糠醛废水处理方案.doc

糠醛污水处理设计方案xxx环保科技集团有限公司xxx环保工程技术服务中心2005年6月目 录第一章：概述1.1 xxx环保科技集团有限公司简介1.2 甲方简介1.3 污水处理设计基础数据第二章：设计任务2.1 任务来源2.2 设计依据及原则2.3 设计说明2.4 设计采用标准及规范第三章：综合排放废水的处理工艺3.1 设计参数3.2 工艺设计原则3.3 工艺流程选择3.4 设计流程说明3.5 主要设施的设计及作用分析3.6 主要设施处理效果预测3.7 投资估算3.8 运行费用分析第一章、 概述 1.1 xxx环保科技集团有限公司简介 xxx环保科技集团有限公司是由原沧州市环境保护发展有限公司发展而成。1999年4月完成股份制改造，改为民营股份制企业。2003年12月增加注册资本至2000万元。并将原沧州市环境保护发展有限公司变更为xxx环保科技集团有限公司。公司拥有xxx圣源生物科技有限公司、xxx环保化工设备有限公司、xxx污水处理有限公司、xxx环境科学研究院四个独立分公司。拥有xxx污水处理场、华北、华南、华东、西北、东北、西南六个办事处共7个二级分支机构。总资产1.6亿元。现有员工143人，其中：高级工程师8名、高级经济师及高级会计师3名、工程师、经济师、会计师等中级职称技术人员42名,占职工总人数的35%。2000 年和 2001 年公司连续两年被评为“xx省十强环保企业”，2001年获得了国家环保总局颁发的环保设施运营资质证书。2001年至2003年连续被农业银行评为“ AAA 级信用企业”。2002 年获得国家环境工程设计乙级资质证书，是中国环境报理事会理事单位。公司主营业务包括：环保工程技术服务和开发、环保工程设计和施工建设、环保设施运营、环保设备加工制造、环保生物制剂生产和生物技术开发。近几年公司引进人才，投入巨资用于技术和产品的开发，利用人才和技术优势，提高了市场占有率，已具有一定的品牌优势。取得了良好的经济效益和社会效益，为公司持续发展打下了坚实的基础。其中独立开发的高浓度有机污水治理技术，居国内领先水平。该技术可广泛用于垃圾处理、造纸、味精、有机化工、制药等行业的高浓度有机污水处理。1.2 甲方简介（略）1.3污水处理设计基础数据根据甲方提供的数据，其污水水质原始资料如下：水量：最大小时水量为4.2 m3/h 每天废水量为 Q=100m3/d 水质：项目单位数值CODcrmg/L7000-20000水温C 60-80pH1-2第二章、设 计 任 务2.1 任务来源受甲方委托，本公司对甲方污水处理进行工艺设计。2.2设计依据及设计原则2.2.1设计依据1） 国发（1996）31号文国务院关于环境保护若干问题的决定。2） 中华人民共和国环境保护法。3） 中华人民共和国水污染防治法。4） 当地行业污染物排放标准。5） 其它有关规范和标准。6）甲方提供的有关基础资料。2.2.2设计原则1）认真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。2）工艺流程选择要考虑地区的具体情况，要根据进水水质和出水水质的要求，选择工艺技术先进、处理效果稳定、可靠、操作管理简单、节能、占地面积小，工程投资省和运行费用低的处理工艺； 3）选用国内先进、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； 4）设计中充分考虑防止二次污染，噪声低，基本无异味，不影响周围环境；5）厂区平面布置力求新颖美观，布局合理，功能齐全。在便于施工安装和维修的前提下，使处理构筑物尽量集中，布置紧凑，节约用地，保证绿化面积，同时留有适当的发展余地。6）充分考虑现有污水处理设施的情况，将现有污水处理设施并入设计。7）尽可能满足甲方提出的一些具体要求与建议。2.3 设计说明 2.3.1 总体思路本设计只考虑废水处理部分。首先，从废水资源化的角度考虑,应尽可能的回收废水中的有用物质；其次，考虑到当地属于缺水区，所以处理后水应尽可能回用于农业灌溉及生产；最后，糠醛废水有机物浓度很高，可生化性好，所以主体处理工艺定位于厌氧生物处理+好氧生物处理。