年產(chǎn)7萬噸甲醇生產(chǎn)廢水處理工藝設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文

前言洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）PAGE2宜陽某企業(yè)年產(chǎn)7萬噸甲醇生產(chǎn)廢水處理工藝設(shè)計摘要分析駿馬化工甲醇廢水的來源、特點、危害及該類廢水處理常規(guī)工藝和應(yīng)用現(xiàn)狀；并以它為研究對象，選擇采用“預(yù)處理-SBR”工藝處理甲醇生產(chǎn)廢水。該工藝是以堿性氯化和空氣氧化的預(yù)處理系統(tǒng)控制廢水中的有毒氰化物和硫化氫濃度，以SBR系統(tǒng)為核心處理工藝，對COD、氨氮等污染物的去除效果穩(wěn)定，去除率約為90%，出水水質(zhì)符合國家污水綜合排放標準中的一級標準要求，是可行的甲醇生產(chǎn)廢水處理工藝。由于甲醇生產(chǎn)廢水中的BOD5/NH3-N較低，因此應(yīng)設(shè)置甲醇投加裝置，既可以解決碳源不足的這個問題，又可使生產(chǎn)廢料得到充分的利用，提高了工程經(jīng)濟效益，同時需投加適量的FeCl3，用來防止污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生，且保證系統(tǒng)運行效果。關(guān)鍵詞：SBR，預(yù)處理，堿性氯化法，甲醇廢水

英文題目ABSTRACTAnalysissteedchemicalmethanolwastewatersource,characteristics,harmandtheclassofconventionalwastewatertreatmentprocessandtheapplicationpresentsituation;Andtakeitastheresearchobject,choosetoadoptpretreatment-SBRprocessofmethanolproductionwastewatertreatment.Theprocesswithalkalichloridetoxiccyanideinwastewaterandairoxidationpretreatmentcontrolsystemandtheconcentrationofhydrogensulfide,SBR,systemasthecoreprocessingtechnology,theremovalefficiencyofCOD,ammonianitrogenpollutantssuchasstability,removalrateisabout90%,effluentwaterqualityconformstothenationalintegratedwastewaterdischargestandardlevelstandardoftherequirementsofthemethanolproductionwastewatertreatmentprocessisfeasible.BecausemethanolproductionwastewaterofBOD5/NH3-Nislower,soshouldestablishmethanoladditiveset,cansolvetheproblemofinsufficientcarbonsource,andcanmakefulluseofthewasteproduction,enhancetheeconomicbenefitsoftheproject,atthesametimeneedtoaddingtherightamountofferricchloride,topreventthephenomenonofsludgebulking,ensuresystemrunningeffect.KEYWORDS:SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess,pretreatment,Alkalichloridemethod,methanolwastewater

畢業(yè)論文（設(shè)計）原創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計）是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計）不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本論文（設(shè)計）的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。作者簽名：日期：畢業(yè)論文（設(shè)計）授權(quán)使用說明本論文（設(shè)計）作者完全了解**學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計）的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文（設(shè)計）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計）進入學(xué)校圖書館被查閱。學(xué)?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計）的全部或部分內(nèi)容。保密的論文（設(shè)計）在解密后適用本規(guī)定。

作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：日期：

注意事項1.設(shè)計（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標準封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）2.論文字數(shù)要求：理工類設(shè)計（論文）正文字數(shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于1.2萬字。3.附件包括：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標準規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1）設(shè)計（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它

目錄宜陽某企業(yè)年產(chǎn)7萬噸甲醇生產(chǎn)廢水處理工藝設(shè)計 I前言 1第1章駿馬化工廠甲醇項目的廢水處理概況 21.1企業(yè)概況 21.2甲醇生產(chǎn)工藝 21.3甲醇生產(chǎn)廢水特性 3第2章甲醇生產(chǎn)廢水處理工程設(shè)計依據(jù) 42.1甲醇生產(chǎn)廢水污染物種類及濃度 42.2設(shè)計規(guī)模 42.3設(shè)計范圍 42.4處理后廢水排放濃度 42.5設(shè)計參考資料以及法規(guī)標準 4第3章工藝設(shè)計 63.1國內(nèi)外甲醇生產(chǎn)廢水研究動態(tài) 63.2設(shè)計原則 63.3廢水處理方法選擇 63.3.1物化處理法 73.3.2化學(xué)處理法 83.3.3生物處理法 83.3系統(tǒng)工藝流程 13第4章工藝系統(tǒng)說明 164.1概述 164.2主要工藝設(shè)備功能簡述 164.2.1調(diào)節(jié)池 164.2.2集水池 164.2.3SBR池 164.2.4加藥系統(tǒng) 164.2.5污泥處理系統(tǒng) 17第5章主要設(shè)備設(shè)計 185.1主要設(shè)備 185.1.1預(yù)處理調(diào)節(jié)池 185.1.2集水池 185.1.3調(diào)節(jié)池2# 185.1.4SBR池 195.1.5加藥系統(tǒng) 245.1.6污泥處理系統(tǒng) 245.2主要設(shè)備表 25第6章經(jīng)濟效益分析 276.1環(huán)境效益 276.2經(jīng)濟效益 276.3運行費用 27結(jié)論 28謝辭 29參考文獻 30外文資料翻譯 31前言甲醇（Methanol），俗稱木精，是最簡單的一種一元醇，無色、易揮發(fā)和易燃的液體。