畢業(yè)論文-沈陽(yáng)味精廠味精廢水處理工程設(shè)計(jì)-wenkub

　

【正文】 低 ， 只有 0. 5 左右 ， 與世界先進(jìn)國(guó)家相比差距很大。是全國(guó)人均水資源占有量的 ％ ，是世界人均水資源占有量的 ％ ，已被列入全國(guó)嚴(yán)重缺水城市之一 [10]。全國(guó) 78 條主要河流有 54 條遭污染 .我國(guó)七大水系 :長(zhǎng) 江，珠江，松花江，黃河，淮河，海河，遼河。人口數(shù)量的幾何增長(zhǎng)、現(xiàn)代工業(yè)廢水的亂排亂放、城市垃圾、農(nóng)村農(nóng)藥噴灑等等，造成本來(lái)已是極少的淡水資源加劇短缺，無(wú)法為 生產(chǎn)生活 所用。 在國(guó)外 ,日本協(xié)和株式發(fā)酵會(huì)社對(duì)發(fā)酵液菌體采用蝶式自動(dòng)分離機(jī)分離 ,分離出菌體作飼料。據(jù)報(bào)道 ， 每生產(chǎn) 1t 味精 ， 大約要排出 10~15t提取谷氨酸后的母液 ， 全國(guó)每年要排放 1000 多萬(wàn) 噸 這種高濃度有機(jī)廢水。 雖然味精生產(chǎn)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)及有關(guān)的大專院校都對(duì)味精廢水的治理進(jìn) 行了大量的研究。影響水體的營(yíng)養(yǎng)組成成分，對(duì)水中生物生存產(chǎn)生極為嚴(yán)重的影響。 (3)受產(chǎn)品低利潤(rùn)空間的限制，企業(yè)無(wú)法承受過(guò)高的改造投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。污染嚴(yán)重的河段，水的顏色發(fā)黑，味道發(fā)臭 。但大多都具有 CODCR 高、 BOD5 高、菌體含量高、硫酸根 (改用硫酸調(diào) pH前為氯離子 )含量高、氨氮含量高及 pH 值 ~ 低“五高一低”的特點(diǎn) [4]。 要徹底地治理味精廢水造成的污染 ， 清潔生產(chǎn)和綜合利用是發(fā)展的趨勢(shì)。 發(fā)酵廢液中含 2%~5%的濕菌體及蛋白質(zhì)等固形物 (菌體中 富 含 蛋 白 質(zhì) 、 脂 肪 、 核 酸 等 營(yíng) 養(yǎng) 物 質(zhì) ) ，含有????????? 34242224 eaga POSOClFCMNHNK 、 等無(wú)機(jī)鹽，消泡劑，色素，尿素，各種有機(jī)酸，小于 1%的其他氨基酸， %~% ?4NH ，殘?zhí)?(小于 1%）以及 1%~ %遼寧沈陽(yáng)味精廠味精廢水處理工程設(shè)計(jì) 2 的味精，此外還含有 %~%左右的核昔酸類(lèi)降解產(chǎn)物。 味精廢水的來(lái)源與危害 味精廢水的來(lái)源 味精生產(chǎn)廢水主要來(lái)源于提取味精后的發(fā)酵廢液 或離子交換尾液；生產(chǎn)過(guò)程中各種設(shè)備（調(diào)漿罐、液化罐、糖化罐、發(fā)酵罐，中和脫色罐等）的洗滌廢水；離子交換樹(shù)脂洗滌與再生廢水；液化至糖化、糖化至發(fā)酵等各階段的冷卻水； 濃縮結(jié)晶遺棄的結(jié)晶母液，以及各種洗滌、消毒廢水。在味精廢水中 含有許多寶貴的資源 ，廠家可以根據(jù)廢水中所含物質(zhì)不同，對(duì)廢水進(jìn)行分析和適宜的處理工藝。味精廢水的治理已經(jīng)成為制約味精生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的重大難題 。 隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和技術(shù)的不斷進(jìn)步 ， 我國(guó)已經(jīng)成為味精的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)。據(jù)報(bào)道 ，目前 我國(guó)的味精生產(chǎn)量約占世界產(chǎn)量的一半。 