本科毕业论文---3000m3d淀粉废水处理工艺设计.doc

'洛阳理工学院毕业设计（论文）3000m3/d淀粉废水处理工艺设计摘要淀粉废水设计水质水量为3000m3/d，COD为7000mg/L，BOD5为5000mg/L，SS为1500—5000mg/L，NH3-N为25—35mg/L，PH值为4—5，温度为20—25℃。经处理后应达到下列出水水质：COD≤150mg/L，BOD≤30mg/L，SS≤150mg/L,NH3-N≤25mg/L，PH为6-9。达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的二级标准。本工程方案设计依据有关环境保护在污水中的要求，采用UASB-接触氧化工艺处理淀粉废水。在详细方案比较的基础上，选择了如下工艺流程：经设计可知COD=99.2%,BOD=99.7%，ηSS=98.8%。经技术经济分析，此方案投资总额为347.29万元，且节约用地、提高绿化、降低能耗的理念在设计中得到充分的实践，符合新时代环保的要求。关键词：淀粉废水，气浮，UASB，接触氧化5 洛阳理工学院毕业设计（论文）ABSTRACTthestarchqualityandquantityofwaterare:Q=3000m3/d，COD=7000mg/L,BOD=5000mg/L,PH=4～5,SS=1500～5000㎎/lNH3-N=25～35mg/L.Afterdisposingofit,thequalityofwatershouldattainthefollowingstandards:COD≤150mg/L，BOD≤30mg/L,SS≤150mg/L，NH3-N≤25～35mg/L，Achievingthetwostandardof(GB8978-1996）oftheintegratedwasterwaterdischargestandards.Thedesignofthisprojectisinaccordancewithrequirementsoftheenvironmentalprotectioninthewastewater.Itusestheflotation-UASB-contactoxidationprocesstodealwiththewastewaterinstarch.Basedoncomparisonofthedetailedprogram,weselectthefollowingprocesses:Starchwastewater→Grids→Regulatingpond→Flotationtank→Adjustingsedimentationtank→UASB→Per-offeringsedimentationtank→Contactoxidationtank→SecondarysedimentationtankThroughdesigning,wecanknowthattheresultofCODis99.2%,BODis99.7%ηSSis98.8%.Aftertechnicalandeconomicanalyzing,theinvestmentamountofthisprojectis3.47millionYuan.Itnotonlygainsgoodeconomicandsocialbenefits,butalsofullyputstheideasofsavinglandeconomically,improvingvirescenceandreducingenergyconsumingintothepracticewhiledesigning,whichisinconformitywithneweraenvironmentalneeds.KEYWORDS:starchwastewater,flotation,UASB,contaceoxidatio5 洛阳理工学院毕业设计（论文）毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名：日期：毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名：指导教师签名：日期：日期：5 洛阳理工学院毕业设计（论文）注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画5 洛阳理工学院毕业设计（论文）3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它5 洛阳理工学院毕业设计（论文）目录前言1第1章概述21.1淀粉废水的产生及特点21.1.1淀粉废水的产生21.1.2淀粉废水特性21.1.3淀粉废水的危害31.2工程概况31.2.1水质水量资料31.2.2气象资料31.2.3工程地质资料31.2.4排放标准及设计要求41.3设计任务41.3.1毕业设计课题的目的和要求41.3.2主要研究目标41.4设计原则4第2章工艺方案分析62.1淀粉废水水质分析62.2淀粉废水的处理方法62.2.1化学絮凝法62.2.2生物处理法62.3厌氧生物处理法72.3.1厌氧生物滤池72.3.2厌氧接触法72.3.3上流式厌氧污泥床82.3.4二段厌氧处理法92.3.5几种厌氧处理法的比较102.4好氧处理法102.4.1序批式活性污泥法112.4.2接触氧化法115 洛阳理工学院毕业设计（论文）2.5工艺流程的确定122.5.1流程选择122.5.2流程说明13第3章构筑物设计计算143.1格栅143.1.1设计说明143.1.2设计参数143.1.3设计计算143.2调节池153.2.1设计说明153.2.2设计计算153.3气浮池163.3.1设计说明163.3.2参数选取163.3.3设计计算163.4调节沉淀池173.4.1设计说明173.4.2参数选取183.4.3设计计算183.5UASB反应器193.5.1设计说明193.5.2设计参数193.5.3设计计算193.6预曝沉淀池223.6.1设计说明223.6.2设计参数233.6.3设计计算233.7接触氧化池243.7.1设计说明243.7.2设计水质水量245 洛阳理工学院毕业设计（论文）3.7.3设计计算253.8鼓风机房设计253.9二次沉淀池263.9.1设计说明263.9.2设计水质水量263.9.3设计计算263.10污泥部分计算273.10.1污泥重力浓缩池273.10.2污泥脱水间28第4章投资估算294.1编制依据294.2土建部分294.3设备投资30第5章总图布置325.1平面布置325.1.1总平面布置原则325.1.2总平面布置结果325.2高程布置325.2.1高程布置原则325.2.2高程布置结果33结　论34谢辞35参考文献36外文资料翻译375 洛阳理工学院毕业设计（论文）前言我国生物化工行业经过长期发展，已有一定的基础。特别是改革开放以后，生物化工的发展进入了一个崭新的阶段。目前生物化工产品已涉及食品、医药、保健、饲料和有机酸等几个方面。但是，随着生物化工的发展，其环境污染问题也日趋严重，已经成为我国的环境污染大户。食品工业是以粮食和农副产品为主要原料的加工工业。这类行业用水量大，废水排放量也大，尤其以淀粉工业废水的排放量占首位。我国淀粉行业有600多家企业。在国内，每生产1m3淀粉就要产生10～20m3废水，有的甚至更多。