重慶市永川區農副產品及食品加工基地污水處理廠（一期）工程初設方案（企業直排方案）二零一四年 目 錄1.概述71.1.項目的由來71.2.工程名稱、地點91.3.設計規模、服務范圍及指標91.4.主要標準及規范111.4.1.工藝專業111.4.2.建筑、結構、給排水專業121.4.3.通風專業131.4.4.電氣、自控專業131.5.編制原則131.6.編制范圍141.7.環境概況141.7.1.基地位置及規模141.7.2.經濟狀況151.7.3.自然特征151.7.4.排水規劃172.工程建設的必要性172.1.食品工業基地加強污水處理的必要性172.1.1.飲用水源保護的需要182.1.2.企業發展和城鎮發展的需要182.1.3.保護生態的需要192.1.4.保護三峽庫區的需要192.2.法律依據193.污水廠設計總則203.1.設計范圍、規模203.2.污水水質及總量核算213.2.1.進出水水質預測223.2.2.年排放總量核算233.3.工程選址233.3.1.選址原則233.3.2.污水處理廠廠址233.4.污水處理廠設計原則243.4.1.污水處理設計原則243.4.2.污泥處理設計原則243.5.排水體制253.6.排放標準253.7.污水處理廠排水受納水體253.8.污泥及固體廢棄物的處置253.9.廠內給水、排水、回用水253.9.1.廠內給水253.9.2.廠內排水254.污水廠工藝方案比選264.1.污水處理工藝方案設計264.2.常規二級處理工藝264.2.1.污水脫氮除磷工藝294.2.2.主要深度二級生物處理工藝綜述344.2.3.廢水厭氧處理主要工藝技術414.3.污水處理方案選擇584.3.1.處理工藝的目標584.3.2.污水處理流程594.3.3.污水站工藝流程614.3.4.工藝方案技術經濟比較634.3.5.污水處理工藝方案的確定684.4.污泥處理工藝695.污水處理站工程設計715.1.工藝流程簡述715.2.處理單元構筑物設計735.2.1.預處理系統構筑物745.2.2.生物處理系統構筑物755.3.總圖運輸775.3.1.設計依據775.3.2.總體布局785.3.3.豎向設計795.4.建筑設計815.5.結構設計825.5.1.工程場地概況825.5.2.結構設計825.6.運輸855.7.電氣設計855.7.1.設計依據855.7.2.設計范圍855.7.3.供電電源855.7.4.配電系統865.7.5.電能計量865.7.6.功率補償865.7.7.啟動控制與保護865.7.8.主要設備及材料選型875.7.9.照明885.7.10.防雷接地885.7.11.電纜敷設895.7.12.污泥與甲烷產量、發電量分析895.8.自控系統及儀表設計905.8.1.設計依據905.8.2.自動化系統設計905.8.3.儀表設計925.8.4.綜合布線935.8.5.通訊935.9.通風與空調設計945.9.1.設計依據945.9.2.設計內容945.10.化驗946.環境保護、安全與工業衛生及消防956.1.環境保護956.1.1.設計標準956.1.2.項目地區環境概況956.1.3.主要污染源污染物976.1.4.控制污染物的措施976.2.安全與工業衛生996.2.1.設計標準996.2.2.有礙安全和衛生的因素分析996.2.3.預防措施996.2.4.安全與工業衛生的預期效果1006.2.5.消 防1006.2.6.污泥厭氧消化和沼氣發電系統的安全措施1017.節能1017.1.能源利用原則1017.2.合理用能技術措施1011. 概述1.1. 項目的由來重慶市永川區農副產品及食品加工基地（以下簡稱“基地”）是獲得國家農業部、重慶市、永川區三級政府部門正式批準設立的農副產品及食品加工基地。基地引進企業主要以豆制品生產（豆胚、鹵豆干、豆皮等豆制品加工）企業、屠宰、肉食品加工、蔬菜深加工以及泡椒鳳爪、風味豆干等休閑食品生產企業為主的農副產品及食品加工工業基地。該基地規劃面積為1平方公里（1500畝），基地東西長度約2公里。目前進駐的食品加工企業（重慶怡欣村食品有限公司）已經完成主體結構施工，預計2014年年底將投入試生產。因此，基地污水處理廠的建設迫在眉睫。同時，由于休閑食品生產企業具有耗水量大、廢水具有成分復雜、污染物濃度高、蛋白質、動植物油脂、鹽等含量相對比較高等特點。若采用企業自建污水處理站將高濃度污水處理達到污水綜合排放標準(GB8978-1996)規定的三級排放標準后，再排入基地污水處理廠處理達到城鎮污水處理廠污染物排放標準GB18918-2002一級B標排放的處理方法將會對基地政府和企業造成以下兩方面的不利：第一：由于每個企業均需要單獨投資建設污水處理設施，造成基地入園企業一次投資成本增加。第二：由于各個企業自建污水處理設施對其產生的高濃度有機廢水的分散治理，形不成規模效應，無法有效的通過綜合利用廢水回收資源和能源，從而使無論是基地污水處理廠還是排污企業兩者的污水處理成本均增加，導致污染治理將成為企業的一個嚴重負擔。