乳制品廠廢水處理-水控課程設(shè)計

1、<p>　　課程設(shè)計說明書（論文）</p><p>　　題 目 某乳品廠廢水處理工藝設(shè)計</p><p>　　課 程 名 稱： 水污染控制工程 </p><p>　　院（系、部）： 環(huán)境工程系 </p><p>　　專 業(yè)： 環(huán)境工程

2、 </p><p>　　班 級： </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　起 止 日 期：

3、 2012-5-21 ～ 2012-6-3 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師： </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、前言··········

4、83;····································&

5、#183;·····（2）</p><p>　　二、設(shè)計概述·························

6、83;······················（3）</p><p>　　2.1 設(shè)計目的········

7、83;··································（3）</p>

8、<p>　　2.2 設(shè)計任務(wù)·································&

9、#183;·········（3）</p><p>　　2.3 設(shè)計要求·····················&

10、#183;·····················（3）</p><p>　　三、設(shè)計工藝流程簡圖·········

11、;·······························（4）</p><p>　　四、工藝介紹

12、····································

13、3;··········（4）</p><p>　　4.1 格柵 ·····················

14、;·························（4）</p><p>　　4.2 隔油池 ······

15、;····································

16、83;·（4）</p><p>　　4.3 調(diào)節(jié)沉淀池·····························&#

17、183;··········（5）</p><p>　　4.4 混凝氣浮池····················&

18、#183;···················（5）</p><p>　　4.5 普通曝氣池···········

19、·····························（5）</p><p>　　4.6 二沉池··&

20、#183;····································

21、;·····（6）</p><p>　　4.7 污泥處理系統(tǒng) ·························&#

22、183;···········（6）</p><p>　　五、混凝氣浮池的具體設(shè)計計算··················&#

23、183;···········（6）</p><p>　　5.1設(shè)計說明 ···················&

24、#183;·····················（6）</p><p>　　5.2具體計算·········&#

25、183;·································（9）</p><

26、;p>　　六、處理設(shè)備處理情況匯總表································（12）<

27、;/p><p>　　七、心得體會································&#

28、183;··············（13）</p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　隨著工業(yè)的發(fā)展，20世紀后期，我國許多城市飽嘗了供水不足和水質(zhì)污染的雙重后果。工業(yè)種類繁多，每一種都會造成或多或少的

29、污染，也都各具特性，如果不對工業(yè)產(chǎn)生的污水加以處理處置，我們的環(huán)境將不堪重負。</p><p>　　其中乳制品行業(yè)多以牛乳為原料，主要乳制品有奶粉、鮮奶、調(diào)制乳飲料、發(fā)酵酸奶、調(diào)制酸奶、奶油、冰激凌、雪糕、干酪、乳糖、煉乳等幾大類產(chǎn)品。綜合以上幾類產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，乳制品廠的廢水水質(zhì)可概括如下：</p><p>　　乳制品工業(yè)廢水主要源于牛乳輸送、加工中的肉容器、管道、設(shè)備加工清洗，產(chǎn)生高濃

30、度廢水；生產(chǎn)車間、清洗和工人衛(wèi)生用水，產(chǎn)生低濃度用水；廢水排放中含高濃度的動植物油；廢水PH值一般6.5～7.0。</p><p>　　雖然乳制品企業(yè)產(chǎn)品種類不同，但廢水性質(zhì)接近，都屬于高蛋白質(zhì)含量的廢水，易于被生物利用，故國內(nèi)外普遍采用生物處理方法治理乳制品廢水，本文同樣采用生物處理法。同時由于廢水中大多含有高濃度的油類，若不妥善處理，會給后續(xù)的處理帶來阻礙，所以將隔油池放置在格柵后，目的是為了先將廢水中的動植

31、物油去除，方便后續(xù)處理。</p><p>　　目前針對各種工業(yè)廢水的處理工藝相對完善，但水污染控制的任務(wù)刻不容緩。水是人類賴以生存的重要資源之一，如果不對各種工業(yè)廢水加處理，那么我們的地球?qū)⒃馐車乐氐奈廴?。所以我們在進行水處理的同時，在今后的工業(yè)生產(chǎn)中要積極推行清潔生產(chǎn)，實現(xiàn)三同時，改進生產(chǎn)工藝，推行水循環(huán)利用工藝，這是一項造福人類，造福子孫的工程，意義重大。</p><p><b&

