某食品废水处理设计方案

某食品有限公司某食品有限公司 工艺设计方案工艺设计方案 姓名 杨宇姓名 杨宇 学号 学号 目录 第一章 设计依据和指导思想 8 1 1 设计依据 8 1 2 技术规范 8 1 3 主要设计原则 10 1 4 设计范围及深度 10 1 4 1 设计范围 10 1 4 2 设计文件内容 10 1 4 3 设计深度 10 第二章 处理规模及水质 12 2 1 处理规模 12 2 1 1 蔬菜加工清洁生产改造工程 12 2 1 2 废水处理站处理水量 15 2 2 处理目标 15 2 2 1 清洁生产改造工程目标 15 2 2 2 进出水水质及处理目标 15 第三章 废水处理工艺设计 18 3 1 处理规模及目标 18 3 1 1 废水处理规模 18 3 1 2 废水污泥处理目标 18 3 2 进水水质特点分析 18 3 3 废水处理工艺选择 19 3 3 1 处理技术分析 19 3 3 2 盐渍菜 泡菜废水预处理工艺分析 19 3 3 3 预处理工艺分析 19 3 3 4 生化处理工艺分析 20 3 3 4 1 厌氧处理工艺的选择 20 3 3 4 2 好氧处理工艺的简介 20 3 3 4 3 好氧处理工艺的选择 21 3 3 6 后续强化处理工艺选择 22 3 3 7 处理工艺流程的确定 22 3 4 污泥处理工艺选择 22 3 4 1 污泥种类 22 3 4 2 污泥产量的计算 22 3 4 3 污泥处理工艺确定 23 3 5 高效微生物 EMO 介绍 23 3 6 处理工艺流程图 24 3 7 处理工艺流程说明 25 3 8 处理系统去除效率分析 26 3 9 工艺特点分析 27 3 10 主体构筑物工艺设计 27 第四章 主要建构筑物一览表 43 第五章 设备及管道辅材选型 44 5 1 设备及材料选型原则 44 5 2 设备选型标准及规范 44 5 3 主要设备一览表 45 5 4 管道材质及防腐选择 49 5 5 其他辅材选择 50 第六章 工程投资概算及运行成本分析 6 1 编制依据 51 6 2 工程内容 51 6 3 工程投资概算表 51 第一章 设计依据和指导思想 1 11 1 设计依据设计依据 1 重庆市 XX 绿色食品开发有限公司工业废水治理及清洁生产改 造项目总承包招标文件 2 重庆市 XX 绿色食品开发有限公司工业生产废水治理项目可行 性研究报告 3 业主及招标机构提供的相关图纸资料及现场实际地形地貌及地质 条件 4 我司治理同类废水的工程经验及相关工艺设计资料 1 21 2 技术规范技术规范 1 中华人民共和国清洁生产促进法 2 国务院令第 253 号 建设项目环境保护管理条例 3 国家环保总局 关于推行清洁生产的若干意见 4 国办发 1996 31 号 国务院关于环境保护若干问题的决定 5 中华人民共和国节约能源法 1998 年 1 月 1 日施行 6 评价企业合理用电技术导则 GB T 3485 1998 7 国家计委 国务院经贸办公室 建设部文件资源 1992 1959 号 关于建设和技术改造项目可行性研究增列 节能篇章 的暂行规 定 8 国务院办公厅下发的 30 号文件 关于开展资源节约活动的通知 2004 9 国家经贸委资源 2000 1015 号 关于加强工业企业节水工作的 意见 10 国家环保总局 长江三峡库区及上游水污染防治规划 11 重庆市长江三峡库区流域水污染防治条例 12 中华人民共和国环境保护法 13 中华人民共和国水污染防治法 14 污水综合排放标准 GB8978 1996 15 给水排水工程结构设计规范 GBJ69 84 16 污水泵站设计规程 DBJ11 99 17 建筑结构荷载规范 GBJ9 87 18 混凝土结构设计规范 GBJ10 89 19 建筑地基基础设计规范 GBJ 89 20 建筑抗震设计规范 GBJ11 89 21 建筑结构设计统一标准 GBJ68 84 22 建筑设计防火规范 GBJ16 87 23 室外排水设计规范 GB50014 2006 24 建筑给水排水设计规范 GB50015 2003 25 重金属污水化学法处理设计规范 CECS92 97 26 建筑结构设计标准 BGJ9 89 27 城市污水处理站污泥排放标准 CJ3025 93 28 城市区域环境噪声标准 GB3096 93 29 工业企业厂界噪声标准 GB12348 90 30 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 31 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 32 建筑结构设计统一标准 GBJ68 84 33 建筑设计防火规范 GBJ16 87 修改版 34 地下工程防水技术规范 GB50007 2002 35 混凝土外加剂应用技术规范 GB50119 2003 36 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 37 建筑地基处理技术规范 JGJ79 2002 38 工业建筑防腐蚀设计规范 GB50046 95 39 建筑物防雷设计规范 GB50057 97 2000 年版 40 建筑抗震设计规范 GB50001 2001 41 低压配电设计规范 GB50054 95 42 通用用电设备配电设计规范 GB50055 