豆制品废水处理设计方案.docx

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豆制品废水处理设计方案

200T/D豆制品废水处理

初

步

设

计

方

案

一、项目建设必要性：

·············································2

二、设计概况：

···················································2

三、处理水量、进水质和排放标准：

·································3

四、编制依据、标准：

·············································3

五、设计原则：

···················································4

1、污水处理设计原则·········································4

2、污泥处理设计原则·········································5

六、处理工艺流程设计：

···········································5

1、处理工艺的确定···········································5

2、工艺流程设计·············································7

3、工艺流程简述·············································7

七、处理工艺设施及性能参数说明：

·································9

八、电气、仪表及自控设计：

······································11

1、设计依据及技术规范······································11

2、设计原则················································12

3、导线电缆选型原则：

·······································12

4、防雷接地：

···············································13

九、主要设备及部件配置清单：

····································14

十、方案总结：

··················································15

十一、售后服务承诺：

············································15

一、项目建设必要性：

豆制品生产具有较好经济效益，但其生产过程中会产生大量的弱酸性高浓度有机废水，公司排放的豆制品生产废水会造成水体富营养化、缺氧、鱼虾绝迹、水质恶化、发臭，严重污染地表地下水。

高浓度有机废水不治理会对环境造成严重危害，影响当地居民的生活质量和影响附近环境质量。

为了公司可持续性的发展，公司领导要求对此污水进行彻底治理，使其达到相关标准后外排，建设一套新的废水治理工艺是控制污染的有效手段，也是公司总体规划的实施，并树立良好的企业形象，创造良好的投资环境和生产环境。

同时，厂区废水处理厂的建设，也符合国家的发展规划和产业政策、以及地区社会、经济、环境协调发展规划。

保护环境是我国的基本国策，保护水环境和生态环境，是实现社会、经济可持续发展的重要保证，并能改善居民的生活环境，提高生活质量，促进经济持续发展。

因此建设50吨/天生产废水治理工程是十分必要的。

二、设计概况：

豆制品企业的废水主要来源于原料黄豆的浸豆、泡豆及压榨废水和冲洗废水，该废水有机物含量高，可生化性强，是污染环境的高浓度废水。

废水的污染物大都为可降解有机物，可生化性达到0.6—0.7，废水的C∶N∶P平均为100∶4.7∶0.7，适合微生物的生长，对于该类型的废水的处理关键是选择合适的处理工艺和相关参数的合理设计是至关重要的。

豆制品废水主要来源于洗豆水、泡豆水、浆渣分离水、压滤水、各生产工艺容器的洗涤水、地面冲洗水等。

其中黄泔水CODCr高达20000～30000mg/L,泡豆水的CODCr4000～8000mg/L,其他废水CODCr相对较低。

根据实际工程经验,豆制品废水处理易出现以下问题:

①豆制品生产属于间歇生产方式,排水时间较集中,水量和水质很不均匀;

②SS高达1000～1500mg/L,厌氧条件下易在废水表面形成浮渣层;

③高浓度废水在厌氧处理过程中易酸化,使厌氧单元的处理效果恶化;

④好氧阶段,采用活性污泥法处理,易产生污泥膨胀。

三、处理水量、进水质和排放标准：

（1）项目名称：

200m3/d豆制品废水处理工程

（2）建设单位：

（3）工程概况:

工程规模：

水量

m3/d

COD

mg/L

NH3-N

mg/L

TP

mg/L

PH

200

~5000

~130

~35

3-4

注：

根据我公司该废水经验暂定，具体根据实际情况确定。

处理工艺：

采用“厌氧水解+气浮+生物接触氧化+沉淀”工艺；

污水出水执行国家污水综合排放标准（GB8978-96）中的一级排放标准；

四、编制依据、标准：

1、中华人民共和国《水污染防治法》

2、《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）

3、《建筑结构荷载设计规范》（GB50009-2001）

4、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

5、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

6、《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-95）

7、《室外排水设计规范》（GB50014-2006）

8、《机械设备安装工程施工及验收规范》（GBJ231-75）

9、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GBJ236-82）

10、《钢制焊制常压容器》（JB4735-1997）

11、《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）

12、《城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）

13、项目单位提供的污水水质、水量等基础设计资料；

14、其他现行相关的标准规范;

15、当地环保规范和要求;

