木薯、糖蜜酒精混合废水处理方案 33页

,凭祥丰浩木薯、糖蜜酒精混合废水处理方案广西凭祥市丰浩酒精有限公司酒精废水治理工程初步设计方案主要编制人员项目总负责董事总经理技术总负责总工程师治理工艺高级工程师工程师土建结构高级工程师工程师机械设备高级工程师工程师配电自控高级工程师工程师水质分析实验分析室主任化验员经济分析高级经济师中国环境工程（香港）有限公司广西净宇环境工程有限责任公司2006年7月30n目录第一章概述一、项目名称、承办单位………….…………………………….…………….6二、项目概况…………………………………………..………………………..6三、设计依据…………………………………………..…………………….….6四、设计原则…………………………………………..………………….…….6五、设计范围及内容…………………………………..………………….…….7第二章废水水量、水质、处理深度的确定一、废水水量、水质情况………….…………………………….…………….8二、废水处理深度的确定…………………………………………….………..8第三章废水处理技术方案选择一、酒精废水处理拟采用技术路线分析比较…………..…………………….8二、酒精废水处理工艺研究及选择…………..…………………….…………11三、比较选择结论…………………………………………….……………….11第四章选定的处理方案简介一、工艺简介…………………………………………….…………………….12二、工艺流程…………………………………………….…………………….12（一）工艺流程说明…………………………………………….……………..12（二）菌种来源及培养…………………………………….………………….16第五章工程初步设计方案一、主要构筑物及设备的确定…………………….….……………………….22二、主要构（建）筑物及设备一览表…………….….……………………….2430n三、废水处理站总平面布置情况………………….….……………………….24第六章配电自控及消防避雷…………………………………………….29第七章投资估算………………………………………….….…………...30第八章经济分析………………………………………….….…………...31第九章三个不同方案的分析比较………………………………………38附表：附表一：主要构（建）筑物及设备一览表(一级标准)……39附表二：主要构（建）筑物及设备一览表(厌氧部分).……40附表三：投资估算表(一级标准)……………………………45附表四：投资估算表(厌氧部分)……………………………46附表五：主要污染物预计去除情况一览表(一级标准)…51附表六：主要污染物预计去除情况一览表(厌氧部分)…52附表七：10项指标分析比较表………57附图：附图一：工艺流程示意图(一级标准)附图二：工艺流程示意图(厌氧部分)附图三：物料平衡图（一级标准）附图四：物料平衡图(厌氧部分)附图五：总平面布置图(一级标准)30n第一章概述一、项目名称、承办单位和设计单位1、项目名称广西凭祥市丰浩酒精有限公司酒精废水治理工程2、项目承办单位广西凭祥市丰浩酒精有限公司3、设计单位中国环保科技（香港）有限公司广西净宇环境工程有限责任公司二、项目概况广西凭祥市丰浩酒精有限公司以80%的木薯和20%的糖蜜为原料生产酒精。年产酒精5万吨。正常生产时木薯酒精废水和糖蜜酒精废水的排放总量为2000m3/d。根据广西凭祥市丰浩酒精有限公司2006年8月19日的要求，对2006年8月13日净宇公司所做《广西凭祥市丰浩酒精有限公司酒精废水治理工程初步设计方案》进行重新设计和报价。并重点对气体除臭、泥渣的处理、沼气的脱硫、SO42-的去除、“两高一低的”具体数据的等工艺要点进行重点阐述。废水治理范围及内容包括：废水治理技术的发展方向；重点对现阶段酒精废水的治理方法进行调查、研究和比较；对废水处理站内的工艺流程、构筑物、设备、管道及站内的配电、沼气的利用、污泥处置进行全面分析论证；同时依据水量、水质及排放要求，提出废水处理工艺流程、工程规模、工程投资估算、占地面积，并进行技术经济比较，推荐最佳工艺流程方案。三、设计依据30n1、《中华人民共和国环境保护法》；2、《中华人民共和国水污染防治法》；3、《污水综合排放标准》GB8978-19964、《室外排水设计规范》5、《给水排水设计手册》6、广西凭祥市丰浩酒精有限公司最新提供的相关资料四、设计原则1、将“两高一低”指标作为本方案设计的基本原则。“两高”指标是：单位投资污染物去除量高（每投资一万元每天去除多少公斤COD）；单位投资沼气产量高（每投资一万元每天生产多少m3沼气）。“一低”指标是：运行费用低（每处理1m3废水运行费用是多少元）。2、根据广西凭祥市丰浩酒精有限公司酒精车间废水排放的水量、水质等特点，废水处理应采用成熟高效、技术经济合理的处理方法和工艺流程。达到国家排放标准；同时产出的沼气，可全部作为能源使用，达到变废为宝，化害为利。或只进行厌氧处理处理后的废水用于农灌。3、废水处理站的平面布局与工艺流程设计坚持因地制宜、合理、节约占地的原则；整个废水处理工艺流程中采用的各级处理构筑物及设备应简单、实用、操作管理方便、运行可靠、运转费用低，同时确保处理后的水质达标排放。