废水中主要含有淀粉、糖类、蛋白质、废酸和废碱等污染物，随生产工艺的不同，废水中的COD浓度在2000～20000mg/l之间。这些淀粉废水若不经过处理直接排放，其水中所含有的有机物，进入水体后迅速消耗水中的溶解氧，造成水体缺氧而影响鱼类和其他水生动物的生存，同时废水中悬浮物易在厌氧条件下分解产生臭气，恶化水质。以玉米为原料生产淀粉，生产过程中排放大量淀粉废水，影响周围环境，为适应当地环保工作的需要和工业项目应同时设计、同时施工、同时投入使用的三同时原则，也使出水水质达到国家污水综合排放二级标准，故投资兴建此配套污水处理设施。根据排放的废水特点及提供的占地面积，本设计方案选择一套高效，稳定和经济技术合理的处理工艺，保证废水达到国家污水综合排放二级标准，同时使投资、占地面积、运行管理度达到最佳设置。5 洛阳理工学院毕业设计（论文）第1章概述1.1淀粉废水的产生及特点1.1.1淀粉废水的产生淀粉属于多羟基天然高分子化合物，广泛存在于植物的根、茎和果实中，是食品、医药、化工、造纸、纺织等工业部门的主要原料，我国又是淀粉大国。我国淀粉生产企业遍布大江南北，淀粉生产的主要原料作物是甘薯类和玉米。淀粉在加工过程中产生大量的高浓度酸性有机废水，其含量随生产的波动而时有变化。由于原料来自农村，因此，淀粉生产企业以乡镇企业居多，不少企业排放的废水得不到有效处理，肆意排放，往往是一个淀粉厂造成周围排水沟（或塘）臭气熏天，对水环境危害极大，造成严重污染。因此，研究一种快速、高效、低耗的淀粉废水方法是当务之急。1.1.2淀粉废水特性我国淀粉作为原料以甘薯类为主，少量以玉米为原料。不论以哪种作为原料，其生产污水性质及污染物浓度极为相似。水质特征如下所述:(1)输送和洗净废水，由于输送工段和洗净工段流出的废水，含有砂土、马铃薯破皮片以及由原料溶出的有机物，这种废水悬浮物含量高，BOD5浓度与COD浓度都不高。(2)生产废水，即分离废水，含有大量的水溶性物质，此外还含有少量的微细纤维和淀粉。BOD5、COD浓度都很高，并且水量大，因此，该工段是主要污染的废水。(3)生产设备洗刷废水，该废水污染物浓度仍较高。(4)淀粉渣储槽废水，在淀粉生产过程中，作为副产品产生大量的渣滓，长期积累存在储槽内，会产生一定量的废水。这种废水不产生恶臭但酸度较高。以玉米为原料生产淀粉，淀粉含量在60﹪-70﹪，剩余30﹪-40﹪5 洛阳理工学院毕业设计（论文）的原料成为副产品。玉米淀粉废水主要来源于浸泡、胚芽分离、纤维洗涤和脱水等工序。随着淀粉行业技术的发展，玉米淀粉生产工艺在节水方面也有了长足的进步。90年代末，吨淀粉用水量还在6-15吨，而近几年内，由于水环境保护政策的实施，淀粉生产厂家在清洁生产方面加大了力度，吨淀粉用水可降至3吨甚至更低。中国淀粉工业协会“十五”规划建议中，对淀粉企业的多项经济指标进行了规定，建议玉米淀粉企业的水耗平均为6.0m3/吨淀粉，平均污水排放量≤5.0m3/吨玉米。玉米淀粉废水中主要成分为淀粉、糖类、蛋白质、纤维素等有机物质，另外含有大量含氮、碳的无机化合物，是一种不含有毒物质的高浓度有机废水。玉米淀粉废水组成一般如下：总糖为0.3﹪-0.7﹪，粗蛋白为2.1﹪，固形物为5﹪-10﹪，粗纤维为2﹪-3﹪，脂肪酸0.1﹪-0.3﹪；其废水水质COD值通常为1000-30000mg/LBOD值为5000-20000mg/LSS值为1500-5000mg/L.薯类淀粉废水中可溶性固形物的一般组分：蛋白质为33﹪-41﹪，总糖为35﹪，有机酸4﹪，矿物质为20﹪。1.1.3淀粉废水的危害淀粉废水若不经过处理直接排放，其水中所含有的有机物，进入水体后迅速消耗水中的溶解氧，造成水体缺氧而影响鱼类和其他水生动物的生存，同时废水中悬浮物易在厌氧条件下分解产生臭气，恶化水质。1.2工程概况1.2.1水质水量资料设计处理的废水量为3000m3/d。废水水质：COD为7000mg/L，BOD5为5000mg/L，SS为1500—5000mg/L，NH3-N为25—35mg/L，PH值为4—5，温度为20—25℃。1.2.2气象资料极端最高气温：38.5℃极端最低气温：-12.1℃全年平均降水量：1034.5mm全年主导风向：夏季东南风，冬季西北风1.2.3工程地质资料1、地质构造：，厂区地质良好为亚砂土、亚粘土、砂卵石组成，厚度4.5~11m5 洛阳理工学院毕业设计（论文），地基承载能力在1kg/cm2，2、地震：没有相关的地震资料，设计地震烈度按8度计算。3、地下水位：3.5m4、最大冻土深度：0.7m1.2.4排放标准及设计要求为了保护环境，要求处理后的污水排放标准执行国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的二级标准即：（见表1）表1-1排放标准污染物CODBOD5SSNH3-NPH排放浓度≤150mg/L≤30mg/L≤150mg/L≤25mg/L6～91.3设计任务1.3.1毕业设计课题的目的和要求1、课题：3000m3/d淀粉废水处理工艺设计2、目的是了解淀粉废水的工艺流程、污染物产生情况、常用的工业废水处理工艺、培养独立研究分析问题能力，进一步提高污水处理工程的工艺选择、参数计算、工程制图的专业水平，独立设计污水处理工程的能力。了解和掌握工业废水处理工程设计的基本程序，学会工艺确定的原则和方法，掌握淀粉废水的生产工艺流程、废水中污染物产生情况、常用的淀粉废水处理工艺。1.3.2主要研究目标1、污水处理方案的论证。包括污水处理基本工艺路线的确定、污水处理工艺流程论证和主要处理构筑物的选型。2、污水处理和污泥处理工艺设计计算。3、污水厂总体布置图和部分构筑物施工图设计。1.4设计原则5 洛阳理工学院毕业设计（论文）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。1、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；2、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；３、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；４、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。5 洛阳理工学院毕业设计（论文）第2章工艺方案分析2.1淀粉废水水质分析淀粉废水是一种高浓度有机废水，其中含有大量的有机物，如淀粉、蛋白质和糖类等，通常其BOD5、COD、SS浓度较高，废水的可生化性较好，有利于生物处理。同时淀粉废水中含有大量的蛋白，可以用气浮工艺分离提取。2.2淀粉废水的处理方法根据淀粉生产废水的生产特点和水质特征，目前国内外常用的玉米淀粉废水处理方法有：化学絮凝法和生物处理法。2.2.1化学絮凝法化学絮凝法是一种物理化学处理法，通过加入絮凝剂或配合投加助凝剂，降低胶体溶液的稳定性，使之凝聚沉淀，然后分离净化的方法。玉米淀粉废水含有蛋白质、淀粉、糖类及悬浮物，废水呈高分散系的亲水胶体溶液，这种胶体一般比较稳定，因此，治理玉米淀粉废水首先要破坏胶体状态。化学絮凝法就是通过药剂的物理化学作用，是废水的胶体破坏，使分散状态的有机物脱稳、凝聚，形成聚集状态的粗颗粒物质从水中分离出来，通过混凝可以去除分子量大于10000的有机物，而分子量小于10000的有机物可以通过活性炭吸附去除，达到治理该类废水的目的。