重庆市永川区农副产品及食品加工基地.doc

重庆市永川区农副产品及食品加工基地污水处理厂（一期）工程初设方案（企业直排方案）二零一四年 目 录1.概述71.1.项目的由来71.2.工程名称、地点91.3.设计规模、服务范围及指标91.4.主要标准及规范111.4.1.工艺专业111.4.2.建筑、结构、给排水专业121.4.3.通风专业131.4.4.电气、自控专业131.5.编制原则131.6.编制范围141.7.环境概况141.7.1.基地位置及规模141.7.2.经济状况151.7.3.自然特征151.7.4.排水规划172.工程建设的必要性172.1.食品工业基地加强污水处理的必要性172.1.1.饮用水源保护的需要182.1.2.企业发展和城镇发展的需要182.1.3.保护生态的需要192.1.4.保护三峡库区的需要192.2.法律依据193.污水厂设计总则203.1.设计范围、规模203.2.污水水质及总量核算213.2.1.进出水水质预测223.2.2.年排放总量核算233.3.工程选址233.3.1.选址原则233.3.2.污水处理厂厂址233.4.污水处理厂设计原则243.4.1.污水处理设计原则243.4.2.污泥处理设计原则243.5.排水体制253.6.排放标准253.7.污水处理厂排水受纳水体253.8.污泥及固体废弃物的处置253.9.厂内给水、排水、回用水253.9.1.厂内给水253.9.2.厂内排水254.污水厂工艺方案比选264.1.污水处理工艺方案设计264.2.常规二级处理工艺264.2.1.污水脱氮除磷工艺294.2.2.主要深度二级生物处理工艺综述344.2.3.废水厌氧处理主要工艺技术414.3.污水处理方案选择584.3.1.处理工艺的目标584.3.2.污水处理流程594.3.3.污水站工艺流程614.3.4.工艺方案技术经济比较634.3.5.污水处理工艺方案的确定684.4.污泥处理工艺695.污水处理站工程设计715.1.工艺流程简述715.2.处理单元构筑物设计735.2.1.预处理系统构筑物745.2.2.生物处理系统构筑物755.3.总图运输775.3.1.设计依据775.3.2.总体布局785.3.3.竖向设计795.4.建筑设计815.5.结构设计825.5.1.工程场地概况825.5.2.结构设计825.6.运输855.7.电气设计855.7.1.设计依据855.7.2.设计范围855.7.3.供电电源855.7.4.配电系统865.7.5.电能计量865.7.6.功率补偿865.7.7.启动控制与保护865.7.8.主要设备及材料选型875.7.9.照明885.7.10.防雷接地885.7.11.电缆敷设895.7.12.污泥与甲烷产量、发电量分析895.8.自控系统及仪表设计905.8.1.设计依据905.8.2.自动化系统设计905.8.3.仪表设计925.8.4.综合布线935.8.5.通讯935.9.通风与空调设计945.9.1.设计依据945.9.2.设计内容945.10.化验946.环境保护、安全与工业卫生及消防956.1.环境保护956.1.1.设计标准956.1.2.项目地区环境概况956.1.3.主要污染源污染物976.1.4.控制污染物的措施976.2.安全与工业卫生996.2.1.设计标准996.2.2.有碍安全和卫生的因素分析996.2.3.预防措施996.2.4.安全与工业卫生的预期效果1006.2.5.消 防1006.2.6.污泥厌氧消化和沼气发电系统的安全措施1017.节能1017.1.能源利用原则1017.2.合理用能技术措施1011. 概述1.1. 项目的由来重庆市永川区农副产品及食品加工基地（以下简称“基地”）是获得国家农业部、重庆市、永川区三级政府部门正式批准设立的农副产品及食品加工基地。基地引进企业主要以豆制品生产（豆胚、卤豆干、豆皮等豆制品加工）企业、屠宰、肉食品加工、蔬菜深加工以及泡椒凤爪、风味豆干等休闲食品生产企业为主的农副产品及食品加工工业基地。该基地规划面积为1平方公里（1500亩），基地东西长度约2公里。目前进驻的食品加工企业（重庆怡欣村食品有限公司）已经完成主体结构施工，预计2014年年底将投入试生产。因此，基地污水处理厂的建设迫在眉睫。同时，由于休闲食品生产企业具有耗水量大、废水具有成分复杂、污染物浓度高、蛋白质、动植物油脂、盐等含量相对比较高等特点。若采用企业自建污水处理站将高浓度污水处理达到污水综合排放标准(GB8978-1996)规定的三级排放标准后，再排入基地污水处理厂处理达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002一级B标排放的处理方法将会对基地政府和企业造成以下两方面的不利：第一：由于每个企业均需要单独投资建设污水处理设施，造成基地入园企业一次投资成本增加。第二：由于各个企业自建污水处理设施对其产生的高浓度有机废水的分散治理，形不成规模效应，无法有效的通过综合利用废水回收资源和能源，从而使无论是基地污水处理厂还是排污企业两者的污水处理成本均增加，导致污染治理将成为企业的一个严重负担。