2.3.2 处理后水执行的排放标准出水执行中华人民共和国污水综合排放标准（GB89781996）中的二级标准项目单位数值CODcrmg/L150SSmg/L150pH692.4 设计采用标准与规范（1）中华人民共和国环境保护法（2）中华人民共和国水污染防治法（3）给水排水工程设计规范（4）给水排水设计手册（5）工业建筑防腐蚀设计规范（GB5004695）（6）化工企业爆炸和火灾危险场所电力设计技术规范（HGJ2198）（7）爆炸危险场所的配电和电器设备安装通图（8）工业企业设计卫生标准（9）工业企业采暖通风和空气调节设计规范（10）建筑设计防火规范（GBJ1687）（11）污水综合排放标准（GB89781996）第三章、 综合排放废水的处理部分废水除了回收利用部分外，尚有大量高浓度有机废水排出，必须经过一系列处理后排放，这一部分废水进入本设计所做的综合废水处理系统。3.1 设计参数甲方提供的水量数据为：Q=100m3/d，考虑到处理系统一定的抗冲击能力，所以确定设计水量为：Q=120m3/d (保险系数为1.2)，即每小时水量为5 m3/h。其余污水各项污染物参数根据采自甲方水样所测：项目单位数值CODcrmg/L31000SSmg/L2000pH43.2 工艺流程选择该污水有机物浓度很高，可生化性好，所以，采用生物处理方法应是最适当的。该法是利用微生物摄取污水中的有机污染物，以达到降低BOD和COD的作用，即可以达到满意的处理效果，而且投入少量的化学药剂，废水的处理费用是最低的。微生物有好氧、厌氧、兼氧三种，由于废水中有机物浓度很高，只用好氧生物处理难于达到理想的效果，所以在好氧生物处理之前需要进行厌氧生物处理。预处理：由于废水的水质水量很不稳定，所以需要有一个适当容量的调节池。由于废水中的SS含量较高，所以有必要设置一个初沉池，去除废水中大部分的SS，减轻后续生物处理的负荷。由于废水的pH值呈很强酸性，很大程度上会影响生物处理的效果，所以在工艺流程的起始阶段，通过加碱调节装置，将废水的pH值调节至中性（6.08.0），使出水适应后续的多级生物处理，保证后续生物处理的正常运行和其效果。厌氧生物处理：常用的厌氧生物处理工艺主要有AF厌氧生物滤池、水解酸化池、上流式厌氧污泥床反应器（UASB）等。由于糠醛污水是一种高浓度、易生物降解的有机废水，所以水解酸化池工艺是不适合的。UASB反应器是一种适用于高浓度、可生化性良好的有机废水的厌氧处理工艺，但由于需要在反应器内实现污泥颗粒化，所以初次启动难度大，且运行期间需要有较高的专业水准的人员才能可靠的运行。这显然不符合实际的情况。AF厌氧生物滤池由于内部采用填料，实现了污泥固定化技术，所以泥龄长，污泥浓度大，从而COD负荷也大大提高，可以达到1015kgCOD/m3.d，相应的反应器的占地面积也可以适当减少。同时由于AF厌氧生物滤池不需要实现污泥的颗粒化，只要形成絮状污泥即可挂膜，且日常管理方便、简单，一般的非专业人员经过一定的培训即可上岗。对环境因素的改变具有很强的抵抗能力。经过以上比较，从运行稳定、操作简单、以及节省占地、最小化的投资等角度考虑，所以本处理系统的厌氧处理最后确定为AF厌氧生物滤池工艺。好氧生物处理：厌氧后的好氧生物处理阶段对工业废水的治理是必要的。其中适合于高浓度有机污水处理的好氧生物处理工艺主要有接触氧化法、SBR法等。SBR工艺集曝气氧化、沉淀排水于一体， 不设二沉池和污泥回流设备，所以节省了部分土建的投资,但该工艺要充分发挥其优越性,必须要与计算机的程序化管理相结合。这就要求日常运行人员的较高素质。考虑到该厂的实际情况，这一点限制了SBR的应用。而且，该工艺属活性污泥法范畴，相对于膜法来说普遍的有管理复杂，抗负荷冲击能力小等缺点。另外，从投资的角度看，采用接触氧化法相应的增加了填料与填料架的费用，但SBR却相应的增加了滗水装置以及自动控制系统，两者相比较，还是前者投资较少。综上所述，本系统确定好氧段采用生物接触氧化法，出水经二沉及砂滤后流入回用水池或排放。污泥处理：本工艺会产生一定量的污泥，经污泥干化厂脱水后可用作农田肥料，改良土壤。