石家庄某淀粉厂ic法处理淀粉废水技术方案设计VIP

赵县 某 淀粉 厂 IC 厌氧法处理淀粉废水 技 术 方 案 河北 某 环境科技发展有限公司 2008 年 10 月 1 目 录 1方案编制单位简介 . 2 2、工程概述 . 3 3、设计依据及原则 . 4 3.1 设计依据 . 4 3.2 设计原则 . 4 4、设 计参数 . 6 4.1 进水水量 . 6 4.2 进水水质 . 6 4.3 出水要求 . 6 4.4 设计范围 . 6 5、淀粉废水处理工艺流程 . 7 5.1 淀粉废水的水质特征 . 7 5.2 淀粉废水处理工艺特点 . 7 5.3 处理工艺流程 . 10 5.4 工艺说明 . 10 5.5 处理效果分析 . 12 5.6 可行性分析 . 13 6、工程投资估算 . 15 6.1 安装工程 . 15 7、经济分析 . 16 7.1 人工费 . 16 7.2 电费 (按 0.5 元 /度 ) . 16 7.3 药剂费 . 16 8公司对客户的服务与保障措施 . 17 8.1 质量保障措施 . 17 8.2 产品质量保 障措施 . 17 8.3 售后服务措施 . 17 9结论 . 18 2 1方案编制单位简介 河北 某 环境科技发展有限公司是一家致力于环境保护高科技的股份制企业。注册资金 1500 万元。聘请清华大学、北京大学 、北京科技大学的教授和生物专家作为公司技术研发的后盾。公司产品平台覆盖水污染治理、大气污染治理、烟气脱硫、恶臭气体净化等领域。公司以“专业化、规模化、市场化”作为企业定位，以环保高科技为先导，以制造集成化为基础，依托“模式、技术、资本、机制、人才、文化”等六大优势资源，树立河北 某 环境科技发展有限公司的“第一品牌”形象，在提升我国环保设备制造业发展水平和推进环保技术领域向前迈进的过程中，成为集环境保护技术创新、环保设备集成制造和环保产品供应服务为一体的综合性环保产业实体。 3 2、工程概述 淀粉废水属高浓度 有机 废水，可生化性较好，含大量淀粉、蛋白质和糖类等。 COD 一般为 2000 10000mg/L， BOD 一般为 1000 5000mg/L。淀粉废水悬浮物较高，可以回收做饲料。 过去 ，对淀粉废水的处理仅追求对 COD 和 SS 的去除，参照淀粉行业水污染排放标准（征求意见搞）编制说明，对淀粉废水的处理不仅要求去除 SS、 COD，还要求脱除氨氮及对磷的去除。这就对淀粉废水的处理提出了更严格的要求。 本方案设计即依据建设单位提出的处理后的出水要达到污水综合排放标准（ GB8978-96）的级排放标准，即 COD 150mg/L， BOD 30mg/L，SS 150mg/L。 4 3、设计依据 及 原则 3.1 设计依据 3.1.1中华人民共和国环境保护法 3.1.2 建设项目环境保护设计规定 87 国环 002 3.1.3污水综合排放标准（ GB8979-1996） 3.1.4恶臭污染物排放标准（ GB14554 93） 3.1.5室外排水设计规范（ GBJ14-87） 3.1.6地表水环境质量标准（ GBZB1-1999） 3.1.7城市噪音标准（ GB12348-1990） 3.1.8给排水设计手册 3.1.9 厂家提 供的污水处理设计文件要求 3.2 设计原则 3.2.1 贯彻执行国家环境保护政策，按照国家有关法规、规范及标准进行设计； 3.2.2 工艺流程选择要充分考虑企业的自身情况，要根据进水水质和出水的要求，选择先进的处理工艺、处理效果稳定、可靠、操作管理简单、节能，利用现有场地考虑减少并能工程投资和运行费用低 ; 3.2.3 先用国内先进、高效节能、性能可靠、运行管理方便的设备，提高自动化程度、减少维护工作量，减轻操作人员的劳动强度； 3.2.4 设计中充分考虑防止二次污染，噪音低，无异味，不影响周围环境； 3.2.5 废水处 理站布置力求美观，布局合理，功能齐全。在便于施工安装和 5 维修的前提下，使处理构筑物尽量集中，布置紧凑，节约用地，保证有一定的绿化场地。 