周黑鸭新建及改造污水处理厂工程设计方案.doc

湖北周黑鸭食品工业园有限公司 污水处理一期改造及二期新建工程 设 计 方 案 武汉中科水生环境工程有限公司 二 O 一四年七月 目 录 第一章 工程概述1 1.1 项目背景.1 1.2 编制依据.1 1.3 编制内容.2 1.4 编制原则.2 1.4.1 一期工程改造原则2 1.4.2 二期工程新建原则3 第二章 工程建设规模和处理程度4 2.1 设计处理规模.4 2.2 设计进出水水质.5 2.2.1 设计进水水质5 2.2.1 设计出水水质5 2.3 污水处理程度.6 第三章 一期改造工程方案论证8 3.1 一期改造工程基本情况.8 3.2 一期改造工程改造方案.8 3.2.1 改造措施8 3.2.2 改造后的工艺9 3.3 一期改造工程去除率预测.12 第四章 二期新建工程方案论证14 4.1 二期新建工程工艺选择的原则.14 4.1.1 污水处理工艺选择的原则14 4.1.2 污泥处理设计原则15 4.2 二期新建工程污水处理工艺.15 4.2.1 进水水质的技术性能分析16 4.2.2 污染物去除机理16 4.2.3 深度处理的去除机理18 4.2.4 污水处理工艺的确定19 4.3 二期新建工程污水处理效果分析.19 4.4 二期新建工程污泥处理工艺.21 4.4.1 污泥处理的目的21 4.4.2 污泥处理方案21 4.5 二期新建污水处理站工艺设计.22 4.5.1 二期新建工程工艺流程图22 4.5.2 二期新建工程主要单元作用说明22 第五章 一期改造及二期新建工程设计24 5.1 一期改造工程设计.24 5.1.1 隔油预处理池（新增）24 5.1.2 气浮设备（更换）25 5.1.3 沉淀池（改造）25 5.2 二期新建工程工艺设计.25 5.2.1 细格栅、集水池.26 5.2.2 微滤机28 5.2.3 物化混凝池、隔油沉淀池、集油池28 5.2.4 气浮系统30 5.2.5 调节池30 5.2.6 厌氧折流板反应器（ABR）32 5.2.7 A/O 池.33 5.2.8 沉淀池35 5.2.9 污泥浓缩池35 5.2.10 中间水池36 5.2.11 石英砂过滤系统（设备）37 5.2.12 活性炭过滤系统（设备）38 5.2.13 清水池38 5.2.14 事故池39 5.2.15 设备间40 5.2.16 除臭系统42 5.3 建筑设计.42 5.3.1 建筑设计标准42 5.3.2 装修标准43 5.4 结构设计.43 5.4.1 设计原则43 5.4.2 工程内容43 5.4.3 设计依据43 5.4.4 工程地貌及地质概述44 5.4.5 基础设计及地基处理44 5.4.6 基坑开挖及边坡设计45 5.4.7 抗浮设计45 5.4.8 建(构)筑物结构设计.45 5.4.9 主要建筑材料46 5.5 电气设计.47 5.1.1 设计依据47 5.5.2 设计范围、内容47 5.5.3 用电负荷及等级48 5.5.4 供电设计48 5.5.5 计量及无功补偿48 5.5.6 控制与联锁49 5.5.7 电缆敷设49 5.5.8 照明设计49 5.5.9 防雷与接地49 5.5.10 节能设计50 5.5.11 主要设备选型50 5.5.12 问题及建议50 5.6 通风设计.51 5.6.1 设计范围51 5.6.2 设计依据51 5.7 防腐设计.51 5.7.1 建(构)筑物防腐.51 5.8.2 设备及管道防腐51 5.9 机械设计.52 5.9.1 机械设计及选型原则52 5.9.2 设备清单52 5.9.3 构筑物清单55 第六章 方案实施时间、劳动定员及56 维护保障措施56 6.1 方案实施时间.56 6.2 劳动定员.56 6.3 运行维护保障措施.56 第七章 工程投资及主要技术经济指标58 7.1 工程投资.58 7.2 废水处理经济分析.60 第八章 结论与建议62 8.1 结论.62 8.2 建议.62 第一章 工程概述 1.1 项目背景 湖北周黑鸭食品工业园有限公司是一家专业从事鸭、鹅及其副产品熟卤制 品深加工品牌企业。废水主要来源于鸭脖、鸭翅等卤制工艺产生的废水，包括 原料清洗废水、卤水、车间及容器冲洗废水等，具有以下特点：高有机污染物、 高悬浮物、高动植物油；废水集中在短时间内排放，水质水量变化大。若直接 排入水体会消耗水中溶解氧，破坏生态系统，严重污染环境。 随着周黑鸭市场的开拓与生产量的提升，一期废水产生量由原来 400m3/d 提 高至 1000m3/d，湖北周黑鸭食品工业园有限公司现已有一期 400m3/d 的污水处 理站，需对该污水处理站进行改造；二期废水水量 900m3/d，需对其进行新建污 水处理设施，使其达标排放。 为保护环境，达到当地环保局相关要求，公司技术人员根据甲方提供的资 料，并实地现场踏勘后，经过详尽的调研和理论分析，提出以下废水治理方案， 以供甲方选择采用。 1.2 编制依据 在我国，环境保护作为一项基本国策加以贯彻，受到全社会和各级政府的 高度重视，污水处理站是在以下国家法律文件、法规、条例、标准的背景下进 行设计的。 