100m3d废塑料清洗废水处理回用工程设计 毕业论文.doc
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1、 毕业设计(论文)题 目: 100m3/d废塑料清洗废水 处理回用工程设计 学 院: 环境与化学工程学院 专业班级: 08级环境工程(2)班 指导教师: 职称: 教授 学生姓名: 学 号: 40804040217 摘 要本次设计的目的是对废塑料清洗废水处理回用进行初步设计,针对其废水水质、水量在一天内的变化比较大,有机污染物含量高等特点,分析与本工程相关的资料,经过多种处理方案的比较,最终选定水解酸化CASS为主体的处理工艺。本设计经过筛网、调节池、隔油池,对污水进行预处理,去除水中的悬浮颗粒、泥沙和油污, 并使处理的水质均匀, 水量稳定。水解作为整个废水处理流程的前处理单元, 目的在于使废塑
2、料清洗废水中复杂大分子有机物被降解成小分子溶解性有机物和有机酸,为后续好氧反应器提供优质的底物。在CASS池中主要存在好氧微生物及自氧型细菌(硝化菌),好氧微生物可将有机物分解成CO2和H2O,大幅度降解废水中的BOD5、CODCr、SS等污染负荷。经过本工艺处理的出水水质能达到城市污水再生利用城市杂水水质标准中的标准。即:pH值69、BOD520mg/L、NH3-N20mg/L、浊度10mg/L、色度30倍、TDS1000mg/L。通过初步预算,该工艺也将带来比较可观的经济效益和良好的环境效益。本设计对调节池、水解酸化池、CASS池等主要构筑物进行计算,编制设计说明书,并绘制工艺流程、构筑物
3、平面及高程、主要构筑物的图纸。关键词:废塑料清洗废水,有机污染物,水解酸化,CASSAbstractThe purpose of this paper is to design a treatment process for dealing with waste plastics cleaning wastewater.In view of its wastewater quantity within a day change is bigger, organic pollutant content is high, analysing the related material about e
4、ngineering ,eventually I selected the combined technological process consisting of hydrolysis and contact oxidation after many kinds of processing scheme comparison. The pre-treatment process is composed by grille,regulating pond and the grease separation, its purpose is to remove larger suspended p
5、articulate matter and the oil substances. Hydrolysis is a treatment unit that degrade Complex organic molecules into small molecule soluble organic matter and organic acid and provide quality gelatins for subsequent aerobic reactors.There exists mainly aerobic microorganisms and autotroph in biologi
6、cal contact oxidation pool organic matter be decomposed into CO2 and H2O by Aerobic microbes.The water through this process to achieve the standards of Urban Sewage Reuse and Water Quality of Miscellaneous Water in the city: pH value69、BOD520mg/L、NH3-N20mg/L、Turbidity10mg/L、Chromaticity 30 Times、TDS
7、1000mg/L. This design calculate main structures such as regulation ponds, sludge pond and CASS ponds, the second pond,compile the design specification and draw five blueprint that include process flow ,construction plan, elevation plan and the main StructuresKey words: Plastics cleaning wastewater,
