淀粉废水处理设计方案.docx
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淀粉废水处理设计方案
重庆XX食品厂有限公司
淀粉生产废水治理工程
设
计
方
案
建设单位:
重庆XX食品厂有限公司
设计单位:
重庆XX环保工程有限公司
编制日期:
2015年07月25日
目录
公司简介及企业营业执照2
第一章总则14
1.1项目概述14
1.2编制依据、原则和范围14
第二章建设项目基本情况16
2.1建设思路16
2.2建设地点16
2.3建设内容16
2.4建设目标16
第三章工程规模及进出水水质17
3.1生产废水水量确定17
3.2废水处理站进水水质17
3.3设计废水处理站出水水质17
3.4污染物的处理程度17
第四章废水处理站工艺的确定18
4.1废水处理工艺的选择原则18
4.2生产废水处理工艺的选择18
4.3生产废水处理工艺的确定20
4.4生产废水处理工艺流程的说明21
第五章废水处理站工程设计24
5.1站址选择24
5.2废水处理站的排放24
5.3总体设计24
5.4生产废水工艺设计24
5.5设备设计30
5.6建筑设计31
5.7电气设计32
第六章安装调试34
第七章工程效益分析35
7.1社会效益35
7.2环境效益35
7.3经济效益35
第八章结论及建议37
8.1结论37
8.2建议37
第九章投资概算38
附图:
平面布置图
第一章总则
1.1项目概述
1.1.1项目名称
淀粉生产废水处理项目
1.1.2建设单位
重庆XX食品厂
1.1.3建设地点
重庆渝北区木耳镇石鞋村
1.1.4设计单位
重庆XX环保工程有限公司
1.1.4项目建设规模
生产废水:
10吨/天
1.2编制依据、原则和范围
1.2.1编制依据
[1]、《中华人民共和国环境保护法》(1989)
[2]、《中华人民共和国水污染防治法》(1996)
[3]、《中华人民共和国土地管理法》(2004修订)
[4]、《中华人民共和国水法》(2002)
[5]、《中华人民共和国水土保持法》(1991)
[6]、《全国生态环境保护纲要》(2000)
[7]、《国务院关于环境保护若干问题的决定》(国务院[1996]31号)
[8]、三峡库区及其上游水污染防治规划修编》
[9]、《污水综合排放标准》(GB8978-1996)
[10]、《室外排水设计规范》(GB50014-2006)
[11]、《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)
[12]、《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90)
[13]、《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)
[14]、《给水排水工程管道结构设计规范》(GB50332-2002)
[15]、《给水排水工程构筑物设计规范》(GB50069-2002)
[16]、《淀粉工业水污染物排放标准》(GB25461-2010)
[17]、《淀粉废水治理工程技术规范》(GB2043-2014)
[18]、业主单位提供的其他相关资料
1.2.2编制原则
(1)严格执行国家有关环境保护法律法规的要求。
(2)通过重庆XX食品厂淀粉生产废水处理项目的建设,使公司废水排放全部达到国家《淀粉工业水污染物排放标准》(GB25461-2010)直接排放。
(3)严格执行国家有关清洁生产法律法规的要求,考虑处理后废水回用的可行性,使废水资源化。
(4)选用运行安全可靠、经济合理的废水处理工艺流程。
