技改方案三级标准.doc

安徽坤大生物工程有限公司污水处理站工艺设施技改方案 宜兴市裕泰华环保有限公司二一四年三月二十五日目 录一、概 述41、设计概况42、设计依据43、设计范围4二、污水水量、水质及其排放标准设计51、污水水量52、污水进、出水水质5三、污水处理技改方案61、污水处理站运行状况分析62、技改方法63、工艺流程方框图7四、主要构筑物、设备设计说明81、废水综合调节池82、废水综合反应池83、泥水过滤机84、A2/O生化系统85、加药系统10五、主要设备及构筑物设计参数111、调节曝气池112、废水综合反应池113、泥水过滤机124、A2/O生化池135、加药装置166、电器控制柜177、系统管阀件17六、电器控制说明181、概述182、控制水平183、PLC柜184、控制系统的要求195、控制和仪表部分20七、污水处理各级指标去除率21八、其它说明221、废水处理站布置222、二次污染防治223、处理成本分析22九、工程投资清单（新增部分）24十、工程进度计划表25十一、附件261、工艺流程图（附后）262、平面布置图（附后）26一、概 述1、设计概况安徽坤大生物工程有限公司主要从事中草药提取及植物提取，是一家专业于中国传统中草药资源的可持续开发利用的企业，其产品广泛应用于医药、食品、化妆品等领域，公司原有一套废水处理设施，由于生产的发展，已不能满足污水处理要求。为了提高污水处理站的处理能力，确保污水处理达标排放，我公司受安徽坤大生物工程有限公司委托，特编制本技改方案，敬请有关领导及专家评审！2、设计依据2.1 污水处理站工艺设施相关资料和现场地形条件2.2污水综合排放标准(GB8978-1996)2.3提取类制药工业水污染物排放标准GB21905-20082.4 污水排入城镇下水道水质标准 (CJ_343-2010)2.5室外排水设计规范（GBJ14-1996）2.6环境噪声标准（GB5096-93）2.7低压电气电控设备（GB/T4720-1984）2.8水处理设备制造技术条件（JB2932-86）2.9焊接标准（GB9850-80）2.10通用电器设备配电设计规范(GB50055-93)2.11给水排水工程结构设计规范(GBJ93-8)2.12工业自动化仪表工程施工及验收规范(GBJ93-8)2.13我公司完成同类工程所取得的实际经验和技术参数3、设计范围从本污水处理站进水口始至污水处理站出水口止，其内容包括：3.1污水处理技改工艺、设备制作、安装、电气与控制系统设计3.2构筑物和土建施工、设备平面布置、系统管网设计3.3生物菌培养与系统设备联动运行操作规程二、污水水量、水质及其排放标准设计1、污水水量项目污水来源于生产废水和生活废水二大类，根据业主要求，本技改方案污水处理总量按10m3/d设计，每天运行时间按10小时计，则时废水处理量为1.0m3。2、污水进、出水水质根据实测数据，生产废水和生活废水主要污染指标为PH、COD、BOD5、NH3-N、SS等，废水排放执行GB21905-2008提取类制药工业水污染物排放标准表2 污染物排放限值要求，同时也应满足GB8978-1996污水综合排放标准三级，CJ_343-2010污水排入城镇下水道水质标准B等级，经测定进水及出水水质指标见下表：项目单位实测数据设计数据出水水质备注PH6.75869实测数据为单纯生产废水，实际运行中有大量浓度不高的生活、循环水进入，起到稀释作用，因此设计尝试考虑适度减少，以减少投资CODcrmg/L124006000500BOD5mg/L37302500350SSmg/L268800400氨氮mg/L/5045总磷mg/L/108三、污水处理技改方案1、污水处理站运行状况分析现有设备长期运行，污水处理站会出现二个方面的运行症状：1）处理工艺不能满足要求。 