廢水處理站工程初步設計 方案設計食品有限公司800m3/d廢水處理站工程初步設計方案設計-1-廢水處理站工程初步設計 方案設計目 錄1．項目概況 11．1設計原則 11．2設計規范 21．3處理規模 21．4設計范圍 22．水質分析 43．處理工藝分析 63．1主要流程分析確定 63．2工藝流程圖 113．3工藝說明 123．3工藝流程對污染物去除率 134．工程設計 -14-4．1主要構筑物及設備 -14-4．2主要工程量 -19-5 工程投資概算及運行成本分析 -23-6.1編制依據 -23-6.2工程內容 -23-6.3工程投資概算表 -23-6．附圖 37-2-廢水處理站工程初步設計 方案設計項目概況1．1設計原則（1）嚴格按照國家標準，對污水處理站提出合理的、先進的技術方案，以達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)中三級標準。（2）在污水處理站高程設計及平面布置中，避免重復工程和廢棄工程。平面布置上按功能分區，保證廠區內環境質量。（3）根據污水處理站進出水水質要求，選用先進有效的污水處理工藝。對水質適應性強，出水達標率高，并結合污水站的設計特點，提高自動化管理水平，使管理方便，運行穩定,耗電小、運行費用低，投資省，占地少。（4）污泥處理方案，采用經實踐證明而行之有效的處理方法，污泥處置充分考慮城市的總體功能，采取社會化處置方法，綜合利用，發揮綜合能力。（5）運行管理方便，運轉靈活，并可根據不同的進水水質和出水水質要求調整運行方式和工藝參數， 最大限度地發揮處理裝置和構筑物的處理能力；（6）污水處理站內設置必要監控儀表，使污水、污泥處理過程能在受控條件下進行，選用的監控儀表能穩定運行，維修方便。（7）污水處理站內排水專用機械設備，應選用質量好、價格低、效率高的通用設備，并在國內外都有實績的產品，保證設備運行的-3-廢水處理站工程初步設計 方案設計可靠性。（8）以人為本，充分考慮便于污水站運行管理的措施，重視環境，控制噪聲，防治臭氣，創造文明生產,提高管理水平，降低勞動強度和人工費用。1．2設計規范（1）《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)；（2）《室外排水設計規范》(GB50014-2006)；（3）《水污染防治設備安全技術規范》 (JB8939-1999)；（4）《惡臭污染物排放標準》 (GB14554-1993) ；（5）《工業企業衛生設計標準》 (GBZ1-2002) ；（6）《給水排水工程構筑物結構設計規范》 (GB50069-2002)；（7）《建筑給水排水設計規范》（GB50015-2003）；8）《給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規程》(CECS138:2002)；（9）《低壓配電設計規范》（GB50054-95）；（10）其他相關法律、法規、規范、標準和要求。1．3處理規模污水處理設施設計規模：33/h，設計流800m/d，平均流量33.3m量35m3/h。-4-廢水處理站工程初步設計 方案設計1．4設計范圍本次設計范圍為某食品有限公司食品廢水處理站工程方案設計，包括總平面、工藝、土建、設備、電氣自控等專業設計。廢水處理工程總水源、總排水點由建設方提供至污水處理站區 1m處，總電源由建設方提供至污水處理站配電柜。廢水處理站進水管底標高暫按 -1.5米考慮。-5-廢水處理站工程初步設計 方案設計2．水質分析某食品有限公司（以下簡稱“公司”）是由香港某（國際）食品有限公司于1998年在某地投資創建的一家專業從事休閑食品科研、生產、加工、銷售的綜合型企業，位于某國家生物產業基地，共占地100余畝，建筑面積約 30000㎡,總資產近2億元。