玉米生物制药废水水处理工程设计方案.doc

设设设 计计计 方方方 案案案 * 工程名称：工程名称：500m3/d 玉米生物制药玉米生物制药 废水处理工程废水处理工程 目目 录录 一、工程概述 .2 二、 设计依据和设计范围 2 三、设计指导思想和原则 .4 四、设计处理水量与水质 .5 五、水质分析与处理技术论证 .6 六、工艺设计 12 七、工程设计 15 八、动力配电控制、电气与仪表设计 24 九、平面布置、高程布置 25 十、管材及防腐 25 十一、劳动定员、工程进度计划 26 十二、废水处理运行费用估算 26 十三、工程清单及投资估算 27 十四、建议 28 十五、服务承诺 28 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 1 一、工程概述一、工程概述 近年来，玉米深加工产业被公认为是黄金产业、朝阳产业。玉米的利用率可达 99% 以上，加工品种 4000 多种，具有投资大、产值高、附加值高的三大优势。依托玉米资 源，用新技术和新产品构建玉米生物化工、玉米生物制药，是解决玉米问题，提高玉米 附加值的科学发展明智选择。 随着人们对玉米深加工价值的认知，玉米深加工成为新兴产业，有其广阔的市场 前进。但其在深加工生产过程中排放出大量高有机物、高悬浮物、高磷酸盐、高色度废 水，如果这些玉米深加工废水不经处理直接排放水体，大量的悬浮物及有机物将会迅 速消耗水体的溶解氧，使水体水质恶化，影响正常的生活和生产用水。因此，玉米深加 工废水的治理对保护水体环境和人类健康具有十分重要的意义。 同时国家及地方对环境保护要求越来越要求严格，该废水不能满足排放要求。同 时该公司领导十分重视，公司本着节能减排，保护环境，走循环经济和可持续发展，充 分考虑经济、环境、社会效益，对排放废水进行治理，使之出水达到排放标准。 我公司受业主的委托，根据业主提供的废水水质，借鉴相关工程实际运行经验， 本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则，编制本设计方案，供业主和有关部门决 策参考。 二、二、 设计设计依据和依据和设计设计范范围围 2.1、 、 设计设计依据依据 本工程设计方案编制，主要技术依据及设计标准为： 1、国家环境保护法及相关法律法规； 2、 地表水环境质量标准（GB3838-2002）； 3、 污水综合排放标准（GB8978-1996）； 4、 制药工业水污染物排放标准（GB21904-2008）； 5、 室外排水设计规范（GB50014-2006）； 6、 给排水管道工程施工及验收规范（GB50268-1997）； 7、 给排水工程结构设计规范（GB50069-2002）； 8、 城市区域环境噪声标准（GB3096-93）； 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 2 9、 电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB50062-92）； 10、 建筑抗震设计规范（GB50011-2001）； 11、 低压配电设计规范(GB50054-95)； 12、 通用用电设备配电设计规范（GB50055-1993）； 13、 城市区域环境噪声标准（GB3096-1993）； 14、 地表水环境质量标准（GB3838-2002）； 15、 工业自动化仪表工程施工及验收规范（GBJ93-86）； 我公司承建的同类污水处理工程的实际参数和经验； 其它相关设计标准、规范。 2.2、 、设计设计范范围围 本工程设计范围为玉米深加工废水处理系统，自该废水排放至处理站调节池起， 到废水处理站出水口止。施工范围包括污水处理站所有设备、进出水管道的安装调试， 包括控制柜以及相关的电路连接等。 包括内容如下： 工艺设计和电气设计； 设备和土建构筑物平面布置设计； 废水处理设施的所有设备制造安装； 自废水处理总进口到废水出口的所有管件连接； 配电箱至各电器件的安装和线路连接。 整套工程的联动调试至出水合格。 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 3 三、三、设计设计指指导导思想和原思想和原则则 3.1、 、设计设计指指导导思想思想 严格执行环境保护的各项规定，确保经处理后废水的排放水质达到国家及当地有 关排放标准。 本着技术先进，运行可靠，操作管理简单的原则选择废水处理工艺，使灵活性、先 进性和可靠性有机地结合起来； 主要设备尽量采用目前国内成熟先进的技术装备，降低工程投资和运行费用； 平面布置和工程设计时，布局力求紧凑、简洁，工艺流程合理通畅，尽可能利用原 有池体，建筑物与附属物尽可能合建以节省占地； 废水站建设尽量考虑操作运行稳定与维护管理简单方便。 3.2、主要、主要设计设计原原则则 3.2.1 本设计方案严格执行国家和地方有关环境保护的各项规定，废水处理首先必须 确保各项出水水质指标均达到排放标准要求。 3.2.2 针对本工程的具体情况和特点，采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理 工艺，以达到节省投资和运行管理费用的目的。 3.2.3 处理系统运行有一定的灵活性和调节性，以适应废水的变化。 