8、Organic pollutants, Hydrolysis acidification pool , CASS目 录前言1第1章 概论21.1设计原始资料21.1.1 设计任务21.1.2 设计依据21.2 设计要求21.3 设计原则3第2章 塑料废水处理工艺流程42.1 废水的来源及水质特征42.1.1 城市生活垃圾处理概述42.1.2垃圾中洗塑料废水的产生42.1.3垃圾中洗塑料废水的水质特征52.2 垃圾中废塑料清洗废水处理现状52.3 塑料废水的常用处理方法62.3.1物化法62.3.2 生物法82.3方案比较102.3.1厌氧接触氧化工艺102.3.2水解接触氧化工艺112.3.3
9、 SBR工艺112.4 方案确定及优化分析122.5各级处理单元污染物去除率分析14第3章 主要设备设计计算163.1 格栅163.2调节池163.2.1 设计参数163.2.2 设计计算163.3污水提升泵房的设计与计算173.3.1 设计说明173.3.2设计计算173.3.3 选泵173.4隔油沉淀池183.4.1 沉淀区的表面积183.4.2沉淀区有效水深193.4.3 沉淀区有效容积193.4.4 沉淀池长度193.4.5 沉淀区的总宽度193.4.6 贮泥斗的容积193.4.7 隔油沉淀池总高203.5 水解酸化池203.5.1 进入水解酸化池的流量213.5.2 水解酸化池的容积
10、213.5.3 水解酸化池尺寸213.5.4 水解酸化池的池高213.5.5 布水管213.5.6 出水堰负荷223.5.7 实际设计尺寸223.6 CASS池223.6.1 BOD5去除率233.6.2 BOD5污泥负荷233.6.3 反应池容积233.6.4 池体尺寸设计243.6.5 单个池体各部分体积243.6.6 单个池体反应区长度243.6.7 单个池体平面面积253.6.8 池体各部分最高水位253.6.9 曝气时间253.6.10 沉淀时间263.6.11 运行周期263.6.12 曝气设计需氧量263.6.13 供氧量273.6.14 供气量273.6.15 曝气头数量283
11、.6.16 系统的剩余污泥量283.6.17 每日产泥量283.6.19 实际设计尺寸293.7 砂滤池293.7.1 砂滤池的设计说明293.7.2 砂滤池的设计计算303.7.3 设备选型333.8 消毒池343.8.1 每天耗药量343.8.2 消毒池的体积343.8.3 消毒池的平面面积343.8.4 实际设计尺寸343.9 贮泥池343.10综合房35第4章 平面布置和高程计算364.1 污水处理站平面布置364.1.1各处理单元构筑物的平面布置364.1.2辅助建筑物364.2 污水处理站高程布置374.2.1 高程布置原则374.2.2 污水处理高程计算37结 论39致谢40参考
12、文献41附 录42诚信声明西安工程大学本科毕业设计(论文)前 言随着城市工业生产的迅猛发展,塑料加工业作为新兴行业已成为我国国民经济的支柱产业之一,塑料产量和用量不断增加,随之出现的问题是废弃塑料量也不断增加,塑料废水污水排出量日益增多,大量未经处理的污水直接排入周围河流,致使城市环境污染十分严重,不但直接污染了市区的地下饮用水,而且对河流下游地区的农业生产和人民生活造成了危害,人类和生物赖以生存的生态环境受到了日益严重的威胁。同时,水生态系统体现了人与水的和谐共存与协调发展,是城市生态系统的主要组成部分和关键因素,与一个城市的可持续发展密切相关。其次,随着国家经济的高速发展,污水处理工作越来
13、越受到国家的关注与重视,国家对废水的排放标准也越来越严格,对不达标的废水国家加大了处罚力度。因此,对废水进行处理回用显得越来越重要,不仅可以避免塑料废水的直接排放对环境造成的污染,同时也可以中水回用。本课题以垃圾中废塑料清洗废水为研究对象,根据废塑料清洗废水的特点与基本设计的具体要求,拟采用水解酸化和CASS相结合的组合工艺。水解酸化是一种厌氧处理工艺,可大幅度地去除废水中的悬浮物和有机物,使后续好氧处理工艺的污泥量,同时具有较好的抗冲击负荷性和污泥量少等特点。是良好的好氧处理前的预处理。CASS工艺是SBR的一种新型变形工艺,综合了SBR的大多优点,具有生化反应推动力大,产泥量低,沉淀效果好
14、,容积较小,占地面积较省,出水水质好的特点。另外,本设计采用隔油沉淀池,该预处理对废塑料清洗废水的SS、动植物油,氨氮污染指标处理作用明显。该系统投资省、直接运行费用低、COD去除率高,运行稳定、操作简单,但由于编者水平有限,其中有不足之处,希望能给与建议和指导。第1章 概论1.1设计原始资料1.1.1 设计任务 本项目位于阎良景山技术开发区内,是对100m3/d废塑料清洗废水处理回用,废水处理站建在厂区东侧,占地100平方米,场地地势平坦,厂区排水管埋深-0.9m。地震基本裂度为七度。设计内容包括处理工艺的确定,各构筑物的设计计算,设备选型,平面布置,高程计算。完成绘制处理工艺流程图,各构筑
15、物设计计算图,平面布置及高程布置图。1.1.2 设计依据 (1)国家标准污水综合指标排放标准(GB8978-1996) (2)国家及地方的有关规范和法规 (3)建筑给排水设计规范(GB500152003) (4)环境工程技术手册1.2 设计要求 (1)处理后的废水主要用于造粒车间废塑料的清洗和绿化,应达到城市污水再生利用城市杂用水水质标准(GB/T18920-2002)中的标准,具体要求如下:pH值69、BOD520mg/L、NH3-N20mg/L、浊度10mg/L、色度30倍、TDS1000mg/L。 (2)使污水处理构筑物之间的布置紧凑,减小处理厂占地面积,从而降低投资。 (3)力求处理工
