣。按工業(yè)企業(yè)的

13、產(chǎn)品和加工對(duì)象可分為造紙廢水、紡織廢水、制革廢水、農(nóng)藥廢水、冶金廢水、煉油廢水等。按廢水中所含污染物的主要成分可分為酸性廢水、堿性廢水、含酚廢水、含鉻廢水、含有機(jī)磷廢水和放射性廢水等。1.2.3玉米釀酒廢水玉米廢水主要污染源為發(fā)酵液蒸餾后的殘余液體，其成份復(fù)雜。COD、BOD、SS含量極高，水溫很高，且PH呈酸性，屬于非常難處理水的一種。至于生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生其他的廢水（如生活污水，冷卻水）可作為蒸餾廢液的稀釋劑用，其本身污染并不高，由于國內(nèi)釀酒行業(yè)生產(chǎn)工藝傳統(tǒng)，生產(chǎn)一噸食用酒精，大約產(chǎn)生12-15m3的廢液。有機(jī)物含量如此高，且排放量大的廢水若不加以治理，勢必引起周圍生態(tài)系統(tǒng)的癱瘓。 水污染及其

14、危害 盡管地球上的水很豐富，但由于淡水資源數(shù)量有限，分布又不均勻，加上人口急驟增長和工農(nóng)業(yè)用水量不斷增加，許多地區(qū)缺水的現(xiàn)象仍十分嚴(yán)重。盡管地球上的水是可再生和不斷循環(huán)的，但由于環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，水質(zhì)日益惡化。全球性的水資源危機(jī)給人類帶來了極大的危害。已引起人類的普遍關(guān)注。 水污染對(duì)人體的危害 人體在新陳代謝的過程中，隨著飲水和食物，把水中的各種元素通過消化道進(jìn)入人體的各個(gè)部分。當(dāng)水中缺乏某些或某種人體生命過程所必需的元素時(shí)，都會(huì)影響人體健康。例如，有些地區(qū)水中缺碘，長期飲用這種水，就會(huì)導(dǎo)致“大脖子病”，就是醫(yī)學(xué)上所稱的“地方性甲狀腺腫 ”。當(dāng)水中含有有害物質(zhì)時(shí)，對(duì)人體的危害更大。致癌物質(zhì)可以

15、通過食用受污染的食物（糧食、蔬菜、魚肉等），帶入人體，還可以通過飲水進(jìn)入人體。據(jù)調(diào)查，飲用受污染水的人，患肝癌和胃癌等癌癥的發(fā)病率，要比飲用清潔水的高出61.5%左右。當(dāng)污水中含有汞、鎘等元素排入河流和湖泊時(shí)，水生植物就把汞、鎘等元素吸收和富集起來，魚吃水生植物后，又在其體內(nèi)進(jìn)一步富集，人吃了中毒的魚后，汞、鎘等元素在人體內(nèi)富集，使人體患病而死亡。這樣，從水生植物 水生小動(dòng)物 小魚 大魚 人體，形成了一條食物鏈。人體最后成了汞、鎘等元素的“落腳點(diǎn)”。 水污染對(duì)水生生物的危害 水中生活著各種各樣的水生動(dòng)物和植物。生物與水、生物與生物之間進(jìn)行著復(fù)雜的物質(zhì)和能量的交換，從數(shù)量上保持著一種動(dòng)態(tài)的平衡關(guān)

16、系。但在人類活動(dòng)的影響下，這種平衡遭到了破壞。當(dāng)人類向水中排放污染物時(shí)，一些有益的水生生物會(huì)中毒死亡，而一些耐污的水生生物會(huì)加劇繁殖，大量消耗溶解在水中的氧氣，使有益的水生生物因缺氧被迫遷棲他處，或者死亡。特別是有些有毒元素，既難溶于水又易在生物體內(nèi)累積，對(duì)人類造成極大的傷害。如汞在水中的含量是很低的，但在水生生物體內(nèi)的含量卻很高，在魚體內(nèi)的含量又高得出奇。假定水體中汞的濃度為1，水生生物中的底棲生物（指生活在水體底泥中的小生物）體內(nèi)汞的濃度為700，而魚體內(nèi)汞的濃度高達(dá)860。由此可見，當(dāng)水體被污染后，一方面導(dǎo)致生物與水、生物與生物之間的平衡受到破壞，另一方面一些有毒物質(zhì)不斷轉(zhuǎn)移和富集，最后

