味精废水处理环境工程课程设计

1、第1章绪论味精生产过程中所排放的废水量大，尤其是味精发酵液经等电提取谷氨酸后排放的母液具有“五高一低”的特点，是一种治理难度很大的工业废水。由于不能有效地治理味精废水，不少味精厂被列入全国重点污染源3000家单位之列。味精废水的治理已经成为制约味精生产企业发展的重大难题。目前国外都还没有成熟的成套技术应用于生产实践。主要的问题是一次性投资过大，或者日常运行费用过高,大多数味精厂无法承受,不得不长期维持超标排放的现状。但面对环境的日益恶化，国家制定了严格的排放标准，味精生产企业在面对现状的同时，需要及时改进味精废水处理工艺，引进新技术。在味精废水中含有许多宝贵的资源，厂家可以根据废水中所含物质不同，对废水进行分析和适宜的处理工艺。因此，根据味精废水的特点，必须采取切实有效的措施，对其进行综合治理。在减小废水对环境造成污染的同时，回收废水中的菌体蛋白，取得一定的经济效益和环境效益。根据某味精厂废水特点及地理特征，并考虑环保、经济，特设计了气浮-UASB-SBR和气浮-UASB接触氧化法两个方案，并做出比较选择。1.1 设计基础资料某味精厂位于华东某市，该厂采用硫酸冷冻等电法制取味精。生产车

2、间实行三班制，水量变化较大，日排水量为2500m3/d。建设单位提供场地基本平坦，设计围350X35（米，东西长，南北宽；此外，附近还有大块农田可征用。污水自场地东北角流入，流入点管底标高为-1.30m（士0.00m以生产车间室地坪为准）。处理后污水要求由场地东南角排出，排出点标高在-1.2（米。气象资料：年平均气温：15.90C；极端最高气温：35.00C；极端最低气温：-5.0C;最热月月平均气温：32.5C;最冷月月平均气温：-0.52C;全年平均降水量：750mm1.2水质水量和处理要求该废水排放量为2500m3/d，水量变化较大，处理后水质要求达到污水综合排放标准（GB8978-96）中（新扩改企业）一级标准，进水水质和排放标准见下表1。表1进水水质和排放标准项目PH值SS(mg/L)COD(mg/L)BOD(mg/L)进水水质3.23.56007001800080009600排放标准6970100301.3设计有关依据及规1、本工程执行污水综合排放标准（GB8978-96）中（新扩改企业）一级标准；2、可行性研究报告的批准文件和工程建设单位的设计委托书。3、厂家提供的设计文

3、件及基础资料数据；4、快速给排水设计手册，中国建筑工业，1994；5、给排水设计手册（第五册：城市排水、第六册：工业排水），中国建筑工业，1986。第2章总体设计2.1 设计方案的选择与确定本项目污水处理的特点：污水的BOD/COD0.3,可生化性很好，污水的各项指标都比较高，含有大量有机物，非常有利于生物处理。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。根据水质情况及同行业废水治理现状，技术水平，该废水采用厌氧与好氧相结合的方法来处理，废水首先经过气浮处理，去除大部分悬浮物，特别是蛋白质；然后经过厌氧处理装置，大大降低进水有机负荷，获得能源沼气，并使出水达到好氧处理可接受的浓度，在进行好氧处理后达标排放。气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的污染物，使其视密度小于水而上浮到水面上面实现固液或液液分离的过程。气浮过程包括气泡产生、气泡与颗粒（固体或液滴）附着以及上浮分离等连续步骤。它是近几年发展起来的一种技术，在工业废水及生活污水处理方面得到广泛应用。在众多的厌氧工艺中选用上流式厌氧污泥床（USAB），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：

4、（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。通过以上分析及废水水质水量情况，拟采用“气浮UASBSBR法”和“气浮一UAS接触氧化法”两套工艺进行比较。两种工艺从技术上来说，都能达到预期的处理效果，而且工艺简单，污泥处理的难度小，在技术上都是可行的，且都为成熟工艺，但是气浮一UASSBF法要比气浮一UAS接触氧化法管理简单，避免了产生二次污染，适合此污水处理管理技术水平现状。综合以上对比分析，本工程以采用气浮一UASSBF方案工艺方案作为最终方案。22工艺流程说明工艺流程图废水集水井蛋白气浮池调节沉淀池UASB预曝沉淀池SBR气浮+UASB+SB法污水及污泥处理工艺流程222流程说明该味精废水处理工艺由提取蛋白、厌氧生物处理和好氧生物处理3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，然后进入集水井，集水井

5、的废水泵入气浮池提取蛋白饲料，湿蛋白饲料经烘干制成干蛋白饲料。气浮分离后的废水流入调节沉淀池，以调节水量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经水封罐、气水分离器、脱硫器处理后进入沼气储柜进行利用。UASBti水自流进入预曝沉淀池，预曝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HS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SBF技术，预曝沉淀池的出水自流进入SBF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预曝沉淀池、SBF等处理单元产生的污泥排入集泥井，集泥井中的污泥泵提升至污泥浓缩池，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集水井进行再处理。第3章工艺流程的计算污水处理部分格栅1、设计说明格栅安装在废水渠道、集水井的进口处，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

