奶粉废水处理工程设计开题报告

开题报告题目名称奶粉废水处理工程设计题目来源A题目类型1导师姓名李艳学生姓名柴井旺班级学号14专业环境工程具体内容（课题背景和意义、国内外研究现状、课题主要内容、课题研究方案、日程安排、参考文献）1、课题背景和意义：随着奶制品工业的发展，其工业废水带来的环境压力也越来越大。它能使水体富营养化以致引起水生动物和鱼类死亡，促使水底沉积的有机物产生臭味，恶化水质，污染环境。由此可见，必须对其废水进行必要的处理之后才能进行排放或处理。乳制品废水是炼乳、干酪、奶油、乳制清凉饮料、冰激凌以及乳制品点心生产过程中排出的废水。废水主要来自容器及设备的清洗水，主要成分含有制品原料。废水中原料成品如奶油、炼乳应作为副产物尽量回收并在生产过程中减少其流失，废水常采用隔油、沉淀气浮、电化学絮凝等物化处理法及生物滤池、曝气池、气化沟、生物塘等生化处理方法进行处理。乳业废水的主要特征为：污染物浓度较高，易生化降解，悬浮物含量高。该废水BOD/COD≥，可生化性好，适合生化处理。因此，把奶粉废水经过处理，使水质达标后排放，可有利于实现水系统的健康、良性循环，从长远来看，这将是有效地解决我国水资源短缺和水环境恶化问题的优化途径。2、国内外研究现状：当前流行的污水处理工艺有：AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法、A/O法等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。(1)AB法(Adsorption—Biooxidation)该法由德国Bohuke教授首先开发。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷(kgMLSS·d)以上，池容积负荷6kgBOD/(m3·d)以上；B级负荷低，污泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB法尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设。(2)SBR法(SequencingBatchReactor)SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂。(3)氧化沟法本工艺50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：帕式(Passveer)简称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在～，转刷动力效率～(kW·h)。奥式(Orbal)简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的DO(如外环为0，中环为1，内环为2)，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，水深一般在～，动力效率与转刷接近，现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。卡式(Carrousel)简称循环折流式，采用倒伞形叶轮曝气，从工艺运行来看，水深一般在左右，但污泥易于沉积，其原因是供氧与流速有矛盾。三沟式氧化沟(T型氧化沟)，此种型式由三池组成，中间作曝气池，左右两池兼作沉淀池和曝气池。T型氧化沟构造简单，处理效果不错，但其采用转刷曝气，水深浅，占地面积大，复杂的控制仪表增加了运行管理的难度。不设厌氧池，不具备除磷功能。氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和动力效率［达～kgO2/(kW·h)］。(4)缺氧-好氧活性污泥法脱氮系统（A/O工艺）该流程与两级活性污泥工艺相比，是将缺氧的反硝化反应器设置在好氧反应器的前面，因此常被称为“前置式反硝化生物脱氮系统”。其主要特征有：反硝化反应器设置在流程的前端，而去除BOD、进行硝化反应的综合好氧反应器则设置在流程的后端；因此，可以实现进行反硝化反应时，可以利用原废水中的有机物直接作为有机碳源，将从好氧反应器回流回来的含有硝酸盐的混合液中的硝酸盐反硝化成为氮气；而且，在反硝化反应器中由于反硝化反应而产生的碱度可以随出水进入好氧硝化反应器，补偿硝化反应过程中所需消耗碱度的一半左右；好氧的硝化反应器设置在流程的后端，也可以使反硝化过程中常常残留的有机物得以进一步去除，无需增建后曝气池。目前，A/O工艺是实际工程中较常见的一种生物脱氮工艺。3、课题主要内容：本设计需要处理的乳业废水属于工业废水，每日废水量为3600m3，，其废水中COD约为1500—3000mg/L，BOD约为1000—1500mg/L，SS=300mg/L，PH为6—9。乳品废水主要污染成分为乳蛋白（如酪蛋白、乳清蛋白筹）、乳糖、乳脂以及含于原乳中的各种矿物质、用于设备、管道、容器清洗的酸、碱等，废水pH值一般～。