17、危及人類自身的健康和生命。 水污染對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不僅需要有足夠的水量，而且對(duì)水質(zhì)也有一定的要求。否則，對(duì)工農(nóng)業(yè)會(huì)造成很大的損失，特別是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中使用了被污染了的水后，對(duì)人類有著極大的危害。一是使工業(yè)設(shè)備受到破壞，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。二是使土壤的化學(xué)成分改變，肥力下降，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)和嚴(yán)重污染。三是使城市增加生活用水和工業(yè)用水的污水處理費(fèi)用。2、設(shè)計(jì)原則1. 由于原水水質(zhì)復(fù)雜、流量大，尋找合適的工藝組合，使出水保證達(dá)標(biāo)，是應(yīng)該最先保證的原則； 2. 最大限度利用當(dāng)?shù)匾延谢A(chǔ)設(shè)施，減少一次性投資；3. 工藝銜接緊湊，具有連貫性，模塊性；4. 技術(shù)具有先進(jìn)性，成熟性； 5. 設(shè)備

18、選型合理，采用進(jìn)口與國產(chǎn)接合，尋找性價(jià)比最高的設(shè)備；6. 設(shè)計(jì)安裝周期短； 7. 運(yùn)行費(fèi)用低，能回收利用能源，彌補(bǔ)運(yùn)行過程中消耗的藥劑費(fèi)、電費(fèi)、人工費(fèi)以及設(shè)備折舊費(fèi)和土建折舊費(fèi)。 3、設(shè)計(jì)范圍本方案設(shè)計(jì)包括從原水預(yù)質(zhì)池出水進(jìn)入設(shè)計(jì)工藝系統(tǒng)起至工藝最后出水排放口止，整個(gè)工藝系統(tǒng)過程中的工藝、土建、電氣、安裝、調(diào)試、設(shè)備選型、投資估算。4、工藝概況我們發(fā)現(xiàn)原水BOD、COD比值高，可生化性很好，應(yīng)采取以生物處理為核心的處理工藝。生物處理包括厭氧處理和好氧處理。厭氧由于其不耗能，污泥產(chǎn)量少，進(jìn)水負(fù)荷高，允許進(jìn)水濃度高，且能回收大量能源，在現(xiàn)今污水處理行業(yè)里應(yīng)用非常迅速。尤其與好氧聯(lián)合處理難降解有機(jī)廢

19、水，高濃度有機(jī)廢水已是公認(rèn)最有前途的處理工藝。但厭氧本身出水不能達(dá)標(biāo)，需要接后續(xù)物化或生物處理工藝，加上各公司厭氧技術(shù)封鎖，實(shí)際處理效率非常好的高效厭氧反應(yīng)器并不多見。厭氧技術(shù)里被公認(rèn)最有前途的反應(yīng)器為Lettinga于70年代發(fā)明的UASB（上流式厭氧污泥反應(yīng)器）和由此發(fā)展起來的EGSB（膨脹式顆粒污泥反應(yīng)器）。最高進(jìn)水濃度達(dá)120gCOD/L，處理負(fù)荷在25情況，COD穩(wěn)定去除達(dá)90%以上，回用沼氣用于全廠的供熱，每天產(chǎn)生沼氣量相當(dāng)于8t標(biāo)準(zhǔn)煤的產(chǎn)熱量，為全廠節(jié)約大量能源。此項(xiàng)厭氧技術(shù)是去除釀酒蒸餾廢液大部分COD的有效保證。好氧技術(shù)由于出水水質(zhì)滿足達(dá)標(biāo)排放要求，效果穩(wěn)定，是各種廢水處理中

