酒精废水处理工程250m3d 技术方案Word格式文档下载.docx
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妥善处置废水输送、处理过程中产生的栅渣、沉砂、污泥和臭气,避免二次污染;
采用现代化的技术手段,做到技术可靠、经济合理。
3.3编制范围
(1)本工程设计分为两个阶段进行,即方案设计和施工图设计。
(2)本工程的设计范围是从废水格栅池进水口到放流槽排放出口以及相应沟渠整改。
(3)本工程设计内容包括废水处理设施的处理工艺设计、构筑物设计、总图布置设计、设备选型与非标设备设计、电气设计控制设计、给排水设计等。
3.4方案编制依据
国家颁布的有关防治水污染的法规如下:
(1)《中华人民共和国环境保护法》
(2)《中华人共和国环境污染防治法》
(3)《中华人民共和国水污染防治实施细则》
(4)《建设项目环境保护管理办法》
(5)《建设项目环境保护设计规范》
(6)《污染物排放许可证管理暂行办法》
有关国家标准、部门和行业标准:
(7)《污水综合排放标准》(GB8978-1996)
(8)《室外排水设计规范》(GB50014-2006)
(9)《给水排水工程结构设计规范》(GB50069-2002)
(10)《建筑结构载荷规范》(GB50009-2001)
(11)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
(12)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)
(13)《建筑设计防火规范》(GB50016-2012)
(14)《低压配电设计规范》(GB50054-2011)
(15)《供配电系统设计规范》(GB50057-2010)
(16)《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)
(17)《工业企业照明设计标准》(GB50034-92)
第二章工艺方案设计
1.废水处理建设范围及规模
1.1建设范围
成都某酒精厂有限责任公司250m3/d生活、生产废水处理工程
1.2建设规模
根据业主提供的资料和对企业现场勘查情况,目前生产生活废水产生量约为250m3/d,考虑到企业将来的发展需要,废水处理设计量为250m3/d;
根据企业生产废水排放特点,本设计废水处理站规模为:
250m3/d,每天运行24h连续运行,设计水量为10m3/h。
2.工艺流程选择与确定
2.1设计原则
选定的工艺技术及设备应先进、可靠、成熟,处理效果稳定,保证出水水质达到国家规定的排水要求。
占地面积小、能耗低的工艺技术。
基建投资和运行费用低,确保建成的处理装置有能力运行。
运行管理方便、运转灵活,并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数,最大限度的发挥装置处理能力。
废水处理过程中减少臭气对周围的污染,污泥处理容易,减少运行中的二次污染。
处理系统大修、维护费少且容易。
2.2废水特点
酒精废水的主要特点是:
悬浮物含量高,平均悬浮物含量高达18000mg/L;
温度高,平均水温达70℃,蒸馏釜底排出的废水温度高达100℃;
浓度高,废水的COD高达3~4万,包括悬浮固体、溶解性COD和胶体,有机物占93%-94%,无机物占6%-7%,有机物的成分是碳水化合物,其次是含氮化合物,未分解出去的产品:
如丁醇、乙醇等,废水呈酸性,运行初期可考虑加碱或污泥的回流以平衡废水的酸碱度;
无机物主要是来自原料中的灰尘和杂质;
废水的可生化性好。
根据实地采样监测数据,排放废水水质如下:
水质指标
COD
(mg/L)
BOD5
SS
pH
(无量纲)
酒精厂排水
40000
24000
18000
3~5
设计值
<
20000
3~5
设计参考数据以最高值进行确定。
2.3排放标准
经废水处理站处理后出水应达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的三级排放标准,具体指标如下:
平均值
1000
600
400
6~9
2.4工艺选择
本项目生产过程中产生的废水,可采用“综合调节池+水解酸化+SBR”的工艺进行处理。
2.5工艺流程及说明
2.5.1工艺流程示意图
工艺流程示意图
2.5.2工艺流程说明
本项目废水主要由酒精生产废水组成,废水中含有大量的悬浮物、且COD、BOD5浓度高。
废水中先经过格栅去除大部分的发颗粒悬浮物,调节池中废水由提升泵提升至水解酸化池,利用兼性菌和厌氧菌的水解酸化、厌氧发酵的交替作用,分解大分子的淀粉等有机物,并在酸化细菌的作用下,分解成有机酸或醇等易于生物降解的有机物质,随后依次自流进入SBR好氧生化处理沉淀,出水达标排放。
SBR主要是间歇操作,所以设置四个SBR反应池,每个池子加搅拌增强反应。
水解酸化池沉淀的污泥和SBR生化处理过程产生的剩余污泥,经污泥浓缩池先进行浓缩沉淀后,降低污泥含水率,定期进行板框压滤机进行浓缩污泥脱水,浓缩上清液以及脱水滤液返回调节池,脱水后的泥饼人工进行清除,与厂区内生产废物一并委托资质单位妥善处理。
格栅池定期人工清理的杂质与厂区生产废物一并委托资质单位妥善处理。
如遇到应急事故,不达标水禁止外排,立即将污水回流到调节池或好氧池中再处理,直至达标排放。
3.废水处理工程设计
3.1单元设计
3.1.1格栅池
作用:
对车间排出的废水进行预沉处理,去除大部分大颗粒的沉渣,出水通过沟渠排入调节池均衡水量和水质。
结构形式:
全地埋;
共有1座
尺寸参数:
2689×
650×
2000mm
增设配套设备:
A.中格栅
形式:
CS+防腐
参数:
栅距20mm
数量:
1套
B.细格栅
栅距10mm
C.轻质盖板
高分子材料轻质盖板
根据实际情况确定
3.1.2废水调节池
暂存厂区内排水,均化水质、水量,调节pH,提高后续处理工艺的稳定性。
由于生产废水为混合排入,水质水量波动很大,故排放的废水需要充分的停留时间进行混合均衡水质水量。
钢混、全地埋加盖
设计参数:
停留时间6h
有效容积:
225m3
9000×
8000×
3500mm
A.碱度投加设备
PE,半自动投加
200L
B.废水提升泵
CS,潜污泵
25m3/h;
12.5m;
2.2kw
2台
C.液位控制器
PE,浮球式
0~5m;
高低液位控制
2套
3.1.3水解酸化池
利用兼性菌和厌氧菌的水解酸化、厌氧发酵的交替作用,将废水中的大部分COD和BOD进行降解,并将可生化性差的溶解性有机污染物进行水解酸化分解为小分子可生化性能较好的有机污染物,利于后续好氧生化处理。
钢砼;
半地埋
有效停留时间4h
150m3
10000×
5000×
4000mm
1座
配套设备:
A.穿孔曝气系统
穿孔管
DN50;
3.1.4SBR反应池
与传统污水处理工艺不同,SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式,非稳定生化反应替代稳态生化反应,静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。
它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作,SBR技术的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。
钢混;
1000m3(四个池的总有效容积)
20500×
10600×
5500mm
3.1.9污泥浓缩池
剩余污泥浓缩
地上式
124.8m3
4500×
10380mm
2个
A.污泥螺杆泵
CS
2.0m3/h;
60m
1台
B.板框压滤机
过滤面积10m2;
3.1.11配套用房
设备、电控室、储药间等
砖混
3480×
3000mm
3.1.12污泥区彩钢棚
建于污泥区上方,污泥脱水区设于调节池顶部,防止设备设施日晒雨淋。
轻型钢结构
70m2
14000×
3.2平面布置
3.2.1平面布置的原则
处理构筑物之间间距的确定,考虑各管道施工维修方便。
考虑消防安全要求,设置必要的设施。