其中主廠區占地 80余畝，主要為蜜餞果脯車間和豆干車間，蜜餞果脯工藝有鹽漬、漂洗、蒸煮、制醬、成型、烘干、曬坯、糖制、調味、脫鹽、脫水等，豆干工藝有清洗、浸泡、碾磨、去水、切坯、消毒、鹵制、過油、調味等。廢水來源為原料處理設備、殺菌、各種容器、設備清洗水等，污水特點為動植物油含量高，CODcr、BOD5濃度高；同時，鹽度高，對生物活性有抑制作用，需要特殊菌種或菌種馴化，必要時需對原水稀釋。主要污染因子為CODcr、BOD5、SS、色度、動植物油、鹽度等。廠區位于某國家生物產業基地，生產生活污水分開，生產污水出廠執行《污水綜合排放標準》 (GB8978-1996)三級標準，排入園區污水管網后集中處理，生活污水直接入園區污水管網。根據業主要求，確定本污水處理站設計進水水質見表 2-1表2-1設計進水水質(mg/L)CODcrBOD5SSpHNH3-NTP動植物油≤6000≤2480≤99573.7≤22≤33≤467廠區不定期會外派一股高含鹽量污水，含鹽量可高達-6-廢水處理站工程初步設計 方案設計10000mg/L，這股水擬單獨收集， 經稀釋后進入系統與其他生產廢水混合處理。主要出水水質見表 2-2表2-2設計出水水質(mg/L)CODcrBOD5SSpH動植物油≤500≤300≤4006~9≤100備注：出水水質監測以當地環保局執行標準為依據。-7-廢水處理站工程初步設計 方案設計3．處理工藝分析3．1主要流程分析確定食品工業原料廣泛，制品種類繁多，排出廢水的水量、水質差異很大。廢水中主要污染物有 (1)漂浮在廢水中固體物質， 如菜葉、果皮、碎肉、禽羽等； (2)懸浮在廢水中的物質有油脂、蛋白質、淀粉、膠體物質等； (3)溶解在廢水中的酸、堿、鹽、糖類等：(4)原料夾帶的泥砂及其它有機物等； (5)致病菌毒等。食品工業廢水的特點是有機物質和懸浮物含量高，易腐敗，一般無大的毒性。其危害主要是使水體富營養化，以致引起水生動物和魚類死亡，促使水底沉積的有機物產生臭味，惡化水質，污染環境。食品工業廢水處理除按水質特點進行適當預處理外，一般均宜采用生物處理。如對出水水質要求很高或因廢水中有機物含量很高，可采用兩級曝氣池或兩級生物濾池，或多級生物轉盤．或聯合使用兩種生物處理裝置，也可采用厭氧—需氧串聯的生物處理系統。食品廢水的水量水質特性主要體現在 4個方面：（1）廢水量大小不一，食品工業從家庭工業的小規模到各種大型工廠，產品品種繁多，其原料、工藝、規模等差別很大，廢水量從數33m/d到數千m/d不等。（2）生產隨季節變化，廢水水質水量也隨季節變化。-8-廢水處理站工程初步設計 方案設計3）廢水中含各種微生物，廢水易腐敗發臭。4）廢水濃度高，高含鹽量。某廢水處理站工程污水主要為蜜餞果脯車間及豆干車間出水，特點為動植物油含量高， CODcr、BOD5濃度高；同時，鹽度高，對生物活性有抑制作用，需要特殊菌種或菌種馴化，必要時需對原水稀釋。主要污染因子為 CODcr、BOD5、SS、色度、動植物油、鹽度等。常用的食品污水處理方法有：A． 物理處理法物理處理法是指應用物理作用改變廢水成分的處理方法。用于食品工業廢水處理的物理處理法有篩濾、撇除、調節、沉淀、氣浮、離心分離、過濾、微濾等。前五種工藝多用于預處理或一級處理，后三種主要用于深度處理。廢水中的油脂根據其物理狀態可分為游離漂浮狀和乳化狀兩大類。通常隔油池除去漂浮狀油脂。隔油池對漂浮狀油脂的去處率可達90%以上。如果處理流程中設有調節池或沉淀池，則隔油池可與調節池或初沉池合用統一構筑物，可節省投資和占地。對小型處理系統，可設油水分離器撇油。氣浮主要用于除去食品工業廢水中的乳化油、表面活性劑和其它懸浮固體。有真空式氣浮、加壓溶氣氣浮和散氣管（板）式氣浮。