32、gt;　　二、設(shè)計概述</b></p><p><b>　　2.1 設(shè)計目的</b></p><p>　　通過課程計進一步鞏固課程所學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容，掌握設(shè)計的內(nèi)容以及相關(guān)參數(shù)的選擇與計算，并使所學(xué)知識系統(tǒng)化，培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)習(xí)知識進行水處理工藝的設(shè)計。本次設(shè)計，是讓學(xué)生針對給定的處理工藝，選擇相應(yīng)參數(shù)的計算，繪制工藝圖，是學(xué)生具有初步的水處理單元的設(shè)計能力

33、。</p><p><b>　　2.2 設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　　該乳品廠是一生產(chǎn)酸奶、鮮奶為主的企業(yè)，企業(yè)將進行擴建，需要進行“三同時”建設(shè)，該廠廢水水質(zhì)情況如下：</p><p>　　廢水流量：Q=250；</p><p>　　進水水質(zhì)：COD=2200；BOD=750；SS=240</p>

34、<p>　　動植物油：250～500</p><p>　　出水要求：處理后廢水排放達到GB8978-1996綜合污水排放一級標準。</p><p>　　即：COD≤100；BOD≤30；SS≤70 </p><p><b>　　動植物油≤20</b></p><p><b>　　2.

35、3 設(shè)計要求 </b></p><p>　?。?）查閱相關(guān)資料，由給定的進、出水的水質(zhì)參數(shù)，確定廢水處理的工藝路線。該工藝處理方案須能保證出水水質(zhì)達到要求，同時又經(jīng)濟可行。</p><p>　?。?）根據(jù)設(shè)計手冊，計算出工藝流程中一套主要處理設(shè)施的尺寸以及相關(guān)數(shù)據(jù)。</p><p>　?。?）根據(jù)設(shè)計計算數(shù)據(jù)，繪制出設(shè)備詳圖，同時繪制出廢水處理的工藝流程

36、圖。</p><p>　　（4）圖紙要求：用A3紙打印</p><p><b>　　三、工藝流程簡圖</b></p><p>　　圖3-1 工藝流程簡圖</p><p><b>　　四、工藝介紹</b></p><p><b>　　4.1 格柵</b>&

37、lt;/p><p>　　格柵，是一種物理處理方法，用于去除較大的懸浮物和漂浮物，防止堵塞管道和泵體。采用細格柵和粗格柵組合使用，細格柵間距20mm，粗格柵間距50mm，由于該廠水量很小，采用人工清渣的方式。 </p><p><b>　　4.2 隔油池</b></p><p>　　廢水的含油量太高，如果不在前面處理會對后面設(shè)備的造成影響，比如粘附在

38、泵上，堵塞管道，給后續(xù)處理造成困難，所以把隔油池放在調(diào)節(jié)沉淀池前。</p><p>　　采用平流式隔油池，表面設(shè)置蓋板，冬季保溫，保證它的流動性，同時翻過與防雨。由于隔油池易堵塞損壞，所以設(shè)兩座，一用一備。經(jīng)過隔油池，能去除80%的油，即動植物油含量從500減少到100。產(chǎn)生的廢油運至肥皂廠，生產(chǎn)肥皂。</p><p>　　經(jīng)隔油池處理后流入調(diào)節(jié)池。</p><p>

39、;<b>　　4.3 調(diào)節(jié)沉淀池</b></p><p>　　調(diào)節(jié)池的主要作用有三點：一是調(diào)節(jié)水量，緩沖生產(chǎn)線排水峰量，為后續(xù)污水處理系統(tǒng)提供穩(wěn)定的運行條件；二是考慮到生產(chǎn)線排水所含的污染物濃度因時序不同存在差異，均衡進入后續(xù)污水處理系統(tǒng)的污水水質(zhì)；三是在調(diào)節(jié)池中進行沉淀去除50%的SS同時去除30%的COD和BOD，為后續(xù)處理減輕壓力。</p><p>　　經(jīng)過調(diào)節(jié)