3.2.4 管理、运行、维修方便，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度。设备选型采 用通用产品，选购的产品在国内应是技术先进、质量保证、性能稳定可靠、工作效 率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中及售后服务好的产品。 3.2.5 在保证处理高效率的同时工程设计紧凑合理、节省工程费用，减少占地面积， 尽量降低运行费用。 3.2.6 设计美观、布局合理、降低噪声及合理处置固体废弃物，改善废水站及周围环 境，避免二次污染。 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 4 四、四、设计处设计处理水量与水理水量与水质质 4.1、 、设计处设计处理水量理水量 根据建设单位提供的废水水质、水量资料，本项目日产生废水总量为 500m3。废 水处理量按排水量的 100%计算，处理设施每天 24 小时连续运行，则废水处理的设计 流量为： Qd=500m3/d， ；QhMAX=25m3/h，富余一定处理能力。 4.2、 、设计处设计处理水理水质质 序号项 目进水水质设计处理水质备 注 1CODcr249058mg/L2600mg/L 2BOD51550mg/L1550mg/L 3色度1000-1250 倍1250 倍 4SS82021mg/L850mg/L 5pH6.44-6.457 6氨氮59.611.3mg/L65mg/L 7PO43-P714.571.2mg/L720mg/L 8矿化度9040mg/L- 4.3、 、处处理后排放水理后排放水质质 表表 4-1 进进水水水水质质 序号项 目设计处理后水质备 注 1CODcr150mg/L 2BOD530mg/l 3SS150mg/l 4动植物油100mg/l 5pH69 6色度80 倍 7氨氮25mg/L 8 磷酸盐 （以 P 计） 1.0mg/L 符合污水综合排放标 准（GB8978-1996）二级 排放标准 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 5 五、水五、水质质分析与分析与处处理技理技术论证术论证 5.1、 、废废水情况分析水情况分析 1、 、废废水特征水特征 1)、流量特征 本玉米深加工废水排放方式为非连续性，水质水量波动，成份复杂，有机污 染物排放浓度较高。 2)、水质特征 玉米深加工废水含有大量有机物、磷酸盐、悬浮物、氨氮等污染物。废水中含 有大量的溶解性有机物，且含有较多的不易被生物降解的成分，排放废水常处于 缺氧状态, 致使有机酸浓度较高，废水一般表现为酸性。 废水污染以有机物为主，属高浓度有机废水。CODcr 与 BOD5浓度较高， BOD5与 CODcr 比值大于 0.50，可生化性好。同时，废水中 SS、色度、磷酸盐、氨 氮含量较高。 5.2、 、处处理技理技术论证术论证 1、工、工艺艺流程流程选择选择原原则则 玉米深加工废水处理工程处理方案的确定，将遵循以下原则： 1)采用处理效果稳定、成熟、可靠，运行管理方便的处理工艺； 2)工艺设计具有良好的耐冲击负荷和操作的灵活性；在达到出水标准的前提下，不 仅要减少工程投资，更要降低日常运行费用； 3)整体布局简洁、合理、美观，符合国家有关绿化及环保、消防规定； 4)确保处理设施能长期平稳运行； 5)综合具体的场地条件，设计时考虑设备和构筑物的平面布置及合理的工程布置， 同时考虑采用处理效率高的设备，以减少占地面积。 2、 、废废水水处处理工理工艺艺技技术论证术论证 （ （1）有机物的）有机物的处处理理 2.1、有机、有机废废水水处处理工理工艺选择艺选择 现代废水处理技术,可分为物化法、化学法、生物处理法。可根据废水的特征, 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 6 采用不同的处理方法或组合以上处理方法来净化废水水质。 玉米深加工废水具有悬浮物较多、色度较高，因此，必须采用完善的预处理 设施，保证后级设备长期稳定的运行。同时该类废水大多可生化性好，易于生物 降解，因此，主体工艺采用生物处理。 A、物化、物化预处预处理理 针对玉米深加工废水的特性，预处理中采用： 格栅：拦截水中漂浮物及较大颗粒的悬浮物。 集水调节池：均衡废水的水质水量，保证后续工艺的处理效果。 最常用的物化法是化学混凝沉淀法、混凝气浮法和过滤法。 本废水中含有大量悬浮物、色度物质。浮选法的基本原理是加药混凝，利用 溶气水的浮托力使水中污染物凝聚并实现上浮，最终达到泥水分离的目的。浮选 法主要针对处理比重较轻的物质，对比重较重的物质处理效率相对较低；沉淀方 式是通过重力差使比重较大的物质向下沉淀，对比重较轻的物质效率相对较低； 过滤法通过加药使污染物凝聚，透过滤层时凝聚物被滤层截流而分离出废水，因 滤层空隙率低，悬浮物高时容易堵塞滤层，所以该法适用于悬浮物较低的水质。 本废水水质悬浮物含量较高，且比重较大，最适合采用沉淀法处理。 沉淀法是以上三种物化方式中投资最省、运行费用最低、操作方便、处理效 率最稳定的方法，即使三中方式均可行，也应优先采用沉淀法。 综上所述，本方案前级和后级物化工艺均采用混凝沉淀法。通过混凝沉淀去 除废水中的悬浮物及色度物质，为后续生物处理创造良好条件。 