50吨每天餐厨垃圾废水处理方案设计.docx
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50吨每天餐厨垃圾废水处理方案设计
餐厨垃圾处理
生产废水处理工程
设
计
方
案
设计单位:
环保科技开展某某
设计时间:
2018年12月
第1章总如此
中国饮食文化源远流长,作为中华民族饮食文化的支柱行业---餐饮业,在中国民众的日常生活中占有很重要的位置,随着改革开放的不断深入,人民群众可支配性收入的不断增加,餐饮业在地方GDP收入中越来越显现出其突出的地位,已经成为局部地区的支柱产业。
任何事情都有其两面性,在满足广阔人民群众物质文明和合理饮食的条件下,也衍生出一些与生活环境密切相关的不良产物---餐饮垃圾。
餐饮垃圾的大量出现,极大地危害了我们赖以生存的水土和大气环境,为了强化餐饮垃圾的集中管理,还市民一片净土、一爿蓝天,在垃圾的收运和处理过程中,不可防止的产生了一定量的餐饮垃圾废水,废水总量为:
50t/d。
在这些餐饮垃圾废水中,含有大量的动植物油脂、淀粉、果蔬汁、饮料等物质,这些废水富含动植物油脂、蛋白质和氨基酸等有机物,假如不经过处理直接排入水体,所含有机物将迅速被氧化而大量消耗水体中的溶解氧,造成水体严重缺氧,同时,由于油脂类等不溶物的存在,致使水面复氧能力严重下降,从而影响鱼类和其他水生动物的生存,同时,废水中悬浮物在厌氧条件下极易分解产生臭气,恶化区域环境。
某公司本着呵护当地民众、保护生存环境的愿望,积极响应并模X执行国家和地方的环保政策,决定对该工程废水加以处理。
受某公司的委托,我公司决定对该垃圾废水做方案设计,通过本餐饮垃圾废水处理方案设计,力求在设计理念、处理方法、工程造价和施工方法上能达到先进、合理的优化组合。
⑴《室外排水设计规X》GBJ14-87(1997年版);
⑵《建筑给水排水设计规X》GBJ15-88;
⑶《污水综合排放标准》GB8978-1996;
⑷《城镇污水厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-89;
⑸《给水排水工程结构设计规X》GBJ69-84;
⑹《混凝土结构设计规X》GBJ10-89;
⑺《建筑地基根底设计规X》GBJ7-89;
⑻《建筑抗震设计规X》GBJ11-89;
⑼《工业企业设计卫生标准》TJ36-79;
⑽《低压配电装置与线路设计规X》GB50054-92;
⑾《建筑防雷设计规X》GB50057-94;
⑿《工业与民用电力装置的接地设计规X》GBJ65-83;
⒀《污水泵站设计规程》DBJ08-23-91;
⒁《环境工程手册》(水污染防治卷);
⒂《排水工程》(下册);
⒃《给水排水工程设计手册》;
⒄《污水处理工艺与工程方案设计》;
⒅其他相关电气、土建、设备设计手册。
⑴选用成熟可靠、运行稳定的处理工艺,确保处理后废水达标排放。
⑵在处理工艺上力求简单实用,以方便管理和维护;提高操作的自动化程度,降低操作人员劳动强度。
⑶充分利用空间,以节省用地。
⑷设备选择低能耗设备,以降低废水处理过程中的运行费用。
⑸处理工艺和构筑物对水力负荷和污染负荷的适应X围要较大,使整个系统有较好的经受冲击负荷的能力。
本方案设计包括废水处理站内处理工艺、土建工程、管道工程、设备与材料购置与安装、电气工程、工程调试等。
