某工业园废水处理工艺毕业设计说明书

某工业园废水处理工艺毕业设计说明书一．本毕业设计（论文）课题的目的和要求（1）目的：为了带动地方经济发展，各地在不断地招商引资，经济发展的同时也带来了环境污染问题。为了保护环境，大部分企业被规划集中在工业园内，便于废水的集中处理。由于工业园内各企业的性质不同、使用的原材料不同、采用的生产工艺不同等诸多因素，其综合废水水质复杂，增大了废水处理难度。本课题的目的在于通过对工业园内不同企业的废水来源、废水性质等的调查分析，采用先进可靠的处理技术及工艺对工业园内的综合废水进行工艺设计，使学生对工业废水的来源、特点及主要的污染物、特征、危害有一定了解，学习国内外先进的已应用于实际工程的废水处理技术，掌握目前先进可靠的处理技术方法及工艺设计，为以后工作及科研研究打下良好基础。（2）要求：要求学生树立正确的指导思想及严谨的科学态度，按学校毕业设计要求完成毕业设计。二．本毕业设计（论文）课题的技术要求与数据（或论文主要内容）：本设计为食品加工废水处理工程设计。具体参数如下：1.气象资料气温：最高39.8℃，最低-16.8℃。主导风向：夏季东南风，冬季西北风。2.设计水量及水质：Q=20000m3/d，其中水产品加工废水Q1=7000m3/d，COD=500～800mg/L，SS=200～300mg/L，氨氮=50～150mg/L；蔬菜加工废水Q2=8000m3/d，COD=300～500mg/L，SS=200～350mg/L，肉类加工废水Q3=5000m3/d。COD=800～1200mg/L，氨氮=50～150mg/L，SS=150～250mg/L。计算综合水质：COD1=（7000×500＋8000×300＋5000×800）÷20000=495mg/LCOD2=（7000×800＋8000×500＋5000×1200）÷20000=780mg/L氨氮1=（7000×50＋5000×50）÷20000＝30mg/L氨氮2=（7000×150＋50001×50）÷20000＝90mg/LSS1=(7000×200＋8000×200＋5000×150)÷20000=187.5mg/LSS2=（7000×200＋8000×200＋5000×150）÷20000＝307.5mg/L即总废水水质：COD=495～780mg/LBOD5=247.5～390mg/L[1]【1】COD与BOD5的转换系数为0.5SS=187.5～307.5mg/L氨氮=30～90mg/L3.出水水质：达到《山东省半岛流域水污染物综合排放标准》（DB37/676-2007）一级标准表1。（单位mg/L）CODBOD5氨氮SSPH603010507.2【2】三．水处理工艺流程混合废水进水闸→粗格栅→细格栅→集水井污水提升泵→曝气沉砂池→斜板隔油沉淀池池→奥贝尔氧化沟→平流式二沉池→混凝沉淀池→紫外消毒池→水外排、部分回用工艺流程说明【2】《水污染防治手册》北京市环境保护科学研究所编【3】《水污染防治工程·技术与实践》刘建勇等编P216、220、233四、处理工艺单元的功能【3】初沉池在生物处理构筑物的前面，处理的对象是SS（约可去除40%～50%以上），同时可去除部分BOD5（约占20%～30%。主要是主要是悬浮性的）。二沉池设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥，初沉池、活性污泥及其后的二沉池的总去除率分别为70%～90％，BOD5总去除率为65%～95%。氧化沟作为废水工艺处理的核心部分，是整个工艺的核心部分，主要去除大部分的有机物、无机污染物和氨氮，以达到相对应的国家排污标准。