内蒙某公司污水处理设计方案

目录

1概述..........................................................1

1.1项目概况.............................................3

1.2淀粉生产工艺简介.....................................4

1.3淀粉生产废水.........................................4

2设计规模及水质...............................................5

2.1设计规模.............................................5

2.2进水水质.............................................5

2.3出水水质.............................................5

3设计依据及原则...............................................5

3.1设计依据.............................................5

3.2设计原则.............................................7

3.3设计范围.............................................7

4工艺流程.....................................................7

4.1工艺流程确定原则.....................................7

4.2工艺流程确定分析.....................................8

4.3工艺流程的确定.......................................8

4.4去除率预测...........................................9

5主要处理单元.................................................11

5.1格栅井................................................11

5.2初沉池...............................................11

5.3调节池................................................11

5.4UASB..............................................................................................12

5.5厌沉池................................................13

5.6SBR池..............................................14

5.7氧化塘...............................................14

5.8污泥浓缩池...........................................15

5.9综合车间.............................................16

6建筑和结构设计...............................................16

6.1设计规范和依据.......................................16

6.2结构选型及措施.......................................17

6.3建筑设计.............................................17

7电气设计......................................................17

7.1设计规范依据.........................................17

7.2设计范围.............................................17

7.3设计内容.............................................18

8给排水及消防..................................................19

8.1给排水................................................19

8.2消防.................................................20

9工程投资估算.................................................20

9.1土建投资估算.........................................20

9.2设备投资估算.........................................20

9.3总投资估算...........................................21

10技术经济分析.................................................21

10.1运行成本分析.........................................21

10.2工程效益评价.........................................23

10.3社会效益评价.........................................23

1概述

1.1项目概况

内蒙古某公司，始建于2004年3月，占地800亩，位于内蒙鄂尔

多斯市杭锦旗巴拉贡镇工业园，是某集团开发建设的以生产玉米淀粉

和葵花籽油为主的企业，目前具有年产5万吨玉米淀粉和8万吨葵花

籽油的生产能力。2005年投资7000万元建成年产20万吨玉米淀粉。

由于采用玉米生产淀粉过程中会产生大量废水，故需进行处理。公司

为严格执行“三同时”政策，为配套建设污水处理工程，减少对周围

环境的污染，内蒙古某公司拟建新的淀粉废水处理设施。

济南某环保科技有限公司简介：济南某环保科技有限公司是国家

环保科技先进企业、中国环保产业理事单位，是市科委批准的科、工、

贸一体的高新技术企业。具有建设部批准的乙级设计资质和省建委批

准的三级施工资质。

本公司以防治水污染，保护水资源为宗旨，专事各种工业废水和

生活污水处理。实施包括水质化验分析、中试、工艺设计、设备制造、

安装调试和交钥匙工程的总承包。从事对外科技合作、技术转让、技

术咨询和技术服务。本公司技术力量雄厚，检测手段齐全，设备完善,

现生产三十余种水处理设备，获国家专利十二项。其中：JFW型共聚

气浮污水处理设备、固液分离机被国家环保局评为95、96年国家最

佳实用技术；我公司自行研制生产的新型高效厌氧污泥床反应器、纯

氧曝气装置被评为国家级新产品；KYQ〜2000型带式压榨机过滤机、

高效搅拌充气机均达到九十年代国际水平。由于本公司强大的技术和

经济实力，每年都有一批环保新产品，新工艺填补市场空白。如“高

浓度有机废水处理新技术”、“全物化处理染色废水新工艺”等。公司

成立以来，同国内外环保科研机构和大专院校建立了密切的协作关

系，对造纸、酿酒、啤酒、淀粉、制革、印染、制药废水处理有成功

的经验和示范工程，并对城市污水处理工程总承包。现公司科技实力

及规模不断扩大，已成为环保科技领域的一支重要力量。

我公司坚持“质量第一、用户至上”的宗旨，以“保护环境、造

福人类”为目标，竭诚为广大客户服务。努力通过市场多元化及品种

系列化、质量标准化、经营综合化及管理现代化，进一步加强同海内

外客户的合作。为了我公司的发展和需要，欢迎社会各界有志之士莅

临指导，为祖国的天更蓝、水更清，共同创造美好家园！

1.2淀粉生产工艺简介

以玉米为原料的淀粉生产工艺流程见下图：

玉米

玉米淀粉废水主要来源于浸泡、胚芽分离、纤维洗涤和脱水等工序。

1.3淀粉生产废水

淀粉生产过程中，耗水量大以及淀粉的提取率比较低。工艺用水

量大，一般为5—12n?/t玉米；玉米淀粉废水中主要为淀粉、糖类、

蛋白质、纤维类等有机物质。

2设计规模及水质

2.1设计规模

根据业主提供的资料，公司每天排放生产废水的量为1000m3/do

2.2进水水质

根据业主提供的水质报告，本设计方案中拟设污水的进水水质如

下表所不：

序号项目浓度(mg/1)

