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2000m³/dDDGS工艺生产废水处理工程初步方案2012年3月25日扬州牧羊环保设备工程有限责任公司苏州苏特环境工程有限公司27n目录目录21、前言32、进、出水水质和水量（甲方提供）53、工艺流程64、废水处理主要构筑物说明7（1）调节池7（2）污泥选择器8（3）高效厌氧反应器9（4）氧化沟12（5）二沉池135、污泥处理系统构筑物说明15（1）污泥储池15（2）压滤机房166、沼气净化及利用系统构筑物说明17（1）气柜17（2）沼气利用系统177、各处理构筑物处理效果估计188电气及仪表、自控设计19（1）电气设计19（2）仪表及自控设计219、投资估算24（1）土建部分24（2）设备部分25（3）投资总额2510、直接运行费用估算2727n1、前言安徽安特生物化学有限公司是以生产酒精为主的企业，糟液以DDGS处理，废水产生量2000m3/d，COD为4000mg/L左右，出水执行《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》（BG27631-2011）。该公司特别重视对当地的环境保护工作，现邀请我方编制废水处理的初步方案，供公司领导决策。针对以往工程经验，结合该公司水质、水量及排放要求，本方案包括如下内容：建造1座钢砼结构调节池（20m*20m*5m，体积为2000m³），DDGS工艺生产废水水质、水量波动大，选择大池溶，调节时间24h；建造1座碳钢结构高效厌氧反应器（ф12m*22.8m，体积为2500m3），停留时间为30h；有效容积负荷约4kgCOD/(m3.d)。厌氧段COD去除率为90%，日产沼气约3000m3。厌氧出水COD浓度约400mg/L，进入好氧系统处理。建造1座碳钢结构污泥选择器（ф8m*8m，体积为400m³），截留厌氧反应器出水携带的活性良好的厌氧污泥；建造1座氧化沟（20m*20m*5m，体积为2000m3），进一步去除厌氧处理后废水中剩余的COD，并通过缺氧、好氧区实现脱氮功能，停留时间为24h；建造1座钢砼结构幅流式二沉池（ф14m*6m，体积为390m³27n），去除好氧出水大部分SS及其中携带的COD，停留时间为4h；建造1座碳钢结构湿式气柜（ф5m*5m，体积为100m3），气柜出气压力在3000~8000pa，可以自由调节。建造1座钢砼结构污泥储池（6m*7m*5m，体积为210m3，分两格，好氧污泥池150m³，厌氧污泥池60m³）；建造1座砖混结构污泥压滤机房（6m*8m*4m），建议选用一台压滤面积为30㎡的自动卸料板框压滤机。建造配套鼓风机房、泵房、配电间及中控室、化验间等。整个项目占地面积约2400m2，折合3.5亩。项目定员7人，管理及技术人员1人，运行、操作人员6人，全年共生产330天。吨水处理需约1.14元/吨废水（电价以0.6元/kW.h计算）本方案中有不足及遗漏之处尽请谅解、指正，所选工艺和处理设施、平面布置等，经与该公司协商后可作适当调整。27n2、进、出水水质和水量（甲方提供）进水水质、水量由业主提供，经调节池综合后的水质见下表，出水执行《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》（GB27631-2011）中的新建企业水污染物排放限值中的直接排放标准。