结构紧凑、尽量采用共壁,使基建费减少。
3.2.2平面布置
本设计考虑到废水的来向及其处理后的排水方向,同时兼顾风向、地形,以利于创造较好的工作休息环境,对身体健康创造良好的环境。
根据地形条件及气象条件,进行平面布置,力求达到对正常工作没有影响或将影响降到最低,且工艺流程合理,功能分区明确,做到建筑物既实用、又经济。
3.3竖向设计
3.3.1竖向设计原则
a、废水重力流入调节池,经提升后能自流流经各处理设备及构筑物,尽量减少提升扬程,节省能源。
b、保证厂址的安全性。
c、针对厂区地质地貌尽量减少厂区挖填方量和做到土方平衡,降低厂址处理费用,节省投资。
3.3.2废水处理站设计标高
成都某酒精厂厂区道路绝对标高为0.00m,该标高作为废水处理站参考高程;
本设计按尾水自流排放市政污水管网。
3.3.3构筑物水位标高
本方案废水采用泵一级提升输送,与构筑物水面标高及构筑物内部标高无关,处理后的水在出水管道处的水压为0.1MPa,处理后的水自流进入受纳管网。
3.4总图设计
3.4.1设计依据
(1)《建筑设计防火规范》GB50016-2012;
(2)《工业企业总平面设计规范》GB50187-2012;
(3)建设单位提供1:
1000地形图(由业主提供);
3.4.2总平面布置原则
(1)工艺流程顺畅,功能分区明确,平面布局合理,满足国家规范及标准。
(2)生活区的布置顺应夏季主导风向。
(3)进水、出水构筑物布置顺畅。
(4)布置紧凑、节约用地,满足绿化用地。
(5)重视景观环境设计,建设现代化绿色工厂。
3.4.3总平面设计
该站总平面布置按处理废水250m3/d及配套设施设计。
根据现场地形情况,站区采用纵向布置,站区内根据现状自然地形标高以及工艺流程的要求,站区内设有一座设备操作间。
本工程总占地面积约380m2。
3.4.4纵向设计
根据工艺专业要求,并考虑到厂区情况、厂区内消防通道,站区采用直线式纵向布置形式,以厂区消防通道道路标高作为废水处理站设计的参考标高。
废水处理站设计为半地埋式。
3.4.5绿化与景观设计
废水处理站需与厂区整体相协调,辅以草坪绿化点缀。
3.5建筑设计
3.5.1设计依据
《民用建筑设计通则》(GB50352-2005);
《建筑设计防火规范》(GB50016-2012)。
3.5.2设计原则
遵循经济、实用、美观的原则,执行国家有关建筑设计的规范和标准,满足当地的需求和当地的政策法规,结合当地的环境条件特点,进行建筑设计。
针对本工程的特点,即减少占地面积,节省投资,又美观大方。
3.5.3建筑的单体设计
尾水排放渠需要内部帖瓷砖(浅蓝色),全地埋构筑物采用混凝土本色即可,露出地面以上部分需进行外墙装饰,需与配套用房外墙装饰一致。
整体风格与厂区其他建筑物风格一致。
站内设有建筑为:
设备操作间一座,污泥区彩钢棚一座。
3.5.4建筑节能设计
在建筑设计中,均考虑到了建筑的节能要求,建筑的外墙、屋面、外门窗的各项节能指标均满足《公共建筑节能设计标准》中的各项要求。
3.6结构设计
3.6.1设计原则
依据国家的现行的结构设计规范,行业标准、建设方提供的设计资料。
在满足工艺专业要求的前提下,结构设计中,尽可能采用新技术、新结构、新材料,力求做到技术先进,具有良好的耐久性、安全可靠、经济合理、保护环境,在满足国家规范的条件下,结合当地实际情况,采用地方标准、规范以及习惯做法。
3.6.2设计依据
1)设计采用规范
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
《砌体结构设计规范》GB50003-2011
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012
《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002
《岩土工程勘察规范》GB50021-2001
《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008
