1. 研究目的与意义（文献综述）

水是人类不可缺少的自然资源，而中国却是一个水资源相对匮乏的国家，随着工业的迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全。国家正逐步制定各种法律法规对水资源的开发和利用实行控制，同时也加大了对污水处理和污水排放的监管力度。

面粉的生产过程不仅存在对水资源的大量需求问题，也存在着废水大量排放污染生态的环境问题。面粉厂废水主要来源于面粉生产过程中的洗麦等工艺段，洗麦工艺是指用水对小麦表面杂质进行冲洗，将杂质带出，同时浸润小麦的表皮。^[1]洗麦废水中主要含有大量有机物和悬浮物，cod和bod₅浓度分别可达到5000和3000mg/l以上^[2]，直接排入市政污水管网中会增大城镇污水处理厂的压力，且需缴纳可观的污水处理费用，若直接排放，则会污染水体生态环境。因此，一套针对面粉厂废水特点而设计的污水处理工艺是十分必要的。面粉厂在排放废水前先对其进行净化处理，能减小城镇污水处理厂的压力，提高最终排入自然水体的水质，达到保护环境的目的。

目前，对面粉废水的研究主要集中在工程应用方面存在的问题，如不同处理工艺对污染物的去除效能及技术经济可行性分析、污水处理工艺运行参数调整优化等^[3、4]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1设计基本内容与目标

某面粉厂于2009年5月建于湖北省黄石市，每日废水排放量为3000t/d，含有大量淀粉、蛋白质等污染物。现针对面粉生产厂概况，面粉废水的特点，设计面粉废水处理工艺，包括其配套设施及管道的铺排，使处理后的出水能排入市政管网，即达到《淀粉工业水污染物排放标准》（GB 25461-2010）的间接排放标准。具体进出水质见表2-1。

（1）设计一座面粉废水处理站，选取合适的主体工艺，确定面粉厂废水处理的工艺流程；

（2）选取合适参数，计算各构筑物尺寸，并对各设备进行选型；

（3）对污水处理站进行平面布置和高程布置；

（4）绘制主要构筑物单体的平面、剖面图；

（5）对整套污水处理系统进行技术经济分析；

（6）编写设计说明书、计算书。

2.2技术方案及措施

2.2.1污水处理工艺

根据对文献的查阅以及对国内已运行的工业废水处理现状的调查，要达到治理目标，需采用厌氧 好氧的生物处理工艺组合。由于UASB反应器与接触消化、厌氧生物滤池、折流板反应器等其他厌氧反应器相比，具有运行费用低、投资省、效果好、耐冲击负荷、适应pH和温度变化、结构简单、便于操作的优点^[19]，对于处理高浓度有机废水具有较好的处理效果，且运行稳定^[20]，所以结合技术与经济等多方面的综合考虑，本设计主体工艺采用UASB SBR工艺处理面粉厂废水。

面粉生产产生的废水首先通过格栅，截留部分悬浮物和漂浮物，然后经泵提升进入调节池，加酸加碱调节原水pH为8左右后进入气浮池，加入混凝剂，通过混凝气浮去除水中大部分的悬浮固体物。气浮池的出水经换热器升温后进入UASB反应器，控制UASB反应器内的温度为（35±1）℃，废水中的有机物被厌氧菌群降解为CH₄和CO₂，由沼气收集器收集，处理水则进入SBR反应池，使有机物进一步降解。SBR反应池内经过进水，混合，曝气，沉淀后排水到消毒池消毒后排出至市政管网。从污水处理系统中的气浮池和SBR反应池排放的浮渣和污泥直接进入浓缩池降低含水率，再进入污泥脱水车间由板框压滤机进一步脱水，最后外运处置。具体工艺流程如图2-1所示。

图2-1面粉厂污水处理站工艺流程图

2.2.2各处理单元介绍

（1）格栅

格栅的主要作用是拦截污水中较大的悬浮物或漂浮物，保护水泵，避免对后续处理单元的运行产生影响。

（2）调节池

由于气浮池及UASB反应器的进水有一定的工艺要求，因此，需在其前面设置调节池对水质水量进行调节。此外，调节池还可以起到临时储存事故排水的作用。采用烧碱和H₂SO₄作为酸碱中和剂调节原水pH值为8.0左右，通过pH控制仪实行自动化控制。

（3）气浮系统

气浮工艺主要用于去除原水中的大部分悬浮物，其指利用高度分散的微小气泡作为载体粘附于废水中污染物上，使其浮力大于重力和上浮阻力，从而使污染物上浮至水面，形成泡沫，然后用刮渣设备自水面刮除泡沫，实现固液或液液分离的过程。本设计采用加压溶气气浮工艺，通过溶气罐产生溶气水，溶气水通过释放器减压释放到待处理的污水中，溶解在水中的空气从水中释放出来，形成20-40um的微小细泡，微气泡和污水中的悬浮物结合，使悬浮物比重小于水，并逐渐浮到水面形成浮渣，水面上备有刮板系统，将浮渣刮入污泥池，清水从下部经溢流槽流出。

（4）UASB反应器

UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。在污泥床上部，沼气、污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室的沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区，使反应区内积累大量污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。

（5）SBR反应池

SBR属于活性污泥法的一种，其反应机制及去除污染物的机理与传统的活性污泥法基本相同，只是运行操作方式有很大区别。它是以时间顺序来分割流程各单元，整个过程对于单个操作单元而言是间歇进行的。典型SBR集曝气、沉淀于一池，不需设置二沉池及污泥回流设备。在该系统中，反应池在一定时间间隔内充满污水，以间歇处理方式运行，处理后混合液进行沉淀，借助专用的排水设备排除上清液，沉淀的生物污泥则留于池内，用于再次与污水混合处理污水，这样依次反复运行，构成了序批式处理工艺。

（6）污泥浓缩池和污泥脱水车间

废水处理过程中产生的污泥含水率很高，所以污泥的体积比较大，对污泥的处理、利用和运输造成困难，因此需要对污泥进行浓缩脱水处理。本设计采用污泥浓缩池和板框压滤机来降低污泥含水率，最后把污泥外运处置。

2.2.3处理效果

表2-2各处理单元进出水水质预测表

上表可见经过整套污水处理工艺流程，处理水出水被净化到COD浓度为147.6mg/L，BOD₅浓度为64.8mg/L，SS浓度为25.2mg/L，去除率分别达到了98.2%，98.6%，96.6%，达到了《淀粉工业水污染物排放标准》（GB 25461-2010）的间接排放标准。

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

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