20、應(yīng)用最多的二級(jí)處理工藝。好氧發(fā)展至今包括活性污泥和生物膜法，活性污泥至今應(yīng)用最為廣泛的為SBR和氧化溝技術(shù)。SBR由于其采用時(shí)間的序列對(duì)進(jìn)水COD緩沖能力大，抗沖擊負(fù)荷高，可通過對(duì)泥水比的調(diào)整，容許普通好氧不能允許的進(jìn)液濃度；氧化溝技術(shù)以其獨(dú)有的脫N除P工藝在大型城市生活污水里應(yīng)用十分廣泛，但在工業(yè)廢水（尤其高濃度工業(yè)廢水）里尚且少見。生物膜法首推淹沒式生物濾池（生物接觸氧化），由于其實(shí)現(xiàn)了生物固定技術(shù)極大提高了污泥停留時(shí)間，增加生物量，且不會(huì)發(fā)生污泥膨脹問題，已是目前和SBR同樣廣泛應(yīng)用的處理工藝之一。另外原水中SS 含量也很高（2-3%），相當(dāng)于城市污水處理廠濃縮污泥含固量，若不加以處理，

21、直接進(jìn)入?yún)捬跆幚硐到y(tǒng)，會(huì)造成假的高生物量現(xiàn)象，長時(shí)間運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致整個(gè)處理工藝的最終失敗。去除如此高SS用傳統(tǒng)的加藥氣浮或沉淀已顯得有些無能為力，現(xiàn)今有幾種特殊的方法來處理它：一為離心分離，利用離心分離機(jī)高速旋轉(zhuǎn)使污泥濃縮而去除，但此種方法耗能高，且微小懸浮性固體去除率很低，實(shí)踐證明不是最為理想的辦法。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)用污泥處理的帶式壓濾機(jī)和板框壓濾機(jī)用于去除SS效果非常理想，但二者相比之下，由于帶壓機(jī)在工作時(shí)跑泥，有漏點(diǎn)，在幾個(gè)實(shí)際工程的比較中，采用板框壓濾機(jī)最為理想。通過造粒機(jī)和板框壓濾機(jī)后，SS級(jí)降低80%，COD能降低50%，溶解性固體能降低90%。在釀酒工藝糖化單元中產(chǎn)生大量色素，使最終出水

22、色度成為一大難題，去除色度方法很多，但就其一次性投資和去除效果而言，推薦三種處理方法。加藥脫色氣浮，臭氧氧化以及最新的膜處理技術(shù)，加藥脫色氣浮投資較其他兩種省，但由于需要優(yōu)秀的脫色絮凝劑，運(yùn)行費(fèi)用很高，臭氧氧化效果穩(wěn)定時(shí)對(duì)不生物降解COD去除率也有高，是一種新型的處理單元，但一直因?yàn)槠湓O(shè)備使用穩(wěn)定性和價(jià)格原因一直未能得到有效推廣。膜處理用于工業(yè)廢水是最近幾年發(fā)展起來的，由于它是一種微孔徑機(jī)械過濾，所以對(duì)去除色度和COD有著其他工藝不可比擬的優(yōu)勢。但由于膜本身易被污染的原因一直未能真正得到有效推廣?，F(xiàn)我公司經(jīng)過中試以及其他水處理行業(yè)實(shí)踐，可采用錯(cuò)流操作，外壓式中空纖維超濾膜處理。采用不易降解聚砜

23、膜，允許通過分子量為6000。5、工藝改進(jìn)針對(duì)各種處理單元的特點(diǎn)，對(duì)各工藝單元作出如下改進(jìn)：在厭氧出水末端設(shè)置單元?dú)飧⊙b置，去除厭氧浮渣和一些微生物殘?bào)w。為了降低好氧進(jìn)水水溫，采用最后處理單元回流稀釋辦法，并且在厭氧末端氣浮出水后，混合酒廠其他低濃度水一齊進(jìn)入好氧池。好氧池采用生物接觸氧化工藝。6、污水處理工藝流程考慮到處理后水質(zhì)指標(biāo)達(dá)國家現(xiàn)行污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8979-1996中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，本次課程設(shè)計(jì)采用厭氧污泥床+好氧接觸氧化工藝，工藝流程圖6-1如圖所示。提升泵房UASB池氣浮池接觸氧化池污泥泵房污泥濃縮池帶式壓濾機(jī)鼓風(fēng)機(jī)房泥餅外運(yùn)格柵調(diào)節(jié)池圖6-1玉米釀酒廢水處理流程7、進(jìn)出水

