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1、汇源果汁生产废水处理工程设计吴涛涛摘要随着人们环保意识的不断提高，果汁生产废水的处理项目越来越受到重视。本文是围绕汇源果汁生产废水处理工程的分析、设计和运行管理展开论述的。果汁生产废水主要来自水果清洗、粉碎、榨汁等工序以及罐装工段的洗瓶、破瓶损耗和地面冲洗等环节。废水中含有较高浓度的糖类、果胶、果渣及水溶物和纤维素、果酸、单宁、矿物盐等。本设计针对汇源果汁500m/d生产废水处理的要求，选用水解酸化-接触氧化法处理工艺。处理后的水达到污水综合排放标准（GB 8978-1996）一级标准后，直接排入排放水体。本文介绍了有关水解酸化-接触氧化法处理工艺流程和设计的计算，对筛网，调节池，初沉池，水解
2、酸化池，生物接触氧化池，二沉池，脱水机房等进行了精细的设计和计算。并对主要构筑物水解酸化池，生物接触氧化池做了详细的说明。在工艺计算的基础上，最后也对废水厂投资、运行费用进行了概算。关键词：水处理 果汁废水 水解酸化 接触氧化 Abstract With the continuous improvement of people s environmental awareness , the treatment of wastewater generated from fruit juice has received more and more attention. This paper exp
3、lains the analysis, design and management of a wastewater treatment plant, based on the need of wastewater generated from the Huiyuan fruit juice. Juice wastewater comes from the processes of washing , smashing ,squeezing the fruits and washing bottles ,sterilization,bottle breaking loss,cleaning th
4、e ground in the section of filling up and so on.Wastewater contains high concentration of sugars, pectin, marc , water-soluble material and cellulose, acid, tannin, mineral salts, etc. This design is for 500m /d wastewater generated from Huiyuan fruit juice treatment requirements , choose hydrolysis
5、 acidification and contact oxidation process. The water will reached integrated wastewater discharge standards (GB8978-1996) the level 1 standard,then straight into the water discharge, after the process.This article describes the calculation of the related processes and design of the hydrolysis aci
6、dification and contact oxidation process,and also makes a meticulous caculation of the grill, adjustment pool, primary sedimentation tank, hydrolysis acidification pool, contact oxidation pool ,two secondary sedimentation tank and dewatering room. It also does a detailed description of the main stru
7、ctures the hydrolysis acidification pool and the contact oxidation pool.On the basis of process calculation, investment and operation of wastewater treatment plant, the cost estimates at last.Key words: water treatment juice wastewater hydrolysis acidification contact oxidation 目录汇源果汁生产废水处理工程设计1摘要1A
8、bstract2目录31、文献综述51.1 果汁生产废水的来源及特点51. 1 .1果汁生产废水的来源51. 1.2 果汁生产废水的特点51.2果汁生产废水的危害61.3果汁生产废水的一般方法61.4果汁生产废水处理工艺71.5结束语92、处理方案比较112.1 设计水量与水质情况112.2 各物质处理程度计算112.3 处理工艺方案比较122.3.1 EIC工艺122.3.2 SBR工艺132.3.3 水解酸化-接触氧化工艺142.4处理工艺确定153、主要构筑物计算163.1筛网163.1.1设计计算163.2 调节池173.2.1 设计参数173.2.2 设计计算173.3 提升泵房18
9、3.3.1 设计参数183.3.2 泵房设计计算183.4初沉池（平流沉淀池）193.4.1沉淀池的位置和作用193.4.2设计计算203.5水解酸化池223.5.1设计参数及要求233.5.2设计计算243.6 生物接触氧化池283.6.1 设计参数283.6.2生物接触氧化池设计计算293.7二沉池设计计算(竖流沉淀池）333.7.1设计参数333.7.2设计计算333.8集泥井及污泥提升泵房363.8.1设计计算363.9脱水间373.9.1 设计参数373.9.2 污泥体积373.9.3设备选型384、平面与高程布置394.1 平面布置394.1.1 平面布置的一般原则394.2 污水
10、高程布置404.2.1 高程布置的一般原则404.2.2 构筑物水头损失414.2.3 污水管渠水头损失计算414.2.4 高程确定424.3 污泥高程布置434.3.1 构筑物水头损失434.3.2 污泥管道水力计算434.3.3 污泥处理构筑物高程的确定455、经济技术计算465.1 估算范围及编制依据465.2 工程总投资465.2.1 土建部分投资465.2.2 主要设备报价485.2.3 工程直接部分费用495.2.4 间接部分费用495.2.5 工程总投资495.3运营总费用495.3年运营费用49总结50致谢51参考文献521 文献综述1.1 果汁生产废水的来源及特点1. 1 .
