1 概述
本设计按照工程实际的具体要求完成一个设计规模为8000m3/d的啤酒废水处理厂的工艺设计,包括工艺计算和图纸绘制两个部分工作
工艺设计要能满足现行国家规范和标准的相关要求,二级处理达到国家二级处理出水《啤酒工业污染物排放标准GB19821-2005》标准
在二级处理后继续进行深度处理,达到出水回用的目的,最终处理后的出水水质达到《辽宁省地方标准DB 211627-2008》的标准
图纸绘制要根据相关工程绘图技术规范进行[1]
2 工艺方的比选
目前常根据BOD5/CODCr的比值来判断废水的可生化性,即:当BOD5/CODCr>0.3时易生化处理,当BOD5/CODCr>0.25时刻生化处理,当BOD5/CODCr<0.25时难生化处理[8]
本设计中进水BOD5/CODCr的比值为0.42,属于极易生化处理的废水,可采用的工艺有很多,而相对来说处理效果好而且技术成熟的工艺有以下几种
1) A2/O工艺
A2/O工艺由厌氧段和好养段组成,厌氧池中必须严格控制厌氧条件,使其既无分子态氧,也无化合态氧
A2/O工艺的污泥不易膨胀,具有较好的脱氮、除磷功能,出水水质好
较易于深度处理
但是该工艺的构筑物较多,施工较难,且需要增加内循环系统[2]
2) SBR工艺
它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作,SBR技术的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统
该工艺具有耐冲击负荷、脱氮除磷效果好、造价低等特点,但是其设备的闲置率过高,无法实现连续进、出水,易产生浮渣等缺点使其使用受限
3) CASS工艺
污水进入CASS池后,先在选择器中经历一个高负荷的吸附阶段,随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解阶段,以完成整个基质降解的全过程和污泥再生
CASS工艺流程简单、没有二沉池、沉淀效果好、运行灵活、抗冲击能力强、污泥量少、自动化程度高,但要求操作人员的素质要高
综上所述,CASS工艺占地面积小,适于啤酒厂的废水处理占地要求;抗冲击能力强,可以适应啤酒生产废水水质水量的变化;自动化程度高,对操作人员的人数要求少
从节约投资、处理效果和运行管理方面考虑,本设计选择周期性循环曝气活性污泥法(CASS)工艺
3 CASS计算
CASS池是本工艺关键的构筑物,由生物选择区、预反应区和主反应区组成
主反应区由曝气和静止沉淀间歇运行,使BOD5和生物体MLVSS浓度随时间的变化梯度加大,保持较高的活性污泥浓度,增加生化反应推动力,提高了处理效率
静止沉淀时,活性污泥处于缺氧状态,氧化合成大为减弱,但生物体内源呼吸在进行,保证了出水水质[3]
4 深度处理工艺设计
4.1混凝剂的投加
投加方式采用重力投加,其作用原理是建造高位溶液池,利用重力作用将药液投入水内
优点是操作简单,投加安全可靠设计溶液池与溶药池之间的高度差为0.5m投药管选择塑料管
4.2 混合池设计计算
混合方式设计的一般原则是:混合的速度要快,并在水流造成剧烈紊流的条件下加入药剂,一般混合的时间为10~30s,适合的速度梯度是G=500~1000s-1
混合池和后续处理构筑物的距离越近越好,尽可能与构筑物相连通
如果必须采用管道连接的方式,则连接管内的流速宜控制在0.8~1.0m/s之间,管内的停留时间不超过2min[4]
4.3 污泥脱水间
经浓缩后的污泥要进一步脱水,以减少体积,便于运输和后续处理
污泥脱水间内设置污泥泵和带式压滤机
污泥泵的作用是将污泥从重力浓缩池内吸到污泥脱水间,然后送到带式压滤机上进行压滤脱水
污泥脱水产生的上清液回流到格栅之前
4.4消毒
设计采用漂粉消毒
漂粉是较纯的次氯酸钙,有效含氯量为65%~70%,是一种较稳定的氯化剂,密封良好时能长期保存(1年左右)
设计采用将漂粉精粉剂直接投加到出水中的干式投加法
5 污水处理厂的技术经济及效益分析
5.1总投资估算
表5-1 工程总投资估算
项目 价格/万元 项目 价格/万元 项目 价格/万元
设备部分 112.593 设计费 24 不可预见费 15
土建部分 74.42 安装费 29.8 合计 302.813
调试费 10.0 综合取费 47
5.2环境效益分析
该污水处理厂的建设是为了减少啤酒生产废水直接排放给环境带来的危害,是一项维系生态环境、保护人类健康的工程,其产生的环境效益是最直接也最突出的效益
该处理厂投产后,处理后的废水可以达标排放,也可以作为处理后的水进行回用,减少了浪费,同时降低了污染,对于保护环境有着重大的意义