6 4、设计参数 4.1 进水水量 根据厂方提出的数据，设计进水水量为 1000m 3 /d（ 42m 3 /h） 。 4.2 进水水质 根据厂 方 提供的数据，确定设计水质如下： CODCr： 10000mg/L BOD5： 5000mg/L NH3-N： 60 120mg/L SS： 700mg/L PH： 4 5 水温： 20 4.3 出水 要求 根据厂方要求，生产废水经处理后应达到 污水综合排放标准 （ GB8979-1996） 中 的 二 级 标准： CODCr 150 mg/L BOD5 30mg/L SS 150mg/L NH3-N 15 PH： 6 9 4.4 设计范围 与工艺的确定 4.4.1 污水处理站内的 废水处理工艺设计、污泥处理工艺设计。 4.4.2 污水处理站结构设计及相关设计。 4.4.2 建筑物设计、构筑物设计、设备设计及选型、电器及自控设计、设备安装设计。 7 5、 淀粉 废水处理工艺 流程 5.1 淀粉废水的水质特征 5.1.1 以玉米为原料生产淀粉 时 ，大致有 60的玉米成为商品淀粉，并有 30的玉米成为副产品。 5.1.2 淀粉废水中的固形物含量较高，有机物的主要成分 是 蛋白质、糖（碳水化和物）、脂肪等，另外含有大量含氮、碳的无机化合物。 5.1.3 淀粉废水的一般组成为：总糖 0.13 0.17%，粗蛋白 2.11%，固形物 510%，粗纤维 2 3%，脂肪酸 0.1 0.3% 5.1.4 淀粉生产废水显酸性，在处理过程中会使后续厌氧处理受到抑制，甲烷菌不能承受低 PH 值的环境，因此 生化处理前需调整 PH 值在 6.5 7.5 之间。 5.1.5 在玉米浸泡过程中，为了破坏玉米的机械强度，削弱淀粉与其他部分的亲和力，分离可溶性蛋白，同时为抑制微生物的滋生繁衍，在浸泡中加入一定量的亚硫酸溶液，经工程实践证明，当 SO3-2 和 SO4-2 的浓度 与 COD之比小于 1： 7 时对 厌氧消化有不利影响 。 5.1.6 淀粉废水中的蛋白质等含有机氮的物质经厌氧处理后，发生了氨化作用，换言之，废水中的有机氮转化为氨氮，从而增加了废水中的氨氮浓度。因此，在废水治理工艺选择中同时考虑 COD 去除及生物脱氮功能。 5.2 淀 粉废水处理工艺特点 5.2.1 由于淀粉废水悬浮物含量较高，且能回收做饲料，因此需设初沉池作为预处理，这样即可以去除一部分有机物，减轻后续生化处理单元的负荷， 8 又可以产生经济效益。为了保证回收物质的纯度，初沉池内不投加任何药剂，每 立方米 废水经初沉池后可回收饲料 2.0Kg。 5.2.2 由于淀粉废水 属于 高浓度 有机 废水，且可生化性较好，必须采用厌氧好氧串联生化处理工艺，才能使出水达到排放标准。 厌氧处理单元极适应于高浓度有机废水，其有机负荷率较高，抗冲击负荷能力强，其主要优点是 动力 消耗 低 ，无需向废水中 充 氧。 由于厌 氧生化反应器往往不能将全部生化反应进行到底，只有部分COD 能进行到产甲烷阶段，尚有部分 COD 降解反应只进行到中间阶段，形成出水中 COD、 BOD 浓度仍不能达标，因此在厌氧处理单元后需串联好氧生化反应，经好氧反应后，使淀粉废水 COD、 BOD 进一步降解。 淀粉废水处理采用 “ 厌氧 好氧工艺 ” 取代了 “ 水解酸化 好氧 ”及过去的三级好氧工艺 1、减少动力，降低处理成本 为了降低淀粉废水处理成本，由原来的淀粉处理工艺经历了从“三级好氧”到“水解酸化 好氧”，再到“厌氧 好氧”的发展过程。 用厌氧方法去除等量的 BOD 所需的电耗只需好氧的 1/8，故采用“厌氧 好氧”处理工艺。动力消耗少，处理成本低。 2、能减少好氧处理负荷 厌氧处理淀粉废水 COD 去除率达到 80%，经厌氧处理后，进入好氧处理系统的 COD 只有未经过厌氧处理的 20%， 从而为好氧处理设施预留了充足的处理能力。 3、可减少污泥处理费用 好氧污泥生成量大，而且不稳定，需要再处理。