第一章概述
豆製品廢水是一種高濃度有機廢水，其cod、bod高至上萬毫克每公升，且水量大，主要有洗豆水、泡豆水、漿渣分離水、壓濾水、各生產工藝容器的洗滌水、地面沖洗水等。隨著豆製品加工的不斷擴大，環境汙染問題也越來越引起人們的重視，若處理不善，未達標就排入水體，會造成嚴重的環境汙染。豆製品廢水排放相對集中，有機物濃度高，適用於生物方法處理。
其汙染物大都是可降解的有機物，可生化性達到0.55~0.65；廢水的c：
n：p平均為100：4.
7：0.2，適合微生物的生長；除ph較低外，豆製品廢水的有毒有害物質很少。
根據實際工程經驗，豆製品廢水處理易出現以下問題：（1）豆製品生產屬於間歇生產方式，排水時間較集中，水量和水質很不均勻；（2）ss高達1000~1500mg/l，厭氧條件下易在廢水表面形成浮渣層；（3）高濃度廢水在厭氧處理過程中易酸化，使厭氧單元的處理效果惡化；（4）好氧階段採用活性汙泥法處理，易產生汙泥膨脹。以80年代上海為例，每年排入水體的bod達3000t以上，嚴重汙染了受納水體。
因此，採用適用的豆製品廢水處理工藝是非常必要的。
第二章工藝選擇及計算
一、水質水量情況
（一）、進水水質
1.1 汙水性質：高濃度有機廢水
1.2 設計水量：2600m3/d
1.3 設計水質： cod = 3000 mg/l
bod = 1500 mg/l
ss = 2500 mg/l
ph = 6～7
t ： 常溫
（二）、處理要求
經系統處理後，出水水質排放指標為：
cod ≤ 60 mg/l
bod ≤ 20 mg/l
ss ≤ 50 mg/l
ph = 6～9
二、設計原則
1、選擇工藝成熟可靠，且切實可行的方案。
2、要求操作管理方便，投資較低、經常性執行費用低，處理系統能穩定執行，且汙水處理系統有較長的使用壽命。
3、在設計中充分考慮裝置要耐腐蝕，雜訊要達標，以免影響周圍環境。
4、系統抗衝擊負荷能力強，能適合波動性生產。
三、處理工藝流程圖
圖1 水處理工藝流程圖
四、工藝簡單描述
首先，廢水經格柵去除大顆粒懸浮物後（格柵由一組平行的金屬柵或篩網製成，安裝在汙水渠道、幫浦房集水井的進口處或汙水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕後續處理構築物的處理負荷，並使之正常執行)，流入調節池，進行ph、水質、水溫調節，再通過位差流入平流式初沉池，汙水在平流式初沉池，汙水在厭氧流化床內通過和厭氧汙泥的充分接觸、傳質、反應，能穩定的去除80%（保守值）以上的cod。厭氧流化床執行產生汙泥量非常少，可以忽略不計。其次，厭氧出水經過沉澱池以去除少許攜帶出來的汙泥後再自流入好氧-厭氧處理系統（sbr），使殘留的汙染物在有氧的條件下，通過好氧微生物的新陳代謝進一步去除汙水中殘留的cod等汙染物（去除率可以達到90%），再次，好氧出水夾雜的活性汙泥經過缺氧系統泥水分離後滿足最終排放的要求，產生的少量剩餘汙泥進行脫水處理，用於焚燒發電。
五、典型裝置——厭氧流化床的介紹
（一）、流化床示意圖：
圖3流化床示意圖
（二）、流化態原理
在圓柱形流化床的底部，裝置一塊多孔液體分布板，分布板上堆放著被微生物覆蓋的惰性顆粒載體，液體從床底的進水管進入，經過分布板均勻的向上流動，通過固體床層由頂部出口管流出。流化床上裝有壓差計。當液體流過床層時，隨著流體流速的不同床層會出現固定床階段、流化床階段、和傳送階段。
生物流化床提高處理效率的原因：
1、擴大了微生物棲息繁殖的表面積，提高了供氧能力，使單位容積內的生物量進一步提高。