废水从处理站进水(格栅井)开始,至处理构筑物出口5米内;动力线如此从废水处理站配电站进线端开始;自来水从废水处理站界限X围内进水端开始;压缩空气从废水处理站界限X围内进气端开始。
主要包括:
⑴工艺流程选择与设计;
⑵工艺流程图和总平面布置图;
⑶建构筑物单体设计;
⑷工艺设备选型、平面布置;
⑸工艺处理效果分析;
⑹工程进度计划设计;
⑺处理本钱和运行费用估算;
⑻服务与承诺。
第2章废水水质特性分析
废水来源与水质分析
〔1〕进水水量与水质
根据某公司提供的资料,匡算本套处理系统需要处理生产废水水量为250m3/d,每天分三班连续运行,运行24小时,如此小时流量为11.4m3/h;废水中主要污染物指标为CODCr、BOD5、悬浮物SS、油类、氨氮、pH值等,根据提供的资料,确定该生产废水的水量与水质。
〔见表1-1〕
表1-1:
废水水质与水量表
污染指标
生产废水
设计值
备注
排水量m3/d
50
50
pH
5
CODCrmg/L
20000mg/L
20000
BOD5mg/L
8000mg/L
8000
SS〔悬浮物〕mg/L
2000mg/L
2000
NH3-N〔氨氮〕mg/L
271mg/L
300
动植物油
200mg/L
200
〔2〕排放标准
经处理后外排废水应《污水综合排放标准》〔GB8978-1996〕中三级标准,可回用于绿化、冲洗地面等。
根据《标准》要求,本处理装置外排水质见表1-2。
污染指标
标准要求
备注
pH
6~9
CODCrmg/L
≤500
BOD5mg/L
≤300
悬浮物mg/L
≤400
氨氮mg/L
——
动植物油
≤30
〔3〕受纳水体
经过处理后的废水一局部回用于垃圾车辆的清洗,一局部进入排放口,外排水排入市政污水管网或环保管理部门指定的受纳水体。
第3章工艺流程选择
废水处理工艺机理
餐饮垃圾废水中含有大量的动植物油脂、淀粉、蛋白质、各种氨基酸等短、中、长链有机碳水化合物,在这些种类各异的有机物中,中短链碳水化合物容易好氧降解,适合于好氧生物处理工艺,但类似酪蛋白、乳清蛋白等长链高蛋白类、支链氨基酸等大分子量碳水化合物,好氧微生物并不能将其很好的消化分解,为解决这一制约瓶颈,除物化处理方法外,首选的生物处理工艺是厌氧水解酸化工艺。
在厌氧环境中,蛋白水解酶等专性厌氧菌以长链高分子有机物为碳源,经过水解、酸化、产乙酸、甲烷化四个阶段,最终实现了降解中小碳水有机物,分解长链高分子有机物的目的,为后续的好氧处理奠定了根底。
具体降解产甲烷的过程如下:
水解产酸细菌细菌细胞产甲烷细菌
不溶性有机物可溶性有机物有机酸、乙醇细胞细菌
胞外酶胞内酶H2+CO2H2+CO2
其他产物胞内酶
有机物降解路线图
废水通过厌氧处理后,长链高分子碳水化合物被分解成小分子的碳水化合物,很适合活性污泥处理工艺的环境条件,因此,后续的处理工艺选择好氧生物
处理。
建议采用上流式厌氧污泥床〔UpflowAnaerobicSludgeBlanket,简写UASB〕+改良型的选择性活性污泥法〔SelectorActivatedSludgeSystem,简写SASS〕作为主体工艺。
