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污水处理工程工艺方案 1 污水处理工程工艺方案 污水处理工程工艺方案 2 目目 录录 第一章第一章 项目概况项目概况 1 1 11 1 项目背景项目背景 6 1 21 2 项目项目概况概况 6 1 31 3 编制依据及主要规范 标准编制依据及主要规范 标准 6 1 41 4 编制范围编制范围 7 1 51 5 编制原则编制原则 7 1 61 6 废水来源与特点废水来源与特点 7 1 71 7 废水处理难点废水处理难点 7 第二章第二章 废水进 出水水质废水进 出水水质 9 2 12 1 设计规模设计规模 9 2 22 2 设计进水水质设计进水水质 9 2 32 3 设计出水水质设计出水水质 9 第三章第三章 工艺选择工艺选择 10 3 13 1 废水处理方案选择原则废水处理方案选择原则 10 3 23 2 工艺选择工艺选择 10 3 2 1 物理处理方法 10 3 2 2 化学处理方法 11 3 2 3 生物处理方法 11 3 33 3 废水处理工艺选择废水处理工艺选择 18 3 3 1 废水处理工艺的选择理由 18 3 3 2 结论 18 第四章第四章 废水处理工艺设计废水处理工艺设计 19 4 14 1 工艺流程图工艺流程图 19 4 24 2 工艺流程说明工艺流程说明 19 4 34 3 各工艺单元主要污染物去处理率预测各工艺单元主要污染物去处理率预测 21 污水处理工程工艺方案 3 4 44 4 主要构筑物及工艺设备设计说明主要构筑物及工艺设备设计说明 21 4 4 1 主要构 建 筑物 21 4 4 2 主要工艺设备一览表 22 4 54 5 建筑设计建筑设计 24 4 5 1 建筑总平面布置 24 4 5 2 建筑单体 24 4 5 3 建筑装修 24 4 5 4 建筑噪声控制 通风 防腐蚀 24 4 5 5 消防 24 4 64 6 结构设计结构设计 25 4 6 1 材料 25 4 6 2 抗震设计 25 4 6 3 防火设计 25 4 6 4 基础设计 25 4 74 7 电气设计电气设计 25 4 7 1 有关标准 25 4 7 2 设计范围 25 4 7 3 供电电源及电压 25 4 7 4 动力配电及电缆敷设 25 4 7 5 照明配电 25 4 7 6 接地与防雷 26 第五章第五章 经济指标经济指标 26 5 15 1 工程投资估算工程投资估算 26 5 1 1 编制说明 26 5 1 2 投资费用估算 26 第六章第六章 售后服务售后服务 27 6 16 1 售后服务承诺售后服务承诺 27 6 26 2 质保期内售后服务质保期内售后服务 27 污水处理工程工艺方案 4 6 36 3 工程质保期结束后售后服务工程质保期结束后售后服务 27 第一章第一章 项目概况项目概况 1 11 1 项目背景项目背景 某股份有限公司某分公司 以下简称 某分公司 是某股份有限公司的出口牲 猪生产基地之一 位于某市某 常年生猪存栏数 15000 头 根据 中华人民共和国环境保护法 建设项目环境保护管理条例 禽畜养殖 污染防治管理办法 及 禽畜养殖业污染防治技术规范 等环保法要求 某分公司已 建成养殖废水处理站 处理生产基地产生的生产废水 但由于种种原因 目前废水站 功能已经达不到处理生产废水要求 出水时有不达标的情况发生 为响应国家节能减 排号召 保护生态环境 某分公司拟将现有废水站进行改造升级 使生产基地的废水 经处理达到 污水综合排放标准 8978 1996 一级标准后排放 受某分公司的委托 湖南湘牛环保实业有限公司对生产基地废水治理工程进行改 造设计 1 21 2 项目项目概况概况 项目名称 某股份有限公司某分公司 项目建设单位 某股份有限公司某分公司 建设规模 400m3 d 1 31 3 编制依据编制依据及主要规范 标准及主要规范 标准 1 中华人民共和国环境保护法 1989 年 12 月 2 中华人民共和国水污染防治法 1996 年 5 月修正 3 中华人民共和国水污染防治法实施细则 中华人民共和国国务院令第 284 号 4 中华人民共和国环境噪声污染防治法 1996 年 10 月 5 建设项目环境保护管理条例 1998 年 12 月 29 日 中华人民共和国国务院 令第 253 号 6 畜禽养殖业污染物排放标准 征求意见稿 7 污水综合排放标准 GB8978 1996 8 室外排水设计规范 GB50014 2006 9 建设方提供的资料 污水处理工程工艺方案 5 1 41 4 编制范围编制范围 废水站范围内的全部工程 即包括站内配套管网 废水处理工艺 电气 自控 通风 建筑 及总图 结构 给排水等专业 1 51 