24、水質(zhì) 7.1進(jìn)水水質(zhì)：CODCr40000 mg/l；BOD5 20000mg/l；SS25000mg/l；pH=3-5；水溫T=65。7.2出水水質(zhì)：8、主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算8.1格柵本設(shè)計(jì)選用兩道細(xì)格柵，一用一備。格柵設(shè)計(jì)主要確定格柵形式、柵渠尺寸（B，H，L）等；水力計(jì)算（確定柵后跌水高度）；渣量計(jì)算等。（1） 柵渠尺寸（B，H，L）等柵渠寬度B 柵條間隙數(shù)n=4 柵格間隙b= 4 =柵條間隙數(shù)n 式中 最大設(shè)計(jì)流量，； S柵條寬度，m； b柵條間隙寬度，m； v過柵速度，； 格柵傾角，（）取 柵格間隙b= 柵條寬度s= 格柵安裝傾角 最大設(shè)計(jì)流量則 （2） 進(jìn)水渠道漸寬部分長度： 設(shè)進(jìn)水

25、渠道寬=，其漸寬部分展開角則 （3） 柵槽與出水渠道連接處漸寬部分長度： （4） 水力計(jì)算（確定柵后跌水高度）格柵水頭損失式中 計(jì)算水頭損失，m； k格柵受到堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般取3； 柵條形狀阻力系數(shù)。取 柵條形狀阻力系數(shù)則 （5） 柵槽總高H= （6） 柵槽總長度：= （3） 渣量計(jì)算（確定每天的產(chǎn)渣量） 柵渣量按下式計(jì)算取 細(xì)格柵則 故采用人工清渣。人工格柵：柵渠總長為漸變段、直線段和格柵三部分之和；機(jī)械格柵：柵前和柵后一般各設(shè)置與格柵長度相等的直線段，以保證柵前和柵后水流的均勻性，柵渠總長為3倍格柵長度。圖1-2格柵示意圖8.2調(diào)節(jié)池（1） 工藝尺寸 取調(diào)節(jié)時(shí)間為8h，則池子容

26、積V V =Qt =1500××8h =500有效水深H取3m，則調(diào)節(jié)池表面積A設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)池長寬分別為13m，則調(diào)節(jié)池實(shí)際有效水深為2.9m。設(shè)計(jì)超高0.6m，保護(hù)水深（池底）0.5m，則調(diào)節(jié)池深度為4m。（2） 工藝設(shè)備 調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置攪拌機(jī)2臺(tái)，單臺(tái)功率9.0kW。8.3提升泵站調(diào)節(jié)池最低水位4.42m；UASB出水水位：458m；UASB水頭損失：2.8m。因此，需要提升泵的楊程不小于18.8m。處理水量：1500提升泵選型 100QW70-22-11，3用1備。8.4 UASB采用矩形UASB，三相分離器由上下兩層折板型集氣罩組成。配水采用穿孔管，出水采用三角堰。（1）

27、反應(yīng)區(qū) 反應(yīng)區(qū)容積V。容積負(fù)荷取，則反應(yīng)區(qū)容積V采用4座UASB并聯(lián)運(yùn)行，則每座UASB反應(yīng)區(qū)容積為500,每座處理水量/h。反應(yīng)區(qū)表面積A。反應(yīng)區(qū)高度取5.0m，則反應(yīng)區(qū)表面積A取反應(yīng)區(qū)寬7m，則長為。反應(yīng)區(qū)水力停留時(shí)間t。沉淀區(qū)表面負(fù)荷q。設(shè)計(jì)三相分離器沉淀區(qū)的沉淀面積即為反映的水平面積。 （符合要求） （2）三相分離器 h= （3）布水區(qū)h=（4）、則UASB總高H=0.5+3.0+5.0+0.3=8.8m。（5）UASB剩余污泥排放 剩余污泥排放管選d200mm 4根，分別布于池底和反應(yīng)區(qū)1/3高度處。每天排泥一次。接觸氧化池 （1）接觸氧化池尺寸 原水為20000mg/L，UASB去