93 43 供配电系统设计规范 GB50052 95 44 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB50062 92 45 民用建筑照明设计标准 GJ133 90 46 民用建筑节能设计标准 JGJ26 95 47 工业企业照明设计标准 GB50034 92 48 工业与民用电力装置的接地设计规范 GBJ65 83 49 砌体结构设计规范 GB5003 2001 50 建筑内部装修设计防火规范 GB50222 95 51 工业企业设计卫生标准 GBZ1 2002 52 工业自动化仪表工程施工及检验规范 GBJ93086 53 采暖通风和空调设计规范 GBJ19 87 54 城市污水再生利用 城市杂用水水质 GB T18920 2002 1 31 3 主要设计原则主要设计原则 1 结合国内外同行业先进的清洁生产和先进的废水处理工艺 选 择最佳可行的综合治理技术 治理技术先进 运行连续 稳定可靠 处理系统应有较大的适应性 不需采取非常规的应急措施 既考虑技 术先进性和经济上的合理性 也考虑本行业的可行性 使清洁生产副 产品质量合格 废水达标排放 2 采用质量优良的设备 使废水治理设施能够长期稳定运行 3 建 构 筑物布置与站区建筑物协调一致 总体布局合理美观 4 处理工艺的操作管理方便 长期运行稳定 可靠 切合实际 安全实用 并具有较好的生产环境和劳动条件 5 综合考虑工程投资和运行费用 在保证废水处理站达标排放 的前提下 力求废水处理设施投资省 占地少 能耗低 节省工程投 资和运行费用 6 降低噪声 消除异味 改善污水处理站及周围环境 7 严格执行国家有关设计规范 标准 重视消防 安全工作 1 1 4 4 设计范围及深度设计范围及深度 1 4 11 4 1 设计范围设计范围 本设计的内容包括 1 清洁生产工艺改造 通过改进生产工艺 部分设备技改更新 部 分废水处理后回用 减少终端污染物的排放 剩余废水排入终端废水 处理站继续处理 2 处理量 900 吨 d 的生产废水处理站一个 1 4 21 4 2 设计文件内容设计文件内容 涉及范围包括以上两部分的以下范围 1 系统工艺设计 2 平面布置及构筑物设计 3 电气及自控设计 4 系统非标件设计 5 工艺设备选型 6 工程经济分析及投资概算 7 土建及安装施工组织设计 8 操作人员培训 试运行调试方案编制 1 4 31 4 3 设计深度设计深度 按照招标文件要求 本工程的设计需要达到以下要求 1 工艺设计达到初步设计深度 2 电气设计达到初步设计深度 3 自控设计达到初步设计深度 4 土建设计达到初步设计深度 第二章 处理规模及水质 2 12 1 处理规模处理规模 2 1 12 1 1 蔬菜加工清洁生产改造工程蔬菜加工清洁生产改造工程 2 1 1 12 1 1 1 原生产用水产污情况原生产用水产污情况 1 清洗鲜菜废水产生量 年产 2 5 万吨蔬菜 野菜产品所需鲜菜按 1 3 计算 需要 7 5 万 吨鲜菜 每吨鲜菜用 4 吨水清洗 每年的用水量为 7 5 万吨 4 30 万吨 按每年加工 300 个工作日每天用水量为 30 万吨 300 1000 吨 2 盐渍菜废水产生量 按加工保存用盐渍菜时每吨排水 1 5 吨计算 排水量为 25000 吨 年 1 5 37500 吨 年 按每年加工 300 个工作日每天用水量为 37500 吨 300 125 吨 日 3 泡菜废水产生量 年产 5000 吨泡菜 每吨泡菜排水 1 5 吨水 年排水量为 5000 吨 1 5 7500 吨水 按每年加工 300 个工作日每天排水量为 7500 吨 300 25 吨 4 清洗设备废水产生量每天 5 吨 5 巴氐灭菌用水每天 25 吨 6 生活排水按每人 0 3 吨 按 600 人计算 每天用水量为 600 人 0 3 180 吨 7 卫生用水每天 10 吨 则每天产生废水 1000 125 25 5 25 180 10 1370 吨 重庆市 XX 绿色食品开发有限公司在准备扩大产品生产的同时 加 大清洁生产和环保建设投入 力争实现环保效益 社会效益和企业经 济效益的全面实现 按 2 5 万吨原生产方案 在加工过程中 每天产 生清洗鲜菜废水 1000 吨 生产盐渍菜废水 125 吨 生产泡菜废水 25 吨 清洗设备废水 5 吨 巴氐灭菌废水 25 吨 生活废水 180 吨 卫生 用水每天 10 吨 共计每天产生废水 1370 吨 一部分废水污染程度较 低 而另一部分废水中含盐量很高 可以浓缩回收加以利用 但目前 这些废水均不经任何处理就直接排放 不仅对库区和长江的水体环境 造成了极大污染 而且造成资源的很大浪费 原用水平衡图 新鲜水 1370t d 外排水 1370t d 2525 25 25 5 5 125 10001000m3 125 清洗蔬菜用水 盐渍菜用水 泡菜用水 清洗设备用水 巴氏灭菌用水 180 180 生活用水 10 10 卫生用水 图 5 1 清洁生产改造前原用水平衡图 2 1 1 22 1 1 2 清洁生产改造工程内容清洁生产改造工程内容 本项目通过改进生产工艺 部分设备技改更新和自动化等清洁生 产改造措施 合理利用 节约自然资源 减少废物和污染物的排放 清洁生产改造工程主要内容有以下几部分 1 洗菜工序 通过添置自动洗菜机二台 切菜机三台 提高生 产自动化 