贵阳市某食品废水处理工程设计方案Word下载.docx
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鼓风机
接触氧化池
终沉池
污泥压滤机
图例:
曝气管线
污水管线
污泥管线
达标排放
泥饼外运
工艺流程图
1.7.主要构、建筑物尺寸:
主要构、建筑物尺寸
序号
名称
规格
数量
备注
1
隔栅井
2.0×
1.0×
2.0m
砖混结构
2
10.0×
8.0×
5.0m
3
18.0×
3.0×
3.0m
钢砼结构
4
竖沉池基础
Φ5m
5
UASB厌氧池基础
Φ8.5m
6
5.0×
8.0m
7
二沉池
3×
4.0×
4.5m
8
终沉池
4×
5m
1.8.工程主要技术经济指标
项目
费用
投资(万元)
运行成本(元/m3)
其中:
电费(元/m3)
沼气效益(元/m3)
1.9.工程效益
工程建成后,每年削减的污染物为:
COD:
3546吨;
1026吨。
1.10.工程建设进度
整个工程建设周期为4个月,调试时间为3个月,即7个月后工程可交付业主。
第二部分综合说明书
2.工程概况
2.1.项目名称
食品粉厂废水处理工程
2.2.项目背景
食品厂是以生产面包和肉制品的企业。
该企业在生产过程中产生的废水,COD浓度高,如果直接排放到自然水体,会对自然水体产生严重的污染。
随着经济的飞速发展,国家对环保的要求越来越高,同时人们对环保的意识也大幅度提高。
根据国家有关环保政策及当地经济的可持续发展的需求,该厂拟建设相应的污水处理设施,使生产过程中产生的废水达到国家规定的一级排放标准。
本公司接受业主委托,承担该污水处理厂工程方案设计。
根据水量分析及预测,本工程按500m3/d的规模进行设计。
根据对该污水水质的分析预测及出水要求,经对污水处理厂的处理工艺进行技术经济比较,推荐气浮+UASB(上流式厌氧污泥反应床)+活性污泥曝气工艺+接触氧化工艺方案为污水处理厂的处理工艺,出水达到我国现行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中规定的一级排放标准。
我公司提交本方案,主要包括以下内容:
方案设计说明书、投资估算表、平面布置图等附件。
3.设计目的、依据、原则
3.1.设计目的通过本方案设计,探讨适合食品厂废水处理的工艺流程,对之进行优化设计,并据此编制工程投资概算表,进行运行成本分析,对方案进行技术经济比较。
3.2.设计依据业主方提供的有关资料;
《污水综合排放标准》(GB8978-1996);
《给水排水构筑物施工及验收规范》(GBJ141-90);
城市区域环境噪声标准GB3096-96。
3.3.设计原则
1、通过本工程的建设达到保护环境、保护水资源、改善公司生产环境,保证企业可持续发展的目的。
2、充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。
3、严格执行国家的有关规定,确保各项水质指标达到规定的水质标准。
4、运行上有较大的灵活性和可调节性,并留有一定富余量以满足长远需要。
5、工艺流程简捷,设备布置合理,结构紧凑,占地面积少,投资和运行费用省。
6、操作管理方便,技术要求简单,最大程度地实现自动化控制。
7、按现行有关规定进行投资估算和经济分析。
4.设计范围、规模与目标
4.1.设计范围
污水处理工艺的选择;
处理构筑物的工艺设计计算;
总平面布置及配套设计;
工程投资估算;
项目建设进度表;
4.2.设计规模
根据业主方提供资料,新建500m3/d污水处理厂工程。
4.3.设计进水水质根据业主提供资料和要求,设计进水水质指标如下:
7.9
15mg/L
设计出水水质指标如下:
5.方案选择及其特点
5.1.污水处理方案选择
5.1.1.污水可生物处理的衡量指标
BOD5和COD是污水生物处理过程中常用的两个水质指标,用BOD5/COD值评价污水的可生化性是广泛采用的一种最为简易的方法,一般情况下,BOD5/COD值越大,说明污水可生物处理性越好,综合国内外的研究成果,可参照下表所列的数据来评价污水的可生物降解性能。
污水可生化性评价参考数据
BOD5/CODcr
>
0.45
0.3-0.45
0.2-0.3
<
0.2
可生化性
好
较好
较难
不宜
本工程污水处理厂进水水质BOD5/COD=0.6,属于生物降解好的范畴。