16、国内有关工业污水的运行经验和运行资料。

五、设计原则：

1、污水处理设计原则

（1）认真贯彻国家关于环境保护工作的方针和政策，使设计符合国家的有关法规、规范、标准。

（2）综合考虑废水水质、水量随季节性变化的特征，选用的工艺流程技术先进、稳妥可靠、经济合理、运转灵活、安全适用。

（3）污水处理总平面布置力求紧凑，减少占地和投资。

（4）妥善处置污水处理过程中产生的污泥和其他栅渣、沉淀物，避免造成二次污染。

（5）污水处理过程中的自动控制，力求管理方便、安全可靠、经济实用，提高管理水平，降低劳动强度。

（6）污水处理设备，要求采用技术成熟、高效率低能耗、运行可靠的产品，部分关键设备可考虑从国外知名品牌。

（7）优化处理工艺，减少投加药剂量，节约运行成本。

（8）在厂区的建设范围内，废水处理设施总平面布置要符合整个厂区的总体规划，并且要与厂区周围景观环境相协调。

2、污泥处理设计原则

（1）根据污水处理工艺，按其产生的污泥量、污泥性质，结合自然环境及处置条件选用符合实际的污泥处理工艺。

（2）采用合适的脱水、浓缩方法，脱水后送填埋场填埋。

（3）妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、垃圾、沉砂和污泥，避免二次污染。

六、处理工艺流程设计：

1、处理工艺的确定

豆制品废水处理工艺选择应根据废水的水质、排放标准及企业的具体情况进行综合分析对比后确定，通常包括三个组成部分：

一是预处理，目的是去除废水中的悬浮物和浮渣，采用的方法以物化为主，如筛网、沉淀、混凝沉淀、气浮等；二是生物处理，这是整个处理工艺的核心，通过微生物的新程代谢作用，分解废水中溶解性有机物，常用的方法有活性污泥法，如A/O工艺、A2/O工艺、生物接触氧化法、氧化沟、浅层曝气等。

厌氧生物处理方法主要有水解酸化、UASB、厌氧滤池等。

结合我们多年的工程经验，确定处理主体工艺流程为“厌氧水解+气浮+生物接触氧化+沉淀”的主体工艺。

2、工艺流程设计:

废水

细格栅

上清液

污调节池空气搅拌

泥

回

流

厌氧水解池

污泵

溶气气浮机PAC、PAM絮凝剂

泥

接触氧化池罗茨鼓风机

回

流

沉淀池

污泥浓缩池达标排放

污泥干化场

干化外运

3、工艺流程简述:

（1）细格栅井：

粗格栅去除进站污水中的大块杂物和部分悬浮物，主要为后续单元动力设备的正常运行提供保障。

（2）调节池：

本单元主要是均和水质、平衡水量，削减高峰水量对后续处理单元的冲击负荷，大大降低水量变化对处理效果的影响，减少处理构筑物的容积节省工程投资费用，便于系统自动化控制。

（3）厌氧水解池：

在高浓度废水处理工艺中，厌氧处理技术是一个关键步骤，成功的厌氧水解工段去除效率可达到50%以上。

废水的厌氧生物处理是指在没有游离氧的情况下，以厌氧生物为主对有机物进行降解的一种处理方法。

在厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解，转化为简单、稳定的小分子化合物，同时释放出能量。

其中，大部分能量以甲烷（CH4）的形式出现，如果厌氧消化过程彻底，最终产物均为CH4、CO2及NH3（NH4HCO3）。

本单元除了降解有机物同时还为后续好氧处理作了很重要的前期处理。

其特点表现在：

a非常经济的技术，不需要动力消耗、不需要药剂消耗；

b设备负荷高，占地少，投资省；

c剩余污泥量少，高度无机化、脱水容易；

d初次启动过程缓慢，一般需要5—10周时间，通过接种的方式可加以解决；

e受反应温度的影响而波动；

f效率受pH值的影响较大，最合适的范围在6.8---7.2之间。

（4）溶气气浮机：

气浮装置的工作原理是在一定条件下，将大量空气溶于水中，形成溶气水，作为工作介质，通过释放器骤然减压，快速释放，产生大量微细气泡黏附于经过混凝反应后废水中的“矾化”上，使絮体上浮，从而迅速地除去水中的污染物质，达到净化的目的。

本处理单元是将适当数量的混凝剂投入水体，经过充分混合、反应，使废水中微小悬浮颗粒和胶体颗粒相互产生凝聚作用，成为颗粒较大，易于沉降的絮凝体（颗粒直径>20µm），经过沉淀加以去除。