第三：由于各企业规模和管理水平的不一致，而污水处理设施的运行管理又需要相对比较专业的技术人员管理，将导致部分企业污水处理设施难以长期正常运行，从而可能导致大量超标的废水进入基地污水处理厂导致基地污水处理厂无法达标排放。从而增加政府监管的难度和造成较大概率的环境污染风险。这种情况也是目前相当多的工业园区污水处理厂难以稳定达标的原因之一。第四：由于企业高浓度污水在企业自建的污水处理设施中进行处理，资源和能源回收成本高、导致企业运行成本高企的同时也造成基地污水处理站由于进水浓度较低，资源和能源回收成本和难度增大从而造成整个污水处理系统一方面是企业的沉重负担、同时也是政府的一个包袱。若通过增加收取企业排污费的方法来解决基地污水处理厂的正常运营成本。企业将在污染治理上出现两次费用（一次是企业内部的污水处理系统运行费用，另一次是缴纳给基地污水处理厂的污水处理费用。）导致企业生产成本增加而丧失入驻企业产品在消费市场上的竞争优势。因此，为降低入园企业投资成本、减少在正式投产后环保治理成本，使基地污水处理站投产运行后能够长期稳定运行，使该食品基地实现企业生产和基地环保治理的良性循环。建议相关部门采用如下建议方案：企业污水直接排放至基地污水处理厂，基地污水处理厂通过前期的资源及能源的回收降低污水处理成本的同时，将污水直接处理达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002规定的一级B标准。由于企业大量的高浓度污水直接进入基地污水处理站，废水中的有机物（包含部分有机物固体）通过微生物的作用被转化成甲烷后通过燃气发电机最终转化成电能上网。由于企业不需要自建污水处理设施，节约了入驻企业大量的资金和土地，企业只需要按照废水排放量交纳一定量的污水处理费用即可，从而降低入驻企业环保守法成本。对于污水处理厂来说，由于企业排放的高浓度污水成为污水站能源回收的主要来源。在降低运行成本的同时，污水处理厂的良性运行也极大地减轻了监管部门的日常监管难度。1.2. 工程名称、地点项目名称：重庆市永川区农副产品及食品加工基地污水处理厂一期工程建设地址：重庆市永川区板桥镇柳溪村干滩。建设规模：设计处理能力1500m3/d（一期工程）。占地面积：22.95亩1.3. 设计规模、服务范围及指标（1）设计规模：污水站设计处理能力1500m3/d，总变化系数：1.5；（2）建设期限：2014年 月-2014年 月。 （3）工程服务范围：板桥镇食品工业基地企业。（4）设计进出水质： A、进水水质表1-1 污水厂设计进水水质水 质 指 标CODCrBOD5SSNH3-NT-PTNpH动植物油污水进水水质(mg/L)120005000700120520040069600B、出水水质根据本项目性质，本项目出水执行城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002一级B标准（最终以永川区环保局环评批文为准），具体如下： 表1-2 污水站设计排水水质污染物指标CODCrBOD5SSNH3-NT-PTNpH动植物油水质指标(mg/L)6020208（15）120693备注：括号外为水温12的控制标准，括号内为水温12的控制标准。（5）推荐工艺方案： 污水处理：预处理+UASB（回收能源）+接触氧化+絮凝沉淀+生物塘为主体的处理工艺。 预处理工艺：自动机械格栅+石灰混凝水解+隔油沉淀。 污泥处理：污泥消化（回收能源）+絮凝压滤+袋装外运。 废油脂处理：碱性水解+微生物降解（回收能源）+絮凝压滤+袋装外运，废油脂最终转化成沼气回收能源。 能源回收：废水中有机污染物以及动植物油脂、污泥处理过程中回收的能源均以甲烷形式回收，经过脱硫、脱水处理后一部分进入污水处理厂发电站发电上网。（6）受纳水体：小安溪。（7）运行管理：定员14人，设有国内外先进集散型计算机系统进行自动控制和管理。（8）建设标准：各项指标满足并优于国家城市污水处理工程项目 建设标准（2001修订）要求；设备除选用国内一流产品外，部份关键性的设备和仪表引进或采用合资产品。（9）污水站建设用地：22.95亩。1.4. 主要标准及规范1.4.1. 工艺专业 （1）中华人民共和国水污染防治法（2008）； （2）三峡库区及上游水污染防治规划（国发【2000】183号）；（3）国务院关于三峡库区及上游水污染防治规划的批复（国函【2001】147号）；（4）污水综合排放标准（GB8979-1996）；（5）恶臭污染物排放标准（GB14554-93）；（6）地表水环境质量标准（GB3838-2002）；（7）城镇污水厂污染物排放标准（GB18918-2002）；（8）城市污水处理工程项目建设标准（2001年版）；（9）城市污水处理及污染防治技术政策（建成2000124号文）。（10）室外排水设计规范（GB50014-2006）；（11）工业废水中专项污染物处理手册化学工业出版社；（12）环境工程设计手册湖南科技出版社；（13）水处理工程师手册化学工业出版社；（14）三废处理工程技术手册-废水卷化学工业出版社；（15）水处理构筑物设计与计算化学工业出版社；（16）工业废水中专项污染物处理手册化学工业出版社；（17）环境工程设计手册湖南科技出版社；（18）水处理工程师手册化学工业出版社；（19）三废处理工程技术手册-废水卷化学工业出版社；（20）水处理构筑物设计与计算化学工业出版社；1.4.2. 