泡菜污水处理设计方案.docx
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泡菜污水处理设计方案.docx
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泡菜污水处理设计方案
泡菜污水处理设计方案
泡菜污水处理设计方案
第一章总论................................................................................................................2
1.1项目由来.........................................................................................................2
1.2编制依据.........................................................................................................2
第二章工程分析........................................................................................................3
2.1工程建设内容.................................................................................................3
2.2污水处理工程设计参数.................................................................................3
2.2.1设计原则...............................................................................................3
2.2.2设计水量...............................................................................................3
2.2.3计进水水质...........................................................................................3
2.2.4设计出水水质.......................................................................................4
2.3污水处理工艺选择.........................................................................................4
2.3.1废水常见生物处理工艺比较...............................................................4
2.3.2工艺流程确定....................................................................................12
2.3.2工艺流程说明....................................................................................14
2.4相关设计.......................................................................................................17
2.4.1结构设计............................................................................................17
2.4.2电气设计.............................................................................................18
2.4.3工程实施.............................................................................................19
第三章废水治理效果................................................................................................19
第四章投资概算........................................................................................................20
第五章运行及运行费用............................................................................................20
第六章环境保护........................................................................................................22
6.1恶臭气体防治措施.......................................................................................22
6.2噪声防治措施................................................................................................22
第七章工程效益........................................................................................................22
7.1经济效益.......................................................................................................22
7.2环境效益.......................................................................................................23
7.3社会效益.......................................................................................................23
1.1项目由来
在泡菜过程中会产生一定量的生产废水,根据业主提供的数据,每天废水产生量50m3。
根据国家颁布的环保相关法规、政策、标准,以及各级环保主管部门的监管办法,要求该生产废水需经治理达标后方可排放。
针对该类废水的水质、水量特征和治理工程技术现状,结合我公司长期从事污水治理的经验,特编制本治理工艺技术方案,供贵公司领导以及相关部门审定。
该废水治理后不仅为贵公司带来直接经济效益,而且更会为贵公司的发展带来环境和社会效益。
1.2编制依据
➤《中华人民共和国环境保护法》;
➤《中华人民共和国水污染防治法》;
➤《中华人民共和国环境噪声污染防治法》;
➤《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》;
➤《中华人民共和国环境影响评价法》;
➤《中华人民共和国清洁生产促进法》;
➤《国务院关于环境保护若干问题的决定》;
➤《建设项目环境保护管理条例》;
➤《建设项目环境保护分类管理名录》;
➤《建筑给排水设计规范》(GB50015-2002);
➤《给水排水工程结构设计规范》(GBJ69-84);
➤《给水排水构筑物施工及验收规范》(GBJ141-90);
➤《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001);
➤《混凝土结构设计规范》(GBJ10-89);
➤《建筑地基基础设施规范》(GBF7-89);
➤《工业企业总平面设计规范》(GB50187-93);
➤《自动仪表施工及验收规范》(GB93-86);
➤《低压配电装置及线路设计规范》(GBJ54-83);
第二章工程分析
2.1工程建设内容
本工程主要是新建一座日处理生产废水50m3/d的污水处理站。
2.2污水处理工程设计参数
2.2.1设计原则
➤废水属于高浓度有机污水,不可能采用单一或简单的组合达到,如COD98%以上的去除率;
➤在确保出水稳定达标的前提下,因地制宜,尽可能地节省投资,减少占地面积和降低运行费用。
➤选择国内外先进成熟的污水治理技术,采用优质、可靠、适用、经济的治理工艺路线,正确掌握设计规范和标准,优化工艺技术。
➤严格执行国家环境保护法规、政策、标准、技术要求。
➤尊重当地环保部门及业主的要求。
➤设备选型应满足负荷需要,并便于操作、管理、维护、检修。
2.2.2设计水量
根据甲方要求,设计进水水量50m3/d。
2.2.3计进水水质
根据甲方提供的相关资料,确定本次设计的原水水质参数具体如下:
表2-1设计进站废水水质一览表
2.2.4设计出水水质
根据甲方要求,设计出水水质达到《污水综合排放标准》
(GB8978—1996)三级排放标准。
表2-2废水标准排放一览表
2.3污水处理工艺选择
2.3.1废水常见生物处理工艺比较
污水处理工艺是否先进,主要是要求在水质达标的前下,是否能减少工程的投资、运行管理是否简便、运行操作是否稳定、运行成本是否低。
在此我们根据废水水质、水量的实际情况和气温、地质条件等因素,考虑到当地污水的特点,为此可经过一系列方案对比和优化选择。
由于废水中有机物浓度、悬浮物较高,因此在处理工艺选择时,必须在前处理工艺中,对废水中悬浮物进行有效的去除,以利于后续的处理。
1、固体物的处理
由于处理废水中粗大悬浮物较多。
该单元治理工艺设置格栅和筛网,每级均需作防腐处理,均可根据漂浮物的情况,不定期进行人工清渣,其渣一并同场内固体污染物外运处理,干化处理、资源化处理收集在渣池内。
电化学氧化降解有机污染物的方法主要有2种:
直接电氧化法和间接电氧化法。
前者是利用电极表面产生的自由基(如羟基自由基)来氧化降解有机物;后者是以生成的氧化剂(如次氯酸)来氧化降解有机物。
高盐度有机废水,具有
良好的电导率,因而采用电化学方法处理是一个合理的选择。
研究发现利用Ti/Pt作为阳极,不锈钢304为阴极的电化学方法处理含氰化物废水,废水中加入ρ=40g/L的NaCl作为电解液,混合物流过电解池。
电解产生的强氧化性物质(Cl,O2,羟基和其他氧化剂),有机污染物经湿式氧化成CO2和H2O。
