1.设计任务书
1.1 设计目的
课程设计是环境科学专业教学计划中的一个重要的实践性教学环节。通过工程设计，综合运用和深化所学理论知识；学会调查研究、收集设计资料，根据工程要求和设计规范选择、制定设计方案，并利用标准图集和设计手册等完成设计任务；进一步提高设计计算、绘图、编制工程预算，编写设计说明书和计算书及使用计算机技能；培养独立分析和解决一般工程实际问题的能力，使学生受到工程师的基本训练。通过本设计，使学生巩固和加深对水污染控制工程的基本理论和基本概念的理解，掌握水处理处理厂（站）的设计计算要点。使学生初步具有水处理处理厂（站）的设计能力。
1.2 设计任务及内容
拟新建某淀粉厂废水处理厂一座，
（1）收集相关资料，确定废水水量水质及其变化特征和处理要求； （2）对废水处理工艺进行分析比较，提出适宜的处理工艺方案和工艺流程； （3）结合水质水量特征，确定各处理构筑物的型式；
（4）进行全面的处理工艺设计计算，确定各构筑物尺寸构造和设备选型； （5）进行厂区平面布置及水力高程计算；
本次课设为某淀粉厂废水处理厂设计，规模为2300m3/d。
根据某淀粉厂排放的废水特点及提供的占地面积，本设计方案通过UASB工艺， SBR工艺,稳定、经济技术合理且具有良好除氮除磷功能的处理工艺，保证废水达到国家《污水综合排放标准》（GB25461－2010）一级标准，同时使投资、占地面积、运行管理度达到最佳设置。
1.3 设计背景及资料
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1.3.1设计背景
食品工业是以粮食和农副产品为主要原料的加工工业。这类行业用水量大，废水排放量也大，尤其以淀粉工业废水的排放量占首位。我国淀粉行业有600多家企业。在国内，每生产1m3淀粉就要产生10～20m3废水，有的甚至更多。废水中主要含有淀粉、糖类、蛋白质、废酸和废碱等污染物，随生产工艺的不同，废水中的 COD浓度在2000～20000mg/l之间。这些淀粉废水若不经过处理直接排放，其水中所含有的有机物，进入水体后迅速消耗水中的溶解氧，造成水体缺氧而影响鱼类和其他水生动物的生存，同时废水中悬浮物易在厌氧条件下分解产生臭气，恶化水质。 1.3.2 设计依据
(1) 废水水量及水质：
废水水量：2300m3/d=26.62L/s,Kz=1.88
Qmax?0.02662?1.88?0.05m3/s
COD=9500mg/L BOD5=4500mg/L SS=350mg/L pH：5~6 水温30oC
(2) 气象水文资料： 风向：春季：南风（东南） 夏季：南风（东南、西南） 秋季：南风、北风 冬季：西北风
气温：年平均气温：7~8 oC 最高气温：34 oC 最低气温：-10 oC
精选
冻土深度：60cm 地下水位：4-5m 地震裂度：6级
地基承载力：各层均在120kPa以上 （3）拟建污水处理厂的场地：
为80×30平方米的平坦地，位于主厂区的南方。生产车间排水经管道自流到污水厂边的集水池（V=50m3，池底较污水厂地平面低4.00m）。处理水排水管的管底标高比主厂区低5米。
1.3.3 处理后出水水质要求
处理后水质要求： COD≤100mg/L BOD5≤20mg/L SS≤70mg/L pH：6~9 1.4 污水水指标
表1-1污水水质指标
指标
废水进水水质（mg/L） 出水水质（mg/L） 处理程度(%)
BOD5 4500 20 99.6
CODcr 9500 100 98.9
SS 350 70 80
TN - - -
NH3-N - - -
TP - - -
pH 5-6 6-9 /
2. 工艺流程的设计及说明