4、污染治理与资源开发并举。将酒精生产废水中的有机质80%以上转化成沼气；将酸性废水转化成中性废水（不投加碱类如石灰等），并且水中含有一定的肥效，使污染治理工程由传统的投入（基建）、投入（运行）、再投入（维修）模式，转化成有投入、有产出、有盈利的新型模式。30n第二章废水水量、水质、处理深度的确定一、废水水量、水质情况1、水量：酒精废水的设计水量为2000m3/d。2、水质：根据净宇多年从事木薯酒精废水和糖蜜酒精废水处理的经验；根据四川球溪河糖厂等糖蜜与木薯混合原料生产酒精的经验；根据业主提供的相关资料。对水质的工艺设计参数说明如下：①木薯酒精废水：CODCr含量一般为：45000～55000mg/L，本设计采用CODCr=50000mg/L；BOD5含量一般为：15000～25000mg/L，本设计采用BOD5=20000mg/L；SS含量一般为：15000～25000mg/L，本设计采用SS=20000mg/L；SO42-含量一般为：800～1500mg/L，本设计采用SO42-=1000mg/L；PH一般为：3.2~4.2，本设计采用PH=3.5；水温一般为85~95℃，因生产中采用了热能回收，本设计采用50℃。②糖蜜酒精废水：CODCr含量一般100000～120000mg/L，本设计采用CODCr=110000mg/L；BOD5含量一般45000～55000mg/L，本设计采用BOD5=50000mg/L；SS含量一般为：8000～10000mg/L，本设计采用SS=9000mg/L；SO42-含量一般为：7000～9000mg/L，本设计采用SO42-=8000mg/L；PH一般为3.2~4.2，本设计采用PH=3.5；水温一般为85~95℃，因生产中采用了热能回收，本设计采用50℃。③木薯、糖蜜混合废水采用下列设计参数：CODCr=62000mg/L；BOD5=26000mg/L；SS=17800mg/L；SO42-=2400mg/L；30nPH=3.5；水温=50℃。二、废水处理深度确定全部工程完成后，出水水质的主要污染指标达到国家《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级排放标准中的下列主要指标。CODCr≤100mg/l；BOD5≤20mg/l；SS≤70mg/l；PH：6~9；色度≤50。厌氧工程完成后,出水水质的主要污染指标达到:CODCr≤3000mg/l；BOD5≤1200mg/l；SS≤1000mg/l；PH：6~9；第二章废水处理技术方案选择一、酒精废水处理拟采用技术路线分析比较木薯酒精废水属高浓度有机废水，目前国内采用的技术路线主要有：①废水经氧化塘处理后用于农灌的技术路线；②废水经一定程度处理后利用大水体自净能力的技术路线；③将废水进行深水扩散排放的技术路线；④废水通过蒸发浓缩，并将浓缩浆液生产复合肥或混凝土外加剂或用于锅炉燃烧的技术路线；⑤废水经固液分离处理后回用于生产的技术路线；⑥EM菌技术；⑦废水喷淋燃烧的技术路线；⑧废水经厌氧消化产沼气，沼液好氧处理达标排放的技术路线。结合广西凭祥市丰浩酒精有限公司的自然环境和建设条件，经济承受能力，对其有可能采用的技术路线进行分析比较。1、废水经氧化塘处理后用于农灌的技术路线30n该工艺具有运行费用低，能耗少，管理简单等优点，但这种处理方法需要较大的氧化塘体积，灌溉用地面积大；由于废水中有机物浓度很高，自然生物降解慢，容易通过地面径流对地表水造成污染，同时由于废水中PH值低，长期用于灌溉会使土壤酸化，使作物产量下降。另外，废水气味的扩散对周围环境卫生影响严重。根据广西凭祥市丰浩酒精有限公司所处的地理位置及自然条件来分析，采用该技术路线也是不适宜的。2、利用大水体或深水扩散排放的技术路线就是指利用天然水体具有稀释、自净和纳污能力，进行深水（海）扩散排放的技术路线。废水经一定程度处理后再排入大水体或海洋，具有运行费用低、管理简单等特点。针对广西凭祥市丰浩酒精有限公司所处的地理位置及自然条件来分析，附近水体无能力容纳高浓度废水的稀释与自净，因此该技术路线也是不适宜的。3、蒸发浓缩生产复合肥技术路线该技术路线是将废水通过蒸发浓缩去除蒸发冷凝水，浓缩后浆液固化制成干粉，并加配料、辅料再生产有机复合肥（有的糖厂用于生产混凝土外加剂，产品销路不畅）。其生产工艺主要是通过酒精废水加石灰乳进行中和、沉淀，再对上清液进行多效蒸发，拌合配料、辅料，进行造粒、干燥形成复合肥产品。该项技术已在广西十多家企业实践多年，因其运行费用高，产品销路没有保证，风险极大，故不宜在继续采用。4、EM菌技术采用EM技术处理糖厂废水（包括酒精废液），目前正在广西个别糖厂进行试运行。此技术方法需要极大的处理容积，广西凭祥市丰浩酒精有限公司无法采用。5、废水经固液分离处理后生产饲料酵母酒精废水中含有大量的酵母，50kg酒精废水一次分离可回收3~6kg干酵母，两次分离可回收10kg30n干酵母。分离后的两次废液中还含有糖类、有机酸，可进一步综合利用和治理。当然，也可以用热带假丝酵母菌的生物化作用，将酒精废水的有机物转化为单细胞蛋白质，生产饲料酵母（其中包括酒精废水中原有的酵母）。