某食品有限公司废水处理工程设计方案 20页

第一章概述1.1工程概况某食品有限公司是一家专业从事水产品养殖、加工、出口的挪威独资企业。公司座落在市金湾区平沙莲湾工业区，拥有先进的加工设施和一流的加工环境，获得欧盟EU、美国FDA、英国高级BRC认证及ISO9001：2000认证，并严格执照HACCP管理要求以及SSOP卫生操作规范进行加工生产，产品出口欧盟、美国、日本等国外市场，主要产品有：冻罗鲱鱼片和冻去头虾。由于在生产过程中会产生一定量的废水，废水主要来源于鱼虾前处理清洗水及设备清洗水等，污染因子主要表现为CODCr、BOD5、SS、色度、动植物油等超标；若不经有效治理，将会污染周围水体、水域，对环境产生严重污染。根据环保相关法规，需要建设配套环境保护设施，废水经有效处理后回用或稳定达标排放。受某食品有限公司委托，我公司承担该项目废水处理工程方案设计。本方案为初步设计方案，具体实施以施工方案为准。1.2工程设计依据1.2.1厂方提供的该工程项目设计委托书；1.2.2厂方提供的废水种类、浓度范围、水量、排放规律等基础数据资料；1.2.3中华人民共和国国家标准《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；1.2.4省地方标准《水污染物排放筑龙网WWW.ZHULONG.COM限值》（DB44/26-2001）；1.2.5《室外排水设计规范》（BGJ14-87）97版；1.2.6《现行建筑结构规范大全》；1.2.7《供配电系统设计规范》；1.2.8《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》；1.2.9《三废处理工程技术手册废水卷》化学工业出版社；1n1.2.10《环境工程设计手册》湖南科技技术出版社；1.2.11环境工程计算手册》中国石化出版社；1.2.12《环保设备材料手册》(第二版)冶金工业出版社；1.2.13《水处理工程师手册》化学工业出版社；1.2.14《环境工程手册·废水卷》高等教育出版社；1.2.15《给排水工程结构手册》建筑出版社；1.2.16废水处理工程自动化控制等相关资料。1.3设计原则1.3.1本设计严格执行国家有关法规、规范，地区有关环境保护的各项规定，污水处理后必须确保各项出水水质指标均达到污水相关排放标准；1.3.2采用先进、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，保证处理效果，并节省投资和运行管理费用；1.3.3设备选型兼顾通用性和先进性，运行稳定可靠，效率高，管理方便，维修维护工作量少，价格适中；1.3.4系统运行灵活，管理方便，维修简单，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度；1.3.5设计美观，布局合理，与周围环境统一协调；1.3.6设置必要的监控仪表，提高控制操作的自动化程度；1.3.7尽量采取措施减小对周围环境的筑龙网WWW.ZHULONG.COM影响，合理控制噪声、气味，妥善处理与处置固体废弃物，避免二次污染。1.4设计范围本工程设计范围包括从集水池至出水口的废水处理工艺设计、排水设计、土建设计、电气自控设计、设备选型以及工程投资估、概算及技术经济指标等。2n污水处理站的进出水管道、电缆、自来水管以及绿化、消防等设施不在本方案设计范围内。1.5设计目标废水经本系统处理后，各项指标均达到地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26—2001）第而时段之一级标准。