原污水处理工艺，没有设计预处理单元，仅采用“酸化+好氧”处理工艺，而制药行业废水，水质成分复杂，PH值不稳定，有时呈酸性，有时偏碱性，污染因子多，有机物含量高，仅靠“厌氧+好氧”处理工艺，处理效果不能达到排放要求。2）污泥处理系统不能满足要求 原污水处理方案没有设计污泥处理系统，反应沉淀的污泥得不到及时有效处理，不仅影响出水水质，还会给周边环境造成二次污染。2、技改方法本项目废水具有成份复杂、周期变化大、有机物含量高、PH值不稳定、不易生化等特点。据相关关资料介绍，类似废水处理工艺主要有吸附混凝沉淀法、湿式催化氧化法、生物法、萃取法、空气吹脱法、芬顿反应等。比较分析，如果采用单纯的“生化法”处理工艺，处理效果达不到排放要求；如果采用湿式催化氧化法、萃取法、空气吹脱法、芬顿反应等处理工艺，虽然处理效果好，但投资大，运行成本高，不作为本方案首选。在此，我公司根据多年来处理类似废水的成功经验，结合本项目废水水质情况，在原污水处理工艺和构筑物布局的基础上，设计选用“物化”+“生化”相结合的处理工艺。即首先采用“中和、加药、混凝、沉淀”的方法对废水进行物化预处理，通过预处理及时去除废水中可沉淀性物质，避免因悬浮物发酵，增加废水有机物含量，提高废水的可生化性，然后再进入后级生化系统处理。具体技改方法：1）新增预处理工艺及设施新增加药混凝反应沉淀系统，针对生产废水预处理，及时去除部分可沉淀性有机物，为后级“生化”系统减轻负荷。2）新增污泥压滤系统新增污泥压滤系统，及时处理污泥，防止污泥沉积影响水质，对环境产生二次污染。3）完善配套设施3、工艺流程方框图四、主要构筑物、设备设计说明1、废水综合调节池废水综合调节池采用调节曝气池，起到废水收集均质、废水中和及调节的作用。为了混合彻底，防止酸碱中和后沉淀物淤积，均质预中和池内特设置空气搅拌装置。均质中和调节池利用原有池体改造，结构为钢筋混凝土，埋地式设置，废水经过一级污水泵提升进入综合反应池。2、废水综合反应池综合反应池一是用于调节废水的PH值，使废水的PH值达到生化适合值，同时通过加入碱剂，使废水中酸碱进行中和反应，生成固体颗粒杂质，再加入絮凝剂进行反应，可达到大幅减少废水中有机有害物质持的目的。综合反应池采用钢防腐结构，设置可调速搅拌机，出水经水泵提升进入泥水过滤机。3、泥水过滤机泥水过滤机采用箱式压榨过滤机，用于过滤去除综合反应池中的悬浮颗粒杂质，滤出清液进入厌氧池，干渣外委处理。泥水过滤机采用电动液压，自动保压，设有空气吹干装置，当过滤周期结束时采用空气吹干，减少残渣含水率，降低外委处理成本。4、A2/O生化系统A2/O生化系统采用原有的设备系统，包括厌氧池，缺氧池、好氧池及配套的二沉池等，出水达到排放标准后达标排放。1）二级厌氧池为了达到好的处理效果，特设置二级厌氧池，二级厌氧可处理一级厌氧未得到完整处理的可厌氧处理物质，同时进一步提高废水可生化性，有利于后级处理。二级厌氧采用钢防腐结构，原有改造，出水进入缺氧池。2）缺氧池在缺氧池中，以废水中有机物作为碳源，与循环回流泥水混合进行缺氧脱氮反应。在厌氧微生物的作用下，将混合废水中的有机氮分解为氨氮，同时采用有机碳源为电子供体，使亚硝酸氮、硝酸氮转化为氮气，形成N2或NXOY逸至大气中，达到脱氮目的。缺氧池同时能大幅度地去除水中的悬浮物及有机物质，把固体物质降解为溶解性物质，将大分子物质降解为小分子物质。