混凝沉淀的优点是去除效率高，对废水的悬浮物、浊度和色度有很高的去除，对COD、BOD的去除也有很好的效果。

根据实验室混凝实验表明，混凝剂采用的聚合氯化铝（PAC）助凝剂采用聚丙烯酰胺（PAM）最佳工艺条件为：

pH值为6.0---7.5、搅拌速度160r/min、搅拌时间15min、混凝剂投加量100mg/L、沉降时间150min，COD去除率可达60%左右。

（5）接触氧化池：

废水的好氧生物处理是一种有氧的情况下，以好氧微生物为主对有机物进行降解的一种处理方法。

废水中存在的各种有机物，以胶体状、溶解态的有机物为主，作为微生物的营养源。

这些有机物经过一系列的生物反应，逐级释放能量，最终以无机物质稳定下来，达到无害化。

原生质（微生物）剩余污泥（C5H7NO2）

合成

有机物+氧+微生物

中间产物CO2、H2O、NH3、SO42+、PO43-+能量

分解

由图可见，有机物被微生物摄取之后，通过新程代谢活动，有机物一方面被分解、稳定，并提供微生物生命活动所需的能量；一方面被转化，合成为新的原生质（或称细胞质）的组成部分，使微生物自身生长繁殖，废水生物处理中的活性污泥或生物膜的增长部分称为剩余活性污泥，剩余污泥需进一步处置。