第三：由于各企業規模和管理水平的不一致，而污水處理設施的運行管理又需要相對比較專業的技術人員管理，將導致部分企業污水處理設施難以長期正常運行，從而可能導致大量超標的廢水進入基地污水處理廠導致基地污水處理廠無法達標排放。從而增加政府監管的難度和造成較大概率的環境污染風險。這種情況也是目前相當多的工業園區污水處理廠難以穩定達標的原因之一。第四：由于企業高濃度污水在企業自建的污水處理設施中進行處理，資源和能源回收成本高、導致企業運行成本高企的同時也造成基地污水處理站由于進水濃度較低，資源和能源回收成本和難度增大從而造成整個污水處理系統一方面是企業的沉重負擔、同時也是政府的一個包袱。若通過增加收取企業排污費的方法來解決基地污水處理廠的正常運營成本。企業將在污染治理上出現兩次費用（一次是企業內部的污水處理系統運行費用，另一次是繳納給基地污水處理廠的污水處理費用。）導致企業生產成本增加而喪失入駐企業產品在消費市場上的競爭優勢。因此，為降低入園企業投資成本、減少在正式投產后環保治理成本，使基地污水處理站投產運行后能夠長期穩定運行，使該食品基地實現企業生產和基地環保治理的良性循環。建議相關部門采用如下建議方案：企業污水直接排放至基地污水處理廠，基地污水處理廠通過前期的資源及能源的回收降低污水處理成本的同時，將污水直接處理達到城鎮污水處理廠污染物排放標準GB18918-2002規定的一級B標準。由于企業大量的高濃度污水直接進入基地污水處理站，廢水中的有機物（包含部分有機物固體）通過微生物的作用被轉化成甲烷后通過燃氣發電機最終轉化成電能上網。由于企業不需要自建污水處理設施，節約了入駐企業大量的資金和土地，企業只需要按照廢水排放量交納一定量的污水處理費用即可，從而降低入駐企業環保守法成本。對于污水處理廠來說，由于企業排放的高濃度污水成為污水站能源回收的主要來源。在降低運行成本的同時，污水處理廠的良性運行也極大地減輕了監管部門的日常監管難度。1.2. 工程名稱、地點項目名稱：重慶市永川區農副產品及食品加工基地污水處理廠一期工程建設地址：重慶市永川區板橋鎮柳溪村干灘。建設規模：設計處理能力1500m3/d（一期工程）。占地面積：22.95畝1.3. 設計規模、服務范圍及指標（1）設計規模：污水站設計處理能力1500m3/d，總變化系數：1.5；（2）建設期限：2014年 月-2014年 月。 （3）工程服務范圍：板橋鎮食品工業基地企業。（4）設計進出水質： A、進水水質表1-1 污水廠設計進水水質水 質 指 標CODCrBOD5SSNH3-NT-PTNpH動植物油污水進水水質(mg/L)120005000700120520040069600B、出水水質根據本項目性質，本項目出水執行城鎮污水處理廠污染物排放標準GB18918-2002一級B標準（最終以永川區環保局環評批文為準），具體如下： 表1-2 污水站設計排水水質污染物指標CODCrBOD5SSNH3-NT-PTNpH動植物油水質指標(mg/L)6020208（15）120693備注：括號外為水溫12的控制標準，括號內為水溫12的控制標準。（5）推薦工藝方案： 污水處理：預處理+UASB（回收能源）+接觸氧化+絮凝沉淀+生物塘為主體的處理工藝。 預處理工藝：自動機械格柵+石灰混凝水解+隔油沉淀。 污泥處理：污泥消化（回收能源）+絮凝壓濾+袋裝外運。 廢油脂處理：堿性水解+微生物降解（回收能源）+絮凝壓濾+袋裝外運，廢油脂最終轉化成沼氣回收能源。 能源回收：廢水中有機污染物以及動植物油脂、污泥處理過程中回收的能源均以甲烷形式回收，經過脫硫、脫水處理后一部分進入污水處理廠發電站發電上網。（6）受納水體：小安溪。（7）運行管理：定員14人，設有國內外先進集散型計算機系統進行自動控制和管理。（8）建設標準：各項指標滿足并優于國家城市污水處理工程項目 建設標準（2001修訂）要求；設備除選用國內一流產品外，部份關鍵性的設備和儀表引進或采用合資產品。（9）污水站建設用地：22.95畝。1.4. 主要標準及規范1.4.1. 工藝專業 （1）中華人民共和國水污染防治法（2008）； （2）三峽庫區及上游水污染防治規劃（國發【2000】183號）；（3）國務院關于三峽庫區及上游水污染防治規劃的批復（國函【2001】147號）；（4）污水綜合排放標準（GB8979-1996）；（5）惡臭污染物排放標準（GB14554-93）；（6）地表水環境質量標準（GB3838-2002）；（7）城鎮污水廠污染物排放標準（GB18918-2002）；（8）城市污水處理工程項目建設標準（2001年版）；（9）城市污水處理及污染防治技術政策（建成2000124號文）。