豆制品废水.doc

河南金豆豆业有限公司废水处理工程设计方案河南三江水处理设备有限公司二零一一年九月目录一、设计依据，设计采用的原则与工程范围1二、建设规模、进水水质和出水水质标准2三、整体工艺的确定3四、污水处理站工艺流程3五、污水处理效果分析表4六、生产废水处理工艺单元设计5七、电气控制设计9八、组织机构及人员编制9九、工程施工工期及占地面积11十、主要构筑物及报价一览表11十一、运行费用分析12十二、售后服务及承诺保障措施13十三、工艺流程及平面布置图14一、设计依据，设计采用的原则和工程范围1、设计依据建设方提供的文件中的技术要求和地方环保要求。2、设计采用的标准、规范污水综合排放标准（GB8978-1996）；室外排水设计规范(GBJ14-87)；建筑给水排水设计规范(GBJ15-88)；污水再生利用分类和水质控制指标（GB50335-2002Z）；混凝土结构设计规范(GB50010-2002)；砌体结构设计规范(GB50003-2001)；建筑地面设计规范(GBJ50037-96)；供电系统设计规范(GB50052-95)；房屋建筑制图统一标准(GB/T 50001-2001)；钢结构设计规范(GB50017-2003)；建筑制图标准(GB/T50104-2001)。 3、设计原则(1)执行国家环保部及地方环保部门的相关指标，保证出水达到预定标准；(2)采用先进、节能、成熟可靠的处理工艺；(3)工程设计便于操作管理，节能降耗，降低运行费用；(4)全面规划，统一考虑，整体布局简洁、美观、合理；(5)动力设备采用保证低耗、高效、可靠、易操作、故障率低的新型先进设备，处理系统长期稳定运行；(6)合理布局工艺管道，减少提升次数，降低阻力。4、工程范围(1)污水站内所有构筑物和配套建筑物的设计、施工；(2)所有设备的选型、购置、安装；(3)所有电气设计、制造、安装；(4)负责污水处理站的调试工作，并负责操作人员的培训。(5)站外的废水引入、自来水引入、供电引入、废水排放口以外及站内外道路、绿化等由业主负责衔接。 二、建设规模、污水站进水质和排放标准1、建设规模根据业主提供信息，本项目为年处理45000吨生产废水的设施，设计建设处理能力为150m3/d的污水站，以适应水量的变化。2、废水水质根据业主提供信息，该项目的污水主要为制作豆腐、豆制品所产生的黄浆水。水质情况见下表污染物指标:项 目CODcrSS氨氮PH酸洗废水8000mg/l800mg/l45mg/l53出水水质要求项 目CODCr氨氮SSPH污染物浓度50mg/L8mg/L10mg/L69三、整体工艺的确定3.1废水水质、水量分析豆制品废水主要来源于洗豆水、泡豆水、浆渣分离水、压滤水、各生产工艺容器的洗涤水、地面冲洗水等，其中黄泔水CODcr高达20000mg/L30000mg/L，泡豆水的CODcr4000mg/L8000mg/L，其他废水CODcr相对较低。另外，豆制品生产过程属于间歇生产方式，排水时间较集中，水量水质不均匀；黄浆水SS高达10001500mg/L，厌氧条件下易在废水表面产生浮渣层；高浓度废水水温较高，极易腐败酸化，到达废水站内时，废水PH值可达到5左右；豆制品废水污染物主要是多糖、蛋白质和维生素物等物质所组成总体上可生化性较好，易于生化降解。3.2废水处理工艺的选择该次工程所处理废水总体上可生化性较好。适宜选用生化处理工艺。生化处理工艺具有以下优点：处理效率高、运行费用低、产泥量少，不产生二次污染。由于本工程出水水质要求较高，单纯使用生化处理不能达到排放要求，必须增加深度处理装置。1） 生化处理工艺的选择生物处理工艺包括好氧工艺和厌氧工艺。好氧工艺具有运行稳定、去除率高、出水水质好等特点，适合低浓度有机废水的处理，对于高浓度废水及含有很多复杂有机物的废水，单纯采用好氧工艺很不经济，而且有些有机物对好氧菌来说是难生物降解或不能降解的，但这些有机物往往可以通过厌氧菌分解为较小分子的有机物，而那些较小分子有机物可以通过好氧菌进一步分解。厌氧工艺具有负荷高、能耗小、产泥量少、土建投资省等特点，适宜处理高浓度废水。但用厌氧工艺处理高浓度废水时，需要加好氧生物处理，才能保证出水效果。