40、沉淀池的沉淀，SS的濃度降為120；COD和BOD分別變?yōu)?540和525。由泵注入氣浮池，進行氣浮處理。產(chǎn)生的沉淀物與格柵產(chǎn)生的廢渣一并由管道送至離心脫水機，進行干燥處理，外運。</p><p><b>　　4.4 混凝氣浮池</b></p><p>　　氣浮法是指采用某種凡是，向水中通入大量微小氣泡，在一定條件下，使呈表面活性的待分離物質(zhì)吸附或黏附于上升的氣泡表面

41、而浮升到液面，從而使某組分得以分離的方法。氣浮法一般可以分為三類：點解氣浮法、分散空氣氣浮法和溶氣氣浮法。</p><p>　　本工藝采用溶氣氣浮法，因為電解氣浮法電耗高，操作運行復(fù)雜及電極易結(jié)垢而分散空氣法常用于礦物浮選且存在空氣擴散裝置的微孔易于堵塞、氣泡較大、氣浮效果不高的缺點。在溶氣氣浮法中選用部分回流加壓溶氣工藝流程。該流程在與其他流程相比，在相同的能耗下溶氣壓力可大大提高，形成的氣泡更小更均勻更能得到

42、充分利用。且應(yīng)為本設(shè)計中用到混凝劑，而該流程可以充分利用混凝劑，減少投藥量，并避免絮凝體破壞。部分回流加壓溶氣流程示意圖如下：</p><p>　　圖4-1 部分回流加壓溶氣流程示意圖</p><p>　　在氣浮池中進行加藥混凝氣浮處理，所加藥劑為PAC(高效聚合氯化鋁)，之所以選用PAC而不選用PAM是因為在起到相同的處理效果情況下PAM的投加成本過高。氣浮池包括加藥系統(tǒng)，壓力容器系統(tǒng)，

43、空氣釋放系統(tǒng)，氣浮分離設(shè)備，刮渣設(shè)備組成，選用部分是、回流加壓溶氣流程。</p><p>　　經(jīng)混凝氣浮處理，SS基本去除完全；動植物油的去除率達80%，即出水含油量變?yōu)?0，符合出水標準；同時，對COD和BOD的去除率達60%，COD濃度變?yōu)?16，BOD變?yōu)?18。</p><p>　　出水進入生物處理流程。</p><p><b>　　4.5 普通曝

44、氣池</b></p><p>　　出水水質(zhì)可生化性,可生化性較好，采用生物處理法。</p><p>　　曝氣池的作用是去除廢水中剩余COD和BOD。采用傳統(tǒng)推流式活性污泥法工藝流程，污水和回流污泥在曝氣池的前端進入，在池內(nèi)呈推流形式流動至池的末端，由鼓風(fēng)機通過擴散設(shè)備曝氣并攪拌。在曝氣內(nèi)進行吸附、絮凝和有機污染物的氧化分解，最后進入二沉池進行最后的污水和活性污泥的分離，部分污泥

45、回流至曝氣池，部分污泥作為剩余污泥排放。</p><p>　　經(jīng)過生物處理后，大部分有機物被微生物分解利用，去除效率為90%左右，則進過普通曝氣池處理后，COD和BOD的濃度分別變?yōu)?2.4和26.2，符合排放標準。</p><p><b>　　4.6 二沉池</b></p><p>　　經(jīng)過曝氣池處理的污水和污泥流至二沉池，進行污泥分離。二沉

46、池要同時滿足澄清（固液分離）和污泥濃縮（提高回流污泥的含固率）兩方面的要求。二沉池出水達標排放，部分污泥回流至曝氣池。二沉池排放污泥流入污泥處理系統(tǒng)。</p><p>　　4.7 污泥處理系統(tǒng) </p><p>　　污泥處理的主要目的是減少污泥量并使其穩(wěn)定，便于污泥的運輸和最終處置。污泥首先經(jīng)濃縮處理，減少污泥體積，采用離心濃縮，因為該方法占地面積小，適用于小型污水處理，并且時間短衛(wèi)生條件