28、除率為80%，則接觸氧化池進(jìn)水為4000mg/L；容積負(fù)荷，則接觸氧化池容積V設(shè)計(jì)接觸氧化池兩池，并聯(lián)運(yùn)行，則單池有效容積為=2000設(shè)計(jì)有效水深（填料區(qū)）為3m，則單池面積。接觸池寬取15m，則長為m。按三廊道布置，則每廊道的長度為15m。接觸時(shí)間t取下部布?xì)夤馨惭b高度50cm。填料層上部出水高度0.5m；下部布?xì)鈪^(qū)高度0.5m；下部布?xì)夤馨惭b高度（距池底）0.2m；設(shè)計(jì)保護(hù)高度0.3m。則接觸氧化池總高度為 =××1.5m。（3）供氣量 取氣水比為20：1，則供氣量為=20×1600=32000即 1333.3 （4）工藝裝備 風(fēng)機(jī)3臺(tái)，2用1備，單臺(tái)風(fēng)量75

29、00；風(fēng)壓h=。8.6 氣浮池采用平流式氣浮池；溶氣方式為壓力溶氣。（1）溶氣水量 取處理水量的10%，即=150 （2）實(shí)際供氣量 溶氣壓取200400kPa，按300kPa計(jì)算，溶氣效率取0.7。取20×。 （3）空壓機(jī)額定供氣量 安全與空壓機(jī)系數(shù)取1.4。 ×（4） 溶氣罐 溶氣時(shí)間取5min，則溶氣罐有效容積V=×。設(shè)計(jì)溶氣罐2個(gè)，并聯(lián)運(yùn)行，則單灌容積為0.26。溶氣罐有效高度取，則直徑D為，可調(diào)壓力倍數(shù)為2。共設(shè)兩組，并聯(lián)運(yùn)行。（6）接觸室表面積 取=15mm/s則 兩座并聯(lián)運(yùn)行，則單座接觸室面積。（7）分離室表面積 取則 = 兩座并聯(lián)運(yùn)行，則單座分離室

30、表面積。（8）氣浮池平面尺寸 分離室寬度取1.4m，則分離室長為3.79m；接觸室長取1.4m，則接觸室寬度為0.46m。單座氣浮池平面尺寸為長××4.25m。（9）有效水深 有效水深取2.5m。（10）空氣壓縮機(jī)選型根據(jù)溶氣罐的工作壓力（200400kPa）及貯氣罐的可調(diào)壓力倍數(shù)，要求空氣壓縮機(jī)的工作壓力為400800kPa。選ZW-0.015/7型，供氣量15L/min，排氣壓力700kPa。9、工藝說明預(yù)質(zhì)池：降溫，調(diào)PH值，增加污水中堿度含量，池體利舊。新增設(shè)施： 鼓風(fēng)機(jī)兩臺(tái)；型號(hào)SSR-125A/30KW，穿孔直通管若干（與調(diào)節(jié)池共用一臺(tái)風(fēng)機(jī)，另一臺(tái)風(fēng)機(jī)備用），堿