项目CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）油（mg/L）氨氮（mg/L）PH（无量纲）指标9020601016.0～9.0第二节设计规模2.1进水参数2.1.2水量参数根据厂家提供的资料及相关数据，废水分为鱼虾暂放池排水及车间生产清洗水，以及1000人的生活污水，根据厂家要求确定如下：生产废水280m3/d生活污水170m3/d确定处理量为：Q=450m3/d=18.75m3/h（按照24小时计算）2.1.2水质参数生产废水水参数根据和甲方一起模拟生产工艺流程后测定，而生活污水则参照常规小城镇污水处理厂污水参数制定：表2-1项目3筑龙网WWW.ZHULONG.COM水量mCODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）油（mg/L）氨氮（mg/L）PH（无量纲）类别生活污水170180908050156.9～7.2生产废水2804025200043315306.9～7.2综合废水4502250127830036206.9～7.23n2.2.2出水指标废水经治理后，达到地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26—2001）第二时段的一级标准。项目3水量mCODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）油（mg/L）氨氮（mg/LPH类别生活污水170180908050156.9～7.2生产废水2804025200043315306.9～7.2综合废水4502250127830036206.9～7.22.2污染物分析本工程系水产品的生加工废水和生活污水的混合废水，废水排放存在排放高峰问题；生加工种类主要为虾类和鱼类，根据现场污水的模拟生产实验分析，该污水的可生化效果很好，污水主要的污染物有三大类：第一类为悬浮物SS，第二类为有机污染物CODcr及BOD5，第三类为氨氮，因此处理此种废水最高效和经济的做法就是生物处理法，该方法主要的难点在于解决污水的处理效果和发臭问题之间的矛盾，现将主要污染物的去除机理及办法分析如下：※SS的去除分析污水中的SS去除主要靠机械预处理，污水中悬浮物的浓度不仅仅涉及出水的SS指标，而且与BOD5、CODcr相关，根据实验数据显示：强化SS的降解可以降低CODcr近40%，这说明SS高效筑龙网WWW.ZHULONG.COM、经济的去除方式将直接决定着工艺的成败。这是因为出水悬浮物的组成主要是活性污泥絮体，所以控制污水处理站出水的SS指标是最基本的，也是很重要的环节，为了尽量去除污水中的悬浮物浓度，需在工程中采用适当的措施，常用的措施有加大污水前处理强度，减少污水的出水表面负荷，以及增加污水的深度处理设备等。鉴于以上分析，结合该生产废水中含有大量的内脏、血污、油脂等粗大的4n悬浮物质且易发臭的特性，生化处理工艺必须强化SS的降解并兼顾除臭环节。※BOD5的去除分析污水中BOD5的去除主要是靠微生物的吸附与代谢作用，然后对吸附代谢物进行分离，对与溶解性有机物主要靠微生物的代谢来完成，活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中一部分有机物合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质，这也是污水中BOD5的降解过程。微生物好氧代谢作用对污水中溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质。因此，合理的设计有效的生物处理不仅可以使处理后污水的残余BOD5浓度达到排放规定要求还可以使处理投资达到最优化。※CODcr的去除分析污水中CODcr去除原理与BOD5的基本相同，BOD5反映了污水的可生化量，而CODcr则反映了污水的污染量，因此两者的比值即生化比BOD5：COD则反映了污水的综合去除能力和生化处理的难度，本污水的BOD5：COD大于0.5，可生化性很好，使该污水能在一种比较经济但又十分有效的处理工艺上完成污染物的去除过程；但是该污水动植物油含量较高，动植物油属于高分子难分解物质，活性污泥很难直接将它直接摄取，因此该问题的解决必须在工艺中引入缺氧工艺段，为好氧菌对污水有机物的彻底降解创造条件。