2500m3/d柠檬酸废水处理工艺设计开题报告

3.1 研究方法

3.1.1.研究废水处理实例和工程分析

分别对马三剑，柠檬酸综合废水的处理工艺；王江全，柠檬酸废水处理工艺——IC 厌氧反应器和好氧生化技术；卓燕，在柠檬酸废水处理中的应用这几个工艺了解工艺运行效果及效益分析

3.1.2方案比选

方案一：

方案一流程说明：

本方案根据清污分流原则，对高浓度废水和低浓度废水进行分流处理，以达到提高废水处理系统的处理效率，节约投资，减少能耗降低运行成本的目的。

1.第一阶段为预处理阶段。高浓度废水经过格栅加调节池1后，出水用泵直接打到混凝气浮池。高浓度废水经细格栅去除较大的杂质，经调节池1后，水质水量得到均化，再经过混凝气浮池降低高浓度废水中的部分SS，起到初步去除SS的作用，再进入调节池2与低浓度废水混合。低浓度废水经过筛网去除较大杂质后进入调节池2，两种废水在调节池2中水质水量得到均化，接着进入混凝沉淀池，以降低混合废水中的污染物浓度。

2.第二阶段为厌氧生化阶段，UASB具有容积负荷高，运行成本低，占地面积小，剩余污泥量少，设备简单等优点，是高浓度有机废水前处理的有效处理方法，并且UASB已经在传统形式的基础上进行改造，形成了多种更高效和方便的厌氧发生器。高浓度废水从混凝气浮池出来经过热交换器加热后进入UASB反应器，在这里大量的厌氧微生物对有机物进行分解大量去除有机物，产生的沼气还可回收，充当热源，节省电耗。

3.第三阶段为SBR反应阶段，SBR池为间歇式活性污泥池，集曝气和沉淀于一身的一体化设备，进一步降解小分子有机物，产泥少且不必回流污泥，可省掉沉淀池和污泥回流的设施。

4.出水进入加氯接触消毒池，经过加氯接触消毒使出水水质达到排放标准。

5.污泥处理经浓缩池浓缩后，脱水外运。滤液送到细格栅池子进行处理。

该工艺以UASB-SBR为主体。厌氧阶段采用中温厌氧发酵，水力停留时间为13h左右(厌氧过程)，COD去除率85%。SBR反应池内反应时间约为8h左右，水温20～25℃，污泥浓度3000mg/L左右，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。好氧阶段为SBR处理，该工艺的特点是投资省，占地少，运行费用低，反应过程基质浓度梯度大，污泥龄短且活性高，同时有脱氮除磷效果，具有运行稳定，净化效率高，耐冲击负荷，避免污泥膨胀，便于操作管理等特点。

方案二：

方案二流程说明：

本工艺根据清污分流原则，对高浓度废水和低浓度废水进行分流处理，以达到提高废水处理系统的处理效率，节约投资，减少能耗降低运行成本的目的，工艺说明如下：

1.高浓度废水由进水井通过格栅进入到调节池，在调节池的短暂停留均质与均量后，进入混凝沉淀一体设备进行混凝沉淀处理，该部工艺能够有效的去除部分SS，COD，BOD，以及部分非溶解性磷酸盐。

2.高浓度废水经过混凝沉淀设备进入UASB反应器，进行厌氧发酵，目的是将高浓度的COD废水转变为低浓度的废水，为后续生物好氧处理提供条件。

3.UASB的出水进入混合调节池，与厂区排出的低浓度废水进行混合，为后续处理提供较为稳定的水量和水质，减少后续构筑物的水力波动。

4混合调节池的的出水由泵打入机械混凝池，在斜板沉淀池沉淀后进入较为重要的A/O单元，在A/O池中可以有效的去除部分COD，BOD，NH4 -N以及部分可生物降解的磷，A/O池的出水进入二沉池，泥水分离后污泥进入污泥池与污泥脱水间，由带式浓缩脱水污泥一体机脱水后，干污泥委外处理。

5.二沉池的出水进入三级处理单元，三级处理单元由中间水池，清水池组成，废水在中间水池短暂的停留后，由泵送入化学氧化单元，将残留的COD以化学氧化的方案去除，最后保证出水《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。

综上，对上述两套工艺进行经济技术比选。

3.2设计步骤

3.2.1构筑物设计计算部分

按流程顺序设计各构筑物的型式、主要工艺参数、尺寸、座数、构造、材料，选用设备的型号、规格和台数。

分别对进水井、格栅、高浓度调节池、混凝沉淀设计、UASB反应器设计、A/O池设计、辐流式沉淀池、深度处理车间、带式污泥浓缩、巴氏计量槽设计计算。

3.2.2平面布置和高程布置

1.平面布置

根据该工程设计条件，该厂现有空地100m150m，东西长，南北宽。厂内生产废水通过管网收集后自污水站西南面进入，经处理后的水直接排放，纳污水体在厂区北面，距离厂址1000m。根据以上约束条件，同时结合污水处理站平面布置的一般原则，如下

(1)处理构筑物的布置应紧凑，节约用地并便于管理。

1)池形的选择应考虑占地多少且经济因素。圆形池造价较低，但进出水构造较复杂。方形池或矩形池池墙较厚，但可利用公共墙壁以节约造价，且布置可紧凑，减少占地。一般小型处理厂采用圆形池较为经济，而大型处理厂则以采用矩形池为经济。除了占地、构造和造价等因素以外，还应考虑、水力条件浮渣清除，以及设备维护等因素。