47、好，濃縮池的上清液返回氣浮池前重新處理；然后經(jīng)過石灰穩(wěn)定，將污泥的PH提高到11～11.5,并且在15℃下接觸4h，殺死全部大腸桿菌及沙門氏傷寒菌；接下來進行脫水后最終處置，脫水裝置采用帶式壓濾機，該方法消耗動力小，并可以連續(xù)運行且工藝簡單，污泥最終壓成泥餅外運。</p><p>　　五、混凝氣浮池的具體設(shè)計計算</p><p><b>　　5.1設(shè)計說明</b>&l

48、t;/p><p><b>　　5.1.1加藥系統(tǒng)</b></p><p>　　由于無法做最佳投藥量的小試試驗，查閱資料得到一般廢水PAC加藥濃度大約60，由水量計算得：，PAC的市場價格為1800元/噸，所以每日投加費用為：。</p><p>　　加藥系統(tǒng)選用SAM型，該型適合于小型污水處理設(shè)施，由劑量計、攪拌器、溶藥罐、輸藥軟管等組成。SAM型加

49、藥系統(tǒng)圖如下:</p><p>　　圖5-1 SAM型加藥系統(tǒng)圖</p><p>　　5.1.2 壓力溶氣系統(tǒng)</p><p><b>　　(1)加壓水泵</b></p><p>　　加壓水泵作用是提升廢水，將水、空氣以一定壓力送至壓力溶氣罐，本設(shè)計中根據(jù)水量和水質(zhì)采用單吸清水離心泵,型號為IS60-50-125（吸入口

50、直徑60mm,排出口直徑50mm，葉輪名義直徑125mm），壓頭為5m。</p><p><b>　　(2)壓力溶氣罐</b></p><p>　　壓力溶氣罐的作用是使水與空氣充分接觸，促進空氣的溶解。采用填料式，填料為階梯環(huán)，因為階梯環(huán)有較好的溶氣效率。</p><p><b>　　(3)空氣供給設(shè)備</b></p

51、><p>　　壓力溶氣罐溶氣方式有三種：水泵吸水管吸氣溶氣式、水泵出水射流溶氣式、空壓機供氣式。其中吸水管溶氣式在經(jīng)濟和安全方面都不理想，已很少使用。而空壓機供氣式會產(chǎn)生噪聲污染和油污染，且操作比較復(fù)雜，綜合考慮選用水泵出水管射擊流溶氣式。它的優(yōu)點是不需另設(shè)空壓機，沒有空壓機帶來的噪聲和油污染。雖然該法本身的能量損失大，但是考慮到處理水量很小，所以選用該法。</p><p>　　5.1.3空氣

52、釋放系統(tǒng)</p><p>　　空氣釋放系統(tǒng)是由容氣釋放裝置和溶其水管路組成。溶氣釋放裝置的功能是將壓力溶氣水減壓，使氣水以微氣泡的形式釋放出來，并能迅速、均勻地與水中的顆粒物粘附，減壓釋放裝置產(chǎn)生的微氣泡直徑在20～100。常用的溶氣釋放裝置有減壓閥、專用容器裝置。本設(shè)計采用TS型，圖形如下：</p><p>　　5-2 TS型溶氣釋放裝置外觀圖</p><p>&

53、lt;b>　　TS型有以下特點：</b></p><p>　　能瞬間釋放溶氣量的99%左右，釋放完全；在0.2MPa以上的低壓下工作，即能取得良好的氣浮效果，節(jié)約能耗；釋放出的氣泡微細，平均直徑為20～40，氣泡密集，附著性能好。</p><p>　　5.1.4氣浮分離設(shè)備</p><p>　　氣浮池的功能是提供一定的容積和池表面積，使微氣泡與水中