化学絮凝法具有工艺简单、效率高、费用低等特点，但玉米淀粉废水处理工艺中,若单独采用物化法,如气浮、混凝沉淀、吸附等,存在去除率不稳定,运行费用高等缺点。2.2.2生物处理法13 洛阳理工学院毕业设计（论文）玉米淀粉废水因不含有毒物质，可生化性好，国内外常用生物法处理。生物处理法就是提供合适的条件，利用微生物新陈代谢功能，使废水呈溶解和胶体状态的有机污染物降解，并转化为无害物质，使废水得以净化的方法。相比较废水的物化处理方法如吸附和混凝，这些方法只是将有机物从废水中转移，还需要考虑后续处理，没有达到标本皆治。而生物处理法是比较彻底的降解有机物。故生物处理是处理废水的主要途径。根据微生物的不同，生物处理方法又分为厌氧处理与好氧处理两类。2.3厌氧生物处理法厌氧生物处理能够在无需提供氧气的条件下，通过自身代谢过程将废水中的有机物转化为无机物和少量细胞物质。厌氧生物处理克服了好氧生物处理的缺点，如能耗较低，容积负荷高，水力停留时间短，污泥停留时间长，污泥量少，产生的甲烷气体可回收利用，运行费用低。其缺点是出水浓度仍然较高，必须再经过好氧处理再能达标排放。近年来淀粉废水处理所用的厌氧法主要有厌氧生物滤池、厌氧接触法、上流式厌氧污泥床等。2.3.1厌氧生物滤池厌氧生物滤池是采用填充材料作为微生物载体的一种高速厌氧反应器，厌氧菌在填充材料上附着生长形成生物膜，生物膜与填充材料一起形成固定的滤床。其结构与原理类似于好氧生物滤床，图2.1为上流式厌氧滤池示意图，废水进入反应器底部并均匀布水，在向上流动的过程中，废水中的有机物被生物膜吸附并分解，进而通过微生物的代谢作用将有机物转化为甲烷和二氧化碳，沼气和出水由反应器上部分别排出，填料表面的生物膜不断生长，部分老化的生物膜剥落随出水排出，在反应器后设置的沉淀池中分离成为剩余污泥。图2-1上流式厌氧滤池示意图2.3.2厌氧接触法13 洛阳理工学院毕业设计（论文）普通消化池用于高浓度有机污水的处理时，存在着容积负荷率低以及停留时间长等问题。厌氧接触法采用污泥回流，能保证在消化池内拥有大量的微生物，大大缩短了水力停留时间，并且使得厌氧消化池的容积负荷有所提高。污水先进入混合接触池后，迅速与混合液及回流的厌氧污泥相混合，泥、水能充分接触，然后经真空脱气器而流入沉淀池，污水由沉淀池上部排除，沉淀污泥回流至消化池。接触池中的污泥浓度要求很高，为12000mg/L—15000mg/L，因此污泥回流量大。污泥回流可使污泥不流失，从而使运行稳定，还可以提高消化池内污泥浓度。厌氧接触法实质是厌氧活性污泥法，不需要曝气而需要脱气。厌氧接触法对悬浮物浓度高的有机污水的处理效果好，悬浮颗粒成为微生物的载体，并且容易在沉淀池中沉淀。2.3.3上流式厌氧污泥床污泥床内反应器内没有载体，是一种悬浮生长型的消化器，如图2-2所示。图2-2上流式污泥床反应器废水由反应器底部进入,反应器主体为无填料的空容器,其中含有大量高活性厌氧污泥(下部为污泥床层,上部为悬浮污泥层)，由于废水以一定流速自下向上流动以及厌氧过程产生的大量沼气的搅拌作用,废水与污泥充分混合,有机质被吸附分解，所产沼气经由反应器上部三相分离器的集气室排出,含有悬浮污泥的废水进入三相分离器的沉降区,由于沼气已从废水中分离,沉降区不再受沼气搅拌作用的影响,废水在平稳上升过程中,其中沉淀性能良好的污泥经沉降面返回反应器主体部分,从而保证了反应器内高的污泥浓度，含有少量较轻污泥的废水从反应器上方排出。UASB反应器的构造简单，便于操作运行。13 洛阳理工学院毕业设计（论文）UASB反应器具有良好的污泥床，可形成一个相当稳定的生物相，较大的絮体具有良好的沉淀性能，有机负荷去除效率高，不需搅动设备，对负荷冲击，温度和PH值的变化有一定的适应性等工艺特征，是一种有发展前途的厌氧处理设备。至今，国内部分UASB处理高浓度有机废水的研究及应用情况如下表2-1。表2-1国内部分UASB处理高浓度有机废水的研究结果它自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。2.3.4二段厌氧处理法13 洛阳理工学院毕业设计（论文）二段厌氧处理法又称两相厌氧消化，厌氧消化是一个复杂的生物学过程。其主要特点是采用两个单独的反应器串联运行，第一个反应器为产酸反应器，其功能是将固态有机物水解和液化为有机酸，缓冲和稀释负荷冲击与有害物质，并截留难降解的固态物质。第二反应器为甲烷反应器，其功能是保持严格的厌氧条件和PH值，以利于甲烷菌的生长，降解，稳定有机物，产生含甲烷较多的消化气，并截留悬浮固体，以改善出水水质。二段厌氧处理法的流程尚无定式，可以采用不同构筑物予以组合。2.3.5几种厌氧处理法的比较表2-2几种厌氧处理法的比较方法特点优点缺点传统消化法在一个消化池内进行酸化，甲烷化和固液分离设备简单反应时间过长池子容积大，污泥容易随污水带走厌氧生物滤池微生物附着在滤料表面，适于处理悬浮物含量低的污水设备简单，能承受较高的负荷，出水悬浮固体量少，能耗低底部易发生堵塞，填料费用高厌氧接触法用沉淀池分离污泥并进行回流，消化池中进行适当搅拌，池内污泥混合完全，可处理高有机物浓度和高悬浮固体浓度的污水能承受较高负荷，有一定的抗冲击负荷能力，运行较稳定，不受进水悬浮物浓度的影响，出水悬浮固体量少负荷高时易造成污泥流失，设备较多，操作要求高上流式厌氧污泥床反应器消化和固液分离在一个池中完成，微生物量特高负荷率高，总体积小，能耗低，不需搅拌如设计不善，污泥会大量流失，池的构造复杂两段厌氧处理法酸化和甲烷化在两个反应器内进行，两个反应器内采用不同反应温度能承受较高负荷，耐冲击，运行稳定设备多，运行操作复杂2.4好氧处理法13 洛阳理工学院毕业设计（论文）好氧生物处理需要提供一定的营养物质，并且需要曝气而使得运行费用很高。好氧生物法动力消耗较大，适合处理低浓度的有机废水，而单纯的好氧处理,虽对有机物有一定的去除效果,而去除率不高,运行费用也较高。因此，实际工程应用中，为了提高各单元的处理效率，同时进一步减少投资，通常可采用厌氧与好氧组合工艺的方法处理玉米淀粉废水。好氧生化处理应用较多的是接触氧化法和SBR。2.4.1序批式活性污泥法SBR是序列间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，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。SBR工艺的优点：1、理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，净化效果好。2、运行效果稳定。3、耐冲击负荷。4、水质、水量可以调整，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。7、具有良好的脱氮除磷效果。8、工艺流程简单、造价低。且SBR系统的适用范围：由于上述技术特点，SBR系统进一步拓宽了活性污泥法的使用范围。就近期的技术条件，SBR系统更适合以下情况：1、中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水，尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。2、需要较高出水水质的地方。3、水资源紧缺的地方。4、用地紧张的地方。