利用糖蜜酒精废水生产饲料酵母，既能获得蛋白质，又能部分地（降低60~70%的COD）消除酒精废水对周围环境的严惩污染。但是饮料酵母法提供了废水利用的一种很好的思路，有关技术总是仍需进一步研究探索，而且这种方法最终也不能消除酒精废水对环境的污染。6、酒精废水直接燃烧的技术。广西凭祥市丰浩酒精有限公司附近没有大工业、大锅炉可以利用，该技术无法采用。7、废水经厌氧消化产沼气，沼液经好氧处理达标灌溉的技术路线。酒精废水的直接排放不但造成严重的环境污染，也造成资源的巨大浪费，通过以厌氧反应器为核心的厌氧处理系统对废水进行处理，可使污染去除85%~90%，并回收能源和其它资源。厌氧出水可以通过好氧处理后达标灌溉。好氧处理方法主要包括活性污泥法及生物膜法处理工艺，其中以活性污泥法采用较为普遍，也是国内高浓度有机废水处理采用较成熟的工艺。针对广西凭祥市丰浩酒精有限公司的具体情况，采用这种方法是可行的。它主要的处理工艺是利用物理方法进行预处理，再通过厌氧—好氧处理使出水水质达标。同时在厌氧处理的过程中将产生大量的沼气作为能源使用，因此被国内外很酒精厂所采用，不仅使废水达标排放，而且产生的沼气又可供厂内生产、生活使用，缓解了能源紧张的矛盾，同时为职工带来了方便，创造了良好的经济效益，步入了社会效益、经济效益、环境效益协调发展，良性循环阶段。由于生物净化是利用厌氧细菌对废水中的有机物进行消化、降解，所以在整个废水处理过程中能耗是较低的。它具有以下特点：（1）占地省。工程投资少；（2）有机物去除率高，出水水质可达农灌标准；30n（1）运行管理简单，能耗低，节省运行费用；（2）产生的沼气可用于生产锅炉和民用燃烧，从而节省生产成本，创造经济效益。二、酒精废水处理工艺研究及选择通过对7种酒精废水处理技术路线的分析比较，并结合广西凭祥市丰浩酒精有限公司废水水质的四大特点（有机物含量高、SO42-含量高、水温高、酸性强）可以看出，采用第7种技术路线较其它技术路线具有十分明显的优势。作为高浓度有机废水，采用厌氧、好氧联合处理方法，在国内外都有长期的设计、施工和运行管理经验，具有运行可靠、处理效果好等特点。针对酒精废水水量、水质的情况，结合国内外高浓度有机废水处理技术发展和我们的实践经验，提出广西凭祥市丰浩酒精有限公司采用厌氧消化产沼气加好氧处理达标灌溉的废水处理技术路线是可行的，也是比较合适的。三、比较选择结论针对广西凭祥市丰浩酒精有限公司酒精车间废水的性质及水量，采用厌氧发酵产沼气，加好氧处理达标排放的废水处理技术路线是处理该类废水的最佳方案。该工艺路线在国外被广泛采用，国内也有许多成功的经验，按广西凭祥市丰浩酒精有限公司废水的流量，废水处理站建成后，经济效益十分可观：可日产沼气50000m3左右，所产沼气均可用于锅炉燃烧和供居民生活使用；处理后的废水PH值为中性，可用于农田灌溉或者达标排放。结合广西凭祥市丰浩酒精有限公司的实际情况，废水处理站的建设分为：采用厌氧技术将废水的COD含量降低到90%，产生的沼气可用于锅炉燃烧；将厌氧出来的废水进行好氧处理，好氧处理的废水排进氧化塘，通过氧化塘的自然消解过程，出水达到国家一级标准。达标的出水可用于农田灌溉。30n第四章选定的处理方案简介一、工艺简介本工程采用“物理——生化——物化”处理工艺。以F菌株为预处理的主要手段；以UASB为厌氧处理的主要装置；以高效射流曝气和氧化塘为主要好氧生物处理方式。在确定了采用厌氧消化工艺处理糖蜜酒精废水之后，成败的关键是对废水中SO42-的去除技术，因不重视这一技术难题而导致工程无法正常运行的实例国内已有几家。为此，对除SO42-技术进行比较、选择是十分必要的。广西凭祥市丰浩酒精有限公司，生产酒精的原料是木薯和糖蜜。以淀粉为原料生产酒精所排放的废水，采用厌氧消化技术进行治理的工程，早在70年代已在我国建成并用于大规模生产，而且取得了较好的环保效益与经济效益；以糖蜜为原料生产酒精所排放的废水，由于在制糖阶段就在废糖蜜中加入了硫酸，在生产酒精时还需再加入硫酸（一般每生产一吨酒精需加入纯度为98%硫酸30~40Kg），因此糖蜜酒精废水中的硫酸根（SO42-）含量一般都高达5000mg/L以上，这样高SO42-含量的废水无法直接进行厌氧消化。因为浓度过高的硫酸盐可通过硫酸盐还原菌（SRB）产生H2S，从而对厌氧消化过程进行抑制。大规模生产运行数据显示：当酒精废水中的SO42-含量达到800mg/L时，对甲烷细菌（MPB）抑制活性50%；当其含量达到1500mg/L时，甲烷菌几乎被完全抑制，使厌氧消化过程停止。SO42-含量高达2400mg/L的木薯和糖蜜酒精废水不进行降低硫酸盐的预处理，而直接采用厌氧消化工艺进行治理是不可能的。目前国内去除糖蜜酒精废水中SO42-的主要措施有：A、投加石灰30n每天向废水中投加大量石灰，目的可能是想形成CaSO4的沉淀。但运行两年后在池壁和液面交接处形成厚度200~300mm的珊瑚状CaCO3沉淀物，而水中的SO42-含量的降低很微弱，这可能是Ca2+和CO32-的结合能力远大于Ca2+和SO42-的结合能力的缘故。B、投加金属或金属盐在废水中投加金属或金属盐，可使SO42-以金属硫化物的形式沉淀下来，从而使厌氧消化得以顺利进行。