《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012
《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002
《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》CB50032-2003
《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS1382002
《砼碱含量限制标准》CECS5393
2)设计荷载及自然条件
(1)基本风压:
0.40KN/m2
(2)荷载根据规范规定及工艺提供资料要求确定
(3)建筑场地地震烈度为7度,Ⅱ类场地,混凝土结构的环境类别:
地面以下及室外环境为二a类,地面以上室内为一类。
3.6.3工程地质条件
根据地勘报告,该厂区内地质状况良好。
经过长期从事选址实践表明,目前场地现状稳定,拟建设范围内及周边岩溶现象不发育,区内无断层、未见滑坡、泥石流、危岩、崩塌等不良地质作用,微风化基岩岩体较完整,场地现状及岩石地基稳定,场地地震基本烈度为小于Ⅵ度。
该场地适宜本工程建设。
构筑物的基础建议采用筏板基础,确保构筑物的安全性、稳定性、可靠性。
3.6.4结构设计
随着建筑技术的发展,新型建筑材料、结构形式不断出现,不同的建设环境和使用功能可选用不同的结构形式。
根据该项目的具体情况,结合当地的习惯和经验,确定新建(构)筑物结构形式如下:
(1)建筑物
设备间一座,增设彩钢棚一项。
(2)构筑物
本工程主要构筑物均为蓄水构筑物,包括:
隔渣池、调节池、污泥浓缩池、水解酸化池、SBR池等,对结构防水性能有较高的要求。
故蓄水构筑物采用钢筋混凝土结构。
在蓄水构筑物的混凝土中,要加入一定比例的防水剂,用于提高混凝土的密实度、抗渗性及抗腐蚀能力。
同时,还可补偿混凝土的收缩变形。
长度超过规范要求的矩形池,一般情况下,要设温度缝,内设橡胶止水带。
基础一般采用天然地基上的筏板基础。
为防止构筑物不均匀沉降,如若基础沉降不均匀,宜采用砂土夹卵石(卵石占全重30%~50%)换填处理,构筑物从垫层下1米深度范围内进行换填,处理范围为建构筑物轴线尺寸每侧加1.5M。
换填材料为砂土夹卵石分层夯实碾压,压实系数0.96。
根据实际选址情况,本项目不需要采用配重抗浮。
3.6.5结构抗震设计
该工程的各建(构)筑物结构的设计使用年限50年,建筑结构安全等级为二级,按《中国地震动参数区划图》,地震动峰值加速度<0.05g,对应的地震基本烈度<7度,地震动反应谱特征周期为0.35s,设计地震第一组,Ⅱ类场地。
主要建(构)筑物抗震设防类别为丙类
按抗震规范的要求,进行抗震计算并采取抗震构造措施,在规范要求部位设置构造柱,圈梁等。
3.7电气设计
3.7.1设计依据
本设计依据建设单位提供的外部条件资料,设计单位相关专业提供的技术资料以及现行的国家及行业性设计规范进行电气设计。
设计依据的主要设计规范如下:
《供配电系统设计规范》GB50052-2009
《低压配电设计规范》GB50054-2011
《通用用电设备配电设计规范》GB50055-2011
《建筑物防雷设计规范》GB50057—2010
《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-83
《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007
《建筑设计防火规范》GB50016-2012
《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008
《建筑照明设计标准》GB50034-2004
3.7.2设计范围
本设计包括废水处理设施内的设计,其主要内容如下:
1、配电及动力系统的设计;
2、操作间照明系统的设计;
本设计不包括接入废水处理站动力用电,动力电需业主自行引至站内动力配电柜。
3.7.3负荷计算及负荷等级
本工程所有用电负荷等级为均二级用电负荷。