5 编制原则编制原则 根据国家有关技术 经济等方面的政策和建设方对废水处理工程的要求 确定以 下编制原则 1 严格按照厂区规划要求 2 设计中选用的方案必须成熟可靠 工艺先进 对水质变化适应性强 保证出 水水质 同时尽量减少运行费用 减少外排污泥 3 尽量节省占地 根据拟建废水处理站处的地质条件及水文气象资料 因地制 宜地选择构 建 筑物的结构形式及工程材料 达到节省工程投资的目的 4 精心设计 合理布局 建设一座符合厂区总体布局要求 与周围环境相协调 并具特色的废水处理站 5 妥善处置废水处理过程中产生的排渣 污泥 噪声 避免二次污染 1 61 6 废水来源与特点废水来源与特点 养殖废水主要有尿液 残余的粪便 饲料残渣 冲洗水和生产过程中产生的生活 污水等组成 其中冲洗水占了绝大部分 养殖废水水质特征与畜禽舍结构 清粪方式 与冲洗水的使用 饲料营养 畜禽消化功能和生产管理等有关 由于养殖业粪污中含 有大量的氮 磷 悬浮物 致病菌和兽药残留等成分 这些污染物如不进行适当处理 一旦进入天然水体 农田就会导致严重的环境污染 分公司参照现代企业制度要求 进行科学化管理 从生产源头控制污染物的排放 量 本生产基地采用集约化饲养 实行饲养全过程控制 疫情况防治使用无药物残留 无污染的兽药 猪舍实行粪尿分离 清粪方式为 夏季采用水冲工艺 冬季采用干清 粪工艺 干粪采用人工手推车捡粪送猪粪堆肥场 废水主要来源于猪舍冲洗水 猪尿 及少量生活污水 生产基地排水采用雨污合流制 初期雨水经废水收集系统 进入废水处理站处理 达标后排放 其余雨水设旁路排出 生产废水排入场区污水管网 送至污水处理系统 处理达标 消毒后排入受纳水体 1 71 7 废水处理难点废水处理难点 1 悬浮物浓度高 废水中含有大量猪粪 猪毛和饲料残渣等悬浮物 需进行预 污水处理工程工艺方案 6 处理去除水体中的大部分悬浮物 其目的在于 一方面后序工序厌氧沼气池对水中的 悬浮物要求较高 悬浮物浓度较高时 容易造成布水器的堵塞 增大管理难度 另一 方面 悬浮物的去除 可以降低废水中有机物质的浓度 降低废水负荷 降低投资费 用 2 有机物浓度 氨氮和总磷浓度高 废水中含高浓度的有机物 氨氮和总磷 废水处理工艺采用常规的物化和生化工艺难以达到出水标准要求 工艺线路长 处理 流程复杂 3 冲击负荷变化大 由于养殖场一般上午 下午各冲一次水 废水瞬时排水量 大 对系统冲击负荷大 4 分公司由于建厂时间较早 未进行雨污分流 废水处理工艺设计时需考虑雨 水的排放和处理 污水处理工程工艺方案 7 第二章第二章 废水进 出水水质废水进 出水水质 2 12 1 设计设计规模规模 根据业主提供资料 废水处理规模 400m3 d 每天按 20 小时运行设计 每小时处 理水量为 20m3 h 养殖厂冲洗时间一般为上午和下午各一次 排水时间集中在 4 6 小时内 预处理 峰值水量按 80m3 h 设计 2 22 2 设计进水水质设计进水水质 根据分公司现有厂区废水水质监测报告 确定废水处理站进水水质如下 设计进水水质设计进水水质 项目 pH CODcr mg L BOD5 mg L SS mg L 氨氮 设计水质6 9 10500 4500 4000 400 2 32 3 设计出水水质设计出水水质 根据建设方要求 出水 COD 等指标达到 污水综合排放标准 8978 1996 一级 标准 氨氮小于 70mg l 故废水处理站执行设计排放水质如下 设计出水水质设计出水水质 项目 pH CODcr mg L BOD5 mg L 氨氮 mg L 悬浮物 mg L 粪大肠菌数 个 100ml 水质6 9 100 30 70 70 400 污水处理工程工艺方案 8 第三章第三章 工艺选择工艺选择 3 13 1 废水处理方案选择原则废水处理方案选择原则 选择适宜的废水处理工艺应当根据处理规模 原废水水质 出水要求 用地条件 工程地质 环境等条件作慎重考虑 各种工艺都有其适用条件 因此必须在生产实践 上总结优化 提出适合于具体项目的工艺 废水处理站方案确定将遵循以下的选择原则 1 认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策 使设计符合国家的有关法规 规 范 经处理后的排放废水水质符合国家和地方的有关排放标准和规定 符合环境影响 评价文件的要求 2 应采用处理效果稳定 工艺流程先进 成熟 可靠 简洁 运行管理方便 有利于降低噪音 减少臭味的处理工艺 3 采用先进的节能技术 降低能耗及运行成本 4 充分利用现有地形 对废水处理站总图合理布局 尽量减少占地 提高绿化 率 5 选择性价比较高的处理方案 6 要合理的考虑污泥的处理处置对周围环境的影响 3 23 2 工艺选择工艺选择 