采用厌氧技术具有较好的处理效果,能耗低、运行本钱低,并可回收局部沼气,由于甲烷菌的世代时间长于好氧菌,因此,产生的污泥量〔厌氧菌新陈代谢产生的剩余污泥〕少,厌氧工艺拟采用国内成熟的上流式厌氧污泥床〔UpflowAnaerobicSludgeBlanket,简写UASB〕,UASB反响器的突出优点是处理能力大,效果好,运行性能稳定。
综合餐饮垃圾废水的性质和以上几种工艺的处理效果,经过筛选,本设计决定选用强化物化+生物处理工艺。
其中:
强化物化采用隔油沉淀+混凝气浮工艺;生物处理工艺采用目前国内比拟流行的UASB厌氧反响器+生物选择性SASS法组合工艺。
作为本污水处理厂主体工艺。
1、选择隔油沉淀+混凝气浮的理由
通过以上物化处理方法的比拟,本污水处理工程的前处理工段决定采用隔油沉淀+混凝气浮工艺方法,理由为:
1〕、原水SS含量大、动物油脂含量高,采用物化处理可以大大降低SS和油脂的含量,充分降低废水中的COD,减轻后续生化处理的负荷。
2〕、隔油沉淀法流程简单,投资小,操作方便,且截留效果尚可。
3〕、絮凝气浮工艺效率高,能有效去除SS甚至可溶性盐类和乳化油脂。
2、选择UASB的主要优势
1〕UASB内污泥浓度高,平均污泥浓度为20-40gVSS/1;
2〕有机负荷高,水力停留时间短,采用中温发酵时,容积负荷一般为4-
10kgCOD/m3·d左右;
3〕无混合搅拌设备,靠发酵过程中产生沼气的上升运动,使污泥床上部的污
泥处于悬浮状态,对下部的污泥层也有一定程度的搅动;
4〕污泥床不填载体,节省造价与防止因填料发生堵赛问题;
5〕UASB安装了运行稳定、别离效果好的产品----三相别离器;
6〕不设沉淀池,沉淀区别离出来的污泥靠自身重力重新回到污泥床反响区
内,可以不设污泥回流设备。
3、选择接触氧化的主要优势
好氧处理工艺采用改良型的选择性活性污泥法〔SelectorActivatedSludgeSystem,简写SASS〕,即在好氧的前部增设生物选择器,在中段增设缺氧区,污泥回流至生物选择器,废水在此进入,此处活性污泥高,有机基质高,污泥负荷高,使进水和回流污泥在此进展充分的接触混合,充分利用耗氧菌在缺氧条件下争夺基质的特性,污水中溶解性的有机物〔即生物的营养物质〕通过酶反响机理迅速降解,同时可有效的防止活性污泥膨胀〔丝状菌的大量增殖〕,提高系统运行的稳定性。
同时,SASS池中段可达到脱氮除磷的效果,利用选择区的厌氧条件,聚磷菌将有机物同化储存在体内,释放出积储的磷酸盐,然后在好氧条件下大量吸收积储溶解性的磷,合成ATP和聚磷酸盐,达到除磷效果。
本污水处理工程决定采用“强化物化处理工艺+UASB厌氧反响器+生物选择性接触氧化池〞组合工艺作为本污水处理厂主体工艺。
综上述分析,最终确定本工程的工艺流程如图3-1。
反冲洗泵
图3-1废水处理系统流程示意图
UASBUASBUASBUUUAUASBUASBJIUAUASBGONGYI〕
污泥是处理该废水时产生的新污染物,处理方法简单。
斜管沉淀池,UASB沉淀池与二沉池产生的污泥,排至污泥干化床,污泥经过滤与阳光照射等自然干化后安全处置(送至有资质的单位进展处置)。
污泥干化池滤液自流回调节池2再进入系统进展处理。
第4章工程方案设计
⑴隔油池
作用:
隔除较容易别离的油渣
数量:
1座
3/hr
形式:
地下式钢砼结构
工艺尺寸:
4000mm×5000mm
附属设备:
隔油挡板1套〔PVC材质〕;储油槽2格.
