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白酒废水处理方案设计

励精图治求实诚信

白酒酿造类

25T/d污水处理工程设计方案

江西xx环保科技有限公司

二O一五年十二月

第一章概述

1.1工程背景

本项目位于江位于江西省XX市，每天产生污水量为25T/d，废水来源主要为酒糟囤积渗滤液、生产车间以及生活废水。

项目按有关规范要求进行设计、建设，合理布局。

必须严格执行配套建设的污染防治设施与主体工程“同时设计、同时施工、同时投入使用”的环境保护“三同时”制度，环保设施未建成，主体工程不得投入使用。

对污水处理工艺、设备选型等进行多方案比较，确定适宜的污水处理系统建、构筑物布置；采用技术先进、处理效果好、运行稳定、投资省、运行成本低的工艺，使工程获得最佳的环境效益、社会效益和经济效益。

1.2设计依据

※以业主方提供的该项目的水质水量情况作为设计依据。

※《污水综合排放标准》（GB8978-1996）

※《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）

※《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）

※《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB/T18918-2002）

※《三废处理手册》（废水卷）

※《环境工程师手册》

※《城市污水处理及污染防治技术政策》

※《城市污水处理工程项目建设标准》

※《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2010）

※《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）

※《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）

※《低压配电设计规范》（GB50054-95）

※《建设项目环境保护设计规定》（87）国环字第002号

※《建设项目环境保护管理条例》1998年11月29日国务院令

※《室外排水设计规范》（GBJ14-87）

※《给水排水设计规范》（GBJ69-2006）

※《污水排入城市下水道水质标准》（GB3082-1999）

※《给水排水工程制图标准》

※《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069－2002）

※《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

※《污水再生利用工程设计规范300B（GB50335-2002）

※《工业管道工程施工及验收规范》

※《建筑抗震设计规范》

※《供配电系统设计规范》（GB50052－95）

※《工业企业厂界噪声标准》GB12348-2008

※《工业企业设计卫生标准》（GBZ1－2002）

※《钢质管道及储罐防腐蚀工程设计规范》（SYJ0004－1999）

1.3设计原则

※节省用地

污水处理站尽量布置紧凑，节省占地面积。

※采用先进成熟可靠、节省投资的技术

环境污染日趋严重，越来越引起人们的关注，各种环保技术也相继问世，然而许多环保技术仍需要实践检验，在选择处理技术时，必须采用先进成熟可靠、节省投资的技术。

※建筑布局实用美观

水处理构筑物建筑布局首先考虑的是其实用性，同时，水处理构筑物的布局和外形也要有一定的美观性，即要和当地环境和建筑相协调，又要独树一帜，别具一格。

※节约运行费用

运行费用主要包括能源消耗、药品消耗、设备损耗和维修费用。

为了降低运行费用，我们在设计时，结合工程使用情况，选择一些性能好、能耗低、使用寿命长的设备，在工艺条件许可和确保出水水质的情况下，尽量减少药品的投加，尽量采用动力少的工艺。

※自动控制

为了减轻操作人员的劳动强度，最大限度地减少人为因素的影响，在设计过程中针对工艺的需要配置自动控制系统，以提升操作条件和管理水平。

价格因素，设备要求高效节能，噪音低，运行可靠，维护管理简便。

1.4设计要求

※方案选择合理

※参数选取与计算准确

※处理系统布置紧凑

※所选设备质优、可靠、易于操作

※图纸绘制达到施工图要求

※概算部分尽量准确，详细

1.5设计目的

※设计系统具有高效、高适应、高承受力及低投入、低运行费、低维护费等优点。

※系统净化功能强，能有效去除水中悬浮物、有机物、氮、磷以及重金属、细菌、藻毒素等；出水水质达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）表四中一级排放标准的相关要求。