11、1果汁生产废水的来源 果汁生产废水主要来自水果冲洗、粉碎、榨汁等工序以及罐装工段的洗瓶、破瓶损耗和地面冲洗等环节。1. 1.2 果汁生产废水的特点 公司的果汁生产废水组成比较复杂，正常有十多种废水需要处理，他们是机械洗果排放水、生产设备清洗废水、消毒废水、加工冷凝水、加工设备冷却水、设备超滤反冲产生的浓废水、设备外部清洗水、地面清洗水等废水。（1）消毒清洗废水：设备清洗后需要对其进行消毒处理，消毒废水若直接排入企业的污水处理系统，因其含有杀菌剂等，将抑制生化过程的进行，导致微生物不能存活，所以这部分废水在直接排入生化系统前，需要在调节池中进行专门的处理，以保证处理系统的正常运转。（2）企业设备
12、清洗废水：清洗废水若规律性集中排放，对污水处理设施有较大冲击，一般需将清洗设备的高浓度酸碱水、消毒水等先做一些预处理，然后再排入公司的污水处理系统。（3）加工冷凝水：该水为稀果汁浓缩单元生产时产生的废水，水量较大，水质看上去比较清澈，一般可能会认为无污染的，但分析证实该废水COD在2000 mg/L左右,感官虽好，但污染 较重。处理工艺要用厌氧、好氧两级工艺。（4）设备超滤反冲产生的浓废水：其中固形状物占5-8%，COD一般为60000-80000mg/L,个别情况达到mg/L以上。要进行单独预处理后出水再可引入污水处理系统，进行进一步的处理。（5）洗果排放水：就目前各企业的排放情况来看，该部
13、分废水悬浮物很大、含泥量很高，必须经过预处理方能保证后续水处理设施的正常运行1 。此部分废水排放量及排放水质各企业差别较大。果汁生产废水中一般含有较高浓度的酸、糖、果胶、果渣及水溶物和纤维素、单宁、矿物盐等。废水中的污染物有机物浓度较高，COD值约700mg/L左右，成分复杂，色度较高，有异味，有些废水散发出刺激恶臭，给周围环境造成不良影响。其pH值为酸性，N、P含量低，SS值浓度高，因含有机酸而偏酸性。但由于生产工艺的因素，生产废水采用间歇排放，废水中COD值波动较大，生产中废料排放造成的污染负荷有时很大，不同工作日的废水COD值可相差数倍之多2。果汁加工厂的废水量和废水特性都有很大的差别，
14、主要由于原料的品种不同；原料运输到工厂的方式不同；单位时间加工的能力不同；使用的加工机械不同；工厂内部输送方法的不同；以及水的循环和回用程度不同等等。1.2果汁生产废水的危害水环境的有机污染时一个全球性的问题，其严重程度、性质和危害是随着工业的发展而不断发展和变化的。工业生产废水是造成环境污染的最主要的污染源，尤其是有机废水，不仅数量大、分布广，而且由于大量有机物及有毒物质的存在，给环境带来了严重的危害。一旦这些废水不经处理直接排入江河、湖泊或近海海域，将恶化水体水质，污染饮用水水源，危及人群健康，成为污染环境水体的主要污染源。（1） 危害人体健康。水污染直接影响饮用水水源的水质。当饮用水受到
15、合成有机物污染时，原有的水处理厂不能保证饮用水的安全可靠，这将会导致如腹水、腹泻、肝炎、胃癌等很多疾病的产生。人体与不洁的水接触也会染上如皮肤病、沙眼、钩虫病等疾病。（2） 降低农作物的产量和质量。在一些污水灌溉区生长的蔬菜或粮食作物中，可以检出有害的有机物，包括农药等，它们必将危及消费者的健康。（3） 影响渔业生产的产量和质量。渔业生产的产量和质量与水质紧密相关。淡水渔场由于水污染而造成鱼类大面积死亡的事故，已经不是个别事例，还有很多天然水体中的鱼类和水生物正濒临灭亡或已经灭绝。此外，有害物质在水产品中通过食物链富集，使它们的食用价值大大降低了。（4） 加速生态环境的退化和破坏。水污染除了对