B、生物法、生物法 生物处理法是利用微生物的代谢作用，净化水质的方法。生物处理法具有技 术成熟、运行成本较低、处理效果好、操作管理简单，已成为有机污染处理的主体 核心工艺。根据作用微生物的类型，生物处理法可分为好氧，厌氧法两大类。根据 微生物是否附着，分活性污泥法,生物膜法。 好氧处理去除废水中的 BOD、COD、SS 等污染物质。一般情况下单一的好 氧处理无法达到节能、脱氮去磷的目的，必须采用厌氧处理作为预生物处理，将 水中的大分子有机物降解成小分子的有机物，提高废水的可生化性。 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 7 根据本废水的特征：本方案推荐采用厌氧水解+好氧法进行深度处理。 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 8 a、好氧法、好氧法 好氧生物处理工艺按生物生长状态，分为活性污泥法、生物膜法。 活性污泥法主要工艺包括普通活性污泥法、好氧稳定塘、氧化沟、A/O 法。 生物膜法主要有固定接触氧化床、流化接触氧化床。工艺有膜法 A/O、A/A/O、膜生物反应器（MBR）等。 1）常）常规规活性活性污污泥法泥法 常规活性污泥法在大型污水处理中使用广泛，活性污泥处理系统有效运行 的基本条件是： 废水中应含有足够的可溶性易降解有机物，作为微生物生理活动必需的 营养物质； 混合液含有足够的溶解氧； 活性污泥在池内应呈悬浮状态，能充分与水接触； 活性污泥连续回流，及时排除剩余污泥，使混合液保持一定的活性污泥浓 度； 对微生物有毒害的物质应严格控制在允许浓度以内。 正因为有以上的必要条件，所以活性污泥法运行管理比较专业。另外活性污 泥法易产生污泥膨胀，处理负荷较低，不易控制管理，故近年来在小型污水处理 站中的使用越来越少。 2） ）SBR 法法 SBR 法是近年发展起来的一种较为先进的活性污泥处理法，该处理工艺集 曝气池、沉淀池为一体，连续进水，间歇曝气，停气时污水沉淀撇除上清液，成为 一个周期，周而复始。SBR 法不设沉淀池，无污泥回流设备，但 SBR 法为间隙运 行，需设多个处理单元，进水和曝气相互切换，造成控制较为复杂。为了保证溢流 率，SBR 法对滗水器设备制造要求高，制作时必须精益求精，否则极易造成最终 出水水质不达标。国内目前还没有质量较好的滗水设备，进口设备采购麻烦，且 价格昂贵，同时今后维修费用也高。SBR 法池内污泥浓度由浓度仪测定以便控制 排出多余污泥量，目前国内浓度仪质量不过关，造成污泥排放控制较困难。同时 SBR 法自动化程序高、要求操作工有较高的专业知识。 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 9 3）生物接触氧化法）生物接触氧化法 生物膜法是一种最成熟、常用的好氧生物处理技术，具有代表的工艺有：生 物接触氧化、生物流化、生物曝气滤池等。 生物接触氧化工艺需配固定床或浮动床填料，具有负荷高、不产生污泥膨胀、 设施体积小、运行稳定可靠、管理方便等优点，一般适用于小型污水处理站。 生物接触氧化法具有以下特点： 由于填料的比表面积大，池内充氧条件好，生物接触氧化池内单位容积的生物 体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此生物接触氧化池具有较高的 容积负荷； 由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，生物接触氧化法可不设污泥回 流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理方便； 由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流整体属于推流型而局部属于完全 混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力； 由于生物接触氧化池内生物固体量多，当有机物容积负荷较高时，其 F/M（F 为有机基质量，M 为微生物量）比可以保持在一定水平，因此污泥产量可相当 于或低于活性污泥法； 生物接触氧化池单位制造成本略高，一般适用于中小型污水处理站。 经多年运行，针对停留时间、曝气方法、填料品种、排泥和操作技术等工艺 要素上做了大量的试验研究，取得了比较成熟的经验，并在多年来建成的实际工 程中应用得比较成功。据此，针对本废水的特性，本设计决定采用生物接触氧化 法作为工艺的核心，并总结过去经验的基础上，强化水处理过程，增加调节和控 制手段，以达到适应负荷变化，完善整个系统的目的。 4）膜生物反）膜生物反应应器器 膜生物反应器是近年来迅速发展的分离技术，具有分离精度高,处理效果稳 定,环保程度高的优点。但其技术受分离膜技术发展的限制，处理成本高，国内应 用较少。 b、 、厌厌氧法：氧法： 厌氧法多用于去除高浓度有机污染物和难降解有机污染物的废水处理。 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 10 厌氧处理具有以下优点和特点： 厌氧处理具有投资省、运行费用低、处理负荷高； 对于高/中浓度污水，厌氧比好氧处理要便宜得多； 污泥产量极低，产量仅为 20-180gVSS/kgCOD（去除）； 厌氧微生物可对好氧微生物不能降解的一些有机物进行降解或部分降解。 （ （2）磷的）磷的处处理理 废水中的磷一般具有三种形态，即正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷化合物。磷 化废水中含正磷酸盐，它能以不同的化学形式(PO4、HPO4、H2PO4)出现，随废水 的 pH 值而定。磷酸盐的去除主要包括化学沉淀法和生物除磷两大类。 A、化学除磷、化学除磷 含磷污水中投加石灰除磷时，可生成羟基磷灰石沉淀，羟基磷灰石 Ca10(OH) 2（PO4）6 是最稳定的固态磷酸钙，其反应式为： Ca+2+2H2PO4-=Ca(H2PO4)2 Ca+2+HPO4-2=CaHPO4 10Ca+2+6PO4-3+2OH=Ca10(OH)2(PO4)6 除了以沉淀外，石灰还将与污水中的碱度与硬度反应生成碳酸钙； Ca(HCO3)2+Ca(OH)22CaCO3+2H2O 生成的碳酸钙可以成为增重剂，有助于沉淀而使污水澄清。 B、生物除磷、生物除磷 生物除磷原理：在厌氧（溶氧0mg/L）状态下，聚磷菌以正磷酸盐的形式释放 到混合液中，使污水中磷的浓度升高，而在好氧状态时，又将混合液中的正磷酸 盐大量吸收到活性污泥中，使污水中含磷量达到最低，经二次沉淀固液分离后， 将含磷的剩余污泥排出，达到除磷和有机物的目的。 （ （3）氨氮的）氨氮的处处理理 A/O 生物处理工艺是近几年来国内外环保工作者用以解决污水脱氮的主要 方法，其工作原理为： A/O 生物接触氧化工艺，即生化池需分为 A 级(缺氧)池和 O 级（好氧）池两 部分。污水在 A 级生化池，进行生化处理。在 A 级池内，由于污水中有机物浓度 较高，微生物处于缺氧状态，此时微生物为兼性微生物，它们将污水中有机氮转 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 11 化为氨氮，同时利用有机碳源作为电子供体，将 NO2-N、NO3-N 转化为 N2，而且 还利用部分有机碳源和氨氮合成新的细胞物质。所以 A 级池不仅具有一定的有 机物去除功能，减轻后续 O 级生化池的有机负荷，以利于硝化作用进行，而且依 靠污水中的高浓度有机物，完成反硝化作用，最终消除氮的富营养化污染。经过 A 级池的生化作用，污水中仍有一定量的有机物和较高的氮氨存在，为使有机物 进一步氧化分解，同时在碳化作用趋于完全的情况下，硝化作用能顺利进行，故 设置 O 级生化池。 A 级池出水自流进入 O 级池，O 级生化池的处理依靠自养型细菌（硝化菌） 完成，它们利用有机物分解产生的无机碳源或空气中的二氧化碳作为营养源，将 污水中的氨氮转化为 NO2-N、NO3-N。O 级池出水一部分进入沉淀池进行沉淀， 另一部分回流至 A 级池进行内循环，以达到反硝化的目的。在 A 级和 O 级生化 池中均安装有填料，整个生化处理过程依赖于附着在填料上的多种微生物来完成 的。在 A 级池内溶解氧控制在 0.5mg/l 左右；在 O 级生化池内溶解氧控制在 3mg/l 以上。 这样为达到同步脱氮除磷目的，形成了厌氧+缺氧+好氧生的物脱氮除磷 A2/O 工艺。 5.3、推荐、推荐处处理工理工艺艺 根据以上分析比选，同时根据废水本身的特性，推荐处理工艺：以混凝沉淀以混凝沉淀+ 生化生化处处理理为为核心核心，保证废水处理后达标排放。 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 12 六、工六、工艺设计艺设计 6.1、 、废废水水处处理工理工艺艺流程流程简图简图 A2/0 接触氧化池 预曝气调节池 板框压滤机 空气 格栅井 沉 渣 玉米深加工废水 二沉池 泥饼外运 终沉池 提升泵 滤液回流调节池 污 泥 回 流 混凝初沉池 污泥浓缩池 PAC、CaCl2、石灰、除磷剂 合格排放 剩余污泥 螺杆泵 酸 中和曝气池 絮凝剂 污泥 多介质过滤器 活性炭过滤器 反 冲 液 回 流 调 节 池 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 13 图图 6-1 工工艺艺流程流程图图 6.2、工、工艺简艺简介介 废水汇集后经明渠或管道进入格栅井，格栅井装有格栅，去除大的漂浮物以 保证后续处理构筑物的正常运行，然后自流入预曝气调节池。调节池不仅起水量 调节作用，同时对水质起均化作用。在调节池中安装预曝气装置对废水进行适量 曝气，防止废水处于缺氧酸化状态，同时具有去除有机物的功能。 调节池内设置潜水提升泵，将废水提升至混凝沉淀池，在泵后管道混合器投 加混凝剂、石灰、CaCl2 及除磷剂，利用管道混合器使药剂与废水混和，调节废水 的 pH 值。废水经混凝反应后自流进入初沉池，通过加药混凝沉淀，固液分离，去 除绝大部分悬浮物、磷酸盐、色度物质及大部分非溶解 COD，减轻了后续处理负 荷，为后续生物处理创造了良好条件。 废水经物化预处理后自流进入 A2/O 接触氧化池进行生物处理，利用聚磷菌、 反硝化菌、好氧菌进一步去除溶解性有机污染物的同时，进行生物脱氮除磷后自 流进入二沉池，分离脱落生物膜。二沉池大部分污泥回流到 A 级池，剩余污泥泵 提至污泥浓缩池。二沉池上清液自流进入终沉池，对废水进行二次化学除磷处理。 为保证废水的达标排放，本方案的后处理推荐采用二级过滤器（多介质过滤 +活性炭过滤）对废水进行深度处理，确保废水水质达到排放要求。 