(5)优选工程设计方案,尽量利用原有场地及设备,做到工程投资低、整体效益高。
(6)选择成熟、先进的污染治理工艺,力求运行稳定、管理方便,从而达到治理污染、保护环境的目的。
(7)合理布置总平面,在满足工艺要求的条件下,尽量减少占用耕地面积。
1.2.3编制范围
本工程设计范围如下:
生产废水处理系统废水、污泥处理,附属设施工程。
第二章建设项目基本情况
2.1建设思路
为保护三峡库区的水体水质和生态环境,建设废水处理站及相关配套工程。
在实现废水达标排放的基础上,尽量采用设计方案合理、技术线路清晰,工艺先进、可靠、适用,节约成本的处理方案。
2.2建设地点
重庆渝北区木耳镇石鞋村。
2.3建设内容
生产废水处理系统废水、污泥处理,附属设施工程;
2.4建设目标
建设目标是在厂内建设废水处理系统,建成后使公司废水经过处理后达到《淀粉工业水污染物排放标准》(GB25461-2010)直接排放,严格达标排放,对于当地生态环境的保护将起到非常积极的意义。
第三章工程规模及进出水水质
3.1生产废水水量确定
由业主提供相关数据及要求,生产废水处理工程设计处理水量为10m3/d。
3.2废水处理站进水水质
根据业主提供及参考同类行业废水水质指标以及相关技术规范,废水处理站进水水质如表3.2-1所示:
表3.2-1生产废水进水水质
污染因子
PH
BOD5
(mg/L)
CODcr
(mg/L)
氨氮(mg/L)
SS
(mg/L)
污染物浓度
3-10
4500
2500
30
1000
3.3设计废水处理站出水水质
该出水水质应执行《淀粉工业水污染物排放标准》(GB25461-2010)直接排放。
其标准值见表3.3-1:
表3.3-1废水处理站排放标准
污染因子
PH
BOD5
(mg/L)
CODcr
(mg/L)
氨氮
(mg/L)
SS
(mg/L)
污染物浓度
6-9
20
100
15
30
3.4污染物的处理程度
根据废水处理站进水和出水水质,各污染物的处理程度见表3.4-1所示。
表3.4-1生产废水污染物处理程度
项目
进水水质
出水水质
去除率(%)
BOD5(mg/L)
4500
20
≥99.5
CODcr(mg/L)
2500
100
≥96
氨氮(mg/L)
30
15
≥50
SS(mg/L)
1000
30
≥70
第四章废水处理站工艺的确定
4.1废水处理工艺的选择原则
废水处理工艺的确定是根据水环境质量要求、来水水质情况、可供利用的技术发展状态、经济状况和运行管理水平要求等诸多因素确定,一般应遵循以下原则:
(1)符合国家关于环境保护的政策,废水处理站出水水质应满足国家及地方现行的有关标准、法规。
(2)优先采用低能耗、处理效果稳定可靠,简便易行的成熟工艺。
以减少工程投资,降低运行成本。
(3)运行管理方便,运转灵活,并可根据不同的进水水质调整运行方式和参数,最大限度地发挥出构筑物的处理能力。
(4)优先选择国内先进、可靠、高效、运行管理方便及维修、维护简单的废水及污泥处理设备。
(5)为发展留有一定余地。
4.2生产废水处理工艺的选择
根据本企业生产废水的产生特征,废水来源主要为半成品淀粉块浸泡过程产生的浸泡废水,废水中含有大量蛋白质、纤维素等,因此特点为COD、BOD高,SS高,属于高浓度废水。
废水BOD5/CODcr值是判定废水可生化性的重要指标。
一般认为BOD5/CODcr>0.45可生化性较好,BOD5/CODcr>0.3可生化,BOD5/CODcr<0.3较难生化,BOD5/CODcr<0.25不易生化。
该生产废水进水水质BOD5=2500mg/L,CODcr=4500mg/L,BOD5/CODcr=0.55,可生化性较好,表明废水处理站可以采用生化处理工艺处理生产废水。