16、水体中的天然鱼类和水生物造成危害外，对水体周围生态环境的影响也是一个重要方面。另外，污染物在水体中形成的沉积物，对水生生态系统也是有直接的影响。（5） 制约工业的发展。工业生产需要水作为原料或洗涤产品和直接参加产品的加工过程，水质的恶化将直接影响产品的质量。（6） 造成经济损失。水污染对人体健康、农业生产、渔业生产、工业生产以及生态环境的负面影响，都会直接或间接表现为经济损失。例如，人体健康受损将减少劳动力，降低劳动生产率，疾病多发需要支付更多医药费。1.3果汁生产废水的一般方法现代废水处理技术按其作用原理，可分为物理处理法、化学处理法和生物化学处理法三类。物理处理法是利用物理作用分离和回收废
17、水中不溶解的、呈悬浮状态的固体污染物质，一般也称机械处理方法。化学处理法是利用化学反应的作用分离和回收污水中胶体状态的、呈悬浮状态的污染物质，或将其转化为无害物质。生物化学处理法是利用微生物的代谢原理，使污水中呈溶解、胶体以及微细悬浮固体状态的有机污染物质转化为稳定、无害的物质。按处理程度划分，一般可分为一级、二级和三级处理。一级处理主要是从废水中除去污水中呈悬浮状态的固体污染物质，一级处理之后的水还达不到排放标准，需进行二级处理，针对二级处理来说，一级处理又属于预处理。二级处理是大幅度地去除废水中的污染物质，一般经过二级处理后BOD可去除80-90%，正常情况废水已经具备了排放水体中的标准。
18、三级处理进一步处理废水中未能降解的有机物、以及氮、磷和可溶性的无机物等。经过以上三级处理之后，基本去除了水中的污染物，但三级处理好资较大，管理也较复杂。1.4常见的果汁生产废水处理工艺（1） EIC废水处理工艺EIC由一个EGSB和UASB组合而成，EGSB是在UASB基础上发展起来的第三代厌氧反应器。上流式厌氧污泥床（简称UASB）工艺是由Lettinga等人在20世纪70年代开发的一项有机废水厌氧生物处理技术。1971年荷兰瓦格宁根农业大学拉丁格教授通过污泥结构设计，利用重力场对不同密度物质作用的差异，发明了三相分离器，使活性污泥停留时间与废水停留时间分离，形成了上流式厌氧污泥床（UASB
19、）。上流式厌氧污泥床(UASB)反应器技术被认为是高速度发展的厌氧技术一个突破，尤其是在来自食品加工生产废水和工业废水方面的应用3。三相分离器可以自动将水、泥、气加以分离并起到澄清出水、保证集气室正常水面的功能，是UASB反应器的最重要设备。EIC由一个EGSB和UASB组合而成，正常运行条件下COD容积负荷相当高。一般可达20 kgm-3以上，总COD去除率可达85，远高于UASB反应器4。UASB反应器废水处理的生物质冲洗会导致出水水质受到影响5。对果汁加工产生的高浓度有机废水采用UASB+EIC处理工艺进行处理，能提高处理能力，降低成本，而且运行可靠、管理方便、处理效果好6，处理后的水能
20、很好的满足排放要求。目前徐州安德利果蔬汁有限公司采用此处理工艺。利用此工艺处理后的水质达到污水综合排放标准(GB 8978-1996)一级标准。解决了地方企业发展的后顾之忧，具有明显的经济和环境效益。(2)水解酸化-SBR工艺SBR活性污泥法是在单一的反应器内，按时间顺序进行进水、曝气反应、沉淀、排水。待机等基本操作，从污水的流入开始到待机时间结束为一个周期操作，这种周而复始，从而达到污水处理的目的。该工艺是由按一定顺序简写操作运行的SBR反应器组成，SBR是一个完整的操作过程7。为了使废水处理有更好的效果，结合了水解酸化工艺，工艺中调节池用于调节水质水量，减少水量波动对生物处理效果的影响，调