5.1.2.污水预处理工艺选择从污水处理工艺流程分段可分为三个阶段:
污水一级预处理二级生物处理三级深度处理,本工程是一座处理高浓度有机废水的污水处理厂,所采用的工艺必须是成熟可靠的,同时也要考虑工艺的先进性。
预处理构筑物采用竖流式沉淀池为初沉池,去除原水中的颗粒状污染物,保证后续处理单元正常运行。
主体工艺采用生化法,利用微生物的新陈代谢机理降解水中的污染
物。
5.1.3.生化处理方法选择
该工程处理的废水属于高浓度有机废水。
对于高浓度有机废水,厌氧工艺具有能耗低、可回收能源(沼气)、负荷高、剩余污泥量少、污泥浓缩沉淀性能好等特点。
所以主体工艺的选择首选厌氧工艺。
但厌氧具有出水达不到排放标准,需进一步处理的特点,故在厌氧工艺之后串连好氧工艺。
厌氧工艺的选择:
表5-1几种厌氧生化系统比较
工艺类型
优点
缺点
厌氧塘
便宜、不需要维护
需要大量土地、不产气、负荷太低
厌氧消化池
系统非常复杂
负荷太低、需要较大池容,不经济
厌氧滤池
运转简单
负荷中等、易堵塞
UASB(上流式厌氧污泥反应床)
1、反应器污泥浓度高
2、有机负荷高,水力停留时间短
3、设三相分离器,污泥自动回流,不需污泥回流设备
4、水力、沼气搅拌,无需混合搅拌设备
5、不需载体,避免堵塞
进水SS不宜过高
根据上表,该废水应选用UASB厌氧工艺作为主体工艺。
好氧反应器的选择:
好氧生物处理系统是一种去除污水中有机物的经济而行之有效的方
法,主要生物处理系统分为活性污泥法及生物膜法。
活性污泥法及生物膜
法发展历史均较长,发展型式呈多样性,各有其自身优缺点及适用性。
一
般来讲,活性污泥法用于规模较大的处理厂或污水浓度较高的场所。
接触氧化法适用于规模较小,水质水量变化较大,对管理要求较低,污水水质浓度低、处理出水要求水质标准较高的场合。
活性污泥法系统典型工艺有:
传统活性污泥法、氧化沟、SBR、CASS、MSBR、AmOn等;
生物膜法典型工艺有:
塔滤、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等工艺。
表5-2几种好氧生化系统比较
工艺方法
处理效果及特点
推流式活性污泥法
1.BOD5去除率高,特别适应于处理净化程度和稳定程度要求较高的废水;
2.对废水的处理程度比较灵活,根据要求可高可低。
3.为了避免曝气池首端形成厌氧状态,进水有机负荷不宜过高,因此曝气池容积大,占地面积多;
4.在池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象,增加动力费用;
5.对冲击负荷适应性较弱。
活性污泥曝气池
1.承受冲击负荷的能力强,池内混合液能对废水起稀释作用;
2.全池需氧相同,可节省动力;
3.连续进水、出水可能造成短路。
生物接触氧化法
1.对BOD的处理效果不如活性污泥法;
2.可用于很低的进水有机物浓度;
3.具有一定的承受冲击负荷的能力;
SBR
1.集缺氧/好氧、沉淀为一体,基建费用相对少;
2.具有生物脱氮能力;
3.操作需全自动化。
但目前国内生产的滗水器产品质量不过关,运行时问题较多,操作管理复杂。
MSBR
1.SBR改进型,连续进出水,无机械滗水装置,无二次沉淀池,污泥富集浓度很高,污泥生成量少;
2.运行管理较复杂。
HCR
1.所需空间少、占地省,设计集成合理;
2.COD负荷率高;
3.空气氧利用率高;
4.抗冲击负荷能力强且操作便利安全等优点。
根据上表,结合该厂废水水质特点,好氧工艺选用活性污泥曝气池
和接触氧化池组合的两级好氧的工艺,保证污水处理系统的运行的稳定和
效果。
5.2.污水处理方案根据以上分析,结合我司类似工程经验,最终选择
了下面的方案。
废水自流进入调节池,对水量水质进行调节,为后续处理构筑物创
造稳定的条件。
调节后的废水经提升泵提升以稳定的流量进入气浮池,再去除油污后进入竖沉池,沉淀部分有机污染物,并回收部分固形物,为厌氧的稳定运行提供基础。
出水自流进入厌氧UASB上流式厌氧污泥反应床,降解大部分有机污染物。
出水自流进入一级好氧活性污泥曝气池,利用好氧微生物的新陈代谢作用降解水中的污染物,出水经泥水分离后(污泥回流到曝气池)自流进入接触氧化池进一步降解污染物。
最后经终沉池沉淀去除水中的污泥和残留的颗粒污染物,使处理水达到国家规定的排放标准。
本工艺为主要依靠生化处理系统,管理运行方便,产生污泥量少。
废水处理产生的剩余污泥经浓缩脱水后外运。