1)中华人民共和国环境保护法 1989 年 12 月 26 日 2)中华人民共和国水法 2002 年 10 月 1 日 3)中华人民共和国大气污染防治法 1995 年 09 月 05 日 4)中华人民共和国水污染防治法 2008 年 06 月 01 日 5)中华人民共和国固体废物污染环境防治法 2005 年 04 月 01 日 6)中华人民共和国噪声污染防治法 1997 年 03 月 7)建设项目环境保护管理条例 1998 年 11 月 29 日 8)城市污水处理及污染防治技术政策 2000 年 5 月 9)关于加强建设项目环境保护管理的若干规定 1998 年 10)环境影响评价技术导则 HJ/T2.1-2.3-2011 11)关于加强城镇污水处理站污泥污染防治工作的通知 环办【2010】157 号 12)肉类加工工业水污染排放标准 GB13457-92 13)室外排水设计规范 GB50014-2006(2014 版) 14)室外给水设计规范 GB50013-2006 15)建筑给水排水设计规范 GB50015-2003 16)城市污水处理工程项目建设标准(修订)2001 17)城镇污水处理站附属建筑和附属设备设计标准 CJJ31-89 18)城市污水处理站运行、维护及其安全技术规程 CJJ60-94 19)污水综合排放标准 GB8978-1996 20)城镇污水处理站污染物排放标准 GB18918-2002 21)城市污水处理站污水污泥排放标准 CJ3025-93 1.3 编制内容 确定该污水处理工程进出水水质、工程建设规模，对污水处理站内全部污 水、污泥处理设施及附属设施的工艺进行设计，还包括相应的管理机构、建设 进度、消防劳动安全、节能环境保护，并对设计方案进行工程投资概算。 1.4 编制原则 1.4.1 一期工程改造原则 改造后处理工艺应确保污水处理后达到污染物排放标准的要求，主要体现 在以下几个方面： 1、改造应该选择简易、低耗能、高效益废水处理系统； 2、污水处理站力求经济合理。 3、优化配置设备数量，提高设备安全可靠性，减少设备闲置，降低总投资； 4、操作管理方便，自动化程度较高，便于维护。 1.4.2 二期工程新建原则 处理工艺应确保，污水处理后达到污染物排放标准的要求，主要体现在以 下几个方面： 1、执行国家环境保护的相关政策，符合国家的相关法规、规范及标准， ； 2、污水处理站力求经济合理。 3、污水处理站力求技术合理。在经济合理的原则下，主要机电设备和自控 装置及仪表选用国内外知名站商生产的产品，确保安全可靠； 4、污水处理站内布局、构(建)筑物外观，整体环境和绿化等美观大方。充 分考虑与周边总体环境相协调，严格控制污水站对周围环境的不利影响； 5、积极选用成熟、可靠、高效的先进技术和设备。在确保出水稳定达标的 前提下，努力降低工程造价及运行费用，优化工程技术经济指标，力求环境效 益、社会效益和经济效益的完美统一； 6、工程方案在满足功能的前提下，积极稳妥地采用污水处理新工艺、新设 备及污水污泥综合利用技术，采用节能、低噪音的先进设备，降低污水处理站 电耗及运行成本； 7、优化配置设备数量，提高设备安全可靠性，减少设备闲置，降低总投资； 8、妥善处理和处置处理过程中产生的栅渣和污泥，避免二次污染； 9、构筑物设计及设备选型应充分考虑到生产运行中具有较大的灵活性、适 应性和耐冲击负荷能力。采用先进、可靠的自动化控制技术，提高污水处理站 的管理水平，保证污水处理工艺运行在最佳状态。 第二章 工程建设规模和处理程度 2.1 设计处理规模 根据业主提供的相关资料，及现场踏勘时了解的信息，一期、二期总处理 水量为 1900m3/d。详细情况如下： （1）一期工程现今运行处理水量为 400m3/d，但企业的一期站区废水量达 到 1000m3/d。 （2）二期生产站房建设已经启动，预计二期工程废水量为 900m3/d。 （3）现场踏勘一期工程废水站及业主提供一期废水站资料，经复核相关处 理参数，如果将一期工程由 400m3/d 完全改造成 1000 m3/d，必需要修建生化部 分池体，增加相关配套设备，改造成本比新建同样规模工程成本大，从经济成 本上分析不合理，且一期工程的场地基本没有空地供修建池体。综合考虑上述 因素，在一期改造工程不新建池体的基础上，经过合理的理论推算及我公司改 造经验，增加合适设备，改造后的处理能力可达到 500m3/d。 （4）一期工程未处理的超额废水经管路连接，同二期工程废水一并处理。 （4）二期新建废水处理工程的总处理水量为 1400m3/d。 综上，本方案中一期改造工程设计污水处理量为 500m3/d，平均小时流量按 20.83m3/h 考虑。二期新建工程设计污水处理量为 1400m3/d，平均小时流量按 58.33m3/h 考虑。 2.2 设计进出水水质 2.2.1 设计进水水质 本工程项目的一期改造和二期新建工程的处理水质均为湖北周黑鸭食品工 业园有限公司的生产废水、职工的生活污水、地面清洁废水、锅炉废水。一期 和二期产品生产工艺一致，因此本方案中的一期改造和二期新建工程的设计水 质相似。根据业主提供的资料并结合以往工程实践经验，确定该项目污水的进 水水质。污水进水水质见表 2-1。 