21、节池的有效容积为150m3；SBR与水解酸化池由两个池组成，每个总有效容积为300m3，污泥浓度控制在4000mg/L 左右，排水深度为2.3m，有效水深为4.5m，污泥浓缩池及污泥干化主要是对产生的污泥进行处理8。SBR法流程短，装置结构简单，当水量较少时，只需要一个间歇反应池，整个工艺不需要专门设沉淀池与调节池，也不需要污泥回流，运行费用低。 水解酸化-SBR组合工艺对果汁废水具有较高的处理效率,其中水解酸化预处理工艺可有效去除进水中的SS,去除率达到78%82%，为后续S BR工艺创造了有利条件，提高了组合工艺的整体稳定性和污染物去除效。该工艺流程操作简单，运行费用低，去除率高。而且不会
22、出现污泥膨胀现象；具有明显的技术经济优势，有效减少污泥产出量。水解酸化- SBR组合工艺具有设备利用率高，过程控制灵活，耐冲击能力强，出水水质稳定等优点，可作为核心工艺推广于果汁废水处理工程。杨桃果汁食品厂采用此工艺处理果汁生产废水。（3）膜生物反应器（MBR）处理工艺膜生物反应器就是将生物处理技术和膜分离技术相结合的一种高效处理装置，基本原理是通过膜分离装置代替活性污泥法中的二沉池，不仅能高效的进行固液分离，取得较好的出水水质；膜的截留作用有利于提高反应器内的微生物浓度，从而提高容积负荷。膜分离过程可以与生物反应结合起来形成膜生物反应器（MBR）。缺氧池、好氧曝气及膜分离池是MBR的核心。与
23、传统的生化处理技术相比，MBR具有以下主要特点：占地面积小；彻底去除水中固体物质；出水无需消毒；COD、固体和营养物质可以再一个单元内被去除；高负荷率；低污泥产率；流程启动快；系统不受污泥膨胀影响等。特别是在1989年Yamamoto将中空纤维膜应用于活性污泥处理中，使整个工艺的运行成本大大的降低了，实际应用前景广阔。因此，膜生物反应器是当今备受国内外专家学者关注的一项高新水处理技术。目前国内对石榴榨汁废水处理技术研究几乎空白，石榴浓缩汁生产加工企业的生产废水未经处理就直接排放，成为重要的环境污染源和限制企业进一步发展的瓶颈9。石榴浓缩汁生产加工企业可以采用此方法处理生产废水。（4）活性污泥工
24、艺 活性污泥工艺是一种最早的废水好氧生物处理技术，主要由曝气池、二次沉淀池、曝气系统以及污泥回流系统等组成。进水与二次沉淀池底部回流的活性污泥同时进入曝气池，通过曝气使活性污泥呈悬浮状态。废水中有机物被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的营养，一部分合成代谢转化为生物细胞，另一部分分解代谢氧化成为最终产物，主要是二氧化碳和水，废水由此得到净化 。其净化的过程可分为两段，首先是活性污泥的表面吸附作用，能吸附微小悬浮物、有机胶体和溶解性有机物，该过程主要是污染物在细菌体内氧化分解，排出二氧化碳、水和氨，并繁殖细菌本体，使污泥保持良好的活性。另外，在曝气池中还存在有多种原生动物，他们不仅食有机物，还以细
25、菌为养料，以抑制过多污泥的产生10。徐州某果汁加工厂便采用了普通活性污泥法的改进工艺11。净化后的废水与活性污泥在二次沉淀池内进行分离，上层出水排放，分离浓缩后的污泥一部分返回曝气池，以保持曝气池内一定浓度的活性污泥，剩余污泥由系统排出。运行实践表明，活性污泥系统处理的污水水质TSS浓度含量较低，悬浮物可吸附或融入生物质，然后水解胞外酶12。出水水质优于污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准，并实现了部分出水回用。某专门生产瓶装运动型非碳酸果汁饮料的美资饮料企业采用了此工艺的部分好氧处理技术。（5）酵母菌处理新技术酵母菌处理技术是最近几年开发出的一种新型有机废水处理工艺，另外和传统