當廢水進入容器氣浮池之前，往水中投加化學混凝劑或助-9-廢水處理站工程初步設計 方案設計凝劑，可提高乳化油脂和膠體懸浮顆粒的去除率。據資料介紹，氣浮可除去 90%以上的油脂和 40%—80%的BOD5和SS。氣浮池HRT一般30min。B．化學處理法化學處理法是指應用化學原理和化學作用將廢水中的污染物成分轉化為無害物質，使廢水得到凈化。污染物在經過化學處理過程后改變了化學本性，處理過程中總是伴隨著化學變化。用于食品工業廢水的化學處理法有中和、混凝、電解、氧化還原、離子交換、膜分離法等。．生物處理法生物處理法是有機廢水處理系統中最重要的過程之一。在食品工業的廢水處理中， 生物處理工藝可分為好氧工藝、 厭氧工藝、穩定塘、土地處理以及由上述工藝的結合而形成的各種各樣的組合工藝。食品廢水是有機廢水，生物法是主要的二級處理工藝，目的在于降解 CODcr、BOD5。（1）水解酸化工藝是指有機物進入微生物細胞前、 在胞外進行的生物化學反應。微生物通過釋放胞外自由酶或連接在細胞外壁上的固定酶來完成生物催化反應。從機理上講，水解和酸化是厭氧消化過程的兩個階段， 但不同的工藝水解酸化的處理目的不同。水解酸化-好氧生物處理工藝中的水解目的主要是將原有廢水中的非溶解性有機物轉變為溶解性有機物，特別是工業廢水，主要-10-廢水處理站工程初步設計 方案設計將其中難生物降解的有機物轉變為易生物降解的有機物，提高廢水的可生化性，以利于后續的好氧處理。考慮到后續好氧處理的能耗問題，水解主要用于低濃度難降解廢水的預處理。混合厭氧消化工藝中的水解酸化的目的是為混合厭氧消化過程的甲烷發酵提供底物。而兩相厭氧消化工藝中的產酸相是將混合厭氧消化中的產酸相和產甲烷相分開，以創造各自的最佳環境。水解酸化主要用于有機物濃度較高、 SS較高的污水處理工藝，是一個比較重要的工藝。水中有機物為復雜結構時，水解酸化菌利用 H2O電離的H+和-OH將有機物分子中的 C-C打開，一端加入 H+，一端加入-OH，可以將長鏈水解為短鏈、支鏈成直鏈、環狀結構成直鏈或支鏈，提高污水的可生化性。水中 SS高時，水解菌通過胞外粘膜將其捕捉，用外酶水解成分子斷片再進入胞內代謝，不完全的代謝可以使SS成為溶解性有機物， 出水就變的清澈了。 這其間水解菌是利用了水解斷鍵的有機物中共價鍵能量完成了生命的活動形式。2）生物接觸氧化法是以附著在載體（俗稱填料）上的生物膜為主，凈化有機廢水的一種高效水處理工藝。具有活性污泥法特點的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的優點。在可生化條件下，不論應用于工業廢水還是養殖污水、生活污水的處理，都取得了良好的經濟效益。該工藝因具有高效節能、占地面積小、耐沖擊負荷、運行管理方便等特點而被廣泛應用于各行各業的污-11-廢水處理站工程初步設計 方案設計水處理系統。生物處理是經過物化處理后的環節，也是整個循環流程中的重要環節，在這里氨/氮、亞硝酸、硝酸鹽、硫化氰等有害物質都將得到去除，對以后流程中水質的進一步處理將起到關鍵作用。生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，其特點是在池內設置填料，池底曝氣對污水進行充氧，并使池體內污水處于流動狀態，以保證污水與污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。該法中微生物所需氧由鼓風曝氣供給，生物膜生長至一定厚度后，填料壁的微生物會因缺氧而進行厭氧代謝，產生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落，并促進新生物膜的生長，此時，脫落的生物膜將隨出水流出池外。