水量（m³/d)水温（℃）COD(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-N(mg/L)SS(mg/L)pH蒸发冷凝水150050400020005010004清洗杂水4002020001000510005生活污水10020400300402007.5综合废水200042.534201700.240.5960/排放标准2000/1003010506~9注：1）综合废水水质为经调节池调节后的理论值，与甲方实际废水运行指标可能有所偏差；2）清洗杂水及生活污水的水温为设定值，与甲方实际废水水温可能有部分偏差；3）蒸发冷凝水的SS值为同类废水的参考值，与甲方实际废水SS可能有偏差。27n3、工艺流程沼气利用根据以往工程经验，结合废水水质、水量情况及出水排放标准，确定选用如下处理工艺：曝气风机排放气柜厂区来水高效厌氧反应器污泥选择器调节池氧化沟二沉池外运污泥压滤系统好氧污泥池厌氧污泥池本次主要采用预处理+厌氧+好氧+沉淀的处理工艺，对废水进行处理，确保出水达标排放。厌氧采用高效厌氧反应器，好氧采用氧化沟。27n4、废水处理主要构筑物说明（1）调节池功能：DDGS工艺产生废水的水质、水量波动大，需大池溶的调节池对来水进行调节，保证后续厌氧生物处理的稳定运行，调节池分为四格，底部互通，方便二期混合进水方式。主要参数：处理能力：2000m3/d设计尺寸：10m*40m*5m数量：1座总体积：2000m3HRT：24h进水方式：多点进水，利于来水混合结构形式：钢砼防腐建造形式：半地上式污泥选择器进水泵流量：100m3/h扬程：12m功率：5.5kW数量：2台，1用1备类型：单级离心泵27n经调节池的水质、水量调节后，考虑到散热及输送过程中的热量损失，进入高效厌氧反应器的水温在40℃左右，属于中温厌氧范围，故调节池为考虑增设废水降温设备。必要时，可以回流厌氧（好氧）出水至污泥选择器进水泵进水口，使废水温度在38~40℃。（2）污泥选择器功能：截留高效厌氧反应器出水携带的活性良好的污泥，选择沉淀性能好的污泥进入高效厌氧反应器，保证反应器内厌氧微生物量，使其稳定运行。型号：EPAT-SST-8-8设计尺寸：Ø8m*8m体积：400m3数量：1座结构：塔体：碳钢结构，喷砂除锈，内6101环氧树脂防腐，外防锈并保温，保温岩棉100mm厚，外包彩钢板，彩钢板厚度：0.5mm，颜色由业主指定；配套设备高效厌氧反应器进水泵流量：100m3/h扬程：25m27n功率：15kW数量：3台，2用1备类型：螺旋离心泵温度传感器数量：2套工作范围：0～100℃数据显示：远传与就地显示电磁流量计数量：1套型号：DN150测量范围：0～200m³/h（3）高效厌氧反应器高效厌氧反应器我公司自行研发、生产的第三代厌氧高效厌氧反应器在众多废水处理工程上的成功运用，使我国在此方面的技术已达到国际先进水平，打破了国外技术的垄断，并使MIC反应器做到完全国产化（自行设计、制作、安装、调试）、设备系列化，大大降低了MIC反应器的造价，减少了污染治理厂家在此方面的投入，填补了我国“第三代厌氧反应器”的空白。此项科学技术成果已经通过了江苏省环保厅技术鉴定。27n高效厌氧反应器结构图该厌氧反应器从结构上可以看成是是由两个上下重叠的UASB反应器串联组成，用下面第一个UASB反应器产生的沼气作为动力，实现了下部混合液的内循环，使废水获得强化的预处理，上面的第二个UASB反应器对废水继续进行后处理，使出水可达到预期的处理要求。该厌氧反应器能够提高处理效能，缩小反应器的容积，从而降低工程投资，节省占地面积等优点。主要功能：在中温条件下，通过高效厌氧反应器内厌氧微生物的降解进水中的绝大部分有机污染物，降低后续好氧生物处理的压力，并产生可以利用的能源—沼气。