它也是重要的基礎(chǔ)化工原料，清潔代用原材料，在化工、輕工、紡織等行業(yè)具有廣泛用途。隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，對工業(yè)甲醇的需求量也在不斷的增加，所以發(fā)展甲醇工業(yè)不僅是我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的有利保證，也是現(xiàn)階段解決我國能源緊缺的主要途徑之一。甲醇生產(chǎn)工業(yè)的飛速發(fā)展極大地促進了當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展，相關(guān)產(chǎn)業(yè)成為當?shù)氐慕?jīng)濟支柱。但是經(jīng)濟的發(fā)展也會帶來了嚴重的環(huán)境和其它問題。甲醇生產(chǎn)過程中原料CO具有危害性，嚴重者會窒息致死；產(chǎn)品甲醇本身具有危害性，可致尿毒癥；輔助物料氨有危害性，濃度高時，可使中樞神經(jīng)興奮性增強，引起心臟停止，反復(fù)低濃度接觸會引起支氣管炎、皮炎。目前，國內(nèi)外常見的甲醇廢水的處理方法有：物化處理法、化學(xué)處理法、生物處理法等。宋志文進行了微生物固定化處理甲醇廢水的研究，將具有降解甲醇能力的微生物固定于顆?；钚蕴?，組成固定化微生物反應(yīng)器，考察其對甲醇廢水的處理效果，結(jié)果表明，微生物固定化生物反應(yīng)器處理甲醇廢水的最佳條件是pH7-8，溫度20~30℃，空氣曝氣，甲醇去除率在90%以上馬榮勝采用微電解催化氧化法處理某化工廠的高濃度甲醇生產(chǎn)廢水。實驗結(jié)果表明：在進水pH為2.0、鐵炭質(zhì)量比為2、微電解時間為14h、空氣流量為500mL/min的條件下，廢水經(jīng)微電解處理后，出水COD由原來的約7000mg/L降至約為1000mg/L，COD去除率達85%以上。出水水質(zhì)達到GB8978—1996《污水綜合排放標準》的二級標準。馬文成采用兩級兩相厭氧工藝處理高濃度甲醇廢水。一、二級厭氧反應(yīng)器均選用外循環(huán)(EC)厭氧反應(yīng)器，結(jié)果表明以顆粒污泥作為兩級厭氧系統(tǒng)的接種污泥，兩級兩相厭氧系統(tǒng)在50天內(nèi)完成快速啟動，水解酸化反應(yīng)器的出水中的揮發(fā)性脂肪酸值(VFA)最高為14.6mmol/L，廢水中的甲醇以直接還原甲烷為主要途徑。兩級厭氧系統(tǒng)地總的COD去除率可達到90%以上。本課題對駿馬化工有限公司高純度甲醇生產(chǎn)線甲醇生產(chǎn)廢水進行工藝設(shè)計，比較選擇經(jīng)濟可行的工藝系統(tǒng)，廢水中的有毒氰化物和硫化氫濃度進行系統(tǒng)的控制，COD、氨氮等污染物的去除效果穩(wěn)定。出水水質(zhì)達到國家污水綜合排放標準中的一級標準要求，COD：100mg·L-1；BOD5：30mg·L-1；pH：6～9；氨氮：15mg·L-1；硫化氫：1.0mg·L-1；氰化物：0.5mg·L-1。REF_Ref168484390\r\h錯誤！未找到引用源。REF_Ref168484424\h錯誤！未找到引用源。PAGE6PAGE27第1章駿馬化工廠甲醇項目的廢水處理概況1.1企業(yè)概況企業(yè)是擁有年產(chǎn)20萬噸合成氨，配套15萬噸尿素，以及7萬噸甲醇、2萬噸液體二氧化碳以及塑料編織袋制造、發(fā)電等多種產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、銷售和運輸為一體的綜合性化工生產(chǎn)企業(yè)。公司下設(shè)8個生產(chǎn)車間、2個輔助車間、13個管理部室。在崗員工640人，其中大中專以上畢業(yè)生117人，技校、高中畢業(yè)生341人，總資產(chǎn)10.96億元。2004年以來，企業(yè)連續(xù)被列入洛陽市30家重點企業(yè)，是河南省化肥生產(chǎn)骨干企業(yè)，也是豫西地區(qū)最大的化肥生產(chǎn)企業(yè)。1.2甲醇生產(chǎn)工藝該項目屬于洛陽先進制造業(yè)基地規(guī)劃項目。位于公司現(xiàn)有裝置界區(qū)內(nèi)進行，不需新征土地。給水水源來自洛河及宜洛渠。用電來自宜陽區(qū)域變電站。原料采用本地礦產(chǎn)煙煤，離產(chǎn)地僅1公里。廠區(qū)位于縣城東南部，離縣城4公里左右。北靠隴海鐵路，東鄰焦枝線。公司有鐵路專用線進廠，與洛宜鐵路相連，鄭盧公路、南閻公路穿縣而過，洛宜公路可直達縣城，交通便利。工程采用關(guān)鍵技術(shù)為一是氣化工藝煤氣化擬采用先進的德士古4.0兆帕氣流床工藝技術(shù)，其特點是單臺爐處理煤量大，生產(chǎn)能力高；氣化壓力高，合成氣壓縮功耗低，有效氣(CO+H2)含量高，適于作合成氣；煤的適應(yīng)性寬，原料利用率高：三廢排放量少，環(huán)境污染小。工藝技術(shù)方案為磨煤采用濕法工藝，制備設(shè)置一套重油乳化設(shè)施，使重油與水、乳化劑在乳化器中制備成穩(wěn)定的乳狀液，再和磨細的煤與添加劑、水制備成煤漿。煤漿制備和氣化爐的能力相匹配，選用2臺棒磨機；氣化流程采用激冷流程，可節(jié)省投資及減少維修工作量。氣化爐的規(guī)格選用Φ2.8×12.2米，此氣化爐為標準氣化爐，國內(nèi)可以制造，每臺氣化爐的容積為12.7立方米，單臺最大處理煤加油量為700-750噸/小時，總能力富裕20-30%。選用3臺氣化爐，兩開一備；灰水處理采用3級閃蒸、澄潔槽沉淀、過濾機分離細渣。二是氣體變換及凈化工藝包括變換粗合成氣采用耐硫變換工藝將其中的CO變換為CO2+H2；脫硫脫碳可采用低溫甲醇洗或NHD工藝；精脫硫采用常溫精脫硫工藝；硫回收采用克老斯法回收硫磺；三是甲醇生產(chǎn)工藝；甲醇合成采用低壓合成法，合成反應(yīng)器擬采用上海理工大學(xué)開發(fā)“絕熱—管殼復(fù)合型”氣固相催化反應(yīng)器；甲醇精餾采用三塔精餾流程，以降低能耗；四是空分按照裝置設(shè)計能力，相應(yīng)配套建設(shè)能力2.8萬立方米/小時的空分裝置，可采用杭氧液空有限公司的空分成套設(shè)備。五是自動控制水平，氣化、凈化、甲醇和空分四個工藝生產(chǎn)裝置均采用分散控制系統(tǒng)DCS在一個控制室對整個生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視和自動控制。四個裝置的DCS系統(tǒng)連成一條總線形成一套DCS系統(tǒng)。DCS系統(tǒng)總線上除設(shè)有管理計算機接口外，尚設(shè)有氣化在線計算機先進控制(APC)計算機接口和與安全連鎖系統(tǒng)連接的PLC接口。所需關(guān)鍵設(shè)備有甲醇合成反應(yīng)器、壓縮機、轉(zhuǎn)化爐、天然氣脫硫塔、儀表設(shè)備、制氧設(shè)備、真空泵。工程總投資7.68億元(需引進外資3800萬美元)，其中，建設(shè)投資7.21億元，建設(shè)期利息3200萬元，流動資金1500萬元。1.3甲醇生產(chǎn)廢水特性甲醇是一種重要的化工產(chǎn)品。甲醇生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水主要來自氣話污水、罐區(qū)初期雨水以及其他工段排除的生產(chǎn)廢水和生活污水。