所以采用厌氧+好氧组合生物工艺是处理该废水的一种最佳结合。厌氧工艺的选择常见的厌氧工艺主要有：水解酸化工艺、厌氧接触工艺、厌氧生物滤池和上流式厌氧污泥床（UASB）。水解酸化工艺：水解池分污泥区和混和区。待处理废水由反应器底部进入池内，并通过布水系统与污泥床快速而均匀的混合。污泥床较厚，类似于过滤层，从而将进水的颗粒物质与胶体物质迅速截留和吸附。由于污泥层中含有较高浓度的兼性微生物，在水解-产酸菌的作用下，将大分子、难降解的物质转化为易于生物降解的物质。经过水解过的污水可生化性进一步提高。水解-产酸菌世代周期较短，故此降解过程迅速。厌氧接触工艺：厌氧接触工艺是在传统的混合反应器的基础上发展而来。消化池是一个完全混合的厌氧活性污泥的反应器。废水进入混合厌氧活性反应器在搅拌作用下与厌氧污泥充分混合并进行消化反应。处理后的水与厌氧污泥的混合液从上部流出。厌氧接触氧化法适宜处理废水COD在300010000mg/L的废水，其主要问题是排出的混合液难于在沉淀中进行固液分离，原因是混合液中污泥上附着大量的气泡，在沉淀过程中易上浮到水面并随水带出，结果使水中BOD、COD和悬浮物浓度增大。厌氧生物滤池：厌氧生物滤池是一种内部填充有填料的厌氧反应器。厌氧滤池负荷较高。厌氧生物滤池采用了生物固定化的技术保证了它污泥停留时间的极大延长，从而使它具有较高的负荷率。厌氧滤池内污泥保留由两种方式完成：第一是细菌在厌氧滤池内固定的填料表面形成生物膜；第二是在填料之间聚集的絮凝体。与传统的厌氧生物处理构筑物及其他新型厌氧反应器相比，厌氧生物滤池突出优点是：A生物固体浓度高，因此可获得较高的有机负荷，厌氧生物滤池主要缺点是有被堵塞的可能。升流式厌氧污泥床反应器（UASB）：UASB工艺是近年来国内外发展较快的厌氧水处理工艺。UASB中污泥颗粒密实，沉降速度较快；负荷高是系统的另一个显著特征，在恰当的设计条件下可以大幅度减小生化池体积；UASB适合污泥的颗粒化作用，使生物固体沉降性能好，生物浓度高达2090g/L，固液分离好；具有配套工艺的情况下UASB工艺所产生的甲烷气体可做为燃料使用。UASB由污泥反应区、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。几种常用厌氧工艺特点比较表：序号主要指标常用厌氧工艺水解酸化池厌氧接触厌氧滤池UASB1容积负荷（Kg/m3.d.）0.52.03.05.05103152允许进水悬浮物(g/L)中中低中3去除率中低高高4动力消耗较小较大小小5基建投资小较大一般大6占地面积小小小7堵塞情况无无有无鉴于以上各工艺特点，以及本公司的成功经验，本工程中厌氧工艺选用UASB工艺。好氧工艺的选择：鉴于UASB 是厌氧水处理工艺，厌氧进程已进行到甲烷化阶段，为进一步降解有机物，在UASB后续工艺采用常规活性污泥法。鉴于进水水质的高浓度特性，在常规活性污泥法后加生物接触氧化工艺。常规活性污泥法：活性污泥法是水体自静的人工强化，是微生物群体在曝气池内呈悬浮状态并使和污水接触而使之净化的方法。活性污泥法设计施工简洁，数椐理论发展完善，并具有很广泛的应用范围。工程实践证明活性污泥法工艺设置在UASB之后能起到很好的处理效果。生物接触氧化工艺： 在好氧工艺中近年来发展较快并且取得重大技术突破的是生物膜法。生物膜法具有较大的表面积，能够大量吸附废水中的有机物而且具有很强的氧化能力，在有机物被分解的同时微生物的机体则不断增长和繁殖，也就增加了生物摸的数量。随着微生物的死亡，生物膜将自动脱落，随着废水流出池外。生物膜法中有一种重要的高效工艺：生物接触氧化池。生物接触氧化法也称淹没式生物滤池，其工艺过程是在反应器内设置填料，经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接触，在生物膜的作用下废水得到净化。生物接触氧化法具有以下特点：A：兼有活性污泥法的特点，反应器有大量丝状菌的存在；B：体积负荷高一般是活性污泥法的2-8倍；C：出水水质好而稳定，BOD5可达到20mg/L以下；D：动力消耗低，一般能节能30%左右；E：污泥产量低。