⑵调节池
作用:
调节池一起调节废水的水质、水量,便于后续处理作用,调节池二起回流IC反响器出水与缓冲水质、水量作用。
数量:
2座
3/hr
形式:
地下式钢砼结构
调节池一
工艺尺寸:
4000×5000mm
有效容积:
50m3
②调节池二〔排泥〕
工艺尺寸:
4000×5000mm
有效容积:
50m3
附属设备:
废水提升泵Ⅰ2台(1用1备,用于调节池一),流量5m3/h,扬程10m,功率0.75kw;废水提升泵Ⅱ2台(1用1备,用于调节池二),流量10m3/h,扬程25m,功率3.0kw;浮球液位计5套;转子流量计5套。
气浮处理装置1台,型号为QF-5或同等型号,处理水量5m3/h,溶加药系统4套(投PAC、PAM、石灰、碱);加药泵Ⅰ4台(石灰,2用2备),流量0-1000L/h,功率0.75kw;加药泵Ⅱ6台(PAC、PAM,4用2备),流量0-200L/h,功率0.02kw;浮球液位计1套;转子流量计1套;穿孔曝气系统1套;蒸汽简易加热管路1套,PH计1台,pH控制X围:
0-14,输出信号4-20mA。
⑶预处理系统
絮凝反响池一
作用:
向废水中投加PAC与PAM高分子絮凝剂产生絮凝体有助于沉淀反响。
数量:
1座
3/hr
形式:
地上式钢结构
工艺尺寸:
2000mm×1000mm
③平流沉淀池
作用:
控制流量和流速,使废水处于平流状态,有利于废水中颗粒的沉降。
数量:
1座
3/hr
形式:
半地上式钢结构
工艺尺寸:
2000×3000mm
附属设备:
PH计1台,pH控制X围:
0-14,输出信号4-20mA;刮泥机1套;H300三角出水堰2米。
⑷IC反响器
作用:
去除水中大局部的有机污染物,COD去除效率约80%,同时提高其可生化性。
数量:
1座
3/hr
形式:
地上式钢结构
平面尺寸:
Φ7000mm
有效容积:
385m3
3/h,扬程32m,功率3.0kw;时间继电器(999min)1套;H300三角出水堰12m。
⑸好氧处理系统
作用:
在兼氧微生物和好氧微生物的交替作用下分解,去除水中的CODcr和BOD5,在硝化与反硝化作用下去除废水中的氨氮。
3/hr
形式:
地上式钢结构
①兼氧池1
数量:
1座
工艺尺寸:
3000×4000mm
有效容积:
36m3
②好氧池1
数量:
1座
工艺尺寸:
3000×5000mm
有效容积:
45m3
3/min,功率3.0kw;ф160组合填料80m3,填料支架80m33/h,扬程10m,功率0.37kw。
⑹污泥澄清系统
①絮凝反响池二
作用:
向废水中投加PAC与PAM高分子絮凝剂产生絮凝体有助于沉淀反响。
数量:
1座
3/hr
形式:
地上式钢结构
工艺尺寸:
3000mm×1000mm
②竖流沉淀池
作用:
竖流沉淀原理,进展泥水别离,保证出水水质。
数量:
1座
3/hr
形式:
地上式钢结构
工艺尺寸:
Φ3000mm
⑺污泥浓缩池
作用:
进一步浓缩污泥,为后续污泥压滤提供缓冲。
数量:
1座
形式:
半地下式钢砼混结构
工艺尺寸:
4000×3000mm
附属设备:
厢式压滤机1台,过滤面积120m2;压泥泵2台,2〞气动隔膜泵。
⑻设备间
作用:
操作工人休息、存放药品;安装电控柜、罗茨鼓风机等。
数量:
1座
形式:
地面砖混结构
工艺尺寸:
10000×5000mm
表4-1主要构筑物(土建局部)一览表〔业主自建〕
序号
名称
工艺尺寸(mm)
结构型式
备注
1
隔油池
4000×5000×3000
地下钢砼结构
合建
2
调节池一
4000×5000×3000
地下钢砼结构
合建
3
调节池二
4000×5000×3000
地下钢砼结构
合建
4
设备间
10000×5000×3500
地上砖混结构
单建
5
污泥浓缩池
4000×5000×4500
半地上钢砼结构
合建
由于此设计为初步设计,设备设计局部应根据工程具体设计予以优化。
表4-2主要设备一览表
参照预算清单
注:
以上配管、配电均指废水站系统内
⑴按照不同功能,分区布置,并用道路或绿化带隔开。