目前采用较多的是向废水中投加铁屑或铁盐，Fe2+极易与S2-生成FeS沉淀，其次投加BaCl2，Ba2+与SO42-生成极难溶解的BaSO4沉淀。这两种方法对废水中的SO42-的去除效果还是不错的，但它存在运行费用高（仅去除SO42-的运行费用就高达5元/m3废水）、劳动强度大、二次污染（排放的废水中含有重金属，不能用于溉田）的缺点。C、改变酒精生产原料（用混合原料生产酒精）使用的废糖蜜原料占20%以下，淀粉原料占80%以上，用此来降低废水中的SO42-含量。这种方法生产厂一般不易接受，使用的局限性很大。D、利用稀释方法降低SO42-浓度这种方法对降低SO42-含量有一定作用，但主要原因可能是水力负荷增加所致，利用回流水也可达到同样目的。采用稀释法还取决于生产厂家是否有稀释水和环保部门是否允许稀释。E、在酸化阶段去除SO42- 在废水进入厌氧消化装置之前，利用SRB将废水中的SO42-转化为H2S并在预处理部分将其释放掉。这种方法不但对废水中SO42-的去除有一定效果，而且对降低废水中的有机物含量也有很大作用。缺点是卫生条件差、基建投资和运行费用相对较高。30nF、投加SRB抑制剂在厌氧消化装置内投加一定量的SRB抑制剂，可有效地抑制SRB的生长。缺点是未见用于规模生产的运行数据，并且存在出水中SO42-含量仍然很高（排入不洁水体后可产生恶臭气味的H2S）和运行费用极其昂贵的特点。G、利用F菌株F菌株（Thilbacillusdenitrificas）是一种抗硫化物的微生物，它利用还原的硫化物作为能源（F菌株可即刻利用刚产生的硫化物），从而减少或制止了最终硫化物的形成，预防了硫化物的积累。F菌株去除SO42-技术同90年代以前相比是一个重大的技术突破，是一个由物化方法向生物方法的变化。F菌株不但对SO42-的去除效果十分有效，而且使运行费用大幅度下降（不需要加石灰、铁屑等），同时厌氧消化彻底，所产沼气中的H2S含量大为降低。这种技术在生产实际的运行中获得了很好效果。这一技术的先进性及环保和经济效益会在今后的生产实践中越来越充分的显示出来。上述A~F种去除SO42-的方法，多为试验研究数据，虽能对SO42-的去除有一定的效果，但都存在运行费用高、不稳定、效果差的缺点。我国从90年代起，有的糖蜜酒精厂按淀粉酒精厂废水处理工艺建造了废水治理工程（如广东城月糖厂、南方酒精公司、广西平吉糖厂等），结果因废水中SO42-无法有效去除，工程建成后无法投入使用，教训是惨痛的。在此我们恳切提请厂家，在选择糖蜜酒精废水治理方案时，要特别注意方案中是否有去除SO42-的有效措施；有没有成功的生产运行实例。我们推荐露塘糖厂采用F菌株技术去除水中的SO42-，效果好、经济可靠、有大规模生产运行实例，能彻底解决厌氧消化的技术难题。二、工艺流程30n本方案采用的工艺流程详见：附图一：工艺流程示意图（一级标准）附图二：工艺流程示意图(厌氧部分)（一）工艺流程说明为了便于分析，我们把工艺流程分为预处理部分、厌氧处理部分、好氧处理部分、好氧塘处理部分、污泥处理部分、臭气处理部分、沼气利用和自动化控制部分，现分述于下：1、预处理部分预处理部分包括旋转格栅、调节酸化池、F菌株池、调配池等。①旋转格栅：它的主要作用是用来分离木薯酒精废水中的木薯渣。通过旋转格栅后，含渣量占总量80%的浓液（400m3/d）进入全糟厌氧消化池；含渣量占总量20%的稀废水，通过调节酸化池等进入UASB。②调节酸化池：废水进入预处理部分的调节酸化池，同时厌氧部分UASB的出水也回流进调节酸化池，回流水的目的是：（1）调节PH值；（2）调节水温；（3）为废水接种菌种。经回流水调节后的废水PH上升，对构筑物的腐蚀减弱，并使调节酸化池中的水质水温更适于预处理微生物的生长繁殖。在调节酸化池出口处安装在线PH计控制回流水量，使调节酸化池出水的PH值在6.0左右，在这样的环境中甲烷菌的活性被抑制，调节酸化池产出的气体中甲烷含量少，大部分有机物被酸化水解。③F菌株池：30n经调节酸化池后的废水流入F菌株池进行生物脱硫，在F菌株池内安装有曝气系统，使厌氧菌失去活性，而F菌株可以大量繁殖，池内安装组合填料作为F菌株的载体，以提高生物滞留期（SRT）。废水经F菌株池处理后，其PH值上升到6.5以上，这样的废水对污水泵、UASB布水器和罐体不会产生腐蚀，可以节约防腐费用；经F菌株池处理后的废水中SO42-的浓度下降到300mg/l左右，SO42-的去除率大于90%。废水中的SO42-在厌氧发酵之前被去除，使UASB产生的沼气中H2S的含量低于0.5%，因此经F菌株池脱硫处理后的废水厌氧发酵生产的沼气有的厂家直接用于锅炉燃烧，不设脱硫装置进行脱硫处理。而且经F菌株池处理后的废水其可生化性（B/C）指标可提高10～15%，最大限度地提高了UASB的有机负荷，减少了UASB的有效体积，从而减少工程造价。④调配池：主要用于调节UASB进水的PH值和温度，使UASB能够达到高温厌氧消化对温度的要求。调节酸化池、F菌株池和调配池共同组成一个联体地下水池，这样设置的优点为：（1）节约占地；（2）节省工程造价；（3）便于对不同功能的微生物设定不同的溶解氧环境；（4）容易保持废水的温度；（5）便于废（臭）气有组织地排放；（6）可以通过调节调配池的水位来控制预处理部分的水力滞留期；（7）有利于废水处理厂环境的美化。