确保污水的稳定达标。※氨氮的去除分析废水中的生物脱氮的基本原理即筑龙网WWW.ZHULONG.COM首先将废水中的有机氮转化为氨氮，然后通过硝化反应将硝态氮还原成氮气从水中逸出，从而达到废水脱氮的目的。因此整个去除过程分为硝化段和反硝化段两个过程。硝化反应是由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应，以及由硝酸菌参与的将亚硝酸菌转化为硝酸盐的反应，硝酸菌和亚硝酸菌都是好氧自氧菌，以CO32-、HCO3-和CO2为碳源5n进行生长代谢。反硝化反应是指将硝化反应中产生的亚硝酸菌和硝酸菌在反硝化菌的作用下还原成气态氮的过程，反硝化菌是一种一类化能异氧兼性缺氧性微生物，其反应需在缺氧的条件下进行。此种反应以有机物为碳源进行生长代谢。2.3工艺的选择结合废水的污染特性和降解原理得知：该废水的可生化性很好，主体采用生化处理工艺，但该工艺必须在一种经济、高效、抗负荷强的基础上选择，解决停留时间过长使周边环境恶化和停留时间不够而又起不了降解作用之间的矛盾问题；该工艺必须存在缺氧和好氧的交替空间，以满足排放标准对废水中氨氮的要求。鉴于以上要求，经过我司工艺设计组讨论决定主体采用ABR+接触氧化处理组合工艺。2.3.1ABR特点⑴ABR是一种局部CSTR，整体PF的混合处理状态，处理效率高；⑵结构简单，容积利用率高，造价低，不容易堵塞及污泥膨胀；⑶反应器高度不高，投资和运行费用相对较低；⑷对生物体的沉降性能无特殊要求，SS的降解效率高，可达到80%，污泥产率低，降低了污泥处理费用；⑸水力停留时间短，可以间歇运行，抗冲击能力强，有机物负荷能适应0.5kg/kg·d到20kg/kg·d区间变化。筑龙网WWW.ZHULONG.COM2.3.2工艺流程图泵泵泵6n泵清液回流生产废水集水池应急处理池生活污水生产废水生活污水集水池ABR厌氧系统生物接触好氧池生物沉淀池检查井1#污泥池外运处理2#污泥池脱水机房干泥外运出水泵筑龙网WWW.ZHULONG.COM泵泵泵清液回流7n生产废水集水池应急处理池生活污水生产废水生活污水集水池ABR厌氧系统生物接触好氧池生物沉淀池检查井1#污泥池外运处理2#污泥池脱水机房干泥外运出水图例说明：污水管道污水回流管道滤液回流管道污泥管道筑龙网WWW.ZHULONG.COM2.3.3工艺流程说明生活污水和生产废水分别进入各自的污水集水池，如果遇见气温较低影响后续处理效果或高浓度、大水量的生产污水进入时，启动物化处理系统，而正常时生产废水则和生活污水一并进入高效的ABR处理系统进行处理；处理后的8n出水自流进入接触氧化池，在氧化池里通过多生物相生物膜进行深度的有机物生物降解，降解后的出水在沉淀池中进行生物膜的固液分离；沉淀池的出水进入絮凝沉淀池，在絮凝沉淀池中进行磷的去除，以达到出水对磷的排放要求；絮凝沉淀池出水此时已经达到废水排放的相关标准要求。由系统产生的污泥由污泥池收集，部分由泵泵入ABR处理系统进行污泥的减量化处理，系统剩余污泥用泵泵入板框压滤机进行脱水处理，滤液回流到集水井。脱水后的污泥外运或填埋处理。