深度处理的对象主要是污水中的胶体和微笑悬浮状态的有机和无机污染物，从宏观而言，就是去除污水的浊度和色度。各主要构筑物水质进出的情况：从斜板沉淀隔油池出来的水质SS=93.8～153.8mg/L(去50%的去除率计算)BOD5=173.3～273mg/L(去30%的去除率计算)氧化沟的二沉池出来的水质取SS=50mg/LBOD5=30mg/L氨氮=9mg/L（均在去除率范围）四．处理的水质水量特点及处理方案的选择该综合废水水质水量变化很适合生化处理，且含有很多砂、浮渣和油，所以要加强一级处理的功能。由于出水水质要求达到一级标准，对氨氮、SS、BOD5的去除率较高，根据前人的处理成功经验，针对肉类、水产品类、蔬菜类加工废水的处理方案大部分为厌氧、好氧处理相结合，从参考水质水量与本设计相近的成功案例过程中，本设计者决定采用以奥贝尔为主体的水处理工艺。奥贝尔氧化沟在处理氨氮、SS、BOD5成效方面显著，在综合的角度看，综合了普通活性污泥法多个池子的功能，实际占地面积并不多，切合工程实际。五．设计及详细计算过程设计污水日平均流量Q=2000÷24÷36000=0.23m3/s（828m3/h）取总变化系数Kz=1.5Qmax=0.23×1.5=0.35m3/s（1242m3/h）（一）一级处理1.格栅【4】【4】《给水排水设计手册-第五册》P288设粗细格栅格栅格栅上部设置工作平台，其高度高出格栅前最高设计水位0.5m，工作平台上设有安全和冲洗设施，格栅工作平台两侧边道宽度1.0m，工作平台正面过道宽1.5m。栅渣通过机械破碎输送，压榨脱水后外运设置除臭处理装置，格栅间设置通风设施及有害有毒气体的检测与报警装置。（1）栅条的间隙数：设栅前水深h=0.4m，过栅流速v=1.0m，栅条间隙宽度b粗=0.02m，b细=0.005m，格栅倾角70。n粗=𝐐𝐦𝐚𝐱√𝐬𝐢𝐧𝛂𝐛𝐡𝐯=𝟎.𝟑𝟒𝟓×√𝐬𝐢𝐧𝟕𝟎°𝟎.𝟎𝟐×𝟎.𝟒×𝟏.𝟎=42个n细=𝟎.𝟑𝟒𝟓×√𝐬𝐢𝐧𝟕𝟎°𝟎.𝟎𝟎𝟓×𝟎.𝟒×𝟏.𝟎=168个其中n-栅条间隙数（个），Qmax-最大设计流量（m3/s），α-格栅倾角(°)，b-栅条间隙（m），h-栅前水深（m），v-过栅流速（m/s）(2)栅槽宽度B：设栅条宽度S=0.01m，B=S（n-1）+bnB粗=0.01×(42-1)+0.02×41=1.25mB细=0.01×（148-1）+0.005×168=0.84m（4）进水渠道渐宽部分的长度𝐥𝟏设进水渠宽𝐁𝟏=0.65m，其渐宽部分展开角度𝛂𝟏=20°（进水渠道内流速为0.8m/s）𝐥𝟏粗=𝐁粗−𝐁𝟏𝟐𝐭𝐚𝐧𝛂𝟏=𝟏.𝟐𝟓−𝟎.𝟔𝟓𝟐𝐭𝐚𝐧𝟐𝟎°=0.82m𝐥𝟏细=𝐁细−𝐁𝟏𝟐𝐭𝐚𝐧𝛂𝟏=𝟎.𝟖𝟒−𝟎.𝟔𝟓𝟐𝐭𝐚𝐧𝟐𝟎°=0.26m（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度𝐥𝟐𝐥𝟐粗=𝐥𝟏粗𝟐=𝟎.𝟖𝟐𝟐=0.41m𝐥𝟐细=𝐥𝟏细𝟐=𝟎.𝟐𝟔𝟐=0.13m（6）通过格栅的水头损失𝐡𝟏设栅条断面为锐边矩形断面𝐡𝟏=𝛃（𝐬𝐛）𝟒𝟑⁄𝐯𝟐𝟐𝐠sin𝛂𝚱其中𝛃-形状系数，K-系数，格栅受污染物赌塞时水头损失增大倍数，一般采用3.𝐡𝟏粗=𝟐.𝟒𝟐(𝟎.𝟎𝟏𝟎.𝟎𝟐)𝟒𝟑⁄𝟏.𝟎𝟐𝟐𝟗.𝟖sin𝟕𝟎°×𝟑=0.138m𝐡𝟏细=𝟐.𝟒𝟐(𝟎.𝟎𝟏𝟎.𝟎𝟎𝟓)𝟒𝟑⁄𝟏.𝟎𝟐𝟐𝟗.𝟖sin𝟕𝟎°×𝟑=0.877m（7）栅后槽总高度H设栅前渠道超高𝐡𝟐=0.3m𝐇粗=h+𝐡𝟏+𝐡𝟐=0.4+0.138+0.3=0.838m𝐇细=h+𝐡𝟏+𝐡𝟐=0.4+0.877+0.3=1.577m2.曝气除油沉砂池【5】【5】《给水排水设计手册-第五册》P289每立方米的污水曝气量为0.2𝐦𝟑空气，空气扩散装置设在池的一侧，距池底约0.8m，送气管设置调节气量调节阀。