设置办公服务区、设备安装区、污水处理区、污泥处理区和药品药剂存放区等。
⑵考虑人流、物流运输方便,布置主次道路,污水处理池体上(高出地坪面1.5米以上局部)布置走道板与护栏等。
车流进出形成一条环形路线,人流与货流分道输送,不发生交织。
⑶考虑消防安全要求,设置必要的设施。
设计
处理站主体构筑物平面布置尽可能采用共壁和共底板结构,布置紧凑,可节省土建费用约15-20%,共用水平底板如此可以提高结构的稳定性。
处理站主流程以废(污)水流动方向为主线,各流程衔接顺畅,不发生交织和重复,同时主线方向与厂区总排水方向一致。
设计
⑴初步设计生产废水自流进入格栅井,废(污)水经提升泵一次提升后,后续处理设施间水流动仅借助重力流,并尽量减少提升高度节约能源。
⑵污水处理站设计地面标高与周围场地道路标高相匹配,并尽可能减少土方量。
在处理站的进出口设置主要道路,路面采用水泥路面结构。
便于车辆进出、管道养护与满足消防要求。
道路与建构筑物间操作人员出入处用走道板相连,走道板两侧用护栏防护。
㈠结构设计依据
⑴建筑结构荷载规X(GB50009-2001);
⑵砌体结构设计规X(GB50003-2001);
⑶混凝土结构设计规X(GB50010-2002);
⑷建筑地基根底设计规X(GB50007-2002);
⑸建筑抗震设计规X(GB50011-2001);
⑹批准的方案或初步设计,其他专业的技术要求;
⑺本工程的岩土工程勘测报告(具体设计时由企业提供)。
㈡结构概况
⑴本工程结构的设计使用年限为30年;
⑵全部尺寸除注明外均以毫米为单位,标高以米为单位;
⑶本工程所注标高均为黄海高程;
⑷本工程建筑结构的安全等级为三级;
⑸本工程砌体施工质量控制等级为B级。
㈢地基根底局部
⑴本建筑物地基根底的设计等级为丙级,场地类别二类。
⑵本工程采用天然地基,地基承载力特征值按120KPa进展设计。
㈣建筑配置
废(污)水处理站的建构筑工程有为工艺配套服务的设备房、办公房等。
平剖面设计根据工艺和使用要求确定开间尺寸与层高,与周围厂区环境协调,建筑物外装饰的主色调拟以蓝色为主。
⑴本污水处理站用电装机容量约45.0kw,运行容量为19.97kw,功率因数0.8。
本站不设变电站,用电负荷均为二级负荷,无功补偿由厂级配电间予以补偿,配电保护采用自动空气开关。
⑵电源采用380V动力线(低压交流380V/220V三相五线制)由企业送至废水处理站配电站进线端;用电设备采用一次放射或动力柜二次放射方式。
配电线路采用桥架、穿管敷设。
⑶本站配电、照明线路均采用BV500型铜芯聚氯乙烯绝缘电缆穿焊接钢管埋地、埋墙、埋屋顶暗设;设备间采用防水防尘防腐灯,配电间采用日光灯,室外照明采用景观式杆灯,配电设备选用组合式照明配电箱。
⑷站区主要建筑物按三类防雷建筑进展防雷设计;建、构筑物的防雷接地按有关规X要求进展设计,所有电器设备金属外壳均应保护接地。
本配电系统为TN-S系统,从变电站电力变压器接入配电间与配电间接入各建筑物的电源线,在用户处保护中性线应重复接地,其接地电阻不得大于10Ω。
所有电气设备正常不带电的金属局部,如外壳、支架、底座与单相三孔插座的接地孔均需与PE线可靠连接。
⑴废(污)水提升泵控制在现场按钮箱上设手动/自动两种控制方式,自动实行水泵在水池的低液位停,高液位开。
⑵鼓风机运行实行时间、顺序的自动控制,通过以上系统可实行连续性无人自动操作。
⑶为了工作方便和与时沟通在控制室厂区内部1门(由企业自行考虑在确定),由厂区交换机交换。
⑷中控室PLC自动监控系统根据企业要求另行考虑,主要控制对象为水泵、阀门、加药泵、搅拌机等。
废水处理站建成后,生活与其它用水可直接从总供水管接出一支管(DN32PE管,压力0.20MPa以上),不单独考虑消防用水。
废水处理站X围内雨水采用道路、雨水口、雨水井与暗管相结合的厂区雨水系统有组织的排入市政雨水干管。
办公盥洗水等生活污水排入化粪池。
4.7环境保护、安全卫生、消防与节能
⑴废水处理站本身是环保设施,但在处理过程中同样会产生少量的“三废〞污染物,必须采取相应的防治措施,以防止产生二次污染和影响处理站工作人员的健康。