第三节工程设计3.1设计参数3.1.1格栅池钢砼结构地下式数量：2座工艺尺寸：LBH=1000×800×900mm配套设备：⑴人工细格栅2套3.1.2集水池钢砼结构地下式数量：2座工艺尺寸：LBH=4000×1500×3700mm配套设备：⑴污水提升泵4台型号WQ15-15-1.5⑵转子流量计2套筑龙网WWW.ZHULONG.COM3.1.3ABR池钢砼结构半地上式数量：1座工艺尺寸：LBH=8850×5150×5000mm配套设备：9n⑴组合填料10m3⑵填料支架10m3⑶污水回流泵2台型号50-20-15-1.5管道泵3.1.4接触好氧池钢砼结构半地上式数量：1座工艺尺寸：LBH=8950×5150×4300mm配套设备：⑴组合填料138m3⑵填料支架138m3⑶微孔曝气管60m3.1.5沉淀池钢砼结构半地上式数量：1座工艺尺寸：LBH=8950×2200×2500mm3.1.61#污泥池数量：1座工艺尺寸：LBH=1600×1500×1700mm3.1.72#污泥池数量：1座工艺尺寸：LBH=3150×1500×1700mm配套设备：筑龙网WWW.ZHULONG.COM⑴污泥自吸泵1台型号ZW15-15-1.51.5kw3.1.8反应池钢砼结构半地上式数量：1座工艺尺寸：LBH=2400×800×3700mm10n3.1.9应急处理池钢砼结构半地上式数量：1座工艺尺寸：LBH=4000×4000×4700mm3.1.10设备棚数量：1座工艺尺寸：LBH=15000×4000×3500mm配套设备：⑴螺杆泵2台型号I-1B寸Q=5.4m3/hH=60mP=3kw⑵板框压滤机1台型号30m2⑶集中电控柜1台3.1.11风机房数量：1座工艺尺寸：LBH=4000×4000×3500mm配套设备：⑴罗茨风机2台型号3L22WC升压:49kpaQ=4.76m3/minP=7.5kw3.2总图布置与高程设计3.2.1总图布置原则⑴处理构筑物与周围建筑物之间间距的确定，考虑到各管道施工，维修方便。⑵处理构筑物和建筑物的布置应筑龙网WWW.ZHULONG.COM相互协调，减少相互干扰。3.2.2总图设计与高程布置⑴污水处理站构筑物上部绿化进行美化布置，并通过装饰工程使鼓风机房污泥脱水间与周围环境相协调。⑵高程布置上，合理设计各构筑物的水头损失，保证水流的顺畅，节约能11n耗。⑶总平面图与污水处理流程高程图见附图3.3建筑及其它3.3.1建筑装饰及门窗⑴地面：水泥砂浆找平;⑵墙面：水泥石灰砂浆打底，石灰砂浆光面，面刷乳胶漆；⑶门窗：门窗采用铝合金材料。3.3.2结构设计⑴主要设计荷载：建筑物屋顶钢筋砼以不上人屋面考虑，设计荷载.7kn/m2。⑵设计标准地震基本烈度按只度考虑盛水构筑物抗渗要求为S6。3.3.3主要单体结构形式⑴贮水构筑物采用钢筋砼结构。地面建筑物采用砖混结构;⑵基础建筑物基础采用条形基础。3.3.4建筑材料⑴砖砌体：一般采用MU5.0机制砖，基础（+0.00以下）砖柱M5.0水泥砂浆砌筑。墙体（+0.00以上）M5.0混合砂浆；⑵砼：一般梁、板结构采用C20普通砼，贮水构筑物，抗渗标号为S6，砼标号不低于C25，普通硅酸盐水泥；⑶钢筋：Ⅰ级钢、Ⅱ级钢；筑龙网WWW.ZHULONG.COM⑷预埋钢件，采用Q235钢。水下防腐处理。3.3.5贮水与防渗构筑物内外粉刷⑴迎水面1：2防水水泥沙浆粉刷；⑵非迎水面1：2水泥沙浆粉刷；12n⑶地下部分（钢筋砼构筑物）作防渗处理；⑷施工缝按规程处理。3.4供电设计3.4.1供电方式及电源供电方式采用低压专用线供电，电源及接线由厂里负责接到污水站电控柜。3.4.2负荷计算表3-1名称装机容量(kw)工作容量(kw)工作时间(h/d)计算负荷计算系数污水提升泵1.5×43.02060污水回流泵1.5×11.51218.0罗茨风机7.5×17.520150.0污泥提升泵1.5×11.52.03.0加药搅拌泵0.25×10.25205.00.64板狂压虑机1.5×11.557.5螺杆泵3.0×23.0515.0照明0.750.7553.75污水处理站2118.2262.25167.683.4.3结线形式一路进线三相五线线制，380V接入低压进线柜。3.4.4动力设计用铜芯电缆供电，室内设动力箱或动力控制箱，对各用电设备进行配电和筑龙网WWW.ZHULONG.COM控制。电动机启动采用直接起动。3.4.5照明设计照明灯具使用日光灯电压为220V。插座线接专用的保护线采用漏电保护。