同时，为了增强缺氧反应池处理效率，在缺氧池内设置了潜水搅拌机，连续搅拌，使池内泥水均匀。缺氧反应池采用钢防腐结构，原有改造，埋地式设置，出水进入二级好氧池。3）二级好氧池本工艺好氧池采用活性污泥法为去除有机物的主体工艺，共分二级，按2：1的比例划分，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有机污染物并去除氨氮。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，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。好氧池曝气采用膜片式微孔曝气，气水比为20：1，污水在生化池内不断内循环，以使填料上的生物膜与污水充分接触，使得污水中的有机物得到充分的降解。充氧设备采用经过国家建设部技术鉴定的专利产品可变微孔曝气器，膜片材质为进口三元一丙橡胶，曝气管采用ABS工程管，它比过去常用的曝气器具有以下几个优点： 橡胶膜式曝气头，曝气孔孔径随风量、风压的变化可相应变化，关闭风机时，橡胶膜紧贴ABS底板，绝无废水进入曝气管中，可杜绝由于废水进入曝气管中产生微生物而导致的膜孔堵塞；孔径的可变性，可使由于异常情况进入曝气管的微小固体杂质随着阻力的增加后，微孔孔径变大后排出，可彻底杜绝堵塞问题。由于曝气器产生的气泡细密、均匀， 膜片平均孔径：80-100um，氧转移系数(20)达0.0204-0.337mm 、氧利用达18.4-27.7%、 充氧能力达0.150kgO2/M3.h以上，充氧动力效率：4.50kgO2/kw.h以上，曝气器阻力180-280mm.H2O，使空气的溶氧率大大增加，这样，减少了用气量，降低了投资及运行成本。好氧池结构为钢防化腐结构，原有改造，埋地式设置,经接触氧化池处理后的污水自流进入二沉池。4）二次沉淀池二沉池其主要目的是对好氧池进入的细菌尸体进行固液分离，二沉池采用斜管沉淀池结构结构，下部为污泥斗。污泥斗倾角为45度以上。沉淀下的污泥经污泥提升装置回流调节池，清水进入生物活性炭滤池。终端反应沉淀池钢防腐结构，原有改造，埋地式设置。5）生物炭滤池为最终保证出水合格，系统设置生物活性炭滤池，用以去除水中最终残余的有机物及悬浮物质，同时生物炭滤池由于富含微生物，吸附的有机物被微生物所分解，因此生物炭滤池活性炭不存在饱和的问题，只需每年补充一部分即可。生物炭滤池需定期水气联合的反洗,反洗排水回流调节池。生物活性炭滤池采用钢混结构，原有改造，工作滤速为3.0m/h，半埋式室外设置，出水自流进入清水消毒池。6）清水池清水池用于贮存出水，同时设备反冲水泵，满足生物炭滤池反冲要求。5、加药系统该污水处理投加的药剂有碱剂、絮凝剂、助凝剂。营养剂根据需要人工投加；碱剂、絮凝剂、助凝剂均通过加药装置投加，共设置三套加药装置，每套加药装置均含溶药箱1个，加药泵1台，搅拌机1套，并配备出液计量装置等附件。为保证加药效果，本加药系统均采用计量泵加药，加药点一一对应，保证加药的精确，保证出水水质。