26、工艺相比，酵母菌处理技术在处理负荷、污泥生成量、资源回收等方面都具有比较大的优势13，利用该工艺处理废水都具有很好的效果，不但能有效解决废水污染的问题，而且还能回收一定量的单细胞蛋白，实现了废水资源化利用。郑志伟等利用酵母菌对高浓度果汁废水进行了好氧生化降解试验，采用微孔曝气池处理方式，对果汁生产废水CODCr去除率可达90%以上，回收酵母干菌约为2.8g/L14。该工艺既可去除果汁生产废水中的CODCr ，又能回收一定量的酵母细胞蛋白，是一种经济有效的处理方法。日本西原环境卫生研究所率先在世界上实现了酵母菌废水处理技术的实用化，该技术利用分离酵母菌对有机物的高效分解作用，使高浓度有机废水得到
27、快速净化，而且省去了原有的预处理工序。此后，酵母菌废水处理技术在日本逐渐得到认可，实际运行的酵母菌废水处理厂大50多家15。随着酵母菌研究的深入和其他水相关技术的开发，酵母菌在废水处理中将得到更好的应用，实现环境和经济的可持续发展。（6） 水解酸化-接触氧化处理工艺水解酸化-接触氧化处理工艺广泛应用与果汁生产废水处理。它着眼于处理效率和经济效益，利用厌氧反应中的水解和产酸作用，使污水中大分子物质，难降解物质转化为易降解物质，从而为后续的好氧生物处理创造良好的条件，提高有机污染物的去除率，提高废水的可生化性，确保达到设计处理要求。所以选择水解酸化法作为生物接触氧化的前处理工艺16。通常污水在水解
28、酸化池的水力停留时间为2-4小时，所以水解酸化池的体积不大，而且也不需要封闭，其基建投资费用较少。其工艺原理是在缺氧状态下进行厌氧分解，将大部分的有机物转化为小分子的有机物。生物接触氧化为生化处理工艺的主体，生物接触氧工艺具有污泥浓度高、氧的利用率高运行成本低、无污泥膨胀现象、处理效率高、且稳定等特点，可有效降解水中的有机污染物17。生物接触氧化池中装填各种挂膜介质，并完全浸没在废水中，在滤料的支撑下部设置曝气管，用压缩机等向反应池内曝气供氧，同时带动废水在滤料间隙间循环流动。它实际是普通生物滤池和活性污泥的结合，因此它又被称作浸没曝气法和固定活性污泥法。综合各个方面运行的资料，得到水解酸化-
29、生物接触氧化工艺具有出水的水质稳定，能承受一定的冲击负荷，剩余污泥量比较少的的特点。水解酸化-接触氧化处理工艺具有非常大的发展空间和潜力。运用水解酸化-接触氧化法处理果汁生产废水，具有处理的负荷高，停留的时间短，节省使用面积，生物活性高，出水水质比较好，耐冲击负荷能力强等特点。同时由于生物接触氧化法集合了生物膜法和活性污泥法的处理的机理，使生化处理过程更加的清洁，剩余污泥量大量的减少，二次污染的程度也大大的降低。并给企业提供了废水再生利用的条件，消除了排污费的困扰，保护了水资源环境，也起到了一定的经济效益。故采用水解酸化-接触氧化法处理果汁生产废水，是一套较为先进与合理的工艺流程。1.5结束语
30、随着人们生活水平的提高，越来越倾向于天然健康的果汁饮料。果汁加工业也随之加快发展，目前果汁已经逐渐成为许多国家的主要饮料，因其对人们的健康非常有好处，将成为世界饮料工业的发展方向，因而果汁废水水量和污染物种类不断增加。果汁生产企业用水量相当大，生产废水对周围水体污染非常的严重，因此废水如果不加处理直接排放将造成收纳水体水质严重恶化，甚至影响地下水。其实在过去相当长的一段时间内，果汁企业所取得的经济效益实际上是以牺牲环境作为代价的，这种损失不仅造成目前水体的污染，还会影响长远以及子孙后代的生存环境。因此有必要对果汁生产废水的处理工艺及其优化进行一些研究。目前已有一些技术取得很好进展，但采用单一的