减少操作工人人数 同时减少了公司的污水排放量 2 通过将部分鲜菜脱水干燥保存 减少保存用盐渍菜产量 年加工脱水干菜 600 吨 按豇豆 四季豆 萝卜平均的鲜菜 干菜 比为 24 1 计算 则需鲜菜 14400 吨 年 同时减少盐渍菜产量 14400 3 4800 吨 年 盐渍菜总产量由原来的 25000 吨 年减少到 20200 吨 年 并减少了食盐及水的用量 3 建设冷冻库房 冷冻保存鲜菜 减少盐渍量 建 5000m3冷库 按每年周转 4 次 可冷藏 2 万吨鲜菜 同时减少 盐渍菜产量 20000 3 6700 吨 年 盐渍菜产量再由 20200 吨 年减少到 13500 吨 年 并减少了食盐及水的用量 4 调整产品结构 压缩盐渍菜生产量 增加脱水菜生产量 1 将盐渍菜 泡菜年产量由原计划 25000 吨调整为 20000 吨 其中盐渍菜年产量由 20000 吨调整为 15000 吨 2 改变种植菜品 减少大头菜和萝卜种植量 增加榨菜和贡菜 种植 5 改进加工工序 减少废水废物排放 有部分菜品采用干菜复水 加工工艺 大幅度降低了用水量和废水的产生 1 改进加工工艺 改高盐渍为低盐渍 大头菜和榨菜由盐度 10 调整到 8 后期不经过脱盐而直接加工 降低了废水的产生 2 改变加工摸式 部分菜品由企业集中初加工 改为分散到农 户加工 公司收购半成品 如贡菜 由农户加工成菜干交售给公司 公司再加工成产品 几乎无废水产生 整个厂区新鲜用水量为 1370t d 通过以上改进措施后 排入污水 处理站的废水量将会减少 502t d 节水减排率达到 36 6 达到清洁 生产改造的目标 图 4 洗菜 用水盐渍菜用水泡菜 用水清洗设备用水巴氐灭菌用水生话用水卫生用水 清洁水储水池供水处理设备水处理沉淀池 过 滤 处 理 灭 菌 处 理 处 粗 滤 处 理 精滤处理 灭 菌 处 理 粗 滤 处 理 精滤处理 灭 菌 处 理 沉 淀 过 滤 处 理 S B R 系 统 处 理 浓缩泡菜 汁 食 盐 水源 消防用水 1 洗菜用水 清洗蔬菜每天用水 1000 吨 经处理后回 收再利用 300 吨 其余 700 吨废水进入系统处 理 2 盐渍菜用水 平均每天 125 吨 减量 生产后为 75 吨 经处 理 80 回收利用 20 15 吨废盐水进入 系统处理 3 泡菜用水 加工泡菜平均每天 25 吨酸水经处理后 80 回收利用 20 5 吨废 盐水进入系统处理 其他用水 4 巴氏灭菌用水每天 25 吨 5 清洗设备和埸地用水每天 5 吨 6 减员 40 生活用水每天 108 吨 7 卫生用水 10 吨 第三次清 洗用水 废水处理系统 5 3 重庆市 XX 绿色食品开发有限公司清洁生产节水示意图 2 1 22 1 2 废水处理站处理水量废水处理站处理水量 2 1 2 12 1 2 1 生产用水量及清洁生产节水量生产用水量及清洁生产节水量 按 2 5 万吨原生产方案 在加工过程中 每天产生清洗鲜菜废水 1000 吨 生产盐渍菜废水 125 吨 生产泡菜废水 25 吨 清洗设备废水 5 吨 巴氐灭菌废水 25 吨 生活废水 180 吨 卫生用水每天 10 吨 共计 每天产生废水 1370 吨 经过清洁生产改造工程实施后 生产工艺进行了 调整 部分设备进行技改更新 自动化程度得到提高 将一部分含盐量 很高的废水进行浓缩回收加以利用 可以减少生产废水约 502 吨 天 最 终进入废水处理站的废水量为 868 吨 天 2 1 2 22 1 2 2 废水处理站处理水量废水处理站处理水量 按照 重庆市 XX 绿色食品开发有限公司工业废水治理及清洁生产改 造项目总承包招标文件 的要求 结合 重庆市 XX 绿色食品开发有限公 司工业废水治理及清洁生产改造项目可研报告 提供的资料 确定重庆 市 XX 绿色食品开发有限公司在蔬菜加工生产过程中 每天将产生废水量 1420 吨 通过清洁生产改造工程的实施 改进蔬菜加工工序以及采取节 水措施 最后进入废水处理站的废水量为 868 吨 天 考虑到裕量 拟建 废水处理站的处理能力确定为 900 吨 天 2 22 2 处理目标处理目标 2 2 12 2 1 清洁生产改造工程目标清洁生产改造工程目标 根据以上生产用水量统计分析 结合本公司生产现状及设备运行状况 通过考察和借鉴其他同类公司先进的生产设备 自动化控制和管理理念 对本公司的进行清洁生产改造 通过改进生产工艺 更新部分设备和提 高自动化程度等清洁生产改造措施 做到合理利用 节约自然资源 减 少废物和污染物的排放 清洁生产改造的目标主要为通过以上措施后 将生产过程中排放的废水量由 1370 吨 天减少至 868 吨 天 同时提高生 产效率 改善工作环境 达到行业清洁生产要求 2 2 22 2 2 进出水水质及处理目标进出水水质及处理目标 2 2 2 12 2 2 1 废水进水水质废水进水水质 从 重庆市XX绿色食品开发有限公司工业废水治理及清洁生产改造项 目可研报告 中确定 根据重庆市奉节县环境监测站对重庆市XX绿色食 品开发有限公司车间排放的废水水质监测结果见下表 废水监测结果一览表废水监测结果一览表 pH SS mg l CODcr mg l BOD5 mg l 粪大肠杆菌 个 l NH3 N mg l 磷酸盐 以P 计 mg L 4 545001500800 2 4 1067010 根据重庆市奉节县环境监测站的测定结果 综合废水 及清洁生产改 