※为保证污水处理系统的长期效果，在设计中考虑项目所在地水文因素和污水处理系统特点之间的关系。

对一些关键因素进行评价，如水的流速、深度和水位的涨落、停留时间、循环和分配因素、季节和天气的影响、地面水状况和土壤的透水性等。

※系统可防止废水对地下水的污染，并具有控制蚊虫和气味的措施。

※水循环系统与生态景观建设有机结合，实现污水处理、利用和生态景观的统一。

1.6设计内容

※污水处理系统的污水处理工艺选择。

※污水处理站平面布置。

※对污水处理构筑物的设计，包括主体构（建）筑物以及附属建筑物。

1.7设计范围

设计范围为污水处理工程的工艺设计、管网布置、设备供货、安装调试、试运行至达到排放标准等范围。

第二章处理工艺选择

2.1废水水量与水质

根据业主提供数据，污水处理站拟建成日处理25吨的处理能力，彻底处理今后本项目生产及生活废水。

2.2污水来源及水质

污水主要为酒糟囤积渗滤液及加工车间产生废水等，主要污染物为CODCr、BOD5、氨氮、磷等。

参考同类比其他污水水质，确定污水水质如下表2-1所示：

表2-1单位：

mg/l

类别

COD

SS

BOD5

PH

综合水

10000~12000

100~150

4500~5000

6~9

治理后出水水质达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）表四中一级排放标准的相关要求如下表2-2所示：

表2-2单位：

mg/l

项目

COD

BOD5

SS

TP

PH

出水水质

≤100

≤20

≤20

不得检出

6~9

2.3工艺选择

2.3.1污水治理工艺选择

IC厌氧反应器：

IC（internalcirculation）反应器是新一代高效厌氧反应器，废水在反应器中自下而上流动，污染物被细菌吸附并降解，净化过的水从反应器上部流出。

它相似由2层UASB反应器串联而成。

按功能划分，反应器由下而上共分为5个区:

混合区、第1厌氧区、第2厌氧区、沉淀区和气液分离区。

混合区:

反应器底部进水、颗粒污泥和气液分离区回流的泥水混合物有效地在此区混合。

第1厌氧区:

混合区形成的泥水混合物进入该区，在高浓度污泥作用下，大部分有机物转化为沼气。

混合液上升流和沼气的剧烈扰动使该反应区内污泥呈膨胀和流化状态，加强了泥水表面接触，污泥由此而保持着高的活性。

随着沼气产量的增多，一部分泥水混合物被沼气提升至顶部的气液分离区。

气液分离区:

被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统，泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区，与反应器底部的污泥和进水充分混合，实现了混合液的内部循环。

第2厌氧区:

经第1厌氧区处理后的废水，除一部分被沼气提升外，其余的都通过三相分离器进入第2厌氧区。

该区污泥浓度较低，且废水中大部分有机物已在第1厌氧区被降解，因此沼气产生量较少。

沼气通过沼气管导入气液分离区，对第2厌氧区的扰动很小，这为污泥的停留提供了有利条件。

沉淀区:

第2厌氧区的泥水混合物在沉淀区进行固液分离，上清液由出水管排走，沉淀的颗粒污泥返回第2厌氧区污泥床。

从IC反应器工作原理中可见，反应器通过2层三相分离器来实现SRT>HRT，获得高污泥浓度;通过大量沼气和内循环的剧烈扰动，使泥水充分接触，获得良好的传质效果。

IC反应器的构造及其工作原理决定了其在控制厌氧处理影响因素方面比其它反应器更具有优势。

（1）容积负荷高:

IC反应器内污泥浓度高，微生物量大，且存在内循环，传质效果好，进水有机负荷可超过普通厌氧反应器的3倍以上。

（2）节省投资和占地面积:

IC反应器容积负荷率高出普通UASB反应器3倍左右，其体积相当于普通反应器的1/4-1/3左右，大大降低了反应器的基建投资;而且IC反应器高径比很大（一般为4-8），所以占地面积少。

（3）抗冲击负荷能力强:

处理低浓度废水（COD=2000-3000mg/L）时，反应器内循环流量可达进水量的2-3倍;处理高浓度废水（COD=10000-15000mg/L）时，内循环流量可达进水量的10-20倍。

大量的循环水和进水充分混合，使原水中的有害物质得到充分稀释，大大降低了毒物对厌氧消化过程的影响。

（4）抗低温能力强:

温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。

IC反应器由于含有大量的微生物，温度对厌氧消化的影响变得不再显著和严重。

通常IC反应器厌氧消化可在常温条件（20-25℃）下进行，这样减少了消化保温的困难，节省了能量。

（5）具有缓冲pH值的能力:

内循环流量相当于第1厌氧区的出水回流，可利用COD转化的碱度，对pH值起缓冲作用，使反应器内pH值保持最佳状态，同时还可减少进水的投碱量。

（6）内部自动循环，不必外加动力:

普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的，而IC反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环，不必设泵强制循环，节省了动力消耗。

（7）出水稳定性好:

利用二级UASB串联分级厌氧处理，可以补偿厌氧过程中Ks高产生的不利影响。

VanLier[6]在1994年证明，反应器分级会降低出水VFA浓度，延长生物停留时间，使反应进行稳定。

（8）启动周期短:

IC反应器内污泥活性高，生物增殖快，为反应器快速启动提供有利条件。

IC反应器启动周期一般为1~2个月，而普通UASB启动周期长达4~6个月[7]。

（9）沼气利用价值高:

反应器产生的生物气纯度高，CH4为70%~80%，CO2为20%~30%，其它有机物为1%~5%，可作为燃料加以利用

IC反应器当前在造纸行业应用较多的是用各类废纸作原料的造纸企业，处理的目的包括实现一般的达标排放，通过治理后的废水回用，从而达到节水和治污的双重目的。

生物接触氧化法：

io-contactoxidation由浸没在污水中的填料和人工曝气系统构成的生物处理工艺。

在有氧的条件下，污水与填料表面的生物膜反复接触，使污水获得净化。

生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。

该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给，主要由曝气鼓风机和专用曝气器组成,生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。

生物接触氧化法具有以下特点：

1、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；

2、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；

3、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。

PC-MBR膜生物反应器：

我司作为一家专业的环保公司，充分利用我司的技术及资源优势，通过不断的探索与研究，结合我司多年来的有机废水治理实践经验，潜心研发，创了PC-MBR工艺，目前该工艺已经过数十个工程实践证明切实可行，成功的解决了传统工艺所存在的一系列问题。

膜生物反应器（PC-MBR）是一种将膜分离技术与生物处理单元相结合的污水处理工艺，近年来倍受关注。

常规好氧PC-MBR工艺能耗较大，运行费用较高，在工程应用上受到了一定程度的制约。

为此提出并成功开发应用了多效PC-MBR工艺、气化除磷技术等，在技术上取得了四个方面的成功，简称为PC-MBR，含意如下：

※建立兼氧PC-MBR、优化曝气，降低耗能；

※有机污泥近零排放，减少污泥排放建立兼氧PC-MBR；

※污水气化除磷、同步脱氮；

兼氧PC-MBR的主要特点

兼氧PC-MBR污泥以兼性厌氧菌为主，有机物的降解主要是通过形成较高浓度的污泥在兼性厌氧性菌作用下完成的。

大分子有机污染物是被逐步降解为小分子有机物，最终氧化分解为二氧化碳和水等稳定的无机物质。

由于兼性厌氧菌的生成不需要溶解氧的保证，所以降低了动力消耗。

曝气的主要作用是对膜丝进行冲刷、震荡，同时产生的溶解氧正好被用来氧化部分小分子有机物和维持出水的溶解氧值。

污泥减量机理（有机污泥近零排放）

NH-PC-MBR技术在实现污水处理回用的同时，实现了有机污泥的大幅度减量，可实现基本无有机剩余污泥排放，成功解决了剩余污泥处置难题。

实现了污水气化除磷

污水除磷技术主要有化学除磷和生物除磷，化学除磷药剂用量大，产生的化学污泥多，运行成本高；生物除磷需通过排泥实现，存在剩余污泥处理难题，近年来，利用膜生物反应器强化生物脱氮除磷越来越受重视。

受自然现象中某些场合下磷被转化为气体磷化氢的启发，如自然界中的“鬼火”现象，稻田、沼泽、氧化沟中的磷损失现象等，公司首次提出并开发应用了兼氧生物气化除磷工艺，该工艺完全不同于传统的生物除磷工艺，是一种全新的高效低耗生物除磷新工艺。

同步脱氮（消化反消化混合脱氮）

厌氧氨氧化的反应机理：

在一定条件下，硝化作用产生大量的NO2-累积，厌氧氨氧化菌首先将NO2-转化成NH2OH，再以NH2OH为电子受体将NH4+氧化生成N2H4；N2H4转化成N2，并为NO2-还原成NH2OH提供电子，实验中有少量NO2-被氧化成NO3-。

由于实现了短程硝化、厌氧氨氧化作用，减少了供氧，大幅降低曝气能耗和反硝化所需碳源，从而实现了高效脱氮目的。

在实施上，不仅要优化营养条件和环境条件，促进厌氧氨氧化菌的生长，同时要设法改善菌体的沉降性能并改进反应器的结构，促使功能菌有效持留。

2.3.2、工艺流程确定

考虑到本工程出水水质标准较高，经过处理后保证出水能够达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）表四中一级排放标准的相关要求。

