畢業設計 論文 畢業設計 論文 設計 論文 題目 1300m3 d 罐頭廠廢水處理設計 專 業 環境監測及治理技術 班 次 09471 姓 名 戴俊科 指導教師 彭明江 成都電子機械高等專科學校 二 一二 年 六 月 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 1300m3 d 罐頭廠廢水處理設計 環境監測與治理技術 專業 學生 戴俊科 指導教師 彭明江 摘要 隨著人們生活水平的提高和生活節奏的加快 旅游事業大力發展 罐頭食 品的需求量急劇增加 今年來 食品罐頭生產發展很快 改建 擴建和新建許 多食品罐頭罐頭廠 因為在生產中產生大量有機廢水 所以 建設罐頭廠的同 時 應考慮污水處理 因此 本文的主要研究對象為中高濃度的罐頭廠生產廢 水 研究路線為通過理論分析和實際考察采用隔油 水解法 AO 工藝處理中高濃 度的罐頭生產加工廢水 對應用隔油 水解法 AO 工藝處理面包廠廢水實際工程 的設計 建設和運行結果進行了較為深入的分析 概述了罐頭生產廢水的來源 特點 治理的意義及國內外對該類廢水處理工藝的研究和應用現狀 系統地論 述了水解法的原理和發展 并對隔油 水解法 AO 法的特點進行了說明 通過對 已經投入生產的 AO 工藝處理站的了解和分析 較深入地探討了隔油 水解法 AO 法該類廢水的運行參數 系統研究了各單元的運行效果 效率 影響因素及控制 條件等 并從中得到最優的工藝路線和最優的設計 運行參數 以期為同類廢水 的處理提供了可靠地參考價值 本次設計出水水質達到 罐頭廠廢水污染排放標準 一級標準 符合國家 要求和地方標準 關鍵詞 罐頭 有機物 污染 隔油 水解 一級標準 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 II Abstract With the rapid development of living standard and the quicken pace of life together with the fast developed tourism the demand for canning foods has increased sharply Recently as the production of canning foods promotes a lot a growing number of canning factories are under construction and some of which are reconstructed There are so much organic wastewater let out during the process of canning food production so the sewage disposal must be taken into consideration accomplished with the construction of canning factories So this paper takes the high concentration of organic wastewater from canning factories as the research object whose main route is to use the oil the oil removal hydrolysis AO to deal with the high concentration of organic wastewater via theory analysis and practical investigation This paper also gives a deeper analysis of the project designation construction and operation of bread factories where the oil removal hydrolysis AO are applied This paper also gives a brief introduction of the origin characteristics and meaning of governing to the organic wastewater the research and appliance of it both at home and abroad Meanwhile this paper explains the characteristics of the oil removal hydrolysis AO Through the research and analysis of the oil removal hydrolysis AO station which has been applied in the process of production This paper gains a deeper discussion on the operational parameters of the oil removal hydrolysis AO and a deeper analysis of the operation effects efficiency influence factors and the controlling