造情况 确定本废水处理站的进水水质为下表 废水进水水质表废水进水水质表 pH SS mg l CODcr mg l BOD5 mg l 粪大肠 杆菌 个 l NH3 N mg l 磷酸盐 以P计 mg L 盐 以Cl 计 mg L 4 5 4500 15002 4 1 06 70 102 4 1 06 7010 出水水 质 6 9 20 100 20 15 0 550 去除率 99 6 93 3 97 5 78 6 95 第三章 废水处理工艺设计 3 13 1 处理规模及目标处理规模及目标 3 1 13 1 1 废水处理规模废水处理规模 按照 重庆市 XX 绿色食品开发有限公司工业废水治理及清洁生产改 造项目总承包招标文件 的要求 结合 重庆市 XX 绿色食品开发有限公 司工业废水治理及清洁生产改造项目可研报告 提供的资料 确定重庆 市 XX 绿色食品开发有限公司在蔬菜加工生产过程中 每天将产生废水量 1370 吨 通过清洁生产改造工程的实施 改进蔬菜加工工序以及采取节 水措施 最后进入废水处理站的废水量为 868 吨 天 考虑到处理裕量 拟建废水处理站的处理能力确定为 900 吨 天 每天按照运行 24h 计算 废水处理站处理规模为 38 吨 h 3 1 23 1 2 废水污泥处理目标废水污泥处理目标 3 1 2 13 1 2 1 废水进水水质废水进水水质 从 重庆市XX绿色食品开发有限公司工业废水治理及清洁生产改造项 目可研报告 中确定 根据重庆市奉节县环境监测站对重庆市XX绿色食 品开发有限公司车间排放的废水水质监测结果见下表 废水监测结果一览表废水监测结果一览表 pH SS mg l CODcr mg l BOD5 mg l 粪大肠杆菌 个 l NH3 N mg l 磷酸盐 以P 计 mg L 4 545001500800 2 4 1067010 根据以上监测结果 结合生产工艺情况 确定本废水处理站的进水水 质为下表 废水进水水质表废水进水水质表 pH SS mg l CODcr mg l BOD5 mg l 粪大肠 杆菌 个 l NH3 N mg l 磷酸盐 以P计 mg L 盐 以Cl 计 mg L 4 545001500800 2 4 1 06 70108700 3 1 2 23 1 2 2 设计出水水质设计出水水质 由 重庆市XX绿色食品开发有限公司工业废水治理及清洁生产改造项 目总承包招标文件 可知 本废水处理站经处理后需要达到国家标准 废水综合排放标准 GB8978 1996 中的一级标准 具体出水水质详 见下表 pH SS mg l CODcr mg l BOD5 mg l NH3 N mg l 磷酸盐 以P计 mg L 色度 稀释 倍数 6 9 20 100 20 15 0 550 3 1 2 33 1 2 3 废水设计处理目标废水设计处理目标 根据废水处理站进出水水质情况 本处理站的处理目标为 指标 pH SS mg l CODcr mg l BOD5 mg l 粪大肠 杆菌 个 l NH3 N mg l 磷酸盐 以P计 mg L 色度 稀 释倍 数 进水水 4 45001500800 2 4 17010 质 506 出水水 质 6 9 20 100 20 15 0 550 去除率 99 6 93 3 97 5 78 6 95 3 1 2 43 1 2 4 污泥处置污泥处置目标目标 清洁生产改造工程和废水处理站运行过程中会产生的沉砂 栅渣 污 泥等 需要对其进行妥善处置 根据各个污泥产生点排放的污泥特性 选用不同的干化方法 清洁生产工艺中产生的沉砂含沙量较高 较容易 干化 可以收集后自然干化处理 处理后的干砂可以按照一般垃圾送入 填埋场处理 格栅拦截的栅渣均为一些大块杂物 含水率不高 自然堆 放滴水后即可和沉砂一起送入填埋场处理 废水处理站厌氧池及好氧池 中排放的剩余活性污泥含水率达到99 需要进行浓缩处理后 再进一步 干化处理 最终形成含水率仅为70 80 的干污泥 本污泥中不含有重金 属 油类等污染物 属于一般的污泥 干化处理后与其他几类污泥一起 送至填埋场处理 3 23 2 进水水质特点分析进水水质特点分析 从前面的论述和上节图表中可以看出 本废水具有以下特点 A 本综合废水是由洗菜废水 盐渍菜废水 泡菜废水 设备清洗 废水 巴氐灭菌废水 生活废水 卫生排放水等七大类废水经过回用装 置后排放的剩余废水 废水中的污染物的含量均经过一定程度的浓缩 废水污染物种类较多 污染物含量均较高 属于较难处理的有机废水 B CODcr 浓度偏高 BOD COD 0 53 可生化性较好 采用合理的生 化处理工艺较容易达到 CODcr 和 BOD5达标的要求 C NH3 N 和磷酸盐浓度较高 处理要求严格 去除率需要达到 78 6 和 95 本废水处理工艺的选择需要充分考虑废水的脱氮除磷效果 D SS 浓度较高 SS 浓度高达 4500mg l 且废水所含的悬浮物中有 绝大部分为沙粒 有机物杂质 这部分 SS 不去除直接进入生化处理系统 会加大生化系统的处理负荷 造成生物污泥的流失 影响生化处理的效 果 在工艺选择时需要在进入生化处理系统前将废水中的 SS 去除 F 进水 pH 值在 4 5 左右 呈弱酸性 进入生化处理系统前需要调 节至中性 另外 本废水中含有部分色素分子有机物 废水色度的去除需要考 虑 本方案针对以上水质特点选定合理经济的工艺流程 保证废水中各 