某果汁厂废水处理工程设计.doc

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1、_某果汁厂废水处理工程设计专 业： 环境监测与治理技术 班 级： 05017班 姓 名： 指 导 教 师： 合作指导教师： 完 成 时 间： 中国 陕西 杨凌24_目 录0摘 要某果汁厂主要以苹果为原料加工生产浓缩果汁，生产过程产生大量的废水。废水主要来源于三个部分：（1）苹果洗涤废水，（2）生产废水，（3）办公生活污水。来源于不同部分的综合废水含有大量的碎果屑、果胶和淀粉等物质,故悬浮物浓度高，SS达到2000mg/l；废水有机污染浓度高，COD达到6000mg/l,但可生化性较好，BOD/COD约为0.5-0.7；各工序排出的废水水质差异较大，整个生产过程的废水水量不稳定，具有间歇性、周期

2、性和季节性；废水排放量4500m3/d. 根据果汁废水的水量和水质特点，在对废水处理工艺方案分析的基础上，选择UASB+生物接触氧化+气浮工艺。不同工段的废水经混合后，经旋转筛式细格栅过滤，除去粗格栅无法除去的细小杂质。旋转筛式细格栅过滤除污机出水靠重力自流至调节均质均衡池。调节池出水经泵提升进入UASB反应器，通过厌氧菌作用，将污水中大分子难于生化降解的有机物，改善污水的生化性，同时降解水中的BOD及COD。UASB出水自流至生物接触氧化池，通过曝气利用微生物使有机污染物氧化分解无机物。生物接触氧化池出水流至二沉池进行固液分离，沉于池底的污泥进行污泥浓缩，澄清液达标排放。如不达标，再经泵提升

3、到气浮池，通过加药处理，自流入清水池，提升泵外排，出水达标排放。 果汁废水经UASB+生物接触氧化+气浮工艺处理后，可以达到污水综合排放标准（GB89781996）二级排放标准，减轻了对周围环境的危害。 关键词： 果汁生产废水，升流式厌氧污泥反应床，接触氧化，达标排放第一章 概 述1.1设计背景某果汁厂主要以苹果为原料加工生产浓缩果汁，加工能力为60t/h。加工过程产生了大量废水，废水量为200m3/h。果汁废水属高浓度有机废水，具有固体杂质多，有机物含量高，水质变化大等特点，如不经处理而直接排放，必然对天然水体造成严重的危害。所以，必须依据废水水质特点和污水排放标准，设计和建造合适废水处理工

4、程设施，以使处理过的废水能够达标排放，减轻其对水体和生态的污染危害。1.2废水水质水量和排放标准该果汁废水排放量为4500m3/d，废水处理工程的设计规模4800m3/d，处理后水质要求达到污水综合排放标准（GB89781996）二级排放标准，进水水质和排放标准见表1-1。表1-1 进水水质和排放标准水质指标pHCOD(mg/l)BOD(mg/l)SS(mg/l)原水水质3-10 600023002000排放标准6-9150304896（）（符合有机负荷设计要求）UASB体积有效系数=，在70%-90%之间水力停留时间（HRT）及水力负荷率Vrh=对颗粒污水力负荷=0.1-0.9 ，故符合设计

5、要求（3）三相分离器构造设计 a)设计说明 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。b) 沉淀区设计沉淀室内设计日平均表面负荷率小于0.7；沉淀区进水口的水流上深速度一般小于2。其中沉淀区长；宽；集气罩顶宽度a=3m；壁厚0.48m；沉淀区底部进水宽度2m沉淀室面积 =6*12*7=504 （）沉淀室表面积负荷0.7 （符合要求）沉淀室进水口面积 nB=6*12*2=144()沉淀室进水口水流上深速度2m集气罩顶以上的覆盖顶以上的覆盖水深可采用0.5-1.0m，沉淀区斜面的高度(0.5-1.0m)沉淀区的水深1.0m。设计UASB反应

6、器沉淀区最大水深为2m；=0.5m（超高）=2m；=0.5m则倾角 a=trctan= c)气液分离设计 倾角；，分隔板下段距反射垂直距离MN=0.5m则锥缝宽度：0.43(m)废水量为4800，设有0.7Q=3360的废水通过进水缝进入沉淀区，另有0.3Q=1440的废水通过回流缝进入沉降区 则： .0(m/h)2.0(m/h) (符合要求)ML=设BL=1m, MB=BC-MC=1-0.6=0.4(m) AB=2BC2*1*COS1.73(m)BD=AD=(m)CD=BCSin+BDSin=1*Sin+0.69Sin=0.663(m)则：CD+MN-MCCOS=0.663+0.5-0.6*