3）上流式污泥反應床(UASB)由污泥反應區、氣液固三相分離器（包括沉淀區）和氣室三部分組成。在底部反應區內存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機物，把它轉化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水-12-廢水處理站工程初步設計 方案設計層進入氣室，集中在氣室沼氣，用導管導出，固液混合液經過反射進入三相分離器的沉淀區，污水中的污泥發生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應區內，使反應區內積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。（4）好氧池采用常規的活性污泥法處理工藝。 針對此類廢水的處理要求，活性污泥法具有投資省，控制簡單，運行效果達到實際要求的特點。某廢水處理站工程各處理環節采用的主要工藝流程有：預處理工藝：格柵 +隔油調節+氣浮廢水生物處理工藝：水解酸化 +UASB+好氧池-13-廢水處理站工程初步設計 方案設計3．2工藝流程圖圖一 工藝流程圖3．3工藝說明根據廢水的排放特點、水質特點及排放要求，確定工藝路線為氣浮反應池+水解酸化池+UASB反應器+好氧池+污泥處置。首先是預處理，經過格柵后的污水除去較大的懸浮物后進入隔油調節池，調節水質水量、進行pH中和后進入全自動氣浮設備，向全自動氣浮設備內投加PAC、PAM進行絮凝反應，除去部分懸浮-14-廢水處理站工程初步設計 方案設計顆粒后污水進入水解酸化池。水解酸化是大分子有機物降解的必經過程，提高廢水可生化性。車間不定期排放的高鹽廢水單獨收集進入高鹽廢水集水池，利用系統出水稀釋，稀釋后與其他廢水均勻混合進入處理系統。經過水解酸化后的污水進入UASB反應器，UASB反應器處理過程能耗低；有機容積負荷高，剩余污泥量少；厭氧菌對營養需求低、耐毒性強、可降解的有機物分子量高；耐沖擊負荷能力強；經過UASB反應器降解后的污水進入好氧池，在好氧條件下在微生物新陳代謝的作用將污水中的有機物分解成二氧化碳和水，從而降解有機污染物，并進行自身增殖，維持系統中高濃度的生物群體。進一步降解有機物。沉淀池排放的污泥進入污泥濃縮池、經過濃縮后的污泥經過壓濾機壓濾后外運處理。-15-廢水處理站工程初步設計 方案設計3．3工藝流程對污染物去除率表3-1污染物指標處理單元隔油 進水調節池 出水氣浮反 進水應池 出水水解酸 進水化池 出水UASB 進水反應器 出水進水好氧池出水總去除率

各主要處理單元設計去除效率表單位（mg/l）CODcrBOD5SS動植物油pH濃度去除率濃度去除率濃度去除率濃度去除率范圍6000/2000/99505%80050%3.56000200094504003.5600025%200020%945085%40085%6~9450016001418606~9450035%160025%141840%60/6~929251200850606~9292565%120060%85030%60/6~91025480595606~9102570%48050%59543%60/6~93102403406094.8%88%96.4%92.5%排放標準5003004001006~9-16-廢水處理站工程初步設計 方案設計4．工程設計4．