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1、 科技科技科技科技科技学院全日制普通本科生毕业设计 某槟榔厂废水处理工程设计THE DESIGN OF BETELNUT WASTEWATER TREATMENT PROJECT学生姓名： 科技学 号： 科技年级专业及班级： 科技指导老师及职称： 科技学 部： 理工学部湖南长沙提交日期：2012年 06月目 录1 设计任务及资料11.1 某槟榔厂废水处理设计11.2 设计的目的及意义11.3 设计要求11.3.1 污水处理厂设计原则11.3.2 污水处理工程运行过程中应遵循的原则21.4 设计资料21.4.1 项目概况21.4.2 水量水质情况21.4.3 环境条件状况21.5 设计依据32
2、设计方案论证32.1 厂址选择32.2 污水处理厂工艺流程选择32.2.1 确定处理工艺流程的原则42.2.2 污水处理工艺流程的选择42.2.3 污水处理工艺流程的确定52.3 设计污水水量62.4 污水处理程度计算62.4.1 水量衡算62.4.2 物料衡算63 污水处理构筑物计算83.1 缓冲均化调节池83.2 Fenton反应池83.3 混凝沉淀池93.4 UASB反应器113.4.1 UASB反应器结构尺寸设计计算113.4.2 三相分离器构造设计123.4.3 布水系统设计计算163.4.4 排泥系统的设计计算163.4.5 出水系统设计计算173.4.6 沼气收集系统计算183.
3、5 生物接触氧化设计203.5.1 生物接触氧化原理203.5.2 接触氧化池尺寸203.5.3 布水系统253.5.4 出水系统254 污水处理厂的布置264.1 污水处理厂平面布置264.1.1 平面布置原则264.1.2 平面布置284.2 污水处理厂高程布置294.2.1 主要任务294.2.2 高程布置原则305 供电仪表与供热系统设计305.1 变配电系统305.2 检测仪表设计315.2.1 设计原则315.2.2 监测内容315.2.3 供热系统设计316 设备及建、构筑物表316.1 设备一览表如下表317 污水厂运行管理费概预算337.1 生产班次和人员安排337.2 单位
4、水处理成本估算337.2.1 动力费E1337.2.2 工人工资和福利E2347.2.3 药剂费用E3347.2.4 单位污水处理成本34参考文献35致 谢37附录38- 1 -某槟榔废水处理工程设计学 生：曾 巩指导老师：颜智勇(湖南农业大学东方科技学院，长沙 410128) 1 设计任务及资料1.1 某槟榔厂废水处理设计某槟榔厂废水（100m3/d）处理工程设计。1.2 设计的目的及意义槟榔废水作为一种典型的难降解有机废水，鲜有污染防治方面的研究。由于该废具有水出水温度高、微生物含量低、组成复杂、污染物浓度高、水质水量不稳定且色度大等特点，若不加处理直接排放该废水不仅影响周围环境美观，还将
5、对周围环境水体和土壤造成严重的污染。故治理好槟榔废水污染不仅对区域环境保护及湘江流域水污染防治具有一定的现实意义。且对湖南地区槟榔产业的发展具有极其重要的作用。1.3 设计要求1.3.1 污水处理厂设计原则1、污水厂的设计和其他工程设计一样，应符合适用的要求，首先必须确保污水厂处理后污水达到排放要求。考虑现实的经济和技术条件，以及当地的具体情况（如施工条件）。在可能的基础上，选择的处理工艺流程、构（建）筑物形式、主要设备设计标准和数据等。2、污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。设计时必须充分掌握和认真研究各项自然条件，如水质水量资料、同类工程资料。按照工程的处理要求，全面地分析各种因素，选择
6、好各项设计数据，在设计中一定要遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用积极慎重的态度。3、污水处理厂（站）设计必须符合经济的要求。污水处理工程方案设计完成后，总体布置、单体设计及药剂选用等尽可能采用合理措施降低工程造价和运行管理费用，4、 污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。5、污水厂设计必须注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如配水井、泵房及加药间等，其土建部分应一次建成；在无远期规划的情况下，设计时应为今后发展留有挖潜和扩建的条件。6、污水厂设计必须考虑安全运行的条件，
7、如适当设置分流设施、超越管线、甲烷气的安全储存等。7、污水厂的设计在经济条件允许情况下，场内布局、构（建）筑物外观、环境及卫生等可以适当注意美观和绿化。1.3.2 污水处理工程运行过程中应遵循的原则在保证污水处理效果同时，正确处理城市、工业、农业等各方面的用水关系，合理安排水资源的综合利用，节约用地，节约劳动力，考虑污水处理厂的发展前景，尽量采用处理效果好的先进工艺，同时合理设计、合理布局，做到技术可行、经济合理。1.4 设计资料1.4.1 项目概况槟榔废水高有机物浓度、高色度、高悬浮物、难处理的特点，研究该废水的处理具有非常重要的意义。某槟榔加工企业日排污水量约100m3，如果该污水排入周围