5、对已建连续流污水处理厂的改造等。2.4.2接触氧化法生物接触氧化池13 洛阳理工学院毕业设计（论文）内设置填料，填料埋没在污水中，填料上长满生物膜，污水与生物膜接触过程中，水中的有机物被微生物吸附、氧化分解和转化为新的生物膜。从填料上脱落的生物膜，随水流到二沉池后被除去，污水得到净化。生物接触氧化法是介于活性污泥法和生物滤池二者之间的污水生物处理技术，兼有活性污泥法和生物膜法的特点。其优点：1、由于填料的比表面积大，池内充氧条件好，氧化池内单位容积的生物量高于活性污泥法曝气池及生物滤池，可以达到较高的容积负荷；2、因污泥浓度高，当有机容积负荷较高时，其Ｆ／Ｍ仍保持在一定水平，因此污泥产量与活性污泥法相当。其缺点：1、使用生物接触氧化池时，如果设计或者运行不当，易引起填料堵塞，影响处理效果；2、此方案所需构筑物过多，占地面积大，建设投资大；3、处理后的出水较浑浊，有机物去除率较低；4、需要较多的填料和填料支撑结构。对于废水浓度不是太高时采用接触氧化比较好。因为生物膜法和活性污泥法的微生物在反应器中的驻留方式不同。生物膜反应器中的生物相和污泥龄与活性污泥反应器不同，在生物膜反应器中除菌胶团外，真菌、丝状菌等微生物也可大量繁殖，并且生物量大，对废水中难降解有机物的去除有一定的优势。并且接触氧化法抗抑制能力强，无污泥膨胀现象，净化效率高，污泥产生量小。2.5工艺流程的确定2.5.1流程选择由于该厂淀粉废水有机浓度较高，无毒，其可生化性BOD5/COD大于0.5，属于高浓度易生化有机废水，不宜直接被好氧生物降解，应采用“厌氧+好氧”的组合工艺进行处理。因厌氧处理节省能耗，并且可以回收能源，经厌氧处理后再进行好氧处理，将大大降低好氧处理的投资和运行费用，同时可将废水中的有机物分解，有利于后续好氧生物处理。好氧处理效果显著，出水浓度低，根据目前玉米淀粉废水采用生物处理的比较，厌氧系统采用目前处理中高浓度有机废水应用最为广泛的UASB工艺，该工艺具有有机负荷率高、结构简单、污泥稳定性好、有机物去除效率高等优点；好样系统采用接触氧化工艺，因为它具有抗抑制能力强，无污泥膨胀现象，净化效率高，污泥产生量小13 洛阳理工学院毕业设计（论文）等优点，适合于UASB出水的后处理。另外考虑到由于淀粉生产工艺原因使蛋白质等有用物质大量流失，应增加气浮、沉淀工艺进行蛋白质的回收，并减轻生物处理的有机负荷；分析该淀粉废水具有水质水量波动大，变化快、极不稳定等特点，应在生物处理前设置调节池.其工艺流程如下：2.5.2流程说明该淀粉废水处理工艺由提取蛋白、厌氧生物处理和好氧生物处理三部分组成，提取蛋白采用气浮分离技术，淀粉生产车间的废水流过格栅，先去除大的悬浮物，然后进入调节池，调节池的废水泵入气浮池提取蛋白，湿蛋白经烘干制成干制成蛋白饲料。经气浮分离后的废水进入调节沉淀池，以均化水质并沉淀去除部分悬浮物。厌氧生物处理采用UASB技术，调节沉淀池废水用泵压入UASB进行厌氧生物处理，大部分有机物在UASB反应器中降解，反应过程中产生的沼气进行利用。UASB出水进入预曝沉淀池，沉淀池是厌氧处理单元和好氧处理单元之间的重要构筑物，其功能主要是去除厌氧出水的悬浮物和H2S等有害气体，增加水中的溶解氧，为好氧处理创造有利的条件。好氧生物处理采用接触氧化池，预曝沉淀池的出水自流进入接触氧化池进行好氧生物处理，以进一步降解水中的有机物。调节沉淀池、UASB、沉淀池、二次沉淀池等处理单元产生的污泥排入污泥浓缩池，污泥经浓缩后进入污泥脱水间进行机械脱水，产生的泥饼作为有机农肥外运。污泥浓缩池的上清液和污泥脱水间的压滤液排入调节池进行再处理。13 洛阳理工学院毕业设计（论文）第3章构筑物设计计算3.1格栅3.1.1设计说明格栅有一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属筛网、框架及相关装置组成，倾斜安装在污水渠道、泵房调节池的进口处或处理厂的前端。用于拦截较大的悬浮物或漂浮物，防止堵塞水泵机组及管道阀门。同时，还可以减轻后续构筑物的处理负荷。由于处理量不是很大，采用人工清渣。结构为地下钢混结构。3.1.2设计参数栅条间隙d=20mm；栅前水深h=0.3m；过栅流速0.6m/s；安装倾角=450设计流量：Q=3000m3/d=125m3/h=0.035m3/s3.1.3设计计算（1）格栅的间隙数（n）n===8.18取n=9（2）栅槽有效宽度(B)设计采用20圆钢为栅条：即s=0.02mB=s(n–1)+d×n=0.02×(9-1)+0.029=0.34m（3）进水渠道渐宽部分长度设进水渠道内的流速为0.4m/s，进水渠道宽取B1=0.158m，渐宽部分展开角=200L1===0.25m（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2=L1/2=0.125m（5）过栅水头损失：取k=3,=1.79,=0.6m/sh2=k==0.070m29 洛阳理工学院毕业设计（论文）（6）栅槽总高度H栅前槽高H1=h+h1=0.3+0.3=0.6m栅后槽的总高度H=h+h1+h2=0.3+0.070+0.3=0.67m（7）栅槽总长度(L)L=L1+L2+0.5+1.0+=0.25+0.125+0.5+1.0+0.6/1=2.475m（8）高程布置进水渠沟底标高为-2.0m，超高0.3m，栅前水深0.3m，栅前水面标高-1.7m，栅前顶标高-1.4m，栅后水面标高-1.9m。3.2调节池3.2.1设计说明一般工企业排出的废水，水质、水量、酸碱度或温度等水质指标随排水时间大幅度波动，中小型工厂的水质水量的波动更大。为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行调解。一般来说，调节池有下列作用：1.减少或防止冲击负荷对设备的不理影响；2.使酸性废水和碱性废水得到中和，使处理过程中pH值保持稳定；3.调节水温；4.当处理设备发生故障时，可起到临时的事故贮水池的作用；5.集水作用，调节来水量和抽水量之间的不平衡，避免水泵启动过分频繁。3.2.2设计计算已知：设计流量Q=125m3/h，取停留时间T=5.0h（1）调节池有效容积V=QT=1255.0=625m3（2）调节池尺寸调节池平面形状为矩形，其有效水深采用h2=2.5m，调节池面积为：F=V/h2=625/2.5=250m2池宽B取10.0m，则池长为L=F/B=250/10.0=25.0m保护高h1=1.1m池总高H=h1+h2=1.1+2.5=3.6m取4m。故该池的规格尺寸为L×B×H=25×10×4(m3)，数量1座。29 洛阳理工学院毕业设计（论文）3.3气浮池3.3.1设计说明由于废水的固体悬浮物含量很高,且含有大量的蛋白，所以设一气浮池,分离提取蛋白质,提高经济效益，同时减轻后续处理构筑物的压力。该气浮池采用部分回流的平流式气浮池，并采用压力溶气法。3.3.2参数选取设计水量：Q=3000m3/d=125m3/h=0.035m3/s，反应时间取15min，接触室上升流速取20mm/s，气浮分离速度取2mm/s，溶气罐过流密度取150m3/(h·m2),溶气罐压力取2.5kgf/cm2，废水在气浮池分离室停留时间为16min。