7、COS=0.863(m)脱气条件校核由斯托克斯公式 可得 可见 (合理)分隔板的设计 =（7-1）=3m沿进水缝斜向上的速度：9.58*Sin46.4=60946(m/h)则进水缝中水流速度应满足95% 取1000kg/ 则污泥产量为=39.7（）污泥龄的计算 污泥龄(d)(5) 出水系统的设计a）溢流出水堰的设计计算池中设有6个单元三相分离器。出水槽共有六条，槽宽反应器流量设出水槽附近水流速度，则槽口附近水深取槽口附近水槽深为0.3m,出水槽坡度为0.02出水槽溢流堰共有12条，每条长12m.设计三角堰，堰高60mm,堰口宽120mm,则堰口水面宽=60mmUASB处理水量为56l/s, 溢

8、流负荷为f=1.5L/ms则堰上水面总长（m）三角堰数量（个）则每条溢流堰三角堰数量为 （个）共52个120mm的堰口，50个100mm的间隙。堰上水头校核：每个堰出流率为 （m）按90三角堰计算公式 则堰上水头为 H=0.0209(m)b)出水渠的设计计算出水渠宽,坡度0.02设出水渠渠口附近水流速度0.5m/s 则渠口附近水深 (m)3.4生物接触氧化设计计算1 设计说明 经UASB处理后的废水，COD浓度仍较高，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。生物接触氧化法是介于活性污泥法和生物膜法之间的污水处理方法，兼有两者的优点，在国内外得到广泛应用。2 设计依据

9、进水流量；进水BOD=276mg/L ；进水COD=900mg/L 出水BOD30mg/L容积负荷m=1.0kgBOD/()；气水比D0=18；接触时间t=2。3设计计算（1）接触氧化池容积（V） （2）接触氧化池面积设计有效水深4.5m ，则接触氧化池总面积： 设计采用8个滤池 则单池面积每格滤池尺寸 L*B=2.5*12校核接触时间(t) (符合设计要求)（3）池总高度（H）池体超高=0.5m；池填料上水深h2=0.5m；池填料层高度=3.6m池配水区高度池总高H=5m实际停留时间（4）填料总体积（）=n*f*m*h5=8*2.5*12*3=768(5) 所需气量（D）风机的选择鼓风机所需

10、风量为所以拟选用TSD-150鼓风机四台，三用一备，该鼓风机技术性能如下：转速n=1220r/min，口径DN=200mm，出风量21.5m3/min，出风升压29kPa，电机功率N=18.5kW,机组重730kg，配套电机Y180M-4。3.5辐流式沉淀池： 1 设计参数 设计最大污水量Q=200m3/h 2 设计计算（1）沉淀池表面积A和池径D= 式中 Q：设计流量 n:池数 q:表面负荷 1.2（） D=（2）有效水深h2 h2=q*t=1.22=2.4m 校核 （符合设计要求）（3）沉淀池高度 H池总高 4.5m 式中：h1:沉淀池超高取0.5mh2:有效水深 2.4mh3:缓冲层高

11、0.8mh4:沉淀池底坡落差 0.3mh5:污泥斗高度 0.5m3.6气浮反应器1 气浮池设计（1）接触室表面积 式中 Q：设计流量 R：回流比取 0.25：加压回流容器水量：接触式水流平均上升速度（2）分离室表面积式中 ：分离室水流向下平均速度 取0.002m/s(3)气浮池净容积 取气浮池平均水深h=1.5m,则气浮池净容积为V=()*h=31.35m校核停留时间T= （符合要求）(4)气浮所需释气量7.37*=7.37*0.9*0.3*2.43*25=120.7L/h所需空压机额定空气量为 式中：余量系数,取1.5选用z_0.25/6空压机间隙工作2 压力容器罐直径D容器罐体积V=QRT

12、=100*0.25*式中，T：容器罐停留时间 3min设容器罐高h=3m则D=选用标准直径复核高直径比 （符合设计要求）第四章 总图布置4.1平面布置4.1.1 总平面布置原则该果汁废水处理站位于厂区的东边，处理站南北长38.0m,东西长34.5m占地面积1131m2.布置原则：. 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；. 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）。. 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

13、。. 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。. 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。4.1.2 平面布置结果平面布置结果见果汁废水处理平面布置图。4.2 高程布置4.2.1 高程布置原则. 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。. 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。. 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