6.3、 、污污泥泥处处理工理工艺艺 6.3.1.污污泥来源泥来源 本废水处理过程中产生的污泥主要来源于沉淀池。 6.3.2.污污泥泥处处理工理工艺艺方案的比方案的比较较 污泥是废水处理过程的产物，是整个废水处理站的重要组成部分，处理目的在 于降低污泥含水率，减少污泥体积，达到性质稳定，并为进一步处置创造条件。 1）污泥处理总体流程选择 污泥处理的一般流程为：浓缩脱水干化处置。 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 14 2）污泥脱水方式的选择 目前国内污泥脱水装置主要由以下几种形式： 真空过滤 真空过滤脱水机可以连续生产，亦可自动控制，但其附属设备多，过滤滤布需 定期反冲清洗，操作工序复杂，滤布亦容易堵塞，能耗很大。一般仅用于初沉污泥 或消化污泥脱水，故本工程不宜采用。 板框压滤机 板框压滤脱水效果好，价格低廉，经脱水后污泥含水率较低，劳动操作强度一 般，运行管理及费用适中,适用于小型处理站。 带式压滤机 带式压滤机是目前较为广泛使用的污水脱水设备，滤带可回转，连续运转，污 泥处理效果稳定等特点。带式脱水机具有性价比好、脱水后污泥含水率80%。带 式脱水机适用于大、中型污水处理工程。 污泥干化池 严格来说污泥干化池应叫作污泥过滤场。所需污泥干化池面积比较大，脱水效 率比较低，污泥清理不方便，污泥含水率较高，留置的污泥未经处理势必对周边环 境造成二次污染，在设计中不予采纳。 6.3.3.污污泥泥处处理与理与处处置方案的确定置方案的确定 综合上述分析，本工程污泥处理采用板框压滤机，沉淀池产生的沉渣自流排入 污泥浓缩池中，沉淀池的污泥通过泵提排入污泥浓缩池内。浓缩污泥用螺杆泵抽至 污泥处理间，用板框压滤机将污泥进行干化处理。渗沥液回流至调节池再处理，经 板框压滤机压出的干泥含水率为 75%左右，压出的干泥饼外运至填埋场填埋处置。 6.4、工、工艺艺特点特点 综合上述内容，本方案设计的污水处理工艺系统有如下特点： 1、废水处理系统具有较高的可靠性，出水水质可确保达标排放； 2、废水处理系统具有较强的抗冲击负荷能力，去除效率高、运行稳定； 3、完善的预处理系统，采用加药混凝沉淀，彻底去除水中的悬浮物、色度、大部分 磷酸盐及一部分 COD 等。 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 15 4、生化系统采用厌氧、缺氧、好氧（A2/O）三种不同的环境条件和不同种类微生物菌 群的有机配合，能同时具有去碳脱氮除磷的功能，可靠工艺，处理效率较高，投资费用 低。 5、生化处理系统 5.1、厌氧、缺氧处理 1）部分大分子有机颗粒被水解、酸化成小分子的有机物,利于后续生物降解； 2）由于反应控制在水解、酸化阶段,故无厌氧发酵所具有的不良气味； 3）对于细小固体形式存在的有机物的降解可减少污泥量。 5.2、好氧生化处理 1）好氧生化处理是一种常用的处理方法,具有容积负荷高、生物降解速度快、占地面 积小、基建投资和运行费用低等优点,可替代原有城市污水处理采用的普通活性污泥 法,特别适用于中、高浓度工业废水的处理，且投资省、占地少、处理效率高。 2）采用组合填料，生物附着力好，同时在曝气器的作用下使生物膜脱落更新，出水 水质好且稳定。 6、完整的加药系统，使处理更有保障。 7、污水处理工艺构筑物构造简单，污水处理工程投资省，运行费用低； 8、整个处理系统采用 PLC 微机控制，具有自动化程度高，操作管理简单等特点，除 定期清理格栅及污泥处理外可无人值守，减少了人员配置。 9、占地面积相对较小，污水处理系统简单实用，运行管理和操作方便； 10、对周围环境无不良影响，选用电机噪声低，能保证处理系统满足对噪声的有关 标准。 11、充分利用废水的特性，采用物化法与生物法相结合，提高了去除效率，保证处理 后达标排放，对环境不产生第二次污染，处理成本低，具有很好的经济效益，对于同类 项目具有推广意义。 七、工程七、工程设计设计 （ （1） ）处处理理单单元元设计设计 格格栅栅井井 (1 座, 地下式钢砼结构) 为防止废水中大量固体悬浮物堵塞管道及水泵，保证系统的正常运行，特设 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 16 置一台栅隙 10mm 的简易人工格栅，截留废水中较大的杂质,栅渣定期人工清理。 分离的栅渣作垃圾处理。 格栅井设计参数： 设计最大过水量： 321m3/h 宽 度： 3001200mm 结 构： 地下式钢筋混凝土 数 量： 1 座 配套设备 1）人工简易格栅 规 范： 3001200mm 栅 隙： 10mm 材 质： 不锈钢 数 量： 1 台 预预曝气曝气调节调节池池 (1 座, 地下式钢砼结构) 由于排水的周期性与水质的不均匀性，为保证后续处理设施的正常运行和达 到设计的出水水质，设置调节池以调节水量和均化水质。池内设置预曝气系统，其 主要功能为：均匀水质水量、防止废水厌氧酸化；起到水解、酸化的作用，即 将废水中的有机固体及不易生物降解的有机物初步分解为小分子溶解性有机物； 脱色、起到降解 COD、BOD 等作用，以减轻后续处理过程。 调节池设计参数： 预曝气调节池设计停留时间为 10 小时，即调节池的有效容积为 200m3。采用 钢砼结构，埋地设置。尺寸：1064m，有效水深 3.5m。 