经电流强度为0.26A/cm2电解10h后,COD去除率为93%,总有机碳(TOC)去除率为80.4%,总挥发性固体(VSS)去除率为98.7%,色度去除率为99.4%。
在高盐废水电化学法处理中采用间接电氧化法较多,因为废水中的Cl-可以在阳极上放电,生成Cl2,Cl2扩散到溶液主体中并水解生成具有很强氧化能力的ClO-,ClO-可以氧化废水中的有机物。
生物处理法具有经济、高效、无害的特点,被广泛应用于废水的处理中。
但高含盐工业废水中的无机盐对一般微生物有较强的抑制作用,因此,耐盐微生物和嗜盐微生物在高含盐废水处理中发挥了积极的作用,利用耐盐菌或嗜盐菌接种是改进好氧活性污泥处理含盐废水的最佳方法。
它们的生长依赖于一定的盐浓度,通常生活在盐湖、盐碱地、海水、晒盐池和盐渍食物等高盐环境中。
研究者可以在此类环境中找到菌源,经进一步的培养驯化,筛选出适合降解高浓度高含盐有机废水。
经研究发现污泥能否适应盐浓度的变化,主要取决于污泥中微生物的耐盐能力。
研究发现经高浓度NaCl驯化的污泥能够适应比较宽的盐浓度范围,盐质量浓度在(2.50~4.50)×104mg/L之间时,污泥均具有对COD和苯乙酸降解的活性。
而未经驯化的污泥,其活性随盐度的升高而急剧下降,当盐质量浓度为4.00×104mg/L时,污泥活性已完全被抑制。
当质量浓度从0提高至30g/L时,在未驯化的系统里有机物(以COD的形式)去除率从97%降至60%,氮(N)的去除率从88%降至68%;在经过驯化的系统里,当盐的质量浓度从5g/L提高至30g/L时,COD去除率从90%降至71%,N的去除率85%降至70%。
由此可见,经过NaCl驯化的系统对COD和N的去除率都有明显的改善。
目前国内外利用生物法处理高盐有机废水的研究,在转盘式好氧反应器、SBR工艺和生物接触反应器处理技术等方面的得到了应用。
渗透法处理高盐废水工艺具设备运行费用低,膜寿命较长等优点,是电渗析的理想替代工艺,具较好应用前景。
各种反应、运行设备的要求相对降低,同时,膜的寿命相应延长。
与电渗析处理工艺相比,原水的利用率比较高。
根据浓缩的盐不同,还可以对盐进行其它回收利用。
还可以省掉电渗析处理工艺中的极水、浓水的排放,是比电渗析更环保的一种处理工艺。
并且此工艺不存在膜的极化现象。
综上所述,新工艺具设备运行费用低,膜寿命较长,盐类回收利用高等优点,较有发展前途。
综合考虑到工艺技术可行性及运行成本,我们选择生物法处理盐废水。
3、有机物的处理
根据生产废水处理站的规模及处理量,针对贵厂排放废水中有机物、动植物油含量较高,废水可生化性较好的特点,拟定推荐工艺流程以厌氧—好氧—絮凝三段为主要处理单元,以确保废水达标。
为保证三段强化处理的正常稳定运行,辅以预处理和污泥处理过程予以配合。
在此工艺流程中,厌氧和好氧处理效率的高低直接影响出水水质好坏,而影响厌氧和好氧处理效率的高低是由水质情况、厌氧和好氧反应器及工艺类型,下面针对废水情况,对厌氧和好氧各处理工艺进行比较,选择最佳反应器类型及工艺。
(1)厌氧处理
有机物在厌氧条件下,发生酸化和腐化反应,使污水中大分子物质降解为小分子物质,难降解物质转化为易降解物质,其处理的基本过程如下图所示:
发酵细菌(产乙酸产甲烷菌作用
有机酸CH4、CO2、H22
图4-1厌氧处理基本流程
常用的厌氧生物处理反应器有:
UASB反应器、内循环(IC)厌氧反应器、膨胀颗粒污泥床、折流式厌氧反应器和厌氧生物滤池。
这些反应器各有各自的优缺点,下面就各自的工艺优点和缺点进行比较选择适合本废水厌氧处理的最
1UASB反应器○
升流式厌氧污泥反应器(upflowanaerobicsludgeblanket,UASB).UASB反应器是荷兰学者G.lettinga等人在20世纪70年代初开发的,并由PAQUES公司成功地应用于工业废水的处理中。
UASB反应器内没有截体,是一种悬浮生长型的消化器,由反应区、沉淀区和气室三部分组成。
在反应器的底部是浓度较高的污泥层,称污泥床,在污泥床上部是浓度较低的悬浮污泥层,通常把污泥层和悬浮层统称为反应区,在反应区上部设有气、液、固三相分离器。
废水从污泥床底部进入,与污泥床中的污泥进行混合接触,微生物分解废水中的有机物产生沼气,微小沼气泡在上升过程中,不断合并逐渐形成较大的气泡。
由于气泡上升产生较强烈的搅动,在污泥床上部形成悬浮污泥层。
气、水、泥的混合液上升至三相分离器分离排出;污泥和水则经孔道进入三相分离器的沉淀区,在重力作用下,水和泥分离,上清液从沉淀区上部排出,沉淀区下部的污泥沿着斜壁返回到反应区。
在一定的水力负荷下,产生的松散、互卷的丝状菌并附在惰性离子上形成1~5mm球形颗粒,即厌氧活性污泥颗粒化,而绝大部分污泥颗粒能保留在反应区内,使反应区始终具有足够的污泥浓度,废水从UASB流入下一处理单元。
UASB反应器在处理废水最显著的特点为:
·由于UASB反应器没有截体,是一种悬浮生长型的消化器,因此不存在堵塞问题。
·污泥沉降性能好,污泥流失少,比其他反应器有更优越的污泥沉降性能,从而使整个反应池内厌氧微生物浓度较其他反应器高,污泥颗粒能长期滞留在反应器中,具有很长的SRT,可缩短水力停留时间(HRT),使反应器有很高的处理效能;
·由于颗粒化程度高,产甲烷菌主要集中在颗粒内部,而水解发酵菌和产酸菌主要在颗粒的表层,这种结构为产甲烷菌提供了一个保护层或缓冲层,不仅可维持较低氧化还原电位,有利于产甲烷菌的生长,并可提高污泥抗pH值变化、温度变化和有害物质变化(如H2S)的能力;
·颗粒污泥是各种厌氧菌聚集在一起的微生物团粒,是微小的生物群落,各类细菌之间相对距离相对很近,可提高氢的转移率,从而提高了反应池的效率,去除有机物可达70%以上;