建筑、结构、给排水专业 （1）给水排水设计规范（GB50015-2003）；（2）城市防洪工程设计规范（CJJ50-92）；（3）泵站设计规范（GB/T50265-97）；（4）厂矿道路设计规范（GBJ22-87）；（5）工业企业设计卫生标准（GBZ12002）（6）建筑结构荷载设计规范（GB50009-2006）；（7）给水排水工程结构设计规范（GB50069-2002）；（8）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；（9）建筑抗震设计规范（GB50011-2008）；（10）建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；（11）砌体结构设计规范（GB50003-2001）；（12）室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范（GB50032-2003）；（13）地下工程防水技术规范（GBJ108-2001）；（14）给水排水工程管道结构设计规范（GB50332-2002）；（15）建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001）；（16）给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规范（CECS138：2002）；（17）给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规范（CECS117：2000）；（18）构筑物抗震设计规范（GB50191-93）；（19）水工砼结构设计规范（SL/T191-96）；（20）建筑设计防火规范（GB50016-2006）。（21）工业建筑防腐蚀设计规范（GB50046-2008）；1.4.3. 通风专业 （1）采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）； （2）工业企业采暖、通风及空气调节设计规范（2001年版）（TJ19-75）； （3）工业企业厂界环境噪声排放标准（GB 12348-2008）； （4）工业企业噪声控制设计规范（GBJ87-85）； （5）声环境质量标准（GB3096-2008）。 1.4.4. 电气、自控专业（1）供配电系统设计规范（GB50052-2009）；（2）10kV及以下变电所设计规范（GB50053-94）；（3）低压配电系统设计规范（GB50054-2011）；（4）通用用电设备配电设计规范（GB50055-93）；（5）建筑物防雷设计规范（GB50057-94）（2000年版）；（6）工业与民用电力装置的接地设计规范 (GBJ65-83)；（7）电力装置的电测量仪表装置设计规范 (GBJ63-90)；（8）自动化仪表工程施工及验收规范(GB50093-2002)；（9）可编程仪器的数字接口(ANS1488)。1.5. 编制原则 1、在板桥镇总体规划的指导下,加强保护水资源和改善水环境，对食品基地污水进行统一规划、综合治理，充分发挥建设项目的社会效益、国民经济效益和环境效益。 2、积极采用高效节能、简便易行的污水处理新工艺、新技术、新材料、新设备以及污水和污泥的综合利用技术。 3、提高控制和生产管理的自动化、信息化水平，做到技术可靠、便于管理、出水达标、经济合理。 4、按照统一规划、分期建设的指导方针，以需要与可能相结合的原则，合理分期、滚动发展。5、采用国内技术先进、质量稳定的设备，合理采用国外设备。1.6. 编制范围 本初设方案编制范围：重庆市永川区农副产品及食品加工基地污水处理厂一期工程（1500吨/天）初步设计方案、基地内污水提升系统能耗测算。1.7. 环境概况1.7.1. 基地位置及规模板桥镇位于永川区北部，距永川城区26km，东经105.541至106.025，北纬29264至339。东邻永川区金龙镇、大安镇，南接胜利路街道办事处，西靠板桥镇，北与铜梁县西河镇、永嘉镇接壤，到铜梁县永嘉镇9km，西河镇12km，幅员面积70.7km2。板桥场始建于清朝康熙年间，迄今已有300多年的历史，因镇上三座的木板桥而得名，民国八年（1919年）名为板桥。解放初属铜梁县第六区，1953年划入永川县，为板桥乡，属第十区，区政府驻此。同年分为板桥、四合两个乡。1956年又合为板桥乡。1958年，与柳溪乡合并建板桥公社。1961年，又分为板桥、柳溪两个公社。1983年改板桥公社为板桥乡，至1988年均属板桥区。1992年撤板桥、柳溪两乡合并为板桥镇。2003年合花桥镇柏林、欧家坝两个村、寿永镇汪家岩、大桥、龙凤村、仁家桥、普济村、菜园村共计八个村，全为板桥镇。板桥镇现辖12个村，1个居委会。板桥镇食品工业基地位于板桥集镇以北向东北方向发展，基地规划总面积为1平方公里（1500亩），地势西南高东北低（河流自西南流向东北）。