水质情况：表3-1预计处理效果项目CODCrBOD5SS进水水质（mg/L）700050001500去除率（％）404080出水水质（mg/L）420036003003.3.3设计计算（1）溶气罐①　气浮所需的释气量：Qg=Q=×10%×40×1.2=600L/h②所需空压机额定气量：故选用Z—0.025/6空压机两台，一用一备，设备参数：排气量0.025m3/min，最大压力6kgf/cm2，电动机功率0.375kw。③加压溶气所需水量：Qp==16.77m3/h故选用CK32/13L，两用一备，两台并联同时使用，设备参数：流量9m329 洛阳理工学院毕业设计（论文）/h，扬程H=5m，转速1450r/min，轴功率0.211kw，电动机功率0.55kw。④压力溶气罐直径：因压力溶气罐的过流密度Ⅰ取150m3/(h·m2)故溶气罐直径d=选用TR—4型标准填料罐，规格d=0.4m，流量适用范围13～19，压力适用范围0.2～0.5MPa，进水管直径80mm,出水管直径100mm，罐总高(包括支脚)2680mm。（2）气浮池①气浮池接触尺寸：接触室上升流速=20mm/s，则接触室的表面积：Ac=接触室宽度选用bc=0.70m，则接触室长度(气浮池宽度)B=接触室出口的堰上流速选取20mm/s，则堰上水位H2=bc=0.7m②气浮池分离尺寸：气浮池分离室流速=2mm/s，则分离室平面面积As分离室长度Ls=As/B=19.7/2.81=7.0m③气浮池水深H=t=2×10-3×16×60=1.92m④气浮池的容积W=(Ac+As)H=(1.97+19.7)×1.92=41.6m3总停留时间T=（3）确定高程设备总高3m，反应池水面标高+3.50m，池底标高+1.00m；气浮池水面标高+2.92m，池底标高+1.00m，池顶标高4.00m。（4）气浮系统的其他设备刮渣机采用TQ-1型桥式刮渣机，其技术参数：气浮池池净宽2～2.5m，轨道中心距2.23～2.73m，驱动减速器型号：SJWD减速器附带电机，电机功率0.75kW。3.4调节沉淀池3.4.1设计说明29 洛阳理工学院毕业设计（论文）工业废水的水量和水质随时间的变化幅度较大。为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行调节。由于淀粉废水中悬浮物（SS）浓度较高，此调节池也兼具有沉淀的作用。该池设有沉淀的污泥斗，有足够的水力停留时间，保证后续处理构筑物能连续运行。其均质作用主要靠池侧的沿程进水，使同时进入池的废水转变为前后出水，以达到与不同时序的废水相混合的目的。采用半地下钢混结构。3.4.2参数选取停留时间：T=6h设计水量：Q=3000m3/d=125m3/h=0.035m3/s水质情况如下表：表3-2预计处理效果项目CODCrBOD5SS进水水质（mg/L）42003600300去除率（％）101060出水水质（mg/L）378032401203.4.3设计计算（1）池子尺寸池有效容积：V=QT=125×6=750m3取池总高H=5m，其中超高0.5m，有效水深h=4.5m则池面积：A=V/h=750/4.5=166.7m2池长取L=16m，池宽取B=11m池子总尺寸为：L×B×H=16m×11m×5m（2）理论上每日的污泥量：（3）污泥斗尺寸　　取斗底尺寸为400㎜×400㎜,污泥斗倾角取450，则污泥斗的高度h2=(5.5-0.2)tan450=5.3m每个污泥斗的容积：设1个污泥斗，则污泥斗总容积：Ｖ总=221.8m3>V故符合要求。29 洛阳理工学院毕业设计（论文）（4）进水系统进水起端两侧设进水堰，堰长为池长的1/2。（5）确定高程　　该构筑物地上3.0m，地下5.3m，最低水位设置-1.0m，则最高水位为+2.5m，池顶高程为+3.0m，池底高程为-5.3m。（6）其他设置采用静水压力排泥，排泥口距地面0.2m，排泥管直径200mm，每天排泥一次。3.5UASB反应器3.5.1设计说明UASB（上流式厌氧污泥床）是集生物反应与沉淀于一体的一种结构紧凑效率高的厌氧反应器。为了满足池内厌氧状态并防止臭气散逸，UASB池上部采用盖板密封，出水管和出气管分别设水封装置。池内所有管道、三相分离器和池壁均做防腐处理。3.5.2设计参数参数选取：容积负荷（NV）：6kgCOD/(m3.d)污泥产率：0.1kgMLSS/kgCOD产气率：0.5m3/kgCOD设计水质：表3-3预计处理效果项目CODBODSS进水水质(mg/L)37803240120去除率(%)8590出水水质(mg/L)567324120设计水量：Q=3000m3/d=125m3/h=0.035m3/s3.5.3设计计算（1）反应容积计算29 洛阳理工学院毕业设计（论文）UASB的有效容积：将UASB设计成圆形池子，布水均匀，处理效果好。取水力负荷：q=0.48[m3/(m2·h)]水力表面积：A=Q/q=125/0.48=260m2有效水深：h=V/A=1890/260=7.3m取h=8m采用６座相同的UASB反应器A1=A/6=260/6=43.3m2直径：，取D=8m横断面积：实际表面水力负荷：q1=Q/A=符合要求（2）配水系统设计　　本系统设计为圆形布水器，每个UASB反应器设36个布水点。参数为：每个池子流量：Q1=125/6=20.8m3/h圆环直径计算：每个孔口服务面积：，a在１～３m2之间，符合要求。可设３个圆环，最里面的圆环设6个孔口，中间的圆环设12个，最外的圆环设18个孔口。布水器配水压力计算H4=h1+h2+h3，其中布水器配水压力最大淹没水深h1=8.5mH2O；UASB反应器水头损失h2=1.0mH2O；布水器布水所需自由水头h3=2.5mH2O，则H4=12mH2O。（3）三相分离器设计三相分离器要具有气、液、固三相分离的功能，三相分离器的设计主要包括沉淀区、回流缝、气相分离器的设计。三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相似。主要考虑沉淀区的面积和水深。面积根据废水量和表面负荷来决定。由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生一定的生化反应，产生少量气体，这对固液分离不利，故设计时应满足以下要求：①沉淀区水力表面负荷＜1.0m/h；②沉淀器斜壁角度约为500,使污泥不致积聚，尽快落入反应区内；29 洛阳理工学院毕业设计（论文）③　进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速≤2m/h；④总沉淀水深应≥1.5m；⑤水力停留时间介于1.5～2h；如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果。