而厌氧污泥生成量只 9 有好氧污泥量的 1/3，从而可以减少污泥处理费用。厌氧污泥还可直接作有机肥，符合生态学要求。 4、可生产沼气，充作能源 日处理 1000 吨 COD 为 10000mg/l 的 淀粉 废水，通过厌氧可产生沼气3360m3/d，用于 烧锅炉 ，每天可节省 4 吨原煤。 5.3 选择 IC 厌氧工艺 在 淀粉 废水厌氧处理中，大多采用 UASB 厌氧工艺，其容积有机负荷只能达到 5-6kgCODm-3d-1。厌氧反应器要有较高的有机负荷必须同时具备两个条件：较高的污泥浓度和较高的传质速率。而强化传质过程主要是通过提高水力负荷和产气负荷来实现。 UASB 为了保持较高的污泥浓度，不能有较高的水力负荷和产气负荷，一旦出现较高的水力负荷和产气负荷便会造成污泥大量流失。因此， UASB 的传质并不 理想，故容积有机负荷不高。 IC 厌氧反应器的内部有 1 个依靠自身产生的沼气来驱动的内循环系统。这个内循环系统使 IC 反应器内既能保持较高的污泥浓度，又能通过提高水力负荷来提高传质速率。故有机负荷可高达 20kgCODm-3d-1以上，处理效率很高。是 UASB 的 3 5 倍。 IC 的容积只需 UASB 的 1/3 1/4。除此之外， IC 还具有以下特点： 1、造价低，以处理等量的废水相比较， IC 的造价只有 UASB 的 50%。 2、占地面积少，占地面积只需 UASB 的 1/3。 3、出水水质好，由于 IC 是在颗粒污泥条件下运行，厌氧 出水中不含污泥。故出水水质好，对好氧处理十分有利。 10 剩余 污泥 回流 污 泥 4、耐冲击负荷能力强，运行稳定，便于操作管理。 5.4 处理工艺流程 根据上述，确定本工程采取 IC 厌氧 好氧工艺，流程如下 ： 废水管道 污泥管道 淀粉废水处理工艺流程图 5.5 工艺 说明 5.5.1 格栅 井 格栅井、细格栅各一道，以去除废水中的机械杂质，减轻废水的有机负荷，避免管道堵塞。 5.5.2 初沉池 初沉池的功能是将废水中的 SS（固体 COD） 部分地 去除，回收黄粉。采用砖混结构，有效容积为 V=168 m 3。 5.5.2 调节中和池 采用矩形砖混结构，主要用于调节废水的水质 、 水量 和 PH 值，以及发加碱 初沉池 废水 中和池 IC 厌氧反应器 提升泵 一级生物接触氧化 一沉池 泥饼外运 排放 鼓风 污泥浓缩池 格栅 干化池 调节罐 二级生化 二沉池 缺氧 11 生事故时暂时储存水量。 在调节池投加碱液（ Na2CO3 或 CaCO3） ，将废水的 PH 值调整为 6.5 7.5 之间 ，内设曝气软管。 池内 有效 容积为 V=336m 3 5.5.3 提升泵 在沉淀池内 安 装一级提升泵两台， 采用潜污泵，型号 100WQ45-10-5.5型，流量 Q=45 m 3 /h， 扬程 H = 1 5 m，功 率 P=2 . 2 KW， 其功能是将废水提升至 调节罐 。 5.5.4 IC 厌氧反应器 （ 1） IC进水调节罐 30m 1 台 2m H=5m 进水泵 1 台 Q=45m3/h H=10m 电磁流量计 1 台 调节罐对废水 COD 和温度进行调节，以保证其恒定，罐内可配备蒸汽加热管，只需在水温低于 28 度以下时进行调温。 （ 2） IC厌氧反应器 630m1 台 (直径 6.5m，高度 19m)。 进水泵 1台 Q=45m3/h H=35m（功率： 11千瓦） 电磁流量计 4 台 为严格控制 IC 的进水量， IC需安装 4台电磁流量计。 为保证有较好的 COD 去除率， HRT 设定为 6 小时，上升流速为 3.13m/h。 IC反应器必须在颗粒污泥条件下运行，每台 IC 需接种颗粒污泥 10 吨。 5.5.5 一级生物接触氧化 淀粉废水经 IC 厌氧 反应器 后，去除一部分有机污染物，但还不能达到排放标准。我们采用接触氧化法作为后续的处理办法。