14、提升次数和高度。. 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。4.2.2高程布置结果 高程布置结果见附图果汁废水处理工艺高程布置图。结 论某果汁生产厂的废水主要来源于三个部分：（1）苹果洗涤废水，（2）生产废水，（3）办公生活污水。果汁生产排放的综合废水含有大量的碎果屑、果胶和淀粉等物质,故悬浮物浓度高，SS达到2000mg/l；废水有机污染浓度高，COD达到6000mg/l,但可生化性较好，BOD/COD约为0.5-0.7；各工序排出的废水水质差异较大，整个生产过程的废水水量不稳定，具有间歇性、周期性和季节性；废水排放量4500m3/d. 根据果汁废水的水

15、量和水质特点，在对废水处理工艺方案分析的基础上，选择UASB+生物接触氧化+气浮工艺。不同工段的废水经混合后，经旋、转筛式细格栅过滤，除去粗格栅无法除去的细小杂质。旋转筛式细格栅过滤除污机出水靠重力自流至调节均质均衡池。调节池出水经泵提升进入UASB反应器，通过厌氧菌作用，将污水中大分子难于生化降解的有机物，改善污水的生化性，同时降解水中的BOD及COD。UASB出水自流至生物接触氧化池，通过曝气，利用微生物使有机污染物氧化分解为无机物。生物接触氧化池出水流至二沉池进行固液分离，沉于池底的污泥进行污泥浓缩，澄清液达标排放。如不达标，再经泵提升到气浮池，通过加药处理，自流入清水池，提升泵外排，出

16、水达标排放。果汁废水处理工程设计属于初步设计，需在以后的设计、工程施工、工艺调试运行中进一步优化，以使废水能够达标排放，减轻对周围水体和生态环境的危害。 参考文献1. 张宝军。水污染控制技术.北京:中国环境科学出版社,2007.2. 王立军，于传利，庞维珍，等。浓缩苹果汁高浓度有机废水处理工程的改造。中国给水排水，2006，22(24)：35-37.3. 周焕详，马学辉，王志芳。UASB-接触氧化工艺处理果汁废水。给水排水，2007，33(10)：68-70.4. 刘琳。斜板三相分离器UASB-生物接触氧化工艺处理果汁生产废水。环境工程，2003， 21(1)：15-17.5. 张安龙，李颖，

17、崔炜。水解-接触氧化-砂滤工艺处理高浓度果汁加工废水。工业水处理，2006, 26(3)：91-92.6. 潘安济，陈景光。高浓度果汁加工废水处理工程实例。青岛大学学报，2004，19（2）：6-9.7. 王凯军。UASB工艺的理论与工程实践。北京：中国环境科学出版社，2001.8. 曾科,卜秋平。陆少鸣污水处理厂设计与运行。北京:化学工业出版社,2001.9. 中国市政工程西北设计院.给水排水设计手册(第1册).北京:中国建筑工业出版社, 2000.10中国市政工程设计研究院总院.给水排水设计手册(第6册).北京:中国建筑工业出版社,2000.11.中国市政工程设计西北设计院.给水排水设计手

18、册(第11册).北京:中国建筑工业出版社,2000.12.韩洪军。水处理工程设计计算。北京：中国建筑工业出版，2006.13.张自杰。废水处理理论与设计。北京：中国建筑工业出版，2003.14.李圭白。水质工程学。北京：中国建筑工业出版，2005.15.王国华,任鹤云。工业废水处理工程设计与实例.北京:化学工业出版社,2005.16.贺延龄。废水厌氧生物处理。北京：中国轻工业出版社，2001.17.李旭东。废水处理技术及工程应用.北京：机械工业出版社，2003.指导教师点评该设计针对某果汁厂废水的水量水质特点，在处理工艺方案分析比较的基础上，提出了UASB+生物接触氧化+气浮的组合工艺对果汁废水进行处理，经处理后，出水可以达到二级排放标准。处理工艺方案可行，良好，有特点。工艺将UASB这种先进的废水生物处理技术应用到果汁废水处理中，对于废水的达标排放起着显著的作用。构筑物和处理设施尺寸的设计计算准确，参数选择适合，污水处理站的平面和高程布置合理。工艺方案论证准确，设计过程严谨，结构合理，图表明晰，表述准确。设计属于初步设计，在进一步的设计，施工和工艺的调试中应对工艺参数进一步优化，以使废水能够达标排放。