conditions of each unit All the paper wants to gain is a reliable reference value to the sewage disposal to the same type of factories The designed water release reaches the primary standard of the Pulping Effluent Standard of Canning Factory and the state standard together with the provincial standard Keywords canning foods organic wastewater production oil removal hydrolysis provincial standard 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 III 目錄 摘要摘要 I Abstract II 前言前言 1 Foreword 2 第一章第一章 緒論緒論 3 1 1 設計背景設計背景 3 1 1 1 罐頭食品加工簡介 3 1 1 2 魚貝類和肉類罐頭加工簡介 4 1 2 罐頭廠廢水特點罐頭廠廢水特點 4 1 3 罐頭廠廢水處理的意義罐頭廠廢水處理的意義 4 1 4 罐頭生產廢水工藝簡介罐頭生產廢水工藝簡介 5 1 4 1 國外處理技術 5 1 4 2 國內處理技術應用狀況 6 第二章第二章 1300m3 d 的罐頭廠廢水處理工程設計的罐頭廠廢水處理工程設計 6 2 1 畢業設計罐頭廠廢水處理方案的選擇畢業設計罐頭廠廢水處理方案的選擇 7 2 2 設設計計項目和內容項目和內容 7 2 2 1 設計項目 7 2 2 2 設計研究主要內容 7 2 3 設計范圍設計范圍 7 2 3 1 設計依據 8 2 3 2 設計原則 8 2 4 進水水質參數及出水水質保證值進水水質參數及出水水質保證值 8 2 5 食品廠廢水工藝簡介食品廠廢水工藝簡介 9 2 5 1 廢水處理工藝流程及簡介 9 2 5 2 工藝簡介 9 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 IV 第三章第三章 各污水處理構筑物的選型和設計計算各污水處理構筑物的選型和設計計算 10 3 1 格柵間格柵間 10 3 1 1 中格柵設計 10 3 1 2 細格柵設計 14 3 2 泵泵 15 3 3 調節池調節池 15 3 3 1 水質調節池 15 3 3 2 水量調節池 15 3 3 3 調節池選擇及調節池容積確定 16 3 4 平流隔油池平流隔油池 16 3 4 1 平流隔油池設計原理 18 3 4 2 平流隔油池的主要設計參數 18 3 4 3 平流隔油池設計容積 18 3 4 4 平流隔油池過水斷面 19 3 4 5 平流隔油池間數 19 3 4 6 平流隔油池分離區長度 19 3 4 7 平流池設計參數校正 19 3 4 8 破乳方法 20 3 5 沉淀池沉淀池 20 3 5 1 平流式沉淀池主要尺寸的計算 20 3 6 水解酸化池水解酸化池 22 3 6 1 水解酸化池的作用 23 3 6 2 水解酸化池的具體作用和實際運用情況 23 3 6 3 水解酸化池的設計參數 24 3 6 4 水解酸化池的設計計算 24 3 7 A O 工藝設計工藝設計 27 3 7 1 A O 工藝 27 3 7 2 A O 工藝流程 28 3 7 3 結構特點 29 3 7 4 A O 工藝設計規定 29 3 7 5 A O 工藝的相關計算 29 3 8 二沉池二沉池 41 3 8 1 二沉池的主體設計 41 3 8 2 進出水系統計算 42 3 8 3 排泥量計算 45 第四章第四章 設計總結設計總結 47 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 V 4 1 各流程對污水的處理效率及進出水水質各流程對污水的處理效率及進出水水質 47 4 2 出水水質與排放標準出水水質與排放標準 47 4 3 個人總結個人總結 47 第五章第五章 致謝致謝 48 第六章第六章 參考文獻參考文獻 48 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 1 前言 罐頭不僅是一種方便食品 也是營養品之一 隨著人們生活水平的提高和 生活節奏的加快 旅游事業大力發展 罐頭食品的需求量急劇增加 進年來 食品罐頭生產發展很快 改建 擴建和新建許多食品罐頭罐頭廠 食品罐頭廠的污水 含有大量有機物 可水解性較強 因此水解法 AO 工 藝最有效和經濟的處理方法之一 特別在廢水量大的情況下更是如此 由于罐 頭加工廢水的水量一般都較大 因此 水解法 AO 處理工藝是罐頭加工廢水處 理采用得最普遍的主題工藝 又由于罐頭加工廢水中含有大量的非溶解性的果 皮 油脂等雜物 同時肉類加工廢水的水質水量在 24h 內變化較大 為了防止 設備的堵塞 降低水解處理設施的負荷和穩定水解處理工藝的處理效果 一些 物理方法 如格柵 調節 撇渣 隔油 沉淀 氣浮等 和化學方法也常常與 水解法 AO 處理工藝結合使用 作為生物處理前的預處理 目前開發出來的處理罐頭廠廢水的工藝很多 但真正進行工業應用的方法 僅是有限的十幾種 但是對于中小型罐頭廠廢水的處理 水解法 AO 工藝設備 較其他工藝較為便宜 是應用的最廣泛成熟經濟的一種工藝 