2、厌氧处理部分厌氧处理部分由2座采用UASB和230n座全糟厌氧消化罐组成，它们是对有机物进行生物降解的主要构筑物。经旋转格栅分离后的废水80%进入UASB进行厌氧消化，UASB因采用高温厌氧发酵，有机负荷高，COD去除率大，沼气产量大。经UASB厌氧处理后的废水PH值为7～8，COD浓度降低90%以上。经旋转格栅分离后的废水20%进入全糟厌氧消化罐处理，全糟厌氧消化罐采用高温或中温厌氧消化，该构筑效率相对较低，但不易堵塞，管理简单。3、好氧处理部分好氧处理部分主要包括厌氧沉淀池、池、固液分离器、加药混凝装置氧化塘等，它们是对有机物进行好氧生物降解和固液分离的主要构筑物。曝气池采用高效射流曝气器充氧方式。废水在一定压力条件下，以很高的流速（一般在10～20米/秒）从射流器喷射嘴喷射出来，形成一股高速水流，这种高速水流，穿过射流器室进入喉管（或称混合管），由于高速水流的抽吸作用，夹带了气室中一定数量的空气，而使气室中气压降低，甚至形成真空状态，这时，外界空气应源源不断的给予补充，以保证这一抽吸作用的继续。当废水与所夹带的空气所组成的混合流体在混合管的流动过程中，产生高速度的紊动切割作用及强烈的搅拌与混合作用，活性污泥与气泡均被切割得非常的小，从而大大增加了活性污泥与颗粒与气泡的表面积，并改善了有机物，活性污泥与微小气泡的接触状态。这将有利于活性污泥的吸附与氧的转移，从而提高了氧的利用率。经测定，在鼓风曝气系统中，氧的利用率一般为6～8%左右，而在射流曝气系统中，氧的利用率可高达20～30%以上。而且射流曝气器的噪音不大,而鼓风机的噪音非常大。所以采用射流曝气器泵进行充氧较为适宜。曝气池出水进入好氧塘，让废水在好氧塘进行进一步的好氧处理，好氧塘的出水可以达到排放标准，可以用于灌溉。一级标准和厌氧部分主要污染物预计去除情况分别详见：附表五：主要污染物预计去除情况一览表（一级标准）附表六：主要污染物预计去除情况一览表(厌氧部分)30n4、污泥处理部分本工艺好氧处理部分产生的污泥除部分回流外一部分进入UASB进行厌氧消化，另一部分进入污泥干化场，UASB底部设排泥管道，定期排泥。废水站正常运行时每天产生含水率90%的厌氧污泥60吨左右，本工艺污泥处理部分设在污水储存塘边坡处建一座污泥干化场，干化后的污泥含水率75%左右，定期外运做农肥。5、臭气处理部分调节酸化池、F菌株池产生的气体中含有恶臭气体成分（如硫化氢、硫醚、硫醇等），许多酒精厂、淀粉厂等深受臭气污染的困扰，工厂职工和周围居民怨声载道，严重影响了工厂的声誉，制约了工厂的发展。本设计将全部池体加盖后将气体导出，集中处理。全部废水处理构筑物进行加盖密封，收集的臭气通过生物除臭塔和喷淋处理。处理后的废气从上部排放，废气通过二级处理后不会对环境造成污染。6、沼气利用部分本工艺厌氧部分正常运行后日产沼气约50000m3，并且由于本工艺中采用了先进的F菌株脱硫技术，沼气中硫化物的含量少，只有0.3%左右，可直接用于锅炉燃烧。7、自动化控制部分动力设备有两种控制方式，现场手动控制开关，中控室设有远程控制，主要以控制室控制。远程污水提升泵站采用无线小型PLC控制，并根据条件来进行逻辑监控。30n采用自动化控制是为了使操作更简便快捷，因此应根据工厂管理水平等实际情况来确定是否采用自动化控制。可能将手动与自动灵活结合，达到操作简单、管理方便的目的。（二）菌种来源及培养除SO42-的F菌株由净宇公司提供，甲烷细菌可以利用附近现有菌种加强扩充培养。菌种的富集培养工作要从施工开始后进行，这样可减少菌种购置和运输费用。第五章工程设计工程规模为：处理木薯酒精和糖蜜酒精混合废水2000m3/d，出水水质达到GB8978-1996一级标准，所产沼气用于锅炉燃烧。一、主要构筑物及设备的确定㈠前处理部分旋转格栅2台，用于处理将木薯渣与废水分离。型号XG-3，不锈钢栅条，栅距0.25mm,功率1.1kw。有20%的含木薯渣较高的废水进入全糟厌氧消化罐中发酵，其余的含渣量少的进入UASB前处理系统。渣池一座。L×B×H=4×4×3.5m，钢筋混凝土结构水池，用于全糟部分提升的缓冲池。㈡预处理部分1、预处理综合水池一座，L×B×H=30×30×5m，，内含调节酸化池、F菌株池、调配池，其中F菌株池内装有曝气系统和填料。2、在F菌株池和调配池内安装高效曝气器20套，确保F菌株的培养及生长繁殖，并调节调配池内的PH值和温度。F菌株池内放置生物棉填料500立方。3、提升泵三台，二用一备，型号80WL，Q=70m3/h，H=22m，N=7.5KW。4、F菌射流泵三台，二用一备，型号100WL，Q=140m3/h，H=28m30n，N=18.5KW。5、全糟部分提升泵三台，二用一备，型号50WL，Q=25m3/h，H=20m，N=3.0KW㈢厌氧处理部分1、清水部分水量1600m3/d，COD总量为86800kg，建2座UASB，尺寸Φ22×13m，主体为钢结构，基础为钢筋混凝土结构，外敷保温层。