碱法工艺骨明胶生产废水治理方案.docx

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碱法工艺骨明胶生产废水治理方案

碱法工艺骨明胶生产废水治理方案

一、基础资料

骨明胶是一种从动物的骨等结缔组织的生胶质中提取出来的蛋白质，其分子量从几万到十几万不等。

明胶中除16%以下的水分和无机盐外，蛋白质的含量占82%以上。

碱处理主要是以石灰乳浸泡原料的过程，称为浸灰。

浸灰是碱法制胶极为重要的环节，原料在碱的作用下，不仅能疏松原料的组织，而且能后溶解并溶解那些影响明胶质量的有机物，如：

可溶性蛋白、色素等。

经过浸灰处理的原料胶原纤维吸水膨胀、疏松、张开，内部结合力减弱，容易切断，有利于胶原蛋白的析出。

碱法骨明胶处理的主要工艺流程为：

1.

骨明胶生产工艺流程

注：

W1：

含油废水，中性，温度37-40℃

W2：

含酸废水，pH<6,含骨渣

W3:

含碱废水，含磷酸钙固体、含骨渣

W4：

换灰冲洗废水，碱性，含磷化钙固体、含骨渣。

W5：

脱灰冲洗废水，碱性，含磷化钙固体、含骨渣。

W6:

漂白冲洗废水，碱性

W7：

腿酸冲洗废水，酸性-中性。

W8：

提胶热水储罐排污水，温度高。

W9：

胶质过滤后废水，COD高，中性，含悬浮物。

W10:

压缩机冲洗废水，温度高，COD高，中性。

2.生产废水水质分析

明胶生产污水具有以下特点：

（1）污水中主要含有骨粒中的动物油脂和蛋白质，这是构成污水中COD的主要物质，另外其中氨氮的含量高，pH值高。

其中浸灰车间排放的污水碱性高，pH值在12左右，污染物主要以动物蛋白及动物油为主；提胶过程排放的污水呈中性，COD较高其中的污染物质以动物胶为主，较难降解。

（2）污水中含有大量的石灰渣、骨渣、SS高；

（3）污水含油量大且多以乳状油存在，而乳状油通过隔油及沉淀是很难完全去除的。

生化系统很难对油降解，如不进行分离就会增加后续生化处理的难度。

（4）污水排放水质水量波动性大。

进水水质：

CODcr

BOD5

NH4+-N

SS

pH

原水水质（mg/L）

3200-4500

1000-1500

70-150

1200-1800

11-13

3.出水水质要求

CODcr

BOD5

NH4+-N

SS

pH

出水要求（mg/L）

≦150

≦30

≦25

≦150

6-9

4.污水水量确定

日处理水量4000m3/d。

二、污水处理设计

1.污水处理方案确定

本工程污水的特点为产量波动大，含COD、BOD、氨氮高，且pH较高。

针对此特点，本工程设计的主要思路为：

污水先经格栅，去除其中所含的大块骨头、钙化物沉淀后，进入调节池。

调节池用以调节水质及水量，以解决污水水量波动大、pH较高、部分水水温较高的问题。

调节池设计为预沉池、1#pH调节、污水提升池三部分。

污水在此处将去除一部分悬浮物，pH调节至9-11（此pH范围有利于气浮池添加的絮凝剂及乳化剂的作用发挥，同时有利于气浮时，将NH4+转化为氨气）.调节池出水后，污水进入初次沉淀池，以去除水中的磷化钙、骨粒等重质悬浮物。