3.3 工艺流程说明3.3.1 综合废水处理工艺流程图废水 格栅 碱 加药 调节曝气池 泵 Fe-C床 中和沉淀池 泵 初沉器 AF厌氧生物滤池 上清液 污泥干化场 鼓风机 砂滤池 二次沉淀器 泵 接触氧化池 回用水池废水流程: 污泥流程: 空气流程:3.3.2 综合废水处理工艺流程废水流程：来自车间的污水在调节池停留一段时间，调节水量、均衡水质并加碱调节pH值，避免水质水量大幅度变化冲击后续工序，同时起到降温的作用。调节池中的污水由泵提升到Fe-C床中除去污水中的油污及部分COD并调节pH值，污水自流入中和沉淀池并加碱（Ca(OH)2）调节pH值，由于pH的变化产生部分絮凝沉淀物由污泥泵排入污泥干化厂，中和池可进行进一步降低水温的作用，中和池污水由泵提升到初沉器，加入混凝剂去除大部分的悬浮物，然后自流至AF厌氧生物滤池，废水由底部布水系统进入，向上流动。在AF厌氧生物滤池底部设置潜水式推流搅拌机，促使布水均匀，加强泥水的接触。在AF厌氧生物滤池内有填料，微生物在填料上繁殖，废水经过填料区时，附于填料上的微生物对废水中的可生化有机物进行吸附、生物絮凝、最终被生物降解，从而降低了COD值。AF厌氧生物滤池的上清液则通过出水堰流入接触氧化池。接触氧化池分为两级，以确保达到工艺要求的COD去除率。在好氧微生物的作用下，废水中残留的有机物被进一步吸附、降解，去除COD和BOD。接触氧化池出水含有较多脱落的生物膜，经过二次沉淀器及快速砂滤池，出水即可完全达标，并储存于回用水池，排放或回用。污泥流程：中和沉淀池、初沉器及二次沉淀器中均有一定量的污泥，排出进入污泥干化场，定期清理。鼓气流程：污水处理系统中，接触氧化池需要鼓进空气，为好氧微生物提供氧气。空气释放器采用曝器软管。另外，为了防止调节池中污泥沉淀，调节池内设置穿孔管，利用空气搅拌。空气由鼓风机通过曝气系统鼓入水体。加药流程：开始时废水呈酸性，需要加碱液进行调节。初沉器进水加药絮凝沉淀. 3.4 主要设施的设计及作用分析3.4.1 调节曝气池（防腐）：结构：钢混结构规格：LBH=5.04.03.0m设计参数：有效停留时间：12h作用：可混合不同时间的进水，使水质均匀，让不同浓度的废水达到自动调节的作用。并曝气充氧促进有机物分解提高微生物活性。3.4.2 中和反应沉淀池（防腐）：结构：钢混结构规格：LBH=10.06.03.0m设计参数：有效停留时间：36h作用：池内设一反应区并做防腐处理，可对污水进行pH调节作用并产生一定量的由pH变化引起的反应所生成的沉淀物，同时可以调节水温。3.4.3 初沉器（防腐）结构：碳钢规格：H=2.15.6m设计参数：沉淀时间：4.0h 最大上升流速：1.5m/h作用：沉淀废水中的SS，降低后续生物处理的负荷，防止AF厌氧生物滤池底部堵塞。3.4.4 AF厌氧池（防腐）结构：钢筋混凝土规格：LBH=6.04.05.0m设计参数：设计容积负荷： 17.0kgCOD/(m3d) 有效停留时间： 24h 最大上升流速： 0.20m/h构造：池顶设有出水溢流堰，下部开设进水口，废水由布水浅槽在等同压力下经进水口流到池底，用潜水式推流搅拌机搅拌，加强泥水混合,保证布水均匀。中间设有2.5m高的软性填料层,固定污泥,增加污泥量,延长泥龄,提高容积负荷,减小池体容积,提高抗冲击能力。作用：对废水进行厌氧生物处理，依靠厌氧微生物对水中复杂有机物进行吸附、分解、降解，大幅度降低废水的COD、和悬浮物浓度。3.4.5一级接触氧化池结构：钢筋混凝土规格：LBH=6.05.04.5m 设计参数：设计容积负荷： 2.5kgCOD/(m3d) 有效停留时间： 18h 气水比：30：13.4.6二级接触氧化池结构：钢筋混凝土规格: LBH=5.05.04.5m 设计参数：设计容积负荷： 0.6kgCOD/(m3d) 有效停留时间： 13h 气水比：20：1构造：采用曝气软管提供氧气，内设组合式纤维填料，填料间距适当加大，既可以节省填料，也为活性污泥的存在提供了空间，综合了膜法生物处理及活性污泥法的双重优点。