1CODcr13000

2BOD55000

3SS1000

4PH5

2.3出水水质

废水经处理后排放至市政污水管道，根据环保局的要求，处理后

的出水需达到国家《污水综合排放标准》二级(GB8978—1996),详

见下表：

序号项目浓度(mg/l)

1CODcr150

2BOD530

3SS150

4PH6-9

3设计依据及原则

3.1设计依据

1.高浓度有机废水厌氧处理技术

2.甲方提供的设计基础资料

3.《机械设备安装工程施工及验收规范》

4.《电气装置安装工程施工及验收规范》

5.国家标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996)

6.《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)

7.《建筑给水排水设计规范》(GB3838・2()02)(97年版)

8.《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)

9.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)

10.《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)

11.《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)

12.《工程结构可靠度设计统一标准》(GB50153-92)

13.《工业建筑防腐设计规范》(GB50046-95)

14.《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)(2001年版)

15.《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)

16.《建筑电气设计技术规范》(JGJ/T16-92)

17.《低压配电设计规范》(GB50054-95)

18.《供配电系统设计规范》(GB50052-95)

19.《工业企业照明设计规范》(GB50034-92)

20.《工业与民用电力装置接地的设计规范》(GBJ65-83)

21.《低压配电装置及线路设计规范》(GB50055-93)

22.《仪表供电设计规定》(HG/T205()9・30()0)

23.《分散型控制系统工程设计规范》(HG/T20573-95)

24.《仪表系统接地设计规范》(HG/T20513-3000)

3.2设计原则

1.采用技术先进，运行可靠，操作管理简单的工艺，使先进性与

可靠性有机地结合起来。

2.利用高效节能的治理设备，极大地降低工程运行费用。

3.采用成熟的先进技术工艺，有效控制工程造价。

3.3设计范围

1.本技术方案包括污水处理站内治理工艺、土建工程、管道工程、

设备安装工程、电气工程、自控工程。

2.原水及给水进口从污水处理设施边线开始计算，动力线从污水

处理设施配电柜开始计算，排水至污水处理站清水池出水口为止。

3.由于没有详细的地质资料，对于地基的特殊处理及降水、抗浮

等不考虑在总投资中。

4工艺流程

4.1工艺流程确定原则

废水处理工艺的选择是废水处理工程建设的关键。处理工艺是否

合理直接关系到废水处理厂的处理效果、排水水质、运转稳定性、投

资、运转成本和管理操作水平等。因此，必须结合实际情况，综合考

虑各方面因素，慎重选择适宜的处理工艺，以达到最佳的处理效果和

经济效益。

1.处理后的污水达标；

2.处理流程的简单性；

3.投资省、运行费用低；

4.易操作管理.，易维护；

5.选用的技术水平成熟稳定；

4.2工艺流程确定分析

根据业主提供的水质资料以及参照国内同类型厂家废水特点，可

以作如下分析；

玉米淀粉废水中含有淀粉、蛋白质等悬浮物固体，预处理工艺必

须采用格栅、沉淀等工艺去除悬浮物和淀粉蛋白，这样可以大大降低

后续生物处理工艺的有机负荷。

废水中富含有机碳水化合物和蛋白质，无毒，其可生化性

BOD5/COD大于0.5,可生化性良好，宜采用生物处理工艺。废水为

高浓度有机废水，进水CODcr为l()()()()mg/l左右，采用厌氧+好氧为

主的生化处理工艺。

4.3工艺流程的确定

工艺流程简图见如下：

废水处理：厂区工业废水汇集于排水渠道，进入集水池。先设置

格栅对漂浮物进行去除，进入初沉池进行沉淀，重力分离淀粉蛋白以

及悬浮物。然后重力流入调节池均衡水量和水质，再由水泵提升至

UASB进行厌氧生物反应；出水重力流入厌沉池，进行泥水分离；出

水重力流入后续的SBR反应池进行好氧生物降解反应，上清液直接

重力外排至氧化塘进行深度处理。

污泥、栅渣处理：格栅井内的浮渣，收集后人工外运；初沉池沉

淀的淀粉蛋白进行回收。系统的污泥由泵提升到污泥浓缩池进行污泥

浓缩，上清液溢流到调节池，污泥由厢式压滤机进行脱水，滤液回流

至调节池，污泥外运。

水处理区:

淀粉蛋白回收50%回流排泥

污泥处理区:

系统污泥加药外运

4♦44

*污泥浓缩带式压滤*

4.4去除率预测

指标BOD5(mg/1)CODcr(mg/1)SS(mg/1)

去去去

进水出水除进水出水除进水出水除

构筑物率率率

初沉池+调节池5000400020%10000700030%100040060%

UASB400040090%7000105085%40016060%

SBR池4003292%105013687%1606060%

氧化塘321650%13681.640%642068%

出水W30W150<150

注:

1.上述表格中进水浓度值取最大值。实际水质的浓度在一定范围

内波动。安全系数高。

2.格栅、调节池以不计对COD和SS的去除率。设计中偏向了

安全取值。

3.上述表格中的去除率为估计经验值。实际去除率值在一定范围

内波动。实际取值偏向安全设计。

5主要处理单元

5.1格栅井

原水进入初沉池前经过手动格栅，用以截流较大的悬浮物，减轻

负荷，防止后续生化处理设备泵及管道堵塞。

采用手动格栅1台，宽300mm,栅条间距10mm,不锈钢材质。

格栅置于格栅井内。采用格栅井一座，尺寸1.5X0.3X1.5m,砖混结

构。

5.2初沉池

由于淀粉废水中含有大量的悬浮物以及淀粉蛋白，故需通过沉淀

加以去除。以保证后续处理系统正常进行。初沉池的污泥重力排入污

泥井。

设计采用初沉池一座，钢结构，水力停留时间6小时，尺寸为

12.0X8.0X3.0mo

5.3调节池

由于厂区废水排放的不均匀性，为保证处理系统中废水的均质、

均量，设置调节池。调节池内设置两台自动搅匀潜水泵，用于废水的

提升。为了防止悬浮物的沉积，采用泵出水管回流搅拌。

设计采用调节池一座，有效池容333m\钢结构，尺寸为

9.5X10X4.0m,为地下结构。

采用污水泵二台，一用一备。参数：流量Q=42.0m3/h,扬程H=l4m,

功率N=3.0KW。两台，一用一备。

调节池内需蒸汽加热，保证冬天正常进行。

采用现场手动和自动控制两种方式。自动控制利用浮球液位计控

制污水泵的启停。中高液位一台运行，低液位停泵。

5.4UASB

UASB又称上流式厌氧污泥床，这项工艺是荷兰GLettiga教授等

人于1971〜1978年间开发成功的，目前该工艺已非常成熟，在国内外

已有相当数量止在进行。

该工艺的原理是在一个无填料的空容器内，充满废水和厌氧污泥,

在其上部设置有专有气、液、固分离系统（简称三相分离器），可及

时分离由厌氧在分解有机物时产生的甲烷气，阻挡附着有气泡的污泥

上升，并防止厌氧污泥而由此带出。在三相分离器的下部是反应区，

上部是沉淀区。

本设计的UASB反应器从底部进水，废水以一定流速自下而上进

入反应区，通过污泥层向上流动，废水与厌氧污泥菌体得以充分接触,

进行生物降解和产生沼气（形成小气泡）。由于气泡上升将污泥托起,

气体（沼气）从污泥床逸出。气、水、泥的混合液（消化液）上升至

三相分离器内，气体（沼气）被有效地分离排出；污泥和水则进入上

部沉淀区，在重力作用下，水与泥分离，清液由沉淀区上部排出，污

泥被截留在沉淀器下部并通过斜壁返回到反应区。

采用厌氧工艺处理废水具有以下有点：

1、大部分有机物、COD、BOD在厌氧反应器内去除，从而降低

了直接进行好氧处理的巨大电耗。

2、采用新型厌氧反应器UASB反应器，由于其污泥浓度高，活

性强，在中温下COD容积负荷可在4—l（）kgCOD/m3.d,大大高于好

氧反应器的容积负荷。因此厌氧反应器比相应的好氧反应器的容积少

得多。从而节省占地面积和基建投资。

3、厌氧反应器中污泥龄长，厌氧污泥的表观产率低。从厌氧反应

器中排出的污泥数量少，从而可以降低污泥处理的费用。

4、厌氧过程产生的沼气可以作为能源进行回收利用。

COD容积负荷取6.0kgCOD/m3.doUASB反应池尺寸为22.0X10

X6.2m,分二座，每座尺寸为22.0X5.0X6.2m。钢结构。

UASB反应器每座内设三相分离器4套，共设三相分离器8套。

UASB反应器的沼气处理系统设水封罐、气水分离器以及阻火器。

经阻火燃烧，直接外排。采用一种经济、技术简单的处理方式。

为降低进入UASB的污水浓度，由处理后的清水池回流部分水进入

UASBo回流比为50%o

5.5去除水中溶解部分污染物，特别是可生物降解的有机物质，是本

工程的核心构筑物。SBR池是本处理工艺主体部分，由池体、布水系

统、曝气系统、排水系统等部分组成。

SBR工艺将曝气、二沉处理等过程集于一池中进行。该系统由

几个间歇阶段组成：①进水阶段：开启潜污泵，向池内注水；②曝

气阶段：污水中BOD,被氧化分解.，同时硝化过程发生。③沉淀阶段:

曝气停止，污泥沉降，水变清，微生物利用水中的氧进一步进行低

负荷的氧化分解。④灌水阶段：经处理的水由排水系统排出反应池。

由于淀粉废水中含有较多的蛋白质等，氨基酸脱氨使废水中的

氨氮大幅度增加，为保证氨氮的有效去除，故可利用SBR工艺进

行硝化反硝化反应。

设SBR反应池1座，分为两格，钢结构。每个尺寸为38X6.4

X5.5m,主反应区和与反应区分别为32m和6.0m；污泥负荷为

0.08KgBOD5/KMLVSS•d,污泥度3400mgSS/L,VSS/SS的值为

0.75,排出比为1/4。

总需氧量AOR为22kgOz/h,取SOR值为39.6kgO2/h。主曝气

区内选用水下曝气器

选用污泥泵两台，用于污泥回流至生物选择区和定期排泥。污

泥泵的参数：流量Q=5n?/h,扬程H=10m,功率N=0.75KW。

5.6污泥浓缩池

由于初沉池将产生一定量的污泥，同时厌氧、好氧生物处理系统

也会产生一定量的剩余污泥，故必须进行污泥处理。污泥浓缩是降低

污泥含水率、减少污泥体积、降低污泥后续处理费用的有效方法C污

泥浓缩的方法主要有重力浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法。重力浓

缩法由于其贮存污泥能力强、操作要求不高、运行费用低以及动力消

耗小的优点，而且适用于浓缩初沉污泥及初沉污泥和活性污泥的混合

污泥，因此应用范围广。

木处理工艺采用重力浓缩法浓缩剩余污泥。浓缩后污泥进行污泥

脱水，上清液回流至调节池。

每日产泥量约为I340kg/d（干泥），混合湿泥量体积127m3。折算

为含水率为80.0%污泥量为4.5m3,容重为1.5o

设计采用污泥井一座，钢结构。尺寸为3.5X3.5X3.5m。

污泥井内选用污泥泵1台，提升至污泥浓缩池。参数为：流量

Q=5.0m3/h,扬程H=10m,电机功率为0.75KW。

设计采用竖流式污泥浓缩池一座，分为两格，钢结构，水力停留

时间12小时，尺寸为3.5X7.0X3.5m。

选用污泥泵1台，提升至污泥脱水间的污泥调质罐。参数为：流

量Q=5.0m3/h,扬程H=10m,电机功率为0.75KW。

5.7综合操作间

综合操作间，面积为120m2。分为脱水机房、配电房、化验室、

风机房和值班室，语混结构。

污泥脱水间内设带式压滤机、污泥调质罐、加药系统以及偏心螺

旋杆泵。污泥脱水闾与值班室合建。

带式压滤机型号：XA(M)Y80/800-U,1台,电机功率为L5K型

每天工作8小时，两个周期。

选用偏心螺旋杆泵两台，一用一备。参数为：流量Q=10.0m7h,

扬程H=60m,电机功率为5.5KWo

加药装置：PAM加药装置1套。搅拌机功率0.75KW,计量泵功率

为0.55K叽

计量泵选用隔膜计量泵，共一台。PAM加药流量装置范围

Q=0-150L/h,扬程为10BA。

强制通风，保持设备操作间空气流通c设置轴流排风扇2台，型

号为T30,功率为0.55KW。

6建筑和结构设计

6.1设计规范和依据

1、《建筑地基基础设计规范》GBJ7-89

2、《混凝土结构设计规范》GBJ10-89

3、《砌体结构设计规范》GBJ3-88

4、《建筑抗震设计规范》GBJ11-89

5、《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-84