2、全糟部分水量400m3/d，COD总量为37200kg，建全糟厌氧消化罐2座，尺寸Φ22×11m，主体为钢结构，基础为钢筋混凝土结构，外敷保温层。3、厌氧沉淀池一座，L×B×H=12×10×4.5m，平流式，分两格。4、厌氧污泥回流泵二台，一用一备，型号50WL，Q=25m3/h，H=20m，N=3.0KW㈣好氧处理部分1、曝气池综合水池一座，钢筋混凝土结构，L×B×H=24×24×6m，分两格。沉淀池采用平流式沉淀池，沉淀池出水进入固液分离器进一步沉淀污染物，固液分离器出水进入好氧塘，进行自然降解。2、高效射流曝气器100个。4、射流泵四套，三用一备。型号ISO200Q=375m3/h，H=28m，N=45KW。5、污泥回流泵二台，一用一备。型号50WLQ=25m3/h，H=20m，N=3.0KW。6、固液分离器一套，钢制成套设备。㈤污泥处理部分（略）30n㈥臭气处理部分臭气吸收塔1座，钢结构，内装填料和水冲洗系统，另设臭气输送管道，将废水处理站产生的臭气输送到臭气吸收塔处理后高空排放。㈦沼气利用部分设阻火器2套。钢制设备，Φ2.0×2m，表面防腐，内装配气系统㈧自动化控制部分1、自动化控制系统一套，动力设备有两种控制方式，现场手动控制开关，中控室设有远程控制，主要以控制室控制。远程污水提升泵站用无线小型PLC控制，并根据条件进行逻辑监控。采用自动化控制是为了使操作更简便快捷，因此应根据工厂管理水平等实际情况来确定是否采用自动化控制。可以将手动与自动灵活结合，达到操作简单、管理方便的目的。2、计量设备系统一套，用于进出水流量计量，产气量计量，蒸汽量计量，温度计量等。二、主要构（建）筑物及设备一览表详见：附表一：固液2/8分离处理方案主要构（建）筑物及设备一览表(一级标准)附表二：固液2/8分离处理方案主要构（建）筑物及设备一览表(厌氧部分)三、废水处理站总平面布置情况废水处理站占地面积2000～3000㎡详见：附图十三：固液2/8分离方案总平面布置示意图（一级标准）30n第六章配电自控及消防避雷1、配电自控本项目设计包括废水处理站内的变电、配电、控制及照明等工程。供电源由糖厂用电回路电缆引来。低压电源进线侧设有自动空气开关，作为低压母线的短路保护及过载电流保护和各回路后备保护。所有配电断路器与接触器状态、过载与故障信号均由PLC输入管理计算机指示、记录、打印、存储与控制。动力设备有两种控制方式，现场设手动控制开关，中控室设有远程控制，主要以控制室控制为主。2、消防设计废水处理站消防按同一时间内一次火灾考虑，一次灭火用水量15L/s，火灾延续时间2h，消防用水量54m3，消防压力按站内不利点地面可达0.4MPa。站内设室外消火栓一座，消火栓直径100mm，距路边1.5m，并有明显标志。3、防火电气设计本项目在电气设备选型和防护上应采取防爆措施，所有电气配线均采用电缆穿钢管敷设，火灾事故、照明和疏散指示标志，采用蓄电池作备用电源，连续工作时间不少于20min。为扑救带电火灾，本项目选用干粉型灭火器，设于值班室。4、按规定在废水处理站内进行防雷击设计与施工。第七章投资估算一、投资范围本工程项目投资范围包括废水处理站内所有水处理构筑物的土建、设备、管道施工，以及电气、仪表安装工程。征地及外排管道费用未计列在内。30n二、投资估算说明1、土建工程按项目的工程量套用当地建筑工程投资估算定额及三材六料价格确定，并考虑了人工费的变动因素。2、设备、工器具购置根据设备一览表按现行价格计算，设备运杂费按设备原价的5%计取。3、安装工程参照轻工业部门《经工业工程设计概预算编制办法》中规定费率计算，以现行工资，材料价格进行调整编制。三、投资估算一级排放工程基建投资费用为￥1208.307万元。厌氧部分工程基建投资费用为￥1015.528万元。详见：附表七：固液2/8分离方案投资估算表(一级标准)附表八：固液2/8分离方案投资估算表(厌氧部分)第八章经济分析一、分析依据按照现行耗材价格，综合各专业提供的消耗定额进行评价分析。二、分析范围测算项目的成本费用及效益，分析项目的盈利能力。三、项目投资一级标准：工程基建投资费用为￥1208.307万元。30n厌氧部分：工程基建投资费用为￥1015.528万元。四、行费用分析（只计算电费、人工费和药剂费）（一）、一级标准1、电费：该部分总装机容量约300KW，实际运行165KW，日耗电20×165=3300KW·h/d，电价按0.5元/KW·h计，则吨废水处理电费为：3300×0.5÷2000=0.825（元）2、人工费：运行人员8人，每人年工资福利18000元计，则每年工资总计：18000×8=144000元，则每吨废水处理人工费：144000÷2000÷330=0.22（元）3、药剂费：1.0元/m3，水处理三项运行费用为：0.825+0.22+1.0=2.045元/m3，4、年运行费用为：2.045×2000×330=135（万元）。5、项目效益分析（1）节煤收入工程日产沼气50000Nm3，年产沼气1650万Nm3，按每m3沼气可替代当地原煤1.0kg计算，进煤价按300元/吨计，每年节约燃煤收入：1650万×1.0×0.30=495万元（此费用未计沼气与煤的热效率差别）。（2）排污费节约收入项目建成投产后，有机污染减少99%，使废水变为中性，排水可用于农灌。