五、主要设备及构筑物设计参数1、调节曝气池原有改造数量1座内净尺寸(长宽深)1050025003300mm结构钢混结构 V有48m3处理水量10m3/h水力停留时间4.8d附配设备1）调节池曝气装置原有数量1套搅拌方式空气搅拌材质ABS生产商宜兴市裕泰华2）一级提升泵新增数量2台（1用1备）型号50WQ15-12-1.1型式潜水式排污泵材质HT200流量10m3/h扬程14m功率1.1KW生产商上海连成、熊猫、东方2、废水综合反应池数量1座内净尺寸(直径高)26003000mmV有12m3处理水量10m3/d水力停留时间8h结构钢防腐附配设备1）机械搅拌装置数量：1套型号BLD12-59-1.1型式双层折板桨式功率1.1KW材质 钢衬塑生产商裕泰华2)废水提升泵新增数量1台型号G40-1型式螺杆泵功率4.0KW流量10m3/h扬程60m生产商无锡新兴3、泥水过滤机数量1台型号XMJ-10/630过滤面积10m2材质框架为铸铁，板及框为聚丙烯顶紧方式液压功率1.5Kw脱水前污泥含固率3.0%脱水后污泥含固率30%滤室容积180L生产商杭州4、A2/O生化池原有改造数量1座内净尺寸(长宽深)1100030003000mm结构钢防腐V有60m3处理水量10m3/h1）二级厌氧池原有改造，新增组合填料及布集水装置数量1座内净尺寸(长宽深)100030003000mm结构钢防腐结构V有8m3处理水量1m3/h水力停留时间8h溶解氧 0.05mg/L2）缺氧池原有改造数量1座内净尺寸(长宽深)150030003000mm结构钢防腐V有12m3处理水量8m3/h水力停留时间12h溶解氧 0.5mg/L3）二级好氧池原有改造数量2座内净尺寸(长宽深)450030003000mm结构钢混结构V有36m3处理水量1m3/h水力停留时间36h溶解氧 3.5-4.5mg/L污泥沉降率2530%4）二次沉淀池原有改造数量1座内净尺寸(长宽深)30001000h3000mm结构钢防腐结构处理水量1.0m3/h有效容积6.0m3水力停留时间6.0h表面负荷0.34m3/m2.h上升流速0.10mm/s5）生物炭滤池原有改造，增加活性炭及布集水装置数量1座外形尺寸（单座）12008003000mm处理水量1.0m3/h工作滤速1.0m/h填料高度1500mm填料反洗膨胀率30%承托层高度/材质300mm/4-8mm砾石反洗型式气水合洗水反洗强度30m3/m2.h气反洗强度40m3/m2.h溶解氧控制2.5-3.5mg/L(具体数据调试时确定)结构钢混结构附配设备材料1）活性炭滤料数量1.5m3滤料装填高度1500mm滤料粒径1-2mm堆密度0.4-0.5g/c m3堆积空隙率50%比表面积1200m2/m3碘吸附值800克/毫克生产商宜兴市裕泰华2)布水布气系统数量1套型号配套型式穿孔管式材质ABS生产商宜兴市裕泰华6）清水池原有改造数量1座内净尺寸(长宽深)120022003000mm180030001000mm结构钢混结构处理水量3m3/h有效容积2m3水力停留时间40min附配设备1）反冲水泵新增数量1台型号50WQ15-12-1.1型式潜水式排污泵材质HT200流量10m3/h扬程14m功率1.1KW生产商上海连成、熊猫、东方5、加药装置新增数量3套型号JY-500-1外形尺寸8008001500mm功率0.6KW/套工作介质碱剂、PAC、PAM设备内含溶药箱数量3只外形尺寸800mmH1100mm有效容积0.5m3材质PE生产商宜兴市裕泰华机械搅拌机数量3台功率0.55KW/台转速131转/分搅拌机轴桨钢衬塑生产商宜兴市裕泰华加药泵数量3台型号GM1501型式计量泵材质PP流量15L/H扬程10m功率0.02KW生产商南京力高6、电器控制柜新增数量1台型号JYZK-1.0外形尺寸6004001800mm总功率约15.0KW控制方式手动、自动控制相结合生产商裕泰华集成7、系统管阀件数量1批材质UPVC+碳钢防腐生产商国产名牌,裕泰华集成六、电器控制说明1、概述采用现场PLC控制系统以满足废水处理系统安全、长期、稳定运行的需求，与电气控制柜、PLC控制柜、现场就地操作箱、现场仪表等组成整个控制系统，实现系统的独立监控，对整个工艺系统进行集中控制。