目前 國(guó)內(nèi)外都還沒(méi)有成熟的成套技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。 因此 ， 根據(jù)味精廢水的特點(diǎn) ， 必須采取切實(shí)有效的措施 ， 對(duì)其進(jìn)行綜合治理。廢水外觀呈黃褐色。由于提取方法的不同，廢發(fā)酵液的性質(zhì)會(huì)有所不同，廢水水質(zhì)自然就不盡相同 [2]。一方面 ，必須改進(jìn)味精生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀 ， 積極探索研究新工藝、新方法 ， 大力推廣清潔生產(chǎn) ， 從源頭上遏制污染的產(chǎn)生 ； 另一方面 ， 對(duì)產(chǎn)生的味精廢水必須 處理和利用相結(jié)合 ， 盡可能提取廢水中有用物質(zhì) ， 實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙豐收 [3]。 由于味精廢水往往具有較強(qiáng)的酸 性 ， 若不加處理就大量排放 ， 勢(shì)必會(huì)改變水體的 pH值 ， 從而污 染環(huán)境、 影響農(nóng)作物生長(zhǎng)、危害漁業(yè)生 產(chǎn) 。 隨著日趨漸嚴(yán)的環(huán)保法規(guī)的完善和全民環(huán)保意識(shí)的提高，廢水處理工藝的實(shí)施面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。 (4)地下水和地表水隨著新水法的執(zhí)行，實(shí)行有償使用和總量收費(fèi)。 從多年的生產(chǎn)、試驗(yàn)和研究結(jié)果看來(lái)，單獨(dú)采用某一種方法治理難以達(dá)到滿意的效遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 果。但是目前國(guó)內(nèi)外都還沒(méi)有成熟的成套技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。不僅嚴(yán)重污染了自然環(huán)境 ， 而且制約了味精行業(yè)的發(fā)展。其母液及過(guò)程廢水根據(jù) COD、 SS、 pH 的不同分 3 種處理方法 :高濃度廢水經(jīng)濃縮后作有機(jī)肥料 ； 中濃度廢水使用活性污泥 絮凝沉淀的方法 ； 低濃度廢水直接使用活性污泥法 [8]。污染水 的 70%80%直接排放，我國(guó)污水的處理能力只占 20%左右。七大水系中有一半河段受到污染， 86%城市河段污染超標(biāo)，比較嚴(yán)重的有：黃河，淮河，遼河，太湖，巢湖，滇池等河流湖泊 [9]。因此，地下水資源量的多少、未來(lái)變化趨勢(shì)如何，能否滿足城市發(fā)展建設(shè)的需要，一直是該市各級(jí) 領(lǐng)導(dǎo)及有關(guān)部門(mén)十分關(guān)注的問(wèn)題。二是工業(yè)用水和生活用水浪費(fèi)嚴(yán)重。 另外 ， 由于公眾節(jié)水意識(shí)淡薄 ， 節(jié)水器具普及率偏低。 設(shè)計(jì)原始資料 味精廢水水量 沈陽(yáng) 味精廠所排污水主要來(lái)自谷氨酸提取后的高濃度離交廢水 :排放量為 800 t/d,精制廢水 :排放量 2 000 t/d,洗米廢水 :排放量 300t/d,生活雜水 :400 t/d，設(shè)計(jì)規(guī)模4000t/d。而味精廢水主要來(lái)源于從發(fā)酵液中提取谷氨酸的提取工段，日前提取工藝 有離了交換法、一步冷凍等電點(diǎn)法、濃縮等電點(diǎn)法、以及鋅鹽法 [12]。 