设置潜水提升泵将废水提升至后续处理设施。 配套设备： 1）潜水提升泵型号： 型 式： 潜污泵（配套藕合装置） 型 号： 50WQ30-10-2.2 数 量： 2 台（1 用 1 备） 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 17 流 量： Q=30m3/h 扬 程： H=10m 功 率： N=2.2Kw 2）液位控制器：型号：Key-1 (控制高低液位的水泵启停) 2 套 3）预曝气装置 材质：UPVC/ABS 工程塑料 1 套 混凝初沉池混凝初沉池 (1 座, 地上式钢砼结构) 混凝初沉池分为混凝反应池和斜板沉淀池两部分，主要用来清除废水中的色 度、悬浮物、磷酸盐及非溶解性 CODcr，为后续生物处理创造条件。 混凝初沉池通过混凝剂的电化学过程,以及桥联、网捕、吸附等物理化学过程， 将废水中的 SS、色度、部分的有毒有害污染物及非溶解性的 COD 物质凝聚成“絮 团”， 有效去除细小悬浮物、降低色度的同时可减轻生化系统负荷，降低动力费用， 从而压缩废水处理综合运行成本。磷酸盐在石灰、CaCl2 及除磷剂的作用下可形成 羟基磷灰石沉淀，达到去除大部分磷酸盐目的。 混凝反应池采用变速穿孔旋流水力反应池结构，保证废水与所投加的化学药 剂充分混合。这种池型对原水水量和水质变化的适应性较强，停留时间较短，占地 面积小，并可相应节约混凝剂用量，尤其适用于中、小型污水站。 废水经混合反应池后，形成的矾花在废水沉淀池中沉降，去除大部分的色度 和相当一部分的有毒有害污染物，加药预处理经初次沉淀后出水进入生化反应池。 本设计推荐斜板沉淀池。依据沉淀理论，沉淀的效果与沉淀面积和沉降高度 有关，与沉降时间关系不大。因此，就设想了一种沉淀池，以增加沉淀面积，降低 沉降高度来提高沉淀效果。而斜管沉淀池就是根据这个原理进一步发展了沉淀池 的性能。斜管沉淀池是在池中安放一组并排叠成并有一定坡度的管道，被处理的 水从管道的一端，流向另一端，这相当于很多很多个很浅很小的沉淀池组合在一 起。由于管道的管径较小，所以水流在此处成为层流状态。因此，当水在各自的管 道之间流动，各层隔开互相不干扰，为水中固体颗粒的沉降创造十分有利的水力 条件，从而也提高了水处理效果和能力。 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 18 废水进入斜管沉淀池，在斜管导流区的导流作用下，废水沿斜管倾斜方向往 上流动，进入沉降区内，沉积下来的污泥在重力作用下，沿斜管倾斜方向往下滑落 被推到斜管沉淀池的排泥斗内，而通过斜管澄清后的水则由沉淀池上部的溢流堰 流出。斜管沉淀池里沉淀下的泥渣，经排泥系统定时排除，排出的泥浆接至污泥浓 缩池。 混凝初沉池设计参数： 1）混凝反应池设计参数： 设计水力停留时间约 30 分钟，有效容积为 20m3 有效尺寸： 416m 有效水深： 5.8m 数 量： 1 座 结 构： 地上式钢筋混凝土 2）斜管沉淀池设计参数： 表面负荷： 1m3/m2h 有效尺寸： 4.7546m 有效水深： 5.5m 数 量： 1 座 结 构： 地上式钢筋混凝土 配套设备： 1）管道混合器 管内流速： 0.5 米/秒 水头损失约为： 0.3 米 材 质： 玻璃钢 规 格： SK-150 数 量： 2 台 2）在线 pH 仪：R-P30 1 套 3）六角形蜂窝斜管填料 规 格： 10001000mm 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 19 数 量： 19m2 孔 径： 50mm 厚 度： 0.55mm 抗强度： 300-400kgcm2 温 度： -1080 密 度： 1.50-1.7gcm-3 材 质： 聚丙烯 4）布水系统： 数 量： 1 套 材 质： UPVC/ABS 5）集水系统： 数 量： 1 套 材 质： 钢制防腐 中和曝气池中和曝气池 (1 座, 地上式钢砼结构) 由于磷的沉淀须较高的 pH 值，但较高的 pH 值对废水的生化处理又产生不利 影响。因此，废水在除磷后，通过曝气提高废水的 pH 值，以减少酸的中和成本。 中和曝气池采用折流式反应池。池体采用地上式钢砼结构。 中和曝气池设计参数： 设计水力停留时间 1 小时，有效容积为 20m3 有效尺寸： 41.26m 有效水深： 5.5m 数 量： 1 座 结 构： 地上式钢筋混凝土 配套设备： 1）穿孔曝气管 材 质： UPVC/ABS 数 量： 1 套 2）在线 pH 仪：R-P30 1 套 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 20 A1 厌厌氧池氧池 (1 座, 半地上式钢砼结构) 废水经预处理后自流进入厌氧池与二沉池回流的聚磷菌活性污泥混合，在厌 氧发酵的作用下，部分易生物降解的大分子有机物被转化为小分子的挥发性脂肪 酸，回流污泥之聚磷菌吸收部分小分子有机物合成 PHB 并储存在细胞内，同时将 细胞内的聚磷水解成正磷酸盐，释放到混合液中，释放的能量可供专性好氧的聚 磷菌在厌氧压抑的环境中维持生存。厌氧池出水进入 A2/O 生化池。 为了增强厌氧池的作用，在厌氧池内装设了组合生物填料，填料上有丰富的 厌氧细菌，其具有硬性、软性、半软性填料的多项优点，该填料与硬性蜂窝填料相 比，孔径可变性大，不堵塞；与软性填料相比，材质寿命长，不粘连结团；与半软填 料相比，比表面积大、挂膜迅速。 