（1）池子总有效容积设t=3min，v=𝐐𝐦𝐚𝐱t×60=0.345×3×60=62𝐦𝟑（2）水流断面积A设𝐯𝟏=0.09m/sA=𝐐𝐦𝐚𝐱𝐯𝟏=𝟎.𝟑𝟒𝟓𝟎.𝟎𝟗=3.8𝐦𝟐（3）沉砂池设两格，一备一用，每格尺寸如图三所示，池宽1.45m，池底坡度0.5m，超高0.4m，全池总高：0.4+2+0.5+0.4=3.3m(4)每格沉砂池实际的进水断面面积𝐀实=1.6×2.0+(𝟏.𝟔+𝟎.𝟔𝟐)×0.5=3.8𝐦𝟐(5)池长L=𝐕𝐀=𝟔𝟐𝟑.𝟖=16m(6)每格沉砂池沉砂斗容量𝐕°=0.6×0.4×16=3.8𝐦𝟑(7)每格沉砂池实际沉砂量，设含砂量为30𝐦𝟑/𝟏𝟎𝟔𝐦𝟑)污水𝐕°实=30×0.6÷𝟏𝟎𝟔×86400×1=1.56𝐦𝟑2.64𝐦𝟑（8）每小时所需的空气量：设曝气管浸没水深为2.0m，查表2可得单位长所需的空气量为29𝐦𝟑/(m·h)q=29×16×(1+15%)×2=1067.2m3式中(1+15%)为考虑到进出口条件而增长的池长3斜板隔油沉淀池【5】【5】《给水排水设计手册-第5册P312和《水处理构筑物设计与计算》尹士君李亚峰编P53池子水面面积：设n=4个，（1）F=𝐐𝐧×𝐪、𝟎.𝟗𝟏=𝟖𝟐𝟖𝟒×𝟑×𝟎.𝟗𝟏=75.8m2其中Q-日平均流量（m3/h）,q、=设计表面负荷[m3/(m2·h),n=池数（个），0.91-斜板区面积利用系数(2)池子边长：a=√𝐅=√𝟕𝟓.𝟖=9m（3）池内停留时间：设h2=0.5m，h3=1×sin60°=0.866mt=（𝐡𝟐+𝐡𝟑）𝟔𝟎𝐪、=（𝟎.𝟓+𝟎.𝟖𝟔𝟔）𝟔𝟎𝟑=27min30min其中h2-斜板区上部水深（m），h3-斜板高度（m）(4)污泥部分所需容积：设T=2dV=𝐐（𝐜𝟏−𝐜𝟐)×𝟐𝟒×𝟏𝟎𝟎×𝐓𝛄（𝟏𝟎𝟎−𝛒°）𝐧=𝟖𝟐𝟖（𝟑𝟎𝟕.𝟓−𝟏𝟓𝟑.𝟖）×𝟏𝟎−𝟔×𝟐𝟒×𝟏𝟎𝟎×𝟐𝟏×（𝟏𝟎𝟎−𝟗𝟔）×𝟒=38.2m3其中c1-进水悬浮物浓度（t/m3），c2-出水悬浮物浓度（t/m3）𝛄−污泥浓度（t/m3），𝛒°-污泥含水率（%）（5）污泥斗容积设a1=1mh5=（𝐚−𝐚𝟏𝟐×𝐭𝐚𝐧𝟔𝟎°=7m，V1=𝐡𝟓𝟔(2a2+2aa1+2a12)=𝟕𝟔(2×92+2×9×1+2×12)=212m338.2m3(6)池子总高度设h1=0.3m，h4=0.5m，H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+0.5+0.866+0.5+7=9.166m4奥贝尔氧化沟【6】【6】《给水排水设计手册-第5册P357和《水处理构筑物设计与计算》尹士君李亚峰编P300（1）工艺介绍奥贝尔（Orbal）氧化沟是由南非的Huisman设计和开发，后将技术转让给美国的Envirex公司，得到进一步的研究与发展。该系统是由多个椭圆同心沟渠组成，污水首先进入最外环的沟渠，然后依次进入下一层沟渠，最后由中心沟渠流出，进入二沉池。氧化沟采用三层沟渠，沟深为3.5~𝟒.𝟓𝐦，各沟渠深度不超过沟寛，应尽量减少直线段的长度，一般弯曲部分占总容积的80%～90%，或建成圆形。三沟设计参数的比例关系为：容积比（60%～70%）：（20%～30%：10%溶解氧（0～0.5）：（1.0～1.5）：（1.5～3.0）充氧量分配65:25:10曝气盘的间距至少250mm，曝气盘的动力效率为250～500m3/(kW·h)(2)计算过程A)计算硝化菌的生长速率𝛍𝐧和在设计环境下硝化所需要的最小污泥平均停留时间𝛉𝐜𝐦𝛍𝐧=0.47𝐞𝟎.𝟎𝟗𝟖（𝐓−𝟏𝟓）[𝐍𝐍+𝟏𝟎𝟎.𝟎𝟓𝟏𝐓−𝟏.𝟏𝟓𝟖][𝐃𝐎𝐊𝐎𝟐+𝐃𝐎][1-0.833(7.2-PH)]=0.47𝐞𝟎.𝟎𝟗𝟖（𝟏𝟓−𝟏𝟓）[𝟓𝟓+𝟏𝟎𝟎.𝟎