1、本科毕业论文（20 届）年产 10 万吨生物柴油工厂“三废“处理系统工艺设计所在学院 专业班级 化学工程与工艺 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 本科生论文I目 录中文摘要 .英文摘要 .前言 .11.概述 .31. 1 设计任务及内容 .31. 2 设计的原则 .31. 3 设计原始资料 .41.3. 1 设计的原始资料 .41.3.2 废水的水质及出水水质要求 .42. 废水处理处理工艺的确定 .52. 1 废水处理工艺的介绍 .52.1 废水处理流程的确定 .63. 污水处理工艺设计计算 .73. 1 格栅 .73.1.1 格栅的作用及选择 .73.1.2 格栅的设计 .
2、73.1.3 中格栅的计算 .83.2 隔油沉淀池 .93.3.1 设计说明 .93.3.2 设计计算 .103.3.3 隔油池排泥设计 .113.3.4 处理效果 .113.3 污水泵房 .113.4 气浮池 .133.4.1 设计说明 .133.4.2 设计参数 .133.4.3 设计计算： .133.4.4 上浮液渣排除设备 .153.4.5 排污装置 .153.4.6 处理效果 .153.5 A2/O 反应池 .153.5.1 设计要点 .153.5.2 设计计算 .153.6 曝气池 .18本科生论文II3.6.1 设计要点： .183.6.2 曝气池的设计： .183.7 二沉池
3、.193.7.1 设计要求： .193.7.3 二沉池集配水井的设计计算 .213.8 接触消毒池 .223.8.1 消毒剂的选择 .223.8.2 加氯间设计计算 .223.8.3 消毒接触池主体设计 .223.8.4 消毒接触池排泥设施13 .233.8.5 进水部分设计 .243.9 污泥处理的目的与原则 .243.9.1 污泥处理的目的 .243.9.2 污泥处理的原则 .253.10 污泥泵房设计 .253.10.1 集泥池计算 .253.10.2 污泥泵的选择 .253.11 污泥浓缩池 .253.11.1 设计要点 .253.11.2 浓缩池的设计： .263.12 消化池 .2
4、73.12.1 设计要点 .273.12.2 消化池的设计： .283.13 污泥脱水 .323.13.1 脱水污泥量计算 .333.13.2 脱水机的选择 .334. 污水处理区的布置 .344.1 污水处理区平面布置 .344.1.1 平面布置原则 .344.1.2 平面布置 .354.2 污水处理区高程布置 .374.2.1 高程布置原则 .374.2.2 构筑物高程计算 .375. 技术经济分析 .41本科生论文III5.1 污水处理工程技术经济分析 .41小结 .43参考文献 .44致谢 .46本科生论文IV摘要本设计根据给定的原始资料及相关要求，以及同组各个部分组员所给资料进行完整
5、的生物柴油工厂“三废处理系统工艺设计。生物柴油工厂的“三废”为废气，废渣以及废水，因为废气废渣的量很少，所以统一收集并送至专门的处理部门进行处理，因此，本设计主要为生物柴油工厂的废水处理。废水设计水量根据生物柴油各个工段汇总为 289200m3/d。本设计主要对废水处理工艺流程的选择给予说明，对具体废水及污泥构筑物结构进行了详细计算。本设计要求处理后的水质满足国家工业污水排放水质标准 GB3544-2008 标准。由于污水来源大部分为水洗生物柴油原料地沟油，和产物混甲酯而来的水洗废水，所以废水为含油废水，需除去浮油和乳化油，同时卵磷脂的提取中会产生含磷的废蒸汽，由此设计中还需要考虑到除磷。A2
6、/O 工艺具有流程简单、投资低、沉淀效果好等优点。处理主要采用A2/O 处理工艺，主要构筑物为：泵前中格栅、提升泵房、隔油沉淀池、A2/O 反应池、辐流式沉淀池、消毒池。污泥处理构筑物有：重力浓缩池、污泥消化池、污泥脱水机房等。A2/O 污水处理工艺，在设备选型上即考虑实用性又要考虑经济性，以尽量节约资金。A 2/O工艺处理后的污水出水基本上达到了预计标准。关 键 词 : 含油废水； A2/O 工艺； 深度处理本科生论文V10 tons/year biodiesel factory “three wastes“ treatment system process design The desig
7、n according to the given raw data and related requirements, and various parts of the same group members to the data integrity of the bio-diesel plants, “waste treatment system process design. Bio-diesel plants in the“ three wastes “for emissions, waste and wastewater, Because the amount of waste ver
8、y little gas, so the uniform collection and sent to specialized processing units for processing, therefore, the design of the main wastewater treatment plant bio-diesel. waste water according to the design of each section in biodiesel summarized as 289200m3 / d. The design of the main selection of t
9、he wastewater treatment process to provide an explanation of the specific structure of wastewater and sludge from a detailed calculation of structures.The design requirements for treated water quality meets national standards for industrial wastewater discharge standard GB3544-2008. Since most of th