在甲醇精餾工段，由精鎦塔底排出的約為甲醇產(chǎn)量20%（甚至更高比例）的蒸餾殘液，通常稱為甲醇廢水。甲醇廢水具有強烈的刺激性氣味；其主要成分為甲醇、乙醇、高級醇及醛類；還含有一些長鏈化合物，當廢水冷卻時以有色蠟狀物析出。該精餾工段采用三塔精餾工藝。按照精餾模型設(shè)計和操作，甲醇精餾工段廢水中甲醇含量能夠降低至小于0.05%。測定結(jié)果表明，該廢水中的BOD5/COD大于0.4，可生化性較好，但是BOD5/NH3-N約為1.1，氨氮含量偏高，缺乏足夠的碳源；同時，低溫甲醇洗生產(chǎn)排水和硫回收生產(chǎn)的廢水中，含高濃度的氰化物和硫化氫，盡管折中類型的廢水水量相對較小，但濃度極高，與其它廢水混合后濃度仍然高于微生物可以承受的氰化物和硫化氫的最高濃度，所以經(jīng)預(yù)處理后才可以進入SBR反應(yīng)器，廢水經(jīng)處理后排入自然水體。第2章甲醇生產(chǎn)廢水處理工程設(shè)計依據(jù)2.1甲醇生產(chǎn)廢水污染物種類及濃度污染物種類：COD、BOD5、氨氮、硫化氫、氰化物；污染物排放濃度：見表2-1表2-1生產(chǎn)廢水進水水質(zhì)項目COD/（mg·L-1）BOD5/（mg·L-1）pHρ/（mg·L-1）氨氮硫化氫氰化物進水水質(zhì)7503807～9306487.22.2設(shè)計規(guī)模廢水排放量為240m3備注：本方案按最大值設(shè)計。2.3設(shè)計范圍從車間含氰、含硫廢水排水管匯合后出口開始，經(jīng)裝置入口至排風機出口之間，所有工藝設(shè)備、連接管道、管件、閥門、風機、板框壓濾機備等。2.4處理后廢水排放濃度廢水排放標準應(yīng)執(zhí)行GB8978-1996《污水綜合排放標準》中的一級標準，具體見表2-2。表2-2生產(chǎn)廢水處理后排放標準項目COD/（mg·L-1）BOD5/（mg·L-1）pHρ/（mg·L-1）氨氮硫化氫氰化物排放標準100306～9151.00.52.5設(shè)計參考資料以及法規(guī)標準《環(huán)境工程設(shè)計手冊》《污水處理新工藝與設(shè)計計算實例》《國內(nèi)外廢水處理工程》《廢水處理工程及實例分析》《環(huán)境保護設(shè)備選用手冊》《污水處理廠設(shè)計與運行》《污水綜合排放標準》GB8978-1996一級標準其它類《室外排水設(shè)計標準》

第3章工藝設(shè)計3.1國內(nèi)外甲醇生產(chǎn)廢水研究動態(tài)盡管國內(nèi)外對甲醇生產(chǎn)廢水的治理技術(shù)目前都還處在不斷完善階段，但從已經(jīng)建成的甲醇生產(chǎn)污水處理裝置以及運行情況來看，以生物化學(xué)法處理甲醇生產(chǎn)廢水的居多，占據(jù)主導(dǎo)地位：其次是用物理分離方法（如高溫汽化法、汽提等方法）處理甲醇生產(chǎn)廢水，也比較有效。由于甲醇是小分子和強極性物質(zhì)，和水混溶，因此活性炭吸附和離子交換等物理方法都不能很好的將其去除。目前，國內(nèi)外常見的甲醇生產(chǎn)廢水處理方法是：物化處理法、化學(xué)處理法、生物處理法等等。3.2設(shè)計原則①嚴格執(zhí)行國家環(huán)境保護有關(guān)法規(guī)，按規(guī)定的排放標準，使得處理后的廢氣各項指標達到且優(yōu)于標準指標。②采用先進、合理、成熟、可靠的處理工藝，且具有顯著的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益。③工藝設(shè)計與設(shè)備選型能在生產(chǎn)運行過程中具有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地，確保達標排放。④在運行過程中，便于操作管理和維修、節(jié)省動力消耗和運行費用。3.3廢水處理方法選擇甲醇生產(chǎn)廢水主要來自水煤漿氣化工程中產(chǎn)生的大量高濃度氨氮廢水和少量甲醇精餾殘液，它的處理方法可以分為物化處理法、化學(xué)處理法、生物處理法三類。3.3.1甲醇廢水常見的物化處理方法有蒸餾氣提法、萃取法、吸附法、氣化法、焚燒法和膜技術(shù)等。利用吸附法去除廢水中甲醇主要用于低濃度甲醇廢水的處理。由于甲醇為小分子極性物質(zhì)，可以與水混溶，故用活性炭吸附效果不好。有人研究用氯酸鹽、硅酸鹽、堿土金屬鹽溶液混合得到的吸附劑的金屬離子可以作為甲醇的吸附劑，其對甲醇的吸附性要比活性炭好。（1）汽提法汽提法主要是利用甲醇不與水形成恒廢混合這一物理化學(xué)特點，故廢水中的甲醇可用分餾的方法把甲醇從廢水中抽提出來并且回用。汽提法處理甲醇生產(chǎn)廢水，主要針對工藝廢水中濃度高且有回收價值的甲醇；而焚燒法則在含醇廢水的處理中主要是針對小水量、含甲醇量高的廢水或者是一些工藝廢水。其工藝流程圖如圖3-1所示。甲醇廢水甲醇廢水貯槽軟水進料泵廢熱鍋爐造氣爐圖3-1氣提法工藝流程圖氣提法存在以下問題：①對于造氣氣體質(zhì)量影響的問題，甲醇殘液是一種多組分的混合廢水，各個組分的氣化程度以及氣化效率各不相同，對于造氣氣體質(zhì)量是否無任何影響，還有待進一步研究以及考察。在廢水處理系統(tǒng)中，都是無氣相采樣抗，這就對于測定甲醇廢水氣化效率和運行狀況特別不方便。因此，建議在廢熱鍋爐汽化出口設(shè)一采樣口，以便于進行檢測。②設(shè)備防腐問題，甲醇廢水隨生產(chǎn)工藝而不同，或者呈偏酸性，或者呈偏堿性，對設(shè)備都有一定地腐蝕作用。與生化法相比，汽提法處理含醇生產(chǎn)廢水因為要利用高壓、高溫蒸汽來進行氣提，這種方法就要求廢水中的甲醇含量相對比較高、對于有一定的生產(chǎn)規(guī)模的甲醇裝置比較合適。但是這種方法的單元設(shè)備只有汽提塔，操作簡單，維護方便，處理效果相對于生化法來說要高且穩(wěn)定得多。（2）焚燒法焚燒法有污染小，不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點。但是焚燒法處理成本比較高，且一般國外使用較多。原則上說氣提法和焚燒法是消除甲醇廢水影響周圍水體環(huán)境最為徹底的措施，其目的在于“治標”和“治本”的兩種處理方法。氣提工藝目前已經(jīng)成熟，但是針對甲醇廢水來說還有待進一步地完善改進，主要表現(xiàn)在含醇廢水的氣提效果以及硬件設(shè)備氣提塔兩個方面；而焚燒則是大部分把甲醇廢水作為燃料回用，廢水量比較小的，有的也只是以處理甲醇廢水為目的把它直接燃燒，并未回用熱量。3.3.2甲醇廢水的化學(xué)處理法有濕式氧化法，空氣催化氧化法，化學(xué)氧化法和電解氧化法。甲醇很容易被濕式氧化的方法分解，例如濃度為5000mg·L-1的甲醇廢水，過濕式氧化后，甲醇的去除效率為76.8%。用于處理甲醇廢水的化學(xué)氧化劑主要有臭氧、氯系氧化劑及其他的一些氧化劑。采用臭O3氧化處理時，中間產(chǎn)物為甲醛，最終產(chǎn)物是CO2。假如用Al2O5—SiO2作為催化劑，甲醇的去除效率可以達到85%。含高CODCr的甲醇廢水，與次氯酸鉀溶液混合，通過凝膠型SiO2得到好的處理效果。甲醇廢水還可用電解氧化法進行處理。3.3.3以有機物為主的污染物廢水，只要毒性沒有達到嚴重抑制作用，一般都可用生物法進行處理，一般情況下生物處理法是去除廢水中有機物最經(jīng)濟、最有效的方法，特別是對于BOD5濃度較高的有機廢水更為適宜?，F(xiàn)在，國內(nèi)外對于甲醇廢水煩人生物處理方法主要有曝氣法、UASB工藝、A/O工藝、SBR工藝、氧化溝工藝、生物流化床，近年來還發(fā)展了生物活性炭、固定化細胞技術(shù)等技術(shù)。（1）曝氣法曝氣法是最早用于治理甲醇生產(chǎn)廢水的生物化學(xué)處理工藝，廣泛應(yīng)用主要集中在70年代，而且大部分用于處理含甲醇的石化行業(yè)的廢水，但是由于傳統(tǒng)的好氧曝氣法處理甲醇生產(chǎn)廢水至達標外排，所要求的水質(zhì)停留時間相對較長，需要的空氣量較大、能耗較高而導(dǎo)致運轉(zhuǎn)成本較高。