综合考虑后，推荐采用如下污水处理方法及系统，如下图2-1所示：

藥劑添加

废水流向

污泥流向

上澄液流向

生产污水经管网进入pH调节池进行水质均化，再经提升泵进入IC厌氧反应器，进行生化反应，经管网自流到水解酸化单元后进入生物接触氧化池，最后自流入MBR膜生物反应器处理后达标排放，各项指标均可优于《污水综合排放标准》（GB8978-1996）表四中一级排放标准。

3、所选用工艺的特点

※一次性投资小：

由于系统规模大幅度减小，其建设成本较低。

※运行费用低：

每吨污水处理成本仅元。

※操作维护简便易行：

无复杂设备，几乎不需要日常管理。

※处理效果好，运行稳定：

出水达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）表四中一级排放标准。

※不危害周围环境和景观，无二次污染。

※受气候条件影响小：

在北方、冬季均可正常运行。

第三章工程设计

3.1建（构）筑物设计

3.1.1采用的有关规范、资料

※给水排水工程结构设计规范（GBJ69-84）

※建筑地基基础设计规范（GBJ7-89）

※砼结构设计规范（GBJ10-89）

※建筑抗震设计规范（GBJ11-89）

※建筑结构荷载规范（GBJ9-87）

※建筑设计防火规范（GBJ16-87）

※站区内地质报告

※各专业提供的设计条件

3.1.2主要构筑物的设计

※所有盛水构筑物混凝土强度等级不低于C25，抗渗标号≥S6，同时满足结构的抗裂要求。

※本工程建（构）筑物按安全等级二级设计，耐火等级按二级设计，建筑物设计时考虑良好的通风、采光功能。

3.2基础、防渗设计

3.2.1地基处理

地基承载力要求达150KPa以上。

3.2.2防渗、抗震防腐措施

本工程采用混凝土自防水等级为S6，同时凡水池底板面、外壁墙内侧面及地下水位以下的外侧面均批1：

2水泥防水砂浆（厚20mm）。

对构筑物的防腐，通过增加砼的密实度、控制水灰比，确保钢筋保护层厚度等环节实现。

3.3施工技术及安全措施

3.3.1材料

各种钢筋、型钢入场需带出厂证明，并按规定经抽检合格后方可使用。

砼采用R32.5普通硅酸盐水泥，砼水灰比控制在0.55内，砂、石等骨料要符合质量要求，配合比应到试验站确定。

3.3.2钢筋制作安装及砼浇捣

钢筋制作、绑扎严格按施工规范进行，确保钢筋的保护层厚度正确。

模板应支撑牢固、按缝密实、刚度足够、不漏水。

不能用铁丝穿过防水结构基层固定模板。

砼浇筑应严格按操作规程进行，以保证砼密实度。

砼浇捣安全期养护期不少于13日。

第四章污水处理站工艺设计

4.1污水处理系统工艺设计

1、pH调节池

结构：

钢筋砼；

功能：

均化水质、水量，调节pH值；

尺寸：

L×B×H=4.0×1.5×2.5（H）m；

附属设备：

穿孔曝气装置2套；

污水提升泵2台，一备一用；

液位计1套；

不锈钢格栅一套；

加碱设备1套；

在线pH计1套；

2、IC厌氧反应器

结构：

钢制设备（防腐）；

功能：

去除废水中绝大部分有机物；

尺寸：

Φ×H=1.6×8.0（H）m

附属设备：

布水器2套；

内循环装置1套；

三相分离器2套；

污泥检测系统4套；

排泥装置1套；

溢流堰1套；

3、水解酸化+生物接触氧化一体池

结构：

钢制设备（防腐）；

功能：

去除氨氮、有机物、磷等；

尺寸：

L×B×H=6.0×3.0×3.5（H）m；

附属设备：

穿孔曝气设备1套；

微孔曝气器1批；

曝气器底座1批；

布气装置1套；

回转风机2台；

4、MBR膜生物反应池

结构：

钢制设备（内部环氧防腐）

功能：

分解，净化有机污染物

尺寸：

L×Φ×H=3.0×1.4×1.75（H）m

数量：

1座

附属设备：

膜组件1套（15m3/d）；

膜架1套；

微孔曝气器1批；

布气系统1个；

曝气器底座1批；

产水泵1台；

鼓风机1台；

回流泵1台；

排泥装置1套；

控制系统1套；

5、污泥干化床

结构：

砖混；

功能：

污泥干化

尺寸：

L×B×H=2.0×1.0×1.0m；

数量：

1座

附属设备：

膜组件1套（15m3/d）

6、设备房

结构：

砖混

尺寸：

L×B×H=3.0×3.0×3.0（H）m

数量：

1座

污水处理站主要构筑物明细见表4-1和表4-2所示：

表4-1污水处理站主要构筑物一览表

序号

名称

规格尺寸

单位

数量

备注

1.

pH调节池

4.0×1.5×2.5m

座

1

钢砼

2.