31、液投加系統(tǒng)一套規(guī)格經(jīng)離子濃度核算符合厭氧進(jìn)液濃度，故堿液選擇25%溶液螺桿泵一臺(tái)，型號(hào)CSO3，揚(yáng)程30m攪拌機(jī)：TU-40N造粒機(jī)：污泥混合，破壞膠體雙電子層。尺寸：配套設(shè)施：框式攪拌機(jī)LJF-1700溶藥箱：配套攪拌機(jī)：TU-50N 2臺(tái)螺桿泵一臺(tái)：型號(hào)CS03 揚(yáng)程30m投加量：3PPM PAM配液濃度：1小時(shí)投加量：225L池體結(jié)構(gòu)：5鋼板（A3鋼）廂式壓濾機(jī)：去除大部分懸浮物和部分COD 溶解性固體，使SS達(dá)到厭氧進(jìn)水要求。型號(hào)：XAZG450/1500配套輔助設(shè)施：拉板系統(tǒng)，曲張系統(tǒng)，振打系統(tǒng)，接液系統(tǒng)，PC控制（杭州）調(diào)節(jié)池：調(diào)節(jié)水溫建筑尺寸：配套設(shè)施：與預(yù)質(zhì)池共用一套鼓風(fēng)通氣攪

32、拌系統(tǒng)在線式溫度檢測儀，型號(hào)：XMTB在線式PH計(jì)。添加劑投加系統(tǒng)：給溶液投加厭氧微生物必要的無機(jī)營養(yǎng)物，增加生物活性。系統(tǒng)包含：溶藥箱一個(gè)，規(guī)格攪拌機(jī)一臺(tái)，TU-30N計(jì)量泵一臺(tái)，B133Y出水壓力(美國米頓羅),最大流量17L/h 最小/h(液壓調(diào)沖程式)。9.6 UASB：上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，處理工藝的核心單元。有效容積：容積負(fù)荷：建筑尺寸：池體結(jié)構(gòu)：5鋼板（A3鋼）配套設(shè)施：三相分離器一套，布水系統(tǒng)一套，集氣系統(tǒng)一套，排泥系統(tǒng)一套（含污泥液位控制儀），出水系統(tǒng)一套，回流系統(tǒng)一套，取樣監(jiān)控系統(tǒng)一套。9.7 溶氣氣?。悍蛛x厭氧出水微生物殘?bào)w型號(hào)：YF-80小時(shí)處理水量80m3/h功率：

33、7.5KW+0.55KW 9.8 接觸氧化池：好氧二級(jí)處理，去除水中剩余大部分COD有效容積：2000MLSS：4500mg/L （池內(nèi)投加1g/L GAC）污泥負(fù)荷：建筑尺寸： 兩組配套設(shè)施：射流器 ZF-20 立式污水泵：100WLB45-23-7.5 18臺(tái)（二臺(tái)備用）一臺(tái)帶8個(gè)射流器潛水曝氣機(jī)： 8臺(tái)潷水器：ZF-200 4套填料：200m3 FCT立體彈性填料 9.9 集水池：供水泵取水用 有效容積：建筑尺寸：池體結(jié)構(gòu)：鋼筋砼加藥脫色氣浮裝置：進(jìn)行脫色，COD深度處理型號(hào)：YF-80 兩臺(tái) 7.5+0.55KW 配套設(shè)施： 溶藥桶： 兩個(gè)攪拌機(jī)：TU-50N 兩臺(tái)螺桿泵：CSO3 兩

34、臺(tái)投加類型：聚合氯化鋁溶液配比10%濃度小時(shí)投加量：375L ST陽離子普立清：溶液配比1小時(shí)投加量：450L污泥濃縮池：進(jìn)行污泥濃縮建筑尺寸：池體結(jié)構(gòu)：鋼筋砼配套設(shè)施：污泥泵 CV-15-50 一臺(tái) 功率1.5KW 流量 揚(yáng)程15m。沼氣處理系統(tǒng)：凈化沼氣、儲(chǔ)存沼氣用設(shè)施包含：水封罐,兩端圓頂封頭配壓力表、放氣閥、排空閥、進(jìn)水管數(shù)量：兩個(gè)脫水器數(shù)量： 1個(gè)貯氣柜: 3 .A3剛， 內(nèi)外加強(qiáng)級(jí)防腐外設(shè)排氣管、壓力傳感器、自動(dòng)點(diǎn)火器、排氣閥、進(jìn)水管、檢修孔等。10、投資估算設(shè)備投資（單位：萬元）序號(hào)名稱型號(hào)及規(guī)格單位數(shù)量單價(jià)合計(jì)備注1羅茨鼓風(fēng)機(jī)SSR-150/30KW臺(tái)2含電機(jī)2加藥設(shè)備JY-1