13n3.4.6接地采用TN-e-s制保护，设备的金属外壳均与接地线连接;动力进线柜外设接地极一组。接地电阻＜10Ω。3.4.7计量计量采用低压计量，动力，照明一并计量。安装在控制室动力柜内。3.5控制方式3.5.1控制方式分为中央集中控制和现场控制。设置集中控制柜，自动手动可以切换；3.5.2根据监测仪表传递的信号，自动控制相应设备的动作;3.5.3备用设备之间可定时自动切换。3.6构筑物一览表序号名称工艺尺寸结构型式31格栅井V=2.16mL×B×H=3.0×0.8×0.9m钢筋砼32集水池V=44.4mL×B×H=4.0×3.0×3.7m钢筋砼33反应池V=7.1mL×B×H=2.4×0.8×3.7m钢筋砼34应急处理池V=75.2mL×B×H=4.0×4.0×4.7m钢筋砼35ABR池V=227mL×B×H=8.85×5.15×5.0m钢筋砼36好氧池V=198mL×B×H=8.95×5.15×4.3m钢筋砼37沉淀池V=65.5mL×B×H=8.85×2.2×3.5m钢筋砼筑龙网WWW.ZHULONG.COM38污泥池V=26.4mL×B×H=4.75×1.5×3.7m钢筋砼29风机房S=16mL×B×H=4.0×4.0×3.5m钢筋砼10设备棚L×B×H=15.0×4.0×3.5m钢构14n3.7设备仪表一览表表3-3序号安装地点名称型号说明数量污水提升泵WQ15-15-1.5自耦2台11#集水池浮球液位计UTK-26P二位2个玻璃转子流量计1个污水提升泵WQ15-15-1.5自耦2台22#集水池浮球液位计UTK-26P二位2个玻璃转子流量计1个3组合填料单根长度2.010m3ABR池3填料支架防腐处理10m污水回流泵50-20-15-1.5管道泵2台3组合填料单根长度3.0138m4好氧池3填料支架防腐处理138m微孔曝气管进口曝气管60m52#污泥池污泥提升泵ZW15-15-1.51台6风机房三叶罗茨风机3L22WC2台2板框压滤机30m1台7附属建筑3单螺杆泵I-1B寸Q=5.4m/hH=60m2台集中电控柜1套筑龙网WWW.ZHULONG.COM15n第四节工程投资分析4.1土建投资表4-1序号名称工艺尺寸结构型式数量投资(万)31格栅井V=2.16mL×B×H=3.0×0.8×0.9m钢筋砼1座0.8032集水池V=44.4mL×B×H=4.0×3.0×3.7m钢筋砼1座1.4233反应池V=7.1mL×B×H=2.4×0.8×3.7m钢筋砼1座0.2534应急处理池V=75.2mL×B×H=4.0×4.0×4.7m钢筋砼1座2.4035ABR池V=227mL×B×H=8.85×5.15×5.0m钢筋砼1座7.336好氧池V=198mL×B×H=8.95×5.15×4.3m钢筋砼1座6.437沉淀池V=65.5mL×B×H=8.85×2.2×3.5m钢筋砼1座2.138污泥池V=26.4mL×B×H=4.75×1.5×3.7m钢筋砼1座0.8529风机房S=16mL×B×H=4.0×4.0×3.5m钢筋砼1座1.610设备棚L×B×H=15.0×4.0×3.5m钢构1座1.5小计24.62说明：该土建报价不包括地基的特殊处理筑龙网WWW.ZHULONG.COM16n4.2设备投资表4-2序号安装地点名称数量单位价格共计(万)污水提升泵2台0.3000.6011#集水池浮球液位计2个0.1500.30玻璃转子流量计1个0.0750.15污水提升泵2台0.3000.6022#集水池浮球液位计2个0.1500.30玻璃转子流量计1个0.0750.153组合填料10m0.0250.253ABR池3填料支架10m0.0250.25污水回流泵2台0.3000.603组合填料138m0.0253.454好氧池3填料支架138m0.0253.45微孔曝气管60m0.0452.7052#污泥池污泥提升泵1台0.4000.406风机房三叶罗茨风机2台3.0006