项目收入未计入该项最大的效益。6、经济分析比较从项目效益分析中可以看出，不计算最大的环保效益。仅节煤效益一项，工程运行后每年可获利495-135=360万元，工程共投资1208.307万元，4030n个月就可收回全部投资。（二）、厌氧部分1、电费：该部分总装机容量约140KW，实际运行78KW，日耗电20×78=1560KW·h/d，电价按0.5元/KW·h计，则吨废水处理电费为：1560×0.5÷2000=0.39（元）2、人工费：运行人员8人，每人年工资福利18000元计，则每年工资总计：18000×8=144000元，则每吨废水处理人工费：144000÷2000÷330=0.22（元）二项运行费用为：0.39+0.22=0.61元/m3，4、年运行费用为：0.61×2000×330=40.26（万元）。5、项目效益分析（1）节煤收入工程日产沼气50000Nm3，年产沼气1650万Nm3，按每m3沼气可替代当地原煤1.0kg计算，进煤价按300元/吨计，每年节约燃煤收入：1650万×1.0×0.30=495万元（此费用未计沼气与煤的热效率差别）。（2）排污费节约收入项目建成投产后，有机污染减少90%，使废水变为中性，排水可用于农灌。项目收入未计入该项最大的效益。6、经济分析比较从项目效益分析中可以看出，不计算最大的环保效益。仅节煤效益一项，工程运行后每年可获利495-40.26=454.74万元，工程共投资1015.528万元，27个月就可收回全部投资。30n第九章三个不同方案的分析比较本公司始终坚持以“两高一低”指标作为评价方案好坏的基本依据。从不片面追求个别高指标。在进行各种不同方案的比较时，首先将“两高一低”指标作为比较的基本依据。（“两高”是指：①单位投资污染物去除量高；②单位投资沼气产量高。“一低”是指：运行费用低。）三个方案的“两高一低”指标如下表所示：“两高一低”指标比较表方案编号Ⅰ方案内容固液2/8分离一级排放固液2/8分离厌氧部分万元投资COD去除量（kg/d）109.46118.83万元投资沼气产量（m3/d）38.5443.15运行费用（元/m3）1.610.75根据木薯酒精废水中木薯渣较多的特性，对三个方案中的出水达到GB8978-1996一级排放标准时的各主要技术经济指标，同只进行厌氧处理时的各主要技术经济指标进行了比较。从中可以看出：方案Ⅰ固液2/8分离处理方案(一级标准)，工程基建投资最少，回收投资的时间也最短，建议贵司采用Ⅰ方案。同时建议贵司先施工Ⅰ方案中的厌氧部分，因该部分运行费用低，基建投资仅1015.528万元，除去运行费用外每年可获利630万元，正常运行后15个月就可收回基建投资。详见附表十九：《2000m3/d木薯酒精废水处理“三个方案10项指标”分析比较表》30n附表一：主要构（建）筑物及设备一览表（一级排放标准）序号项目名称规格数量单位备注一构（建）筑物部分1渣池4m×4m×3.5m1座含防腐、土方2预处理综合水池30m×30m×5m1座含防腐、土方3UASBΦ22m×13m2座含基础、保温4全糟厌氧消化罐Φ22m×11m2座含基础、保温5厌氧沉淀池12m×10m×4.5m1座6曝气综合池24m×24m×6m1座含附属设施7综合用房20m×5m100㎡砖混8除臭塔Φ2m×10m1座钢制9固液分离器1套钢制二设备及机械部分1旋转格栅XG-32台含基础2提升泵WLQ=70m3/h，h=22m3台2用1备3全糟部分提升泵WLQ=25m3/h，h=20m3台2用1备4F菌射流泵WLQ=140m3/h，h=28m3台2用1备5F菌株池生化绵载体500M3F菌株池用6厌氧污泥回流泵WLQ=25m3/h，h=20m2台1用1备7调节池搅拌器N=3KW2台8三相分离器Φ22m2套防腐9射流器120套10好氧射流泵ISOQ=375m3/h，h=28m4台3用1备11好氧污泥回流泵WLQ=25m3/h，h=20m2台1用1备12除臭填料20M313阻火器Ø2.0m×2m2套14管道、阀门1套15配电、自控、照明1套30n附表二：主要构（建）筑物及设备一览表（厌氧部分）序号项目名称规格数量单位备注一构（建）筑物费用1渣池4m×4m×3.5m1座含防腐、土方2预处理综合水池30m×30m×5m1座含防腐、土方3UASBΦ22m×13m2座含基础、保温4全糟厌氧消化罐Φ22m×11m2座含基础、保温5厌氧沉淀池12m×10m×4.5m1座6综合用房20m×5m100㎡砖混7除臭塔钢制二设备及机械费用1旋转格栅XG-32台含基础2提升泵WLQ=70m3/h，h=22m3台2用1备3全糟部分提升泵WLQ=25m3/h，h=20m3台2用1备4F菌射流泵WLQ=140m3/h，h=28m3台2用1备5F菌株池生化绵载体500M3F菌株池用6厌氧污泥回流泵WLQ=25m3/h，h=20m2台1用1备7调节池搅拌器N=3KW2台8三相分离器Φ22m2套防腐9射流器20套10除臭填料20M311阻火器Φ2.0m×2m2套12管道、阀门1套13配电、自控、照明1套30n附表三：投资估算表（一级排放标准）序号项目名称规格数量单位金额（万元）备注一构（建）筑物费用800.01