系统配置图如下： 2、控制水平PLC实时控制系统能提供数据采集、过程控制、报警指示、报警纪录，通过PLC控制设备的启停。控制方式：手动控制方式：现场控制柜上应设有手/自动/停止三档转换旋钮，当该旋钮处于手动状态时，现场控制按钮可分别控制相应设备的启停。也可在控制柜上的触摸屏上对每台设备进行独立启停。PLC只对现场设备的运行工况进行监视而不参与控制；自动控制方式：当该旋钮处于自动状态，PLC会根据各种监测仪表提供的现场工艺参数完成对设备的自动控制，但现场的急停按钮可以停止对应设备。各水泵等与各构筑物水池中的液位开关连锁，能按设定的液位自动控制相关水泵的启停；程控连锁系统包括系统急停、计量泵的启/停等控制。3、PLC柜 完成全部现场工艺参数（开关量和模拟量）信号的采集和所需控制参数的控制功能。PLC柜内装有可编程序控制器。PLC柜上装有急停按钮，用于在紧急状况下停机。PLC软件完成全部的控制操作。PLC编程必须满足所附逻辑控制图和实际工艺要求。 3.1控制方式整个废水处理系统的自动运行由PLC系统及设备连锁来实现，具备设备工况监视、报警显示、自动连锁保护等功能，并设有紧急停车功能。3.2 PLCPLC选用工业非民用产品。3.3控制台/柜/箱 系统设置： PLC柜1个；用以放置可编程序控制器及相关线槽和操作按钮。4、控制系统的要求4.1安全可靠：废水处理站工程建成以后和工业生产、环境保护等息息相关，可靠性问题至关重要，可靠性原则是必须遵守的首要原则。4.2硬件具体措施：PLC保证控制系统的稳定、可靠的运行。各设备的运行状态、故障信息、设备的运行数据、工艺数据等存于PLC的连续数据寄存器中，便于监控使用。设备层由优质低压电气组成，各设备的运行/停止可以通过设在设备现场的控制柜上的按钮来对设备进行直接启动/停止控制。凡是与酸、碱溶液接触的测量元件、阀门、变送器、就地压力表等设备均满足相应介质的防腐要求。4.3在软件设计上：软件采用结构化、模块化设计。可编程序控制器(PLC) 控制软件应为结构化程序设计，通过子程序间的调用来完成各种控制功能。所有转子程序指令加指令注释以说明该子程序的功能。所有输入/输出（I/O）地址、过程标志位、数据存储字加地址注释以说明该地址的作用。4.4在系统集成上：充分考虑设备的成套性、通用性，以保证系统的整体可靠与其它系统的接口方便。4.5在电源系统上：仪表电源、操作电源和控制系统电源分别供给，各电源回路均设计过载、短路保护及失电报警功能。PLC各模块均由熔断器保护，台、柜内分别设有逻辑地和保护地的接地点，有屏蔽接地端子。4.6报警保护：系统软件对越限参数和工艺设备故障进行分析，发出报警实施相应的联锁和保护。主控系统上设有急停开关。控制时序可任意调节，控制系统有过流、缺相、过压、欠压等故障自动保护和声光报警等功能。5、控制和仪表部分5.1整个自控系统采用“集中监控管理，分散控制”的集散型系统，由PLC构成实时控制系统。基本功能是提供数据采集、过程控制、报警指示、报警纪录、操作人员能够修改工艺参数的设定点，并能远程控制设备的启停。5.2对生产过程中出现的任何非正常状况，系统将通过声光报警的方式通知操作员。同时在系统内存档以备将来查询。5.3自动控制系统应能实现以下二种控制方式：现场手动控制方式：现场控制柜上应设有手/自动/停止三档转换旋钮，当该旋钮处于手动状态时，PLC只对现场设备的运行工况进行监视而不参与控制；自动控制方式：当该旋钮处于自动状态，PLC会根据各种监测仪表提供的现场工艺参数完成对设备的自动控制而无需人工干预。