（6）沉淀池：

本单元主要是利用重力的作用使废水中的悬浮物、生物处理后产生的污泥或生物膜与水分离，形成泥水界面。

（7）污泥浓缩池：

本单元主要是将各个处理单元产生的剩余污泥汇集，通过静置使污泥进一步浓缩。

（8）污泥干化场：

进过污泥浓缩后的污泥含水率仍然在98%以上，需要进一步处理，采用污泥干化场的方式是无需机械压滤机等设备，但需要一定的场地。

七、处理工艺设施及性能参数说明：

1、调节池

水力停留时间：

3h

有效容积：

30m3

尺寸：

4000×3000×3000mm

有效水深：

2500mm

抗渗等级：

S6

结构：

钢混

数量：

1台

2、厌氧池、接触氧化池

水力停留时间：

3h

有效容积：

30m3

尺寸：

4000×3000×3000mm

有效水深：

2500mm

水力负荷：

0.8m3/（m2·h）；

抗渗等级：

S6

结构：

钢混

池内布置组合填料，每格单元设置污泥泵共2台，型号：

WQ10-10-

3、溶气气浮机

规格型号：

QJS-10溶气气浮机

主机：

3700×2100×2200mm

刮渣机：

开元0.75KW

加药系统：

自动、防腐

空压机：

V-0.18m3/min

溶气罐：

Ф500×1512mm

电控柜：

德力西（配套）

4、罗茨鼓风机：

规格型号：

GRB-50

功率：

2.2kw

供气量：

1.39m3/min·台

出口口径：

50mm

噪音：

78db

数量：

2台（一用一备）

5、潜污提升泵：

规格型号：

WQ12-15-1.5

功率：

1.5kw

扬程：

15.0m

流量：

12m3/h

出口口径：

50mm

数量：

2台（一用一备）

水泵叶轮：

铸铁

泵壳：

铸铁

转轴：

不锈钢

轴承：

合金钢

机械密封寿命：

大于30000小时

配套：

导轨提升装置

生产厂家：

上海人民水泵厂

6、电气控制系统：

PLC全自动控制日本OMRON

空气开关、接触器、继电器西门子/施耐德

按钮/选择开关台湾

八、电气、仪表及自控设计：

1、设计依据及技术规范：

（1）《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）

（2）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）

（3）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）

（4）《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》（GB64-1983

（5）《民用建筑电气设计规范》（JGJ-T16-92）

（6）《供配电系统设计规范》（GB50052-95）

（7）《电气装置的电测量仪表设计规范》（GBJ63-90）

（8）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）

（9）《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GB65-1983）

（10）《电力工程电缆设计规范》（GB50217-94）

（11）《工业企业通信设计规范》（GBJ42-81）

（12）《电子计算机机房设计规范》（GB50175-93）

（13）《自动化仪表选型规定》（HG20507-1992）

（14）《分散型控制系统工程设计规定》（HG20573-95）

（15）《信号报警、联锁系统设计规定》（HG20511-1992）

（16）《仪表配管配线设计规定》（HG20513-1992）

（17）《仪表供电设计规定》（HG20509-1992）

（18）《电气图用图形符号》（GB4728）

（19）《电气技术中的文字符号制定通则》（GB7159-87）；

（20）与上述标准、规范对应的“施工和验收规范”及其标准图册；

（21）业主提供有关规定。

2、设计原则：

在保证环境保护、市政工程废水处理厂工艺要求的条件下，做到技术先进、操作简单、管理方便、安全可靠、节约能源和经济合理。

3、导线电缆选型原则：

（1）全厂供配电线路均采用电力电缆，具体详低压配电系统图，控制回路采用控制电缆及屏蔽控制电缆，户外照明线路采用电力电缆穿镀锌钢管埋地暗敷。

（2）敷设方式：

厂区设电缆沟，供配电线路尽量沿电缆沟敷设，过马路、进建筑物处均穿镀锌钢管保护，室外直埋地敷设电缆应采用带铠装电缆。

（3）厂区照明依据不同区域选用道路照明灯具和庭院照明灯具。

4、防雷接地：

（1）在低压电源进线电缆埋地引入低压配电室时，在总进线柜处将PEN线分离为PE线和N线后用接地线与接地装置焊接。

（2）废水处理厂建筑物和构筑物按规范规定，在建（构）顶部设圆钢避雷带及避雷下引线。

（3）全厂防雷接地和保护接地，共用一个接地装置。

（4）接地装置、接地网应尽量利用自然接地体。

（5）接地装置的接地电阻≤1Ω，必要时增加人工接地极。

电子设备的接地电阻要求，详见自动控制系统设计。

（6）本低压配电系统的接地形式采用TN-C-S系统，所有电机等用电设备采取多穿一根等截面导线作为接地线。

九、主要设备及部件配置清单：

序号

名称

数量

规格型号

备注

1

潜污泵

2台

WQ12-15-1.5

Q=12m3/hH=15mN=1.5kw（一用一备）

2

污泥回流泵

2台

WQD10-10-0.75

Q=10m3/hH=10mN=0.75kw（一用一备）

3

计量加药泵

2台

JXM-A240/0.7

最大压力0.7KP功率0.6KW

4

液位控制系统

4个

300~3000mm

5

微孔曝气器

40个

Φ215

包括支架

6

生物组合填料

60m3

Φ150

组合填料

7

罗茨鼓风机

2台

GRB-50

Q=1.39m3/minN=2.2kwH=3m（一用一备）

8

溶气气浮机

1套

10m3/h

处理量10m3/h，设备整体组合为一体，自动化程度高。

供气单元

空压机

1台

V-0.18m3/min

功率1.5kw型号V-0.18m3/min一台，跟溶气罐配套。

溶气单元

溶气罐

1套

Ф500×1512

碳钢溶气罐（水射混合器、液位控制系统（防腐型）、安全阀，压力表）等。

罐内壁及其附件均为加强级玻璃钢防腐，

气浮池单元

钢结构池体

1套

3700×2100×2200mm

箱体Q235钢板焊接，池体内壁环氧树脂防腐，外部采用环氧富锌漆，保证10年不锈。

释放器及释放系统

1套

改进型、防堵塞

采用1只释放器，释放阀、释放器和释放管的材质为防腐型

反清洗

1套

气浮池配套

含水射器及抽真空反冲洗管路系统；

除渣单元

组合式自动刮渣机

1套

气浮池配套

动力0.55kw，包括链条式刮渣机1套、摆线针轮减速机；除电机和摆线针轮减速机外，其余部件全部为尼龙材质。

回流单元

回流泵

1台

IS65-40-100

含阀门。

流量：

3-4m3/h，扬程：

45m，功率：

3.0kw.

系统内阀门

阀门

1套

系统配套

进水调节球阀、溶气水调节分配阀、止回阀.

9

电控柜单元

1套

PLC控制

控制各个泵、刮渣机、排渣机等。

10

系统管/阀件

1套

UPVC

11

电线电缆

1套

12

安装调试

十、方案总结：

1、采用的工艺“厌氧水解+气浮+生物接触氧化法”是成熟稳定、经济的豆制品废水处理工艺。

2、尽可能的利用原有构筑物，降低工程投资。

3、充分考虑甲方投资和运行成本，尽量做到“最小的投资，最大的收益”。

十一、售后服务承诺：

1、免费提供水处理设备技术资料及技术咨询服务； 

2、免费开机调试，保证水处理设备达到最佳运行状态；

3、保质期为投入使用起1年的质量保证，对水处理设备非人为故障负责保修零部件损坏负责免费更换；终身维护；

4、在设备投入正常运行后，本产品出现技术质量问题，本公司售后服务人员随时电话或网络指导处理；

5、质保期后，在5年内以最优惠的价格为用户提供维修保养服务并终身为用户提供持续完善的售后服务；

6、供应商负责对所供设备进行安装指导。