.00板框压滤机1台6.0006.007附属建筑单螺杆泵2台0.5001.00集中电控柜1套3.5003.50小计29.70说明：下画线所示设备为工程的主要设备即简单的标准设备4.3工程费用表4-3序号项目名称取费标准总价（万元）1设备投资㈠29.702筑龙网WWW.ZHULONG.COM土建投资㈡由甲方自行筹建（投资详见表4-1）3安装材料、辅材投资㈢㈠×7%2.104电气、自控投资㈣7.805运杂费㈤（㈠＋㈢＋㈣）×3%1.206安装费㈥（㈠＋㈢＋㈣）×7%2.807设计费㈦（㈠＋㈡＋㈣）×3.5%2.178调试费㈧（㈠＋㈣）×3%1.13合计㈨46.90税金㈨×5%2.35工程总造价（不包括土建）49.2517n4.4经济分析4.4.1运行费用⑴电费：每度电以0.8元计根据表(3-1):折合每处理1m3污水为0.298元⑵人工费：设计工作人员3人,三班2运转,按照每人每月800元计算折合每处理1m3污水为0.17元⑶药剂费用折合每处理1m3污水为0.1元①正常处理费用运行费用：0.298+0.17+0.10元=0.568/吨废水②应急处理费用运行费用：0.298+0.17+0.40元=0.868/吨废水运行费用以理论数据几工程经验数据估算而来，实际运行费用以调试结果为准。4.5主要经济技术指标占地面积：污水站总占地面积约420m2(含道路和绿化占地)总装机容量：21.0KW运行费用：0.568元/吨废水处理能力：Q=450m3/d筑龙网WWW.ZHULONG.COM总投资:49.25万元（不包括土建）4.6报价说明4.6.1该报价不包括工程调试和运行所需要的水、电及药剂消耗的费用；4.6.2该报价不包括环保部门对排污口整治的要求和验收、取样、监测等费用；18n4.6.3该费用不包括土建设计费、报建费及绿化、消防、安全等设计费用；不包括安全、消防、质监等部门对相关设备或材料等的要求和费用；不包括工程的监理费用和供电增容费用；4.6.4本报价三个月内有效。第五节人员培训及售后服务5.1技术资料及服务5.1.1提供处理设施的所有竣工资料（构筑物部分由建设方提供），为厂方维护保养提供健全的依据。5.1.2编制污水处理系统《操作规程》，包括机电设备的操作步骤，设备保养和规范。5.1.3调试结束后，编制《调试报告》，记录调试过程发生的一切技术要求，发生的问题及解决的办法，为以后发生问题的解决提供依据，使操作者及时发现问题并处理，保证处理系统的稳定运行。5.1.4提供污水处理系统《操作管理方案》，为建设方提供一整套科学管理的技术运行管理资料。5.2培训在调试过程和验收前的运行过程中，厂方污水处理站的工程师和操作工人全过程参与，了解处理工艺的原理，熟练掌握污水处理系统的电器及设备的操作、维护管理。调试过程中对厂方污水处理站相关人员进行培训，培训内容包括：筑龙网WWW.ZHULONG.COM⑴污水处理（物理化学法、生物处理法）基础知识；⑵工艺基础知识培训；⑶设备基础知识及操作技能；⑷系统的运行及维护。19n5.3服务承诺在质保期内实行相应的质量保证服务。成套设备在质保期内如出现任何非人为因素的损坏或设备性能下降达不到本设计方案要求，只要业主通知，将在1小时内有正式明确的回应。将派员迅速赶至现场，免费解决问题和排除故障。因客观原因所限，确实未发现不合格产品，在现场安装结束或经过一段时间的运行，因质量问题而发生设备运行故障时，只要业主通知，将在1小时内有正式明确的回应。将派员到达甲方现场解决问题和排除故障。系统运行所需易耗件、易损件及化学药品长期以优惠价及时供应。在质保期后，我公司对业主使用中出现问题保证随时给予解答。在质保期后，如业主要求，可以对产品进行检修，在检修过程中只收取材料成本费用，其余费用全免。在质保期后，跟踪系统运行终身提供技术支持，只收取材料费。污水处理系统若需扩建，无偿提供技术咨询。附图工艺流程图平面布置图筑龙网WWW.ZHULONG.COM20