2) 每一单元过程的最少池数为两座，但在大型污水厂中，由于设备尺寸的限制，往往有多池。当发生事故时，一座池于停止运转时，其余的池子负荷增加，必须计算其对出事水质的影响，以确定每一池子的尺寸。根据生产实践，每一单独处理池的能力可达10-20万m3/d。在选择池子的尺寸和数目时，必须考虑污水处理厂的扩建。对每一种单元过程的全部处理池，最好来用相同的尺寸，且应避免在初期运行时有过大的富余能力。

(2) 处理构筑物应尽可能地按流程顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分利用地型，以减少士方量。

(3) 经常有人工作的建筑物如办公、化验等用房应市置在夏季主风向的上风一方，在北方地区，并应考虑朝阳。

(4 )在布置总图时，应考虑安装充分的绿化地带。

(5) 总图布置应考虑远近期结合，有条件时，可按远景规划水量布置，将处理构筑物分为若干系列，分期建设。远景设施的安排应在设计中仔细考虑，除了满足远景处理能力的需要而增加的处理池以外，还应为改进出水水质的设施预留场地。

(6) 构筑物之间的距离应考虑敷设营渠的位置，运转管理的需要和施工的要求，一般选用5~ 10m。

(7) 污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，以策安全，并方便管理。污泥消化池应距初次沉淀池较近，以缩短污泥管线，但消化池与其他构筑物之间的距离不应小于20m，贮气罐与其他构筑物的间距则应根据容量大小按有关规定办理。

(8)变电站的位置宜设在耗电量大的构筑物附近，高压线应避免在厂内架空敷设。

(9)厂内管线种类很多，应考虑综合布置，以免发生矛盾。污水和污泥管道应尽可能考虑重力自由。自流管道应绘制纵断而图。

(10)如有条件，污水厂内的压力管线和电缆可合并敷设在一条管廊或管道沟内，以利于维护和检修。

(11)污水厂内应设超越管，以便在发生事故时，使污水能超越部或全部构筑物，进入下一级构筑物或事故溢流。

综合以上因素，布置平面图，详见图纸废水处理站平面布置图。

2.高程布置

在整个污水处理过程中，应尽可能使污水和污泥为重力流，但在多数情况下，往往须抽升。高程布置的一般规定如下：

(1) 为了保证污水在各构筑物之间能顺利自流，必须精确计算各构筑物之间的水头损失，包括沿程损失、局部损失及构筑物本身的水头损失。此外，还应考虑污水厂扩建时预留的储备水头。

(2) 进行水力计算时，应选择距离最长，损失最大的流程，并按最大设计流量计算。当有两个以上并联运行的构筑物时，应考虑某构筑物发生故障时，其余构筑物须负担全部流量的情况。计算时还须考虑管内淤积，阻力增大的可能。因此，必须固有充分的余地，以防止水头不够而发生涌水现象。

(3) 污水厂的出水管渠高程，须不受水体洪水顶托，井能自由进行农田灌溉。

(4) 各处理构筑物的水头损失(包括进出水渠的水头损失)，可按相应表进行估算。

故，本设计根据以上布置原则，进行水力计算。

根据以上原则，布置高程图，详见图纸废水处理站高程图。

3.2.3反应器调试及运行说明

在本设计中，由于采用了“厌氧 好氧”工艺，故需对工艺核心进行严格的运行与合理的调试，以下针对UASB和A/O工艺进行运行与控制说明。

3.2.4工程经济分析

污水处理站的工程投资包括了污水处理工程各个构筑物、污泥处理各个构筑物、其他附属建筑工程、公用工程、污水厂区内管线、道路、绿化等，还包括部分厂外工程（供电线路、通讯线路、临时道路等）。

本项目在投资估算时，根据地方或者国家的市政工程费用定额，按照单体构筑物、厂区总平面工程、厂外配套工程等各个方面进行第一部分工程费用计算，在获得第一部分工程费用的基础上，按照相关定额规定，计算得到第二部分工程费用，二者相加即得到了工程总投资。

起止时间

自2022 年1 月至 2022 年 6 月

序号

论文阶段及工作内容

时间安排

阶段性成果

1

文献查阅,了解相关领域的研究现状完成英文翻译

3.1-3. 14

完成英文翻译

2

完成两套工艺的经济技术比选

3.15-3.30

完成两套工艺的经济技术比选

3

准备中期检查2套技术经济比选，完成工艺计算，完成平面和高程布置图

3.31-4.17

完成工艺计算，完成平面和高程布置图

4

完成2-3张构筑物设计图

4.18-5.1

完成2-3张构筑物设计图

5

完成所有图纸的绘制

5.2-5.18

完成所有图纸的绘制

6

图纸二次修改

5.19-5.25

图纸二次修改

7

完成2张手绘图纸

5.30-5.31

完成2张手绘图纸

8

准备答辩PPT

61-6.3

准备答辩PPT

9

毕业设计预答辩

6.4

毕业设计预答辩

10

计算书和图纸第三次修改

6.5-6.10

计算书和图纸第三次修改

11

毕业设计答辩

6.11(暂定)

毕业设计答辩