监测指标达标 3 33 3 废水处理工艺选择废水处理工艺选择 3 3 13 3 1 处理技术分析处理技术分析 根据我司治理高含盐量有机废水的经验及以上的水质特征 从工程 投资 运行费用 运行管理等多方面进行技术经济比较 合理的选择处 理工艺 综合废水中的主要去除对象为 CODcr NH3 N 磷酸盐 其中盐渍菜 废水和泡菜废水含盐量较高 尽管大部分盐分在清洁生产改造中进行回 收利用 但排入废水处理站的废水中的盐分仍较高 而且这部分废水具 有量小波动大 盐含量不稳定的特点 处理时需要考虑此废水对系统的 影响 现分别对去除方法进行详细分析 3 3 23 3 2 盐渍菜 泡菜废水预处理工艺分析盐渍菜 泡菜废水预处理工艺分析 盐渍菜废水和泡菜废水经过清洁生产回收利用后 剩余排放的废水 中除了 CODcr NH3 N 磷酸盐等污染物外 其中的含盐量较高 但这部 分废水水量较少 每天约为 30m3 占排水总量的 3 左右 此含盐废水与 其他废水充分混合后 综合后的废水含盐量将不超过 2000mg l 本方案 考虑将排放不稳定的少量盐渍菜废水和泡菜废水单独收集后储于单独的 调节池中 每天定量连续的送入处理系统 与其他废水充分混合 消除 废水中盐分对生化处理的影响 另外 选用利于嗜盐菌生长的生化处理 工艺作为本工程的主体工艺 3 3 33 3 3 预处理工艺分析预处理工艺分析 本废水中含有大量颗粒物 且废水呈弱酸性 在进入后续处理系统 前需要预处理 消除 pH 值 颗粒物对后续处理系统的影响 预处理主要 包括大块杂物拦截 颗粒物的去除 水量水质均化 pH 值调节等 由于废水中含有菜叶 塑料袋等大块杂物 颗粒物高达 4500mg l 废水进入处理系统后 首先利用粗 细机械格栅 拦截废水中的菜叶 塑料袋等大块杂物 防止其损坏水泵等设备 之后再设置沉砂池 利用 重力作用使废水中的颗粒物在其中沉下来 达到去除颗粒物的目的 水量水质均化主要依靠调节池 各类废水首先进入其中 不同类型 不同时段的废水在其中混合 进行水量调节和水质均化 高含盐量的盐 渍菜废水和泡菜废水定量连续的送入后与其他的低含盐量废水混合 消 除含盐量对整个废水处理系统的冲击 为后续处理系统提供连续稳定的 污水 由于各类废水混合后调节池内的废水呈弱酸性 直接进入生化处理 会影响池内活性污泥的生长和繁殖 从而影响最终排水水质 本方案在 进入生化处理前先采用烧碱将废水 pH 值调节至中性 3 3 43 3 4 生化处理工艺分析生化处理工艺分析 从国内外含盐有机废水处理技术的发展来看 根据含盐量的不同 较 多采用生物处理工艺以及与物化处理相结合的组合工艺 对各种含盐有 机废水进行了较为成功的处理 如A O法 A2 O法 SBR工艺 生物膜 法等 根据本工程进出水水质要求及处理规模 选择的工艺除了对有机 物具有较高的去除效果外 同时具有较好的脱氮除磷功能 才能保证废 水各项指标均达到排放标准 本废水 BOD5 CODcr 值为 0 53 表明废水的可生化性好 CODcr 达到 1500mg l 直接采用好氧生化处理 其处理负荷较高 需氧量较大 污 泥产生量较大 易先采用厌氧处理后 再进行好氧处理 厌氧处理不需要曝气 污泥量较少 但厌氧处理一般适用于中高 CODcr 浓度的废水处理 其中水解酸化相对严格厌氧工艺 所需的水池容 积小很多 运行能耗更低 不会产生大量气体污染环境 比较实用中 CODcr 浓度的废水处理 一般作为好氧处理的前处理处理 无论水解酸化 还是严格厌氧 出水往往不能一次性达到排放标准 需经进一步处理 好氧处理需要部份能耗 处理效果好 可保证出水质量 但要求进 水浓度不能太高 另外 废水经过生化处理后其中的污染物得到大部分 去除 但本废水处理后直接排至长江 需要达到 污水综合排放标准 GB8978 1996 一级标准 处理要求较高 为了保证排放废水各项指标 均达标 在生化处理系统后设物化强化处理系统 增强化学除磷工艺 保证处理废水的各项指标全面达标 根据以上分析 本方案拟采用的 水解酸化 好氧 物化强化 的组合工艺作为本工程的主体处理工艺 采用 水解酸化 好氧 物化强化 组合工艺比单纯的采用厌氧或好 氧工艺来说 主要有以下几方面的优点 1 水解酸化处理容积负荷比好氧处理要高得多 单位容积的有机 物去除量也因此要高得多 采用水解酸化 好氧处理可以降低后续好氧 处理的负荷及处理难度 比全部采用好氧处理节约投资和占地面积 运 行费用更省 处理效果稳定 2 水解酸化在不曝气的情况下利用微生物将高分子有机物转化小 分子有机物 能耗低 污泥产生量较少 可以减少污泥的处理负荷 3 水解酸化 好氧处理工艺更有利于耐受废水的水质波动及有毒 有害物质冲击 5 生化处理末端接深度处理工艺更加强化了最终处理效果 确保 了出水各指标稳定达标的可靠性 安全性 3 3 4 13 3 4 1 厌氧处理工艺的选择厌氧处理工艺的选择 严格厌氧处理不需要曝气 污泥量较少 但严格厌氧处理停留时间 较长 一般达到 20h 以上 处理效果受来水水质及温度影响较大 一般 用于处理有机物含量较高的工业废水 而水解酸化相对严格厌氧工艺 所需的水池容积小很多 运行能耗更低 不会产生大量气体污染环境 比较实用中 CODcr 浓度的废水处理 针对本工程水质情况 选用水解酸 化作为好氧处理工艺的前处理 4H 2H2O 2H2O 同化反硝化 3 3 4 23 3 4 2 