(1)预处理选择
由于废水中悬浮物较大,因此设置两级沉淀预处理工序,分别为初沉池,混凝沉淀工序,对废水进行预处理,以利于后续生化处理。
(2)生化工艺的选择
常规生化处理采用A/O(厌氧或缺氧—好氧)处理工艺,主体部分是厌氧(水解)池和好氧反应池。
它利用在厌氧或缺氧条件下的污水中的有机物首先在厌氧微生物的作用下发生水解等厌氧反应,使有机污染物部分降解,接着再进入好氧池,经好氧微生物的作用,使污水得到净化而达标排放。
厌氧处理根据反应进行程度分完全厌氧及水解酸化,厌氧根据反应设置形式又分为以下几种:
传统厌氧消化池
厌氧接触池
厌氧滤池(AF)
升流式厌氧污泥床反应器(UASB)
厌氧流化床(FB)
厌氧生物转盘
厌氧折流反应器(ABR)
厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)
厌氧内循环反应器(IC)
厌氧升流式流化床(UFB)
厌氧复合床反应器(AF+UASB)
以上厌氧工艺中较常用的有:
传染消化池、UASB、ABR、IC等工艺,其中传统厌氧消化池及厌氧接触池为第一代厌氧处理工艺,缺点是占地较大,厌氧效率不高,而IC为第三代厌氧工艺,因其设备投较大、技术要求高,适合大型污水处理工程。
第二代厌氧处理工艺目前技术成熟,应用较多,厌氧滤池(AF)因采用固体填料如卵古等易阻塞,因此不适应高浓度废水,一直无法大规模应用。
而UASB及ABR工艺,因其技术成熟被广为采用,其中UASB相对ABR设计操作更复杂,设备投入相对较多,投资较高,广泛用于大中型、高浓度及超高浓度污水处理厂,而ABR设备投入相对较少,操作管理简单,处理效率高,因此广泛用于中小型中高浓度污水处理站,针对本废水处理站情况及废水水质特点拟采用ABR作为厌氧处理工艺。
好氧处理方法常规有活性污泥法、接触氧化法及间歇式活性污泥法。
生物接触氧化法是在池内设置填料,池底曝气,充氧的污水浸没全部填料,并以一定的速度流经填料。
填料上长满生物膜,污水与生物膜相接触,在生物膜微生物的作用下,污水得到净化。
接触氧化法常用直流式鼓风曝气系统,其特点是在填料下直接曝气,生物膜受到上升气流的冲击、搅动,加速脱落、更新,使其经常保持较好的活性,可避免堵塞。
生物接触氧化法具有负荷高、处理效率较高、对进水冲击的适应力强、挂膜快、无污泥回流系统、无污泥膨胀危害、日常运行管理容易等优点。
间歇式活性污泥法的工艺特点是将曝气池和沉淀池合而为一,生化反应呈分批进行,基本工作周期可由进水、反应、沉淀、排水和闲置五个阶段组成。
目前较常见的间歇式活性污泥法有SBR工艺、CASS工艺、CAST工艺等。
该种工艺能抑制污泥膨胀、产生的剩余污泥量较少,有一定的脱氮作用。
在实际应用中一般要2个或2个以上池子交替使用,对排水设备和控制系统的要求较高。
比较以上三种工艺的优缺点,结合本工程废水特点,从占地、运行管理、操作方便性及投资考虑,本设计确定生化处理段采用接触氧化法。
尽管本废水可生化性较好,但为了强化处理效果,保证出水水质稳定达标,采用厌氧作为好氧处理的前处理。
经过厌氧处理的废水再经过好氧处理,废水可生化性得。
(3)深度处理工艺选择
考虑到本项目废水水质的特点,以及出水水质对悬浮物要求较高的特点,并且响应相应设计规范,因此本方案中增加深度处理工序,采用砂滤过滤工艺,设置砂滤池,可进一步降低废水中的有机污染物及悬浮物,保证最终出水的稳定达标排放。
(4)污泥处理系统的比较
污泥(浓缩)脱水系统应用较多的机械方式为板框压滤机和带式压滤机。
国内大型的城市污水处理厂的污泥(浓缩)脱水,绝大部分都采用带式压滤机,一般的污泥产量较小的工业废水较多的采用板框压滤机。
本设计选用板框压滤机。