废水中成分复杂 含多种污染物质 常用的废水处理采用物化和生化相结合的处 理工艺 3 2 13 2 1 物理处理方法物理处理方法 养猪废水处理常用的物理方法有过滤法 沉淀法 吸附法及气浮法 过滤法和沉淀法常用作养猪废水治理的预处理阶段 主要除去污水中颗粒悬浮物 和其它易沉杂质等物质 为后序处理工序做准备 在物理处理法中应用最多的是吸附 法 这种方法是将活性炭 粘土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合 或让废水通过由 其颗粒状物组成的滤床 使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面上或被过滤除去 目前 国外主要采用活性炭吸附法 多半用于三级处理 该法对去除水中溶解性有机物非 常有效 妥善的解决了养猪废水污染负荷高的问题 Saito T1 等人的研究表明 活性炭的 吸附率 BOD5去除率 CODCr去除率分别达93 92 和63 活性炭吸附能力可达到 500mgCODCr g炭 污水如先曝气 则会加快吸附速率 但若废水BOD5 200mg L 则采 用这种方法是不经济的 吸附处理使用的吸附剂多种多样 工程中需考虑吸附剂对土壤 污水处理工程工艺方案 9 的选择性 应根据废水水质来选择吸附剂 研究表明 在pH 12 的养猪废水中 用硅聚物 甲基氧 作吸附剂 养猪颗粒粪便去除率可达95 100 高岭土也是一种吸附剂 研究表明经长链有机阳离子处理 高岭土能有效地吸附废水中的悬浮颗粒 此外 国内 也应用活性硅藻土和煤渣处理养猪废水 费用较低 脱色效果较好 其缺点是泥渣产生量 大 且进一步处理难度大 气浮法是常用的工艺净水方法之一 采用十六烷基三甲基溴化铵作为捕收剂 用 离子浮选处理养猪废水中的流出废物的情况 并从浮选机理上加以探讨 用于处理废 水处理量大 表面有活性的物质或加入表面活性剂或变成有活性的物质 3 2 23 2 2 化学处理方法化学处理方法 1 混凝法 主要有混凝沉淀法和混凝气浮法 所采用的混凝剂多半以铝盐或铁盐为主 其中以 碱式氯化铝 PAC 的架桥吸附性能较好 而以硫酸亚铁的价格为最低 近年来 国外采 用高分子混凝剂者日益增加 且有取代无机混凝剂之势 但在国内因价格原因 使用高 分子混凝剂者还不多见 据报道 弱阴离子性高分子混凝剂使用范围最广 若与硫酸铝 合用 则可发挥更好的效果 混凝法的主要优点是工艺流程简单 操作管理方便 设 备投资省 占地面积少 对疏水性物质处理效率很高 缺点是运行费用较高 泥渣量 多且脱水困难 对亲水性物质处理效果差 2 化学沉淀法 用易溶的化学药剂 可称沉淀剂 使溶液中的某种离子以它的一种难溶的盐或氢 氧化物从溶液中析出 在化学上称为沉淀法 在化学和环境工程上则称为化学沉淀法 废水处理中 常用化学沉淀法去除废水中的有害离子 阳离子如 Hg2 Cd2 Pd2 Cu2 Zn2 Cr2 阴离子如 SO42 PO42 在以 Na2HPO4和 MgSO4为沉淀剂 用化 学沉淀法处理高浓度氨氮废水 通过正交试验确定影响因素大小 然后用化学沉淀法处 理养猪场的高浓度氨氮废水中 得出最佳工艺条件 在 pH 值为 10 0 n Mg n N 1 2 n P n N 1 02 的反应条件下 氨氮去除率达到 90 3 2 33 2 3 生物处理方法生物处理方法 1 厌氧生物处理方法 厌氧生物处理技术是在厌氧条件下 兼性厌氧和厌氧微生物群体将有机物转化为 甲烷和二氧化碳的过程 又称为厌氧消化 20世纪60年代以来 世界能源短缺问题日益突出 这促使人们对厌氧消化工艺进 污水处理工程工艺方案 10 行重新认识 对处理工艺和反应器结构的设计以及甲烷回收进行了大量研究 使得厌 氧消化技术的理论和实践都有了很大进步 并得到广泛应用 厌氧消化具有下列优点 无需搅拌和供氧 动力消耗少 能产生大量含甲烷的沼气 是很好的能源物质 可用 于发电和家庭燃气 可高浓度进水 保持高污泥浓度 所以其溶剂有机负荷达到国家 标准仍需要进一步处理 初次启动时间长 对温度要求较高 对毒物影响较敏感 遭 破坏后 恢复期较长 废水中的有机物通过厌氧分解分四个阶段加以降解 1 水解阶段 高分子有机物由于其大分子体积 不能直接通过厌氧菌的细胞壁 需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子 废水中典型的有机物质比如纤维素 被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖 淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖 蛋白质被分解 成短肽和氨基酸 