·UASB反应器在处理废水应用中具有省能源、占地少、去除有机物效率高、抗有机负荷冲击能力强、污泥产量少、处理运行成本低并同时可回收能源(沼气),且出水固液分离好,为后续减轻负荷负担。
2内循环(IC)反应器○
内循环(IC)反应器(internal,circulation,IC)是荷兰PaquesBV开发的一种反应器,它实际上是由两个上下重叠的UASB反应器串联组成的。
由下面第一个UASB反应器产生的沼气作为提升的内动力,使升流管与回流管的混合液产生密度差,实现下部混合液内循环,使废水获得强化预处理。
上面的第二个UASB反应器对废水继续进行后处理,使出水达到预期要求。
IC反应器具有和UASB反应器共同的优点,比如:
☆具有很高的容积负荷率;
☆具有缓冲pH能力,抗冲击负荷强,出水稳定性好;
☆靠沼气提升实现内循环,不必外加动力,从而节省能耗;
☆由于有很大的高径比所以占地面积小。
由于IC反应器有很大的高径比,反应器高度达到16~25m,可见土建费用较高,由于设施较高,建筑物与周围环境不协调。
3折流式厌氧(ABR)反应器○
折流式厌氧反应器(anaerobicbaffledreactor,ABR)是Bachmann和McCarty等人于1982年前后提出的一种反应器。
反应器内设置竖向导流板,将反应器分隔成串联的几个反应室,每个反应室都是一个相对独立的上流式污泥床系统。
水流由导板引起上下折流前进,逐个通过反应室内污泥床,进水中有机物与微生物充分接触而得以降解去除。
具体优缺点如下:
·ABR可看作是多个UASB反应器简单串联,而与UASB不同的,UASB是一种完全式混合器,而ABR是一种推流式反应器。
·由于是推流式反应,则第一格必须承受很大的负荷,局部负荷过高,导致处理效果不好;
·由于中间隔有导流板,各个格板间微生物种类不同,在推流过程中,不可避免微生物混合,影响处理效率。
·无须动力搅动,工程投入和运行费用均低。
在有机污水类中,该生产废水在CODcr不算太高,而使该生产废水产生沼气得不偿失的,从结构设计,材料选用入手,对折流式厌氧(ABR)反应器,进行扬长避短的应用,是处理该生产废水的最佳工艺技术。
4厌氧生物滤池○
厌氧生物滤池是一个内部填充有供微生物附着的填料的厌氧反应器。
填料浸没在水中,废水从反应器的下部(升流式厌氧生物滤池)或下部(降流式厌氧生物滤池)进入反应器,通过固定填料床,在厌氧微生物的作用下废水中的有机物被分解。
最主要的缺点是容易堵塞,由于该生产废水SS比较大,虽经过格栅处理,但还是有大量的SS没被去除,所以处理该生产废水在厌氧阶段不宜使用厌氧生物滤池。
(2)好氧处理
基本原理:
废水经厌氧处理后,微生物将难生化处理的有机大分子转化为小分子,在经过好氧微生物的分解下,把有机物转化为CO2、H2O,其处理的基本过程如下图所:
有机物(COD)异氧型微生物分解代谢
新细胞能量CH42、NH3
合成代谢C5H7NO内源呼吸
好氧处理基本流程
常用的好氧处理工艺及好氧组合工艺有改良的活性污泥法(氧化沟活性污泥法、A-B活性污泥法、序批式活性污泥法等)、好氧生物膜法(生物滤池、生物转盘、生物硫化床技术、生物接触氧化法和水解-好氧处理工艺等)。
虽然这些工艺都能较好的处理该生产废水,但是这些工
艺都有着各自的优缺点。
活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。
1912年英国的克拉克(Clark)和盖奇(Gage)发现,对污水长时间曝气会产生污泥,同时水质会得到明显的改善。
活性污泥在曝气过程中,对有机物的降解(去除)过程可分为两个阶段,吸附阶段和稳定阶段。
在吸附阶段,主要是污水中的有机物转移到活性污泥上去,这是由于活性污泥具有巨大的表面积,而表面上含有多糖类的粘性物质所致。
在稳定阶段,主要是转移到活性污泥上的有机物为微生物所利用。
它的主要特点有:
☆处理效果好:
BOD5的去除率可达90-95%。
☆对废水的处理程度比较灵活,可根据要求进行调节。
☆可以方便地通过对F/M的调节,使反应器内的有机物降解反应控制在最佳状态。
☆进水一进入曝气池,就立即被大量混合液所稀释,所以对冲击负荷有一定的抵抗能力。
☆适合于处理较高浓度的有机工业废水。
生物接触氧化法
生物接触氧化法在国内开发应用近30年,它属于好氧生物膜法的一种,其主要特征是,采用浸没在水中高空隙率、大比表面积填料,在其表面为微生物附着生长提供好氧生物膜。
因其表面积大,可附着的生物量大,同时因其孔隙率大,基质的进入和代谢产物的移出,以及生物膜自身更新脱落,均较为畅通,使得生物膜能保持高的活性和较高的生化反应速率。
它主要特点有:
☆生物浓度高,单位容积负荷率高,能缩小处理池容积和占地面积,节省基建投资。
☆工艺适用范围广,耐冲击,适应性强,处理效率高。
☆没有污泥膨张和污泥回流,管理简便。
☆挂膜容易,启动快,污泥产量较少;运行期即使运行中断后,只需很短的时间就能恢复到正常的处理效果。
☆由于生物膜内外溶解氧的差别,该工艺有一定的N、P去除效果。
AB法(AdsorptionBiodegradation,吸附-生物降解法的简称)工艺的基本流程为吸附、沉淀、曝气、沉淀,是在高负荷活性污泥法的基础上开发的一种新工艺。
活性污泥对进入废水中的污染物进行生物絮凝、生物吸附、吸收以及生物降解,并进行吞食降解其废水中的有机物,同时对废水中的氨氮有一定的去除效果。
虽然此阶段污泥活性高,适应性强,变异性好且能耐冲击,抗负荷强,但主要缺点是产污泥量高,从而又带来了新的污染。
以下是A-B法的典型工艺流程图:
A-B法的典型工艺流程图
氧化沟(oxidationditch,OD
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