初沉池出水后，污水进入气浮池。

气浮池用以去除水中所含的乳化油成分，去除少量NH4+，同时去除质量较轻的悬浮物。

气浮池出水后，经进一步调节pH,将pH调至8-9之后，进入UASB。

UASB主要用于降解难降解有机物，同时提高污水的可生化性。

UASB出水后进入生活反应池（好氧、缺氧）。

由于明胶生产过程中需要添加大量HCL以及石灰，导致其产生的污水中CL-,Ca+浓度较高。

CL-浓度过高，会减弱生物池中的生物活性。

而Ca+浓度较高，若使用生物接触氧化，长时间运行，填料上会结构导致堵塞。

结合上述情况，本工程中的生活单元采用生物流化床工艺。

生物流化床，既能给微生物提高固定的载体附着面，提高污泥浓度，同时载体随水流流动、碰撞，会解决堵塞的问题。

本次生物流化床分好氧、缺氧两部分，好氧部分用以降解水中的BOD、氨氮，缺氧部分用以去除总氮。

生物流化床出水后，污水进入2#气浮池（由于生物流化床出水中所含污泥量较少，不适合采用普通的沉淀池进行沉淀。

）用以去除水中的悬浮污泥以及部分BOD及COD。

气浮池出水后排放。

污水处理工艺流程见下图：

2.去除率预测

处理阶段

COD

BOD

SS

氨氮

PH

（mg/L）

格栅

进水

4500.00

1500.00

1800.00

80.00

11~13

出水

4500.00

1500.00

1620.00

80.00

11~13

去除率

0.00

0.00

0.10

0.00

-

调节池

进水

4500.00

1500.00

1620.00

80.00

11~13

出水

4050.00

1425.00

1215.00

76.00

9~11

去除率

0.10

0.05

0.25

0.05

-

初沉池

进水

4050.00

1425.00

1215.00

76.00

9~11

出水

4050.00

1425.00

486.00

76.00

9~11

去除率

0.00

0.00

0.60

0.00

-

气浮池

进水

4050.00

1425.00

486.00

76.00

9~11

出水

3240.00

1211.25

170.10

68.40

9~11

去除率

0.20

0.15

0.65

0.10

-

UASB

进水

3240.00

1211.25

170.10

68.40

7~9

出水

1134.00

484.50

170.10

68.40

6~9

去除率

0.65

0.60

0.00

0.00

-

AO

进水

1134.00

484.50

170.10

68.40

6~9

出水

396.90

72.68

170.10

13.68

6~9

去除率

0.65

0.85

0.00

0.80

-

O

进水

396.90

72.68

170.10

13.68

6~9

出水

158.76

14.54

170.10

8.21

6~9

去除率

0.60

0.80

0.00

0.40

-

气浮池

进水

158.76

14.54

170.10

8.21

6~9

出水

127.01

10.90

127.58

8.21

6~9

去除率

0.20

0.25

0.25

0.00

-

出水要求

150

30

150

25

6~9

3.主要处理单元设计

（1）格栅

设机械格栅1台，放置于调节池进水渠上（钢筋混凝土结构）。

进水渠尺寸为：

L×B×H（m）=5.0×1.0×2.0（m）

主要设计参数如下：

设计流量：

4000m3/d,

时变化系数：

3

格栅渠宽：

1m

安装角度:

75度

格栅间隙：

10mm

运行功率：

0.75kw

（2）调节池

设计调节池一座，钢筋混凝土结构，具有预沉功能，包括调节池、pH调节、污水提升三部分。

其中调节池分为2格。

尺寸为：

L×B×H（m）=32.6×20.3×4.0（m）

主要设计参数如下：

设计流量：

4000m3/d,

调节池水力停留时间：

12h

有效水深：

3.5m

pH调节池水力停留时间：

30min

主要设备：

污泥提升泵4台，2用2备，型号为：

Q=10m3/h,H=12m,N=0.75KW

搅拌机1台，型号为N=1.1KW

污水提升泵6台，4用2备，型号为：

Q=45m3/h,H=15m,N=5.5KW

（3）初沉池

初沉池采用竖流式沉淀池，2组，钢筋混凝土结构，尺寸为：

Φ8.5m×8.5m。

单组设计参数为：

设计流量：

83.3m3/h,

中心筒上升流速：

30mm/s

表面负荷：

1.5m3/m2*h

（4）气浮车间

采用容器气浮机（平流式）2套，碳钢结构，单台尺寸为：

L×B×H（m）=9.3×3.6×2.3（m）。

设置气浮车间一座，砖混结构，尺寸为：

L×B×H（m）=20.1×10.2×3.6（m）

单套气浮设备主要设计参数为：

设计流量：

83.3m3/h,

溶气水量：

32m3/h

空压机功率：

2.2kw

主电机功率：

7.5kw

刮沫机功率：

1.5kw

溶气罐尺寸：

Φ0.65m×2.1m

另：

配PAM加药设备1台，N=1.1kw

配破乳剂加药设备1台，N=1.1KW

HCL储罐及投加装置1套，N=1.1KW

pH调节池1座,钢筋混凝土结构，L×B×H（m）=3.0×3.0×3.5（m）

（5）UASB

设UASB四组，钢筋混凝土结构，单组尺寸为：

L×B×H（m）=12.0×12.0×8.5（m）

单组主要设计参数为：

设计流量：

41.67m3/h

COD容积负荷：

4kgCOD/m3*h

内循环比：

100%

向上流速：

0.6m/h

有效水深：

6m

配套设备：

内循环水泵6台，4用2备：

Q=45m3/h,H=15m,N=5.5KW

三相分离器：

4套

沼气收集罐：

2套

剩余污泥泵：

2台，1用1备。

型号为：

Q=10m3/h,H=12m,N=0.75KW

（6）生物流化床1

三相生物内循环流化床2组，钢筋混凝土结构，内圈为缺氧部分，外圈为好氧部分。

单组尺寸为：

Φ23.0m×8.5m.单组设计参数为：

设计流量：

设计流量：

83.3m3/h

缺氧区容积：

400m3

缺氧区水力停留时间：

5.0h

好氧区容积：

1800m3

好氧区水力停留时间：

21.6h

COD容积负荷：

0.83kgCOD/（m3*d）

有效水深：

5.5m

好氧区分区：

6

载体容积：

360m3

载体规格：

1-2mm陶粒载体

硝化液回流比：

200%

污泥回流比：

100%

配套设备：

迷宫式载体分离器2套

硝化液汽提回流设备2套

曝气装置2套

（7）好氧生物流化床2

三相生物内循环流化床2组，钢筋混凝土结构，单组尺寸为：

Φ11.0m×8.5m.单组设计参数为：

设计流量：

83.3m3/h

好氧区容积：

500m3

好氧区水力停留时间：

6.0h

COD容积负荷：

1.0gCOD/（m3*d）

有效水深：

5.5m

好氧区分区：

6

载体容积：

150m3

载体规格：

1-2mm陶粒载体

配套设备：

迷宫式载体分离器2套

曝气装置2套

（8）气浮及鼓风车间

气浮及鼓风车间为砖混结构，尺寸为：

L×B×H（m）=18.0×12.0×3.6（m）。

主要设备包括：

选用涡凹气浮设备2台，碳钢结构。

单台尺寸：

L×B×H（m）=8.0×2.2×1.9（m）

单组设计参数为：

设计流量：

83.3m3/h

总计功率：

5.2KW

PAM加药装置2套，1.1KW。

罗茨鼓风机六台（四用二备），单台设备参数为：

Q=12m3/min,P=63.7KPa,N=22kw.

（9）污泥系统

a、污泥回流池

本工程设置一座污泥浓缩池收集UASB排泥、二沉池排泥等所有的生化污泥。

尺寸：

3.5m×9.0m×6.5m。

配套污泥回流泵3台，2用1备，单泵参数：

Q=90m3/h，H=12m，N=4.0KW。

剩余污泥泵2台，1用1备，单泵参数：

Q=10m3/h，H=14m，N=2.2KW。

b、贮泥池

收集物化污泥及剩余污泥。

将污泥泵至污泥浓缩脱水机。

设计参数：

数量：

1座

尺寸：

L×B×H=3.5×5.0×6.5m

内设剩余污泥泵2台，1用1备，单泵参数：

Q=10m3/h，H=14m，N=2.2KW。

（10）辅助建筑物

本工程设综合设备间1座，砖混结构。

尺寸为：

L×B×H=36×7.2×6.6m.内设污泥浓缩脱水间、配电室、化验室、值班室、中控室等。

主要设备包括：

污泥脱水间设置污泥螺杆泵3台（2用1备）、Q=10m3/h，H=60m，N=3.0kw。

LW350A卧螺式离心脱水一体机2台，处理能力10m3/h,N=18.5kw,

PAM加药装置1套,N=1.1kw；

4.总图设计

总占地面积为8921平方米。

具体布置见平面图。

5.主要建构筑物一览表

主要建构筑物一览表

序号

名称

尺寸（m×m×m（H））

单位

数量

备注

1

格栅渠

5.0×1.0×2.0

座　

1

2

调节池

32.6×20.3×4.0

座

1

3

初沉池

Φ8.5m×8.5m

座

2

4

气浮车间

20.1×10.2×3.6

座

1

5

UASB

12.0×12.0×8.5　

座

4

6

生物流化床1

Φ23.0m×8.5m

座

2

7

生物流化床2

Φ11.0m×8.5m

座

2

8

气浮及鼓风车间

　18.0×12.0×3.6

座　

1

9

综合设备间

36×7.2×6.6m

座

1

10

污泥回流池

3.5m×9.0m×6.5m

座

1

11

污泥储池

3.5×5.0×6.5m

座　

1

6.主要设备一览表

主要设备一览表

序号

设备名称

规格

单位

数量

备注

1

格栅

N=0.75KW

台

1

2

污泥提升泵

Q=10m3/h,H=12m,N=0.75KW

台

4

2用2备

2.1

搅拌机

N=1.1KW

台

1

2.2

污水提升泵

Q=45m3/h,H=15m,N=5.5KW

台

6

4用2备

2.3

气浮设备

N=7.5KW

套

2

2.4

PAM加药设备

N=1.1KW

台

1

破乳剂加药设备

N=1.1KW

台

1

HCL加药设备

N=1.1KW

台

1

内循环水泵

Q=45m3/h,H=15m,N=5.5KW

台

6

4用2备

三相分离器

套

4

沼气收集罐

套

2

剩余污泥泵

Q=10m3/h,H=12m,N=0.75KW

台

2

1用1备

迷宫式载体分离器

套

2

硝化液汽提回流

套

2

曝气装置

套

2

1-2mm陶粒载体

m3

720

迷宫式载体分离器

套

2

1-2mm陶粒载体

m3

300

涡凹气浮设备

5.2KW

套

2

PAM加药装置

N=1.1KW

套

2

罗茨鼓风机六台

Q=12m3/min,P=63.7KPa,N=22kw.