設(shè)計(jì)中的味精廢水處理時(shí)的進(jìn)水水質(zhì)、出水水質(zhì)及去除率見(jiàn)下表 21： 表 21 味精廢水的處理情況 MSG wastewater treatment situation 項(xiàng)目 BOD mg/L COD mg/L SS mg/L 氨氮 mg/L pH 值 SO42 mg/L Cl mg/L 進(jìn)水水質(zhì) 排放標(biāo)準(zhǔn) 去除率 (%) 4500 100 97 10200 300 520 150 3300 70 6~9 4167 1334 味精廢水處理主要工藝 目前， 國(guó)內(nèi) 味精 行業(yè)廢水主要是采用純厭氧 +好氧、厭氧前段 (水解酸化段 )+好氧的處理工藝。氣浮過(guò)程包括氣泡產(chǎn)生、氣泡與顆粒（固體或液滴）附著以及上浮分離等連續(xù)步驟 [14]。 遼寧沈陽(yáng)味精廠味精廢水處理工程設(shè)計(jì) 8 (2)此工藝可實(shí)現(xiàn)高濃度進(jìn)水和高去除容積負(fù)荷氧化池。本工藝流程不僅在經(jīng) 濟(jì)上為國(guó)家單位節(jié)省 資金 ，而且在技術(shù)上掌握也比較成熟。由于味精廢水的 COD 很高，僅經(jīng)過(guò) HCR 一級(jí)反應(yīng)處理還不能是出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，因此還要在 HCR 后續(xù)生物生物接觸氧化池 （ BCO） 。 (1)格柵的作用 格柵的 主要作用是將污水中的大塊污物攔截，以免其對(duì)后續(xù)處理單元的機(jī)泵或工藝管線造成損害。 按格柵條間距 3 的大小不同，格柵分為粗格柵、中格柵、和細(xì)格柵三類(lèi)，其柵條間距分別為 4~10mm、 15~25mm 和大于 40mm。前清渣式格柵要順?biāo)髑逶笄逶礁駯乓嫠髑逶? 格柵設(shè)計(jì)參數(shù) (1) 清渣方式：在柵渣量不大于 179。 (3).當(dāng)泵前的格柵間隙不大于 25mm 時(shí)，水泵后可不再設(shè)置格柵。污水； 格柵間隙： 30~50mm 時(shí)， ~. m179。 (6) 過(guò)柵流速：即污水通過(guò)格柵的流速，一般控制在 ~，過(guò)大則會(huì)使攔截在格柵上的軟性柵渣沖走，若小于 ，使柵前渠道發(fā)生淤積。有時(shí)為 90176。 圖 31 格柵計(jì)算簡(jiǎn)圖 Grid puting 1) 設(shè)計(jì)說(shuō)明 格柵安裝在廢水渠道，集水井的 進(jìn)口處，用于攔截較大的懸浮物或漂浮物，防止堵塞水泵機(jī)組及管道閥門(mén)。/d=179。 柵前水深 h= 21B ， 根據(jù)最優(yōu)水利斷面公式 Q= 2u221 ?B 式中 Q設(shè)計(jì)流量， m179。 ? 格柵傾角， (176。； 111 2 ?tgBBL ?? (33)式中 1L 進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度， m； B 柵條有效寬度， m； B1進(jìn)水渠寬， m； 1? 漸寬部分展開(kāi)角， （ 176。 則有 k1?h * ?sin22 ?gu*34)s(d?=334)( ??? 2 =(m) (37) (6)柵槽總高度 H ： 柵前槽高 1H = 2hh? （ 38） 式中 2h 柵前渠道超高 ， 2h =； h柵前水深， m； 1H 柵前槽高， m。 100086 4001m ax ??? zKWQW (310)式中 W每日柵渣量， )/m3( d ； 1W 柵渣量， )/m3( d ； 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 zK 總變化系數(shù)，取 。 設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算簡(jiǎn)圖 如圖 32 所示。/h； T水力停留時(shí)間， h。； 2h 有效水深， m； 則 A=2hV = 28384? m2 取 30m2 (4)集水井的橫斷面積 為 ： LB (314)式中 L集水池 的長(zhǎng)度， m； B集水池 寬 ， m； 將集水池設(shè)置為正方形， 則集水池 的橫斷面積 LB=65=169 m2 則集水池 的設(shè)計(jì)尺寸為： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 LBH=653 (m179。