沉淀器（集气罩）斜壁倾角：=500沉淀区面积：表面水力负荷：，符合要求回流缝设计：　取超高h1=0.3m；h2=0.5m；下三角形集气罩的垂直高度：h3=2.2m下三角形集气罩斜面的水平夹角：=500下三角形集气罩底水平宽度：b1=h3/tan=2.2/tan500=1.85mb2=×1.85=4.3m下三角形集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升流速v1，可用下式计算：　＝Q1/S1，式中Q1---反应器中废水流量，m3/h　　　S1---下三角形集气罩回流缝面积，m2＜2m/h，符合要求上下三角形集气罩之间回流缝中流速（v2）可用下式计算：　　　　=Q1/S2，式中S2—为上三角形集气罩回流缝之面积取回流缝宽：CD=0.9m，上集气罩下底宽：CF=4.8m则DH=CDsin500=0.69mS2=(CF+DE)/2=3.14(4.8+4.8+2×0.69)/2=15.51m2v2=Q1/S2=125/(6×15.51)=1.34m/h＜v1＜2m/h确定上下三角形集气罩相对位置及尺寸CH=CDsin400=0.9×sin400=0.58mDE=2DH+CF=2×0.69+4.8=6.18m又h4=CH+AI=0.58+1.12=1.70m，h5=1.2m由上述尺寸可计算出上集气罩上底直径为：29 洛阳理工学院毕业设计（论文）BC=CD/sin400=0.9/sin400=1.40mDI=(DE-b2)/2=(6.18-4.3)/2=0.94mAD=DI/cos500=0.94/cos500=1.47mBD=DH/cos500=0.69/cos500=1.08mAB=AD-BD=1.47-1.08=0.39m气液分离设计：d=0.01cm(气泡)，T=200C，ρ1=1.03g/cm3，ρg=1.2×10-3g/cm3，β=0.95γ=0.0101cm2/s，μ=γρ1=0.0101×1.03=0.0104g/(cm·s)一般废水的μ＞净水的μ，故取μ=0.02g/(cm·s)由斯托克斯公式可得气体上升速度为：则,,,＞,符合要求（4）出水系统设计　　采用锯齿形出水槽，槽宽0.2m，槽高0.2m（5）排泥系统设计　　产泥量为：3780×0.85×0.1×3000×10-3=963.9kgMLSS/d每日产泥量963.9kgMLSS/d，每个UASB日产泥量160.65kgMLSS/d,各池排泥管选钢管DN150，六池合用排泥管选DN200mm排泥管，每天排泥一次。（6）产气量计算　①每日产气量：3780×0.85×0.5×3000×10-3=4819.5m3/d每个UASB反应器产气量：Gi=G/6=4819.5/6=803.25m3/d=33.47m3/h②沼气集气系统布置由于有机负荷较高，产气量大，每两台反应器设置一个水封罐，水封罐出水的沼气分别进入分离器，气水分离器设置一套两级，共三个，从分离器出来去沼气贮柜。集气室沼气出气管最小直径DN100，且尽量设置不短于300mm的立管出气，若采用横管出气，其长度不宜小于150mm，每个集气室设置独立出气管至水封罐。沼气管道压力损失一般很小，可近似认为管路压力损失为零。29 洛阳理工学院毕业设计（论文）（8）确定高程池底高程设置±0.00m，则最低水位为±0.00m，最高水位8.5m，池顶高程为9.0m。3.6预曝沉淀池3.6.1设计说明污水经UASB反应器厌氧处理后，污水中含有一部分具有厌氧活性的絮状颗粒，在UASB反应器中难以沉淀去除，故而使其在此曝气沉淀池中去除，由于经曝气作用，厌氧活性丧失，沉淀效果增强，同时在该沉淀池中没有沼气气流影响，因而沉淀效果亦增强。另外，UASB出水中溶解氧含量几乎为零，若直接进入好氧处理构筑物，会使曝气池中好氧污泥难以适应，影响好氧处理效果。通过预曝气亦可以去除一部分UASB反应器出水中所含的气体。预曝沉淀池参考曝气沉砂池和竖流式沉淀池设计。曝气利用穿孔管进行，压缩空气引自鼓风机房。曝气后污水从挡墙下直接进入沉淀池，沉淀后污水经池周出水。所产生的污泥由重力自排入集泥井，每天排泥一次。采用半地下钢混结构。3.6.2设计参数（1）设计水量：Q=3000m3/d=125m3/h=0.035m3/s（2）设计水质：表3-4预计处理效果项目CODBODSS进水水质(mg/L)567324120去除率(%)201050出水水质(mg/L)453.6291.660（3）预曝沉淀池，曝气时间30min，沉淀时间2h，沉淀池表面负荷0.7～1.0m3/(m2.h)，曝气量为0.2m3/m3污水。3.6.3设计计算（1）有效容积计算　曝气区：V1=125×0.5=62.5m3　沉淀区：V2=125×2.0=250m3（2）工艺构造设计计算29 洛阳理工学院毕业设计（论文）　曝气区平面尺寸为7.5m×3.0m×3.0m，池高3.5m，其中超高0.5m，水深3.0m。曝气区设进水配槽，尺寸6.5m×0.3m×0.8m，其深度0.8m（含超高）。　沉淀区平面尺寸为7.5m×7.5m×4.0m，池总高7.0m，其中沉淀有效水深3.0m，沉淀池负荷为125/(7.5×7.5×3.0)=0.743/(m2.h)，满足要求。沉淀池总深度：H=h1+h2+h3+h4+h5，其中，超高h1=0.4m，沉淀区高度h2=3.0m，隙高度h3=0.2m，缓冲层高度h4=0.4m，污泥区高度h5=3.0m，则H=7.0m。　　沉淀池污泥斗容积为：（3）每天污泥产量（理论泥量）预曝气沉淀池污泥主要因悬浮物沉淀产生,不考虑微生物代谢造成的污泥增量.　　　每日污泥量为22.4m3/d,则污泥斗可以容纳10天的污泥.（4）曝气装置设计计算　设计流量Q=125m3/h，曝气量为0.2m3/m3污水,则供气量为125×0.2/60=0.42m3/min，单池曝气量取0.21m3/min,供气压力为4.0～5.0mH2O(1mH2O=9800pa)。曝气装置利用穿孔管曝气,曝气管设在进水一侧。供气管供气量0.24m3/min，设两根，则管径选DN50时，供气流速约为2m/s，曝气管供气量为0.12m3/min，供气流速为2.0m/s时，管径为DN32。曝气管长6.0m，共两根，每池一根。在曝气管中垂线下侧开φ4mm孔，间距280mm，开孔20个，两侧共40个，孔眼气流速度为4m/s。(5)确定高程预曝沉淀池设置地下2.5m，地上4m，曝气池水面标高+3.5m，沉淀池水面标高+3.3m，池底标高+0.5m，污泥斗底标高-2.5m。3.7接触氧化池29 洛阳理工学院毕业设计（论文）3.7.1设计说明经UASB处理后的废水，要达到排放标准必须进一步处理，即采用好氧处理，此工艺拟用接触氧化池，设计8座接触氧化池。3.7.2设计水质水量设计水质表3-5预计处理效果项目CODBODSS进水水质(mg/L)453.5291.660去除率(%)859340出水水质(mg/L)68.0420.41363.7.3设计计算（１）确定参数容积负荷率取：NW=1.5kgBOD/(m3·d)填料层高度取：H=3m，分三层，每层1米；（２）接触氧化池填料的总有效容积：（３）接触氧化池总面积：A=W/H=542.38/3=180.8m2每座接触氧化池面积f≤25m2，滤池格数n=F/f=180.8/25=7.2，取8个则池长取L=5m，池宽取B=5m。（４）污水与填料的接触时间为：，取5h（５）接触氧化池的高度：H0=H+h1+h2+(m-1)h3+h4其中，超高取h1=0.5m，填料上部的稳定水层深取h2=0.5m，填料层间隙高度h3=0.2，填料层数m=3，配水区高度h4=0.6m。则H0=3+0.5+0.5+(3-1)×0.2+0.6=5.0m（６）空气量Ｄ　　取污水需气量为：D0=15m3/m3则，D=D0Q=15×125=1875m3/h=31.25m3/min。29 洛阳理工学院毕业设计（论文）3.8鼓风机房设计1、供气量本处理需提供压缩空气的处理构筑物及供风量为：预曝沉淀池0.22m3/min,接触氧化池20m3/min，56kPa=5.71mH2O。