好氧处理工艺的好氧处理工艺的简介简介 废水经过厌氧处理后 废水中的 NH3 N 和 CODcr 已经大部分被去除 适宜采用运行费用较低的好氧生化处理 同时实现 NH3 N 和 CODcr 的去 除 常用的好氧处理工艺有 A O 工艺 A2 O 工艺 SBR 及生物接触氧化 工艺等 现分别做以下介绍 1 A O 工艺 A O 工艺是专门针对氨氮有机废水处理而开发的 它由兼氧的厌氧反 硝化池和好氧硝化池组成 在好氧硝化池有氧条件下 废水中的氨态氮 亚硝态氮在硝化菌的作用下转化为硝态氮 然后在厌氧反硝化池兼氧条 件下通过反硝化菌的作用将硝态氮转化为氮气释放 在好氧硝化池硝化反应中 氨态氮首先在硝化菌的作用下分解 氧 化 就此分二个阶段进行 首先在亚硝化菌的作用下 氨 NH4 转化为 亚硝酸氮 反应式为 NH 4 O2 NO 2 H2O 2H 2 3 继之 亚硝酸氮 NO2 N 在硝化菌的作用下 进一步转化为硝酸 氮 其反应式为 NO 2 O2 NO 3 2 1 硝化的总反应式为 NH 4 2O2 NO 3 H2O 2H 在厌氧反硝化池兼氧条件下 以 NO3 N 为电子受体 以有机碳为碳 源 在这种条件下 相应合成的细胞物质较少 在反硝化菌的代谢活动 下 NO3 N 有二个转化途径 即 同化反硝化 合成 最终产物为有 机氮化合物 成为菌体的组成部分 异化反硝化 分解 最终产物为 气态氮 一般以后者为主 反硝化反应式如下 2NH2OH2NH3 H 4 H2O 2H2O H2O 异化反硝化 2HNO32HNO2 2HNO H 4 H 4 N2ON2 H 2 A O 工艺中的好氧段主要有活性污泥法和生物膜法 可以根据废水水 质特点选择具体的方法 2 A2 O 工艺 A2 O 工艺是 Anaerobic Anoxic Oxic 的英文缩写 它是厌氧 缺氧 好氧生物脱氮除磷工艺的简称 A2 O 工艺于 70 年代由美国专家在厌氧 好氧除磷工艺 A O 工艺 的基础上开发出来的 该工艺具有同时脱氮除 磷功能 该工艺在 A O 工艺中加一缺氧池 将好氧池流出的一部分混合 液回流至缺氧池前端 以达到反硝化脱氮的目的 A2 O 工艺是通过厌氧与好氧 缺氧交替变化的环境完成脱氮除磷反 应 在厌氧条件下 污水中的可降解有机物发生酸化水解反应 形成溶 解性有机物 且部分有机氮分解成氨氮 同时回流污泥中的好氧聚磷菌 由于环境的改变而受到抑制 通过分解释放体内的聚磷酸盐而获取能量 其中一部分能量用于细胞自身的生存 另一部分能量用于吸收污水中的 溶解性有机物 并以聚 羟丁酸 PHB 的形式储存于细胞体内 在这一 过程中既完成了磷的释放 又去除了部分有机物 在缺氧条件下 反硝 化菌利用污水的有机物作为电子供体 以硝酸盐作为电子受体 进行 无氧呼吸 将回流混合液中的硝态氮还原成 N2 释放出来 在完成反 硝化过程的同时 污水中的有机物继续得以去除 在好氧条件下 一方 面聚磷菌将体内的 PHB 进行好氧分解 所释放的能量一部分用于细胞的 合成 增殖 另一部分用于吸收污水中的磷 近而在体内合成聚磷酸盐 储存起来 由于聚磷菌对磷的过量吸收并随剩余污泥排出系统 从而实 现污水的除磷 另一方面硝化菌把污水中的氨氮氧化成硝酸盐 再向缺 氧池回流 为脱氮作好准备 与此同时 污水中的有机物被微生物进一 步生化降解而达到最低值 其优点是 厌氧 缺氧 好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的 有机配合 能同时具有去除有机物 脱氮除磷的功能 在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中 该工艺流程最为简单 总 的水力停留时间也少于同类其他工艺 在厌氧 缺氧 好氧交替运行下 丝状菌不会大量繁殖 SVI 一般小于 100 不会发生污泥膨胀 污泥中磷含量高 一般为 2 5 以上 3 SBR 工艺 SBR 是间歇式活性污泥法 又称序批式反应器 Sequencing Batch Reactor 的简称 SBR 工艺由一个或数个按一定时间顺序间歇操作运行的 反应器组成 它的一个完整操作过程包括如下四个阶段 见图 1 进 水期 或称充水期 反应期 沉淀期 排水排泥期 SBR 的运行 工况以序列间歇运行为主 所谓序列间歇有两种含义 一是运行操作在空 间上是按序列间歇的方式进行的 由于污水多是连续排放且流量波动很大 此时 SBR 至少为两个池或多个池 污水连续按序列进入每个反应期 它们 运行时的相对关系是有次序的 也是间歇的 二是每个 SBR 的运行操作在 时间上也是按次序排列间歇运行的 一般可按运行次序分为四个阶段 在 一个运行周期内 各个阶段的运行时间 反应器内混合液体积的变化及运 行状态等都可以根据具体污水的性质 出水水质及运行功能要求等灵活掌 握 对于单一的 SBR 而言 不存在空间上控制的障碍 只在时间上进行有 效的控制与变换 即可达到多种功能的要求 运行是非常灵活的 进水曝气 进水期充氧曝气沉淀期排水排泥期 对于连续排污的情形 可按如上所述采用多个 SBR 间歇反应单元并联 运行 即第 1 个反应器充满后 将污水接入第 2 个反应器 依次接入第 3 第 4 个和第 n 个反应器 当处理系统中的最后一个反应器充水完成后 第 1 个反应器已完成整个运行周期并接着充水 如此循环运行 4 生物接触氧化工艺 生物接触氧化法是在池内设置填料 