设计负荷见下表:
废水处理工程设计负荷表
序号
用电设备名称
设备台数
设备容量
功率
因数
计算负荷
运行时间
电耗kwh
装机
工作
COSΦ
有功
(台)
(kW)
P30(kW)
H
Kw·
h
1
废水提升泵
2
2.2
1.1
0.8
0.88
24
21.12
2
碱度投加设备
1.5
0.75
0.6
0.6
3
污泥泵
15
7.5
6
0.5
3.0
4
鼓风机
7
3.5
2.8
16
44.8
5
污泥螺杆泵
4.5
2.25
1.8
0.9
板框压滤机
0.75
0.3
合计
31.7
15.85
12.68
70.72
3.7.4供电系统
本工程装机负荷为23.8kw,业主自行引入XXX规格的永久电缆。
3.7.5控制与连锁
本工程工艺设备采用集中控制与就地控制的两地操作方式。
提升泵等水位自动开停控制,由自动控制系统完成,并设干池保护。
3.7.6照明系统
照明电源取自厂区配电母线,采用~380V/220V三相五线制TN-S系统配电。
照明照度要求按照国家照明规范中等照度设计。
操作间采用直管荧光灯。
照明配电采用BV-0.45/0.75kV铜芯塑料导线,穿钢管明(暗)敷设。
3.7.7控制方式
废水处理站控制系统应按照“集中管理,分散控制,资源共享”的原则,检测仪表系统应遵循“工艺必需,先进实用,维护简便”的原则。
由于废水厂动力设备较少,厂区内设为远程控制和就地控制两种控制方式。
3.8其他
废水处理站需由业主将厂区自来水引入操作间外1m处,并安装阀门,自来水管道采用PPR材质DN25管道。
3.9管理定员
废水处理为24h连续处理,需2人兼职处理即可。
4投资估算
4.1总投资估算
见附件2
4.2运行费用分析
废水处理站的运行费用包括动力费用,人工费用、药剂费用三部分组成(不含设备维修费及产品折旧费用,污泥处理运输费另计)。
其详细的运行费用见下表:
工艺运行费用分析表
费用类别
消耗量
单位
单价(元)
总价(元)
人工费用
--
元/人.年
电耗
48676.4
度/年
0.7
34073.48
年运行成本
44949.48
吨水处理成本
0.41
5设备及管道防腐
5.1设备防腐
为了使废水处理工程所采用的设备延长使用寿命,节省投资,减少维护量,设计根据不同的工作环境,不同的场合,对设备选材及防腐做出不同的选择,采取不同的防腐措施。
有针对性的选择抗老化不易锈蚀的材料增加设备的耐久性,水下部分可采用不锈钢材料,水上部分采用碳钢除锈后进行喷漆加强防腐。
5.2管道防腐
根据不同的用途选择一些不需要进行特殊防腐处理的管道。
如废水管道采用HDPE双壁波纹排水管。
管材耐腐蚀,这样综合造价更经济合理。
Q235钢管作为排水管道使用时,应进行防腐处理,目前防腐常采用环氧酶沥青涂料进行内防腐处理,沥青涂料与玻璃布保护层做外腐保护。
总之,在设计中根据不同的用途采取相应的防腐措施,都会避免减少因各种各样的腐蚀而造成的损失。
6工程效益分析
废水处理站是改善生态环境,保障人民身体健康,造福社会的环境保护工程,主要工程效益就是环境效益和社会效益,具体分析如下:
6.1环境效益
因园区没有建设污水处理厂,生产生活废水直接排放到附近沟渠将对环境水体产生危害。
本废水处理工程运行后,水质将达到国家污水一级排放标准,减少对厂区外河沟渠水体的污染和对水体的污染物排放量,具有明显的环境效益。
6.2社会效益
废水中含有大量的有毒有害生物,对人类和动物会造成直接或间接危害,废水除了自身对社会环境造成危害外,还通过蚊蝇传播疾病。
通过对原废水的治理后,大大减少对土资源、水资源和大气资源的污染,清除疾病传播源,有利于人民对土资源、水资源和大气资源的利用,更有利于人们的身心健康,促进社会的文明进步,间接的产生巨大的社会效益。
7建设工期和实施进度
7.1项目工期
项目工期以合同签订日起3个工作日后时间节点,为90天。
7.2项目实施进度
本工程实施计划见下表。
工程实施计划表
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