5.4各构筑物水池中应设置液位控制开关，能按设定的液位自动控制相关水泵的启停；5.5在处理站系统最终出水可设置在线水质检测仪（业主自备），保证出水稳定达标；5.6现场应根据实际需要设有相应数量的控制柜和PLC柜，柜体上应以指示灯的形式对各设备的运行情况作出显示（正常运行：绿灯，故障：红灯），并配备主要设备的手动按钮；5.7 PLC柜安装在控制室内；5.8对整个控制系统所有接线端子、导线、按钮、指示灯等进行编号；5.9现场的电缆要求敷设在热镀锌桥架或线管中，禁止布置在地面；七、污水处理各级指标去除率处理单元CODBODSSPHNH3-N磷酸盐混合废水6000250080058506均质中和调节池进水6000250080058506出水6000250080058506去除率/综合反应池+泥水过滤机进水600025008007.58.5506出水24001000806-9503去除率60%60%90%/50%A2/O生化池进水24001000806-9503出水240100406-9202去除率90%90%/680%30%清水池排放水水质240100406-9202一级排放标准5003504006-9458备注：设计进水水质以原水混合废水水质加上一定的富余量以上指标去除率均为本公司根据长期运行经验及水处理理论数据计算得出，仅作参考，实际去除率以最终出水水质为标准。八、其它说明1、废水处理站布置废水处理站主体设施采用钢防腐结构，采用地上式与地下式相结合布局方式，总占用面积详见平面布置图。2、二次污染防治2.1、臭气由于本工艺采用物化法与生化法相结合工艺，厌氧产生的气体高位排放，异味很小。2.2、噪声污水处理系统中，噪声来源于水泵和风机。水泵采用高性能的水泵，辅以减振措施，运行时基本无噪声产生；风机选用低转速低噪声的三叶罗茨风机，设置在专用的风机室内，并在风机出口处设置消音器和软性接头，底座设置减振器，噪声可达到二类地区标准。2.3、污泥污泥经浓缩压滤后外运，对周边环境无二次污染。3、处理成本分析运行费用是由电费、水费、药剂费等组成，处理量按10m3/d计，每日运行时间按10小时计，不计人工费。3.1、电费序号名 称数量功率KW总功率KW运行功率KW日工作时间h/d日耗电(KW)1废水提升泵2台1.12.21.11032.102硝化液回流泵1台0.550.550.553加药计量泵3台0.020.060.064生化池罗茨鼓风机2台1.53.01.58反冲水泵1台1.11.11.116.759污泥压滤泵1台4.04.04.010加药装置搅拌机3台0.551.651.6512其它不可预计2.442.041.15合计151240系统运行日耗电量为40KWh，用电因子统一按75%计,电价以0.80元计，则日电费为：400.750.80 =24元。3.3、水费耗水主要为加药装置稀释药剂用水及清洁用水，本废水站每天用水按1吨计，水价以3.0元计，则水费为：13.0 = 3.0元。3.4、药剂费加药主要为碱液、PAC、PAM及营养剂，根据工程经验及实际水质情况分析：碱剂耗量约为2KG，单价按1.0元/KG计，则日耗为：21.0=2元；PAC耗量约为2KG，单价按2.0元/KG计，则日耗为:22.0=4元/天；PAM耗量约为0.1KG，单价按20元/KG计，则日耗为:0.120=2元；营养剂耗量约为1KG，单价按1元/KG计，则日耗为:11=1元；合计药剂费为7元/天。3.5、合计 =36元/天如果污水处理量按10t/d计