10、e sewage from washing biodiesel waste oil, and products from the washing water mixed with methyl, so waste water is wastewater, need to remove floating oil and emulsified oil, and lecithin phosphorus extraction of waste generated in the steam, which also need to take into account the design of phosp
11、horus. A2 / O process has the simple process, low investment and good sedimentation effect. Dealing mainly with A2 / O treatment process, the main structures are: the pump before the grid, improve pumping stations, grease traps sedimentation tanks, A2 / O reaction cell, radial flow sedimentation tan
12、ks, disinfection pool. Sludge treatment tank are: gravity thickening tank, sludge digestion tank, sludge dewatering room and so on. A2 / O sewage treatment process, the selection of equipment and also take into account practical considerations on the economy, to try to save money. A2 / O process is
13、basically treated sewage effluent reached the expected standard. Key words: Oily wastewater; A2 / O craft; Deep processing本科生论文1前言环境的恶化是随着人口的增加和工业化进程的推进而发展的,因此在考虑环境治理时,首先面对的是三废处理,即废气、废水及废渣的处理。20 世纪 90 年代以来，世界各国特别是主要工业国和新兴工业国，均投入大量资金和研究力量，加强治理“三废”探索，取得了许多令人瞩目的创新成果，有效地促进了生态平衡和社会的可持续发展。油脂炼制企业生产过程中，不可避免
14、地会产生一定量的废液、废气和废渣。而近年来随着石油储量的日益减少，资源逐渐枯竭，全世界正面临着能源短缺的危机。 据专家预测，到2010 年，世界柴油需求量将从38增加到45，而柴油的供应量严重不足1。而生物柴油是一种新型的生物质能源，是目前极具发展潜力的替代能源之一，因此生物柴油的大量生产已是大势所趋、形势所迫。中国政府对生物燃料非常重视，制定了相关政策来促进其发展，并作出长远发展规划：生物柴油在2010年产量达到20010 4t/a,2020年达到200104t/a2。加大生物柴油产量的同时也伴随着“三废”的污染问题。为避免工厂“三废”对周围环境的污染，对此类“三废”的处理成为目前要解决的问
15、题。本文是对以地沟油为原料生产生物柴油工厂的“三废”处理系统的设计。以地沟油为主要原料生产生物柴油的工厂在生产过程中排放的“三废”主要有卵磷脂提取产生的含少量磷粉的废蒸汽；原料中自含的废水、生产中的蒸汽冷凝水、生产过程中产生的废水，以及冲洗地面废水和工作人员的生活废水；原料油中自含的固体废物。根据文献综述中生物油脂的“三废”产生来源和处理工艺的研究与进展中所叙述的内容，生物柴油工厂产生的“三废”的主要来源与组成和生物油脂炼厂的相类似，因此对生物柴油炼厂的“三废”处理工艺也可以采用生物油脂炼厂的“三废”处理工艺。设计的生物柴油工厂采用酸碱两段法生产生物柴油，对地沟油预处理产生的油脚进行卵磷脂的提
16、取工艺。整个工艺中产生的“三废”主要为废水，废气废渣产生量很少，所以本文主要为废水处理工艺的设计。以下是几种现在比较普遍的生物油脂炼厂废水处理工艺。厌氧水解反应 H/O 废水处理工艺主要的特点就是低电耗，对水的处理进行中水回用，水处理效果良好，适合较大型的工厂的废水处理；生物吸附处理的生物吸附剂对含油废水中脂质的吸附具有较理想的效果,且能大幅降低废水 COD,吸附脂质的最佳条件分别为接种量 1. 0 107 CFU /mL,培养时间 12 h,吸附时间 36 h,最大吸附率达到 64. 44% ,并能较好地形成菌体- 脂质复合物,易于分离回收，但对于投入大规模的工厂进行处理还不是很适合3。SB
17、R 是传统活性污泥法的一种变形，它的净化机理与传统活性污泥法基本相同， 它具有处理效果稳定，对水量、水质变化适应性强，耐冲击负荷，极强的灵活性，运行可靠，效果稳定的优点。理想的推流过程使生化反应推力大、效率高。污泥活性高，浓度高且具有良好的污泥沉降性能。脱氮除磷效果好，工艺简单，工程造价及运行费用低，是小规模污水治理的有效方法4。隔油沉淀/气浮/UASB/SBR/MBR的组合废水处理工艺的预处理系统对COD的去除率约为59.8%，油脂去除率约95.5%；厌氧处理系统对COD的去除率约为89.6%。好氧处理系统对COD的去除率约为81%；回用处理系统对 COD 的去除率约为 89%，出水水质满足
