生物制品公司废水处理工程设计.doc

生物制品公司废水处理工程设计一、基础资料1 进水水质、水量 表915 生物制品公司废水水质和水量分析废水名称水量m3/dcodcr浓度mg/lcodcr负荷kg/dtn浓度mg/ltn负荷kg/d磷酸盐浓度mg/l磷酸盐负荷kg/d浓废水35020000700010003507426稀废水47031901500100478.54总 量8208500397302 处理出水要求 表916 生物制品公司废水处理出水要求phsscodcrnh3-n磷酸盐总量控制tn 磷酸盐6-9200 mg/l300 mg/l50 mg/l1 mg/lcodcr 72吨/年7.5吨/年0.3吨/年 该生物制品有限公司的产品为各种液体、固体型淀粉酶，糖化酶，广泛应用于淀粉糖、酒精、啤酒、味精、食品酿造、有机酸、纺织印染、造纸、抗菌素及其它发酵工业。生产原料主要为淀粉、玉米浆等。简单工艺流程为：种子罐 洗罐 浓废水 浸泡 稀废水配料 冲洗打料管 浓废水 发酵罐 洗罐 浓废水 浸泡 稀废水处理罐 洗罐 浓废水板框压滤机 滤渣 固体废弃物 洗板框 浓废水 洗滤布 浓度水超滤uf uf废液 浓废水 清洁液 再生液 稀废水 成品图911 生物制品公司生产工艺流程 生产过程中产生的废水主要有二类，第一类为洗罐水、洗板框、滤布废水和超滤废液，这部分废水为浓度水，cod达20000 mg/l左右，其中超滤废液cod高达35000 mg/l。第二类为各种清洗浸泡水形成的相对浓度较低的稀废水，codcr为3000 mg/l左右。由于发酵废水排放不均匀，而且各种产品排放水质、水量不同，生产产品的产量品种又随市场需求变化。所以，本项目的废水排放具有极其不均匀的持点。二、 废水处理工艺流程 现有污水处理装置的能力由于排入污水处理站的水质，水量变化过大，在满负荷生产情况下或浓水排放的冲击负荷下，难以维持codcr300 mg/l，nh3-n50 mg/l，tp1 mg/l的排放指标。原有处理工艺流程如下：厌氧沉淀池升流式厌氧污泥床厌氧调节池浓液初沉池浓废水 一期ab生化反应系统稀废水 好氧调节池 气浮 出水 二期ab生化反应系统图912 生物制品公司废水处理工艺流程三、全过程工艺计算1 吹脱塔 控制ph=10-11.5，温度50-60c，将nh4-n转变为nh3，通过吹脱塔将氨气释放。设计淋水密度为7m3/m2hr，塔径1.9m，填料高度12m。 根据中华人民共和国恶臭污染物排放标准gb14554-93，吹脱塔设于新车间屋顶，排放口高度大于25m。以减少对周围环境的影响。2 浓液初沉池（现有） 长度l=3.5m，宽度w=1.70m，有效深度h0=1.70m，总高度h=3.70m，泥斗倾角50。 处理水量350m3/d=14.6m3/hr时，沉淀时间2.5hr，表面负荷0.68m3/m2hr。 由于泥斗倾角过小，排泥困难，增设一台潜水排泥泵。3 预酸化平衡池（利用现有污泥池） 有效容积90m3。处理水量350m3/d=14.6m3/hr时，停留时间6.2hr。污泥池上增设顶盖。4 厌氧调节池（现有） 现有厌氧调节池有效容积225m3。日处理水量350m3/d时，调节时间为15.4hr。调节池内通入蒸汽使浓废水水温升至3540c，以保证上流式厌氧污泥床的处理效果。5 上流式厌氧污泥床（现有） 原有两座上流式厌氧污泥床，内径9.2m，总高度9.4m。本次改造除增加回流提高其运行稳定性外，不作大的改动。6 厌氧沉淀池（现有） 长度宽度=4m4m，有效深度h0=2.12m，总高度h=5.16m，泥斗倾角55。 处理水量350m3/d=14.6m3/hr时，沉淀时间2.3hr，表面负荷0.91m3/m2hr。7 好氧调节池（现有） 长度宽度=17.7m9.7m，有效水深h0=2.5m，有效容积429m3。 处理水量820m3/d=34.2m3/hr时，调节时间12.6 h。 为防止污水中的悬浮物沉降，增设空气搅拌。按每100m3池 2m3/min空气量配置鼓风机。8 初沉池（利用现有二期沉淀池） 长度宽度=3.8m3.8m，有效深度h0=1.55m，总高度h=4.59m，泥斗倾角51。共四座。 由于这四座方形沉淀池结构不合理，有效深度过浅，泥斗倾角过小，本次改造将它们作为初沉池。其中一座作为厌氧出水进吹脱塔之前的初沉池，三座作为进入接触氧化池之前的初沉池。当最大处理水量820m3/d=34.2m3/hr时，沉淀时间1.9hr，表面负荷0.79m3/m2hr。9 接触氧化池 为使今后运行中能够根据水质水量变化灵活操作，接触氧化池分为两组，每组长度宽度=6m16m，分成三格。有效水深h0=4.3m。 接触氧化池内采用组合纤维填料。