6、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max、sinn=bh0.04sin600.020.30.9式中n格栅间隙数；Qa治设计流量，m8/s;v过栅流速，m/s;h栅前水深，mb-格栅间隙，mm格栅倾角，取=60。栅槽宽度BB=s(n-1)+bn=0.01(7-1)+0.027=0.20m式中b-栅条有效宽度，mS-栅条宽度，mn格栅间隙数；b-格栅间隙，m(3)进水渠道渐宽部分长度设进水渠道宽取B=0.10m,渐宽部分展开角1=200,BB10.200.10门一L1=-=0.14m2tan12tan200式中L1进水渠道渐宽部分长度，mB-栅条有效宽度，mB1-进水渠宽，m1-渐宽部分展开角，取1=20。(4) 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2=L1/2=0.07m(5) 过栅水头损失采用栅条断面为矩形的格栅，取k=3,V2S身20.01有(0.9)2hi=kho=ksin=k()3sin=32.42()3sin60=0.0972gd2g0.0229.8式中h1格栅水头损失，mh计算水头损失，mg重力加速度，m/s；k系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大系数，一

7、般米用3；阻力系数，与栅条断面形状有关，可按手册提供的计算公式和相关系数计算。取2.42(6) 栅后槽总高度取栅前渠道超高h2=0.3m,栅前槽高H1=hh2=0.3+0.3=0.6mH=h+h1+h2=0.3+0.097+0.3=0.7式中h2栅前渠道超咼，h2=0.3m；h栅前水深，mH1-栅前槽高，m(7) 栅槽总长度L:L1_11_20.51.0虹0.14+0.07+1.5+-0=2.06tantan60(8) 每日栅渣量W取W仁0.05栅渣/103m3污水WQmaxW186400.。40.5864000.13(m3/d)Kz10001.31000式中W每日栅渣量，(m3/d);Wi栅渣量，(m3/d)；Kz总变化系数，取1.3进水管标高-1.3m，超高0.3m,栅前水深0.3m，栅前水面标高-1.0m,栅前顶标高-0.7m，栅后水面标高-1.1m。3.1.2集水井1、设计说明由于工业废水排放的不连续性，为了方便操作，减少施工工程量气浮池设在地上，所以在气浮池之前和格栅之后设一集水井，其大小主要取决于提升泵的能力，目的是防止水泵频繁启动，以延长污水泵的使用寿命。具体设计时要选取

8、适当的设计参数及合适的提升水泵型号，以达到要求。气浮池0.5进水142、设计参数设计水量：Q=104.2ni7h水力停留时间：T=6h水面超高取：h1=0.5m有效水深取：h2=4.5m3、设计计算集水井的有效容积：V=QT=04.2X6625用集水井的高度：H=h+h2=4.5+0.5=5m集水井的水面面积：A=V/h2=625/4.5=139m2,取140吊集水井的横断面积为：LXB=4X10(m2)则集水井的尺寸为：LXBXH=KI0X5血所以该池的规格尺寸为14nX10nX5m，数量为1座。最高水位-1.9m,顶标高为-1.4m，池底标高为-6.4m。在集水井中安装UHZ-50C型浮球式液位计一台，可自动控制提升水泵的启动和停止，即高水位时自动启泵，低水位时自动停泵，超高水位时双泵启动，同时连续跟踪显示水池液位。4、泵的选择提升流量Q=104.2m3/h扬程H=提升最咼水位-泵站吸水池最低水位-水泵水头损失=4-(-6.4)+2.5=12.9m选用IS100-80-125型无堵塞自吸污水泵，它的作用是将集水井中的废水提升至气浮池中，设2台泵(1用1备)，泵的出口安装电磁流量计进

9、行水量计量。提升泵参数：Q=120mh,H=16.5m,电动机功率为11Kw提升泵房设计尺寸：5nm4mXL5m。安装在地面。气浮池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。本设计中气浮选取叶轮曝气气浮法。其优点是气浮设备不易堵塞，适用于处理悬浮物浓度高的废水。1-叶轮；2-盖板；3-转轴；4-轴套；5-轴承；6-进气管；7-进水槽;8-出水槽；9-泡沫槽；10-刮沫板；11-整流板叶轮气浮池2、设计参数设计水量Q=2500mVd=0.029m3/s气浮延续时间t=18min叶轮圆周线速度u=11m/s叶轮直径D=0.40m3、设计计算气浮池总容积W=Qt=1.2X).02960XI8=37.5m3取38m3式中*-气浮池的容积，mS;放大系数，一般取1.11.4;Q废水流量，m3/min,;t气浮持续时间。气浮池总面积式中f-气浮池总表面积，m；hn气浮池的工作水深，m一般取1.52.0，最大不超过3m气浮池的工作水深h可以通过下式计算：式中气水混合物密度，kg/L,般取0.67kg/L;H-气浮池中的静水压力，m气浮池中的静水压力H可以通过下式计算:2u2g式中g重力加速度，m/s2；叶轮的圆周线速度，m/s,般取1015m/s;压力系数，一般取0.20.3。所以H2112=0.251.54(m)2g29.8取=0.67kg/L，则工作水深为:hH=12.3(m)0.67所以气浮池的总表面积

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