型号：EPAT-MIC-12-22.8处理能力：2000m3/d设计尺寸：Φ12m*22.8m体积：2500m3组成：27n进水布水系统、内循环系统、三相分离系统、出水系统数量：1座运行温度：34~38℃停留时间：30h有效容积负荷：约4kgCOD/(m3.d)去除率：大于90%结构形式：塔体：碳钢结构，喷砂除锈，内6101环氧树脂防腐，外防锈并保温，保温岩棉100mm厚，外包彩钢板，彩钢板厚度：0.5mm，颜色由业主指定；布水系统：不锈钢，组合布水器，专利产品（专利号：ZL200420026297.0、ZL200420109187.0）；三相分离系统：碳钢制作，喷砂除锈，6101环氧树脂防腐，专利产品；出水系统：碳钢制作，喷砂除锈，6101环氧树脂防腐。配套设备：电磁流量计数量：2套27n型号：DN150测量范围：0～200m³/h温度传感器数量：3套工作范围：0～100℃数据显示：远传与就地显示水封器数量：1套材质：碳钢防腐设计尺寸：Φ0.8m*1.2m（4）氧化沟功能：对高效厌氧反应器出水进行进一步处理，去除其未降解的有机污染物。氧化沟内通过控制曝气量，控制缺氧、好氧区，实现脱氮效果。包括好氧区、兼氧区、污泥回流。主要参数处理能力：2000m3/d设计尺寸：10m*40m*5m数量：1座总体积：2000m3HRT：24h容积负荷：0.40kgCOD/(m3.d)COD去除率：大于80%27n建造形式：半地上式主要设备：曝气风机数量：2台风量：30m³/min风压：49kPa功率：45kPa曝气器直径：260mm材质：ABS或UPVC数量：1200套推流器数量：4台直径：1.4m功率：1.5kW（5）二沉池功能：大体积的辐流沉淀池，去除氧化沟出水中的大部分SS及其携带的COD，保证出水达到排放标准。处理能力：2000m3/d设计尺寸：ф14m*6m数量：1座体积：900m3HRT：11h27n表面负荷：1.06m3/(m2.h)结构形式：钢砼，防腐建造形式：半地上式污泥回流泵数量：2台，1用1备流量：100m3/h扬程：7m功率：4kW形式：潜污泵安装位置：安装于二沉池配套污泥回流井。刮吸泥机数量：1台直径：11m功率：1.5kW27n5、污泥处理系统构筑物说明（1）污泥储池功能：将好氧和厌氧污泥进行沉淀浓缩，便于污泥更好地脱水，上清液回至调节池。总体积：210m3好氧污泥浓缩池：150m3厌氧污泥浓缩池：60m3设计尺寸：6m*7m*5m数量：1座结构：钢砼，厌氧污泥浓缩池与好氧污泥浓缩池合壁共建建造形式：半地上式主要设备：螺杆泵数量：2台，1用1备扬程：60m材质：耐腐蚀流量：12m3/h27n（2）压滤机房主要功能：压滤污泥的场所，压滤后的污泥外运。设计尺寸：6m*8m*4m结构：砖混结构数量：两层主要设备：压滤机形式：自动卸料板框压滤机压滤面积：30㎡左右数量：1台加药装置数量：1套27n6、沼气净化及利用系统构筑物说明工程完成后，整个系统处理水量约2000m3/d，厌氧段每天处理COD约6t，产生沼气约3000m3/d。主要处理构筑物说明（1）气柜设计尺寸：ф5m*5m体积：100m3数量：1套类型：湿式气柜（2）沼气利用系统沼气发电机房或锅炉房，建议投资一套功率为300kW的沼气内燃机发电机组。每天产生约6000kW.h，并伴有相当于5吨180℃左右的饱和蒸汽热值的余热产生。待定！27n7、各处理构筑物处理效果估计名称水温（℃）COD(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-N(mg/L)SS(mg/L)pH调节池进水42.534201700.240.59606~7出水4034201700.240.59606~7高效厌氧反应器进水3934201700.240.59606~7出水32340150303006~7氧化沟进水32340150303006~7出水2510030101006~8二沉池进水2510030101006~8出水25<100<30<10<506~8排放标准25<100<30<10<506~9注：本表运行指标为长期经验得出的指标，中间构筑物处理效果与实际运行可能有所偏差，二沉池出水确保能达到排放标准。