池底曝气 充氧的污水浸没全 部填料 并以一定的速度流经填料 填料上长满生物膜 污水与生物膜 相接触 在生物膜微生物的作用下 污水得到净化 接触氧化法常用直 流式鼓风曝气系统 其特点是在填料下直接曝气 生物膜受到上升气流 的冲击 搅动 加速脱落 更新 使其经常保持较好的活性 可避免堵 塞 生物接触氧化法具有负荷高 处理效率较高 对进水冲击的适应力 强 挂膜快 无污泥回流系统 无污泥膨胀危害 日常运行管理容易等 优点 图图 S SB BR R 反反应应器器运运行行周周期期示示意意图图 3 3 4 33 3 4 3 好氧处理工艺的选择好氧处理工艺的选择 对以上多种好氧废水处理工艺的对比 SBR工艺考虑了先进 高效的生物处理工艺 在技术及工程运用上具 有以下显著的优势 1 处理效果好 SBR工艺采用序批式进水方式 池内厌氧 好氧处 于交替状态 净化效果好 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 2 运行效果稳定 废水曝气过后废水进入沉淀阶段 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 反应池内存在 DO BOD5浓度梯度 有效控制活性污泥膨胀 3 占地面积小 SBR集生物处理池及沉淀池于一体 缩短了流程 大大减小了占地面积小 4 运行能耗低 好氧工艺采用序批式间歇曝气系统 并且省去了 污泥回流设备 可节省能耗 5 产泥量较少 一方面 好氧SBR中微生物处于内源呼吸期 剩余 活性污泥进入污泥暂存池后由泵送至前端水解酸化池 进一步稳定 减 量 使好氧剩余污泥量进一步减小 该处理工艺产泥量少 减少了污泥 处理部分的费用 6 运行管理简便 灵活 好氧处理工艺采用的SBR反应器高效简易 池内处于厌氧 缺氧 好氧交替状态 可根据水质变化延长反应时间 保证处理效果 7 工艺流程简单 造价低 主体设备只有一个序批式间歇反应器 无二沉池 污泥回流系统 调节池 初沉池也可省略 布置紧凑 占地 面积省 综上所述 从技术 投资 运行和管理等方面综合考虑 本好氧工艺 选择SBR工艺作为废水处理的好氧处理工艺方案 3 3 63 3 6 后续强化处理工艺选择后续强化处理工艺选择 本综合废水经过预处理调节 pH 去除 SS 消除盐分对系统的冲击 后 再经过水解酸化 SBR 的生化处理 废水中的 SS CODcr BOD5 NH3 N 等得到较好的去除 已经能够达到排放要求 由于本废水中磷酸盐含量 较高 且色度较高 大肠杆菌含量也较高 仅仅依靠生化除磷和除色度 较难达到排放要求 本工艺为了保证废水的全面达标 保证排放的废水 不会污染环境 在 SBR 后增设化学除磷脱色和消毒工艺 本方案选用除 磷效果较好的 絮凝 高效过滤 二氧化氯消毒 的组合工艺进行强化处 理 3 3 73 3 7 处理工艺流程的确定处理工艺流程的确定 盐渍菜废水和泡菜废水中含盐量较高 水量较少 仅占总废水量的 3 水质水量波动较大 车间进行回收利用后设置单独的调节池收集该 废水 采用计量泵每天定量连续的送入综合废水调节池 与其他的洗菜 废水 设备清洗废水 巴氏杀菌废水 生活污水充分混合 综合废水的 含盐量可以控制在 2000mg l 以下 可以消除盐分对生化处理的影响 根据以上各种处理工艺的简介和比较 所有废水充分混合后形成的 综合废水 其处理工艺采用 调节池 pH 调节 水解酸化 SBR 絮凝过滤 消毒 的组合工艺 废水经过以上工艺处理后各项指标均能达到排放标 准 3 43 4 污泥处理工艺选择污泥处理工艺选择 3 4 13 4 1 污泥种类污泥种类 根据以上废水处理工艺选择 系统产生的污泥主要有以下几类 1 清洁生产改造工程中设置的沉淀池中产生的污泥和沉砂 2 废水处理站预处理过程中产生的栅渣和沉砂 主要包括一些菜 叶 塑料等大块杂物以及沙粒 3 废水处理站 SBR 池排放的剩余活性污泥 其中主要含有菌胶团 大分子未降解的有机物 无机颗粒物等 不含有重金属 油类等重污染 物 3 4 23 4 2 污泥产量的计算污泥产量的计算 本设计中污泥产生量按照处理水量 进水水质浓度 设计排水水质 浓度以及药剂投加量进行计算 计算时为了有一定的抗负荷冲击能力 同时考虑 10 的富余量 系统产生的污泥量计算如下 1 清洁生产改造工程中污泥产量计算 沉淀池 车间排放水中含有的大量的颗粒物 通过沉淀处理后上清液回用车 间 池底的污泥定期清掏处理 2 栅渣产量计算 格栅 本废水中含有的大块杂物不多 格栅产生的栅渣一般约每天清除一 次 栅渣直接外运 3 预处理污泥产量计算 沉砂池 本废水 SS 浓度高达 4500mg l 直接进入生化处理系统 会造成生 化系统处理负荷过大 曝气量加大 运行成本高 预处理需要将废水中 的 SS 去除 预处理对 SS 的去除率按照 80 计算 去除的污泥干重约为 900m3 d 4500mg l 80 3240kg 本污泥通过砂水分离机处理后直接收集 外运处理 4 好氧污泥产量计算 本综合废水水量为 900m3 d 废水经过预处理和水解酸化处理后 CODcr 可以去除 40 则进入好氧池的废水 CODcr 浓度约为 1500 1 40 900mg l 好氧工艺对 CODcr 的去除率按照 95 计算 则好氧工艺 每天去除的 CODcr 的量为 900mg l 95 900m3 d 769 5kg d 根据 