1主要構筑物及設備1）格柵井數量：1座幾何尺寸：0.7×2.5×2.0（m）結構：鋼砼設備配置：a）格柵數量：1套柵間距：3mm（2）隔油池數量：1座停留時間：2.0h流速：2mm/s幾何尺寸：3.5×5.0×5.0（m）有效容積：81m3結構：鋼砼3）調節池數量：1座停留時間：4h--17--廢水處理站工程初步設計 方案設計幾何尺寸：7.5×5.0×5.0（m）有效容積：150m3備注：與格柵井、隔油池合建設備配置：（a）提升泵數量：2臺，一用一備流量：35m3/h揚程：10m功率：2.2kW（b）藥劑投加系統NaOH投加系統1套功率：N=1.1kw材質：PE數量：1套（3）高鹽廢水集水池數量：1座幾何尺寸：2.5×5.0×5.0（m）結構：鋼砼備注：與調節池、隔油池合建設備配置：（4）全自動氣浮裝置--18--廢水處理站工程初步設計 方案設計數量：1套3處理量：Q=35m/h結構：碳鋼防腐設備配置：（a）藥劑投加系統PAC、PAM投加系統各1套功率：N=1.5kw材質：PE數量：2套（5）水解酸化池數量：1座平面尺寸：7.5×5.0×5.0（m）有效水深：4.5m結構：鋼砼設備配置：（a）組合填料數量:120m3規格: φ150mm材質: 全塑性夾片維綸醛化絲（b）提升泵數量：2臺，一用一備流量：35m3/h--19--廢水處理站工程初步設計 方案設計揚程：15m功率：3.7kw材質：鑄鐵（c）潛水攪拌器數量：2臺功率：1.5kw材質: 葉輪聚氨酯（6）UASB反應器數量：1座平面尺寸：18.0×4.5×8.0（m）有效水深：7.2m結構：鋼砼3容積負荷：5.0kgCOD/m.d停留時間：16.5h設備配置：（a）布水裝置數量：1套（b）三相分離器數量：1套（7）好氧池幾何尺寸：24.0×4.5×5.0（m）結構：鋼砼有效水深：4.5m--20--廢水處理站工程初步設計 方案設計3容積負荷：2kgCOD/m.d停留時間：13.8h設備配置：（a）鼓風機Q=13.5m3/min，N=18.5Kw，H=5m數量：2臺（8）二次沉淀池平面尺寸：10.0×4.5×4.7（m）有效水深：4.3m結構：鋼砼3 2表面負荷：1.0m/m.h（a）斜管填料數量:36m3規格: φ80mm材質:PVC（b）剩余、回流污泥泵數量：2臺，一用一備流量：15m3/h揚程：10m功率：1.5kW（9）污泥濃縮池數量：1座--21--廢水處理站工程初步設計 方案設計平面尺寸：3.0×3.0×4.5（m）結構：鋼砼設備配置：（a）螺桿泵數量：1臺型號：I-IB2.5流量：Q=6.5m3/h揚程：H=60m功率：3Kw（b）廂式壓濾機數量：1臺型號：XM30/800K功率：2.2Kw（c）PAM投加系統1套功率：N=1.1kw材質：PE4．2主要工程量4．2．1主要建構筑物主要建構筑物見表 4-1。表4-1主要建構筑物一覽表序號名稱尺寸（m）單位數量備注1格柵井0.7×2.5×2.0（m）座1鋼砼、地下式--22--廢水處理站工程初步設計 方案設計序號名稱尺寸（m）單位數量備注2隔油池3.5×5.0×5.0（m）座1鋼砼、地下式3調節池7.5×5.0×5.0（m）座1鋼砼、地下式4高鹽廢水集水池2.5×5.0×5.0（m）座1鋼砼、地下式5水解酸化池7.5×5.0×5.0（m）座1鋼砼、地上式6UASB反應器18.0×4.5×8.0（m）座1鋼砼、地上式9好氧池24.0×4.5×5.0（m）座1鋼砼、地上式10二沉池10.0×4.5×4.7（m）座1鋼砼、地上式11污泥濃縮池3.0×3.0×4.5（m）座1鋼砼、半地上式12加藥間、脫水間8.0×4.0×3.5（m）間1磚混13鼓風機房3.0×4.0×3.5（m）間1磚混14配電間4.0×3.0×3.5（m）間1磚混15值班室3.0×4.0×3.5（m）間1磚混4．2．2主要設備及材料主要設備材料一覽表見表 4-2。