2.1 工艺流程的选择与确定
2.1.1 常规二级处理工艺
根据我国现行《室外排水设计规范》(GBJl4—87)，污水处理厂的处理效率见下表。
精选
表2-1 污水处理厂的处理效率表
处理级别 一级 二级 处理方法 沉淀法 生物膜法 活性污泥法 主要工艺 沉淀 初次沉淀、生物膜法、二次沉淀 初次沉淀、曝气、二次沉淀 处理效率(%) SS 40—50 60—90 70—95 BOD5 20—30 65—90 65—95 从上表可见，二级活性污泥法的处理效率最高。但活性污泥法有多种运行方式，现将各种运行方法做一比较，见下表。
表2-2 活性污泥法工艺比较
方法 优点 BOD去除率高达90-95% 工作稳定 传统活性污泥法 构造简单 维护方便 构造简单维护方便 吸附再生活性污泥法 具有抗冲击负荷能力 运行费用较低 抗冲击负荷能力强 构造较复杂 完全混合活性污泥法 运行费用较低 污泥易膨胀 占地不多投资省 设备维修工作量大 BOD去除率95%以上 悬浮性BOD低有较高脱氮效果 氧化沟法 系统简单管理方便 产泥少且稳定性好 无须设置调节池 SVI值较低，污泥易于沉间歇式活性污泥法 淀不产生污泥膨胀现象 可以进行脱氮和除磷 曝气装置容易堵塞 机废水的污水厂 运行操作比较烦琐 高浓度可生化有运行费用较高 小型污水厂 曝气池占地多投资高 有脱氮要求的中小型污水厂 污水浓度高的中抗冲击能力较差 运行费用较高 BOD去除率80-90% 剩余污泥量大且稳定性较差 BOD去除率80-90% 悬浮性有机物含量高的大中型污水厂 中型污水厂 缺点 占地大投资高 产泥多且稳定性差 出水要求高的大适用对象 精选
2.1.2 工艺方案选择
本项目污水处理的特点：污水的BOD/COD=0.474，大于0.45，可生化性好，污水的各项指标都比较高，含有大量有机物，非常有利于生物处理。废水中主要以有机物为主，该污水含有淀粉、糖类、有机酸等溶解性有机物，并不含有害物质，该污水的BOD5 和CODcr的含量均很高，出水要求也高，均达到98%以上。
根据水质情况及同行业废水治理现状，技术水平，该废水采用厌氧与好氧相结合的方法来处理，因为水量变化较大，废水首先经过调节沉淀池，调节水量；然后经过厌氧处理装置，大大降低进水有机负荷，获得能源—沼气，并使出水达到好氧处理可接受的浓度，再进行好氧处理，最后经过混凝沉淀池进一步去除氮磷后达标排放。 2.1.3 厌氧处理工艺比较与选择
近年来，厌氧处理技术得到很快发展，常用的先进技术有厌氧接触工艺、厌氧生物滤池、上流式厌氧污泥床。
厌氧接触工艺 ：厌氧接触工艺是在传统的完全混合反应器（Complete Stirred Tank Reactor，简写作CSTR）的基础上发展而来的，在一个厌氧的完全混合反应器后增加了污泥分离和回流装置，从而使污泥停留时间（SRT）大于水力停留时间（HRT），有效的增加了反应器中的污泥浓度。
厌氧接触工艺用于高浓度有机污水，为了强化有机物与池内厌氧污泥的充分接触，必须连续搅拌；同时为了提高处理效率，必须连续进水排水。但这样会造成厌氧污泥的大量流失，因此反应器后要串联沉淀池将厌氧污泥沉淀并回流至厌氧反应器。
厌氧接触工艺存在以下缺点：
①负荷较低，在沉淀池中的固液分离较为困难；
②受污泥浓度的制约，在高的有机负荷下，厌氧接触工艺也会产生类似好氧活性污泥的污泥膨胀问题。
③厌氧接触工艺系统较为复杂，反应器需要搅拌装置，运转设备多，管理比较复杂。
厌氧生物滤池：是密封的水池，池内放置填料，污水从池底进入，从池顶排出。
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水污染控制工程课程设计