27n8电气及仪表、自控设计（1）电气设计1）设计范围本设计内容包括处理区内配电室的电气设计，以及各处理区内电气设备的供配电设计。2）设计依据《供配电系统设计规范》（GB50052－95）《工业企业照明设计标准》（GB50034－92）《低压配电设计规范》（GB50054－95）《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）工艺等专业的设计条件3）负荷等级本工程为小型废水处理工程，对供电可靠性要求较高。因此根据规范要求，本处理厂按二级用电负荷进行供配电设计。4）供电电源甲方按废水处理站用电负荷提供。5）负荷计算厂内用电设备绝大部分是电动机，还有部分照明负荷等。均为380V/220V低压用电设备，总计算负荷约175kW。6）电机启动及控制27n除特殊要求外，低压30kW以上电机采用软启动方式，其它电机均采用直接启动方式。所有工艺流程上的设备均有至少两种控制方式：一为就地手动控制，另一为计算机自控。设备的控制转换开关集中设置在低压开关柜上，就地控制箱上安装指示灯、控制按钮和急停按钮。工艺流程上的设备运行状态信号、转换开关位置信号及故障信号均送往计算机监控系统。低压配电系统中进出线开关的位置信号、故障信号及主要模拟参数信号也送往计算机监控系统。7）接地系统低压配电系统接地采用TN-S系统。在配电室及进水泵房等处均有独立的接地系统，接地电阻要求小于1欧姆。其他构筑物处做重复接地装置，接地电阻要求小于10欧姆。8）避雷废水处理区内综合间、变配电房、风机房、脱水机房等建筑物作防雷保护。采用短针加避雷带对建筑物进行重点保护，利用建筑物柱内钢筋做引下线，由基础连续焊至天面避雷带处。采用建筑物基础钢筋加上人工接地体作防雷接地极。9)电气管缆敷设a、室内管线室内动力管线敷设有两种方式：电缆沿桥架敷设方式和穿镀锌钢管敷设方式。在变电所及脱水机房，电缆数量较多，主要采用电缆桥架敷设方式。在构筑物内，电缆基本采用穿管敷设方式。27nb、室外管线室外管线敷设方式主要有三种方式：电缆沿电缆沟桥架敷设、电缆穿管敷设和直埋敷设。由配电间至进水泵房的电缆数量较多，采用沿电缆沟桥架敷设方式。在泥区、厂前区及至设备末端处，电缆较少，采用穿镀锌钢管暗敷设。厂区照明基本采用电缆直埋敷设方式，过路穿管。10）照明设计对于综合楼、控制室等构筑物内均采用荧光灯照明方式，局部加装墙上壁灯。对于各车间通常采用工厂配照型灯具，光源采用白炽灯等。11）弱电系统处理厂内弱电系统主要为电话、自控系统，外线部分由甲方设计。12）材质要求潮湿环境内灯具、插座、开关等电气选用密闭防水型，有易燃易爆气体存在的场所电气采用防爆型。电缆及铜线均用铜芯，铜线不易氧化和腐蚀，且机械强度高，可减少因接触电阻过大，线路接头过热起火和断线的危险，其截面和布局应考虑计算机等高敏感负荷造成谐波所带来的谐波电流。（2）仪表及自控设计1）工程内容及设计范围27n本工程仪表及自控设计内容包括全厂的工艺流程中设备运行，测量仪表及相关的自控设计。2）设计原则为提高监控系统运行可靠性和废水处理区的科学管理水平，本设计采用了由可编程序控制器（PLC）、工业微机（IPC）及计算机的监视及控制。系统构成及设备选型的原则是技术先进、运行可靠、便于维修、节约投资。3）监控、自控功能对监控系统的控制对象进行顺序控制、时间控制，对监测的所有工艺、电气参数均可实行动态监视、打印报表、上下限报警、趋势记录显示、历史数据存储。