分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步 的分解 2 酸化阶段 上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被 分配到细胞外 这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸 VFA 同时还有部分的醇类 乳酸 二氧化碳 氢气 氨 硫化氢等产物产生 3 产乙酸阶段 在此阶段 上一步的产物进一步被转化成乙酸 碳酸 氢气以及 新的细胞物质 4 产甲烷阶段 在这一阶段 乙酸 氢气 碳酸 甲酸和甲醇都被转化成甲烷 二氧化碳和新的细胞物质 这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反 应过程的限速阶段 上述四个阶段中 有人认为第二个阶段和第三个阶段可以分为一个阶段 在这两个 阶段的反应是在同一类细菌体类完成的 前三个阶段的反应速度很快 如果用莫诺方 程来模拟前三个阶段的反应速率的话 Ks 半速率常数 可以在50mg l以下 可以 达到5KgCOD KgMLSS d 而第四个反应阶段通常很慢 同时也是最为重要的反应过 程 在前面几个阶段中 废水的中污染物质只是形态上发生变化 COD几乎没有什么 去除 只是在第四个阶段中污染物质变成甲烷等气体 使废水中COD大幅度下降 同 时在第四个阶段产生大量的碱度这与前三个阶段产生的有机酸相平衡 维持废水中的 PH稳定 保证反应的连续进行 污水厌氧生物处理工艺按微生物的凝聚形态可分为厌氧活性污泥法和厌氧生物膜 法 厌氧活性污泥法包括普通消化池 厌氧接触消化池 升流式厌氧污泥床 upflow 污水处理工程工艺方案 11 anaerobic sludge blanket UASB 厌氧颗粒污泥膨胀床 EGSB 等 厌氧生物膜法包 括厌氧生物滤池 厌氧流化床和厌氧生物转盘 目前升流式厌氧污泥床 UASB 这种新工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法 的双重特点 运转及构筑物造价均有所下降 对于不同含固量污水的适应性也强 因 而已越来越受到重视 国内外目前已设计和施工的这种工艺较多 升流式厌氧污泥床有反应区 气液固三相分离器 包括沉淀区 和气室三部分组 成 在底部反应区内存留大量厌氧污泥 具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下 部形成污泥层 要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触 污泥中的微生物分解污水中的有机物 把它转化为沼气 沼气以微小气泡形式不断放 出 微小气泡在上升过程中 不断合并 逐渐形成较大的气泡 在污泥床上部由于沼 气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器 沼气碰到分 离器下部的反射板时 折向反射板的四周 然后穿过水层进入气室 集中在气室沼气 用导管导出 固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区 污水中的污泥发生絮凝 颗粒逐渐增大 并在重力作用下沉降 沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区 内 使反应区内积累大量的污泥 与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出 然后排出污泥床 升流式厌氧污泥床的主要优点是 升流式厌氧污泥床内污泥浓度高 平均污泥浓度为 20 40gVSS 1 有机负荷高 水力停留时间短 中温发酵 容积负荷一般为 10kgCOD m3 d 左右 无混合搅拌设备 靠发酵过程中产生的沼气的上升运动 使污泥床上部的污 泥处于悬浮状态 对下部的污泥层也有一定程度的搅动 污泥床不填载体 节省造价及避免因填料发生堵赛问题 升流式厌氧污泥床内设三相分离器 一般不设沉淀池 被沉淀区分离出来的 污泥重新回到污泥床反应区内 一般无污泥回流设备 主要缺点是 进水中悬浮物需要适当控制 不宜过高 一般控制在100mg l以下 污泥床内有短流现象 影响处理能力 对水质和负荷突然变化较敏感 耐冲击力稍差 2 生物脱氮处理方法 污水处理工程工艺方案 12 废水中含有可生化有机质和氨氮 同时除去COD及氨氮的生化处理有几种 如 AO工艺 氧化沟工艺 SBR及衍生工艺和氧化塘等 CASS工艺 即连续循环曝气系统工艺是一种连续进水式SBR曝气系统 这种工艺 是在SBR 序批式处理法 的基础上改进而成 