综合以上分析结合该工程实际情况决定 采用两段好氧工艺第一采用活性污泥法，第二个氧化段采用生物接触氧化法。2） 深度处理工艺由于本工程废水属于高浓度废水，出水要求达到回用标准，必须进行深度处理。采用一般的过滤吸附不能达到出水要求，必须进行反渗透处理，处理后出水可以达到生产用水标准，部分回用，多余排放。深度处理工艺包括：二氧化氯发生器消毒、多介质过滤、活性炭过滤、精密过滤器。四、污水处理站工艺流程生产废水处理流程图：五、污水处理效果分析表生产废水处理预计效果 项 目处理单元CODcr（mg/l）SS（mg/l）氨氮（mg/l）g/lpH初沉、调节进水8000800455出水7600640457.5去除率5%20%- UASB进水7600640457.5出水1140256278去除率85%60%40%-好氧活性污泥进水1140256278出水342102.413.57.5去除率70%60%50%-好氧接触氧化进水342102.413.57.5出水85.5416.757.5去除率75%60%50%-深度处理进水85.5416.757.5出水45857.55去除率47%80%35%总去除率60%96%97%-排放指标20537.5排放标准4010-69六、废水处理工艺单元设计废水设计水量Q=150m3/d，取6.5m3/h。6.1、初沉池 结 构： 钢混 数 量： 1座 有效容积： 26m3 初沉池配套排泥系统。6.2、中和反应池结 构： 钢混内防腐 数 量： 1座 尺 寸: 1.01.0m2.5m 有效容积： 2.0m3内设置机械搅拌装置，使水质搅拌均匀。并安有pH在线监测仪，可根据PH变化情况，自动调节加碱量，减少操作的麻烦。6.3调节池废水调节池用来调节废水的水质、水量。设计水量： Q=150m3/d，取6.5m3/h 停留时间： 9.0小时 有效容积： 64m3 数 量： 1座尺 寸： 4.04.04.5m 结 构： 钢混调节池内设提升泵两台，一用一备。规格型号：25WQ8-12-0.75流量：8m3/h;扬程：12m；电机功率：0.75Kw控制方式：自动、手动，可根据调节池水位变化，实现“高开低停”；调节池底设置搅拌器一台，防止悬浮物沉积。6.4、厌氧UASB池数量 1座停留时间 30.0h尺寸 5.55.57.0m有效容积 196m3结构 钢筋混凝土6.5、好氧活性污泥池 停留时间：10数 量：1座池子尺寸：3.03.34.5m有效容积：65m3材 质：钢混6.6、中间沉淀池停留时间：2h数 量：1座有效容积：13m3材 质：钢混内设污泥回流泵一台。6.7、好氧接触氧化池数 量：2座单池停留时间：7.5h单池有效容积：45m3材 质：钢混6.8、二沉池停留时间：4h数 量：1座有效容积：26m3材 质：钢混内设污泥回流泵两台。6.9、中间池停留时间：2h数 量：1座有效容积：13m3材 质：钢混内设污泥回流泵两台。6.10、过滤系统设计水量： Q=10m3/h尺 寸： 1.2m2.0m数 量： 2套（多介质过滤和活性炭过滤器） 控制方式： 自动、手动6.11、精密过滤器处理水量： Q=10m3/h数 量： 2套（一用一备）控制方式： 自动、手动6.9、污泥浓缩池沉淀池中的污泥送入污泥浓缩池，经计算湿污泥产量约1.25m3/h。数量 1座尺寸 3.03.34.5m有效容积 27m3材质： 钢砼污泥浓缩池物料经浓缩后由物料泵打入板框式压滤机脱水处理。l 板框式压滤机：型号：XMZ15-450-30数量：1台板框式压滤机采用机械压紧方式，压紧时是有电动机自动压紧。退回时由限位开关自动控制。具有造型美观、具有自动程度高、机械强度大、使用维修方便、运行费用低等特点。6.12、化验间、控制室数量：3座尺寸：6.03.53.0m材质：砖混6.13、压滤机房数量：1座尺寸：6.03.53.0m材质：活动房七、电气控制设计电气控制系统以可编程控制器（PLC）为核心，构成自动控制中心. 在触摸屏上模拟显示整个工程工艺流程图及运行状态，并且可以直接在触摸屏上対各个电器进行操作和管理，方便而又直观。同时控制方式多样化，具有自动程序控制，本地操作控制，现场操作控制等控制方式，能适应各种工艺要求。