35、500套4128000雙罐雙攪拌3廂式壓濾機(jī)XAZG450/1500臺(tái)28578901715780含附屬設(shè)備4造粒機(jī) 2500*3800套123000230005潛污泵CP3152MT432臺(tái)341841125523瑞典飛力6立式污水泵臺(tái)1879001422007溶氣氣浮YF-80套32500007500008射流器ZT-20個(gè)12830003840009潛污泵CV15-50臺(tái)244008800臺(tái)灣10PH在線監(jiān)測儀SENSONIX套168006800日本11溫度在線監(jiān)測儀XMTB套132003200合資12COD在線自動(dòng)檢測儀XMT-500套1110000110000北京13實(shí)驗(yàn)波儀器890

36、0089000含藥劑14超聲波流量計(jì)GCSB-125臺(tái)1320003200015水封罐800*5000套255001100016脫水器1000*1500套2130002600017貯氣柜12000*5000套132000032000018小 計(jì)19安裝調(diào)試費(fèi)15%20利 稅12.7%21其 他運(yùn)輸、監(jiān)測5%22設(shè) 計(jì)3%23總 計(jì)土建投資（單位：元）序號(hào)構(gòu)筑物名稱規(guī)格池容單價(jià)合計(jì)備注1調(diào)節(jié)池10000*10000*5000500m38004000002接觸氧化池2*15000*16000*55001760m380014080003泵房、風(fēng)機(jī)房25000*4000100m240040000單層4

37、化驗(yàn)間、休息室15000*4000120m260072000雙層5壓濾機(jī)房15000*12000180m240072000單層6總計(jì)一次性總投資費(fèi)用：人民幣￥10115931.00。11、工程調(diào)試整個(gè)工藝系統(tǒng)調(diào)試核心包括厭氧的正常啟動(dòng)、好氧的正常啟動(dòng)。由于加藥系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間短，不存在工藝上運(yùn)行的困難。故在此對(duì)厭氧和好氧啟動(dòng)作出如下建議：厭氧污泥按負(fù)荷進(jìn)液，此階段由于沼氣攪拌作用和水力負(fù)荷增加會(huì)滲出一些稀小污泥，此污泥不回流，通過氣浮予以去除。在超過5k后，已1梯度逐漸增加負(fù)荷直至設(shè)計(jì)負(fù)荷為止。整個(gè)正常啟動(dòng)周期大約在120-180天左右，厭氧啟動(dòng)時(shí)應(yīng)隨時(shí)監(jiān)測進(jìn)出水水質(zhì)和運(yùn)行工況，應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)測數(shù)據(jù)包括

38、VFA含量（ 揮發(fā)性脂肪酸），進(jìn)出水COD、SS、進(jìn)水PH、堿度、水溫。在整個(gè)厭氧啟動(dòng)過程中保持添加劑的穩(wěn)定投加。接觸氧化池啟動(dòng)同樣包括污泥接種和馴化問題，污泥用消化壓干污泥接種，按3000mg/L投加，投加種泥后，進(jìn)入稀釋原液，曝氣48小時(shí)，在此期間停止進(jìn)水，之后隨厭氧負(fù)荷增加而相應(yīng)增加其負(fù)荷。在負(fù)荷增加到設(shè)計(jì)負(fù)荷一半時(shí)，加入1g/L的GAC，正常運(yùn)轉(zhuǎn)曝氣。負(fù)荷達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷時(shí)按3PPM投加，增加生物活性和污泥沉降性。12、運(yùn)行管理整個(gè)污水處理廠配備管理人員一（要求給排水專業(yè)或環(huán)保工程專業(yè)），工作人員四名，實(shí)行四人三班制。管理人員負(fù)責(zé)整個(gè)工藝的運(yùn)行工況檢查，處理一些工藝上常見的問題，對(duì)工藝改進(jìn)