所以選擇水解法 AO 工藝是符合中國國情的 關鍵詞 罐頭 水解 格柵 調節 撇渣 隔油 沉淀 氣浮 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 2 Foreword The canned food is not only a convenient food but also nutrition one With the improvement of people s living standard and the dramatic increase in the demand for canned food Recent year the improvement of the canned food production soon renovation expansion and new canned food canning factory Canned food plant effluent contains a large number of organic compounds can be hydrolyzed strong AO process of hydrolysis of the most effective and economic approach especially in the large amount of wastewater Canned food processing wastewater volume of water is generally larger so the hydrolysis of AO treatment process is canned food processing wastewater using the most common theme of technology Canning wastewater contains large amounts of non solubility of the peel grease and other debris while the quality and quantity of meat processing wastewater within 24h changes in order to prevent clogging of the equipment reduce the load of the hydrolysis treatment facilities and stability to hydrolysis to deal with the treatment effect of the process some physical methods such as the grille regulation scum grease traps sedimentation flotation etc and chemical methods are often used in conjunction with the hydrolysis of AO treatment process as a pretreatment prior to biological treatment Developed the process of dealing with canning factory wastewater but the real industrial applications only limited dozen but for small and medium sized canning factory wastewater treatment hydrolysis AO process equipment is cheaper than the other process is the application of the most mature economies as a process so I chose the hydrolysis of AO process is in line with China s national conditions Keyword Canning foods hydrolysis grill adjust scum grease traps sedimentation flotation 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 3 第一章 緒論 1 1 設計背景設計背景 隨著我國國民經濟的增長 人民生活水平的提高 人們對于物質的需求也 隨之增加 既方便又營養的食品是人們一直在追求的 罐頭食品無疑是最好的 選擇 由此 罐頭加工工業得到空前發展 規模不斷擴大 也為罐頭廠廢水處 理奠定了經濟基礎和客觀條件 如何選擇合理的工藝處理廢水是必須考慮的問 題 在我國 食品罐頭污水處理開展較遲 運行的生產性設施較少 采用水解 法 AO 工藝處理該類廢水 成本低 效果較為顯著 適合在我國罐頭食品廠的 廣泛使用 1 1 1 罐頭食品加工簡介罐頭食品加工簡介 罐頭制品品種繁多 主要有蔬菜水果罐頭 肉類罐頭和魚貝類罐頭 水果罐頭中有糖汁類和果醬類 其中又以糖汁類罐頭為多 如橘子 桃 梨 山楂 菠蘿等 都是常見的糖汁類罐頭 水果罐頭生產工藝的主要程序有 洗凈 去皮 裝罐 封罐及殺菌 設備 及器具洗滌等 水果罐頭的生產工藝流程如下圖所示 