控制系统可在不改变配线及元件的情况下，能方便的改变程序，以适应本系统在不同工况条件下的运行。具体设计思路如下：（1） 、水位控制本工艺采用液位浮球开关，控制高低水位，具有高低水位报警功能，实现水泵自动开停。本级水池水位低时水泵自动停止，保护电机，防止空转，水位高时水泵自动开启，同时本级水泵受控于下一级水池高水位，当下一级水池水位高时，本级水泵无条件停止，避免了水池溢满现象发生。真正做到无人值守，同时也可以进行手动操作和现场操作。（2） 、加药装置加药泵有自动、现场三种控制方式。根据PH在线监测仪要求自动调节加药量。八、组织机构及人员编制1、组织机构在污水处理站的日常管理工作中，为了运行好各种设施设备，管理好各项运行工作，保障设备正常稳定地发挥作用，保护、调动职工的积极性和责任感，必须建立和执行岗位责任制，制定一整套规范化管理制度。建立一整套完整的组织管理机构并应采取以下相应的管理措施。l 建立健全完备的生产管理机构。l 对进入污水处理站的职工进行必要的资格审查。l 组织操作人员进行上岗前的专业技术培训。l 聘请有经验的专业技术人员负责站内的技术管理工作。l 建立健全包括岗位责任制和安全操作规程在内的管理规章制度。与岗位责任制相配套的在运行岗位上还应建立设施巡视制、安全操作制、交接班制和设备保养制度。为使以上规章制度切实得到贯彻执行，各级管理部门还应制定出一套对岗位工作进行考核的科学方法及各种奖惩措施。对厂内职工定期进行考核及奖惩。组织专业技术人员提前进岗，参与施工与安装、调试、验收的全过程。为今后的运转奠定基础。2、人员编制人员编制参照国内已运行的污水处理站的经验和本站的自动化水平提出，本站主要设备采用自动控制，考虑到当地劳动力相对便宜，站内多处岗位需要人工操作。人员编制见下表。在确定具体岗位人数时可根据实际情况加以调整。污水处理站人员配制表序 号岗 位人 员备 注班 数人 数1操作工3班倒，每班1人38小时/班2化验员1班18小时/班2合 计44、技术管理污水处理站的运行管理、要以处理效果佳，处理成本低为目标。要根据进厂水量，水质的变化而随时调整，及时排泥、压滤污泥，并做好化验工作，同时要求做好日常水质分析并保存好各项资料，记录要完整，做好处理构筑物和设备的日常维护保养工作。九、工程施工工期、占地面积本工程计划总工期80日，包括设计、施工、设备安装等工作。根据建设方要求和合理布置，本污水站占地面积约为540m2。十、主要设备及报价一览表1、土建投资表序号名称有效容积（m2)数量（座）备注1初沉池261钢砼2调节池641钢砼3厌氧UASB池1961钢砼4好氧活性污泥池651钢砼5中间沉淀池131钢砼6好氧接触氧化池452钢砼7二沉池261钢砼8中间池131钢砼9污泥浓缩池271钢砼10控制室6.53.53.03砖混11合计40.5万元2、主要设备投资一览表项目名 称简要规格单位数量价格备注1.机械搅拌装置 套10.32.PH在线监测仪台10.43.调节池提升泵25WQ-12-0.75台20.54.加碱装置JY-1套11.55.搅拌器台10.36.中间沉淀池污泥回流泵25WQ-12-0.75台10.257.二沉池污泥回流泵25WQ-12-0.75台20.58.中间池污泥回流泵25WQ-12-0.75台20.59.多介质过滤器1.2m2.0m台13.510.活性碳过滤器1.2m2.0m台13.511.精密过滤器台10.512.板框压滤机XMZ215-45-30台13.213.沉淀池布水收水装置非标套32.414.生化系统收水装置套54.215.生化池曝气系统套36.016.UASB布水系统套11.517.三相分离器套15.018.二氧化氯发生器50台11.519.PH在线监测计P6656套10.820.电控装置PLC控制套13.521.管道阀门套13.022.运输、安装、调试项110.023.税费7.024.合计59.8525.总费用为40.5 + 59.85 = 100.35万元十一、运行费用分析 1、电费全站设备装备容量为20.54kw，运行容量7.95kw。每度电费按0.65元计算。则处理每吨水所需的电费用为：C1=7.950.651