⑵处理站在正式运转之前,应对站内所有职工,特别是生产操作人员、管理人员进展培训,制定安全操作规程和管理制度,定期进展安全教育,消除安全隐患。
本设计的劳动安全卫生设施执行《中华人民某某国劳动法》与现有有关规X标准。
①各敞口水池、操作行平台、走道板,楼梯均设置安全防护栏杆,走道宽度、栏杆高度和强度均符合国家劳动保护规定。
②各种电器设备的安装与防护,均满足国家有关电气设备安全规定。
③对产生有害气体的工段,让值班室和生产车间分隔。
在生产车间设置机械通风设施,并设置测定仪报警仪,并配置防毒面具。
④检修较深水池时,必须对空池机械换气,保护工人安全。
⑤厂内配置救生衣、救生圈、安全帽、安全带、应急灯、临时风扇等劳动防护用品。
⑥危险物品与设施,由专人管制,并设置警示标志。
⑦机械设备的传动危险局部,必须安装防护措施。
⑧设计严格执行建筑防火有关规定。
定期检查消防设施。
⑨尽量考虑工人的操作环境,设置适当的辅助设施,给工作人员创造一个清洁、卫生的工作环境。
⑩指定安全操作规程,任命专制安全员,对操作人员进展相关的安全操作培训,确保治理厂的正常安全运转。
本站内所有建筑物属一、二类耐火等级,戊类生产,室内可以不设水消防,但应配备适当数量的手提式干粉灭火器(型号为MFZ/ABC4或同等型号,由企业自行考虑配套),以扑灭可能发生的初起电器火灾。
本站主要能耗是电能,除工艺方案已充分考虑能耗外,所有用电设施选用时应考虑节能,以达到减少能耗的目的。
所使用的废水管、污泥管均采用UPVC管,加药管和自来水管采用PPR或UPVC管。
第5章建设投资估算
土建估算
本项目土建局部包括:
土方开挖与回填,建构筑物主体结构,设备根底,建构筑物装修、装饰,楼梯、护栏与各类预埋件(预埋管、预埋铁等),建构筑物防腐、防漏,区间道路和场地绿化等,详见工程预算表。
特殊地质根底(包括:
洞穴、流沙、软质回填土、岩石、高位地下水、其他特殊根底等),场地清理与平整,施工进场道路等不在工程预算X围内。
本项目设备材料局部包括:
设计X围内所有设计的标准设备、非标设备、仪器仪表,所有设计X围内的管道(污、废水管、压缩空气管、自来水管、加药管、污泥管、电缆套管)、阀门、电缆、电控柜(户内或户外型),非标设备防腐,动力设备第一次启动润滑油,材料加工与运输,详见工程预算表。
工艺局部包括:
土建条件设计,土建施工设计(由业主确定),工艺方案与施工设计,电气条件设计,安装与连动调试(不含工程调试中的耗水、耗电、耗药、水质监测检验、工程验收)。
合同签订后支付合同总额的40%;主体设备进场验收合格后支付合同总额的40%;工程调试验收合格后付合同总额的15%,余款作为质保金一年内付清。
第6章工程进度安排
根据本项目的工程量、安装特点,结合本单位的实力,确定本工程总工期为6个月,其中设备安装与调试力争提前至90天内完成,总工程力争160天内完成。
表6-1工程进度计划表(以15天为单位)
进度
阶段
第一月
第二月
第三月
第四月
第五月
第六月
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
合约签订
设计图纸
材料统计
设备订购
土建结构
机械安装
管路安装
电气安装
试车
预验收
工程调试
工程验收
实现项目经理责任制,组织和健全施工管理体系,在抓好质量、安全和材料供给的根底上,更要抓好施工进度,做到进度和质量并进。
⑴进度的编制执行
根据工期编制总进度计划并定出过程中的控制节点,加强监控。
总进度计划要充分结合施工技术方案和明确设计出图进度要求,充分利用计划中的自由时差,抓住关键线路上的重点工作,确保施工的最优均衡和连续作业,并高度重视安装、调试与专业设备安装、电器安装的互相关系。
在现场建立起计划体系,加强信息的传递和反响,并加大现场管理、组织和协调工作的力度,确保整个现场能在统一指
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- 50 每天 垃圾 废水处理 方案设计