（10）室外排水設計規范（GB50014-2006）；（11）工業廢水中專項污染物處理手冊化學工業出版社；（12）環境工程設計手冊湖南科技出版社；（13）水處理工程師手冊化學工業出版社；（14）三廢處理工程技術手冊-廢水卷化學工業出版社；（15）水處理構筑物設計與計算化學工業出版社；（16）工業廢水中專項污染物處理手冊化學工業出版社；（17）環境工程設計手冊湖南科技出版社；（18）水處理工程師手冊化學工業出版社；（19）三廢處理工程技術手冊-廢水卷化學工業出版社；（20）水處理構筑物設計與計算化學工業出版社；1.4.2. 建筑、結構、給排水專業 （1）給水排水設計規范（GB50015-2003）；（2）城市防洪工程設計規范（CJJ50-92）；（3）泵站設計規范（GB/T50265-97）；（4）廠礦道路設計規范（GBJ22-87）；（5）工業企業設計衛生標準（GBZ12002）（6）建筑結構荷載設計規范（GB50009-2006）；（7）給水排水工程結構設計規范（GB50069-2002）；（8）混凝土結構設計規范（GB50010-2002）；（9）建筑抗震設計規范（GB50011-2008）；（10）建筑地基基礎設計規范（GB50007-2002）；（11）砌體結構設計規范（GB50003-2001）；（12）室外給水排水和煤氣熱力工程抗震設計規范（GB50032-2003）；（13）地下工程防水技術規范（GBJ108-2001）；（14）給水排水工程管道結構設計規范（GB50332-2002）；（15）建筑結構可靠度設計統一標準GB50068-2001）；（16）給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規范（CECS138：2002）；（17）給水排水工程混凝土構筑物變形縫設計規范（CECS117：2000）；（18）構筑物抗震設計規范（GB50191-93）；（19）水工砼結構設計規范（SL/T191-96）；（20）建筑設計防火規范（GB50016-2006）。（21）工業建筑防腐蝕設計規范（GB50046-2008）；1.4.3. 通風專業 （1）采暖通風與空氣調節設計規范（GB50019-2003）； （2）工業企業采暖、通風及空氣調節設計規范（2001年版）（TJ19-75）； （3）工業企業廠界環境噪聲排放標準（GB 12348-2008）； （4）工業企業噪聲控制設計規范（GBJ87-85）； （5）聲環境質量標準（GB3096-2008）。 1.4.4. 電氣、自控專業（1）供配電系統設計規范（GB50052-2009）；（2）10kV及以下變電所設計規范（GB50053-94）；（3）低壓配電系統設計規范（GB50054-2011）；（4）通用用電設備配電設計規范（GB50055-93）；（5）建筑物防雷設計規范（GB50057-94）（2000年版）；（6）工業與民用電力裝置的接地設計規范 (GBJ65-83)；（7）電力裝置的電測量儀表裝置設計規范 (GBJ63-90)；（8）自動化儀表工程施工及驗收規范(GB50093-2002)；（9）可編程儀器的數字接口(ANS1488)。1.5. 編制原則 1、在板橋鎮總體規劃的指導下,加強保護水資源和改善水環境，對食品基地污水進行統一規劃、綜合治理，充分發揮建設項目的社會效益、國民經濟效益和環境效益。 2、積極采用高效節能、簡便易行的污水處理新工藝、新技術、新材料、新設備以及污水和污泥的綜合利用技術。 3、提高控制和生產管理的自動化、信息化水平，做到技術可靠、便于管理、出水達標、經濟合理。 4、按照統一規劃、分期建設的指導方針，以需要與可能相結合的原則，合理分期、滾動發展。5、采用國內技術先進、質量穩定的設備，合理采用國外設備。1.6. 編制范圍 本初設方案編制范圍：重慶市永川區農副產品及食品加工基地污水處理廠一期工程（1500噸/天）初步設計方案、基地內污水提升系統能耗測算。1.7. 環境概況1.7.1. 基地位置及規模板橋鎮位于永川區北部，距永川城區26km，東經105.541至106.025，北緯29264至339。東鄰永川區金龍鎮、大安鎮，南接勝利路街道辦事處，西靠板橋鎮，北與銅梁縣西河鎮、永嘉鎮接壤，到銅梁縣永嘉鎮9km，西河鎮12km，幅員面積70.7km2。板橋場始建于清朝康熙年間，迄今已有300多年的歷史，因鎮上三座的木板橋而得名，民國八年（1919年）名為板橋。解放初屬銅梁縣第六區，1953年劃入永川縣，為板橋鄉，屬第十區，區政府駐此。同年分為板橋、四合兩個鄉。1956年又合為板橋鄉。1958年，與柳溪鄉合并建板橋公社。1961年，又分為板橋、柳溪兩個公社。1983年改板橋公社為板橋鄉，至1988年均屬板橋區。1992年撤板橋、柳溪兩鄉合并為板橋鎮。2003年合花橋鎮柏林、歐家壩兩個村、壽永鎮汪家巖、大橋、龍鳳村、仁家橋、普濟村、菜園村共計八個村，全為板橋鎮。板橋鎮現轄12個村，1個居委會。板橋鎮食品工業基地位于板橋集鎮以北向東北方向發展，基地規劃總面積為1平方公里（1500畝），地勢西南高東北低（河流自西南流向東北）。