5.3.污泥处理方案污水处理过程中产生的污泥,有机物和毒性物含量较高,若不经妥善处理和处置将造成二次污染。
同时,污泥处理还有以下功能:
1)减少污泥中有机质的含量,使污泥稳定化;
2)减少污泥体积,降低污泥后续处置费用;
3)尽可能利用污泥中可用物质,回收能源。
国家GBJ14-92《室外排水设计规范》规定:
污泥处理流程应根据污泥的最终处置方法选定。
目前国内外污泥最终处置和利用的常用方法有直接农用、堆肥、卫生填埋、焚烧、干化、填海以及经必要的处理后作建材利用等几种途径。
污泥在进行最终处置之前应先进行脱水。
污泥脱水的作用是去除污泥中的大量水分,从而缩小其体积、减轻其重量。
经过脱水,污泥含水率能从96%左右降至60-80%左右,其体积为原体积的1/10-1/5,有利于运输和后续处理。
目前,污泥脱水主要有自然干化和机械脱水两种。
表5-3为各种脱
水方法的比较:
各种脱水方法比较
方法
优点
适用范围
机械脱水
板框压滤机
①间歇脱水
②液压过滤
①滤饼含固率高
②固体回收率高
③药品消耗少,滤液清澈
①间歇操作,过滤能力较低
②基建设备投资大
①其他脱水设备不适用
的场合
②需要减少运辐、干燥或焚烧费用;
降低填埋用地的场合
带式压滤机
①连续脱水
②机械挤压
①机器制造容易,附属设备少,投资、能耗较低
②连续操作,管理简便,脱水能力大
①聚合物价格贵,运行费用高
②脱水效率不及板框压滤机
①特别适合于无机性污泥的脱水;
②有机粘性污泥脱水不适宜采用
离心机
②离心力作用
①基建投资少,占地少;
设备结构紧凑
②不投加或少加化学药剂;
处理能力大且效果好;
总处理费用较低
③自动化程度高,操作简便、卫生
①国内目前多采用进口离心机,价格昂贵
②电力消耗大;
污泥中含有砂砾,易唐损设备
③有一定噪声
①不适于密度差很小或液相密度大于固相的污泥脱水
自然干化
污泥干化床
①间歇运行
②自然蒸发和渗滤
①基建费用低,设备投资少
②操作简便,运行费用低,劳动强度大
①占地面积大、卫生条件差
②受污泥性质和气候影响大
①用于渗滤性能好的污
泥脱水
②气候比较干燥的地区,多雨地区不宜建于露天
③用地不紧张的地区
④环境卫生条件允许的地区
根据以上比较,本方案采用脱水效果较好的板框压滤机作为本工程
的脱水方法。
5.4.方案特点
(1)工艺完善、技术成熟、功能稳定可靠。
(2)核心厌氧处理工艺采用UASB上流式厌氧污泥反应床,负荷
高,效果好,运行稳定,占地小。
(3)核心好氧处理工艺活性污泥曝气工艺和接触氧化工艺,处理效率高,占地面积少,效率高,耐负荷冲击,运行稳定。
(4)该处理系统为全生化处理系统,全程不加任何药剂,产生的污泥量少。
(5)预处理不仅考虑系统的稳定运行,还考虑了淀粉废水中固形物的回收,在保证废水处理效果的同时,进行废物回收,具有经济效益。
(6)核心的UASB上流式厌氧污泥反应床,不仅处理效果好,还可回收能源(沼气),具有一定的经济效益。
5.5.去除率预测表
表5-5去除率预测表
指标
CODCr
去除率
BOD5
油
PH
(mg/L)
(%)
原水进水
4000
2500
800
气浮池
3600
10%
2250
24
97%
竖沉池
3200
2000
18
20%
UASB厌氧池
480
85%
200
90%
96
80%
20
48
50%
10
出水标准
100
30
6.工程详细设计
6.1.格栅井
格栅渠主要作用在于去除污水中的大块悬浮物,砖混地下结构,池内壁均采取防腐措施。
结构尺寸为2.0×
2.0m,一座。
6.2调节池
功能:
调节完成原水水质的均质及水量的稳定调节,使后续处理构筑物和管渠不受高峰流量和浓度变化的冲击。
尺寸:
10x8x5m
停留时间:
16h
污水提升系统(提升泵)
max
设备型号:
DFW50-100
(1)/2/3设备数量:
2台(一备一用)
污水泵流量:
Q=25m3/h污水泵扬程:
H=25m
单台设备功率:
3Kw
6.3气浮隔油池
主要用来出去污水中的油类和沙尘等杂质
结构尺寸为18.0×
3.0m,共1座。
空压机
Z-0.025/6
设备数量:
1台
空气流量:
Q=0.025m3/MIN
设备功率:
0.375Kw
压力容气罐
TR-5
流量:
Q=20-30m3/h
设备直径:
Φ500
污水回流泵
Q=25m3/h
污水泵扬程:
H=35m
4Kw
6.4.竖沉池