圖 1 1 水果罐頭生產工藝流程圖 蔬菜類罐頭有蘑菇 竹筍 龍須菜 豌豆等 主要生產工序是 水洗去除 原料表面砂土顆粒 熱水浸泡 分割 水煮 晾曬 調味裝罐等 廢水來自水 洗和水煮工序 廢水中含有砂土等無機雜質和有機物 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 4 1 1 2 魚貝類和肉類罐頭加工簡介魚貝類和肉類罐頭加工簡介 魚貝類和肉類罐頭有多種多樣的生產制作方法 主要是水煮 清洗 油炸 紅燒 加番茄汁等 其制品還包括紅腸 火腿等肉制品 魚貝類和肉類罐頭的生產工藝包括 冷凍原料解凍 去除血污和分割洗凈 蒸 煮 油炸 裝罐密封和殺菌處理 設備和器具洗滌 因上述工序中排出的 廢水中含有肉渣 血污等有機污染物 其中氮和脂肪類化合物含量較高 圖 1 2 為魚貝類罐頭生產工藝流程圖 冷凍的原料在空氣或水中解凍 去 除頭 內臟 骨和血污等 用清水或鹽水洗凈精肉 在此過程中將產生數量較 多的廢水 洗凈的魚肉蒸煮后晾干裝罐 再加入適量精鹽 調味品和植物油 而后密封 高溫殺菌 冷卻 即成為罐頭制品 在水煮湯液中含有大量有機物 魚類罐頭生產中割下來的頭 內臟等廢棄物 一般制成魚粉 煮湯經過濃縮后 回收利用 豬 牛 羊等肉類罐頭的生產工藝與魚貝類罐頭大體相似 所排廢水中含 有大量有機物和脂肪 易腐敗發臭 圖 1 2 魚貝類罐頭生產工藝流程圖 1 2 罐頭廠廢水特點罐頭廠廢水特點 罐頭廠廢水的特點可概括為 懸浮物 SS 較高 一般在 1000 1200mg L CODCr含量高 一般在 4000 4800mg L BOD5含量也高 一般 在 2800 3200mg L 還含有氨氮 一般在 20 30mg L 廢水量很高 普遍是 1000 1500m3 d 水質混濁 容易腐蝕 容易發臭 容易對環境造成嚴重污染 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 5 1 3 罐頭廠廢水處理的意義罐頭廠廢水處理的意義 罐頭生產廢水是水體的污染源 由于它排放量大 分布面廣 對環境質量的影 響十分顯著 罐頭生產行業又是發展中食品工業的重要行業 對國民經濟與人民 生活關系密切 罐頭生產企業 既建在大小城市 亦普遍建于集鎮 因加工生產 而排放的廢水 進入下水道 河流 湖泊和海域 如不加治理 廢水流經之處會 使水域污染 導致魚蝦絕跡 藻類繁殖 破壞自然界的生態平衡 對這一類有機廢 水的治理 是目前一項迫切需要的工作 為了保護人民的健康和生態的穩定 我 們必須采取實際行動 1 4 罐頭生產廢水工藝簡介罐頭生產廢水工藝簡介 圖 1 3 罐頭生產廢水處理簡介 1 4 1 國外處理技術國外處理技術 國外應用于生產和研究的處理罐頭生產廢水發的技術工藝有深井曝氣法 活性生物濾池法 ABF 法 穩定塘工藝 軟性填料二段接觸氧化法 延時曝 氣活性污泥法等 1 深井曝氣法 深井曝氣法是一種高效生物處理的活性污泥工藝 這種 方法 60 年代起源于英國 處理設施一般包括前處理 深井曝氣和液固分離三部 分 前處理包括格柵與沉砂 以防止粒狀物進入深井造成堵塞 深井是一個地 下曝氣池 一般直徑l 6m 深度50 I5Om 井分隔成下降管和上升管兩部分 可用空氣壓縮機或泵進行循環 為了氣 液 固三相分離 設置脫氣池和二次 沉淀池 2 活性生物濾池法 活性生物濾池法即為ABF Activated Bio Filter 法 是近年國外發展起來的一種生物處理新工藝 是把活性生物濾池和曝氣池串聯 起來 與一般生物濾池和曝氣池串聯的流程不同的是二沉池的污泥不回流進入 曝氣池 而送至活性生物濾池 污水的有機物除受到生物膜的作用外 還有回 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 6 流的活性污泥進行吸附氧化 因而提高活性生物濾出的處理能力 能適應進水 水質較大范圍的變化 使運行比較穩定 活性生物濾池的濾料 是由一層層橫 向固定的木條做成的框架 水平放置 層間有空隙有利通風 污水自上而下逐 層滴濺充氧 水曲折流經濾料 延長了在池中停留時間 3 穩定塘工藝 穩定塘工藝可分為好氧塘 兼氧塘 厭氧塘和生物塘 包括養魚塘 人工植物塘 采用厭氧塘 兼性塘和好氧塘串聯系統處理肉類 加工廢水 從建造和運行角度而言是最經濟的 并且處理效果令人滿意 可靠 除了開始運行時有些氣味外 不會產生其他問題 但是穩定塘需要大量土地投 入 并且處理周期非常漫長 不適合本次設計的肉類加工廢水的處理 4 軟性填料二段接觸氧化法 接觸氧化一般以蜂窩填料為床繁殖微生物 對污水中有機物進行吸附和氧化 為改進蜂窩填料易堵的缺點 以軟性填料代 替 軟性填料是一種維綸纖維束 價格低廉 比面積大 理論值為 32 2472mm 使用方便的新型填料 由于填料浸沒在水中整個空間 一端固著 一端漂浮 固著在填料上的生物膜多數是發育極好的垂絲狀菌膠團 并有大量絲狀菌穿插 其間 形成密集的生物群體 增進了污水與微生物的接觸表面積 5 延時曝氣活性污泥法 延時曝氣的工藝特征是有機物負荷低 曝氣時 間長 一般在1d以上 微生物生長處于內源代謝階段 因此基本無 污泥外排 管理方便 有機物和氮的去除率都較高 氧化溝工藝的有機負荷也多在延時曝 氣工藝負荷范圍內 只是在曝氣池的結構形式上與一般延時曝氣不同 采用溝 行曝氣池 國內采用的卡魯塞爾型氧化溝BOD5的去除率在98 左右 總氮的去 除率在90 左右 國外罐頭廠廢水處理方式的選擇 如美國罐頭生產廢水大多經過預處理后 