表表 2-12-1 进水水质浓度表进水水质浓度表 （mg/L） 名称BOD5CODSS动植物油NH3-NpH 进水水质6680149003508002503-4 2.2.1 设计出水水质 （1）一期改造工程的排放标准 根据当地环保部门要求，结合业主的建议，出水水质指标需达到肉类加 工工业水污染物排放标准 （GB13457-92）和污水综合排放标准 （GB8978- 1996）中“一级标准”要求，相关排放水质指标如表 2-2 所示。 表表 2-2 一期改造工程排放水质浓度表一期改造工程排放水质浓度表 (mg/L) 名称BOD5CODSS动植物油NH3-NpH大肠杆菌数 排水水质20806010156-8.55000 个/L （2）二期新建工程的排放标准 根据当地环保部门要求，结合业主的建议，出水水质指标需达到城市污 水再生利用 景观环境用水水质 （GB/T18921-2002）中观赏性景观环境用水水 景类水质指标和城市污水再生利用 城市杂用水标准 （GB/T18920-2002）中 城市绿化类水质标准的要求，主要排放水质指标如表 2-3 所示。 表表 2-3 二期新建工程排放水质主要污染物浓度表二期新建工程排放水质主要污染物浓度表 (mg/L) 序号项目排放标准 1基本要求无漂浮物，无令人不愉快的嗅和味 2pH 值6-9 3生化需氧量（BOD5）6 mg/L 4悬浮物(SS)10mg/L 5浊度(NTU)5 6溶解氧2 mg/L 7总磷0.5 mg/L 8总氮15 mg/L 9氨氮5 mg/L 10大肠杆菌数500 个/L 11余氯0.05 mg/L 12色度30 13石油类1.0 mg/L 14阴离子表面活性剂0.5 mg/L 考虑到二期新建污水处理工程处理水量为 1400m3/d，水量较大，如若回用 量已满足，多余已生化处理废水应经一期工程的巴氏计量槽排放至市政管网， 出水水质指标需达到肉类加工工业水污染物排放标准 （GB13457-92）和污 水综合排放标准 （GB8978-1996）中“一级标准”要求，相关排放水质指标如 表 2-2 所示。 2.3 污水处理程度 （1）一期改造工程污水处理程度 根据一期工程进水水质和应达到的出水水质指标，一期污水处理站主要污 染物的去除率如下表 2-5 所示： 表表 2-5 一期污水处理主要污染物去除率一期污水处理主要污染物去除率 (mg/L) 名称BOD5CODSS动植物油NH3-N 进水水质668014900350800250 出水水质2080601015 去除率99.7%99.4%82.9%98.75%94% （2）二期新建工程污水处理程度 根据二期新建工程进水水质和应达到的出水水质指标，二期污水处理站主 要污染物的去除率如下表 2-6 所示： 表表 2-6 二期污水处理主要污染物去除率二期污水处理主要污染物去除率 (mg/L) 名称BOD5CODSS动植物油NH3-N 进水水质668014900350800250 回用水水质6.0-10-5.0 回用水去除率99.9%-97.14%-98% 排放水水质2080601015 排放水去除率99.7%99.4%82.9%98.75%94% 第三章 一期改造工程方案论证 3.1 一期改造工程基本情况 根据贵站污水处理管理工作人员介绍和污水处理现场实地考察，该污水处 理站运行 400m3/d 的废水是可以达标排放的。随着湖北周黑鸭食品工业园有限公 司的发展，日处理水量从 400m3/d 提高至 1000m3/d，导致现有的处理单元无法 正常负荷处理，废水不能达标排放，因此必须对现有的污水处理系统工艺进行 改造，才能保证污水处理设施的正常运行和确保出水达标排放。 3.2 一期改造工程改造方案 3.2.1 改造措施 我公司总结在实际调试过程中所产生的问题，结合工程工艺实际，依照确 保出水达标，充分利用现有设施和设备，减少投资的原则出发，提出以下改造 方案： 1、预处理隔油池 湖北周黑鸭食品工业园有限公司的废水油脂类和 SS 浓度很高，从现场踏勘 了解，进水前没有预处理隔油措施，集水池油层太厚，因此考虑在进入细格栅 前做预隔油处理，降低集水井中油脂和 SS 含量，便于后续处理。 2、气浮系统 考虑在隔油池后进行气浮处理，进一步降低水中油脂和 SS 含量，便于后续 处理。现有工艺中的组合气浮装在整个工艺流程的最末端，且目前整个气浮装 置闲置未用，使得该装置并未发挥其处理性能。考虑目前市场较为成熟的气浮 装置，并结合现场的实际情况（占地、摆放位置等） ，我公司选择采用 1 台 Q=20m3/h 的涡凹气浮装置（型号 CAF-20） 。 3、二沉池 现有工艺的二沉池为平流式的，现今处理量增加至 500m3/d，使得负荷增加， 将现有的二沉池进行改造，改造成斜板沉淀池，即可满足其负荷，使其达到相 应的沉淀效果。 3.2.2 改造后的工艺 改造后的工艺路线如下，详图见图 3-1。 流程图说明： 生产废水经车间隔油预处理池后，与其它综合废水一起进入格栅井，栅渣 打捞外运。格栅井出水自流进入集水池，经泵提升至微滤机，进一步去除大颗 粒的辣椒籽等悬浮物。