表4-2主要設備材料一覽表序名稱規格型號單數備注號位量1細格柵柵距3mm臺12提升泵3，H=10m，N=2.2Kw臺21用1備Q=35m/h3NaOH投加系統N=1.5kw套1含藥劑桶、攪拌機、加藥泵、流量計等5全自動氣浮3套1碳鋼防腐設備處理量Q=35m/h6PAC投加系統N=1.1kw套1含藥劑桶、攪拌機、加藥泵、流量計等7PAM投加系統N=1.1kw套1含藥劑桶、攪拌機、加藥泵、流量計等8組合填料φ150mm3144全塑性夾片維綸醛m化絲9提升泵3，H=15m，N=3.7Kw臺2一用一備Q=35m/h--23--廢水處理站工程初步設計 方案設計序名稱規格型號單數備注號位量10潛水攪拌機N=1.5kw套2葉輪聚氨酯11布水裝置套2布水裝置12三相分離器套2三相分離器13鼓風機3臺2Q=13.5m/min，H=5m，N=18.5Kw14斜管填料φ80mm336PVCm15剩余、回流污泥3，H=10m，N=1.5Kw臺4一用一備（兩處）泵Q=15m/h16螺桿泵3，H=60m，N=3.0Kw臺2Q=6.5m/h17PAM投加系統N=1.1kw套1含藥劑桶、攪拌機、加藥泵、流量計等，18廂式壓濾機XM30/800K,N=2.2Kw臺119液位控制系統0-10m套120電磁流量計DN100套121溶解氧測定儀O-10mg套122在線pH計0-14套2電氣、自控設備電氣、自控設備材料23材料（電纜、電套1（電纜、電控柜）控柜）24管道閥門批1--24--廢水處理站工程初步設計 方案設計5．運行費用估算按廢水處理站設計處理能力 Q=800m3/d計，每天3班制運行。（1）電費本污水處理工程總裝機容量為75.95千瓦，運行容量為50.7千瓦，計算負荷P=38.02千瓦。則日耗電量約為912.6千瓦時，按0.7元/千瓦時計，則電費為0.79元/米3。（2）人工費按人均工資及福利按1000元/月計，定員3人（每班1人），每班8小時的工作制度。則人工費為0.13元/米3。（3）藥劑費用藥劑費為0.4元/米3。（1）+（2）+（3）=1.33元/米3（5）冬季增加的蒸汽參數：蒸汽壓力：0.35MPa，溫度110℃，蒸汽管徑 DN32--25--廢水處理站工程初步設計 方案設計工程投資概算及運行成本分析6.1編制依據本公司各專業提供的有關資料；現行建筑工程和安裝工程預算定額、材料預算價格及有關資料；類似工程的概預算及技術經濟指標；現行有關其它費用定額、指標及價格。6.2工程內容某食品有限公司廢水處理工程構（建）筑物主要包括調節池、水解酸化池、UASB、好氧池、污泥濃縮池、設備間等。6.3工程投資概算表本廢水處理工程投資估算，見表6-1、6-2、6-3：表9-1土建工程概算表序名稱規格(m)結構單數量概算備注號位(萬元)1格柵井0.7×2.0×2.5（m）鋼砼座12隔油池3.5×5.0×5.0（m）鋼砼座13調節池7.5×5.0×5.0（m）鋼砼座124.00合建4高鹽廢水調3.5×5.0×5.0（m）鋼砼座1節池5水解酸化池7.5×5.0×5.0（m）鋼砼座115.006UASB反應器18.0×4.5×8.0（m）鋼砼座126.887好氧池24.0×4.5×5.0（m）鋼砼座132.40--26--廢水處理站工程初步設計 方案設計序規格(m)單概算名稱結構數量備注號位(萬元)8二沉池10.0×4.5×4.7（m）鋼砼座19污泥濃縮池3.0×3.0×4.5（m）鋼砼座13.2410加藥間、脫水8.0×4.0×3.5（m）磚混座13.60間11鼓風機房3.0×4.0×3.5（m）磚混座11.8012配電間3.0×4.0×3.5（m）磚混座11.8013值班室3.0×4.0×3.5（m）磚混座11.8014合計110.52--27--序號名稱1.格柵2.提升泵3.NaOH投加系統4.潛水攪拌機5.全自動氣浮設備6.PAC投加系統7.PAM投加系統8.提升泵9.潛水推流器10.布水裝置11.三相分離器12.鼓風機13.斜管填料剩余、回流污泥泵15. 螺桿泵

廢水處理站工程初步設計 方