排入城市污水系統進行處理 采用的活性污泥工藝大多以延時曝氣居多 在澳 大利亞 氧化塘是肉類加工廢水處理采用最普遍的方法 法國采用絮凝 氣浮和 生物處理 包括卡魯塞爾池等 氣浮用作生物處理前的預處理 英國采用高負 荷生物濾池和厭氧接觸法等處理罐頭生產廢水 德國采用的生物處理工藝包括 純氧活性污泥法 生物濾池和普通活性污泥法 1 4 2 國內處理技術應用狀況國內處理技術應用狀況 國內罐頭生產廢水處理從70年代開始才進入二級處理工藝 淺層曝氣活性 污泥法 卡魯塞爾完全混合曝氣池 生物吸附 AB法 池等 70年代末 一些 單位進行了生物轉盤 筒 處理肉類加工廢水的試驗 并在幾家工廠中得到應 用 80年代以來 一些單位進行了射流曝氣活性污泥法 水利循環噴射曝氣活性 污泥法 光合細菌處理法 好養生物流化床 厭氧生物濾池 管道厭氧發酵法 和USAB 射流曝氣串聯工藝處理肉類加工廢水的試驗 從90年代開始 酸化水 解 AO工藝在罐頭廠廢水處理中獲得成功應用并迅速推廣 一些單位也研究了 采用混凝法和氣浮法處理罐頭廠廢水 采用的絮凝劑主要是聚合硫酸鐵 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 7 第二章 1300m3 d 的罐頭廠廢水處理工程設計 2 1 畢業設計罐頭廠廢水處理方案的選擇畢業設計罐頭廠廢水處理方案的選擇 本次設計采用集水池 調節池 格柵 隔油池 沉淀池 酸化水解 AO 工藝 進行罐頭生產廢水的處理 因為罐頭廠排水集中在生產的原料的清洗 解凍和 蒸煮階段 出水的不均衡性很容易處理設施造成大的沖擊 設計調節池主要調 節水質水量 避免對水解酸化池造成大的沖擊負荷 穩定工藝運行條件參數和 處理效果 設計隔油池和沉淀池的主要目的去除了污水中的大部分油脂和砂粒 為酸化水解池創造了有利條件 調節池的外加動力攪拌 以及平流式隔油沉淀 池的平流進水 丙烯酰胺的共聚物的投加都能達到破乳除油和除去 SS 的目的設 計目的 水解酸化有助于有機物和油脂的降解 酸化水解法處理罐頭生產廢水 取其厭氧處理的前兩個階段 水解階段 酸化階段 不需密封及攪拌 在常溫下進行即可提高廢水的可生化性 由于 水解酸化反應迅速 故池容小 停留時間短 水解酸化反應能適應較大的水質 范圍 出水水質穩定 為后續的 AO 工藝除磷去氮做好了充分的前期處理準備 因此 選擇水解酸化 AO 工藝處理罐頭廠廢水是較為合理的 2 2 設設計計項目和內容項目和內容 2 2 1 設計項目設計項目 設計項目是 罐頭廠生產廢水的處理 這次設計項目來源于成都電子機械 高等專科學校機電工程系環境監測與治理技術環境教研室 力爭通過本次課題 設計來綜合學習期間學到的環境課程的知識 提高專業設計技能 為以后的工 作打下牢固的基礎 2 2 2 設計研究主要內容設計研究主要內容 本次設計研究的主要內容是集水池 調節池 格柵 隔油池 沉淀池 酸化 水解 AO 工藝處理肉聯廠加工廢水 1300m3 d 的工藝流程中每個單元的設計參 數 運行條件和處理效果的分析 2 3 設計范圍設計范圍 1 中小型 罐頭廠廢水隔油處理工藝設計計算 2 酸化水解處理工藝設計計算 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 8 3 AO 工藝設計計算 4 進出水系統設計 2 3 1 設計依據設計依據 中華人民共和國環境保護法 1989 年 12 月 中華人民共和國水污染防治法 2008 年 6 月 中華人民共和國水污染防治實施細則 1989 年 7 月 罐頭加工工業水污染物排放標準 GB13457 1992 污水綜合排放標準 GB8978 1996 室外排水設計規范 GB50014 2006 設計任務書 同類行業同規模水質資料 原有廢水處理站設計等 2 3 2 設計原則設計原則 1 貫徹執行國家有關環境保護的政策 按照國家頒布的有關法規 規范及標 準進行設計 2 充分利用已有的工程條件 使新建部分與已有工程緊密銜接 3 根據設計進水水質和排放標準的要求 改造部分污水處理選用工藝技術先 進 處理效果好 操作管理簡單 運行穩定可靠 占地面積少 工程投資 省和運行費用低的方案 4 選用性能可靠 效果好 能耗低的國內先進設備 5 設計充分考慮二次污染的防治 力求噪聲低 基本無異味 不影響周圍環 境 6 自動化控制程度高 降低勞動強度 2 4 進水水質參數及出水水質保證值進水水質參數及出水水質保證值 根據環境教研室提供水質報造 本設計按常規處理工藝進行設計 出水水 質達到 GB13457 92 罐頭加工工業水污染物排放標準 一級標準 表 2 1 廢水水質 mg L 項目CODCrBOD5SS氨氮 參數 48003200120030 本次設計中的執行標準屬于 GB13457 92 中 1992 年后新建廠的執行表三執 行標準 表 2 2 排水標準 mg L 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 9 項目CODCrBOD5SS氨氮 參數 80 30 70 15 2 5 食品廠廢水工藝簡介食品廠廢水工藝簡介 2 5 1 廢水處理工藝流程及簡介廢水處理工藝流程及簡介 圖 2 1 罐頭廠廢水處理工藝流程圖 2 5 2 工藝簡介工藝簡介 罐頭廠的生產廢水 由生產車間的下水道直接匯總流入污水處理站格柵間 去除污水中的大顆粒雜質 以免對后面的設備造成損壞 再由格柵間流入調節 池 調節水流速度的同時 使污水水質均勻 并充當污水處理站的蓄水池 由 泵將調節池中的污水抽到平流隔油池 