目前已入駐和具有入駐意向企業已有十多家。擬建基地污水處理廠位于食品加工基地東北角。1.7.2. 經濟狀況2007年,全鎮農村經濟總收入實現3.67億元，比上年同期增加4964萬元，增長15%；完成招商引資1600萬元，占年度任務的320%；完成固定資產投資4500萬元，比上年增加950萬元，增長26%；新建項目6個，新發展企業6家，實現工業總產值4.82億元，比上年增長41.3%；其中規模以上工業總產值2.27億元,比去年增長141%,工業增加值實現1.9億元,比上年增長40.3%,規模以上企業增加值實現1.1億元，比上年增加1.87倍；完成社會消費品零售總額1.225億元，城鎮居民可支配收入較快增長，實現本級財政收入772萬元，增加317萬元,與上年同比增長69.7%；工商稅收總額完成814萬元，比上年增長21%,其中本級財政所得256.4萬元,比上年增長29.5%。農業產業化進程加快，三大基地基本建成，實現農業總產值1.45億元，比去年增長11.5%；農民人均純收入達到4681元，其中務工收入達到2480元，占農民人均純收入的53%。1.7.3. 自然特征板橋鎮場鎮建設用地屬于淺丘地形，地形平坦，用地條件良好，柳溪河流經場鎮，場鎮周邊用地主要為農田，田園自然風光隨處可見，自然景觀條件良好。場鎮高程位于292m420m之間，最高點位于大田村學校北面山頭，最低點位于柳溪河兩側，高程為292.50m左右。基地污水處理廠選址位置高程為283m292m,平場后地坪標高約為288m。板橋鎮屬于亞熱帶季風氣候區，溫暖濕潤，四季分明，雨量充沛。多年平均氣溫17.518.5，極端氣溫，最低-2.9（1958年2月27日），最高40.8（1960年7月23日），冬無嚴寒，夏無酷暑。多年平均降雨量1108.7mm，年最大降雨量1443mm（1962年），最小降雨量709mm（1961年），降雨主要集中于59月。春冬多霧，霧日最長達148d。年平均相對濕度80%，絕對濕度17.6mb。常年風速較小，以偏西北風見多，最大風速為28.4m/s。板橋鎮屬于小安溪流域。小安溪干流發源于永川市板橋鎮白龍洞，在銅梁縣舊縣接納淮遠河后入合川，在合川南屏小河口注入涪江，全長170km，流域面積1724km2。全流程總落差259m，平均坡降0.98。小安溪河支流柳溪河從板橋鎮鎮區穿城而過，沿河流兩側分布場鎮建筑。小安溪河河口多年平均流量16.5m3/s，平水期為6m3/s，多年平均徑流量為6.27億m3。年徑流量變幅較大，枯水年為1.4億m3，平水年為5.94億m3，兩者相差3.2倍。豐水年、平水年、偏豐、偏枯年頻率各為5、50、20、20。河流流量變化受降水支配，年徑流量的時段分布與大氣降水的時段分布近乎一致，最小流量0.048m3/s，平均流量3.44m3/s，兩者相差70多倍，平均流量與最大流量536m3/s相差150多倍，在一般情況下，流速緩慢，平均為0.03m3/s。此外，據國家地震局1990中國地震烈度區劃圖，和1:20萬區域地質資料（重慶幅）、國家震發辦及國家技術質量監督局2001年8月1號實施的中國地震動參數區劃圖（GB 183062001），工程區地震動峰值加速度為0.0375g，反應譜特征周期為0.35S，地震設防烈度為6度。1.7.4. 排水規劃板橋鎮食品工業基地規劃總面積為1500畝，基地排污管網實行雨污分流制。基地市政雨水干管將基地所有企業內雨水和公共區域雨水收集后集中就近排入柳溪河。但每個企業雨水接入口設置監測口以利于環保主管部門日常監管。基地企業生產廢水和生活污水接入基地污水管網后自流進入基地污水處理廠處理達標后排入柳溪河，最終排入小安溪。基地企業污水接入口設置自動在線流量監控裝置以方便結算排污費用。但基地內企業不用自建污水處理設施，企業生產廢水可直接通過受監控的端口排入基地市政污水管網。基地市政排污管網內污水自流進入本設計污水處理廠內通過物理、化學、生物等一系列處理后，出水達到城鎮污水處理廠污染物排放標準GB18918-2002一級B標準后排入柳溪河。各入駐企業按照污水排放量的計費繳納污水處理服務費。如此，一方面可減少基地排入環境的污水量，減輕小安溪環境壓力，有效地改善沿途水體質量，另一方面也可為企業節約自來水費。2. 工程建設的必要性2.1. 食品工業基地加強污水處理的必要性隨著重慶市食品工業在最近幾年的快速發展，生產規模逐步擴大、產品市場占有率穩步提高。企業生產規模以及需要市場風險逐步加大。為整合利用板橋鎮自身農產品優勢，加快板橋鎮城鎮化建設步伐。在充分利用現有優勢條件，通過招商引資途徑引進大量食品加工企業是發展地方經濟的需要。但是，由于食品加工行業的特殊性，污染治理長期以來是食品加工企業比較頭疼的問題之一。若采用傳統處理方式，以企業自建污水處理設施為主，輔以政府投資建設基地二級污水處理廠的方式。不但將造成入園企業環保投資增加、對相關企業招商引資誘惑力有限。同時也將造成后期監管困難，增加水體受污染的風險。