目前已入驻和具有入驻意向企业已有十多家。拟建基地污水处理厂位于食品加工基地东北角。1.7.2. 经济状况2007年,全镇农村经济总收入实现3.67亿元，比上年同期增加4964万元，增长15%；完成招商引资1600万元，占年度任务的320%；完成固定资产投资4500万元，比上年增加950万元，增长26%；新建项目6个，新发展企业6家，实现工业总产值4.82亿元，比上年增长41.3%；其中规模以上工业总产值2.27亿元,比去年增长141%,工业增加值实现1.9亿元,比上年增长40.3%,规模以上企业增加值实现1.1亿元，比上年增加1.87倍；完成社会消费品零售总额1.225亿元，城镇居民可支配收入较快增长，实现本级财政收入772万元，增加317万元,与上年同比增长69.7%；工商税收总额完成814万元，比上年增长21%,其中本级财政所得256.4万元,比上年增长29.5%。农业产业化进程加快，三大基地基本建成，实现农业总产值1.45亿元，比去年增长11.5%；农民人均纯收入达到4681元，其中务工收入达到2480元，占农民人均纯收入的53%。1.7.3. 自然特征板桥镇场镇建设用地属于浅丘地形，地形平坦，用地条件良好，柳溪河流经场镇，场镇周边用地主要为农田，田园自然风光随处可见，自然景观条件良好。场镇高程位于292m420m之间，最高点位于大田村学校北面山头，最低点位于柳溪河两侧，高程为292.50m左右。基地污水处理厂选址位置高程为283m292m,平场后地坪标高约为288m。板桥镇属于亚热带季风气候区，温暖湿润，四季分明，雨量充沛。多年平均气温17.518.5，极端气温，最低-2.9（1958年2月27日），最高40.8（1960年7月23日），冬无严寒，夏无酷暑。多年平均降雨量1108.7mm，年最大降雨量1443mm（1962年），最小降雨量709mm（1961年），降雨主要集中于59月。春冬多雾，雾日最长达148d。年平均相对湿度80%，绝对湿度17.6mb。常年风速较小，以偏西北风见多，最大风速为28.4m/s。板桥镇属于小安溪流域。小安溪干流发源于永川市板桥镇白龙洞，在铜梁县旧县接纳淮远河后入合川，在合川南屏小河口注入涪江，全长170km，流域面积1724km2。全流程总落差259m，平均坡降0.98。小安溪河支流柳溪河从板桥镇镇区穿城而过，沿河流两侧分布场镇建筑。小安溪河河口多年平均流量16.5m3/s，平水期为6m3/s，多年平均径流量为6.27亿m3。年径流量变幅较大，枯水年为1.4亿m3，平水年为5.94亿m3，两者相差3.2倍。丰水年、平水年、偏丰、偏枯年频率各为5、50、20、20。河流流量变化受降水支配，年径流量的时段分布与大气降水的时段分布近乎一致，最小流量0.048m3/s，平均流量3.44m3/s，两者相差70多倍，平均流量与最大流量536m3/s相差150多倍，在一般情况下，流速缓慢，平均为0.03m3/s。此外，据国家地震局1990中国地震烈度区划图，和1:20万区域地质资料（重庆幅）、国家震发办及国家技术质量监督局2001年8月1号实施的中国地震动参数区划图（GB 183062001），工程区地震动峰值加速度为0.0375g，反应谱特征周期为0.35S，地震设防烈度为6度。1.7.4. 排水规划板桥镇食品工业基地规划总面积为1500亩，基地排污管网实行雨污分流制。基地市政雨水干管将基地所有企业内雨水和公共区域雨水收集后集中就近排入柳溪河。但每个企业雨水接入口设置监测口以利于环保主管部门日常监管。基地企业生产废水和生活污水接入基地污水管网后自流进入基地污水处理厂处理达标后排入柳溪河，最终排入小安溪。基地企业污水接入口设置自动在线流量监控装置以方便结算排污费用。但基地内企业不用自建污水处理设施，企业生产废水可直接通过受监控的端口排入基地市政污水管网。基地市政排污管网内污水自流进入本设计污水处理厂内通过物理、化学、生物等一系列处理后，出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002一级B标准后排入柳溪河。各入驻企业按照污水排放量的计费缴纳污水处理服务费。如此，一方面可减少基地排入环境的污水量，减轻小安溪环境压力，有效地改善沿途水体质量，另一方面也可为企业节约自来水费。2. 工程建设的必要性2.1. 食品工业基地加强污水处理的必要性随着重庆市食品工业在最近几年的快速发展，生产规模逐步扩大、产品市场占有率稳步提高。企业生产规模以及需要市场风险逐步加大。为整合利用板桥镇自身农产品优势，加快板桥镇城镇化建设步伐。在充分利用现有优势条件，通过招商引资途径引进大量食品加工企业是发展地方经济的需要。但是，由于食品加工行业的特殊性，污染治理长期以来是食品加工企业比较头疼的问题之一。若采用传统处理方式，以企业自建污水处理设施为主，辅以政府投资建设基地二级污水处理厂的方式。不但将造成入园企业环保投资增加、对相关企业招商引资诱惑力有限。同时也将造成后期监管困难，增加水体受污染的风险。因此，集中建设一套能够处理食品工业高浓度有机废水的污水处理站式非常必要、十分紧迫的。2.1.1. 