加入一些破乳劑 進行破乳隔油 去除 污水中的浮油和一些油乳 再流入沉淀池 將污水中來自于洗滌工序的泥沙沉 淀 方便后于序的酸化水解 在酸化水解池中 污水中大部分的有機物將會被 水解掉 達到處理效果 最后再進入 AO 工藝 不僅能進一步處理污水中的前 工序未徹底處理掉的有機物 還能去除污水中所含的氨氮 此處理工藝設備便宜 易于安裝 處理效果也好 對于大部分罐頭生產廠 家 這種實用經濟的處理工藝是最適合他們的 是他們的最佳選擇 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 10 第三章 各污水處理構筑物的選型和設計計算 3 1 格柵間格柵間 格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網 格柵柜和清渣耙三部分組成 安裝 在污水渠道上 泵房集水井的進口處或污水處理廠的端部 格柵主要作用是將 污水中的大塊污染物攔截出來 否則這些大塊污染物將堵塞后續單元的機泵或 工藝管線 格柵按不同的方法可以分為不同的類型 按格柵條間距的大小不同 格柵分為細格柵 中格柵和粗格柵 3 類 其柵 條間距分別為 4 10mm 15 25mm 和大于 40mm 按清渣方式不同 格柵分為人工除渣格柵和機械除渣格柵兩種 人工清渣 主要是粗格柵 按柵耙的位置不同 格柵分為前清渣式格柵和后清渣式格柵 前清渣式格 柵要順水流清渣 后清渣式格柵要逆水流清渣 按形狀不同 格柵分為平面格柵和曲面格柵 平面格柵在實際工程中使用 較多 按構造特點不同 格柵分為抓扒格柵 循環式格柵 弧形格柵 回轉式格 柵 轉鼓式格柵和階梯式格柵 此設計中設計兩個格柵 污水先通過中格柵 去除污水中不溶解大顆粒雜 物 在進入細格柵 進一步去除污水中的不溶解小顆粒雜質 3 1 1 中格柵設計中格柵設計 在所需要截留污物量較少時 一般格柵都設置為人工清理的格柵 這種格 柵用直鋼條制成 按 50 60 傾角安放 這樣可以增加有效格柵面積 40 80 而且便于清洗和防止因堵塞而造成過高的水頭損失 格柵設計的原則 人工清除格柵柵條間隙以 25 40mm 為宜 考慮由于污 物的堵塞 格柵阻力增大的系數 一般取 2 3 設計草圖 3 1 為 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 11 圖 3 1 格柵示意草圖 設計計算 1 柵條的間隙數目 bhv Q n sin max 式中 Qmax 最大設計流量 m3 s 格柵傾角 度 取 60 h 柵前水深 m 取 h 0 4m b 柵條間隙 m 取 b 0 025m n 柵條間隙數 個 v 過柵流速 m s 取 v 0 5m s 取 4 79 2 5 04 0025 0 60sin0150 0 sin max bhv Q n 2 柵槽寬度 柵槽寬度一般比格柵寬 0 2 0 3 米 取 0 2 米 設柵條寬度 S 10mm 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 12 則柵槽寬度bnnSB 1 4025 0 14 01 0 m13 0 3 進水渠道漸寬部分長度 1 1 1 tg2 BB L 式中 進水渠道漸寬部分長度 m 1 L 柵槽寬度 m B 進水渠道寬 m 取 0 1m 1 B 漸寬部位展開角 取 20 1 則m tg BB L05 0 202 1 013 0 tg2 1 1 1 4 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位長度 m03 0 5 0 12 LL 5 通過格柵的水頭損失 khh 01 sin 2 2 0 g v h 3 4 b s 式中 過柵水頭損失 m 1 h 計算水頭損失 m 0 h g 重力加速度 9 8 2 m s k 系數 格柵受污物堵塞后 水頭損失增大的倍數 一般采用 k 3 阻力系數 與柵條斷面形狀有關 當為矩形斷面 3 4 b s 時 2 42 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 13 則 K S 60sin g2 v b h 2 3 4 1 m11 0 3 2 3 8 92 5 0 025 0 01 0 42 2 2 3 4 6 柵后總高度 設柵前渠道超高 2 0 3hm 12 0 40 110 30 81Hhhhm 7 柵槽總長度 1 12 1 00 5 tan H LLL 式中 柵前渠道深 m 1 H 格柵傾角 度 取 60 12 Hhh 所以 1 12 1 00 5 tan H LLL 0 40 3 0 050 03 1 00 5 tan60 1 98m 8 每日柵渣量 max1 86400 1000 Z QW W K 式中 每日柵渣量 W 3 md 柵渣量 污水 取 0 1 0 01 粗格柵用小值 細 1 W 333 10mm 格柵用大值 中格柵用中值 這里取 0 05 污水流量總變化系數 取 1 7 Z K 所以 max1 86400 1000 Z QW W K 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 14 33 86400 0 0151 0 05 1000 1 7 0 0382 0 04 mdmd 檢驗得出 每日柵渣量 采用人工清柵才符合要 3 0 04m d 3 0 3m d 求 最后柵渣用汽車運出 罐頭廠污水經過中格柵后 進入細格柵 進一步去除污水中的小顆粒 