厌氧池池体采用多级串联完全混合廊道推流式。 厌氧池设计参数： 厌氧池设计：水力停留时间为 3 小时，即有效容积为 60m3 尺 寸：8.51.55.6m 配套设备： 1) 生物组合填料：ZH-150，54m3 材质：PE 2) 生物填料支架：31m2 材质：钢制防腐 缺氧缺氧/好氧（好氧（A2/O）生化池）生化池 (1 座, 半地上式钢砼结构) A2/O 生化池采用生物接触氧化工艺，接触氧化是一种以生物膜为主，兼有活 性污泥法特点的生物处理装置，在该装置中，废水中有机物被吸附降解，使水质得 到净化，生物膜法处理生活污水与传统的工艺相比，具有以下特点：有机负荷高、 耐冲击性能好、能耗低具有负荷高、不产生污泥膨胀、运行稳定可靠、管理方便等 优点。由于具有以上优点，作为目前生活污水处理最流行的技术，得到了广泛的应 用。 废水自流进入缺氧池，利用反硝化菌及兼氧菌，去除 C、脱 N，将大颗粒杂质 分解成为小颗粒杂质、将难降解杂质分解成易降解杂质，减轻后续处理设施的负 担，所需空气由好氧池曝气风机提供，气水比：3：1。 废水在好氧池内利用好氧菌吸附、降解有机物使水质得到净化。根据污水流 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 21 程的特点，接触氧化池分为多级接触氧化，其功能分别为去 C，C/N，N，池型为长 方形，首池为高负荷氧化池，终端池属于低负荷氧化池，以确保能充分降解各种形 态的主要是可溶性的有机污染物及去除氨氮。从水流方向总体属于推流式，但从 单池水流状态又属于完全混合式，从曝气方式属于延时曝气、因此具有三者的优 点，而又摒弃了三者的缺点。所需空气由曝气风机提供，气水比：15：1。充氧设备采 用盘式微孔曝气器。 接触氧化池出水自流至沉降池进行泥水分离。 A2/O 生化池结构采用钢砼。 A2/O 生化池设计参数： 1) 缺氧池设计：水力停留时间为 6 小时，即有效容积为 120m3， 尺 寸：8.53.05.6m 2) 好氧池设计：水力停留时间为 21 小时，即有效容积为 420m3， 尺 寸：10.08.55.6m 配套设备： 1）三叶罗茨风机： 型号：LSR-150，共设置 2 台，1 用 1 备。 其技术参数：风量 18.05m3/min,功率：N=30KW 2）盘式微孔曝气器： 曝气装置类型： 盘式橡胶微孔曝气器 橡胶材质： EPDM 橡胶 托盘及配件材质： ABS 配套管件材质： UPVC 或 ABS 技术参数： 圆盘尺寸： 型 D215mm； 膜片平均孔径： 80100m。 空气流量： 23.0m3/个h。 服务面积： 0.50.7m2/个 氧总转移面积系数 kla(20)： 0.2040.337mm-1。 氧利用率（水深 3.2m）： 18.427.7%。 充氧能力： 0.1120.185kgO2/m3h。 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 22 充氧动力效率： 4.465.19kgO2/KWh。 曝气器阻力： 180280mmH2O。 曝气装置： 180 套 3) 生物填料支架：275m2，材质：钢制防腐 4) 生物组合填料：ZH-150,480m3，材质：PE 5) 穿孔曝气装置 材质：UPVC/ABS 工程塑料 3 套 6) 混合液回流泵：100WQ80-7-3， 1 台（配套藕合装置） 二沉池二沉池 (1 座, 半地上式钢砼结构) 在好氧后设置二沉池，通过沉淀去除生化中脱落的生物膜。沉淀池是根据重 力作用的原理，当含有悬浮物的污水从下往上流动时，由重力作用将物质沉淀下 来。沉淀池采用斜管沉淀池，出水槽设计为齿形集水槽，以提高沉淀效果。沉淀污 泥泵提回流厌氧池，剩余污泥提至污淀浓缩池内。 二沉池结构采用钢砼。 二沉池设计参数： 二沉池设计：表面负荷：1.2m3/m2h,水力停留时间为 2.0 小时， 尺 寸：5.03.55m 配套设备： 1）六角形蜂窝斜管填料 21m2 材质： 聚丙烯 2）布水、集水装置： 各 1 套 3) 污泥回流泵：50WQ15-16-1.5 3 台 终终沉池沉池 (1 座, 半地上式钢砼结构) 二沉池出水自流至混凝终沉池，在反应池内投加除磷絮凝剂，在沉淀池内进 行固液分离，对剩余磷酸盐作二次化学除磷处理。上清液自流至中间过渡水池。沉 淀下来的污泥定期靠水压，定时外排于污泥浓缩池。 终沉池设计参数： 终沉池设计：表面负荷：1.2m3/m2h,水力停留时间为 2 小时， 尺 寸：6.53.55m 配套设备： 1）六角形蜂窝斜管填料 21m2 材质： 聚丙烯 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 23 2）布水、集水装置： 各 1 套 加加药药装置装置 工作原理：按所需将一定的药剂放入搅拌溶液箱内进行搅拌、溶解。通过控制 系统将药剂送至加药点，加药量的大小可自由任意调节，以满足不同加药量的场 所。 JYB 型加药设备可供废水处理系统中投加絮凝剂。JYB 型加药装置具有结构 紧凑、配制齐全、安装迅速、操作简单、维护方便的特点。该装置既能配制溶液，又 能定量定时投加药剂。 它由以下几部分组成：(1)搅拌机及搅拌筒；(2) 投加药液系统； （3）辅助支架；(4)管道系统。 