SBR工艺早于1914年即研究开发成功 但由于人工操作管理太烦琐 监测手段落后及曝气器易堵塞等问题而难以在大型污水 处理厂中推广应用 SBR工艺曾被普遍认为适用于小规模污水处理厂 进入60年代后 自动控制技术和监测技术有了飞速发展 新型不堵塞的微孔曝气器也研制成功 为广 泛采用间歇式处理法创造了条件 1968年澳大利亚的新南威尔士大学与美国ABJ公司 合作开发了 采用间歇反应器体系的连续进水 周期排水 延时曝气好氧活性污泥工艺 CASS反应池具有除磷 脱氮 降解有机物及悬浮物 沉淀等功能均在该池内完成 出水可达标排放 CASS工艺不断完善 发展至今 已在城市污水和工业废水处理领 域逐步得到广泛应用 经预处理的污水连续不断地进入CASS反应池前部的预反应池 在该区内污水中 的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附 并一起从主 预反应区隔墙下部的孔眼 以低流速 0 03 0 05m min 进入反应区 在主反应区内依照 曝气 Aeration 闲置 Idle 沉淀 Settle 排水 Decant 程序周期运行 使污水在 好氧 缺氧 的反复中完成去碳 脱氮 和在 好氧 厌氧 的反复中完成除磷 具有以下优点 1 理想的推流过程使生化反应推动力增大 效率提高 池内厌氧 好氧处于交 替状态 净化效果好 2 运行效果稳定 污水在理想的静止状态下沉淀 需要时间短 效率高 出水 水质好 3 耐冲击负荷 池内有滞留的处理水 对污水有稀释 缓冲作用 有效抵抗水 量和有机污物的冲击 4 工艺过程中的各工序可根据水质 水量进行调整 运行灵活 5 处理设备少 构造简单 便于操作和维护管理 6 反应池内存在 DO BOD5浓度梯度 有效控制活性污泥膨胀 7 CCAS 法系统本身也适合于组合式构造方法 利于废水处理厂的扩建和改造 8 脱氮除磷 适当控制运行方式 实现好氧 缺氧 厌氧状态交替 具有良好 的脱氮除磷效果 污水处理工程工艺方案 13 9 工艺流程简单 造价低 无需二沉池 调布置紧凑 占地面积省 A O工艺 即缺氧 好氧污水处理工艺 该工艺具有适应能力强 耐冲击负荷 高容积负荷 不产生污泥膨胀 排泥量少 脱氮效果较好等特点 特别适合于中小型 污水处理站选用 A 0工艺由缺氧池和好氧池串联而成 在去除有机物的同时可以取 得良好的脱氮效果 该工艺的显著特点是将脱氮池设置在除碳过程的前部 即 先将 污水引入缺氧池 回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有机物作为碳源 将回流混 合液中的大量硝态氮还原成N 从而达到脱氮的目的 污水接着进入好氧池 大部 分有机物在此得到消化降解 好氧池后设置二沉池 部分沉淀污泥回流至缺氧池 以 提供充足的微生物 同时将好氧池内混合液回流至缺氧池 以保证缺氧池有足够的硝 酸盐 曝气生物滤池工艺曝气生物滤池工艺 曝气生物滤池 BAF Biological Aerated Filters 也叫淹没式曝气生物滤池 SBAF Submerged Biological Aerated Filters 是在普通生物滤池 高负荷生物滤池 生物滤塔 生物接触氧化法等生物膜法的基础上发展而来的 被称为第三代生物滤池 The Third Generation Filter 国外在二十世纪二十年代开始进行研究 于八十年代 末基本成型 后不断改进 并开发出多种形式 在开发过程中 充分借鉴了污水处理接触氧化法和给水快滤池的设计思路 即需 曝气 高过滤速度 截留悬浮物 需定期反冲洗等特点 其工艺原理为 在滤池中装 填一定量粒径较小的粒状滤料 滤料表面生长着高活性的生物膜 滤池内部曝气 污 水流经时 利用滤料的高比表面积带来的高浓度生物膜的氧化降解能力对污水进行快 速净化 此为生物氧化降解过程 同时 污水流经时 滤料呈压实状态 利用滤料粒 径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用 截留污水中的悬浮物 且保证脱落的生物膜 不会随水漂出 此为截留作用 运行一定时间后 因水头损失的增加 需对滤池进行 反冲洗 以释放截留的悬浮物以及更新生物膜 此为反冲洗过程 一般说来 曝气生物滤池具有以下特征 1 用粒状填料作为生物载体 如陶粒 焦炭 石英砂 活性炭等 2 区别于一般生物滤池及生物滤塔 在去除 BOD 氨氮时需进行曝气 3 高水力负荷 高容积负荷及高的生物膜活性 4 具有生物氧化降解和截留 SS 的双重功能 生物处理单元之后不需再设二次 沉淀池 污水处理工程工艺方案 14 5 需定期进行反冲洗 清洗滤池中截留的 SS 以及更新生物膜 曝气生物滤池工艺的主要优点 