不溶解雜質 3 1 2 細格柵設計細格柵設計 設計中取格柵柵條間隙數 0 005 格柵柵前水深 0 5 污水 0 5bmhmv 每根格柵條寬度 0 01 進水渠道寬度 0 1 柵前渠道超高smSm 1 Bm 每日每 1000污水的柵渣量 0 04 mh3 0 2 3 m 1 W 333 10 mm 則 格柵的間隙數 取 max Qsin0 0151 sin60 n11 24 bhv0 005 0 5 0 5 n12 格柵的寬度 n1 bn0 01 12 10 005 120 19mBS 進水渠道漸寬部分長度 1 1 1 0 190 10 09 0 189m 2tg2tg200 47727 BB L 進水渠道漸窄部分長度 21 0 50 5 0 1890 0945mLL 通過格柵的水頭損失 取柵條斷面為銳邊矩形 K 3 2 42 4 2 3 1 4 2 3 S hKsin B2 0 010 5 3 2 42sin60 0 0052 9 8 0 2020 v g m 柵后槽總高度 m020 1 5 03 02020 0 hhh 21 H 柵槽總長度 2 12 hh0 8 LL0 5 1 00 1890 09450 5 1 02 245m tg603 L 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 15 每日柵渣量 3 max1 QW8640086400 0 0151 0 04 W0 03 K10001000 1 7 z md 每日柵渣量4 合格 3 污泥區尺寸 設計中污泥含水率為 96 則每日產生的污泥量為 2 1300 1200 80 100 31 2 1000 1000 10096 Wm 每座沉淀池的污泥量 3 1 31 2 31 2 1 Wm 4 污泥斗容積 污泥斗上口采用 3500mm 3500mm 污泥斗下口寬采用 300mm 300mm 污泥斗斜壁面與水面夾角為60 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 22 上口面積 下口面積 2 1 3 5 3 512 25fm 2 2 0 3 0 30 09fm 排泥管直徑 0 50 5 0 0 70 7 3 5 16 1 68 0 1 1 75 3600 BLH dm t 污泥斗高度 4 3 50 3 tan602 8 2 hm 污泥斗容積 41212 1 3 Vhfff f 3 1 2 8 12 250 0912 25 0 09 3 12 55m 因為 VW 所以每座沉淀池設計 3 個漏斗 可以貯存 1d 污泥量 設超高 緩沖區高度 1 0 3hm 3 0 3hm 固沉淀池總高度 用刮泥機 為 1234 0 3 1 680 32 85 08Hhhhhm 設流入口至擋板距離為 0 5m 流出口至擋板距離為 0 3m 則沉淀池總長度 為 1 0 30 5 1616 8Lm 平流式沉淀池計算草圖見圖 3 3 3 6 水解酸化池水解酸化池 污水能否進行生化處理 尤其是否適用于生物脫氮除磷工藝 取決于污水 中各種營養成分的含量及其比例能否滿足生物生長需要 因此必須分析相關的 進水指標 一 BOD5 CODcr比值 污水 BOD5 CODcr值是判定污水可生化性的最簡便易行和最常用的方法 根據工程經驗 一般認為 BOD5 CODcr 0 45 可生化性較好 BOD5 CODcr 0 3 較難生化 BOD5 CODcr 0 25 不易生化 本項目 BOD5 CODcr 0 67 可見其生化性較好 二 一般厭氧發酵過程可分為四個階段 即水解階段 酸化階段 酸衰退 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 23 階段和甲烷化階段 而在水解酸化池中把反應過程控制在水解與酸化兩個階段 在水解階段 可使固體有機物質降解為溶解性物質 大分子有機物質降解為小 分子物質 在產酸階段 碳水化合物等有機物降解為有機酸 主要是乙酸 丁 酸和丙酸等 水解和酸化反應進行得相對較快 一般難于將它們分開 此階段 的主要微生物是水解 酸化細菌 廢水經過水解酸化池后可以提高其可生化性 降低污水的 pH 值 減少污泥 產量 為后續好氧生物處理創造了有利條件 因此 設置水解酸化池可以提高 整個系統對有機物和懸浮物的去除效果 減輕好氧系統的有機負荷 使整個系 統的能耗相比于單獨使用好氧系統大為降低 3 6 1 水解酸化池的作用水解酸化池的作用 水解酸化主要用于有機物濃度較高 SS 較高的污水處理工藝 是一個比較 重要的工藝 水中有機物為復雜結構時 水解酸化菌利用 H2O 電離的 H 和 OH 將有機物 分子中的 C C 打開 一端加入 H 一端加入 OH 可以將長鏈水解為短鏈 支 鏈成直鏈 環狀結構成直鏈或支鏈 提高污水的可生化性 水中 SS 高時 水 解菌通過胞外粘膜將其捕捉 用外酶水解成分子斷片再進入胞內代謝 不完全 的代謝可以使 SS 成為溶解性有機物 出水就變的清澈了 這其間水解菌是利 用了水解斷鍵的有機物中共價鍵能量完成了生命的活動形式 但是 COD 在表 象上是不一定有變化的 這要根據在設計時選擇的參數和污水中有機物的性質 共同確定的 長期的運行控制可以讓菌種產生誘導酶定向處理有機物 這也就 是調試階段工藝控制好以后 處理效果會逐步提高的原因之一 水解工藝在設計時要考慮污水中有機物的性質 確定水解的工藝設計 水 解停留時間 攪拌方式 循環方式 污泥回流方式 設計負荷 出水酸化度 污泥消解能力等 3 6 