该法与活性污泥法相比，具有占地少，单位体积的池容中有更多的生物量，所以处理效率高， 12 耐各种冲击能力强 ，停留时间短，不会发生活性污泥法中令人头痛的污泥膨胀问题，容易操作管理等优点。 池内 有效容积为 380m3，外型尺寸 9.5 m 5 .0m，池深 5.6 m。 池底设可变微孔曝气器曝气， 内设组合 填料，填料高度 4 .0m。 5.5.6 一沉池 一 级 生物接触氧化池中生物填料上的生物膜经过一段时间生长后将会不断老化脱落，不断更新。脱落的生物膜随出水进入 一沉池 进行泥水分离，沉淀分离出的污泥部分利用气体 回流器回流至一 级 生物接触氧化池中补充流失的污泥，剩余污泥进入污泥池。选用竖流式沉淀池， 有效容积 170m3，设气 提 回流器一台。 5.5.7 污泥浓缩池 沉 淀 池中的污泥一部分回流，另一部分剩余污泥进入污泥浓缩池浓缩处理。污泥浓缩池 外形尺寸 6 .0m 4.0 m，池深 4.0m， 采用砖混结构 。 5.5.8 干化池 污泥浓缩池浓缩后的污泥进污泥干化池进行干化后外运。 设污泥干化池两座，单池容积 40 m3， 外型尺寸 4m8m1.2m,砖结构。 5.5.9 鼓风机 房 鼓风机的作用是向生物接触氧化池 和缺氧池 供氧曝气 （原有）。 5.6 处理效果分析 本工艺处理效果见下表 项目 COD BOD（ mg/L） SS（ mg/L） NH3-N 13 （ mg/L） （ mg/L） 初沉池 进水 10000 5000 700 100 出水 9000 3200 350 100 去除率 10% 35% 50% 0% 调节池 进水 9000 3200 350 100 出水 7200 1280 315 40 去除率 20% 60% 10% 60% IC 厌氧反应器 进水 7200 1280 315 40 出水 1080 192 285 60 去除率 85% 85% 10% -50% 一级生物接触氧化 进水 1080 192 285 60 出水 324 28.8 114 12 去除率 70% 85% 60% 80% 一沉池 进水 324 28.8 114 出水 291 23.1 79.8 去除率 10% 20% 30% 二级生化池 进水 291 23.1 79.8 出水 87.5 20.2 71.5 去除率 70% 12.5% 10% 二沉池 进水 87.5 20.2 71.5 出水 78.7 19.3 63.3 去除率 10% 5% 10% 5.7 可行性分析 在前一阶段，我国玉米淀粉废水处理采用厌氧 -好 氧处理工艺，已达到了污水综合排放标准中的二级标准，本工程要求达到污水综合排放标准的一级标准，故此，在原处理工艺基础上，增设了曝气生物滤池，以进一步对残留的 COD， BOD 进行降解去除，同时曝气生物滤池还可以同时 14 进行 硝化 反 硝化作用进一步脱 氮 。 本设计方案采用了淀粉工业水污染排放标准（征求意见稿）中所推荐的 UASB+A/O 工艺，此推荐工艺是为了有效地去除废水中的氨氮；这是过去玉米淀粉废水处理没有涉及到的。 参照以下二例 1河北省许昌淀粉厂，采用如下处理工艺 淀粉废水 -沉淀池 -调节池 -泵 -UASB-接触氧化池 -气浮池 -砂滤 -出水 其出水水质达到了一级排放标准。 2山东邹平淀粉厂，以玉米为原料生产淀粉，其费水处理采用以下工艺流程 淀粉废水 -沉淀调节池 -UASB 反应器 -竖流 式 沉淀池 -接触氧化池-气浮池 -排放 处理后达到了污水综合排放标准的二级标准。 根据上述，认为本方案能确保处理出水水质达到建设单位要求的标准。 15 6、工程投资估算 6.1 安装工程 6.1.1 设备购置 设备名称 型 号 数 量 单价（万元） 造 价（万元） IC厌氧反应器 6.5m， H=19m 1 套 75 IC进水调节罐 2m, H 5m 1 套 流量计 2 加温器 3 个 2 不锈钢材料 8 防腐 6 爬 梯平台 6 调试费运费 5 设计 费 10 小 计 114 菌种、 吊车、土建、泵、塔外 管道由 厂家负责