因此，集中建設一套能夠處理食品工業高濃度有機廢水的污水處理站式非常必要、十分緊迫的。2.1.1. 飲用水源保護的需要柳溪河橫穿板橋鎮，并于沿規劃中的板橋鎮食品工業園南側向東。是涪江小安溪的一條支流。是沿途村民的洗衣、灌溉、養殖等重要生活水體。同時，由于柳溪河徑流量較小、季節性河流特征明顯。如果污水處理不達標或者未經處理后的污水直接進入柳溪河甚至流入小安溪，將對兩岸村民灌溉以及下游居民生活帶來不利影響。如果基地建立后基地污水水未處理達標便排放將對下游飲用水安全有威脅。因此，為保障飲用水安全，建設本項目污水處理站是十分必要的。2.1.2. 企業發展和城鎮發展的需要 隨著板橋鎮經濟建設步伐的加快、經濟的快速發展，企業迅速增加，城市環境設施條件已經成為該區域產業發展和人居環境改善的主要制約因素。同時，由于板橋鎮食品工業基地的建設以及后續生產企業的陸續入駐，食品加工行業高濃度有機廢水的排放量進一步增大。若不經及時治理將對對區域水環境造成嚴重不利影響。因此，在建設基地的同時建設本污水處理廠，既是地方經濟發展所必須，同時也是板橋鎮食品工業基地后期保持快速發展勢頭必不可少的工作。2.1.3. 保護生態的需要 板橋鎮食品工業基地建成后，隨著大量企業的入駐，供水、排水等矛盾將進一步凸現。板橋鎮現有污水處理設施由于規模小、處理對象主要為城市生活污水，對高濃度有機廢水（食品加工行業）無法進行接納和處理。為保護當地生產環境，堅持發展與環保同步進行。必須堅持科學發展觀，堅持以人為本、構建和諧社會的理念，對基地內污水做到集中治理和有序排放的同時，對下游不造成新的環境污染，實現生態平衡和可持續發展，因此，建設本污水處理站項目勢在必行。2.1.4. 保護三峽庫區的需要 為保證出渝的江水基本達到國家地表水環境質量標準（GB3838-2002）類水質標準，以保證三峽水庫庫區的水環境質量。建設本高濃度食品工業污水處理站、解決未來基地高濃度有機廢水處理問題是基地建設過程中迫在眉睫的重要任務。2.2. 法律依據 隨著人類文明的進行和社會經濟的發展，人類已逐步認識到環境保護和污染控制對繁榮經濟、穩定社會的重要性。在我國環境保護已作為一項基本國策，受到了全社會和各級人民政府的重視。國家頒布的有關防治水污染的法規如下：中華人民共和國環境保護法（1989年12月）中華人民共和國環境污染防治法（1984年5月）中華人民共和國水污染防治法（2008年2月28日）中華人民共和國水污染防治實施細則（1989年5月）建設項目環境保護管理條例（1998年11月）建設項目環境保護設計規范（1987年3月）污染物排放許可證管理暫行辦法（1989年3月）污水處理設施環境保護、監督管理辦法（1989年5月）飲用水水源保護區污染防治管理規定（1989年11月）為具體執行上述法規，國家還頒布了以下標準：地表水環境質量標準（GB3838-2002）污水綜合排放標準（GB8978-1996）城鎮污水廠污染物排放標準（GB18918-2002）污水排入城市下水道水質標準（CJ3802-99）城市污水處理廠污水污泥排放標準（CJ/T3070-1999）1989年12月26日頒布的中華人民共和國環境保護法作為總法，是各項有關環境保護法的基本依據，其要點如下：環境監督和管理規定了各級政府在制定環境質量和標準及環境監督大綱方面的職責，由中央政府制定國家環境標準，省、市政府可根據地方具體情況補充項目和指標。環境保護與污染防治各級政府必須制定工業排污的程序和制度，并提供各種環境保護措施。法律責任授權給各級環境部門，采取適當的法律程序來警告和懲罰污染者。3. 污水廠設計總則3.1. 設計范圍、規模板橋鎮食品工業基地污水處理廠一期工程的建設規模直接關系到工程投資和工程效益。根據板橋鎮食品工業基地規劃，本項目污水站主要收集近期進駐基地企業產生的生產廢水和生活污水，一期工程設計處理能力為：1500m3/d，并預留二期1500m3/d發展地塊。污水處理廠辦公樓、生物塘等一次性建成。污水處理廠公用設施如下：電：由板橋鎮500KVA變電站供電（后期運行后由廢水站配套的沼氣發電系統供電）；水：板橋鎮自來水廠管網引入（DN50）；交通：污水處理廠接入818縣道需自建約50米入廠公路。設計規模：板橋鎮食品工業園廢水處理廠一期工程設計處理規模：1500m3/d。由于板橋鎮食品工業基地無實測水質資料，為使設計的處理規模比較符合該項目實際情況，參照同類企業的廢水排放量通常在60-200m3/d之間，平均廢水排放量約為130m3/d左右，可見將一期工程的處理規模設計為1500m3/d,符合規劃中提到的“一期工程處理規模約可為10家左右企業提供高濃度污水處理服務”的目標。3.2. 污水水質及總量核算污水處理廠進水污染物濃度的高低與企業生產工藝、產品、原料以及管理水平有關，要準確預測本項目污水處理站建成后服務期的水質，難度較大。實際工作中往往根據產量核算法、實測法和類比法進行食品工業污水水質論證。污水處理站實際進水水質直接關系到污水處理工藝流程的選擇和處理構筑物和設備容量的確定。