故傳統(tǒng)的曝氣法處理甲醇生產(chǎn)廢水到目前為止已屬于技術(shù)改造的處理工藝。傳統(tǒng)的好氧曝氣工藝流程如圖3-2所示：調(diào)節(jié)沉淀池曝氣池二次調(diào)節(jié)沉淀池外排污水調(diào)節(jié)沉淀池曝氣池二次調(diào)節(jié)沉淀池外排污水污泥回流污泥優(yōu)化生產(chǎn)及生活污水（2）UASB工藝利用厭氧生物法處理甲醇廢水最大的特點：能處理甲醇生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高濃度甲醇廢水，這也是這種工藝的最大優(yōu)勢，但是缺點是因為處理廢水中的污染物濃度可能比較高，處理后的出水往往需要用其他的處理措施作進一步的深度處理，才可以達到處理的要求；而對于濃度較低、易于生化處理、污水量較小的，用厭氧生物處理法似乎有點得不償失、目前較為經(jīng)典的工藝是升流式厭氧生化污泥反應(yīng)器，其工藝流程如圖3-3所示。生產(chǎn)及生活污水生產(chǎn)及生活污水調(diào)節(jié)池勻化池換熱器UASB混凝沉淀池外排污水圖3-3UASB處理甲醇廢水的典型流程UASB反應(yīng)器雖然有進水分布均勻、生物污泥與廢水充分混合、容積負荷高、處理能力大、單元設(shè)備構(gòu)造簡單、處理效果好等優(yōu)點，但是在工藝設(shè)計和處理裝置上目前還存在以下的問題：基建設(shè)投資高，裝置設(shè)計為鋼結(jié)構(gòu)，而且采用一甲烷化二步法酸化流程，整個的流程自動化程度較高，這就是基建設(shè)投資高的主要原因。（3）A/O工藝A/O生物處理法，就是厭氧與好氧聯(lián)合生物處理法，這種方法是近年來以深度處理高濃度有機污水、開發(fā)成功的的生化水處理工藝，其典型的工藝流程圖如圖3-4所示。生產(chǎn)及生活污水上升式厭氧污泥床過濾反應(yīng)器（UASB）混凝沉淀池外排或回用生產(chǎn)及生活污水上升式厭氧污泥床過濾反應(yīng)器（UASB）混凝沉淀池外排或回用二次沉淀池生物接觸氧化塔A/O法處理甲醇廢水地優(yōu)點主要表現(xiàn)在：這種方法法既發(fā)揮了厭氧生化能處理高濃度有機污水地優(yōu)點，而且又可以避免生物接觸氧化法抗負荷沖擊力弱地缺點。可以較為徹底的消解廢水中的主要污染物，基本上不需要進行更深程度的處理措施。這種方法法既發(fā)揮了UASB反應(yīng)器可以消解高濃度有機物的優(yōu)勢，而且又為控制生物接觸氧化塔的進水水質(zhì)起到了保證作用。（4）氧化溝工藝氧化溝工藝是活性污泥法的一種變形。其水力停留時間長達10～40h，一般的泥齡大于10d。有機負荷比較低。因此實質(zhì)上相當于是延時曝氣法的活性污泥系統(tǒng)。（5）生物流化床工藝生物流化床工藝選擇利用一種新型的材料作為生物的載體，使之在床內(nèi)與液體以及空氣形成三相流化，其工藝流程如圖3-5所示。與常規(guī)的好氧生物處理技術(shù)相比，它處理負荷高，處理效果好。自來水+自來水+甲醇廢水流化床濾池外排空壓機圖3-5生物流化床工藝流程好氧生物流化床存在以下的問題：①動力消耗大，要維持流化床內(nèi)生物體呈現(xiàn)流化狀，供氣量要高達10-20m3/（m2.h）。所以②出水中生物體含量，流化床內(nèi)生物體生長較快，更新周期較短，由于高強度流化，很難形成利于污泥顆粒生長的良好環(huán)境，剩余污泥則以膠狀形式隨出水一同排出，使得出水渾濁度增加。（6）固定化生物技術(shù)該法主要用于處理低濃度甲醇廢水，處理水可作為工藝補充水。（7）Ａ2/O工藝厭氧-缺氧-好氧工藝，由厭氧池、缺氧池、好氧池串聯(lián)而成，如圖（A/O）所示，在A/O工藝流程前加一個厭氧池，如圖3-6所示，在厭氧池內(nèi)廢水中難以降解的有機物開環(huán)變成鏈狀化合物，鏈長的化合物開鏈變成鏈短的化合物，這些有機物進入缺氧池就可以成為可利用的碳源，該工藝的特點為：①厭氧、缺氧、好氧三種不同地環(huán)境條件和不同種類型的微生物菌群有機的配合，同時具有脫氮除磷、去除有機物的功能；②在同時脫氮除磷的工藝中，這種工藝流程最簡單，總的水力停留時間也小于同類其他的工藝；③在厭氧-缺氧-好氧交替進行下沉降性能好，絲狀菌不會大量的繁殖；④污泥中磷含量較高，一般在2.5%以上；⑤該工藝脫氮效果受到混合液回流比煩人大小影響，除磷效果則受到回流污泥中硝酸態(tài)氮和夾帶的溶解氧的影響，因此除磷效果可能不是很高?；亓魑勰啵ɑ亓魑勰啵?0%-50%）剩余污泥出水沉淀池好氧池缺氧池厭氧池進水混合液回流（100%-400%）圖3-6A2（7）SBR工藝SBR工藝也叫做序批式活性污泥法，它最為根本的特點是處理工序不是連續(xù)的，而是周期性的、間歇的，它是傳統(tǒng)活性污泥法的一種改良。經(jīng)典的SBR工藝采用間歇運行方式，污水間歇進入處理系統(tǒng)，間歇排出，一般來說，它的一個運行周期包括5個階段，如圖3-7所示。圖3-7SBR工藝流程圖第1階段，進水期：污水在該時段內(nèi)連續(xù)進入處理池，直到達到最高運行液位，并借助于池底曝氣的攪動，使廢水和池中的活性污泥充分混合。第2階段，反應(yīng)期：進水達到設(shè)定的液位后，開始曝氣，采用射流或完全混合曝氣方式，使廢水中的有機物與池中的微生物充分吸收氧氣。第3階段，靜置期：反應(yīng)池處于靜沉狀態(tài)，既不曝氣也不攪拌，進行高效的泥水分離，隨著水中的溶解氧不斷降低，厭氧反應(yīng)也在進行。第4階段，排水期：上清液由潷水器排出。第5階段，閑置期：活性污泥中微生物充分休息，恢復(fù)了活性，為保證污泥的活性，防止出現(xiàn)污泥老化現(xiàn)象，還必須定期排出剩余污泥，為新鮮污泥提供足夠空間進行生長繁殖。D.boaja等對SBR工藝用于處理豬舍廢水中的氨氮進行了可行性的研究，試驗結(jié)果表明，利用SBR工藝處理該種廢水氨氮濃度為300mg/L-500mg/L時，去除效率可達到98.0%-99.8%。SBR通過在時間上的交替實現(xiàn)傳統(tǒng)活性污泥法的整個過程，它在流程上只有一個基本單元，把調(diào)節(jié)池、曝氣池和二沉池的功能集中于一個池子內(nèi)，兼有水質(zhì)水量調(diào)節(jié)、微生物降解有機物和固液分離等功能。它與傳統(tǒng)活性污泥法相比，不設(shè)二沉池，組成簡單，無需設(shè)污泥回流設(shè)備，甚至還可以不設(shè)初塵池，曝氣池體積一般小于連續(xù)式得，建設(shè)費用低。此外，SBR工藝還具有以下的特點：①大多數(shù)情況下，不用設(shè)置調(diào)節(jié)池；②SVI值較低，污泥易于沉淀，一般情況下，不產(chǎn)生污泥膨脹的現(xiàn)象；③運行方式較靈活。通過對運行方式的調(diào)節(jié)，可以在單一的曝氣池內(nèi)進行脫氮除磷反應(yīng)；④自動化程度較高，通過應(yīng)用自動計時器、pH計、液位計、溶解氧儀、電動閥、以及可編程序控制器等自動的儀表，可以使本工藝實現(xiàn)全部自動化；⑤運行管理得當，處理水水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式。SBR工藝可以認為是活性污泥法的一個變種，一種新的運行方式。在流態(tài)上屬于完全混合式，但是在有機物降解方面，則是時間上的推流。SBR有獨特的運行方式和有機物去除機理，不同于完全混合式工藝和活性污泥法的推流式。3.3系統(tǒng)工藝流程針對于煤氣化與甲醇廢水水質(zhì)特征，污水處理采用“物化預(yù)處理+SBR”處理工藝，該工藝的新穎之處就是改變了常規(guī)的SBR工藝運行次序，并在SBR池前增加了硫回收裝置，兩者的結(jié)合，使得該系統(tǒng)具有可調(diào)節(jié)廢水中的有機物組成，提高了廢水可生化性，改善了后續(xù)生物處理條件，對于氨氮的去除也有很好的效果。