渣池4m×4m×3.5m1座3.52预处理综合水池30m×30m×5m1座132含防腐、土方3UASBΦ22m×13m2座286含基础、保温4全糟厌氧消化罐Φ22m×11m2座242含基础、保温5厌氧沉淀池12m×10m×4.5m1座18含土方6曝气综合池24m×24m×6m1座90含附属设施7综合用房20m×5m100㎡12砖混8除臭塔Φ2m×10m1座4.5钢制9固液分离器1套12钢制二设备及机械费用229.51旋转格栅XG-32台24含基础2提升泵WLQ=70m3/h，h=22m3台2.52用1备3全糟部分提升泵WLQ=25m3/h，h=20m3台12用1备4F菌射流泵WLQ=140m3/h，h=28m3台82用1备5F菌株池生化绵载体500M3206厌氧污泥回流泵WLQ=25m3/h，h=20m2台1.27调节池搅拌器N=3KW2台3.58三相分离器Φ22m2套50防腐9射流器120套2410好氧射流泵ISOQ=375m3/h，h=28m4台1511好氧污泥回流泵WLQ=25m3/h，h=20m2台0.812除臭填料20M31.5除臭塔用13阻火器Ø2.0m×2m2套314管道、阀门1套4515配电、自控、照明1套30三设备安装费13.77(2)×6%四设计费62.596(1+2+3)×6%五工艺调试费62.596(1+2+3)×6%六税收39.845(1～5)×3.41%总计1208.30730n附表四：投资估算表（厌氧部分）序号项目名称规格数量单位金额（万元）备注一构（建）筑物费用698.01渣池4m×4m×3.5m1座3.5含防腐、土方2预处理综合水池30m×30m×5m1座132含基础、保温3UASBΦ22m×13m2座286含防腐、保温4全糟厌氧消化罐Φ22m×11m2座2425厌氧沉淀池12m×10m×4.5m1座18砖混6综合用房20m×5m100㎡127除臭塔4.5二设备及机械费用168.71旋转格栅XG-32台24含基础2提升泵WLQ=70m3/h，h=22m3台2.52用1备3全糟部分提升泵WLQ=25m3/h，h=20m3台14F菌射流泵WLQ=140m3/h，h=28m3台85F菌株池生化绵载体500M3206厌氧污泥回流泵WLQ=25m3/h，h=20m2台1.27调节池搅拌器N=3KW2台3.58三相分离器Φ22m2套509射流器20套410除臭填料20M31.5F菌株池用11阻火器Φ2.0m×2m2套312管道、阀门1套3013配电、自控、照明1套20三设备安装费10.122(2)×6%四设计费52.609(1+2+3)×6%五工艺调试费52.609(1+2+3)×6%六税收33.488(1～5)×3.41%总计1015.52830n30n附表五：主要污染物预计去除情况一览表（一级标准）构筑物名称技术指标旋转格栅2/8分离调节及酸化池F菌株生化池调配及混合池高效UASB厌氧沉淀池好氧综合池(曝气池、沉淀池)固液分离器※全糟厌氧消化池构筑物容积(m3)4200910050031007600平均水力滞留时间（h）5013653719dCOD负荷（kg/d.m3）257.11.83.9进水CODcr（mg/l）62000527004743042687405534055284035099000出水CODcr（mg/l）5270047430426894055340552840350达标19800CODcr去除率（%）1510105903088--80进水SS（mg/l）178005000425038253635145043510080000出水SS（mg/l）50004250382536351450435100达标1000SS去除率（%）7215105607078----33n附表六：主要污染物预计去除情况一览表（厌氧部分）构筑物名称技术指标旋转格栅2/8分离调节及酸化池F菌株生化池调配及混合池高效UASB厌氧沉淀池※全糟厌氧消化池构筑物容积(m3)420091005007600平均水力滞留时间（h）50136519dCOD负荷（kg/d.m3）257.13.9进水CODcr（mg/l）6200052700474304268740553405599000出水CODcr（mg/l）527004743042689405534055284019800CODcr去除率（%）1510105903080进水SS（mg/l）178005000425038253635145080000出水SS（mg/l）500042503825363514504351000SS去除率（%）72151056070--33n序号指标内容一级排放厌氧部分1沼气产量（m3/d）50000500002节煤费用（万元/年）4954953运行费用（万元/年）13540.264每年获利（万元/年）360454.745基建总投资（万元）1208.3071015.5286吨水基建投资（万元/m3）0.60410.52587回收投资时间（月）40278万元投资COD去除量（kg/d）102.46116.519万元投资沼气产量（m3/d）41.3849.2410运行费用（元/m3）2.0450.61附表七：10项指标分析比较表33