設計水質確定過高，將造成工藝的不合理或設備的閑置和浪費，增加工程投資和運行費用；水質確定過低，則滿足不了出水水質要求，不能達到工程建設的目的。根據基地規劃、該污水處理廠的服務范圍全部為基地企業的未經處理的生產污水和生活廢水，基本無區外污水進入。本基地擬引進的食品企業主要為休閑食品加工等用水量大、水污染物濃度高的企業。因此，在目前進水水質測定不準確的情況下，考慮到今后基地引入企業主要為：以大豆為原料生產鹵豆干等系列豆制品、以凍雞爪為原料生產鳳爪系列產品、以豬肉、牛肉等肉類生產午餐肉、板鴨、火腿等肉食品、以新鮮蔬菜為原料生產脫水蔬菜、醬腌菜等蔬菜制品、以及榨菜等產品。分別以榨菜工業廢水、泡椒鳳爪生產廢水、豆制品生產廢水（含豆胚生產）、油炸胡豆等食品工業廢水排放情況進行預測本項目廢水站進水水質。3.2.1. 進出水水質預測 由于板橋鎮食品工業基地無實測水質資料。為使設計中廢水處理廠進水水質比較符合該項目實際情況，結合以上幾種食品加工廢水，均屬于高濃度有機廢水范疇。肉制品加工廢水中含有大量的蛋白質、油脂、懸浮物等；豆制品加工業也含有大量的蛋白質、植物油、懸浮物等、醬腌菜和榨菜等加工含有大量有機物、懸浮物、鹽、防腐劑等。參照重慶市曾巧食品有限公司污水處理站、銅梁元豪、頤峰居等食品廢水實測資料預測，詳見表3-2-1。表3-2-1 廢水處理站進水水質污染因子CODCrBOD5SSNH3-NT-PTNpH動植物油濃度(mg/L)120005000700120520040069600出水水質執行城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）一級B標準，具體見下表3-2-2：表3-2-2 污水廠設計排水水質污染因子CODCrBOD5SSNH3-NT-PTNpH動植物油濃度(mg/L)6020208（15）1206933.2.2. 年排放總量核算本項目一期工程設計處理能力達1500m3/d。年排放COD總量和氨氮總量均大幅度的得到削減。具體為：氨氮總量：3.6t/a，COD總量為27t/a。二期工程建設投產后，排污總量有所增加達到：氨氮總量：7.2t/a，COD總量為54t/a。為減少基地污染物排放，二期工程建設期間可增建中水處理設施，將處理達標的廢水經過深度處理后返回企業使用以減少基地污染物排放總量。3.3. 工程選址3.3.1. 選址原則污水廠廠址選擇的主要原則為：符合城市總體規劃和城市遠期發展的要求；位于城市集中供水水源的下游，城市的下風向；少拆遷、少占良田，有一定的衛生防護距離；尾水及污泥排放較方便，場地不受水淹；交通、運輸及供水、供電較方便。3.3.2. 污水處理廠廠址本項目位于重慶市永川區板橋鎮。按照板橋鎮食品工業基地總體規劃要求，本基地污水處理廠項目位于板橋鎮食品工業園東北角，無工程選址比選方案。經現場踏勘，本污水處理站的選址具有如下優勢：選址位置對污水排放比較有利，污水排放以重力自流為主，同時污水處理廠選址位置具有良好的工程地質條件，能滿足擴建的需要，有方便的交通、運輸和水利條件，便于污水、污泥的排放和利用。選址位置不存在拆遷（或拆遷量少），地勢平坦開闊，填挖方量較小，需搭建施工便道約50m，投資較省。3.4. 污水處理廠設計原則3.4.1. 污水處理設計原則貫徹國家關于環境保護的基本國策，執行國家的相關法規、政策、規范和標準；根據進站污水水質及出站污水水質要求，選用適合本站特點的、先進的、成熟的污水處理和污泥處理新工藝、新技術、新設備和新材料，以期達到低能耗、低運行費、低基建費、少占地、管理方便、運行穩定的目的；采用先進、可靠的自動化控制技術，提高污水廠的管理水平，保證污水廠運行在最佳狀態。選用的監控儀表能運行穩定，維修方便，操作簡便；污水處理專用設備，選用質量好、價格低、效率高的通用設備，減少維修工作量，增強運行的穩定性；采用先進的節能技術，降低污水處理站的能耗及運行成本；工藝流程先進、簡潔、可靠，便于操作管理；采用分組運行的方法，適應基地企業入駐進度，以達到節能降耗的目的。3.4.2. 污泥處理設計原則基地柳溪片區污水處理廠采取“預處理+UASB+接觸氧化+絮凝沉淀+生物塘”的處理工藝，該工藝本身是以厭氧為主的新型工藝，剩余污泥產生量極少，且工藝自帶了剩余污泥消減措施。故本工藝污水處理站污泥只需要配備板框壓濾機一臺即可保證剩余污泥的處理。3.5. 排水體制根據重慶市環保局及相關技術規范，新建管網的排水體制為100%的雨污分流制（本設計方案只涉及基地污水處理廠，不涉及基地管網。）3.6. 排放標準污水處理站出水水質按城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）一級B標準執行。3.7. 污水處理廠排水受納水體污水處理廠廠址附近的地表水體為柳溪河，污水處理廠處理達標后的廢水通過自流排入柳溪河，最終由小安溪排入涪江。3.8. 