31、处理技术均存在一定的局限性，往往不能满足国家规定的排水要求。因此采用俩种或者俩种以上的方法相结合是今后果汁废水处理的主要方向。2 处理方案比较2.1 设计水量与水质情况1、设计水量正常日处理量：500m3/d2、水质情况本次设计针对的是汇源饮料有限公司产生的果汁生产废水，要求排放标准达到污水综合排放标准（GB 8978-1996）一级标准。进出水水质见表1。表1 进出水水质项目COD cr(mg/L)BOD5 (mg/L)SS(mg/L)(mg/L)pH进水水质500-800300-400300-50060-8069出水水质标准a100207015692.2 各物质处理程度计算（1）COD c
32、r的处理程度式中，ECOD cr的处理程度，%；C0未处理污水中COD cr的平均浓度，mg/L；Ci允许排入水体COD cr的标准浓度，mg/L。（2）BOD5的处理程度 式中，EBOD5的处理程度，%；C0未处理污水中BOD5的平均浓度，mg/L；Ci允许排入水体BOD5的标准浓度，mg/L。（3）SS的处理程度 式中，ESS的处理程度，%；C0未处理污水中SS的平均浓度，mg/L；Ci允许排入水体SS的标准浓度，mg/L。（4）的处理程度 式中，E的处理程度，%；C0未处理污水中的平均浓度，mg/L；Ci允许排入水体的标准浓度，mg/L。由上可知，本设计要求设计工艺流程的COD cr去除
33、率为84.6%，BOD5的去除率为94.3%，的去除率为78.6%，SS的去除率为82.5%。2.3 处理工艺方案比较果汁生产废水处理厂设计时，既要考虑有效去除BOD5又要考虑出水中氨氮达到排放要求。从原废水可生化性分析结果可知本次设计可采用的工艺有很多，但相对而言处理效果好而且技术成熟的工艺有以下几种：1、EIC工艺2、SBR工艺3、水解酸化-接触氧化工艺2.3.1 EIC工艺EIC由一个EGSB和UASB组合而成，EGSB是在UASB基础上发展起来的第三代厌氧反应器。上流式厌氧污泥床（简称UASB）工艺是由Lettinga等人在20世纪70年代开发的一项有机废水厌氧生物处理技术。1971年
34、荷兰瓦格宁根农业大学拉丁格教授通过污泥结构设计，利用重力场对不同密度物质作用的差异，发明了三相分离器，使活性污泥停留时间与废水停留时间分离，形成了上流式厌氧污泥床（UASB）三相分离器可以自动将水、泥、气加以分离并起到澄清出水、保证集气室正常水面的功能，是UASB反应器的最重要设备。其工艺流程图如图2-1所示。进水栅渣外运栅渣及沉砂外运格栅除污机回转式过滤机初沉池二沉池EIC缺氧池好氧池澄清池污泥浓缩池污泥脱水剩余污泥出水剩余污泥图2-1 EIC工艺流程图1、EIC工艺优点：（1） 安装方便，占地面积小，运转效果稳定；（2） 运行费用低，具有较好的脱氮功能；（3） COD 去除率较高；（4）
35、管理方便，运行费用低；（5） 出水水质好，出水水质稳定，对外界条件变化有一定的适应性。2、EIC工艺缺点：（1） 整个工艺处理构筑物比较多，施工较难；（2） 脱氮效果难于进一步提高；（3） 原水COD较高，增加了UASB处理负荷，降低了处理量。2.3.2 SBR工艺SBR活性污泥法是在单一的反应器内，按时间顺序进行进水、曝气反应、沉淀、排水。待机等基本操作，从污水的流入开始到待机时间结束为一个周期操作，这种周而复始，从而达到污水处理的目的。与传统的污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式，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。其间歇式运行是通过其主要反应器曝