39、提出建議并對(duì)工藝定期作出統(tǒng)計(jì)，呈報(bào)廠領(lǐng)導(dǎo)，同時(shí)負(fù)責(zé)處理站的安全行政問題。 工作人員負(fù)責(zé)檢查設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況，化驗(yàn)進(jìn)出水質(zhì)，對(duì)化驗(yàn)結(jié)果作好記錄，交給管理人員，并協(xié)助檢修人員檢修等。13、電氣條件控制所有提升泵均設(shè)自動(dòng)和手動(dòng)控制，自動(dòng)由液位計(jì)自動(dòng)控制，高點(diǎn)開，低點(diǎn)停。加藥泵由加藥桶底磁敏開關(guān)作保護(hù)控制。檢測系統(tǒng)包括PH自動(dòng)監(jiān)控計(jì)，溫度自動(dòng)監(jiān)控計(jì)，隨時(shí)監(jiān)測厭氧進(jìn)出水PH、水溫。氣浮機(jī)都設(shè)自動(dòng)刮泥機(jī)，整個(gè)工藝系統(tǒng)原則上設(shè)成全自動(dòng)控制。整個(gè)電氣采用二級(jí)電路控制，二級(jí)由單片機(jī)提供控制信號(hào)。照明整個(gè)污水處理 設(shè)廣照型工廠燈兩個(gè)，每個(gè)設(shè)備房及化驗(yàn)間、休息間采用日光燈照明。14、土建結(jié)構(gòu)由于南方地質(zhì)條件較好，

40、地基承重能力按15t/m2設(shè)計(jì)，鋼筋砼池底要求開槽到均質(zhì)土層或巖層，然后回填C10素砼至工藝設(shè)計(jì)標(biāo)高為止。外池墻采用厚250鋼筋砼墻，抗?jié)B標(biāo)號(hào)S8，內(nèi)作五層鋼性防水處理，外墻刷冷底油兩道。池內(nèi)墻采用厚200鋼筋砼墻，抗?jié)B標(biāo)號(hào)S6，兩面均作五層鋼性防水處理。工藝中調(diào)節(jié)池、集水井均采用鋼筋砼式。接觸氧化池采用8 A3鋼板，焊接結(jié)構(gòu)（雙面焊），外壁要求作加強(qiáng)級(jí)防腐（三油兩氈），外壁采用玻璃巖棉作保溫層，地面要求素砼填層大于800，鋼筋砼底板200。鋼板內(nèi)壁間隔作補(bǔ)強(qiáng)圈和支撐筋。氣浮設(shè)備、鼓風(fēng)機(jī)、水泵按同一基礎(chǔ)層做法，采用200 素砼外加100鋼筋砼做基礎(chǔ)。所有設(shè)備房采用370磚混墻，四角設(shè)500*500鋼筋砼支撐。路面按過5噸汽車設(shè)計(jì)，路面廠房以及處理構(gòu)筑物以外的空地做草坪綠化。所有構(gòu)筑物單元（無論地上、地下）均應(yīng)設(shè)鋼爬梯，結(jié)構(gòu)采用100 槽鋼、3花紋板和DN19焊接鋼管構(gòu)成，要求按同時(shí)承載五人設(shè)計(jì)，保險(xiǎn)系數(shù)取8。15、設(shè)備選型為了保證工藝的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和良好實(shí)施，必須保證輔助設(shè)施（如動(dòng)力設(shè)備、監(jiān)測設(shè)備、控制設(shè)備）的良好運(yùn)轉(zhuǎn)。動(dòng)力設(shè)備選擇原則：采用國內(nèi)和進(jìn)口相接合原則，如動(dòng)力核心部件，潛污泵采用進(jìn)口設(shè)備，就目前國內(nèi)潛污泵應(yīng)用性價(jià)比實(shí)際情況推薦選擇臺(tái)產(chǎn)日本川本集團(tuán)禾豐水泵。 管道泵由于目前技術(shù)比較成熟，出現(xiàn)故障機(jī)會(huì)較小，合乎使用