组合纤维填料的负荷为2.5 kgcodcr/m3池d时codcr去除率为75%。接触氧化池每组设计供氧量为1515 kgo2/d。采用可变孔曝气软管，每组设计供气量为19 m3/min。10 中沉池 采用斜板沉淀池。直径4.5m，有效水深3m。处理水量34.2m3/hr，表面负荷0.68m3/m2.hr。11 一级生物脱氮反应池 一级生物脱氮反应池根据实验所得参数设计。 反应池分为三段，第一段为厌氧段，使废水中的有机氮进一步氨化以保证总氮的去除效果。第二段为缺氧段即前置反硝化段，污泥回流及好氧池混合液回流使反应池中有足够数量的微生物，并且使缺氧段得到好氧段中产生的硝态氮，反硝化菌将硝态氮转化为氮气，然后使氮气从污水中释入大气。为了保证反硝化过程c/n比（bod5：tn = 4：1）要求，设计中考虑了可根据需要加入高碳低氮浓废水。第三段为好氧段即硝化段，硝化菌将氨氮氧化为硝态氮，并且进一步降解bod5。1gnot-n还原成n2，生成3.75g碱度，反硝化阶段控制ph：7.0-7.5。 氧化1g nh4+ 消耗7.14g碱度，硝化阶段控制ph：7.5左右。 硝化池设计nh4-n负荷为0.095 kg/m3 d，bod5污泥负荷为0.1 kg/ kgmlssd，污泥浓度mlss=3000 mg/l4000 mg/l。内回流比400%。 硝化池有效容积为2056 m3，反硝化池有效容积为514 m3，厌氧池有效容积为257m3。一级生物脱氮反应池供需总有效容积为2827m3。为充分利用现有设施，二期ab生化反应池（利用部分有效容积为707 m3）改造成一级生物脱氮反应池（老池）。一级生物脱氮反应池（新池）总有效容积为2120m3，分为二组，每组有效容积为1060m3，设计采用可变孔曝气软管，每组设计供氧量为1502 kgo2/d。设计供气量为18m3/min。12 二级生物脱氮反应池（利用现有一期ab生化反应池） 总有效容积404m3，其中缺氧段有效容积为101m3。好氧段有效容积为303m3，nh4-n负荷为0.08 kg/m3 d，bod5容积负荷为0.13 kg/ kgmlssd，污泥浓度mlss=2500 mg/l。内回流比400%，按计算设计供氧量为379 kgo2/d。13 二沉池（利用现有一期沉淀池） 现有一期沉淀池有两座。为竖流式沉淀池，内径6m，有效深度h0=3.5m，总高度h=8.1m，泥斗倾角55。处理水量820m3/d=34.2m3/hr时，沉淀时间3hr，表面负荷0.6m3/m2hr。14 气浮池（现有）利用现有气浮池。气浮主要考虑保证磷酸盐的处理效果。如果将来产品调整使磷酸盐排放量增加，厂方可根据需要增加气浮设备。三、运行成本分析1 电费目前每天实际处理水量为600吨，耗电3986.4kw；以0.6元/kwh计，则电费：3986.40.6/600 =3.99元/m3；满负荷运行时耗电5762.4kw；以0.6元/kwh计，则电费：5762.40.6/820 =4.21元/m3。2 药剂费 加naoh： 目前需吹脱的浓废水量约42 m3/d，投加naoh约0.72吨/d，蒸汽耗量约4.1吨/d，nh3-n从800 mg/l降到300 mg/l。naoh以500元/吨，蒸汽以85元/吨计，则药费：（0.72500 +4.185）/42=16.87元/m3。糖化酶废水（约24 m3/d）进厌氧前调ph投加naoh约0.28吨/d，则药费： 0.28500/24=5.83元/m3。满负荷运行时需吹脱的浓废水量约200 m3/d。糖化酶废水约50 m3/d。 加聚铝和pam高分子： 目前聚铝耗量约450 kg/d，pam耗量约1 kg/d，聚铝以2元/ kg，pam以17元/ kg计，则药费：（4502 +117）/600 =1.52元/m3。满负荷运行时聚铝耗量约540 kg/d，pam耗量约1.2 kg/d，则药费：（5402 +1.217）/820 =1.34元/m3。a. 处理成本（仅考虑电费和药剂费）目前废水处理成本：e =3.99元/m3 + 16.87元/m342/600 + 5.83元/m324/600 + 1.52元/m3 = 6.89元/m3满负荷废水处理成本：e =4.21元/m3 + 16.87元/m3200/820 + 5.83元/m350/820 +1.34元/m3 = 10.01元/m3四、环境效益分析表917 生物制品公司废水处理污染物去除率分析分析项目( mg/l)厌氧处理好氧生化池二沉池气浮池（总出水）codcr进 水1200-10800333-2320154-547出 水416-2280134-1245154-54790-291