高效厌氧反应器进水泵采用水位自动控制，根据曝气生物滤池内的压力自控控制反冲洗频率及时间等。4）电缆选型及敷设方式仪表模拟信号（4～20毫安）电缆选用RVVP屏蔽电缆；数字信号电缆选用KVV-500型多芯控制电缆；仪表电源选用VV-1型低压电力电缆。电缆敷设在缆沟内及电缆桥架上或穿钢管各种敷设方式。屏蔽电缆敷设在单一的一层桥架上，与其他电缆分层。5）仪表及控制系统供电电源仪表及控制系统由独立的电源供电，不与其它设备电源混用，变电所设一总电源箱，总电源箱直接由甲方提供。中控室内设一台UPS电源设备。27n6）接地系统仪表保护接地与电气系统接地共用。控制系统接地为独立的接地系统，接地电阻小于2欧姆。27n9、投资估算（1）土建部分序号名称设计尺寸（m）数量结构形式价格（万元）备注1调节池20m*20m*5m1座钢砼882污泥选择器基础Ф9m*0.6m1座钢砼7.7不考虑特殊地基处理3高效厌氧反应器基础Ф13m*0.6m钢砼14.3不考虑特殊地基处理4氧化沟20m*20m*5m1座钢砼1105二沉池Ф14m*6m1座碳钢40.76污泥储池6m*7m*5m1座钢砼9.97污泥压滤机房及中控室、办公室等6m*8m*9m1座砖混13.2两层8曝气机房、配电间、污泥泵房20m*6m*5m1做砖混16.5合建9合计300.327n（2）设备部分序号名称规格数量功率（kW）单价（万元）总价（万元）1污泥选择器进水泵100m³/h，12m25.51.653.32高效厌氧反应器进水泵Q=100m3/h，H=25m3152.26.63温度传感器50.0550.2754电磁流量计0~200m³/h31.985.945污泥选择器Ф8m*8m155556高效厌氧反应器Ф12m*22.8m1222642647曝气风机30m³/min2455.5118曝气器Ф26012000.008810.569推流器Ф140041.54.417.610刮泥机直径14m11.516.516.511污泥回流泵100m³/h，7m241.653.312气柜Ф5m*5m1333313加药装置134.44.414螺杆泵处理能力12m³/h231.12.215板框压滤机压滤面积30m2159.99.916管道、阀门1套38.538.517电气、仪表1套333318小计515①如道路、绿化等投资费用不计在内；②以上为主体设施的土建费用，不包括特殊地基、小设备基础及其它土建费用；③土建参考价按照：厌氧反应器基础按照1600元/m3计算，钢砼按照1600元/m3计算，砖混按照1200元/m2计算。本土建报价仅为参考，甲方应根据当地区域建设时期的价格另行核算。④机械、水泵等标准设备均为市场参考价格；⑤非标设备材质可根据业主需要商量后确定。（3）27n投资总额序号费用名称金额（万元）备注1土建投资300.32设备投资5153设计24（1+2）*3%4人员培训及系统调试24（1+2）*3%5税收29.7（1+2+3+4）*3.44%6利润71.44（1+2+3+4+5）*8%7总计964.44964.4427n10、直接运行费用估算该污水处理站的直接运行费用由：电费、人工费、药品费等组成。1）吨水耗电费E1总装机功率约175kW24小时运转功率约100kW耗电量W＝100*24＝2400kWh/天电费为0.6元/度E1=2400*0.6/2000=0.72元/吨水2）人工费E2采用3班制，每班2人，负责人1人，共7人，人均年薪30000元。E2＝7*30000/（330*2000）＝0.32元/吨水3）药剂费E3吨水运行费用约0.10元/吨水，视现场情况而定。4）总费用E总E总＝E1+E2+E3＝0.72+0.32+0.10＝1.14元/吨水27