4.3生产废水处理工艺的确定
废水处理站的总体工艺设计流程为生化处理工段及污泥处理工段,本设计根据废水处理站确定的进出水水质,以及处理工艺方案综合技术经济比较,确定工艺流程如下图:
ABR厌氧池
接触氧化池
沉淀池
PAC/PAM
回流污泥
曝气
砂滤池
风机
混凝沉淀池
反冲泵
清水池
排放井
达标外排
废水
格栅池
初沉池
调节池
污泥池
剩
余
污
泥
循环泵
板框压滤机
送有资质单位处理
反冲水
4.4生产废水处理工艺流程的说明
生产废水通过金属格网滤除大块杂物、碎屑后自流进入初沉池,对废水进行初沉,初沉后废水进入调节池,对废水水质水量进行调节,保证进入后续处理工序废水的水质水量稳定性。
经调节池把生产废水经调节提升泵泵入混凝沉淀池。
通过投加絮凝剂,去除废水中的悬浮物以及部分有机物,减轻后续生化部分处理负荷。
混凝沉淀池清水流入ABR厌氧池,ABR厌氧池内设置折流板、厌氧微生物填料,并设置回流泵,保证厌氧污泥与废水处于流化状态,充分混合接触,保证去除效率。
ABR池内厌氧菌对废水进行厌氧处理,去除废水中大部分COD、BOD、SS。
经ABR厌氧池处理后的废水自流进入生物接触氧化池,在充氧的条件下,好氧微生物膜对废水中的污染物作进一步降解。
生物接触氧化池出水进入生物二沉池,通过沉淀去除废水中老化脱落的生物膜,为了保证出水SS稳定达标,污水进入砂滤池过滤,过滤后的废水到清水池后进入流量计量渠计量后达标排放。
初沉池、混凝沉淀池、二沉池以及砂滤池反冲水进入污泥池,初步浓缩后泵入板框压滤机进行压滤处理,压滤后干泥饼送有资质单位处理。
4.5处理工艺特点
(1)自动化程度高
工程中所有电动部件都通过自动化控制,自动化程度高,整个污水处理站管理方便。
(2)技术先进
此工艺采用先进技术和设备,运行成本低,与传统的污水站管理系统相比,具有节能,减少运行时间,减少人员班次和劳动强度等优点,适合中小型污水处理厂采用。
(3)采用高效微生物菌种
高效微生物菌种是一组多种微生物组成的菌群,经我公司先进技术经驯化和配比,构成相互依赖、高效工作的分解链。
并且只需依次投加,无须驯化和复壮。
高效微生物分解有机物能力强,且完全彻底,产生污泥量少,去除每公斤COD产生污泥约0.02公斤。
(4)采用新型生物填料
本系统生物载体填料是一种新型生物膜法的载体填料,具有较大的比表面积,易于挂膜,截留悬浮物能力强。
填料上的生物膜、污泥等构成的缓冲体系能有效的抵抗水质、水量变化的冲击,提高处理装置运行的稳定性。
(5)结构根据具体地理条件,可采用钢混、砖混或玻璃钢复合材料制作,确保装置与建筑物同龄。
使用寿命长,装置中工艺材料寿命不小于十五年。
(6)剩余污泥量很少,污泥稳定,管理方便。
(7)为保证整个工程的长期稳定运行,工程中的关键部件如:
风机、水泵,均采用进口或国内知名厂家的产品,尽是减少设备维修。
第五章废水处理站工程设计
5.1站址选择
重庆XX食品厂厂内。
5.2废水处理站的排放
生产废水经处理后达标外排。
5.3总体设计
5.3.1总体设计概述
本设计采用“预处理+生化+深度处理”工艺,生产废水处理系统设计处理能力10m3/d,方案构筑物包括:
格栅井、初沉池、调节池、混凝沉淀池、厌氧池、接触氧化池、沉淀池、过滤池及污泥池等。
5.3.2总平面设计原则
、竖向布置必须与平面布置统一考虑,满足场区划分、生产运输及建、构筑物在平面和竖向上的各种功能要求。
、充分利用地形,因地制宜,合理确定建、构筑物和场地的设计标高。
、结合地质条件,竖向设计利于处理后的废水回用。
、考虑厂区防洪、不受水淹。
、尽量减少提升,节省能源。
5.4生产废水工艺设计
5.4.1格栅井
废水中含有一定量较大颗粒的漂浮物和悬浮物,为防止其对后续处理工序产生影响,特设格栅一个。