台

6

4用2备

污泥回流泵

Q=90m3/h，H=12m，N=4.0KW。

台

3

2用1备

剩余污泥泵

Q=10m3/h，H=14m，N=2.2KW。

台

4

2用2备

污泥螺杆泵

Q=10m3/h，H=60m，N=3.0kw。

台

3

2用1备

LW350A卧螺式离心脱水一体机

10m3/h,N=18.5kw,

台

2

PAM加药装置

N=1.1kw；

套

1

四

辅助部分

1

配电设备

套

1

2

自动控制

套

1

3

化验设备

套

1

4

总图电气

套

1

5

总图采暖

套

1

6

总图管道

套

1

7.总投资

总建筑安装费用为2322.09万元。

建筑工程估算表

序号

名称

工程量（m3）

单位

单价

总价（万元）

1

格栅渠

10.00

m3

500.00

0.50

2

调节池

2647.12

m3

500.00

132.36

3

初沉池

964.18

m3

900.00

86.78

4

气浮车间

205.02

m2

1200.00

24.60

5

UASB

4896.00

m3

900.00

440.64

7

生物流化床1

7059.51

m3

900.00

635.36

8

生物流化床2

1614.75

m3

900.00

145.33

9

气浮及鼓风车间

216.00

m2

1200.00

25.92

10

综合设备间

259.20

m2

1500.00

38.88

11

污泥回流池

204.75

m3

900.00

18.43

12

污泥储池

113.75

m3

900.00

10.24

13

总图

8921.00

m3

100.00

89.21

14

合计

1648.23

设备及安装费用估算表

序号

设备名称

单位

数量

设备价格（万元）

安装费（万元）

备注

单价

合价

单价

合价

一

污水部分

377.70

56.66

1

格栅

台

1

2.00

2.00

0.30

0.30

2

污泥提升泵

台

4

1.50

6.00

0.23

0.90

3

搅拌机

台

1

1.00

1.00

0.15

0.15

4

污水提升泵

套

6

2.00

12.00

0.30

1.80

5

气浮设备

台

2

30.00

60.00

4.50

9.00

6

PAM加药设备

台

1

2.20

2.20

0.33

0.33

7

破乳剂加药设备

m3

1

2.20

2.20

0.33

0.33

8

HCL加药设备

台

1

2.20

2.20

0.33

0.33

9

内循环水泵

台

6

2.00

12.00

0.30

1.80

10

三相分离器

台

4

1.00

4.00

0.15

0.60

11

沼气收集罐

台

2

2.00

4.00

0.30

0.60

12

剩余污泥泵

m3

2

1.00

2.00

0.15

0.30

13

迷宫式载体分离器

台

2

1.00

2.00

0.15

0.30

14

硝化液汽提回流

套

2

3.00

6.00

0.45

0.90

15

曝气装置

台

2

1.80

3.60

0.27

0.54

16

1-2mm陶粒载体

m3

720

0.05

36.00

0.01

5.40

17

迷宫式载体分离器

套

2

1.00

2.00

0.15

0.30

18

1-2mm陶粒载体

m3

300

0.05

15.00

0.01

2.25

19

涡凹气浮设备

套

2

25.00

50.00

3.75

7.50

20

PAM加药装置

套

2

2.00

4.00

0.30

0.60

21

罗茨鼓风机六台

套

6

10.00

60.00

1.50

9.00

22

污泥回流泵

台

3

1.50

4.50

0.23

0.68

23

剩余污泥泵

台

4

2.00

8.00

0.30

1.20

24

污泥螺杆泵

m3

3

5.00

15.00

0.75

2.25

25

LW350A卧螺式离心脱水一体机

套

2

30.00

60.00

4.50

9.00

26

PAM加药装置

台

1

2.00

2.00

0.30

0.30

二

辅助部分

140.00

0.00

19.50

1

配电设备

套

1.00

35.00

35.00

5.25

5.25

2

自动控制

套

1.00

85.00

90.00

12.75

12.75

3

化验设备

套

1.00

15.00

15.00

1.50

1.50

三

总图电气

20.00

四

总图采暖

15.00

五

总图管道

45.00

合计

517.70

156.16

8.运行成本

单位处理成本约为2.02元/t。