沉淀出水中的部分污染物,干物回收利用,降低后续UASB厌氧池负荷。
Φ5×
7.5m
6.5.厌氧:
UASB上流式厌氧污泥反应床
利用厌氧微生物的新陈代谢作用,去除废水中大部分溶解性的污染物,并截留分解废水中的悬浮物质,为后续好氧的高效稳定运行创造条件。
UASB具有负荷高、能耗低、运行稳定、处理量大等特点,同时产生大量沼气,回收能源。
池数:
1座
水力停留时间:
20hr容积:
400m3池体尺寸:
Φ8.5×
7.0m
设备:
A、三相分离器
型号:
BY-FL-A
数量:
10组
B、布水器
型号:
BY-BS-A
2套
C、回流泵
DFW50-100A/2/3设备数量:
1台
Qmax=25m3/h污水泵扬程:
H=12m
单台设备功:
1.5kWUASB沼气回收
理论上厌氧构筑物每降解1kgBOD5(BOD5或可降解COD)可以产生
700L沼气,即沼气产量为:
0.7m3/kgBOD
该厂废水COD最高浓度为4000mg/L,水量为500m3/d,按厌氧池的去除率为90%计算,则每天厌氧去除的COD的最大量为:
4000×
500×
0.90÷
1000=1800kgCOD/d
沼气理论产量为:
1800×
0.7=1260m3/d
沼气中甲烷成分为50~70%
产生的沼气燃烧可产生的热值为:
1260×
39.4×
50%=24822MJ/d(兆焦耳)
煤的热值按22MJ/kg,每天产生的沼气与24822÷
22÷
1000=
1.2吨煤的热值相当,
热值为22MJ/kg的煤按200元/吨计算,每天沼气效益为240元,合吨水沼气效益为:
240÷
500=0.48元/吨水沼气回收利用方式:
1、回收到锅炉燃烧,回收热能
2、沼气用来发电,回收电能
具体回收利用方式可以根据具体情况而定。
6.6.一级好氧:
活性污泥曝气池
A、构筑物
功能:
利用高浓度活性污泥去除厌氧出水中大部分污染物,同时利
用高浓度的活性污泥抑制曝气池表面非生物性泡沫的产生。
设计参数:
设计流量按500m3/d设计,停留时间10hr。
尺寸:
5m×
8.0m。
数量:
1座
B、主要设备:
·
NSR-125/11,
600m3/h
风压:
4.0m
功率:
11kw
2台(一用一备)
循环回流泵
DFW50-100A/2/3
H=12m单台设备功率:
1.5kW
6.7.二沉池A、构筑物
去除好氧池悬浮污泥和废水中残留的悬浮物质等污染物,部分
污泥回流,剩余污泥排放。
设计规模为500m3/d。
池数:
1座
有效尺寸:
3.0×
4.5m
污泥泵
H=12m
6.8.二级好氧:
A、构筑物
利用弹性填料生物膜原理深度降解活性污泥曝气池出水中的
污染物,进一步净化出水,确保废水达标排放。
设计流量按500m3/d设计。
尺寸:
5.0m×
5.0m。
曝气头
微气泡型,
16套。
弹性填料
125m3
6.9.终沉池A、构筑物
去除好氧池出水中的悬浮污泥和废水中残留的颗粒状污染物。
设计规模为500m3/d。
1座
4.0×
5m
6.10.污泥浓缩池
目的:
集存并浓缩剩余活性污泥和物化污泥。
6.11.污泥脱水系统
主要设备:
BA50/800型数量:
2台。
3kW。
投泥泵
25KFJ-10A数量:
2台
功率:
1.5kW。
7.总平面及公用工程
7.1.总平面布置总平面布置图见附图。
(1)总平面布置原则
结合工程场地的地形地貌,力求使工艺设备布置集中顺畅,并使废水污泥流程流向短,节约用地。
由于废水处理系统会产生臭味,总平面布置时考虑风向,朝向及卫生要求。
另外,设计中遵守国家和有关部委的各种规范、标准,以保证生产安全。
(2)总平面布置废水处理厂均属单调的水工构筑物和建筑物,本设计拟在空地植草皮植树,道路两旁植常青灌木丛绿化带以美化环境。
总平面布置见附图。
7.2.建筑设计
本工程新建水工构筑物均为钢筋砼结构,池壁均作C20防水砼,抗渗标号不小于6kg/cm2池内壁做1:
2水泥砂浆掺5%防水剂抹面,池外壁作油毡防水层。
在地面以上部分,防水层作到自然地面0.1m,高于地面以上的水池外壁采用1:
2.3水泥砂浆掺5%防水剂抹面压光。
7.3.结构设计
(1)遵循的主要设计规范
建筑结构荷载规范:
GBJ9-87
建筑抗震设计规范:
GBJ11-89
混凝土结构设计规范:
GBJ
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