可以去除较大颗粒的悬浮物和漂浮物,为后续处理的顺利进行提供保障。
废水通过格栅井自流进入调节池。
内空尺寸:
1.5m×0.5m×1.0m
建筑结构:
砖混结构
主要配套设备材料:
栅条间隙:
b=3mm
格栅宽度:
B=400mm
栅前水深:
300mm
格栅倾角:
=600
主要设备:
人工格栅:
B=400mm
数量:
1台
5.4.2初沉池
由于废水中悬浮物较高,直接进行生化处理会导致负荷过高,影响微生物去除效率,因此设置初沉池对废水进行初步沉淀预处理。
设计参数:
内空尺寸:
1.76m×1.0m×3.0m
建筑结构:
砖混结构
超高:
0.5m
水力停留时间:
HRT=4.4h;
主要设备:
污泥泵:
数量:
1台
流量:
Q=1.5m3/h;
扬程:
H=10m;
功率:
N=0.4kw;
5.4.3调节池
预曝调节池是作为废水水量调节和废水水质均质的构筑物,保证生化处理构筑物进水水质和水量稳定。
使其既具有调节水质、水量的作用,调节池出水利用潜污泵提升废水水位。
设计参数:
内空尺寸:
2.24m×1.26m×3.0m
超高:
0.5m
建筑结构:
砖混结构
水力停留时间:
HRT=7.0h;
主要设备:
污水提升泵:
数量:
2台(一用一备)
流量:
Q=1.5m3/h;
扬程:
H=10m;
功率:
N=0.4kw;
5.4.4混凝沉淀池
将调节池废水提升流入混凝沉淀池,投加絮凝剂进行混凝沉淀处理,从而减轻流入后续生化部分的废水处理负荷。
设计参数:
内空尺寸:
1.76m×1.0m×3.0m
建筑结构:
砖混结构
超高:
0.5m
水力停留时间:
HRT=4.4h;
主要设备:
絮凝剂加药系统数量:
2套(含加药泵,溶药搅拌系统)
池内搅拌系统一套
污泥泵:
数量:
1台
流量:
Q=1.5m3/h;
扬程:
H=10m;
功率:
N=0.4kw;
5.4.5ABR厌氧池
废水自下而上经过具有良好凝聚和沉淀性能的高质量分数厌氧污泥(污泥床),与厌氧微生物充分接触反应,从而快速降解水中有机物。
厌氧分解过程中产生的沼气形成微小气泡不断释放、上升,逐渐形成大的气泡,搅动中的上部污泥和有机物再次通过设在池体上部的滤层,污泥被拦截,有机物进一步分解。
处理后的水从沉淀区上部溢流排入好氧配水池。
产生的剩余污泥用排放到污泥浓缩池。
设计参数:
内空尺寸:
3.26m×1.5m×3.0m
建筑结构:
砖混结构
超高:
0.5m
水力停留时间:
HRT=1.2d;
主要设备
生物填料:
组合填料数量:
8m3
循环泵:
数量:
1台
流量:
Q=1.5m3/h;
扬程:
H=10m;
功率:
N=0.4kw;
折流板:
两套
5.4.6接触氧化池
废水从初沉池自流入接触氧化池进行曝气,降解污染物,然后进入斜管沉淀池。
共设接触氧化池一座,砖混结构。
设计参数:
内空尺寸:
3.26m×1.2m×3.0m
建筑结构:
砖混结构
超高:
0.5m
水力停留时间:
HRT=1h;
主要设备:
曝气器:
单个空气量:
2.5m3/h
数量:
12套
生物填料:
组合填料
数量:
6m3
5.4.7斜管沉淀池
废水在斜管沉淀池去除好氧池悬浮污泥和废水中残留的悬浮物质等污染物,剩余污泥用污泥泵排泥。
设斜管沉淀池一座,砖混结构。
设计参数:
内空尺寸:
1.5m×1.0m×3.0m
建筑结构:
砖混结构
超高:
0.5m
水力停留时间:
HRT=3.5h;
配套设施
污泥回流泵一台
斜管;50斜管2m3
5.4.8砂滤池
从沉淀池收集来的清水流入砂滤池的底部,至下而上通过滤料进行过滤,进一步滤掉清水中的悬浮物及剩余的有机物,确保外排清水达标外排。