2、供风风压预曝沉淀池的供气压力为4.0mH2O3、鼓风机选择综合以上计算，鼓风机总供风量及风压为Gs=20m3/min，Ps=4.0mH2O。所以拟选用RD-127鼓风机三台，二用一备，该鼓风机技术性能如下：转速n=1150r/min，口径DN=125mm，出风量11.4m3/min，出风升压39.2kPa，电机功率N=15kW。4、鼓风机房布置鼓风机房平面面积尺寸10.8m×5.4m，鼓风机房净高4.8m。3.9二次沉淀池3.9.1设计说明接触氧化池后要设二次沉淀池，以去除出水中挟带的生物膜，保证系统出水水质。本课题采用平流式二沉池。3.9.2设计水质水量表3-6预计处理效果项目CODBODSS进水水质(mg/L)68.0420.4136去除率(%)151550出水水质(mg/L)57.817.3183.9.3设计计算（1）沉淀区的表面积A：m2其中表面水力负荷q取2m3/(h·m2)（2）沉淀区有效水深h2：h2=q·t=2×2=4m(取沉淀时间为2h)（3）沉淀区有效容积V：V=A·h2=62.5×4=250m3（4）沉淀池长度L：L=3.6v·t=3.6×4.5×2=32.4m（5）沉淀区的总宽度B：取2m29 洛阳理工学院毕业设计（论文）平流式沉淀池的长度一般为30～50m，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。由计算可知符合要求。（6）污泥区的容积Vw=（7）沉淀池的总高度H：H=h1+h2+h3+h4=h1+h2+h3+h4′+h4〞其中，h1–沉淀池超高，m,一般取0.3mh2–沉淀区的有效水深，4mh3-缓冲层高度，m,0.3mh4-污泥区高度，mh4=h4′+h4〞h4′-贮泥斗高度，mh4〞-梯形部分的高度，m取贮泥斗底部的宽度b′为0.5m，贮泥斗斜壁面与水平面夹角为60°则h4′=(b-b′)tan60°/2=(2-0.5)tan60°/2=1.3m取坡向泥斗的底板坡度为0.01则h4〞=（L+0.3-b）i=(32.4+0.3-2)*0.01=0.3m则沉淀池的总高度H为：H=h1+h2+h3+h4′+h4〞=0.3+4+1.3+0.3=5.9m(8)理论上每日的污泥量：贮泥斗的容积V1=其中，上口面积为S1=2×2=4m2下口面积为S2=0.5×0.5=0.25m2则贮泥斗容积为：V1==1.3×（4+0.25+）/3=2.27m33.10污泥部分计算淀粉工业废水处理过程产生的污泥来自以下几部分：　　（１）调节沉淀池，Q1=13.5m3/d，含水率96%　　（２）UASB反应器，Q2=48.2m3/d，含水率98%　　（３）预曝沉淀池，Q3=4.8m3/d，含水率98%29 洛阳理工学院毕业设计（论文）　　（４）二次沉淀池，Q4=5.4m3/d，含水率99%总污泥量：Q=Q1+Q2+Q3+Q4=71.9m3/d3.10.1污泥重力浓缩池参数选取：固体负荷（固体通量）M取30kg/(m3.d)；浓缩时间取T=24h；设计污泥量Q=72m3/d，浓缩后污泥含水率96%浓缩后的污泥体积：V1=V0×(C0/C)=72×[(1-98%)/(1-96%)]=36m3/d根据要求，浓缩池的设计横断面面积应满足：A≥QC/M，入流固体深度（Ｃ）的计算如下：式中Q─入流污泥量,m3/d;M─固体通量,Kg/(m3·d);C─入流固体深度(kg/m3)；　　W1=Q1×1000(1-96%)=540kg/dW2=Q2×1000(1-98%)=964kg/dW3=Q3×1000(1-98%)=96kg/dW4=Q4×1000(1-99%)=54kg/d故QC=W1+W2+W3+W4=1654kg/d=68.92Kg/h，C=1654/71.9=23kg/m3（1）池子尺寸浓缩池的横断面面积：A=QC/M=1654/30=55m2，设计一座正方形污泥浓缩池，取边长为7.7m（2）高度计算停留时间，取T=24h，则有效容积：V=QT=72m3有效高度：h2=V/A=72/55=1.3m，取h2=1.5m，超高h1=0.5m，缓冲层高h3=0.5m污泥斗下锥边长0.7m,高度3m，则池壁高：H1=h1+h2+h3=2.5m，总高度：H=5.5m（3）澄清液量V2=Q-V1=72-36=36m3（4）确定高程：池底高程设置-3.0m，池顶高程为2.5m水面标高+2.0m。3.10.2污泥脱水间（1）污泥产量：经浓缩池浓缩后含水P=96%的污泥共36m3/d。（2）污泥脱水机：选用带式压滤机，其型号为DYQ-2000。处理能力为430kg(干)/h。设计参数：干泥生产量400～460kg/h，泥饼含水率70%～80%，主机调速范围0.97～4.2r/min，主机功率1.1kw，系统总功率25.2kw，滤带宽度2000mm，滤带运行速度1.04~4.5r/min，外形尺寸4.8m×3.0m×2.5m，重6120kg29 洛阳理工学院毕业设计（论文）。污泥脱水间尺寸：12.0m×9.0m×5.0m。（3）其它设备污泥进料泵单螺杆泵一台GFN65×2A，该泵输送流量0.5～15.0m3/h，输送压力为4.0kgf/cm2，电机功率7.5kw。滤带清洗水泵DA1-80×5清水泵一台，该泵流量25.2～39.6m3/h，扬程44～64mm，电机功率7.5kw。空压机Z-0.3/7移动式空压机一台，输送空气量为0.3m3/min，压力为0.7kgf/cm2。29 洛阳理工学院毕业设计（论文）第4章投资估算4.1编制依据依据《某省市政工程费用定额》标准及《某省市政工程费用定额的补充规定》中工业排放工程费率，土石方工程计取地区材料基价系数，按《某省市政工程费用定额》中土石方工程费率计算。构筑物材料价格根据市场当时的价格，国内设备按厂家出厂价格另加运杂费用，引进设备按岸价另加国内运杂费用。4.2土建部分表4-1土建部分投资估算（单位：万元）序号名称规格型号单位数量估算1格栅间钢筋混凝土结构，3m×3m×3m座10.62调节池钢筋混凝土结构，25m×10m×4m座113.53泵房地上式砖混结构，6m×4m×4.5m座16.14气浮池钢筋混凝土结构，7m×2.81m×1.92m座13.85调节沉淀池钢筋混凝土结构，16m×11m×5m座115.66UASB反应器钢筋混凝土结构，Φ8.0m×8.0m座667.27预曝沉淀池钢筋混凝土结构，7.5m×7.5m×4.0m座17.68接触氧化池钢筋混凝土结构，5.0m×5.0m×5.0m座850.49二次沉淀池钢筋混凝土结构，20m×10m×4.5m座118.6510污泥浓缩池钢筋混凝土结构，7.7m×7.7m×5.5m座15.411污泥脱水间砖混结构，建筑面积12m×9m×5m间13.612鼓风机房砖混结构，10.8m×5.4m×4.8m间13.113二级泵房地下为钢混结构，地上为砖混结构座114.714综合楼砖混结构，建筑面积7m×5m×3m座18.7515道路与草坪4.516合计223.532 