16、艺操作方便运转灵活、可靠、稳定、维修更方便,服务年限更长,自动化程度高,劳动强度低。(4) 严格执行国家和地方的有关标准、规范、法律、法规。1.3 设计原则 在确保污水处理效果的同时,还要合理安排水资源的综合利用,节约用地,节约劳动力。同时应当合理设计布局,做到技术可行,运行可靠,经济合理。第2章 塑料废水处理工艺流程2.1 废水的来源及水质特征2.1.1 城市生活垃圾处理概述 随着全球科技、经济的进一步发展、城市化进程的加快和人民生活水平的不断提高,城市生活垃圾的产生量迅速增加。在当今世界,大量的生活垃圾已成为城市中一个长期存在的难以健康消除污染源。垃圾对环境的污染已经成为日益严重、亟待解决
17、的问题。据报道,我国目前城市垃圾年产量约1亿3千万吨,并以7%9%年递增速度增加。中国70%的城市陷入垃圾的包围之中,如北京市日产垃圾在12000吨,市周围直径50米以上的垃圾山达5000多个。上海市日产垃圾14000吨,周边被3000多个垃圾厂包围。如此大量的城市生活垃圾若得不到有效的处理,将对城市生态环境及周边的水体、大气、土壤等造成严重的污染,而且造成垃圾中大量可回收资源的浪费。人们已逐步认识到垃圾是放错了地方的可利用“财富”,因此城市生活垃圾减量化、无害化、资源化处理已愈来愈受到政府与公众的重视。纵观全球和我国的城市生活垃圾处理技术现状,目前城市生活垃圾主要采用卫生填埋、焚烧、堆肥三种
18、处理方式。综合比较几种处理方法,均存在着处理不彻底,产生二次污染,或造成垃圾中可回收物质的浪费的问题。由此可见,急需针对我国城市混合垃圾的特点,寻找垃圾处理的新工艺、新途径、新方法,实现垃圾处理对环境危害的最小化和回收利用价值的最大化。2.1.2垃圾中洗塑料废水的产生西安市阎良区垃圾资源化处理厂在以城市生活垃圾为原料制有机氮肥的过程中,首先,对垃圾进行分选,密度较轻的废塑料袋被风选出来,经过清洗烘干以后回熔,用于制造燃烧颗粒。具体过程如下:生活垃圾分选废塑料袋破碎清洗脱水干燥处理挤出机熔融造粒回用。本课题所研究的对象就来自垃圾中废塑料清洗产生的废水。 2.1.3垃圾中洗塑料废水的水质特征 由于
19、生活垃圾含有各种物质,造成和其堆放在一起的塑料袋上粘附成分的复杂性,这些被分选出来的塑料袋在堆积和水洗的过程中,所粘附成分之间发生各种化学反应,便形成了成分复杂的洗塑料废水。综合废水水质如下:COD=800mg/L, BOD5=300mg/L、NH3-N=60mg/L 、SS=500mg/L, pH=69,并含有一定量的油类物质。2.2 垃圾中废塑料清洗废水处理现状垃圾中废塑料在回收利用过程中一般要用水洗涤,去除表面的污染物,用水量较大,洗涤水中含有一定量的有机物、油类物质和悬浮物。由于垃圾资源化属于一个关于生活垃圾处理的新型、探索性项目,到目前为止,国内外关于垃圾中废塑料清洗废水的研究报道较
20、少,有关废旧塑料清洗废水的研究成果如下 :(1)采用混凝沉淀/曝气生物滤池处理废旧塑料加工废水,运行结果表明,该处理工艺具有占地少、效率高、启动快、投资省、能耗低、运行管理方便 等特点,在不加混凝剂的情况下出水水质达到污水综合排放标准(GB89781996)一级标准,加混凝剂后出水各项指标达到生活杂用水水质标准 (CJ25.1.89)。(2)采用 A/O 工艺处理废塑料碱洗废水,经过一年多的工程实际运行,整个处理系统运行稳定、处理效果良好,各项出水指标达到污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准。 (3)用混凝砂滤活性炭吸附工艺处理废旧塑料清洗废水,各单元状态稳定,出水中的 COD、
21、BOD 和 SS 完全达到地方一级排放标准以及GB8978-1996中的二级排放标准要求。 之上所述为废旧塑料清洗废水处理的有关情况,而本课题所提到废塑料来源于生活垃圾中,因此,清洗过程产生的废水的性质既与废塑料有关,同时又与生活垃圾有联系,与垃圾渗滤液成分有一定相似性,但其水质却相对比较简单,而且各项污染物指标比垃圾渗滤液要小得多。 目前垃费塑料废水的处理方法主要有生物法和物化法。当废水可生化性较好,即 BOD/COD0.3 时,可以考虑采用生物法;对于生化性较差或水质水量波动很大,导致生物系统处理负荷不稳定,难以正常稳定运行的,物化法处理效果较好,但成本比较高。2.3 废塑料废水的常用处理
22、方法2.3.1物化法物化处理方法主要有吸附法、化学混凝法、光催化氧化、化学氧化、膜分离法等。与生物法相比,物化法受水质水量变动的影响较小,处理系统建设周期短,启动快速,可以间歇运行,出水水质稳定。尤其对 BOD/COD 值较低、或对废水中存在抑制微生物生长成分时,具有生物法无可比拟的效果。其缺点就是运行成本较高。 2.3.1.1 吸附法 在物理化学法中应用最多的是吸附法。吸附法是利用吸附剂表面的高效的吸附活性,将废水中分子态及胶体状态的污染物浓集于其表面而达到去除目的,目前主要采用活性炭吸附法。 由于活性炭具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积,不仅对废水中溶解的有机物,如酚类化合物、苯类化合物、
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