2 水解酸化池的具體作用和實際運用情況水解酸化池的具體作用和實際運用情況 1 水解酸化池可將大分子物質轉化為小分子物質 將環狀結構轉化為鏈 狀結構 進一步提高了廢水的 BOD COD 比 增加了廢水的可生化性 為后續的好氧生化處理創造了良好的環境 2 水解酸化處理有機廢水 取其厭氧處理的前兩個階段 水解階段 酸 化階段 不需密封及攪拌 在常溫下進行即可提高廢水的可生化性 由于水解酸化反應迅速 故池容小 停留時間短 水解酸化反應能適 應較大的水質范圍 出水水質穩定 3 停留時間不是越長越好的 印染行業大致在 14 小時左右 生活污水就 短了 大致在 3 小時左右 水解酸化能去色 而好氧是不行的 也是 上面說的開環 斷鍵的作用 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 24 4 有兩種水解酸化池 一種是設置攪拌 使泥水充分混合 另一種是形 成污泥層 需要均勻布水 3 6 3 水解酸化池的設計參數水解酸化池的設計參數 1 池深 H 應大于 5 5 6m 2 容積負荷 N v 2 2 5kgCOD m3 d 3 水力停留時間 6 8h 4 污泥濃度 MLSS 10 20g L 5 溶解氧 小于 0 2 0 3mg L 用氧化還原電位之 50 20mv 6 PH 值 5 5 6 5 7 水溫盡可能高 大于 25 攝氏度效果較好 8 配水 由配水區進入反應區的配水孔流速 v 0 20 0 23m s v 不宜 太小 以免不均 3 6 4 水解酸化池的設計計算水解酸化池的設計計算 1 水解酸化池容積計算 QHRTKV Z 式中 水解池容積 V 3 m 總變化系數 Z K 設計流量 Q 3 mh 水力停留時間 取 HRThHRT6 其中 10003 1 10005 7 2 53 2 d d 11 0 d d QK Q Q K QK Z Z Z 平均日平均時污水量 L s d Q sLdmQd 1560602410001300 1300 3 2 15 7 2 11 0 Z K hmdmQ 17 54241300 1300 33 所以 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 25 3 650617 542mV 食品廠廢水中設計的水解池 分為 8 格 設每格池寬為 3m 水深為 5m 按長寬比 2 1 設計 則每組水解池池長為 則 8 格水解池的總容積為m632 3 7206538m 2 水解池上升流速核算 反應器的高度為 反應器的高度與上升流速之間的關系為 mH6 HRT H HRTA V A Q v 式中 上升流速 v m h 設計流量 Q 3 mh 水解池容積 V 3 m 反應器表面積 A 2 m 水力停留時間 取 HRThHRT6 則 hm HRT H HRTA V A Q v 1 6 6 水解反應器的上升流速 符合設計要求 hmv 8 1 5 0 v 3 配水方式 采用總管進水 管徑為 DN500 池底分支式配水 支管為 DN100 支管上均勻排布小孔為出水口 支管距離池底 100mm 均勻布置在池 底 4 進水堰設計 已知每格沉淀池進水流量 smQ 00376 0 36004 241300 3 堰長設計 取出水堰負荷 1 msLq q Q L 式中 堰長 m L Q 設計流量 sm 3 出水堰負荷 取 q msL 1msL 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 26 則 取堰長 m q Q L76 3 1 100000376 0 mL4 出水堰的形式及尺寸 出水收集器采用 UPVC 自制 90 三角堰出水 直接查看第二版 給排水設計手冊 第一冊常用資料 P683 頁 當設計水量為 時 過堰水深為 164mm 每米堰板設 16 個堰口 則hmQ 17 54 3 過堰流速為 取出水堰負荷 根據 城市smv 3 2 1 1 msLq 污水廠處理設施設計計算 P377 中記載 取出水堰負荷不宜大于 msL 7 1 每個三角堰口出水流量為 smsL q q 0000625 0 0625 0 16 1 16 3 堰上水頭 2 5 1 4 1 q h 式中 堰上水頭 1 hm q 每個三角堰出水流量 hm 3 則 m q h018 0 4 1 0000625 0 4 1 2 5 2 5 1 集水水槽寬 B 4 0 9 0QB 式中 積水水槽寬 Bm Q 設計流量 sm 3 為了確保安全集水水槽設計流量 則 0 5 1 2 1 QQ 因此水槽寬取 mB113 0 00376 0 5 1 9 0 4 0 mm150 集水槽深度 集水槽的臨界水深 成 都 電 子 機 械 高 等 專 科 學 校 27 3 2 2 0 gB Q hk 式中 堰上水頭 Bm 0 Q 安全設計流量 sm 3 則 m gB Q hk0633 0 113 0 8 9 00376 0 5 1 3 2 2 3 2 2 0 集水槽的起端水深 k hh73 1 0 式中 起端水深 0 hm 則 取 mhh k 1096 0 0633 0 73 1 73 1 0 mmh110 0 設出水槽自由跌落高度 mmmh1001 0 2 則集水槽總深度mhhhh228 0 11 0 1 0018 0 021 進水堰簡略圖 圖 3 3 集水槽剖面圖 3 7 A O 工藝設計工藝設計 3 7 1 A O 工藝工藝 依據本設計進水水質和出水水質的要求 本設計采用缺氧 好氧活性污泥生 物脫氮工藝A O工藝