微滤机后的污水由收集槽收集后送入物化混凝阶段，并 依次加入石灰乳、PFS 和 PAM 并在物化混凝段中充分搅拌混合，由于混凝剂能 使污水的迅速混凝形成沉淀，在隔油沉淀池进行油水分离后，浮油通过刮渣机 刮入集油池，重油和 SS 的沉淀泥渣通过污泥泵排入污泥浓缩池。隔油沉淀池出 水进入涡凹气浮机，进一步去除油脂和 SS，出水自流流入调节池，进行均质均 量以及水解酸化后经泵提升至 ABR 池，污水在 ABR 池内，大部分有机物在厌 氧菌的作用下得以去除。ABR 反应池出水自流至泥膜共生反应池。池中布置填 料，经调试在表面形成生物膜，在好氧曝气的条件下，利用这些微生物的新陈 代谢作用去除的 COD。泥膜共生反应池出水自流至沉淀池进行固液分离。经过 沉淀后上清液排出，在沉淀池出水口加入氧化剂进一步去除 COD 及色度，以确 保污水的达标排放。沉淀池出水进入清水池，在清水池内污水与氧化剂可以保 证一定的反应时间。出水进入巴氏计量槽达标排放。 格栅井栅渣外运 集水井 微滤机 物化混凝段 隔油沉淀池 调节池 ABR 厌氧池 泥膜共生池 二沉池（改造） 清水池 图图 3-1 一期工程改造后工艺流程图一期工程改造后工艺流程图 气浮系统（更换） 集油池 污泥浓缩池 板框压滤机 装袋外运 清 液 滤 液 巴氏计量槽 隔油预处理池 （新增） 废水及其他废水 500m3/d 各单元池的相关说明： （1）隔油预处理池 初步进行隔油处理，降低废水中油脂含量。 （2）格栅井 生产的含油废水经隔油预处理池后，与其它综合废水一起进 入格栅井，格栅井装有机械格栅，去除较大的固体物质。 （3）集水井 格栅井出水进入集水井，暂存废水，方便提升泵的运行。 （4）微滤机 集水井的废水经提升泵提升至微滤机，通过微滤机的作用， 能够有效地分离废水中大颗粒物（如辣椒籽） ，降低水中杂质含量可有效降低后 续工艺段处理负荷。 （5）物化混凝段 通过微滤机后的污水由收集槽收集后送入物化混凝段， 并依次加入石灰乳、PFS 和 PAM 并在物化混凝段中充分混合，并保证充足的混 凝时间。 （6）隔油沉淀池 经混凝反应后的废水，在隔油沉淀池进行油水及沉淀分 离，浮油通过刮渣机刮入集油池，重油和沉淀的泥渣通过污泥泵排入污泥浓缩 池。 （7）气浮系统 新更换的两台涡凹气浮，装在隔油池之后，进一步去除污 水中密度小于水的悬浮物、油类和脂肪。气浮主要是去除油类和 SS，对 BOD5、CODCr也有一定的降解作用。 （8）调节池 调节池主要对废水进行均质均量处理，并具有一定的水解酸 化能力，调节池装有搅拌机，不仅可防止污泥在水下沉淀，也可防止液面浮渣 堆积。 （9）ABR 反应池 在 ABR 池内，污水中难生化降解的大分子有机物质，转 化成易生化的、小分子量物质，为后续的好氧生化处理创造有利条件。利用大 量的活性厌氧微生物的新陈代谢，进行厌氧硝化和反硝化的作用，除去 COD 和 氨氮。并在 ABR 反应池内进行水流流速、流向的控制，及投加一定量的生物填 料，增加停留时间和便于生物膜附着。 （10）泥膜共生反应池 ABR 反应出水自流至泥膜反应池。池中挂有填料， 在填料表面附着大量的生物膜（即为好氧活性微生物） 。在好氧曝气的条件下， 利用这些微生物的新陈代谢作用，将厌氧不能去除或没有来得及去除的 COD 大 量的无机化，从而达到生物降解的目的。 （11）沉淀池 在原有沉淀池内布置斜板，增加表面负荷，使泥膜共生反应 池出水自流至沉淀池进行固液分离，经沉淀后，上清液排出。池内设有污泥回 流泵，根据需要回流污泥至泥膜共生池，有利于氮、磷的去除。剩余污泥抽至 污泥池。在沉淀池出水口加入氧化剂进一步去除 COD 及色度，以确保污水达标 排放。 （12）清水池 沉淀池出水自流进入清水池，在清水池内污水与氧化剂可以 保证一定的反应时间。出水进入巴氏计量槽达标排放。 （13）污泥外运 隔油池沉淀、沉淀池和集油池内的污泥定期排至污泥池， 污泥池内的污泥通过螺杆泵抽至新增的污泥调理罐，表上清液回流调节池处理， 用隔膜泵将污泥抽至厢式压滤机脱水，干污泥人工打包装袋，并运指定地点堆 放。滤液则回调节池继续处理。隔油池中的浮油通过刮渣机刮至集油池。 3.3 一期改造工程去除率预测 各处理单元主要污染物去除率预测，见表 3-1。 表 3-1 一期改造工程主要单元去除率预测 项目 工艺段 COD （mg/L） SS （mg/L） NH3-N （mg/L） 动植物油 （mg/L） 进水水质14900.0 350.0 250.0 800.0 进水14900.0 350.0 250.0 800.0 出水14155.0 332.5 237.5 560.0 隔油预处理 池 去除率5.00%5.00%5.00%30.00% 进水14155.0 332.5 237.5 560.0 出水13447.3 315.9 225.6 532.0 格栅井、集 水井 去除率5.00%5.00%5.00%5.00% 进水13447.3 315.9 225.6 532.0 出水9413.1 252.7 214.3 532.0 微滤脱水 去除率30.00%20.00%5.00%0.00% 进水9413.1 252.7 214.3 532.0 出水5647.8 101.1 128.6 212.8 物化混凝、 隔油沉淀 去除率40.00%60.00%40.00%60.00% 