36、气池的运行操作而实现的。曝气池的运行操作是由流入、反应、沉淀、排水、待机等5个工序所组成。这5个工序都在曝气池这一个反应器内进行、实施。SBR通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标，具有很大的灵活性。SBR法流程短，装置结构简单，当水量较少时，只需要一个间歇反应池，整个工艺不需要专门设沉淀池与调节池，也不需要污泥回流，运行费用低。其工艺流程图如图2-2所示。 进水渣排砂栅渣外运栅渣及沉砂外运粗格栅及提升泵细格栅及沉砂池SBR反应器接触池污泥浓缩池污泥脱水剩余污泥出水泥饼外运图2-2 SBR工艺流程图1、SBR工艺优点： （1） 流程短，装置结构简单；（2） 不需要污泥回流，运行费
37、用低；（3） SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不会产生污泥膨胀现象；（4） 有较好的脱氮效果。整个SBR工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高其除磷脱氮效率；（5） 不需要专门设沉淀池与调节池。 2、SBR工艺缺点：（1） 对构筑物排水设备要求高，后处理设备要求高；（2） 较难以控制使其处于最佳的状态；（3） 在其运行过程中的几个工序，不好控制其时间；（4） 其自动化程度要求相对较高。2.3.3 水解酸化-接触氧化工艺水解酸化-接触氧化处理工艺广泛应用与果汁生产废水处理。水解酸化工艺着眼于处理效率和经济效益，利用厌氧反应中的水
38、解和产酸作用，使污水中大分子物质，难降解物质转化为易降解物质，从而为后续的好氧生物处理创造良好的条件。生物接触氧化池中装填各种挂膜介质，并完全浸没在废水中，在滤料的支撑下部设置曝气管，用压缩机等向反应池内曝气供氧，同时带动废水在滤料间隙间循环流动。它实际是普通生物滤池和活性污泥的结合。水解酸化-接触氧化工艺如图2-3所示。图2-3 水解酸化-接触氧化工艺流程图1、水解酸化-接触氧化工艺优点：（1） 运行稳定，处理效果好出水的水质稳定，耐冲击负荷能力强；（2） 其填料挂膜容易，老化、脱落的生物膜会随着水力冲刷、曝气搅动等作用自动脱落；（3） 对高浓度工业废水有较强的适应能力；（4） 剩余污泥量比
39、较少、性质稳定；（5） 具有脱氮除磷的作用。脱氮效率一般大于80%；（6） 基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，基建费用和运行费用都有较大降低。统计表明在规模较小的情况下，该工艺的基建投资比传统活性污泥法节省更多；（7） 停留的时间短，节省使用面积。2、水解酸化-接触氧化工艺缺点：（1） 接触氧化池中填料上的生物膜实际数量随BOD负荷而变化，由于填料的设置使氧化池的结构较为复杂，曝气设备的安装和维护不如其他的工艺来的简单和方便；（2） 接触氧化池的填料选择不当，会严重影响整个工艺的正常使用；（3） 水解酸化作为废水处理过程不可以单独成为一个工艺而存在，COD 去除率较低，通常在3
40、0%左右。2.4处理工艺确定果汁厂的果汁生产废水处理的工艺选择，必须因地制宜，谨防生搬硬套。工艺在确定时，应该充分考虑工厂排水水质、水量、排水规律和特点，必要时最好取样化验确认；应该提前考察工厂提供的建设用地的地形条件和面积大小；考察工厂所能承受的一次性投资及后期运行成本情况；根据以上情况进行比选工艺。从各个工艺的去除率效果看，水解酸化-接触氧化处理工艺处理后的水达到污水综合排放标准（GB 8978-1996）一级标准，其他工艺的效果不是很理想。另外从简单适用、运行可靠、达标稳定、节约能耗、投资经济等方面综合考虑，本次设计采用水解酸化-接触氧化处理工艺。最终处理工艺如图2-4所示。 图2-4