即：低溫甲醇洗排放的含氰廢水和硫回收裝置排放的含硫廢水分別采用次氯酸鈉破氰法和空氣氧化法處理后，再與其它生活污水、生產(chǎn)廢水進行混合生化處理。含氰廢水的預(yù)處理：預(yù)處理工藝采用堿性氯化法，基本的原理為：在堿性條件下（pH≥10）加入次氯酸鈉，廢水中的氰化物首先要被氧化為氰酸鹽，之后再在足夠的次氯酸鈉的環(huán)境下（pH控制在7.5～9.0），氰酸鹽將進一步被氧化，主要的反應(yīng)如式（1）、式（2）所示。CN-+ClO-+H2O=CNCl+2OH-CNCl+2OH-=CNO-+Cl-+H2O，pH≥10（1）2CNO-+3ClO-+2OH-=N2+3Cl-+2CO32-+H2OpH=7.5～9.0（2）含硫廢水的預(yù)處理：預(yù)處理工藝采用空氣氧化法，其基本的原理為：廢水中的S2-與空氣中的氧接觸后，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫代硫酸鹽，部分硫代硫酸鹽又可以進一步被氧化，生成硫酸鹽，從而使得廢水的毒性降低，主要反應(yīng)如式（3）、式（4）所示。S2-+2O2+H2O=S2O32-+2OH-（3）S2O32-+2O2+H2O=2SO4-+H2O（4）工藝流程圖如圖3-7所示：NaClONaClO含氰廢水調(diào)節(jié)池11級反應(yīng)池NaClOHClNaOH2級反應(yīng)池入調(diào)節(jié)池2圖3-7（a）高濃度含氰廢水預(yù)處理工藝流程換熱器混合器氧化塔入調(diào)節(jié)池2蒸汽空氣含硫廢水圖3-7（換熱器混合器氧化塔入調(diào)節(jié)池2蒸汽空氣含硫廢水氰、硫預(yù)處理廢水氰、硫預(yù)處理廢水調(diào)節(jié)池2SBR池達標格柵集水廢水脫水機儲泥池濃縮池泥餅外運剩余污泥濾液上清液圖3-7（c）高濃度含硫廢水預(yù)處理工藝流程圖3-7污水處理工藝流程工藝流程的說明：生活、生產(chǎn)廢水以及重力流方式經(jīng)過格柵處理后進入集水池，然后再經(jīng)泵提升至2號調(diào)節(jié)池在此與經(jīng)過預(yù)處理后的含硫、含氰廢水進行混合，達到水量、水質(zhì)均衡；同時，在調(diào)節(jié)池前端設(shè)沉淀區(qū)，以沉淀部分無機雜質(zhì)，并且進行空氣攪拌和跌水，達到對廢水降溫的目的；調(diào)節(jié)均衡地污水，經(jīng)泵提升后至SBR池，通過“進水、曝氣、攪拌、沉淀、潷水”運行周期，實現(xiàn)對于污染物的去除；SBR池的達標出水，自流排至自然水體；SBR池的剩余污泥和調(diào)節(jié)池中的部分無機污泥進入污泥處理系統(tǒng)來進行濃縮脫水，濃縮上清液和脫水濾液回流至2號調(diào)節(jié)池處理。第4章工藝系統(tǒng)說明4.1概述本工藝系統(tǒng)可分為如下3個系統(tǒng)：高濃度含氰廢水預(yù)處理系統(tǒng)、高濃度含硫廢水預(yù)處理系統(tǒng)、高濃度含硫廢水預(yù)處理系統(tǒng)。4.2主要工藝設(shè)備功能簡述4.2.1調(diào)節(jié)池廢水的水量和水質(zhì)并不總是恒定均勻的，往往隨著時間的推移而變化。生活污水隨生活作息規(guī)律而變化，工業(yè)的水量隨生產(chǎn)過程而變化。水量水質(zhì)的變化使處理設(shè)備不能在最佳工藝條件下運行，嚴重時使設(shè)備無法正常工作，為此要設(shè)調(diào)節(jié)池，進行水量水質(zhì)的調(diào)節(jié)。4.2.2集水池當廢水的水量及水質(zhì)較均勻穩(wěn)定，或廢水水量很大時，可不設(shè)調(diào)節(jié)池，而廢水提升泵前設(shè)一集水池。4.2.3SBR池SBR工藝是按一定的時間順序間歇操作運行的反應(yīng)器組成。SBR工藝的一個完整的操作過程，亦即每個間歇反應(yīng)器在處理廢水時的操作過程包括如以下的5個階段：①進水期；②反應(yīng)期；③沉淀期；④排水排泥期；⑤閑置期。SBR的運行狀況以間歇操作為特征。其中自進水、反應(yīng)、沉淀、排水排泥為一個運行周期。在一個運行周期中，各個階段的反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化、運行時間及運行狀態(tài)等都可根據(jù)具體污水的性質(zhì)、運行功能及出水水質(zhì)要求等靈活掌握。4.2.4加藥系統(tǒng)加藥系統(tǒng)是一種具有投藥、攪拌、輸送液體、自動控制與一體的成套設(shè)備。4.2.5污泥處理系統(tǒng)污水廠的污泥是指處理污水所產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)及液態(tài)的廢棄物，除灰分外，含有大量的水分（95%-99%）、揮發(fā)性物質(zhì)、病原體、寄生蟲卵、重金屬、鹽類及某些難分解的有機物，體積非常龐大，且易腐化發(fā)臭，如不加處理的任意排放會對環(huán)境造成嚴重的污染。污泥的處理基于以下三方面的考慮：一是污泥的減量化，二是穩(wěn)定化，三是無害化。第5章主要設(shè)備設(shè)計5.1主要設(shè)備5.1.1預(yù)處理調(diào)節(jié)池預(yù)處理調(diào)節(jié)池采用全地上鋼混結(jié)構(gòu)，池內(nèi)設(shè)置隔墻，形成含氰廢水調(diào)節(jié)區(qū)和含硫廢水調(diào)節(jié)區(qū)，池內(nèi)襯玻璃鋼防腐，含氰、含硫廢水通過帶壓管道流至調(diào)節(jié)池，分別進行水量、水質(zhì)調(diào)節(jié)。由于廢水水量、水質(zhì)較為穩(wěn)定，故設(shè)計的水力停留時間較短，各調(diào)節(jié)區(qū)設(shè)計參數(shù)為：含硫廢水調(diào)節(jié)區(qū)：尺寸1.7m×1.25m×4.0m，有效容積7.2m3含氰廢水調(diào)節(jié)區(qū)：尺寸1.25m×0.85m×4.0m，有效容積3.6m35.1.2當廢水的水量及水質(zhì)較為均勻穩(wěn)定，或廢水水量很大時，可不設(shè)調(diào)節(jié)池，而廢水提升泵前設(shè)一集水池。集水池主要收集重力流的生產(chǎn)、生活污水，最大流量為240m3/d。由于該污水進水管低于地面約4～5m集水池采用全地下鋼混結(jié)構(gòu)，尺寸3.0m×1.0m×4.0m，水力停留時間1h，有效水深5.1.3采用全地下鋼混結(jié)構(gòu)，尺寸9.0m×3.0m×4.0m各工段生產(chǎn)、生活廢水在此進行水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)。由于含硫、氰廢水已經(jīng)過預(yù)處理，重力流生產(chǎn)、生活污水已進行了初步調(diào)節(jié)，水量、水質(zhì)較為穩(wěn)定，因此設(shè)計水力停留時間相對較短，HRT為8h，有效水深3m有效容積5.1.4共設(shè)SBR池3座，采用半地上鋼混結(jié)構(gòu)。SBR池運行以6h為一周期，在運行時序上攪拌+曝氣交替運行，使得硝化、反硝化交替運行，形成多級AO工藝。在反硝化階段投加甲醇以加速脫氮進程，同時通過調(diào)整進水pH以滿足硝化對堿度的要求，實際運行中可根據(jù)來水水質(zhì)靈活調(diào)整運行周期。SBR池主要工藝參數(shù)：尺寸5.0m×4.0m×5.0m（單池），有效水深5m，單池有效容積100m3，潷水高度0.755m（1）運行周期反應(yīng)器個數(shù)n1=4，周期時間t=6h，周期數(shù)：n2=4，每周期處理水量15mte===1.5（h）根據(jù)潷水性能，排水時間td=0.5h。