8、水体，会影响周围水体的水质，对环境有很大的影响。故改废水净化处理势在必行。1.4.2 水量水质情况某槟榔厂废水水质、水量情况如下表1：废水流量100m/d，变化系数Kz=1.5，设计流量以Q=150m/d。表1 进出水水质情况进水水质出水水质COD（mg/L）22000100BOD5（mg/L）410030SS（mg/L）100070色度100050PH值3.769注：废水处理后达到GB89781996一级标准1.4.3 环境条件状况该槟榔厂位于大陆性中亚热带季风湿润气候地区，气候具有三个特点：第一、光、热、水资源丰富，三者的高值又基本同步。第二，气候年内与年际的变化较大。冬寒冷而夏酷热，春温
9、多变，秋温陡降，春夏多雨，秋冬干旱。气候的年际变化也较大。第三，气候垂直变化最明显的地带为三面环山的山地。年气温高，年平均温度在16-18之间。冬季处在冬季风控制下，而东南西三面环山，向北敞开的地貌特性，有利于冷空气的长驱直入，故一月平均温度多在4-7之间，无霜期长达260-310天，大部分地区都在80-300天之间。年平均降水量在1200-1700毫米之间，雨量充沛，为我国雨水较多的地区之一。1.5 设计依据设计依据主要是国家有关法律法规及相关环境标准：1、中华人民共和国环境保护法；2、GB38382002地面水环境质量标准；3、GB189182002城镇污水处理厂污染物排放标准；4、GB5
10、00142006室外排水设计规范；5、GB503352002污水再生利用工程设计规范；6、GB89781996污水综合排放标准；7、GB/T 50106-2001给水排水制图标准；8、GB38382002地面水环境质量标准；9、GJ31-1989城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准；10、DBJ08-23-1991污水泵站设计规范。2 设计方案论证2.1 厂址选择本工程设计厂址设在距离改槟榔厂较近的平地，地势平坦，利于整体规划设计。2.2 污水处理厂工艺流程选择在污水处理厂设计中，选定厂址是一个重要的环节，处理厂的位置对周围环境卫生、基建投资及运行管理等都有很大的影响。因此，在厂址的选择上
11、应进行深入、详尽的技术比较。厂址选择的一般原则为：1、在城镇水体的下游；2、便于处理后出水回用和安全排放；3、便于污泥集中处理和处置；4、在城镇夏季主导风向的下风向；5、有良好的工程地质条件；6、少拆迁，少占地，根据环境评价要求，有一定的卫生防护距离；7、有扩建的可能；8、厂区地形不应受洪涝灾害影响，防洪标准不应低于城镇防洪标准，有良好的排水条件；9、有方便的交通、运输和水电条件。2.2.1 确定处理工艺流程的原则槟榔废水处理的目的是使之达标排放或污水回用用于使环境不受污染，处理后出水回用于农田灌溉，城市景观或工业生产等，以节约水资源。故污水处理工艺选择的准则：1、污水处理工艺应根据处理规模、
12、水质特征、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和要求，经全面技术经济比较后优先确定；2、工艺选择的主要技术经济指标包括：处理单位水量投资，削减单位污染物投资，处理单位水量电耗和成本，削减单位污染物电耗和成本，占地面积，运行性能，可靠性，管理维护难易程度，总体环境效益；3、 应切合实际地确定污水进水水质，优先工艺设计参数必须对污水的现状、水质特征、污染物构成进行详细调查或测定，做出合理的分析预测；4、在水质组成复杂或特殊时，进行污水处理工艺的动态试验，必要时应开展中试研究；5、积极地采用高效经济的新工艺，在国内首次应用的新工艺必须经过中试和生产性试验，提供可靠性设计参数，然后进行运用。2.2.2
13、污水处理工艺流程的选择印染废水、造纸废水、农药和制药废水等是典型的难降解有机废水，其无论是在控制污染物来源、改革生产工艺减少排放量，还是在处理工艺上都有较广泛而深入的研究。而槟榔废水作为另外一种高浓度难降解有机废水，可参照以上废水的处理方法进行对比选择。以下针对难降解有机废水为例，分别介绍国内外的一些研究方法:物化法工艺主要是常采用混凝沉淀、气浮、吸附、萃取和膜分离法等方法。能去除废水中部分污染物质，在一定程度上降低废水色度，但对废水可生化性作用不大，主要用于分离废水中的悬浮物、乳浊物胶体等污染物质。黄碧娟1等人对印染废水的混凝脱色效果进行了研究，结果表明，自制混凝脱色剂具有高效效脱除色度和去
14、除COD的特性，单独使用时，在pH为7.5，投加量为200mg/L的最佳条件下，色度去除率达到95.7，COD去除率达到54.1，产生的污泥量很少，与聚合氯化铝配合使用以提高沉降速率；吸附萃取方面，陈孟林2等研究了竖直吸附H2O2-V2O5催化氧化再生法处理印染废水的影响因素以及树脂再生的工艺条件。结果表明废水中的COD去除率打到80%左右，效果较好。高级氧化技术，是运用强氧化剂、电、光照、超声波和催化剂等，在反应中产生活性极强的自由基(如OH、OOH、H等)，使大分子难降解有机物转变成易生物降解小分子物质，甚至直接生成CO2和H2O，达到无害化、提高废水可生化性的目的。其主要技术有:湿式氧化法、化学氧化法、光催化氧化、超声波氧、电化学氧化等。邓征宇3等采用Fenton-水解酸化-接触氧化组合工艺，处理含苯酚制药废水。Fenton法能有效去除制药废水中所含苯酚，当通过组合工艺后，苯酚含量达到排放标准。臭氧作为一种强氧化剂，已经在饮用水和废水净化上得到了广泛的应用，研究者们也对臭氧同各种有机物的氧化降解机理进行了广泛深入的研究。顾彦4等，利用Fenton光催化技术，在暗反应、可见光、太阳光及紫外光照射条件下跟踪测定废水COD对废水进行光催化