设计参数:
内空尺寸:
1.5m×1.0m×3.0m
建筑结构:
砖混结构
超高:
0.5m
水力停留时间:
HRT=3.5h;
配套设施
滤料;2m3
5.4.9清水池
过滤后清水达标进入清水池暂存,池内设置反冲泵,定期对砂滤进行反冲。
设计参数:
内空尺寸:
1.5m×1.0m×3.0m
建筑结构:
砖混结构
超高:
0.5m
水力停留时间:
HRT=3.5h;
配套设施
反冲泵;
数量:
1台
流量:
Q=5m3/h;
扬程:
H=10m;
功率:
N=0.75kw;
5.4.10排放渠
清水池出水通过排放渠排放到自然水体,同时规范排污口。
设计参数:
内空尺寸:
1.5m×0.5m×1.0m
建筑结构:
砖混结构
配套设施
巴氏流量槽
5.4.11污泥池
初沉池、混凝沉淀池、二沉池沉淀污泥以及砂滤池反冲水流入本池,上清液回流至调节池进行再处理,浓缩后污泥泵入板框压滤机进行压滤处理,压滤后污泥送有资质单位处理。
内空尺寸:
1.5m×1.0m×3.0m
建筑结构:
砖混结构
超高:
0.5m
水力停留时间:
HRT=3.5h;
配套设施
污泥泵一台
板框压滤机一套
5.4.12设备间
另行修建设备间两座,分别为加药间和风机房,用于存放加药设备和曝气风机,以及控制柜。
尺寸:
3.0m×6.0m×3.5m
建筑结构:
砖混结构
配套设施
曝气风机两台(一用一备)
控制柜一套
5.5设备设计
废水处理站的主要设备包括提升泵、排泥设备、悬浮物拦截设备及化验设备等。
5.5.1设备选型原则
(1)各种设备的选型力求经济合理、高效节能、满足工艺的功能要求;符合土建构筑物形式的要求。
(2)设备的工作能力满足设计规模和处理程度的要求,设备设置台数和运行方式、满足运行管理方便,灵活调配要求,并留有足够的余量。
(3)机械设备均按成套装置考虑,包括就地控制箱,连接电缆等有效运行所必需的附件。
5.5.2主要设备
主要设备如表5.5-1所示。
(1)生产废水主要工艺设备
表5.5-1生产废水主要构筑物及工艺设备表
序号
构筑物
名称
型号及规格
单位
数量
备注
1
格栅井
人工格栅
B=500mm,b=10mm
套
1
2
初沉池
污泥泵
Q=1.5m3/hH=10m
台
1
3
调节池
废水提升泵
Q=1.5m3/hH=10m
台
2
液位浮球
套
2
4
混凝沉淀池
加药系统
L=800L
套
2
成套
排泥泵
Q=1.5m3/hH=10m
台
1
搅拌系统
套
1
5
ABR厌氧池
组合填料
Φ150
m3
8
填料支架
非标
套
2
循环泵
Q=1.5m3/hH=10m
台
1
折流板
套
2
6
接触氧化池
组合填料
Φ150
m3
6
填料支架
套
2
回转式风机
HD-40S
台
2
曝气器
Φ215
套
12
7
斜管沉淀池
斜管
Φ50
m3
2
污泥泵
Q=1.5m3/hH=10m
台
1
8
砂滤池
石英砂
m3
2
9
清水池
反冲泵
Q=5m3/hH=15m
台
1
10
排放渠
巴氏流量槽
套
1
11
污泥池
污泥泵
H=60m
台
1
板框压滤机
手动保压
台
1
12
管道及阀门
管道及阀门
批
1
13
电线电缆
电线电缆
批
1
14
电控
控制柜
含电线电缆
套
1
15
系统防腐
系统防腐
项
1
16
活性污泥
活性污泥
吨
5
17
合计
5.6建筑设计
5.6.1设计原则
该废水处理站建筑设计是在满足工艺要求及其他使用功能的条件下,遵循经济、实用的设计原则,结合该厂的环境与规划安排,同时考虑厂区建筑物的整体布局。
5.6.2
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 淀粉 废水处理 设计方案