2：強化生物膜與汙水之間的接觸，加快兩者之間的相對運動，提高傳質效率。
圖3 流化床載體的三種狀態
六、流化床設計計算
（一）設計引數
選用設計資料引數如下：
①引數選取：
a) 容積負荷（nv）為：6kgcod/(m3·d)
b) 汙泥產率為：0.1kgmlss/kgcod
c) 產氣率為：0.5m3/kgcod
② 設計水量：q=2600m3/d=108.33m3/h=0.03m3/s
表1 流化床處理效果
（二）設計計算
1.反應器容積計算
流化床的有效容積為v有效 =
式中：v有效 ———— 反應器有效容積，m3；
s0、se ———— 進出水cod的濃度,kgcod/m3；
q ———— 設計流量，m3/d；
nv ———— 容積負荷,kgcod/(m3·d)。
v有效 =
=728m3
採用2座相同的流化床，則每座流化床的有效容積為：
v單=728/2 = 364m3
根據經驗，取有效水深h = 6m
則底面積：
採用圓形池比矩形池較經濟
根據底面積可以計算得知：半徑r=
取半徑r=4.5m，則直徑為9m
則實際橫截面積為：a1 = π·r2 = 63.62m2
實際總橫截面積為：a = 63.62×2 = 127.24m2
本工程設計中反應器總高取h = 6.5m(超高h1=0.5m)
則單個反應池的容積為：v = a×h =63.62×6.5 = 413.53m3
反應池的總容積為v總 =413.53×2 = 827.06m3。
水力停留時間為
表面水力負荷為
對於顆粒汙泥，表面水力負荷q = 0.1-0.9m3/( m2·h)，故符合設計要求。
2.三相分離器設計
三相分離器的主要作用是將氣體（反應過程中產生的沼氣）、固體（反應器中的汙泥）和液體（被處理的廢水）等三相加以分離。將沼氣引入集氣室， 將處理出水引入出水區， 將固體顆粒匯入反應區。它由氣體收集器和折流擋板組成。
三相分離器設計計算草圖見圖2:
圖2 三相分離器草圖
(一) 設計說明
三相分離器要具有氣、液、固三相分離、汙泥回流的功能。三相分離器的設計主要包括沉澱區、回流縫、氣液分離器的設計。
本工程設計中，每池設定1個三相分離器，三相分離器的直徑為9m。
1）沉澱區的設計
三相分離器的沉澱區的設計同二次沉澱池的設計相同，主要是考慮沉澱區的面積和水深，面積根據廢水量和表面負荷率決定。設計時應滿足以下要求：
沉澱區水力表面負荷 < 1.0 m/h；
沉澱器斜壁角度在45°-60°之間，使載體顆粒不致積聚，盡快落入反應區內；
進入沉澱區前，沉澱槽底縫隙的流速≤ 2 m/h；
總沉澱水深應大於1.5 m；
水力停留時間介於1.5～2 h。
⑥沉澱區（集氣罩）斜壁傾角θ＝50°。
⑦沉澱區的沉澱面積即為反應器的橫截面積，即63.62m2。
如果以上條件均能滿足，則可達到良好的分離效果。
沉澱區的表面水力負荷為：q = q/a =
q < 1.0m3/( m2·h)符合設計要求。
2）回流縫設計
設單元三相分離器的直徑為9m
上下三角形集氣室斜面水平夾角為θ＝50°
取保護水層高度（即超高）h1 = 0.4m
上三角形頂水深h2 = 0.5m
下三角形高度h3 = 2.0m
則下三角形集氣室底部寬為：
式中：b1————下三角集氣室底水平寬度，m
θ ———上下三角集氣室斜面的水平夾角
h3————下三角集氣室的垂直高度，m
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