进水5647.8 101.1 128.6 212.8 出水3671.1 55.6 115.7 53.2 气浮系统 去除率35.00%45.00%10.00%75.00% 进水3671.1 55.6 115.7 53.2 出水1835.5 47.3 98.4 31.9 调节池 去除率50.00%15.00%15.00%40.00% 进水1835.5 47.3 98.4 31.9 出水550.7 33.1 68.9 16.0 ABR 反应池 去除率70.00%30.00%30.00%50.00% 进水550.7 33.1 68.9 16.0 出水82.6 19.8 17.2 10.4 泥膜共生反 应池 去除率85.00%40.00%75.00%35.00% 进水82.6 19.8 17.2 10.4 出水74.3 7.9 13.8 9.9 二沉池 去除率10.00%60.00%20.00%5.00% 出水水质74.37.9 13.89.9 排放标准 806015 10 第四章 二期新建工程方案论证 4.1 二期新建工程工艺选择的原则 4.1.1 污水处理工艺选择的原则 污水处理工艺方案的优化对确保污水处理站的运行性能及降低费用至关重 要。 本工程在选择污水处理工艺时遵循以下原则： 1) 符合国家关于环境保护的政策，符合国家有关法规、规范和标准。 2) 根据进水水量、水质特点和出水水质标准的要求，参考一期工程采用的 工艺，选用国内外成熟可靠、先进高效、经济合理的处理工艺，确保出水达到 城市污水再生利用 景观环境用水水质 （GB/T18921-2002）和城市污水再 生利用 城市杂用水标准 （GB/T18920-2002）中的要求。 3) 根据技术成熟、经济合理、操作运行方便、维修简易的原则进行总体设 计和单元构筑物设计，并充分注意节能，力求减少动力消耗，以节约能源、降 低处理成本及运行费用。 4)设计中充分考虑环境问题，设计新颖美观、布局合理，并尽量采取措施减 少对周围环境的影响，合理控制噪声、气味及固体废弃物，防止二次污染。做 到噪声低、基本无异味，不影响周围环境。 5) 专用设备的选型进行充分比选，寻求性能价格比最优的产品。设备应运 行稳定可靠，效率高，管理方便，维护维修工作量少，价格适中。 6) 所选用的仪器、仪表及设备等在立足于主要选用质量稳定可靠、售后服 务好的国内产品的同时，力求吸收国外的先进技术，适当选用性能优良、价格 适中的国外产品。 7) 处理工艺运行安全可靠，操作简单，调节灵活，管理方便；尽量考虑自 动化，以提高管理水平，减少人员编制。监控仪表和自动化设备应运行稳定， 维修维护方便。 8) 工程建设完成后，达到社会效益、环境效益、经济效益的最佳统一。 9) 总之，采用的工艺技术必须具有实用性、高效性、可靠性、稳定性和自 动化的优点。 4.1.2 污泥处理设计原则 1) 污泥处理按照环保部门的要求，应因地制宜采取经济合理的方法进行资 源化处理。 2) 生物处理过程中产生的污泥可通过生物处理系统的内部消化处理或抽送 至厌氧处理系统进行污泥厌氧消化，减少污泥排放量。剩余污泥抽送至污泥浓 缩池定期清运。 4.2 二期新建工程污水处理工艺 污水处理工艺的选择应根据进出水水质、处理程度要求、用地面积和工程 规模等多因素综合考虑，适宜的污水处理工艺不仅可以降低工程投资，还有利 于污水处理站的运行管理以及减少污水处理站的经常性费用，保证出水水质。 污水处理工艺的选用是与污水处理站进水水质和要求达到的处理效率密切 相关的，因此首先需要分析进水水质的技术性能及各种污染物的去除机理和所 能达到的去除程度。 4.2.1 进水水质的技术性能分析 (1)BOD5/CODCr比值 污水 BOD5/CODCr值是判定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法。一 般认为 BOD5/CODCr0.45 可生化性较好，BOD5/CODCr0.3 可生化， BOD5/CODCr0.3，可进行生化处理，采用二级处理工艺完全可 使出水 COD60mg/L。 N 的去除 污水处理工程一般采用生物脱氮的方法实现 N 的去除。氮是蛋白质不可缺 少的组成部分，因此广泛存在于城市污水之中。在有机物被氧化的同时，污水 中的有机氮也被氧化成氨氮，在溶解氧充足、泥龄较长的情况下，进一步被氧 化成亚硝酸盐和硝酸盐，通常称之为硝化过程。经过好氧生物处理后的污水， 其中大部分的凯氏氮都被氧化成为硝酸盐(NO3-N)，反硝化菌在溶解氧浓度极低 以至缺氧的情况下可以利用硝酸盐氮作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐氮 还原成氮气(N2)，从而完成污水的脱氮过程，通常称之为反硝化过程。 按照上述原理，可组成缺氧池和好氧池，即所谓 A/O 系统，A/O 系统设计 中需控制的主要参数就是足够的污泥龄和进水的 C/N 比。 本污水处理站进水氨氮浓度为 250 mg/L，一期工程出水指标对总氮没有要 求，二期新建工程要求出水总氮浓度小于 15 mg/L，对总氮的去除率要求较高， 同时对出水氨氮也要求达到一定的去除率，因此本工程需要采用脱氮效果较好 的“ABR 反应+A/O 池”脱氮工艺。 