作用：对废水进行好氧生物处理，依靠好氧微生物对水中复杂有机物进行吸附、分解、降解，进一步彻底降低污水的COD、BOD值，使出水接近达标水平或达到达标水平。3.4.7 二次沉淀器结构：碳钢规格: H=2.55.6m设计参数：有效停留时间： 4.7h 最大上升流速： 1.5m/h作用：分离废水中脱落的生物膜，降低污水的SS值。3.4.8 快滤池结构：钢混结构规格： LBH=2.02.02.5m 2座构造：内盛0.5米厚度的石英砂，作用：进一步截留悬浮物。3.4.9 回用水池结构：钢混结构规格：LBH=10.04.03.0m作用：处理后水的储池，以利回用。3.4.10 污泥干化场结构：砖混结构规格：LBH=4.03.01.1m 数量：2座作用：污泥干化场处理初沉池、二沉池中的污泥。3.4.11 控制室（风机房）结构：砖混结构规格：LBH=6.04.03.0m 作用：动力系统集中控制、同时可以解决鼓风机防止风炊雨淋。3.5 主要设施处理效果预测各主要工段设计处理效果见下表，工段项目COD(mg/l)SS(mg/l)调节曝气池进水出水去除率（%）310002790010Fe-C床进水出水去除率（%）279001674040中和沉淀池进水出水去除率（%）1674011720302000170015初沉器进水出水去除率（%）11720820030170051070AF厌氧生物滤池进水出水去除率(%)8200246070%51028145%接触氧化池（一级）进水出水去除率(%)246061575%2812665%接触氧化池（二级）进水出水去除率61518470%2662535%二次沉淀器快滤池进水出水去除率(%)18415025%253150503.6 投资估算3.6.1主要构筑物及建筑物投资估算表: 表1序号项目名称规格型号(米)结构数量金额(万元)1格栅池1.00.51.0m砖混10.022调节池（防腐）5.04.03.0m砼14.03中和反应沉淀池（防腐）10.06.03.0m砼112.04AF厌氧池（防腐）6.04.05.0m砼17.685一级接触氧化6.05.04.5m砼18.16二级接触氧化5.05.04.5m砼16.757快滤池2.02.02.5m砼21.28回用水池10.04.03.0m砼17.29污泥干化场4.03.01.1m砖混20.810控制室6.04.03.0m砖混10.9611设备基础1.512合计50.213.6.2主要设备投资估算表: 表2 序号项目名称规格型号数量单价(万元)金额(万元)备注1格栅栅条间距10mm1组0.020.022加药系统3套1.85.43Fe-C床H=2.04.0m2个14.028防腐4初沉器H=2.15.6m1个6.06.0防腐5二次沉淀器H=2.55.6m1个7.57.56软性填料237m30.0122.857填料架3.28曝气软管HA65-5.0142m0.0081.149调节池布气系统0.310潜水式推流搅拌机QJB3/4-180/2-561台3.63.611罗茨风机Q=10m3/minP=5000mmH2O2台2.44.8备一12污水泵Q：8-10m3/hH：15m4台0.20.8备一13耐酸泵Q：8-10m3/hH：810m2台0.320.64备一14滤池填料4 m30.050.215管线及管件10.016平台、护栏、钢梯1.517配电3.518保温1.019合计80.453.6.3工程投资费用序号编码工程项目计算基础费率(%)预算金额(万元)备注1TJ土建50.212SB设备80.453AZ安装SB1512.074YS运输SB32.415ZJTZ直接投资1+2+3+4145.146SJF设计费ZJTZ6.08.717TS调试培训费ZJTZ4.05.818SJ税金5+6+710.015.979合计5+6+7+8175.633.7 运行费用分析3.7.1 总装机容量:本工程总装机容量为20.55KW 3.7.2动力消耗费用序号设备名称电机功率（kw）数量工作方式耗电量（kwh/天）1污水泵2.24用三备一158.42潜水式推流搅拌机0.751间歇93罗茨风机5.51连续132合计299.4每度电按0.54元计算，则动力消耗费用为：299.40.54=