54、的懸浮顆粒充分混合、接觸、黏附，并使帶氣絮體與水分離。氣浮池有平流式和豎流式，選用平流式氣浮池，因為平流式氣浮池池身淺造價低、結(jié)構(gòu)簡單、運行方便且豎流式一般用于水量大于150～200的污水處理廠。</p><p>　　5.1.5 刮渣設(shè)備</p><p>　　如果氣浮池中大量的上浮液、渣得不到及時的清除，刮渣時對渣層的擾動過于劇烈，因此需要及時將上浮液、渣排除，排渣設(shè)備主要是刮渣機，本設(shè)計

55、中采用行車式撇渣機，運行速度取60mm/s（3.6m/min）,刮渣機選用規(guī)格寬度2.5m。該撇渣機與行走小車、驅(qū)動裝置、翻版機構(gòu)傳動部分、導(dǎo)軌及碰塊等組成。浮渣由管道送至離心脫水機，進行脫水處理。</p><p>　　為了消除撇渣時存在的死區(qū)和浮渣倒流現(xiàn)象，在池子兩邊設(shè)置擋渣板。擋渣板表面光滑平直，兩塊板相互平行，其間距與刮板尺寸相吻合，擋渣板與池墻焊接密封，以防浮渣進入擋板內(nèi)。</p><

56、p><b>　　5.2具體計算</b></p><p>　　5.2.1 氣浮池設(shè)計計算</p><p><b>　　氣浮池設(shè)計參數(shù)：</b></p><p>　　過流密度2500m3/(m2d)；布水區(qū)高度取0.2m；貯水區(qū)高度取1.0m；填料層高度取1.0m；液位控制高取0.8m(從罐底計)；氣罐承受能力最大0.5

57、Mpa；罐內(nèi)理論停留時間3min; 分離室表面負荷率，分離室水力停留時間；反應(yīng)室停留時間，氣浮池運行溫度設(shè)為20℃，刮泥機的寬度為2.5m。</p><p>　　（1）氣浮所需空氣量</p><p>　　當溫度為20℃時，查得空氣密度ρ=1.164,,容氣壓力P為 </p><p>　　0.3MPa,容氣效率為90%

58、。</p><p><b>　　氣固比：</b></p><p>　　每日需氣總量：=()=0.15×250×0.5×120=2.25kg/d </p><p>　　每日流入氣浮池的總固定量 </p><p><b>　　溶氣罐直徑：</b></p>&l

59、t;p><b>　　溶氣罐高度：</b></p><p><b>　　(2) 氣浮池</b></p><p><b>　　氣浮池分離室體積</b></p><p><b>　　分離室表面積</b></p><p><b>　　有效深度&l

60、t;/b></p><p>　　因為選用2.5m規(guī)格的刮渣機，所以分離室長度 </p><p><b>　　氣浮池接觸池寬度</b></p><p><b>　　表面積</b></p><p>　　接觸池長度，過小，則設(shè)定</p><p><b>　　接觸池表

61、面積</b></p><p>　　氣浮池反應(yīng)室，反應(yīng)池的水力停留時間</p><p><b>　　反應(yīng)室的體積</b></p><p><b>　　反應(yīng)室的表面積</b></p><p><b>　　反應(yīng)室的長度</b></p><p>&l

62、t;b>　　最終尺寸</b></p><p><b>　　總寬</b></p><p><b>　　有效水深</b></p><p><b>　　氣浮池的有效容積：</b></p><p>　　在分離區(qū)底部均勻布設(shè)集水管，用于收集處理過后的水，匯總至集水總管，

63、一部分回流至溶氣水泵。</p><p>　　5.2.2 刮渣機的計算</p><p><b>　　（1）浮渣量</b></p><p>　　其中——理論浮渣量（） </p><p>　　——氣浮池水中懸浮物含量（）</p><p><b>　　——廢水流量（）</b><

64、;/p><p>　　——浮渣的去除率，一般為40%~60%</p><p>　　帶入計算得0.12×10.4×0.6×24=18</p><p>　?。?）含水率為98%的浮渣量</p><p>　?。?）刮渣機刮渣能力</p><p>　　其中——浮渣平均厚度（m）,取0.05m</p