动植物油的去除 动植物油的可以选用隔油池、气浮工艺等。隔油是利用废水中油和水的比 重不同而达到油水分离的目的。气浮就是向水中通入空气，产生微细气泡，有 时根据需要同时加入混凝剂或浮选剂，使水中的细小悬浮物黏附在气泡上，随 气泡一起上浮到水面形成浮渣，达到去除水中悬浮物的目的。 4.2.3 深度处理的去除机理 为保证出水达到城市污水再生利 景观环境用水水质 （GB/T18921- 2002）和城市污水再生利用 城市杂用水标准 （GB/T18920-2002）中的要求， 通常采用“混凝 + 石英砂过滤 + 活性炭过滤”作为深度处理工艺。 混凝：管道混合器为数个固定的单体交叉组合装置，固定在管道内。水流 通过混合器产生分流、交叉混合和反向旋流三个作用，使药剂迅速、均匀地扩 散于整个水体，达到瞬间快速混合的目的，混合率达 90-95%。 石英砂过滤：利用过滤罐中的滤料石英砂的吸附作用对污水进行过滤吸附， 去除污水中的悬浮物和部分有机物，滤料根据进出口压力差定期进行气水冲洗。 活性炭过滤：利用过滤罐中的粒状活性炭的吸附机理吸附水中的有机物和 无机的离子型污染物，并有效去除异味、降低色度。由于活性炭的表面具有大 量的微孔，因此具有非常大的表面积，一般为 650-1200m2/g，因此，其吸附和 富集性能很强。滤料根据进出口压力差定期自动进行汽水冲洗，活性炭滤料经 过冲洗后可再生使用，一般每半年需更换一次。 本方案二期新建工程废水处理后，最终作为杂用水回用和景观用水（养鱼） ， 因此采用“混凝 + 石英砂过滤 + 活性炭过滤”作为深度处理工艺。 4.2.4 污水处理工艺的确定 根据本工程的进水水质和所要达到的出水排放标准，本工程所采用的污水 处理工艺除具有去除有机污染物、动植物油和悬浮固体的效果外，还应具有脱 氮及深度处理的功能，并应使主要污染物的处理率达到如前所述标准。经过详 细分析研究确定本工程的污水处理工艺为：细格栅+集水池+微滤机+物化混凝+ 隔油沉淀+气浮+调节池+厌氧折流板反应器（ABR+ A/O 池+二沉池+混凝+石英 砂过滤+活性炭过滤。 4.3 二期新建工程污水处理效果分析 本项目二期新建工程主要构建筑物处理效率分析如下： 表表 4-1 各构筑物处理效率情况表各构筑物处理效率情况表 工艺段 项目 COD （mg/L） SS （mg/L） NH3-N （mg/L） 动植物油 （mg/L） BOD5 （mg/L） 进水水质14900.0 350.0 250.0 800.0 6680.0 进水14900.0 350.0 250.0 800.0 6680.0 出水13410.0 315.0 237.5 760.0 6012.0 细格栅、集水井 去除率10.00%10.00%5.00%5.00%10.00% 进水13410.0 315.0 237.5 760.0 6012.0 出水12069.0 220.5 225.6 722.0 5410.8 微滤机 去除率10.00%30.00%5.00%5.00%10.00% 进水12069.0 220.5 225.6 722.0 5410.8 出水8448.3 154.4 124.1 288.8 4328.6 物化混凝、隔油 沉淀 去除率30.00%30.00%45.00%60.00%20.00% 进水8448.3 154.4 124.1 288.8 4328.6 出水6336.2 108.0 99.3 72.2 3462.9 气浮系统 去除率25.00%30.00%20.00%75.00%20.00% 进水6336.2 108.0 99.3 72.2 3462.9 出水3801.7 97.2 79.4 50.5 1731.5 调节池 去除率40.00%10.00%20.00%30.00%50.00% 进水3801.7 97.2 79.4 50.5 1731.5 出水1140.5 87.5 51.6 35.4 346.3 ABR 反应池 去除率70.00%10.00%35.00%30.00%80.00% 进水1140.5 87.5 51.6 35.4 346.3 出水171.1 61.3 10.3 23.0 51.9 A/O 池 去除率85.00%30.00%80.00%35.00%85.00% 进水171.1 61.3 10.3 23.0 51.9 出水154.0 24.5 8.3 21.8 44.2 二沉池 去除率10.00%60.00%20.00%5.00%15.00% 进水154.0 24.5 8.3 21.8 44.2 出水92.4 17.2 6.6 13.1 22.1 砂滤 去除率40.00%30.00%20.00%40.00%50.00% 进水92.4 17.2 6.6 13.1 22.1 出水37.0 10.3 5.3 6.6 6.6 碳滤 去除率60.00%40.00%20.00%50.00%70.00% 进水37.0 10.3 5.3 6.6 6.6 出水33.3 9.8 5.0 3.3 6.0 清水池 去除率10.00%5.00%5.00%50.00%10.00% 出水水质33.3 9.8 5.0 3.3 6.0 排放标准 105 6 4.4 二期新建工程污泥处理工艺 4.4.1 污泥处理的目的 在污水处理过程中将产生一定量的生物剩余污泥，如不加以妥善处理和处 置，将对堆放和排放区周围环境造成严重的二次污染，因此对污水处理站排出 的剩余污泥进行妥善的处理和处置是污水处理站建设的重要内容。 