MLSS取4000mg/L，污泥界面沉降速度：u===1.33（m）曝氣潷水高度h1=1.0m，安全水深ε=（h）曝氣時間：==2.4（h）反應(yīng)時間比：e===0.4（2）曝氣池體積V二沉池出水BOD5由溶解性BOD5和懸浮性BOD5組成，其中只有溶解性BOD5與工藝計算有關(guān)。出水溶解性BOD5可用下式估算：式中Se—出水溶解性BOD5；Sz—二沉池出水總BOD5,取Sz=30mg/L；Kd—活性污泥自身氧化系數(shù)，典型值為0.06；f—二沉池出水SS中VSS所占比例，取f=0.75；Ce—二沉池出水SS，取Ce=70mg/L。Se=7.6（mg/L）為滿足硝化階段要求，曝氣段污泥齡θc=25d-1，污泥產(chǎn)率系數(shù)Y取0.6，污泥自身氧化系數(shù)Kd取0.06，則曝氣池體積：==397（m3）（3）復(fù)核潷水高度h1SBR曝氣池共設(shè)4座，即n2=4，有效水深H=5m，潷水高度h1：（m）復(fù)核結(jié)果小于設(shè)定值，潷水器潷水能力符合要求。（4）復(fù)核污泥負荷≈0.13（kgBOD5/kgMLSS）（5）剩余污泥產(chǎn)量剩余污泥由生物污泥和非生物污泥組成剩余生物污泥Xv算公式：式中，f為二沉池出水SS中VSS所占比例，一般f=0.75；Kd為活性污泥自身氧化系數(shù)，Kd與水溫有關(guān)，水溫為20℃時，Kd（20）=0.06。根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GBJ14—1987,1997年版）的有關(guān)規(guī)定，不同水溫時應(yīng)進行修正。本題污水溫度T=（d-1）（冬季剩余生物污泥量：=（kg/d）剩余非活性污泥Xs計算公式：式中C0—設(shè)計進水SS,m3/d，取C0=160mg/L；fb—進水中VSS中可生化部分比例，設(shè)fb=0.7。==16.0（kg/d）剩余污泥總量：（kg/d）剩余污泥含水率按99.2%計算，濕污泥量為4.675（6）復(fù)核出水BOD5=22.1（mg/L）復(fù)核結(jié)果表明，出水可以達到設(shè)計要求，且與設(shè)計值接近。（7）復(fù)核出水NH3-N=0.19（mg/L）硝化菌比增長速度為：（d-1）出水氨氮為：（mg/L）復(fù)核結(jié)果表明，出水水質(zhì)可以滿足要求。（8）設(shè)計需氧量設(shè)計需氧量包括氧化有機物需氧量，污泥自身需氧量、氨氮硝化需要氧量和出水帶走的氧量。有機物氧化需氧量系數(shù)aˊ=0.5，污泥需氧系數(shù)b′=0.12。氧化有機物和污泥需氧量AOR1為：AOR1=109.0（kg/d）進水總氮N0=306mg/L，出水氨氮Ne=0.15mg/L，硝化氨氮需氧量AOR2：==321.9（kg/d）反硝化產(chǎn)生的氧量AOR3：（kg/d）總需氧量：259.1（kg/d）=10.8（kg/h）（9）標準需氧量式中Cs(20)—20℃時的氧在清水中飽和溶解度，C—氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)，=0.85；β—氧在污水中飽和溶解度修正系數(shù)，β=0.95；ρ—因海拔高度不同而引起的壓力系數(shù)，按下式計算；P—所在地區(qū)的大氣壓力，Pa；T—設(shè)計污水溫度，本例冬季T=10℃，夏季T=25Csb(T)—設(shè)計水溫條件下曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度，mg/L，按下式計算；Cs(T)—設(shè)計水溫條件下氧在清水中飽和溶解度；pb—空氣擴散裝置處的絕對壓力，Pa，；H—空氣擴散裝置淹沒深度，m；Ot—氣泡離開水面時的含氧量，%，按下式計算EA—空氣擴散裝置氧轉(zhuǎn)移效率，%，可由設(shè)備查得；C—曝氣池內(nèi)平均溶解氧濃度，C=2mg/L。工程所在地海拔高度為143m，大氣壓力p為0.91×105Pa，壓力修正系數(shù)：微孔曝氣頭安裝在距池底0.3m處，淹沒深度H=4.7m，絕對壓力為：=（Pa）微孔曝氣頭氧轉(zhuǎn)移效率EA為20%，氣泡離開水面時含氧率=夏季水溫25℃，清水氧飽和度Cs(25)為8.4（mg/L）夏季標準需氧量：==445.4（kg/L）空氣用量：（m3/h）=123.7（m3/min）（10）曝氣池布置SBR反應(yīng)池共設(shè)4座。每座曝氣池長5m，寬4m，水深5m，潷水高度0.775m，有效體積100m35.1.5為了滿足系統(tǒng)對碳源和堿度的要求，特別設(shè)置甲醇加藥系統(tǒng)和氫氧化鈉加藥系統(tǒng)。甲醇加藥系統(tǒng)：加藥泵2臺（GM0240），1用1備，采用防爆風（電機）機；PE加藥灌1個，規(guī)格Φ2.0m×2.4m；加藥泵根據(jù)SBR池的運行時序控制啟停，并以來水中氨氮含量為依據(jù)調(diào)整加藥量，加藥罐需設(shè)低位報警裝置。氫氧化鈉加藥系統(tǒng)：設(shè)加藥泵2臺（GM0240），1用1備；碳鋼加藥灌1個（Φ2.0m×2.4m）；加藥泵根據(jù)SBR池的pH控制投加量，加藥罐設(shè)低位報警裝置。5.1.6污泥處理系統(tǒng)是由濃縮池、儲泥池和脫水系統(tǒng)組成。污泥濃縮池采用半地上鋼混結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)尺寸5.5m×5.5m×4.0m，有效深度3.8m，SBR池的剩余污泥以及調(diào)節(jié)池的部分無機污泥，通過污泥泵進入污泥濃縮池，進行泥水分離，濃縮污泥經(jīng)排泥閥重力排入儲泥池，上清液自流入2#調(diào)節(jié)池。儲泥池為半地上鋼混結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)尺寸3.5m×2.5m×4.0m，有效深度2.6m，底部鋪穿孔管進行空氣攪拌，配輸泥泵臺，1用1備。脫水系統(tǒng)主要由1臺帶式脫水機（DY1000）和1臺皮帶輸送機（PDS500）組成，污泥脫水時，須投加絮凝劑，使泥水進行有效分離，絮凝劑采用陽離子PAM。5.2主要設(shè)備表主要設(shè)備見表5-1表5-1主要建（構(gòu)）筑物及主要設(shè)備序號設(shè)備名稱型號或規(guī)格功率數(shù)量備注集水池1潛水提升泵WQ25-8-22-1120kw1臺2循環(huán)式齒耙格柵機GSHP800*3500*20-1.11臺SBR池3碟式射流曝氣器DJAM-I8臺4循環(huán)泵Q350-6-11200W8臺5剩余污泥泵Q15-16.550W1臺6旋轉(zhuǎn)式潷水器XPS-3004臺7離心鼓風機D80-1.51臺甲醇加藥系統(tǒng)8加藥泵GM02402臺1用1備9防爆風（電機）機YB225-41臺10PE加藥灌Φ2.0m×2.4m1個氫氧化鈉加藥系統(tǒng)11加藥泵GM02402臺1用1備12碳鋼加藥灌Φ2.0m×2.4m1個13輸泥泵I-1B22臺14帶式脫水機DY10001臺皮帶輸送機PDS5001臺REF_Ref168484640\r\h錯誤！未找到引用源。REF_Ref168484646\h錯誤！未找到引用源。PAGE28第6章經(jīng)濟效益分析6.1環(huán)境效益該項目建成實施后，可實現(xiàn)廠區(qū)廢水的完全達標排放，大幅度降低污染物排放量，減少企業(yè)的排污費用，對于改善周邊水環(huán)境質(zhì)量，樹立企業(yè)良好形象起到積極作用，具有良好環(huán)境效益。6.2經(jīng)濟效益該工程設(shè)計處理能力240m3/d，占地4650m2，共設(shè)日常工作人員4名，系統(tǒng)日最高運行費用1.0368萬元，最高處理成本2.88元6.3運行費用運行費用主要包括水、電費、人工費及設(shè)備折舊費，各項費用計算如下：1、水費循環(huán)水按每月更換一次計算，每天補充水量83.68（萬元/a）2、電費17.28（萬元/a）3、人工費人工工資18000元/年計，共計7.20萬元/年；4、設(shè)備折舊費主要設(shè)備使用壽命以10年計，年折舊費約10萬元/a；7、維修費以設(shè)備費的3%計，約3萬元/a；以上各項費用合計為41.16萬元/a。