饮用水源保护的需要柳溪河横穿板桥镇，并于沿规划中的板桥镇食品工业园南侧向东。是涪江小安溪的一条支流。是沿途村民的洗衣、灌溉、养殖等重要生活水体。同时，由于柳溪河径流量较小、季节性河流特征明显。如果污水处理不达标或者未经处理后的污水直接进入柳溪河甚至流入小安溪，将对两岸村民灌溉以及下游居民生活带来不利影响。如果基地建立后基地污水水未处理达标便排放将对下游饮用水安全有威胁。因此，为保障饮用水安全，建设本项目污水处理站是十分必要的。2.1.2. 企业发展和城镇发展的需要 随着板桥镇经济建设步伐的加快、经济的快速发展，企业迅速增加，城市环境设施条件已经成为该区域产业发展和人居环境改善的主要制约因素。同时，由于板桥镇食品工业基地的建设以及后续生产企业的陆续入驻，食品加工行业高浓度有机废水的排放量进一步增大。若不经及时治理将对对区域水环境造成严重不利影响。因此，在建设基地的同时建设本污水处理厂，既是地方经济发展所必须，同时也是板桥镇食品工业基地后期保持快速发展势头必不可少的工作。2.1.3. 保护生态的需要 板桥镇食品工业基地建成后，随着大量企业的入驻，供水、排水等矛盾将进一步凸现。板桥镇现有污水处理设施由于规模小、处理对象主要为城市生活污水，对高浓度有机废水（食品加工行业）无法进行接纳和处理。为保护当地生产环境，坚持发展与环保同步进行。必须坚持科学发展观，坚持以人为本、构建和谐社会的理念，对基地内污水做到集中治理和有序排放的同时，对下游不造成新的环境污染，实现生态平衡和可持续发展，因此，建设本污水处理站项目势在必行。2.1.4. 保护三峡库区的需要 为保证出渝的江水基本达到国家地表水环境质量标准（GB3838-2002）类水质标准，以保证三峡水库库区的水环境质量。建设本高浓度食品工业污水处理站、解决未来基地高浓度有机废水处理问题是基地建设过程中迫在眉睫的重要任务。2.2. 法律依据 随着人类文明的进行和社会经济的发展，人类已逐步认识到环境保护和污染控制对繁荣经济、稳定社会的重要性。在我国环境保护已作为一项基本国策，受到了全社会和各级人民政府的重视。国家颁布的有关防治水污染的法规如下：中华人民共和国环境保护法（1989年12月）中华人民共和国环境污染防治法（1984年5月）中华人民共和国水污染防治法（2008年2月28日）中华人民共和国水污染防治实施细则（1989年5月）建设项目环境保护管理条例（1998年11月）建设项目环境保护设计规范（1987年3月）污染物排放许可证管理暂行办法（1989年3月）污水处理设施环境保护、监督管理办法（1989年5月）饮用水水源保护区污染防治管理规定（1989年11月）为具体执行上述法规，国家还颁布了以下标准：地表水环境质量标准（GB3838-2002）污水综合排放标准（GB8978-1996）城镇污水厂污染物排放标准（GB18918-2002）污水排入城市下水道水质标准（CJ3802-99）城市污水处理厂污水污泥排放标准（CJ/T3070-1999）1989年12月26日颁布的中华人民共和国环境保护法作为总法，是各项有关环境保护法的基本依据，其要点如下：环境监督和管理规定了各级政府在制定环境质量和标准及环境监督大纲方面的职责，由中央政府制定国家环境标准，省、市政府可根据地方具体情况补充项目和指标。环境保护与污染防治各级政府必须制定工业排污的程序和制度，并提供各种环境保护措施。法律责任授权给各级环境部门，采取适当的法律程序来警告和惩罚污染者。3. 污水厂设计总则3.1. 设计范围、规模板桥镇食品工业基地污水处理厂一期工程的建设规模直接关系到工程投资和工程效益。根据板桥镇食品工业基地规划，本项目污水站主要收集近期进驻基地企业产生的生产废水和生活污水，一期工程设计处理能力为：1500m3/d，并预留二期1500m3/d发展地块。污水处理厂办公楼、生物塘等一次性建成。污水处理厂公用设施如下：电：由板桥镇500KVA变电站供电（后期运行后由废水站配套的沼气发电系统供电）；水：板桥镇自来水厂管网引入（DN50）；交通：污水处理厂接入818县道需自建约50米入厂公路。设计规模：板桥镇食品工业园废水处理厂一期工程设计处理规模：1500m3/d。由于板桥镇食品工业基地无实测水质资料，为使设计的处理规模比较符合该项目实际情况，参照同类企业的废水排放量通常在60-200m3/d之间，平均废水排放量约为130m3/d左右，可见将一期工程的处理规模设计为1500m3/d,符合规划中提到的“一期工程处理规模约可为10家左右企业提供高浓度污水处理服务”的目标。3.2. 污水水质及总量核算污水处理厂进水污染物浓度的高低与企业生产工艺、产品、原料以及管理水平有关，要准确预测本项目污水处理站建成后服务期的水质，难度较大。实际工作中往往根据产量核算法、实测法和类比法进行食品工业污水水质论证。污水处理站实际进水水质直接关系到污水处理工艺流程的选择和处理构筑物和设备容量的确定。设计水质确定过高，将造成工艺的不合理或设备的闲置和浪费，增加工程投资和运行费用；水质确定过低，则满足不了出水水质要求，不能达到工程建设的目的。根据基地规划、该污水处理厂的服务范围全部为基地企业的未经处理的生产污水和生活废水，基本无区外污水进入。