污泥处理和处置的主要目的是稳定化、减量化、无害化、资源化： 1、稳定化：通过处理使污泥稳定化，降低污泥中有机物的含量，使其最终 处置时污泥不再发生进一步腐败，从而避免二次污染。 2、减量化：减少污泥最终处置前的体积，以降低污泥后续处理和最终处理 的费用。 3、无害化：减少污泥中的有害物质，达到污泥的无害化和卫生化。 4、资源化：在处理污泥的同时达到变害为利、综合利用、保护环境的目的， 如产生沼气、堆肥、焚烧发电等。 4.4.2 污泥处理方案 目前，污泥处理过程单元主要有浓缩、脱水、消化、干化、卫生填埋、焚 烧、综合利用等，一般可以根据污水处理站的规模、当地环保要求和经济能力、 污泥最终处置方式等，对各单元过程进行有机结合。 根据我公司的实践经验，及一期污泥处理现状，考虑湖北周黑鸭食品工业 园有限公司经济能力、运行管理水平等因素，采用一期相同处污泥理工艺，设 计中污泥处理工艺主要为： 剩余污泥剩余污泥污泥浓缩污泥浓缩污泥板框机械脱水污泥板框机械脱水泥饼外运泥饼外运 由于本工程为企业污水处理站，受场地限制，本着节省工程投资、降低运 行费用、便于管理的原则，不在污水处理站内进行专门的污泥稳定化处理，最 终压滤后的泥饼外运处理。 4.5 二期新建污水处理站工艺设计 4.5.1 二期新建工程工艺流程图 污水处理系统工艺流程如下图 4-1。 4.5.2 二期新建工程主要单元作用说明 包括以下主要处理单元： 表表 3-2 工艺主要处理单元工艺主要处理单元 单体单体功能功能 细格栅用于截留污水中的大块固体杂物 隔油池用于去除浮油和部分沉渣 调节池调节水质水量 气浮池用于去除油类和部分细小悬浮物 ABR 池去除污水中的 CODCr、BOB5、SS 等，同时脱氮 A/O 池去除污水中的 CODCr、BOB5、SS 等；同时脱氮 沉淀池完成泥水分离 鼓风机房以一定的压力向生化池供给空气 脱水机房、气浮压力容器罐用于放置脱水机、压力容器罐 石英砂过滤生化处理后，进一步拦截悬浮物，降低 SS 含量 活性炭过滤进一步拦截悬浮物，降低 SS 含量及降低色度 清水池暂存回用水，并可作为景观池（养鱼） 反 冲 洗 出 水 清 液 图图 4-1 二期新建工程工艺流程图二期新建工程工艺流程图 集水井 微滤机 物化混凝段 隔油沉淀池 气浮系统 集油池 调节池（内增折流板， 做成 ABR 厌氧池） ABR 厌氧池 A/O 池 二沉池 污泥浓缩池 中间水池 石英砂过滤 活性炭过滤 清水池 回用 反 冲 洗 细格栅井1400m3/d 生产 及其他废水 栅渣外运 滤 液 板框压滤机 装袋外运 巴氏计量槽 （一期工程） 第五章 一期改造及二期新建工程设计 5.1 一期改造工程设计 通过第三章对一期工程部分的论述，及后续提出的方案，对一期工程做如 下改造：（1）在隔油沉淀池与调节池间增加涡凹气浮设备；（2）对沉淀池增 加斜板，改造成斜板沉淀池。改造后的处理能力达到 500m3/d，平均小时流量 按 20.83m3/h 考虑。具体情况如下： 5.1.1 隔油预处理池（新增） 更换说明：经现场踏勘及业主建议，综合考虑湖北周黑鸭食品工业园区有 限公司生产废水 SS 和含油量较高，且集水池部位油层很厚，对后续处理工艺有 一定影响，考虑废水在进入格栅前做初步隔油预处理，便于后续处理的进行。 新建内容： （1）新建隔油预处理池 A、构筑物 类 型： 地下式钢筋砼构筑物 数 量： 1 座 设计流量： Q=41.67m3/h （1000m3/d） 尺 寸： LBH=12.0m2.0m4.0m 停留时间： 0.69h 有效水深： 1.2m B、主要设备及参数 1）排泥泵 型 号： 50WQ15-12-1.1 数 量： 2 台 流 量： Q=15m3/h 扬 程： H=12.0m 功 率： N=1.1kW 5.1.2 气浮设备（更换） 更换说明：现有的溶气气浮设备，处理流量为 Q=25 m3/h，且在现场并未 见气浮设备运行，分析为溶气气浮设备较高，隔油沉淀池出水无法自流至溶气 气浮设备，因此需要进行改造更换。考虑当前气浮设备的先进性及站区的实际 情况，选择合适该工艺的涡凹气浮作为气浮系统设备。 改造内容： （1）更换一台小流量的涡凹气浮设备 数 量： 1 台 型 号： CAF-20 尺 寸： LBH=4.5m1.2m1.2m 流 量： Q=20m3/h 功 率： N=1.87kw 5.1.3 沉淀池（改造） 数 量： 1 座 实际尺寸： LBH=4.0m14.1m4.5m 有效水深： h=3.5m 有效容积： 197.4m3 进水流量： Q=29.2m3/h 水力停留时间：HRT=6.76h 改造的内容：布置斜板，增加表面负荷。 （1）斜板填料 （新增） 数 量： 1 套 型 号： H=1.0m 5.2 二期新建工程工艺设计 通过第二章和第四章的论述，二期新建工程的基本情况如下： （1）设计水量为 1400m3/d，平均小时流量按 58.33m3/h 考虑，具体为：二 期站区预计废水量 900m3/d，及一期站区未处理的 500m3/d。 （2）采用“细格栅+集水池+微滤机+物化混凝+隔油沉淀 + 气浮 + 厌氧 折流板反应器（ABR）+ 好氧池 + 二沉池 + 混凝 + 石英砂过滤+活性炭过滤” 的处理工艺。 5.2.1 细格栅、集水池 (1) 细格栅 进水细格栅是污水处理进入污水站的预处理设施，细格栅可去除大尺寸的 漂浮物和悬浮物以保护水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程 的杂物；此部分另装带式除油器，并进行初步除油。 A、构筑物 功 能： 去除污水中较大漂浮物，并拦截直径大于 3mm 的杂物，以保 证提升系统正常运行 类 型： 地下式钢筋砼平行渠道，与集水池合建 数 量： 1 座，渠道数 1 条 设计流量： Q=58.3m3/h 尺 寸： LBH=4.0m0.8m2.4m B、主要设备及参数 1）机械格栅 型 号： GSHZ-500 回转式格栅除污机 数 量： 1 台 格栅间隙： 1mm 有效栅宽： 500mm 安装角度： 70 功 率： 0.75kw 运行方式：根据栅前栅后的水位差，自动控制格栅除污机的运行。栅渣由 小车收集，再集中外运。 2）带式除油器 型 号： DUJ-45 数 量： 1 台 吸油能力： 300kg/h 吸油带宽： 450mm 功 率： 0.55kw 外形尺寸： 1.86m0.6m2.00m (2) 集水池 集水池调蓄足够的水量，保证提升泵的正常运转。 A、构筑物 功 能： 调蓄足够水量，以保证提升系统正常运行 类 型： 地下式钢筋砼， 数 量： 1 座，渠道数 1 条 设计流量： Q=58.3m3/h 尺 寸： LBH=4.0m2.0m4.5m 停留时间： 20.6min 有效水深： 2.5m B、主要设备及参数 设备类型： 1）提升泵 型 号： 100WQ65-12-4 数 量： 2 台(1 用 1 备) 流 量： Q=65m3/h 扬 程： H=12m 功 率： N=4kW 运行方式： 原污水进入进水泵房后通过污水泵提升至气浮处理单元，控制系统可根据 水位控制水泵开停。水泵的开、停根据集水井内水位计自动控制。进水泵可作 到全自动运行，不需人看管。 配套设备包括闸门、伸缩接头及止回阀等。 5.2.2 微滤机 去除污水中细格栅未除掉的固体颗粒物（如辣椒籽） ，便于后续隔油沉淀处 理。 A、设备 型 号： WDM-L1 数 量： 1 台 其主要参数如下表： 过滤面积： 5 m2 过滤网目： 60-225 目 过水能力： 50-100t/h 滤筒转速： 4-6 r/min 电机功率： 1.1kw 滤筒直径： 1000mm SS 去除率： 70-80% 5.2.3 物化混凝池、隔油沉淀池、集油池 (1) 物化混凝池 因废水 pH 为 3-4，SS 较高，需加石灰和絮凝剂，调节 pH 至 6-9，及为后 续隔油沉淀提供絮凝沉淀条件。 A、构筑物 类 型： 地上式钢筋砼构筑物 数 量： 1 座（3 格） 设计流量： Q=58.3m3/h 总体尺寸： LBH=2.0m5m2.8m 单格尺寸： LBH=2.0m1.5m2.8m 停留时间： 22.23minh 有效水深： 2.4m B、主要设备及参数 1）搅拌机 型 号： QJB0.85/8-260/3-740C 功 率： 0.85kw 叶轮直径： 260mm。 (2) 隔油沉淀池 去除污水中的浮油及 SS，有利于后续处理构筑物的正常运行。采用平流式 隔油池。 A、构筑物 类 型： 地上式钢筋砼构筑物 数 量： 1 座 设计流量： Q=58.3m3/h 尺 寸： LBH=16.0m5.0m2.8m 停留时间： 2.7h 有效水深： 2.0m B、主要设备及参数 1）链带式刮油刮泥机 型 号： LBG 数 量： 2 套 功 率： 1.5kw 周边线速度： 1m/min 2）排泥泵 型 号： 50WQ15-12-1.1 数 量： 1 台 流 量： Q=15m3/h 扬 程： H=12.0m 功 率： N=1.1kW (3) 集油池 收集隔油预处理池所处理的油渣。 A、构筑物 类 型： 地上式钢筋砼构筑物 数 量： 1 座 尺 寸： LBH=5.0m2.0m2.8m 有效水深： 2.0m 有效容积： 20m3 5.2.4 气浮系统 气浮就是向水中通入空气，产生微细气泡，有时根据需要同时加入混凝剂 或浮选剂，使水中的细小悬浮物黏附在气泡上，随气泡一起上浮到水面形成浮 渣，达到去除水中悬浮物的目的。气浮可以去除污水中密度小于水的悬浮物、 油类和脂肪，也可以用于活性污泥的浓缩。 A、设备 型 号： CAF-60 数 量： 1 台 处理水量： Q =60m3/h 尺 寸： 6.5m1.8m1.8m 结 构： 碳钢 功 率： 2.99kw 5.2.5 调节池 根据污水水量的实际情况，为保证污水处理站生产设施的正常稳定运行， 在污水处理站内设置调节池，起到均质均量的作用。由于站区用地的限制，特 将其设计成具有 ABR 反应功能的池体，增加其厌氧部分时间；并考虑在调节池 上建设备间放置板框压滤机、