65、><p>　　——刮板長度（m）,2.5m</p><p>　　——刮板移動速度（m/min）,3.6m/min</p><p>　　——浮渣密度（）,約為1</p><p><b>　　帶入數(shù)值得</b></p><p>　　5.2.3 各管道直徑選取</p><p>　　進

66、水管直徑：125mm.進水流速0.24m/s</p><p>　　集水管直徑：80mm</p><p>　　集水總管直徑：200mm</p><p>　　回流至溶氣水泵的回流管直徑：80mm</p><p>　　排渣管直徑：150mm</p><p>　　以上管道材質(zhì)均為鋼材。</p><p>

67、　　六、處理設(shè)備處理效果匯總表</p><p>　　表6-1 處理設(shè)備效果匯總表</p><p>　　綜上所述，出水水質(zhì)為：COD=92.4；BOD=26.2；SS=12；動植物油20，符合達到GB8978-1996綜合污水排放一級標準。</p><p><b>　　七、心得體會</b></p><p>　　本次課程設(shè)計

68、歷時兩周，遇到了很多困難，也一一解決了這些困難。</p><p>　　剛剛拿到任務(wù)書抽簽得知設(shè)計任務(wù)后，暗暗想到，這一個星期還不搞定，前三天計算加些論文，后兩天畫圖。然而真正做起來才明白并非如此。首先根據(jù)自己設(shè)計任務(wù)的出水水質(zhì)設(shè)計完整的流程圖，在這一方面就花了較長時間。隔油池和氣浮池選哪個，生物處理又選用何種工藝，二沉池選用平流式、豎流式還是輻流式，產(chǎn)生的污泥又如何處理，各設(shè)備的處理效率是多少，確定工藝流程后出水

69、又能否達到GB8978-1996綜合污水排放一級標準，這一系列問題都必須慎重考慮。</p><p>　　確認流程后，我要具體設(shè)計流程中的氣浮池。結(jié)合課本上的計算和網(wǎng)上查閱的資料，我完成了設(shè)計計算部分，此時已經(jīng)接近一個星期。接下來是重頭戲--畫圖。這也是對以前所學(xué)知識的一種鞏固，同樣也考察了對設(shè)備構(gòu)造的理解程度。由于課本沒有完整的氣浮池構(gòu)造圖，所以我上網(wǎng)查閱資料，這就花去了半天時間。最終找到了關(guān)于氣浮池的一張圖，我

70、根據(jù)自己的設(shè)計計算和對氣浮池構(gòu)造理解最終完成了繪圖。由于CAD是大二所學(xué)內(nèi)容，現(xiàn)在已經(jīng)有些遺忘，在繪圖過程中明白了我們不能一學(xué)就忘，要及時鞏固以前所學(xué)內(nèi)容，特別是像CAD這樣的操作技術(shù)性學(xué)科。</p><p>　　完成課程設(shè)計，在這里要感謝我們組的每一位成員，當我遇到困難時，他們熱心幫助。同時我還體會到合作的重要性，同樣設(shè)計氣浮池的蒲曉玲同學(xué)將她有的給水排水手冊拷給我，這對我?guī)椭艽蟆Ｍㄟ^這次設(shè)計，我充分認識到水

71、污染控制工程的重要性和實用性，更特別是對氣浮池的了解和設(shè)計。通過這次對氣浮池的設(shè)計，不僅讓我將所學(xué)知識應(yīng)到實際中，并且對我所學(xué)的知識也是一種鞏固和提高。在我的認真努力和老師同學(xué)的幫助下，我及時完成了設(shè)計任務(wù)，同時我獲得了很多知識，也提到了自己的實際動手能力和知識靈活應(yīng)用的能力。</p><p><b>　　八、參考文獻</b></p><p>　　高俊發(fā)主編，《污水處

72、理廠工藝設(shè)計手冊》，化學(xué)工業(yè)出版社 2003</p><p>　　黃銘榮主編，《水污染治理工程》，高等教育出版社，2002</p><p>　　張自杰主編，《排水工程》，中國建筑工業(yè)出版社，2001</p><p>　　張自杰主編，《環(huán)境工程手冊——水污染防治卷》，高等教育出版社，1996</p><p>　　唐受印主編，《廢水處理工程》，化