污泥干化床

2.0×1.0×1.0m

座

1

砖混

3.

设备房

3.0×3.0×3.0m

座

1

砖混

表4-2污水处理站主要设备材料一览表

序号

型号及名称

技术参数

单位

数量

备注

1.

格栅

2mm

套

1

不锈钢

2.

提升泵1

Q≥1.0m3/h，H≥15m

台

2

一备一用

3.

液位计

L≥6m

套

2

4.

氢氧化钠储罐

PE，1m3

只

1

5.

氢氧化钠加药泵

0-100L/h

台

1

耐碱计量泵

6.

氢氧化钠加药系统

非标

套

1

7.

气动搅拌装置

非标

套

1

8.

穿孔布气装置1

非标

套

2

9.

在线pH计

量程：

0-14

台

1

10.

IC

Φ×H=2.0×8.0（H）m

座

1

钢制防腐

11.

布水系统

非标

套

2

12.

内循环装置

非标

套

1

13.

三相分离器

非标

套

2

14.

排泥系统1

非标

套

1

15.

污泥检查装置

非标

套

4

16.

溢流堰

非标

套

1

17.

A/O一体化设备

L×B×H=6.0×3.0×3.5m

座

1

钢制防腐

18.

穿孔曝气系统2

非标

套

1

19.

微孔曝气器1

D215

批

1

20.

曝气器马鞍1

PVC

批

1

21.

环状布气

非标

套

1

22.

排泥系统

非标

套

1

23.

回转风机1

风量≥1.0m3/min，风压≥6m

台

2

24.

MBR设备

L×Φ×H=3.0×1.4×1.75（H）m

座

1

钢构，防腐

25.

MBR膜

15m3/d

套

1

26.

MBR模架等配套

SUS316

套

1

27.

产水泵

Q≥1.5m3/h，吸程≥5m

扬程≥8m

台

1

28.

液位计

电极式

台

1

29.

产水系统

Q≥1.5m3/h，

套

1

30.

回转风机2

风量≥0.4m3/min，风压≥5m

台

1

31.

回流泵

Q≥3.0m3/h，扬程≥8m

台

1

32.

电极式液位计

电极式

台

1

33.

辅助材料

批

1

34.

电缆

批

1

35.

控制柜

套

2

36.

管道阀门

套

1

4.2站区平面设计

依据“合理布局、流程有序、功能分区、布置紧凑，既有利于生产又方便管理”的站区平面布置原则，同时考虑到原有污水处理设施、地形等条件，结合站区进出水方向，站外道路和建筑物等因素，通过精心设计、分析后确定了站区平面布置图。

该污水处理站占地面积约为70m2，操作管理方便，对周边建筑及环境影响小。

第五章劳动定员及技术管理措施

5.1劳动定员

本污水处理系统为有动力运行，须派专人看管，暂定1人；

5.2技术管理措施

（1）对进出水质和水量进行数据进行整理分析，建立技术档案，根据水质、水量的变化及时调整运转工况。

（2）根据实际运行情况及时调整工艺参数，为出水达标、节省能耗提供保证。

第六章投资概算

6.1土建投资概算（A）

土建投资概算如下表6-1所示：

表6-1单位：

万元

序号

名称

规格尺寸

单位

数量

备注

4.

pH调节池

4.0×1.5×2.5m

座

1

钢砼

5.

污泥干化床

2.0×1.0×1.0m

座

1

砖混

6.

设备房

3.0×3.0×3.0m

座

1

砖混

注：

土建由业主自行建设，我方提供图纸。

6.2设备投资概算（B）

设备投资概算如下表6-2所示：

表6-2单位：

万元

序号

型号及名称

技术参数

单位

数量

价格

厂家

1

格栅

2mm

套

1

0.22

鹏成环保

2

提升泵1

Q≥1.0m3/h，H≥15m

台

2

0.68

佩德罗

3

液位计

L≥6m

套

2

0.13

正泰电器

4

氢氧化钠储罐

PE，1m3

只

1

0.11

国内名牌

5

氢氧化钠加药泵

0-100L/h

台

1

0.41

南方泵业

6

氢氧化钠加药