本基地拟引进的食品企业主要为休闲食品加工等用水量大、水污染物浓度高的企业。因此，在目前进水水质测定不准确的情况下，考虑到今后基地引入企业主要为：以大豆为原料生产卤豆干等系列豆制品、以冻鸡爪为原料生产凤爪系列产品、以猪肉、牛肉等肉类生产午餐肉、板鸭、火腿等肉食品、以新鲜蔬菜为原料生产脱水蔬菜、酱腌菜等蔬菜制品、以及榨菜等产品。分别以榨菜工业废水、泡椒凤爪生产废水、豆制品生产废水（含豆胚生产）、油炸胡豆等食品工业废水排放情况进行预测本项目废水站进水水质。3.2.1. 进出水水质预测 由于板桥镇食品工业基地无实测水质资料。为使设计中废水处理厂进水水质比较符合该项目实际情况，结合以上几种食品加工废水，均属于高浓度有机废水范畴。肉制品加工废水中含有大量的蛋白质、油脂、悬浮物等；豆制品加工业也含有大量的蛋白质、植物油、悬浮物等、酱腌菜和榨菜等加工含有大量有机物、悬浮物、盐、防腐剂等。参照重庆市曾巧食品有限公司污水处理站、铜梁元豪、颐峰居等食品废水实测资料预测，详见表3-2-1。表3-2-1 废水处理站进水水质污染因子CODCrBOD5SSNH3-NT-PTNpH动植物油浓度(mg/L)120005000700120520040069600出水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B标准，具体见下表3-2-2：表3-2-2 污水厂设计排水水质污染因子CODCrBOD5SSNH3-NT-PTNpH动植物油浓度(mg/L)6020208（15）1206933.2.2. 年排放总量核算本项目一期工程设计处理能力达1500m3/d。年排放COD总量和氨氮总量均大幅度的得到削减。具体为：氨氮总量：3.6t/a，COD总量为27t/a。二期工程建设投产后，排污总量有所增加达到：氨氮总量：7.2t/a，COD总量为54t/a。为减少基地污染物排放，二期工程建设期间可增建中水处理设施，将处理达标的废水经过深度处理后返回企业使用以减少基地污染物排放总量。3.3. 工程选址3.3.1. 选址原则污水厂厂址选择的主要原则为：符合城市总体规划和城市远期发展的要求；位于城市集中供水水源的下游，城市的下风向；少拆迁、少占良田，有一定的卫生防护距离；尾水及污泥排放较方便，场地不受水淹；交通、运输及供水、供电较方便。3.3.2. 污水处理厂厂址本项目位于重庆市永川区板桥镇。按照板桥镇食品工业基地总体规划要求，本基地污水处理厂项目位于板桥镇食品工业园东北角，无工程选址比选方案。经现场踏勘，本污水处理站的选址具有如下优势：选址位置对污水排放比较有利，污水排放以重力自流为主，同时污水处理厂选址位置具有良好的工程地质条件，能满足扩建的需要，有方便的交通、运输和水利条件，便于污水、污泥的排放和利用。选址位置不存在拆迁（或拆迁量少），地势平坦开阔，填挖方量较小，需搭建施工便道约50m，投资较省。3.4. 污水处理厂设计原则3.4.1. 污水处理设计原则贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家的相关法规、政策、规范和标准；根据进站污水水质及出站污水水质要求，选用适合本站特点的、先进的、成熟的污水处理和污泥处理新工艺、新技术、新设备和新材料，以期达到低能耗、低运行费、低基建费、少占地、管理方便、运行稳定的目的；采用先进、可靠的自动化控制技术，提高污水厂的管理水平，保证污水厂运行在最佳状态。选用的监控仪表能运行稳定，维修方便，操作简便；污水处理专用设备，选用质量好、价格低、效率高的通用设备，减少维修工作量，增强运行的稳定性；采用先进的节能技术，降低污水处理站的能耗及运行成本；工艺流程先进、简洁、可靠，便于操作管理；采用分组运行的方法，适应基地企业入驻进度，以达到节能降耗的目的。3.4.2. 污泥处理设计原则基地柳溪片区污水处理厂采取“预处理+UASB+接触氧化+絮凝沉淀+生物塘”的处理工艺，该工艺本身是以厌氧为主的新型工艺，剩余污泥产生量极少，且工艺自带了剩余污泥消减措施。故本工艺污水处理站污泥只需要配备板框压滤机一台即可保证剩余污泥的处理。3.5. 排水体制根据重庆市环保局及相关技术规范，新建管网的排水体制为100%的雨污分流制（本设计方案只涉及基地污水处理厂，不涉及基地管网。）3.6. 排放标准污水处理站出水水质按城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B标准执行。3.7. 污水处理厂排水受纳水体污水处理厂厂址附近的地表水体为柳溪河，污水处理厂处理达标后的废水通过自流排入柳溪河，最终由小安溪排入涪江。3.8. 污泥及固体废弃物的处置 根据城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）、城市污水处理厂污泥排放标准（CJ3025-93）及当地固体废弃物处理的有关规定，污水厂的污泥、沉砂、栅渣等固体废弃物送垃圾填埋场卫生填埋。3.9. 厂内给水、排水、回用水3.9.1. 厂内给水 污水厂内饮用水是由板桥镇自来水厂市政管网引入（DN50），非饮用水由污水厂内自供。3.9.2. 