1 曝气生物滤池是第三代生物滤池 是真正集生物膜法与活性污泥法于一身 的反应器 出水水质高 处理负荷大 滴滤池 普通生物滤池 被称为第一代生物滤 池 也是生物滤池最初的雏形 高负荷生物滤池 生物滤塔是在此基础上发展起来的 第二代生物滤池 主要特征是增加了处理负荷 曝气生物滤池对生物滤池进行了全面 的革新 采用人工强制曝气 代替了自然通风 采用粒径小 比表面积大的滤料 显 著提高了生物浓度 采用生物处理与过滤处理联合方式 省去了二次沉淀池 采用反 冲洗的方式 免去了堵塞的可能 同时提高了生物膜的活性 采用生物膜加生物絮体 联合处理的方式 同时发挥了生物膜法和活性污泥法的优点 曝气生物滤池同时具有生物氧化降解和过滤的作用 因而可获得很高的出水水质 可达到回用水水质标准 一般来说 对生活污水 二级处理即可达到普通工艺三级处 理的水平 对工业废水 即使在可生化性不强的情况下 曝气生物滤池处理效果也优 于一般的工艺 因为曝气生物滤池处理有机物不仅依赖于生物氧化 还存在显著的生 物吸附和过滤作用 因为可去除粒径较大 可吸附去除一些可生化性不强的物质 由 于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用 使得出水 SS 很低 一般不超过 10mg l 出水非常清澈透明 因不断的反冲洗 生物膜得以有效更新 表现为生物膜 较薄 一般为 110 微米左右 活性很高 高活性的生物膜不仅体现在生物氧化 降 解方面 更表现为生物絮凝 吸附作用 对一些难降解的物质 可将其吸附 截留在 池中 得以去除 2 占地面积小 基建投资省 曝气生物滤池之后不设二次沉淀池 可省去二 次沉淀池的占地和投资 曝气生物滤池占地面积仅为常规工艺的 1 10 1 5 处理 负荷高 停留时间短 因而池容较小 基建投资比常规工艺节省至少 20 30 3 运行费用低 供气能耗在所有好氧生物处理的运行费用中占了相当的比例 曝气生物滤池工艺氧的传输利用效率很高 曝气量小 供氧动力消耗低 氧的利用效 率可达 20 30 主要原理为 a 因填料粒径很小 气泡在上升过程中 不断被切割成小气泡 加大了气液接触 面积 加强了氧气的利用率 b 气泡在上升过程中 受到了填料的阻力 延长了停留时间 同样有利于氧气的 传质 污水处理工程工艺方案 15 c 研究表明 在 BIOFOR 中 氧气可直接渗透入生物膜 因而加快了氧气的传质 速度 减少了供氧量 工程实践表明 曝气量为传统活性污泥法的 1 20 为氧化沟的 1 6 为 SBR 的 1 4 1 3 在很大程度上节省了运行费用 曝气生物滤池水头损失较小 剩余污 泥量少且容易处理 维护量很少 这都将保证运行费用较低 4 抗冲击负荷能力强 耐低温 运行经验表明 曝气生物滤池可在正常负荷 2 3 倍的短期冲击负荷下运行 而其出水水质变化很小 这一方面依赖于滤料的高比 表面积 当外加有机负荷增加时 滤料表面的生物量可以快速增值 另一方面依赖于 整体曝气生物滤池的缓冲能力 此外 生物曝气滤池一旦挂膜成功 可在 6 10 水 温下运行 并具有较好的运行效果 5 易挂膜 启动快 曝气生物滤池在水温 15 左右 2 至 3 周即可完成挂膜 过程 在暂时不使用的情况下可关闭运行 此时滤料表面的生物膜并未死亡 而是以 孢子的形式存在 一旦通水曝气 可在很短的时间内恢复正常 污水水温 15 左右 停止运行半月 滤柱内排空水且不曝气 恢复运行后 三天后即完全恢复正常 这 一特点使曝气生物滤池非常适合一些水量变化大地区的污水处理 在旅游地区 污水 量受季节及旅游人数的变化影响非常大 在旅游淡季时 完全可以关闭部分曝气生物 滤池 以减少不必要的运行费用 一旦需要 可在很短的时间内恢复设计处理能力 6 曝气生物滤池采用模块化结构 便于后期改 扩建 国内现有污废水处理 工艺普遍存在一个缺点 当新增污废水处理量时 必须对原有工艺进行较彻底的修改 主要原因是因为这些工艺都不是模块化结构 曝气生物滤池完全模块化 非常利于后 期的扩建和改建 仅需并列增加滤池数即可 不影响已有的工艺运行 7 采用自动化控制 易于管理 曝气生物滤池可采用完全自动化控制 管理 非常简单 同时由于其本身的结构并不复杂 因而也无需庞杂的自控设备 更无需大 量的人员技术培训 8 不产生臭气 环境质量高 国内现有污水处理厂的环境质量普遍较差 臭 气弥漫 苍蝇等昆虫较多 曝气生物滤池不产生臭气 采用该工艺的污水厂环境质量 很高 根据废水特征 结合成功案例 本废水处理项目拟采用 固液分离 U UA AS SB B S SB BR R A A O O 曝气生物滤池 混凝沉淀 工艺 污水处理工程工艺方案 16 3 33 3 废水处理废水处理工艺选择工艺选择 3 3 13 3 1 