洛阳理工学院毕业设计（论文）4.3设备投资表4-2设备部分投资估算（单位：万元）序号名称规格型号单位数量估算备注1一级提升泵100ZZB-15型污水泵台21.30１用1备2空压机z-0.025/6型空压机台20.9１用1备3溶气罐TR-4型压力溶气罐台19.34清水泵CK32/13L台10.135溶气释放器TS-78-Ⅱ型溶气释放器台14.66刮渣机TQ-1型桥式刮渣机台13.87减压释放阀个10.658二级提升泵80WG型污水泵台32.252用1备9鼓风机TSD-150鼓风机套310.22用1备10污泥提升泵150QW100-15-11潜污泵台20.921用1备11带式压滤机DYQ-2000套15.3012自控液位机LZB-65、LZB100套20.8013转子流量计LZB-100套20.3014空气转子流量计LZB—100套10.1515曝气装置穿孔曝气管套11.416沼气柜台12.8617水封罐台10.2418填料3.1819螺杆泵GFN65×2A台10.5620阀与管道13.021其它2.722运输费2.06取设备费3%23安装费6.85取设备费10%24合计77.44综上，工程直接投资为：土建费用+设备费用=223.5+77.44=300.94万元其他部分费用：工程设计费：300.94×1.5%=4.5141万元32 洛阳理工学院毕业设计（论文）工程调试费：300.94×1.5%=4.5141万元不可预见费：300.94×5%=15.047万元管理费：300.94×3%=9.0282万元税金：300.94×0.5%=1.5047万元小计：34.6081万元工程总造价：（直接费用+间接费用）×1.035=（300.94+34.6081）×1.035=347.29万元32 洛阳理工学院毕业设计（论文）第5章总图布置5.1平面布置5.1.1总平面布置原则：1、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；2、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）。3、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。4、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。5、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。5.1.2总平面布置结果污水处理厂呈长方形，东西长30m,南北长50m。综合楼位于厂的门口左侧，正门在南边，占地较大的水处理构筑物位于处理站北部，沿流程自南向北排开。在处理站的东面紧临现有混凝土路以便污泥及沉砂外运。同时为了改善处理站区环境，在空地上都铺上草皮，在主干道两旁种植常绿树木，起到绿化环境、调节气侯、净化空气和降噪音隔臭等作用。气浮-UASB-接触氧化方案总平面布置见附录设计图1。5.2高程布置5.2.1高程布置原则1、充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂外。2、协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。III 洛阳理工学院毕业设计（论文）3、做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。4、协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。5.2.2高程布置结果淀粉废水经提升泵一次提升后自流经过气浮池、调节沉淀池，在由二次污水提升泵提升至UASB反应器，然后自流到预曝沉淀池，最后经接触氧化池池处理后排入二沉池。气浮-UASB-接触氧化方案高程布置图见附录设计图2。III 洛阳理工学院毕业设计（论文）结　论通过对淀粉废水设计，及对淀粉废水特性的了解，设计选用的是气浮-UASB-接触氧化法处理淀粉废水，技术经济合理，且节约用地、提高绿化、降低能耗的理念在设计中得到充分的实践，符合新时代环保的要求。III 洛阳理工学院毕业设计（论文）谢辞本论文是在老师的悉心指导下完成的，在我毕业设计期间，刘老师时常监督、指导并给我提供了很大的帮助和一些宝贵的意见，在此对他给予的帮助和支持表示衷心的感谢。同时在设计过程中还得到了同学的帮助，使得论文更加完善。在此，对那些对我的工作给予帮助的老师和同学们表示感谢！特别感谢我的家人，他们给予了我全方位的支持与鼓励，我的每一点进步都离不开他们的关爱。对他们的感激之情，我终身难忘。感谢环境与化学工程系的全体老师，在这两年里给我无限的关怀和帮助，谢谢！III 洛阳理工学院毕业设计（论文）参考文献【1】高廷耀、顾国维.水污染控制工程（上、下册）.[M].北京:高等教育出版社,1989；【2】魏先勋.环境工程设计手册[M].武汉:湖南科学技术出版社,1992；【3】中国市政工程西北设计院.给水排水设计手册（1、11册）.北京:中国建筑工业出版社,1986；【4】化学工业出版社.水处理工程典型设计实例[C].北京:化学工业出版社,2001；【5】买文宁.生物化工废水处理技术及工程实例[C].北京:化学工业出版社,2002；【6】李旭东、杨芸等.废水处理技术及工程应用[M].北京:机械工业出版社,2003；【7】张智等.给排水工程专业毕业设计指南[M].中国水利水电出版社,1999；【8】周迟骏.环境工程设备设计手册.化学工业出版社，2008；【9】曾科,卜科平,陆少鸣.污水处理厂设计与运行.北京:化学工业出版社,2003；【10】张学洪、赵文玉等.工业废水处理工程实例[C].北京:冶金工业出版社，2009；【11】唐受印,戴友芝等.水处理工程师手册.北京:化学工业出版社,2000；【12】史惠祥等.实用水处理设备手册.北京:化学工业出版社,2000；【13】娄金生,王宇等.水污染治理新工艺与设计.北京:海洋出版社,2002；【14】谭大路等.工程估价.北京:中国建筑工业出版社,2003；【15】周律.环境工程技术经济和造价管理.北京:化学工业出版社,2001；【16】何国庆等.小麦淀粉工业废水的水质特征及酶法预处理条件研究.浙江农业学报.1997,9(5):235～239；【17】王凯军,秦人伟.发酵工业废水处理.北京:化学工业出版社,2000；【18】乌锡康.有机化工废水治理技术.北京:化学工业出版社,1999；【19】蒋克斌、彭松、陈秀珍等.水处理工程常用设备与工艺.中国石化出版社，2011；【20】李颖.环境工程CAD.北京：机械出版社，2009；【21】Annachhatre,Ajitp:amatyaprasannal,USABtreatmentoftapiocastrarchwastewater.journalofEnviornmentalEngineering,2000,126(12)；【22】FerencCsampesz.Enhancedflocculationofcolloidaldispersionsbypolymermixture,ChemicalEngineeringJournal,2000,80:43～49；【23】SimonBiggs,MichaelHabgood.Aggregatestructuresformedviaabridgingflocculationmechanism,ChemicalEngineeringJournal,2000,80:13～22;【24】SharnaM.Glover,YaodeYan,Bridgingflocculationstudiedbylightscatteringandsteeling.ChmicalEngineeringJournal,2000,80:3～12.III 洛阳理工学院毕业设计（论文）外文资料翻译III'