使容器內(nèi)液體等高引入到液位計(jì)主體管內(nèi)。從而使主體管 外的翻柱作 180176。 (2)UHZ50C 型浮球式液位計(jì) D 的特點(diǎn) ： 1) 適用于容器內(nèi)液體介質(zhì)的液位測(cè)量除現(xiàn)場(chǎng)顯示外，還可以配遠(yuǎn)傳變送器、液位控制器等功能。 5) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，維修簡(jiǎn)易。/s、 m179。 3) 泵站組成 (1)進(jìn)水交匯井 :匯合不同方向來(lái)水，盡量保持正向進(jìn)入集水池； (2)進(jìn)水閘門(mén) :截?cái)噙M(jìn)水，為機(jī)組的安裝檢修、集水池 的清池挖泥提供方便。前池的布置應(yīng)滿足水流順暢、流速均勻的要求。 (6)出水池 :匯集各臺(tái)水泵的出水，調(diào)節(jié)出水壓力，通過(guò)出水總管排出泵站； (7)出水閘門(mén) :防止在水泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)受納水體或下 游排水系統(tǒng)通過(guò)出水總管向泵遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 站侄流，并且為水泵的檢修維護(hù)提供方便； (8)滋流道 (或事故排出口 )； (9)沉泥井 :為了減少集水池的淤積，市政排水管道在進(jìn)入泵站前宜加設(shè)沉泥井，沉泥井的窩泥深度可采用管底以下 ~，沉泥糟的形狀要滿足機(jī)械挖泥的要求。根據(jù)雨水和污水泵站性質(zhì)和水量的不同。泵的性能參數(shù)如下： 流量 190m179。 氣浮池 由于 味精廢水中離交廢水占有很大比重 ， 且含有大量的蛋白，所以設(shè) 氣浮池 ,分離提取蛋白質(zhì) ,提高經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的壓力。因此，被去除的污染物微粒應(yīng)具有疏水性表面。親水性與疏水性可用氣、液、固三相接觸時(shí)形成的接觸角大小來(lái)解釋。 (3) 若用氣浮池代替活性污泥中的二沉池，則可以消除污泥膨脹的影響。 (2) 減壓閥或低壓釋放器易堵塞，維修工作量大。但產(chǎn)生的氣泡較大，氣浮效率低。/s (1) 氣浮池的容積 W W= QT? (315)式中 W氣浮池的容積， m179。 氣浮池的工作水深 h 可以通過(guò)下式計(jì)算： ?H?h (317) 式中 ? 氣水混合物密度， kg/L，一般取 ； H氣浮池中的靜水壓力， m。 FW ? (320)式中 39。 FW ? =36=179。 每格 氣浮池 采用正方形，邊長(zhǎng) L=6D。 則有 )1(60 1000q ???? mQ= ?? ? ）－（ L/s (2) 葉輪轉(zhuǎn)速計(jì)算 葉輪轉(zhuǎn)速按下式計(jì)算： Duπ60n? (322) 式中 n葉輪轉(zhuǎn)速， r/min； u葉輪的圓周線速度 ， m/s； D葉輪直徑， m。因此，應(yīng)在污 水處理系統(tǒng)前設(shè)置均化調(diào) 節(jié)池，以均和水質(zhì)、存盈補(bǔ)缺， 使后續(xù)處理構(gòu)筑物在運(yùn)行期間內(nèi)能得到均衡的進(jìn)水量和穩(wěn)定的水質(zhì)，并達(dá)到理想的處理效果。 (2) 調(diào)節(jié)池中應(yīng)設(shè)沖洗裝置、溢流裝置、排除漂浮物和泡沫的裝置，以及酒水消泡裝置。所需曝氣量約為 ~179。提升泵可設(shè)于調(diào)節(jié)池的前面或后面。 設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)參數(shù) 停留時(shí)間： T=8h 設(shè)計(jì)水量： Q=4000m179。； T停留時(shí)間， 8h； Q設(shè)計(jì)流量， m179。 (2) 池?cái)嗝婷娣e A： A= hV