废水处理工艺废水处理工艺的选择理由的选择理由 对比其他工艺 拟采用工艺有如下特点 更适合作为工本工程项目废水处理工艺 1 工艺成熟稳定 已成功应用于多个同类企业和多种行业高浓度废水处理工艺 2 工艺采用加强脱氮除磷工艺 适应新排放标准要求 3 工艺运行费用低 操作管理方便 设备维护简单 对操作人员技术要求相对 较低 4 该工艺以成功运用于永安分公司废水处理项目 目前出水 COD 60mg l 氨氮 25mg l 工艺运行稳定 运行费用低 易于管理 3 3 23 3 2 结论结论 固液分离 U UA AS SB B S SB BR R A A O O 曝气生物滤池 混凝沉淀 工艺成熟稳定 运行费用 低 操作管理方便 耐冲击负荷能力强 适应新标准排放要求 作为本项目废水处理 工艺切实可行 污水处理工程工艺方案 17 第四章第四章 废水处理工艺废水处理工艺设计设计 4 14 1 工艺流程图工艺流程图 4 24 2 工艺流程说明工艺流程说明 1 废水处理部分 生产基地废水经收集后进入废水站中 首先经过人工格栅 去除水体中的大块悬 污水处理工程工艺方案 18 浮物和猪粪 后进入三级沉渣池中 猪粪等悬浮物在沉渣池中进一步沉淀 去除 将沉渣池分为两格 增加相应排水管道 并联运行 交替使用 保证能将沉渣池 的渣彻底清理干净 维持沉渣池容积 减少粪渣进入后段工序的量 减轻后段工序运 行负荷 沉渣池上清液进入调节池中 均匀水质水量 调节池设循环搅拌水泵和穿孔布水管 利用水力搅拌 将调节池废水充分混合均 匀 同时防止粪渣在调节池中沉积 减轻调节池清渣难度 调节池废水由废水提升泵提升至 UASB 池 即沼气池 中 利用厌氧发酵 去除 水体中的有机物 色度 同时将难以降解的大分子有机物水解成小分子有机物 沼气 经脱水后回用至沼气利用点 沼气池出水进入初沉池中 利用重力分离的原理将沼气池出水中带出的悬浮物 泥渣分离 上清液进入 CASS 池 进一步进行处理 污泥有污泥泵排入污泥干化场 干化后利用 本 CASS 工艺 运行周期为 12 h 运行依次为 反应 8 h 沉淀 1 h 排水 1 h 闲置 2 h 共 4 个工序 工艺流程简单 不设二沉池 运行方式灵活 处理效果稳定 CASS 池出水进入中间池 后提升至 A O 池 进一步进行好氧处理 去除水体中有机 物和色度 保证出水 COD 达到排放要求 色度的进一步降低 降低了后段物化工艺 的加药量 降低运行成本 A O 池出水进入曝气生物滤池 利用曝气生物滤池高效脱氮的功能进一步去除水 体中的氨氮和有机物 出水进入二沉池泥水分离 上清液进入混凝反应池 加入少量药剂进行脱色除磷 因为工艺采用加强生化处理 二沉池出水色度和 COD 已经接近达标 只需加入少量 药剂即可 大大降低了药剂消耗量 降低运行成本 终沉池进入 pH 调节池 调节出水 pH 值 保证出水 pH 值达标 业主需回用时 可直接回用 或则直接达标排放 2 污泥处理部分 废水站产生的污泥包含三级沉渣池 初沉池 沼气池 中沉池和终沉池排放的化 学污泥及剩余污泥 污泥含水率较高 需经过干化后利用 工艺设置污泥干化场 利 用自然风干 将猪粪类污泥干化 滤液回调节池重新处理 污水处理工程工艺方案 19 注 注 UASB 池即沼气池参考成都能源环境工程设计院设计的湖南广安生物沼气工池即沼气池参考成都能源环境工程设计院设计的湖南广安生物沼气工 程图纸 沼气池程图纸 沼气池 500m3 3 个共个共 1500 m3 储气柜 储气柜 250m3 含脱水脱硫装置 含脱水脱硫装置 4 34 3 各工艺单元主要污染物去处理率预测各工艺单元主要污染物去处理率预测 污染物指标 CODcrBOD5SS 进水浓度1050045004000 出水84003825400沉渣池及 调节池去除率20 15 90 出水25001340 UASB 池 去除率70 65 出水800469 CASS 池 去除率68 65 出水300200 A O 池 去除率63 57 出水12030100 曝气生物滤池 去除率60 85 出水752560 混凝沉淀池 去除率37 5 17 40 排放标准 100 30 70 4 44 4 主要构筑物及工艺设备设计主要构筑物及工艺设备设计说明说明 4 4 14 4 1 主要构主要构 建建 筑物筑物 序号 建筑物 构筑物名称容积数量结构形式 1 沉渣池 30m3 4 座 2 调节池 450m3 1 座钢砼结构 2 UASB 池 1500m3 1 座钢砼结构 3 初沉池 125m3 1 座钢砼结构 4 CASS 池 900m3 2 座钢砼结构 污水处理工程工艺方案 20 5 A O 池 1070m3 1 座钢砼结构 6 中沉池 120m3 1 座钢砼结构 7 BAF 池 160m3 