污泥及固體廢棄物的處置 根據城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）、城市污水處理廠污泥排放標準（CJ3025-93）及當地固體廢棄物處理的有關規定，污水廠的污泥、沉砂、柵渣等固體廢棄物送垃圾填埋場衛生填埋。3.9. 廠內給水、排水、回用水3.9.1. 廠內給水 污水廠內飲用水是由板橋鎮自來水廠市政管網引入（DN50），非飲用水由污水廠內自供。3.9.2. 廠內排水 站內排水系統為雨污分流制，污水匯集至格柵井，送入處理系統處理，雨水排入就近受納水體。4. 污水廠工藝方案比選4.1. 污水處理工藝方案設計 污水處理工藝的選擇應根據設計進水水質、處理程度要求、用地面積和工程規模等多因素進行綜合考慮，各種工藝都有其適用條件，污水處理工藝的選擇應視工程的具體條件而定。選擇合適的污水處理工藝，不僅可以降低工程投資，還有利于污水處理站的運行管理以及減少污水處理站的常年運行費用保證出站污水水質達標排放。根據對污水水質的分析，本工程要求的污水處理程度較高，對BOD5、CODcr、SS、NH3-N、動植物油去除率要求分別達到99.6、99.5、97.2、82.3、99.5以上，對污水處理工藝選擇應十分慎重。本方案設計的污水處理工藝選擇針對板橋鎮食品工業基地污水量、水質、處理程度以及經濟條件和管理水平，優先選用技術先進、安全可靠、對污水水質、水量變化適應力強、調節靈活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟處理工藝。下面對各種傳統處理工藝的特點進行論述，以便選擇切實可行的方案。4.2. 常規二級處理工藝在常規二級活性污泥法中，不同的污染物是以不同的方式去除的。1） SS的去除對于污水中SS的去除首先出現在預處理環節。食品加工企業中會產生豆渣、辣椒等SS懸浮固體，對于這類體積小、質量輕的的懸浮固體必須進行預處理，否則大量的SS將會影響后期的生物處理效果。常采用格柵、隔油沉淀池等工藝對污水中的SS、油脂等進行去除。此外，污水中SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的無機顆粒和大直徑的有機顆粒靠自然沉淀作用就可去除，小直徑的有機顆粒靠微生物的降解作用去除，而小直徑的無機顆粒（包括尺度大小在膠體和亞膠體范圍內的無機顆粒）則要靠活性污泥絮體的吸附、網絡作用，與活性污泥絮體同時沉淀被去除。污水廠出水中懸浮物濃度不僅涉及到出水SS指標，出水中的BOD5、CODcr等指標也與之有關。這是因為組成出水懸浮物的主要是活性污泥絮體，其本身的有機成分就很高，因此較高的出水懸浮物含量會使得出水的BOD5、CODcr均增加。因此，控制污水廠出水的SS指標是最基本的，也是很重要的。為了降低出水中的懸浮物濃度，應在工程中采取適當的措施，例如采用適當的污泥負荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，充分利用活性污泥懸浮層的吸附網絡作用等。在污水處理方案選用正確、工藝參數取值合理和優化單體構筑物設計的條件下，完全能夠使出水SS指標達到10mg/L以下。2）BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代謝作用，然后對污泥與水進行分離來完成的，污水中BOD和COD的生物去除方法主要有兩種，一種是通過厭氧微生物作用將有機物分解成CH4、CO2、H2O、H2S等終端產物形成沼氣回收能源或將復雜有機物分解成簡單的有機物。另一種是通過好氧方法通過活性污泥中好氧微生物在有氧條件下將污水中的一部分有機物用于合成新的細胞，將另一部分有機物進行分解代謝以便獲得細胞合成所需的能量，其最終產物是CO2和H2O等穩定物質。在這種合成代謝與分解代謝的過程中，溶解性有機物（如低分子有機酸等易降解有機物）直接進入細胞內部被利用，而非溶解性有機物則首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后進入細胞內部被利用。由此可見，微生物的好氧代謝作用對污水中的溶解性有機物和非溶解性有機物都起作用，并且代謝產物是無害的穩定物質，因此，可以使處理后污水中的殘余BOD5濃度很低。3）CODCr的去除污水中COD去除的原理與BOD5基本相同。污水廠出水中的剩余COD，即COD的去除率，取決于所選擇的污水處理工藝以及原污水的可生化性、污染物的特性等因素有關。4）對鹽分的影響板橋基地的部分食品企業（例如生產泡椒鳳爪的企業）產生的廢水中含有高濃度的鹽分，鹽分的去除與污水處理廠所選工藝有關。采用嚴格馴化而來的嗜鹽微生物對食品加工行業中的含鹽有機廢水具有處理效率高、水質穩定、運行成本低等優點。5）TN的影響總氮的去除主要靠生物法，板橋污水處理廠中的生物處理工藝主要包括UASB、接觸氧化、以及生物塘等三部分。