厂内排水 站内排水系统为雨污分流制，污水汇集至格栅井，送入处理系统处理，雨水排入就近受纳水体。4. 污水厂工艺方案比选4.1. 污水处理工艺方案设计 污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多因素进行综合考虑，各种工艺都有其适用条件，污水处理工艺的选择应视工程的具体条件而定。选择合适的污水处理工艺，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常年运行费用保证出站污水水质达标排放。根据对污水水质的分析，本工程要求的污水处理程度较高，对BOD5、CODcr、SS、NH3-N、动植物油去除率要求分别达到99.6、99.5、97.2、82.3、99.5以上，对污水处理工艺选择应十分慎重。本方案设计的污水处理工艺选择针对板桥镇食品工业基地污水量、水质、处理程度以及经济条件和管理水平，优先选用技术先进、安全可靠、对污水水质、水量变化适应力强、调节灵活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟处理工艺。下面对各种传统处理工艺的特点进行论述，以便选择切实可行的方案。4.2. 常规二级处理工艺在常规二级活性污泥法中，不同的污染物是以不同的方式去除的。1） SS的去除对于污水中SS的去除首先出现在预处理环节。食品加工企业中会产生豆渣、辣椒等SS悬浮固体，对于这类体积小、质量轻的的悬浮固体必须进行预处理，否则大量的SS将会影响后期的生物处理效果。常采用格栅、隔油沉淀池等工艺对污水中的SS、油脂等进行去除。此外，污水中SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除，小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括尺度大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。污水厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标，出水中的BOD5、CODcr等指标也与之有关。这是因为组成出水悬浮物的主要是活性污泥絮体，其本身的有机成分就很高，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、CODcr均增加。因此，控制污水厂出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。为了降低出水中的悬浮物浓度，应在工程中采取适当的措施，例如采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。在污水处理方案选用正确、工艺参数取值合理和优化单体构筑物设计的条件下，完全能够使出水SS指标达到10mg/L以下。2）BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后对污泥与水进行分离来完成的，污水中BOD和COD的生物去除方法主要有两种，一种是通过厌氧微生物作用将有机物分解成CH4、CO2、H2O、H2S等终端产物形成沼气回收能源或将复杂有机物分解成简单的有机物。另一种是通过好氧方法通过活性污泥中好氧微生物在有氧条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，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。在这种合成代谢与分解代谢的过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等易降解有机物）直接进入细胞内部被利用，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中的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，可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。3）CODCr的去除污水中COD去除的原理与BOD5基本相同。污水厂出水中的剩余COD，即COD的去除率，取决于所选择的污水处理工艺以及原污水的可生化性、污染物的特性等因素有关。4）对盐分的影响板桥基地的部分食品企业（例如生产泡椒凤爪的企业）产生的废水中含有高浓度的盐分，盐分的去除与污水处理厂所选工艺有关。采用严格驯化而来的嗜盐微生物对食品加工行业中的含盐有机废水具有处理效率高、水质稳定、运行成本低等优点。5）TN的影响总氮的去除主要靠生物法，板桥污水处理厂中的生物处理工艺主要包括UASB、接触氧化、以及生物塘等三部分。其中UASB对总氮去除效率不高，需将UASB厌氧处理与接触氧化相结合才能达到去除总氮的效果，而末端的水生植物塘对总氮、总磷的去除效果都是很明显的，更能保证污水处理厂出水中总氮的达标率。6）pH值的调控在生物法去除废水中污染性物质的过程中，pH值的调控是相当重要的一步。