1 座钢砼结构 8 终沉池 210m3 1 座钢砼结构 9 设备房 110m2 1 座砖混结构 10 沼气水封池 230m3 1 座钢砼结构 11 中间水池改造1 座改造后利用 12 排放水池改造1 座改造后利用 12 污泥干化场利用原有好氧池改造1 座 13 事故池原有厌氧池改造1 座 4 4 24 4 2 主要工艺设备一览表主要工艺设备一览表 编号名称型号 规格单位数量 一 粗细格栅池 1 人工格栅B 0 5 间隙 10 3mm 碳钢防腐套 8 二 调节池 1 废水自吸提升泵Q 20m3 h H 10m N 2 2Kw台 2 2 流量计 3 30m3 h 台 1 3 废水自吸循环泵Q 50m3 h H 10m N 5 5Kw台 2 三 UASB 池 1 循环泵配套台 3 2 布水装置配套套 3 3 储气罐配套套 1 4 脱硫装置配套套 1 四 初沉池 1 导流筒碳钢防腐个 1 2 污泥泵Q 20m3 h H 10m N 1 1Kw台 2 五 CASS 池 污水处理工程工艺方案 21 1 滗水器 150m3 h 套 2 2 曝气头 300mm 套 720 3 污泥回流泵Q 20m3 h H 10m N 1 1Kw台 2 六 中间池 1 废水自吸提升泵Q 25m3 h H 10m N 2 2Kw台 2 2 流量计 3 30m3 h 台 1 七 A O 池 1 曝气头 300mm 套 300 2 填料 m3450 3 填料支架碳钢防腐 m2150 八 中沉池 1 排泥泵Q 20m3 h H 10m N 1 1Kw台 2 九 曝气生物滤池 1 生物滤料配套项 1 2 滤板配套批 1 3 滤头配套批 1 4 曝气系统配套项 1 十 终沉池 1 搅拌机1 1kw 水下不锈钢套 2 2 斜管填料 m332 3 填料支架碳钢防腐 m232 十一 鼓风机房 1 CASS 池罗茨风机 N 30Kw 台 2 2 A O 池罗茨风机 N 18 5Kw 台 2 十二 加药间 1 石灰加药系统配套套 1 2 酸加药系统配套套 1 十三 配套系统 1 管线 管件批 1 污水处理工程工艺方案 22 2 阀门批 1 3 电控 配电系统含电缆等项 1 4 54 5 建筑建筑设计设计 4 5 14 5 1 建筑总平面布置建筑总平面布置 废水处理站总占地面积 3000 平方米 总平面设计严格执行国家有关规定 按照 适用经济美观的原则 在满足工艺流程的前提下 合理分区 废水站与厂区由绿化带 和道路隔开 避免相互干扰 净化了空气污染 力求达到一个具有现代艺术效果的建 筑群体 创造一个舒适优美的生产环境 4 5 24 5 2 建筑单体建筑单体 鼓风机房 砖混结构 平面紧凑 立面错落 活泼明快 与其它建筑物风格一致 相互协调 污泥脱水间 立面简洁 色彩鲜明 形成韵律感 4 5 34 5 3 建筑装修建筑装修 1 外墙面 综合楼局部采用玻璃幕墙及金属构件 其余建筑物均采用无釉外墙 面砖饰面 构筑物采用涂料饰面 2 门 窗 采用塑钢门窗 内门采用木门 进出设备大门 隔音门及防火门采 用彩钢门 3 内装修 根据建筑功能而定 各建筑内墙 天棚均有抹灰及饰面 4 地面 按建筑功能而定 5 围墙 为混凝土格片半缕空花围墙 6 屋面 采用 级防水屋面 7 栏杆及油漆 采用不锈钢栏杆 与废水接触的铁件 采用耐酸型的防腐油漆 4 5 44 5 4 建筑噪声控制 通风 防腐蚀建筑噪声控制 通风 防腐蚀 1 对有噪音建筑 内部采用吸音措施 隔音门窗 2 对加药间 配电 污泥脱水机房等进行有效的通风 3 对具有腐蚀的楼面 地面 水面 采用防腐涂料及耐酸陶板面等 4 5 54 5 5 消防消防 消防设计依据现行的中华人民共和国国家标准 GBJ16 87 建筑设计防火规范 污水处理工程工艺方案 23 4 64 6 结构设计结构设计 4 6 14 6 1 材料材料 各建构筑物混凝土均采用普通硅酸盐水泥 复合型混凝土外加剂 应对混凝土所 用砂石骨料的碱活性进行检验 不使用具有碱碳酸盐反应活性的骨料 如果砂石骨料 具有碱硅酸反应活性 各水处理构筑物应采用低碱水泥 控制外加剂的碱含量 每立 方米混凝土中总的碱含量不超过 3 公斤 4 6 24 6 2 抗震设计抗震设计 拟建厂区的地震基本烈度 VI 度 在抗震设计时 各建构筑物仅考虑近震的影响 4 6 34 6 3 防火设计防火设计 各建构筑物按其相应的耐火等级选用适当的构配件 如对于变电所 变压器室按 一级耐火等级设计 屋面板采用现浇钢筋混凝土结构 围护墙采用砖砌体 4 6 44 6 4 基础设计基础设计 因厂方没有提供地质资料 本方案未考虑地基特殊处理及其费用 4 74 7 电气设计电气设计 4 7 14 7 1 有关标准有关标准 1 供配电系统设计规范 GB5