SBR 好 氧工艺去除有机物时产生的污泥增长率按 0 2kg SS kg CODcr 每天 产生的活性干污泥量为 769 5 0 2 153 9kg d 此活性污泥采用部分回流 至水解酸化池内进行消解减量 可以减量 10 排入污泥处理系统的活性 污泥为 153 9 1 10 138 5kg d 其他无机物等杂质产生的污泥量 按照活性污泥量的 0 2 倍计算 则最终的污泥干重为 138 5kg 1 2 166 2kg 好氧剩余污泥含水率按照 99 5 计算 则好氧池 每天排泥 33 24m3 d 浓缩后的污泥含水率约为 97 5 进入污泥脱水单 元的污泥量为 6 65m3 d 污泥经过压滤机处理后的含水率为 78 则每天 污泥处理单元产生的污泥量为 756L d 3 4 33 4 3 污泥处理工艺确定污泥处理工艺确定 清洁生产改造工程产生的沉砂量较大 收集后经过自然干化处理后 即可外运处理 不需要经过污泥浓缩脱水系统 本废水中含有的大块杂 物不多 格栅产生的栅渣量较小 一般约每天清除一次即可 收集后经 过自然干化处理后外运 也不需要经过污泥浓缩脱水系统 沉砂池产生 的沙粒通过砂水分离机处理后自然干化后可以直接外运 不需要经过污 泥浓缩脱水系统 好氧处理单元排放的污泥含水率较高 一般在 98 99 8 之间 需要通过脱水干化处理 一般在进入脱水干化处理前需要经 过浓缩处理 将含水率降至 96 98 之间 减少污泥体积 从而大大减少 后续污泥脱水干化处理单元的运行负荷 提高处理效率 本工程污泥的 处理主要考虑好氧处理单元排放的污泥 浓缩的方法主要有重力浓缩 气浮浓缩和机械浓缩等 根据本废水 污泥特性 一般采用重力浓缩即可达到较好的浓缩效果 修建污泥浓缩 池对污泥进行浓缩 污泥浓缩池上清液回流调节池再次处理 通过浓缩后的污泥含水率仍较高 无法达到固化的要求 需要进一 步脱水干化处理 常用的脱水方法有干化床 带式压滤机 板框压滤机 以及离心脱水机 根据本污泥特点及各类脱水机优缺点比较 本方案的 污泥选用板框压滤机作为污泥的脱水系统的主体设备 3 53 5 高效微生物 高效微生物 EMOEMO 介绍 介绍 为了强化处理效果 本系统还投加我公司专有的高效微生物 EMO 菌种 本菌种是由产气杆菌属 假单孢菌属 硫杆菌属 发光杆菌属等 多种类型微生物组成的群体 能够自行产生酶系 微生物将水中的有机 物摄食后 经过一系列的生化反应 把有机物分解 一部分有机物被转 化为细胞自身的一部分 一部分有机物被分解成二氧化碳和水及许多对 水质没有影响的小分子 利用多种不同的菌群 分解不同的有机物 使 处理装置内的菌群互相依赖而形成特殊的分解链 这些微生物正常的生 命活动就是进行污水处理的原理 高效微生物技术具有的特性如下 高效微生物仅需一次添加 无需补加驯化和复壮 高效微生物菌群本身无毒性 消除 CODcr BOD5 氨氮 P 等污染速度快且强 分解有机物能力强 故能除臭 污泥产生量少 去除每公斤的 CODcr 剩余污泥约 0 2 公斤 污泥 紧密度高 稳定性高 在高氯离子 硫酸根离子及高氨氮环境下还能正常工作 利用载体种植 使污水中油水分离 可生物脱色 污染物去除能力达 95 以上 设备简单 成本低廉 故障率低 试车至成功 时间甚短 3 63 6 处理工艺流程图处理工艺流程图 通过以上废水处理工艺和污泥处理方法的分析 确定废水污泥处理 工艺流程图如下图 洗菜废水 设备清洗水 巴氏消毒废水 生化污水 合计 870m3 d 剩余污泥 泵 污 泥 回 流 PAM 反 冲 泵 泡菜剩余废水 盐渍废水 合计 30m3 d 滤 出 液 回 流 调 节 池 泵 沉砂外运 泵 泵 泵 反 冲 排 水 回 流 调 节 池 泵 螺杆泵 计量泵 格栅井 沉砂池 管道静态混合器 中间水池 1 污泥浓缩池 板框压滤机 干泥外运 调节池 高效过滤器 清水池 栅渣定期清运 空气 混凝剂 调节池 1 砂水分离器 烧碱 水解酸化池 SBR 池 中间水池 2 管道静态混合器 污泥暂存池 消毒池 二氧化氯 污泥絮凝罐 空气 空气 污水线路 污泥线路 压缩空气及药剂 清水或上清液 工艺流程框图工艺流程框图 3 73 7 处理工艺流程说明处理工艺流程说明 根据该废水水质情况 各类废水的处理工艺分析及处理出水要求 对 上节确定下来的综合废水的处理工艺流程介绍如下 1 1 盐渍菜废水 泡菜废水预处理系统 盐渍菜废水 泡菜废水预处理系统 盐渍菜废水 泡菜废水经过清洁生产回用处理后的剩余废水 合计 约 30 吨 天 含盐量偏高 排水不稳定 直接进入处理系统容易造成瞬 时排出的盐分过高 而影响生化处理效果 本方案设有单独的调节池对 盐渍菜废水 泡菜废水进行收集 再由计量泵定量连续的送入综合废水 处理系统 与其他的洗菜废水 设备清洗废水 巴氏消毒废水以及生活 污水混合后 经过这几股废水的充分稀释 综合废水的含盐量可以控制 在 2000 mg l 以下 对后续的生化处理无较大的影响 为了防止颗粒物 在调节池内沉淀板结 池内需设置搅拌系统 由于这两类废水中含盐量 较高 对金属的腐蚀作用较强 本方案在调节池 1 内设置空气搅拌系统 2 2 综合废水处理系统 综合废水处理系统 洗菜剩余废水 清洗设备废水和巴氏灭菌废水 化粪池处理后的生活 污水中含有的大块杂物和颗粒物较高 在和盐渍菜废水 泡菜废水混合 前需要进行预处理 本方案设有格栅井和沉砂池 利用格栅机将废水中 的大块杂