对于UASB而言，pH值显示了其中有机酸的浓度，碱度和二氧化碳的综合效果，是一个重要的、不太敏感的指标。在启动过程中，反应器内pH值控制在6.87.2之间，偶尔pH值达到6.6，对处理效果没有明显地影响。进水pH值在6.010.0的范围内都可以接受的，因为反应器内具有较大的缓冲能力，只要酸性和碱性废水不是大量、连续地进入反应器，就不会影响厌氧消化过程。生产过程中，事故排放时酸性增强，此时添加CaCO3等进行调节。影响生物接触氧化池正常运转的因素主要有温度、pH值、溶解氧和营养物。pH值较易测定，对于pH值过高或过低的废水，要进行pH值的调节处理，控制生物接触氧化池pH值在6.5-9.5之间。否则，氧化池中微生物易受损害，影响处理效果。 4.2.1. 污水脱氮除磷工艺1生物脱氮除磷的必要性根据进厂污水水质和出水水质，可知道各项污染物要求的去除率，如表4-2-1所示。表4-2-1 要求达到的污染物去除率项 目进水浓度（mg/L）出水浓度（mg/L）去除率（）BOD550002099.6CODcr120006099.5SS7002097.2NH4+-N458.082.3T-P41.075.0动植物油6003.099.5由上表可见，本工程对污染物的去除率要求相当高。常规的活性污泥法对BOD5、CODcr、SS都有较高的去除率，但对N的去除率仅1525，对P的去除率仅1020，满足不了本工程要求，因此，本项目的污水处理工艺必须具有良好的脱氮除磷性能。2）氮的去除污水脱氮方法主要有物理化学法和生物法两大类，目前生物脱氮是主体，也是城市污水处理中经济和常用的方法，生物脱氮工艺比较多，原理是一样的：物理化学脱氮主要有折点氯化法去除氨氮、选择性离子交换法去除氨氮、空气吹脱法去除氨氮。物理化学法脱氮由于处理成本较高，管理不便而很少在市政污水处理中使用。生物脱氮因处理成本低，易于管理而得到广泛应用，因此下面对污水生物脱氮原理作简要介绍。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。在原污水中，氮以NH3-N及有机氮的形式存在，这两种形式的氮合在一起称之为凯氏氮，用TKN表示，而原污水中的NOx-N（包括亚硝酸盐NO2和硝酸盐NO3在内）几乎为零，故通常进水总氮近似等于凯氏氮。氮也是构成微生物的元素之一，一部分进入细胞体内的氮将随剩余污泥一起从水中去除。这部分氮量占所去除的BOD5的5。在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被氧化成氨氮，并且在溶解氧充足、泥龄足够长的情况下进一步占所去除的BOD5的5。在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被氧化成氨氮，并且在溶解氧充足、泥龄足够长的情况下进一步氧化成硝酸盐。因为氮在水体中是藻类生长所需的营养物质，容易引起水体的富营养化，因此氮是污水处理厂出水的控制指标之一。脱氮菌在缺氧的情况下可以利用硝酸盐（NO3-N）中的氮作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气（N2），从而完成污水的脱氮过程，生物脱氮工艺是目前广泛采用的污水处理工艺。由此可见，要达到生物脱氮的目的，完全硝化是先决条件。因为硝化菌属于自养菌，其比生长率n明显小于异样菌的生长率h，生物脱氮系统维持硝化的必要条件是nh，也就是说系统必须维持在较低的污泥负荷条件下运行，使得系统泥龄大于维持硝化所需的最小泥龄。根据大量的试验数据和运转实例，设计污泥负荷在0.18kgBOD5/MLSSd及以下时，就可以达到硝化及反硝化的目的。但由于进水中含有较高浓度的总氮，因此还需对总氮进行处理。针对这个问题，本设计中将在接触氧化池中预留出约三分之一的空间来做缺氧工艺，以求达到处理总氮的目的。对于菌类指标，此处不作考虑。3）磷的去除污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。对于城市污水一般采用生物除磷为主，必要时辅以化学除磷作为补充，以确保出水的磷浓度在标准以内。A、 生物除磷生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为PHB（聚羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和吸磷，形成高浓度污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量，处理成本较低。缺点是为了避免剩余污泥中磷的再次释放，对污泥处理工艺的选择有一定的限制。据资料介绍，在厌氧段释放1mg的磷吸收储存的有机物，经好氧分解后产生的能量用于细胞合成、繁殖，能够吸收22.4mg的磷。因此磷的吸收取决于磷的释放，而磷的释放取决于污水中存在的可快速降解的有机物的含量，一般来说，这种有机物与磷的比值越大，降磷效果越好。一般的活性污泥法，其剩余污泥中的含磷量为1.52，采用生物除磷工艺的剩余活性污泥中磷的含量可以达到传统活性污泥法的23倍，在设计中