REF_Ref168484640\r\h錯誤！未找到引用源。REF_Ref168484646\h錯誤！未找到引用源。PAGE30結(jié)論此次工程設(shè)計采用預(yù)處理-SBR工藝對甲醇生產(chǎn)廢水具有較好的處理效果，有機物及氨氮平均去除率高于90%，出水符合國家污水綜合排放標準（GB8978－1996）中一級標準的要求，是一種可行的甲醇生產(chǎn)廢水處理工藝。在設(shè)計過程中，應(yīng)注意氰化物、硫化氫等有毒有害物質(zhì)對后續(xù)SBR單元運行的影響，根據(jù)處理需要設(shè)置預(yù)處理單元；在系統(tǒng)調(diào)試初級階段，負荷不可過高，當出水COD、氨氮含量穩(wěn)定后，可逐步增加進水負荷，增加量約為設(shè)計水量的10%～20%；由于甲醇生產(chǎn)廢水BOD/NH3-N較低，因此應(yīng)設(shè)碳源補充系統(tǒng)，此次設(shè)計中以甲醇作為外加碳源，既解決了碳源不足的問題，又可使生產(chǎn)廢料得到充分利用，提高了工程的經(jīng)濟效益；此外，在調(diào)試運行中，需投加適量三氯化鐵，以防止發(fā)生污泥膨脹，保證系統(tǒng)運行效果。第1章標題謝辭本設(shè)計順利結(jié)束，在這個過程中，有同學(xué)的幫助，更有指導(dǎo)老師王老師的細心指導(dǎo)，王老師淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。本論文從選題到結(jié)束，每一步都是在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下完成的，傾注了老師大量的心血，再次，謹向老師表示崇高的敬意和衷心的感謝。畢業(yè)設(shè)計的結(jié)束以為著大學(xué)路程就此走完，在此一并感謝兩年來給予我指導(dǎo)和幫助的老師及同學(xué)。由于時間原因和本人水平有限，在設(shè)計中難免有不當之處，望老師不吝指正。REF_Ref168484390\r\h錯誤！未找到引用源。REF_Ref168484424\h錯誤！未找到引用源。PAGE6PAGE31參考文獻[1]張自杰.排水工程（下）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2000.[2]唐受印，戴友芝.水處理工程[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.[3]黃銘榮，胡紀萃.水污染治理工程.高等教育出版社，1989.[4]高延耀.水污染治理工程（下）.高等教育出版社，1989.[5]高延耀，顧國偉，周琪.水污染治理工程（上）.高等教育出版社，2007.[6]高俊發(fā)，王社平.污水處理廠工藝設(shè)計手冊.化學(xué)工業(yè)出版社，環(huán)境科學(xué)與工程出版中心，2003.[7]韓洪軍。污水處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2002.[8]雷樂成.水處理新技術(shù)及工程設(shè)計.化學(xué)工業(yè)出版社，環(huán)境科學(xué)與工程出版中心，2001.[9]給水排水設(shè)計手冊（第二版）.中國建筑工業(yè)出版社，1988.[10]魏先勛.環(huán)境工程設(shè)計手冊（修訂版）.湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2002[11]閃紅光.環(huán)境保護設(shè)備選用手冊（第一版）.化學(xué)工業(yè)出版社，2001.[12]陶俊杰，于軍亭.城市污水處理技術(shù)及工程實例（第二版）.化學(xué)工業(yè)出版社，2005.[13]周敬宣.環(huán)保設(shè)備及課程設(shè)計.化學(xué)工業(yè)出版社，2007[14]王夏民，張云新.環(huán)保設(shè)備及應(yīng)用.化學(xué)工業(yè)出版社，2004.[15]曾科，卜秋平，陸少鳴.污水處理廠設(shè)計與運行.化學(xué)工業(yè)出版社，2001.[16]宋志文，陳冠雄，馬放.微生物固定化處理甲醇廢水的實驗研究[J].微生物學(xué)雜志.2000(04).[17]馬文成，韓洪軍，王偉，鐘丹.兩級兩相厭氧工藝處理高濃度甲醇廢水.[J].現(xiàn)代化工出版社，2007.[18]馬榮勝,王魯斐,焦靜.微電解催化氧化法處理高濃度甲醇廢水.[J].化工環(huán)保出版社，2009.REF_Ref168484640\r\h錯誤！未找到引用源。REF_Ref168484646\h錯誤！未找到引用源。PAGE50外文資料翻譯Biodegradationofp-cresolbyaerobicgranulesinsequencingbatchreactorFarrukhBasheer,I.H.FarooqiAbstractThecultivationofaerobicgranulesinsequencingbatchreactorforthebiodegradationofp-cresolwasstudied.Thereactorwasstartedwith100mg/Lofp-cresol.Aerobicgranulesfirstappearedwithinonemonthofstartup.Thegranuleswerelargeandstrongandhadacompactstructure.Thediameterofstablegranuleswasintherangeof1–5mm.Theintegritycoefficientandgranulesdensitywasfoundtobe96%and1046kg/m3,respectively.Thesettlingvelocityofgranuleswasfoundtobeintherangeof2×10-2_6×10-2m/sec.Theaerobicgranuleswereabletodegradep-cresolupto800mg/Lataremovalefficiencyof88%.Specificp-cresoldegradationrateinaerobicgranulesfollowedHaldanemodelforsubstrateinhibition.Highspecificp-cresoldegradationrateuptoKeywords:aerobicgranules;p-cresol;sequencingbatchreactor(SBR);haldanekineticsequationIntroductionThecresolsarexenobioticcontaminantsthatareoftenfoundinwastedischarges.p-Cresolisanisomericphenolwithamethylsubstituentattheparapositionrelativetothehydroxylgroup.p-Cresolhasawidevarietyofusesincludingasadisinfectants,fumigants,explosives,inthemanufacturingofsyntheticresins,inphotographicdevel-opersetc.Duetotheirtoxicity,strongodouremission,persistentintheenvironmentandsuspectedcarcinogenityandmutagenitytolivingorganisms,cresolsposeaseriousecologicalproblemasenvironmentalpollutants.p-Cresol,evenatverylowconcentration,hasadverseeffectsonthecentralnervoussystem,cardiovascularsystem,lungs,kidneyandresultingincentralnervoussystemdepression(Buckmanetal.,1984).USEnvironmentalProtectionAgencyhasclassifiedp-cresolasapollutantofgroupC(possiblehumancarcinogen)(ATSDR,1990).TheMin-istryofEnvironmentandForest(MOEF),GovtofIndiahassetamaximumconcentrationlevelof1.0mg/Lofp-cresolintheindustrialeffluentforsafedischargeinthesurfacewaters(Singhetal.,2008).TheWorldHealthOrganization(WHO,1963)recommendsthepermissiblep-cresolconcentrationof0.001mg/Linpotablewaters.Hencetheremovalofcresolsfromwastewaterisaneces-sarytasktoconservethequalityofnaturalwaterresources.Removalofphenoliccompoundsbysolventextrac-tion,adsorption,chemicaloxidation,incinerationandothernon-biologicaltreatmentmethodssufferfromseriousdrawbackssuchashighcostandformationofhazardousbyproducts(Lohetal.,2000).Biodegradationisthemosteffectivemethodforcompletedestructionoforganicpollutantsandalsoduetoitslowercost.Thenewtechniqueofcellimmobilizationinbiologicalwastewatertreatmentisgaininginterest.Aerobicgranulesareself-immobilizedmicrobialaggregatesthatarecultivatedinsequencingbatchreactor(SBR)withoutaddingacarriermaterial.Aerobicgranulescouldbeappliedforbiodegradationoftoxicwastewaters(Jiangetal.,2002).Manyfactorsareinvolvedinthegranulationofactivatedsludge.Themainfactorsarecarbonsource,hydrodynamicshearforce,feastfamineregime,feedingstrategy,dissolvedoxygen,reactorconfiguration,volumeexchangeratioandsettlingtime(deBruinetal.,2004;LiuandTay,2004).Duetotheexcellentsettlingcapacityofaerobicgranules,thelandareaofsettlingtankwillnotberequiredwhichinturnreducesthewastewatertreatmentplantareaby80%(deBruinetal.,2004).Theaimofthisstudyistoevaluatetheutilityofaerobicallygrownmicrobialgranulesforthebiologicaltreatmentofp-cresolcontainingwastewater.1Materialsandmethods1.1ReactorsetupandoperationAlaboratoryscaleSBRwithaneffectivevolumeof2Lwasusedtocultivateaerobicgranules.Theinternaldiame-terofthereactorwas5cmandtheworkingheight/diameterwasabout20(Fig.1).Fineairbubblesforaerationandmixingweresuppliedbydiffusersplacedatthereactorbottom.Superficialairvelocitywasmaintainedintherangeof2–3cm/sec.Thereactorwasoperatedsequentiallyin8hrcycleswhichconsistof5minofinfluentfiling,447–472minofaeration,5–30minofsettlingand3minofeffluentwithdrawal.Effluentwasdischargedat50cmfromthebottomofthereactorwithavolumetricexchangeratioof50%.Seedingbiomasswasobtainedfromthemunicipalwastewatertreatmentplant,Okhla,NewDelhi,India.Thesludgewasacclimatizedtophenolinbatchcultureforaperiodofonemonth.Theacclimatizedsludgewasusedasinoculumforthereactor.Thereactorwasfedwithcresolasthesolecarbonsourcebyusingasyntheticwastewaterwithfollowingnutrientcomposition:p-Cresol,NH4Cl,MgSO47H2O,K2HPO4,andK2HPO41.2AnalyticalmethodsMeasurementofpH,biomassconcentration,chemicaloxygendemand(COD),SludgeVolumeIndex(SVI)wereconductedinaccordancewithstandardmethods(APHAetal.,2002).Dissolvedoxygenconcentration(DO)wasmeasuredusingHACH,HQ30dportablemetercoupledwithLBOD10101probe.Theconcentrationofp-cresolininfluentandeffluentwasmeasuredusingDR5000UV/Visspectrophotometer(HACH,USA)at280nmwavelength.Thesampleswerecentrifugedat10,000r/minfor10min(Remi,India)andmeasuredinaHACHsquaresamplecell.Acalibrationplot(absorbanceversusconcentrationofp-cresol)wasdrawnandusedforestimatingthecon-centrationofunknownp-cresolconcentration.TheplotGranulewasanalysedusingCeniscobinocularpetro-logicalmicroscopewithSANYOdigitalca