41、本次设计采用的工艺方案流程图废水通过筛网去除较大的悬浮物和漂浮物后，用泵提升至调节池，在此进行水量的调节和水质的均衡，然后进入初次沉淀池，沉淀池对废水水行进初步处理，去除部分固体悬浮物、BOD、COD以及NH3-N，接着废水进入水解酸化池，该池仅控制在酸性发酵阶段，以提高废水的可生化性；水解酸化池出水流入生物接触氧化池，在接触氧化池内经微生物作用去除绝大部分的有机物后进入二次沉淀池，最后出水外排。各构筑物的剩余污泥直接进入脱水间脱水，然后泥饼外运。 3 主要构筑物计算3.1筛网 果汁生产废水中含有一些细小的纤维，不容易被格栅截留也难于通过沉淀去除，它们会缠住水泵叶轮，堵塞填料。这种呈悬浮状的细
42、纤维可用筛网进行去除，另外水量较小，不适合用格栅。筛网可用有效的去除和回收废水中的羊毛，棉及化纤等杂质，具有简单，高效，不加化学试剂，运行费用低，占地面积小及维修方便等优点。3.1.1设计计算（1）筛网相关参数污水中悬浮物主要为纤维类物质，所以筛网的网眼应小于2000um，取1500um。本次水力筛网其上口宽设计为1000mm，下口宽700 mm，筛网倾斜55安装。（2）筛网种类根据生产规格性能，选用固定平面式水力筛网，筛网材料为不锈钢。如图3-1所示。（3） 所需筛网面积水力负荷：q=0.8m3/( min.m2)，Qmax =1105m3 /d=0.77m3 /min面积A=Qmax/q=
43、0.77/0.8=0.96m2取A=1m2。（4）构筑物尺寸总尺寸为：LBH=2.5m1m3m=7.5m31-筛网；2-筛网架；3-布水管；4-进水管；5-截留污物 图3-1 固定平面式水力筛网 3.2 调节池果汁生产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，保证后续处理构筑物能连续运行.水量和水质的变化使得处理设备不能在最佳的工艺条件下运行，严重时甚至使设备无法工作，为此需要设置调节池，对水量和水质进行调节。设计中调节池主要是对水量进行调节。调节池的草图，如图3-2所示。 图3-2 调节池3.2.1 设计参数设计流量：水力停留
44、时间：3.2.2 设计计算（1）有效容积 （2）调节池尺寸 取池子的总高度H=4.5m，其中超高h1=0.5m，墙体厚度0.5m，有效水深h=3.5m。则池子的面积为： 取池子的长度L=14m，则池子的宽度取6m。池子的总尺寸为：LBH=14m6m4.5m=378（3） 调节池搅拌器选型为了使调节池废水混合均匀，在池底部设两台QJB型潜水搅拌器。搅拌器参数如下表所示。表2 QJB型潜水搅拌器参数 型号额定功率（kW）转 速（r/min）50 Hz3相生产厂家QJB40/6-E549506极南京制泵集团股份有限公司（4）进出水系统调节池的进水采用周边堰流方式布置,出水直接由管道排出。进出水管道取
45、DN=200mm。3.3 提升泵房提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过，从而达到污水的净化。3.3.1 设计参数 污水泵站设计流量按最大日、最大时流量计算，并应以进水管最大充满度的设计流量为准。设计流量：。3.3.2 泵房设计计算（1）水泵的选择 每台泵的设计水量为： 流量Qmax=1105m3/d，拟采用50WQ/D242-1.5型泵作为污水提升装置为了避免设备24小时运转，决定共配备3台离心泵，2用1备，在平时3台水泵替换使用，可有效延长设备使用寿命，同时，在某台水泵出现故障时，可启用备用水泵，实现污水处理厂的不间断持续运转。50WQ/D242-1.5型污水泵性能参数见表3。给水排水设计手册11册。表3 50WQ/D242-1.5型污水泵性能参数型号流量m3/h转速r/min扬程m功率kW泵重kg出水口直径mm50WQ/D242-1.5302840101.55850（2） 泵房尺寸： 1.泵房长度 式中，L泵房长度，m；