废水具有：污染物浓度较高，易生化降解，悬浮物含量高等特点，处理难度较大。因此本课题就奶粉污水的水质和水量，拟定合适的处理工艺，确定采用A/O处理工艺进行污水治理，并修建经济实用的污水处理站，使污水能够达标排放。因此需要研究奶粉废水的水质水量和处理系统相关的水环境标准，确定污水厂的处理工艺流程及处理构筑物（或设备）的类型和数量，探究污泥的处理与处置系统，进行处理构筑物及设备的工艺设计计算，进行污水厂各构筑物、建筑物以及各种管渠等总体布置。设计图纸包括：（1）污水厂平面布置图；（2）污水厂的工艺流程、高程布置图；（3）单体构筑物的工艺构图。本设计能使奶业废水经过工艺处理后，水质达到国家《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中一级标准（BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L，CODcr≤60mg/L，TP≤L，NH3-N≤15mg/L）。不仅能有效减少这种废水对环境的危害及对人类健康的影响，并且处理后的出水还可以部分回用，达到合理有效利用水资源的目的。4、课题研究方案：体建设原则：根据污水站所在地理环境，选择地上，地下或者半地上建设，各个池体间可以考虑联建，可以节省占地面积，减少所需费用，设备间不要离池体过远，应配置适当的人员对污水站进行巡查，确保整个系统可以正常运行。池体参数计算：根据废水中固体悬浮物的浓度，采用适当规格的格栅进行过滤处理，各个池体的参数则应根据污水在各个池体中的停留时间，计算出池体有效体积以及各个池体的规格。设备的选型：根据所计算出的水量以及扬程，选择合适型号的提升泵以及流量计等设备。A/O处理工艺流程：污水从工厂出来后，先到格栅池，经过格栅池过滤，祛除水中的固体污染物和悬浮杂质，经提升泵进到调节池中，将污水中的大分子有机物等分解为小分子，然后经提升泵提升到反硝化池中，处理污水中含氮有机物等，再经重力流入接触氧化池中，经过氧化处理，去除水中剩余的含磷物质。再经重力流入二沉池，经滤池过滤排入消毒池进行最后处理，再排入清水池中回用或者排放。总结：采用格栅、调节池和气浮池对固体污染物和悬浮杂质进行处理，，有机污染物采用普通A/O法处理，在系统后端加以消毒池对有害物质进行除去，再设置污泥处置系统，全面清理各种污染物，使污水得以达标排放。本课题研究方案即工艺流程初定如下：进水→格栅→气浮池→调节池→反硝化→接触氧化池↓清水池←消毒池←滤池←二沉池↓达标排放5、日程安排：1资料收集、方案对比一周2撰写开题报告、开题答辩、英文翻译一周3主体构筑物设计计算一周4附属构筑物及高程设计计算一周5流程图、总平面图绘制一周6高程图绘制一周7构筑物图绘制一周8构筑物图绘制一周9构筑物图绘制一周10设计说明书编制一周11修改设计说明书一周12修改图纸一周13毕业设计答辩一周6、参考文献：[1]信念.SBR工艺的现状与发展[J].工业用水与废水，1999：25-29[2]王志魁.化工原理[M].北京：化学工业出版社，2004[3]林静雯，王英刚.环境工程设计概论[M].北京：中国教育文化出版社，2006[4]张希衡.水污染控制工程[M].北京：冶金工业出版社,2006[5]孙力平.污水处理新工艺与设计计算实例[M].北京：科学出版社，2001[6]魏先勋.环境工程设计手册[M].武汉:湖南科学技术出版社,1992;[7]高廷耀，顾国维.水污染控制工程（上、下册）[M].北京:高等教育出版社,1989[8]中国市政工程西北设计院.给水排水设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1986;[9]徐振亮.水处理工程典型设计实例[M].北京:化学工业出版社,2001[10]买文宁.生物化工废水处理技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2002[11]丁尔捷,张杰.给水排水工程快速设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1999[12]赵洪宾.给水管网系统理论与分析[M].北京:中国建筑工程出版社,2003[13]许振良.膜法水处理技术[M].北京:化学工业出版社,2001[14]张智等.给排水工程专业毕业设计指南[M].：中国水利水电出版社,1999;[15]史惠祥等.实用水处理设备手册[M].北京:化学工业出版社,2000[16]乌锡康.有机化工废水治理技术[M].北京:化学工业出版社,1999指导教师意见(此栏教师写“同意”即可，然后亲自签字，不要找他人代签。开题报告时间2011年3月14-18日。)指导教师(签字):年月日学院意见学院院长(签字):年月日填表说明:题目类型:1、工程设计；2、应用研究；3、理论研究；4、其它；（选1、2、3、4）。题目来源:A、自拟课题；B、民用科研课题；C、国防科研课题；（选A、B、C）。开题报告内容使用宋体小四字号。