规格型号：JYB-12、14，8 套。 （ （2） ）污污泥泥处处理理单单元元设计设计 本处理系统中，沉淀池的污泥需进行处理。气浮池污泥自流进入污泥浓缩池， 沉淀池的污泥通过泵提排入污泥浓缩池。经过浓缩后污泥的含水率大大降低，为 后续污泥干化处理减轻了负担。污泥干化采用板框压滤机，滤液回流至调节池处 理，污泥外运。 污污泥池泥池 (1 座, 钢砼结构) 系统产生的污泥排至污泥浓缩池中，污泥池上清液回流至调节池进行再处理， 浓缩后的污泥由污泥进料泵抽吸送至压滤机进行压滤脱水。污泥池设置二只，污 泥池有效容积为 40m3，规格为：3.53.54m。 污污泥脱水机泥脱水机 污泥贮池中污泥经螺杆泵抽至污泥脱水机房处理，采用厢式压滤脱水处理。 厢式压滤机型号为 XMY60/80UB，设置一台。滤液回流至处理系统进行再处 理，泥饼外运。泥饼含水率 75%左右，压滤机每天工作 3 个周期。 配套配套风风机、加机、加药设备间药设备间、操作、操作间间 尺寸：144m，1 间 砖混结构。 污污泥泥处处理雨棚理雨棚 螺杆泵、板框压滤机置于污泥处理雨棚内。 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 24 （ （3）二次）二次污污染的防治染的防治 1)噪声控制 废水处理系统中，噪声来源主要为风机。为此我们选择三叶罗茨风机，在进口 设置消音器，风机房布置，风机房底座设置减振器，经这一系列控制，噪声可达到 二类地区的标准。 2)废气：废水好氧曝气处理，基本无异味。 3)污泥：污泥池的污泥（包括废渣）经干化处理，外运作垃圾处理。 （ （4） ）设备设备防腐防腐处处理理 本工艺中设备除气浮采用钢制环氧煤沥青聚脂涂料防腐，池体采用钢砼结构， 管道及搅拌桶采用工程塑料、支架等采用环氧煤沥青聚脂涂料防腐，使用寿命大 于 20 年，加药装置采用工程塑料。 八、八、动动力配力配电电控制、控制、电电气与气与仪仪表表设计设计 1、 、设计设计原原则则 根据废水处理工艺运行的需要，本工程设置和配备必要的测量和控制仪表。废 水处理工程控制采用自动、手动两种控制方法相结合，以自动控制为主，人工控制为 辅；总体采用集中控制，工艺设备的运行控制采用自动控制，配电柜、操作控制台。 2、工、工艺艺控制要点控制要点 1）调节池水位采用液位计控制，根据池内污水水位自动控制废水提升泵的开停。 可实现中水位时自动开启水泵，低水位时自动停泵，实现两泵故障切换工作， 并设高低液位报警装置。 2）风机、加药装置根据提升泵自动连锁控制。 3）水泵、风机出口设压力表。 3、 、电电源源 由厂变电站提供 380v/220v 三相四线电源，用 YJV22 电缆将所需电容量动力电 引至操作室内总配电控制柜，然后分送至各用电设备。 4、 、电电气控制气控制 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 25 为减轻操作工的劳动强度,并实行操作机械化、半自动化并在电器等发生故障时 能进行报警。 1）调节池的污水提升泵均为一用一备，定时定量交替工作，同时受池内水位控 制工作。 2）风机亦为一用一备，定时交替使用，同时在污水泵停止工作时，风机能定时间 隙运行。 （开机 10min，停机 20min）以确保氧化池内的好氧量又能节约能耗。 5、 、动动力配力配电电控制方式控制方式 动力配电控制方式 1）设备控制采用集中，自动与手动相结合的控制方案。 2）设备配电控制采用 YJV 动力电缆。 3）电缆的走线采用电缆线穿钢管。 4）电机功率大于 15kw 的采用 Y-降压启动，电器元件选用苏州西门子名牌。 5）组合配电箱采用 DCX（R）-20。 6、用、用电负电负荷荷 主要动力设备用电容量表 单元名称 装机功率 （kw） 运行功率 （kw） 运行时 间（h） 每天耗电量 搅拌机、加药泵17.431545 提升泵2.222.22044 回流泵332060 污泥泵4.51.52030 风机3023020600 螺杆泵3231236 压滤机1.501.51015 小 计96.844.2830 总装机功率 96.8kw，最大使用功率：44.2kw，日耗电量：830 度 7、接地保、接地保护护系系统统 所有正常不带电的电气设备外壳均采用可靠接地保护。 500m3/d 玉米深加工废水处理 设计方案 26 九、平面布置、高程布置九、平面布置、高程布置 1、平面布置、平面布置 充分利用现有设施和场地，尽量节省占地，降低造价。 与场区整体绿化结合，和周围环境协调一致、整体美观。 控制加药间、尽量安排在夏季主导风向的上风向，并考虑采暖通风要求。 2、高程布置、高程布置 在满足平面布置前提下，尽量减少埋深，降低造价。 尽量考虑污水重力流，减少泵提升次数，降低运行费用。 3、具体措施、具体措施 构筑物尽量采用一体化，以节约用地，降低工程造价。 调节池、集水池等采用埋地方式，池上建造污水处理间等配套设施。 废水尽量依靠重力流，减少运行费用。 十、管材及防腐十、管材及防腐 1、管材、管材 地面上污泥管、空气管等工艺管道主要采用焊接钢管；污水管、加药管道采用 UPVC/ABS 管；曝气管水上部分采用焊接钢管，水下部分采用 UPVC/ABS 管。各种管 道的管径根据工艺计算而定。 2、防腐措施、防腐措施 小口径管道（管径DN150mm）以下均采用 U-PVC 管或