其中UASB對總氮去除效率不高，需將UASB厭氧處理與接觸氧化相結合才能達到去除總氮的效果，而末端的水生植物塘對總氮、總磷的去除效果都是很明顯的，更能保證污水處理廠出水中總氮的達標率。6）pH值的調控在生物法去除廢水中污染性物質的過程中，pH值的調控是相當重要的一步。對于UASB而言，pH值顯示了其中有機酸的濃度，堿度和二氧化碳的綜合效果，是一個重要的、不太敏感的指標。在啟動過程中，反應器內pH值控制在6.87.2之間，偶爾pH值達到6.6，對處理效果沒有明顯地影響。進水pH值在6.010.0的范圍內都可以接受的，因為反應器內具有較大的緩沖能力，只要酸性和堿性廢水不是大量、連續地進入反應器，就不會影響厭氧消化過程。生產過程中，事故排放時酸性增強，此時添加CaCO3等進行調節。影響生物接觸氧化池正常運轉的因素主要有溫度、pH值、溶解氧和營養物。pH值較易測定，對于pH值過高或過低的廢水，要進行pH值的調節處理，控制生物接觸氧化池pH值在6.5-9.5之間。否則，氧化池中微生物易受損害，影響處理效果。 4.2.1. 污水脫氮除磷工藝1生物脫氮除磷的必要性根據進廠污水水質和出水水質，可知道各項污染物要求的去除率，如表4-2-1所示。表4-2-1 要求達到的污染物去除率項 目進水濃度（mg/L）出水濃度（mg/L）去除率（）BOD550002099.6CODcr120006099.5SS7002097.2NH4+-N458.082.3T-P41.075.0動植物油6003.099.5由上表可見，本工程對污染物的去除率要求相當高。常規的活性污泥法對BOD5、CODcr、SS都有較高的去除率，但對N的去除率僅1525，對P的去除率僅1020，滿足不了本工程要求，因此，本項目的污水處理工藝必須具有良好的脫氮除磷性能。2）氮的去除污水脫氮方法主要有物理化學法和生物法兩大類，目前生物脫氮是主體，也是城市污水處理中經濟和常用的方法，生物脫氮工藝比較多，原理是一樣的：物理化學脫氮主要有折點氯化法去除氨氮、選擇性離子交換法去除氨氮、空氣吹脫法去除氨氮。物理化學法脫氮由于處理成本較高，管理不便而很少在市政污水處理中使用。生物脫氮因處理成本低，易于管理而得到廣泛應用，因此下面對污水生物脫氮原理作簡要介紹。氮是蛋白質不可缺少的組成部分，因此廣泛存在于城市污水之中。在原污水中，氮以NH3-N及有機氮的形式存在，這兩種形式的氮合在一起稱之為凱氏氮，用TKN表示，而原污水中的NOx-N（包括亞硝酸鹽NO2和硝酸鹽NO3在內）幾乎為零，故通常進水總氮近似等于凱氏氮。氮也是構成微生物的元素之一，一部分進入細胞體內的氮將隨剩余污泥一起從水中去除。這部分氮量占所去除的BOD5的5。在有機物被氧化的同時，污水中的有機氮也被氧化成氨氮，并且在溶解氧充足、泥齡足夠長的情況下進一步占所去除的BOD5的5。在有機物被氧化的同時，污水中的有機氮也被氧化成氨氮，并且在溶解氧充足、泥齡足夠長的情況下進一步氧化成硝酸鹽。因為氮在水體中是藻類生長所需的營養物質，容易引起水體的富營養化，因此氮是污水處理廠出水的控制指標之一。脫氮菌在缺氧的情況下可以利用硝酸鹽（NO3-N）中的氮作為電子受體，氧化有機物，將硝酸鹽中的氮還原成氮氣（N2），從而完成污水的脫氮過程，生物脫氮工藝是目前廣泛采用的污水處理工藝。由此可見，要達到生物脫氮的目的，完全硝化是先決條件。因為硝化菌屬于自養菌，其比生長率n明顯小于異樣菌的生長率h，生物脫氮系統維持硝化的必要條件是nh，也就是說系統必須維持在較低的污泥負荷條件下運行，使得系統泥齡大于維持硝化所需的最小泥齡。根據大量的試驗數據和運轉實例，設計污泥負荷在0.18kgBOD5/MLSSd及以下時，就可以達到硝化及反硝化的目的。但由于進水中含有較高濃度的總氮，因此還需對總氮進行處理。針對這個問題，本設計中將在接觸氧化池中預留出約三分之一的空間來做缺氧工藝，以求達到處理總氮的目的。對于菌類指標，此處不作考慮。3）磷的去除污水除磷主要有生物除磷和化學除磷兩大類。對于城市污水一般采用生物除磷為主，必要時輔以化學除磷作為補充，以確保出水的磷濃度在標準以內。A、 生物除磷生物除磷是污水中的聚磷菌在厭氧條件下，受到壓抑而釋放出體內的磷酸鹽，產生能量用以吸收快速降解有機物，并轉化為PHB（聚羥丁酸）儲存起來。當這些聚磷菌進入好氧條件下時就降解體內儲存的PHB產生能量，用于細胞的合成和吸磷，形成高濃度污泥，隨剩余污泥一起排出系統，從而達到除磷的目的。生物除磷的優點在于不增加剩余污泥量，處理成本較低。缺點是為了避免剩余污泥中磷的再次釋放，對污泥處理工藝的選擇有一定的限制。據資料介紹，在厭氧段釋放1mg的磷吸收儲存的有機物，經好氧分解后產生的能量用于細胞合成、繁殖，能夠吸收22.4mg的磷。因此磷的吸收取決于磷的釋放，而磷的釋放取決于污水中存在的可快速降解的有機物的含量，一般來說，這種有機物與磷的比值越大，降磷效果越好。一般的活性污泥法，其剩余污泥中的含磷量為1.52，采用生物除磷工藝的剩余活性污泥中磷的含量可以達到傳統活性污泥法的23倍，在設計中