18、城市污水再生利用 城市用水水质标准（BG/T189202002） 。该工艺适合废水成分较复杂，含有皂、脂肪酸、盐、醇的本科生论文2生产废水处理5。氧化沟也称氧化渠或循环曝气池，它把连续式反应池作为生化反应器，混合液在其中连续循环流动。它使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应器中的混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。该工艺流程简单，运行管理方便，不需要初沉池和污泥消化池，有些氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。同时，该工艺运行稳定，处理效果好，氧化沟的BOD平均处理水平可达95%左右。能承受水量水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力，这主
19、要是由于氧化沟水力停留时间长，泥龄长，一般为2030d，污泥在沟内达到除磷脱氮的目的，脱氮效率一般80%，但要达到较高的除磷效果，则需要采取另外措施。最后，基建投资省，运行费用低，同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法更省6。AB法是一种生物吸附降解两段活性污泥法，A段负荷高，曝气时间短，约0.5 h，污泥负荷高达26 kg BOD 5/kg ，B段（可按A 2/O设计）污泥负荷较低，为 0.10.3 MLSdkg BOD5/kg ；该法对有机物、氮和磷都有一定的去除率。它适用于进水浓度高（通LSd常要求进水BOD 5250 mg/L） 、处理程度较高、水质水量变化大
20、的污水。小型污水处理站似乎没必要用AB法，因为AB法有两段污泥回流系统，管理起来较麻烦。与A 2/O工艺比较起来AB法建设比较困难，运行管理复杂，因为它分为两部分A段和B段7。A2/O工艺活性污泥反应池由厌氧、缺氧、好氧三部分组成，其基本原理是原污水和含磷回流污泥进入厌氧反应池进行磷的释放和吸收低分子量有机物；在缺氧池，以进水中的有机物为碳源，利用混合液回流带入的硝酸盐进行反硝化脱氮；然后从缺氧池进入曝气池，进一步去除BOD,，进行硝化反应和磷的过量吸收；在沉淀池中进行泥水分离，富磷污泥通过排剩余污泥把磷排出处理系统，达到生物脱磷的目的地8。氧化沟、SBR 及其改良工艺可以省去初沉池、二沉池和
21、污泥回流系统的费用占地面积小基建费用低，但都适用于自动化系统操控运行，工作人员少，适合于中小型污水厂。A 2/O 工艺基建费用较低，稳定性好，适用于大中型污水处理厂。规模 40 万吨/日的污水厂一年节省146 万元9。10 万吨/年生物柴油工厂“三废”处理根据其处理量属大型废水处理工程10。设计要求出水水质达到 GB3544-2008 标准，要考虑污水的除磷，所以污水处理采用二级强化工艺处理。要求工艺稳定性好，再者考虑筹建污水厂的资金以及占地问题，本设计最终选用 A2/O 处理工艺。本科生论文31.概述1.1 设计任务及内容10 万吨/年生物柴油工厂的“三废”处理即废气，废水，固体废物的处理。
22、产生的废气主是地沟油或者渣油中甘油三酸酯等有机物，随着时间推移、细菌的增长及自动氧化等，甘油三酸酯会分解成短链脂肪酸和其他的易挥发性有机物，从而产生的臭气，以及生产过程中的一些废蒸汽，由于该工厂采用酸碱两段式生产工艺生产生物柴油，生产过程中多为封闭式生产，废气主要来自于储罐负吸，和曝气池过程，其产生量很少，可以通过在气体排放出口加设气体净化装置来进行处理。生产过程中产生的固体废物主要为地沟油中的一些固体杂质，污泥等，由于其含量很少，专设一个处理系统成本过高，所以对其进行收集并外运至专门的固体废物处理厂处理。而在生产过程中预处理中的酸洗以及最后混合液与成品分离等工艺会产生大量的废水，所以本文主要
23、针对废水的处理工艺进行设计。以下是废水处理设计内容：根据水体自净能力以及要求的处理水质并结合当地的具体条件，如水资源情况、水体污染情况等来确定污水处理程度与处理工艺流程。无特殊要求时，污水及处理后水质应达到国家污水综合排放一级标准，即 SS30mg/l，COD100mg/l，BOD 520mg/l，含油20mg/l9。根据查找的原始资料、当地具体情况以及污水性质与成分，选择合适的污泥处理工艺方法，进行各单体构筑物的设计计算。污水处理厂平面布置要紧凑合理，节省占地面积，同时应保证运行管理方便。在确定污水处理工艺流程时，同时选择适宜的各处理单体构筑物的类型。对所有构筑物都进行设计计算，包括确定各有
24、关设计参数、负荷、尺寸与所需的材料与规格等。对需要绘制工艺施工图的构筑物还要进行更详细的施工图所必须的设计与计算，包括各部位构件的形式、构成与具体尺寸等。污水泵站工艺设计要确定水泵机组的台数、水泵型号、泵站的结构形式以及集水池的容积，并应进行泵站水泵机组管道水力计算和电器设备等的设计，泵站的建筑与结构设计可参照标准图大致来确定。对污水与污泥处理系统要做出较准确的水力计算与高程计算。1.2 设计的原则确定方案时考虑以下原则2：要符合适用的要求。首先确保污水处理后达到排放标准。考虑现实的技术和经济条件，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)筑物型式、主要设备
25、、设计标准和数据等，应最大限度地满足污水处理功能的实现，使处理后污水符合水质要求。设计采用的各项设计参数必须可靠。设计必须符合经济的要求。设计完成后，总体布置、单体设计及药剂选用等要尽可能采取合理措施降低工程造价和运行管理费用。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、本科生论文4机械和自控技术，但要确保安全可靠。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，设计时应为以后的发展留有挖潜和扩建的条件。设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置分流设施、超越管线等。1.3 设计原始资料1.3. 1 设计的原始