6.2结构选型及措施

地基处理：由于无详细的地质勘探数据，所以本设计说明书在土

建报价中未包括地基处理费用，如爆破、抗浮等，而且也未考虑施工

井点排水，如施工中必须排水时，费用另计。

结构选型及措施：水池一律采用C25抗渗钢混凝土加膨胀剂LEA,

采用钢制止水带进行止水处理。辅助生产建筑物如值班室、污泥脱水

间，均采用砖混结构形式，砖墙承重，适当设置构造柱及圈梁，加强

建筑物的刚度以利抗震，基础采用钢混凝土及砖条形基础，屋面采用

预制钢混凝土空心板。

6.3建筑设计

内部装修：机房外墙作涂料装修，其颜色与周围建筑物协调一致,

内墙及顶棚除仪表控制室为乳胶漆外，其余为抹灰喷大白，地面均为

水磨石地面。

门窗：门采用木门，窗采用单层钢窗。

7电气设计

7.1设计规范依据

1、《工厂电力设计技术规范》GBJ6-85

2、《低压配电设计规范》GB50054-95

3、《建筑电气通用图案》92DQ

7.2设计范围

本工程电气设计包括废水处理设施内部的动力、照明设计、主要内

容如下：

1、废水处理场用电设备的电气负荷计算；

2、低压供、配电系统设计；

3、废水处理场用电设备的电气控制；

4、动力电缆和照明电缆（线）的敷设；

5、全场防雷及接地；

注：设计界限为变电站变压器以后的供电及电气控制系统。

7.3设计内容

1、供配电系统

污水处理站供电接三级负荷考虑，供电采用一路电源。由生产

厂区提供一路低压电源至水处理系统控制中心低压受电屏，电缆进

线。

木系统生产用电电压为380V。根据工艺要求，采用控制室集中

控制和手动操作两种控制方式，控制方式转换在配电柜面板上进

行。

2、电缆敷设

来自控制室低压配电柜，通过输出可缆（电线）给用电设备。

全场配电采用树干式与放射式相结合的方法，视建、构筑物结构情

况及用电设备的布置情况，采用架空或直埋的敷设方法，室内电缆

采用穿钢管暗敷或电缆桥家敷设方式。

整个废水处理设施内照明电源亦来自控室低压配电箱。

3、供电负荷计算

废水处理站的用电设备的电气负荷计算，采用需要系数法，计算结

果如下表：

序设备功率数备用装机功率需要运行功率

设备名称

号kw量数量kw系数kw

1一级提升泵3.0636.00.610.8

2污泥提升泵0.75201.50.60.90

3污泥回流泵1.5203.00.61.8

4PAM加药装置1.5101.50.71.05

5螺旋泵5.52011.00.66.6

6带式压滤机1.5203.00.41.2

合计2622.35

4、防雷接地

由于无详细资料，本工程的防雷暂按三类防雷考虑。

在电源进线处设置电气中性点重复接地装置，接地电阻W10

Q。各用电设备均作保护接地和工作接地，公用一组接地装置c

8给排水及消防

8.1给排水

1、给水

给水由厂区提供供水管引入值班室和污泥脱水间，并设水表计量。

水质要求：均按自来水水质供给。

水源和供水方式：水源接自厂区自来水管网。水压无特别要求，直

接与自来水管相接。

2、排水

废水处理站内的排水主要是化验室的排水、污水脱水机的滤液以及

反冲洗水，汇集流入废水处理系统中的调节池。

废水处理场内的地表排水系统应单独建立，不允许排入废水处理系

统。

、、7^3水量

用水名称^^m3/hm3/d备注

污泥脱水间配药用水23.0二班工作

带式压滤机冲洗水84.0二班工作

值班室化验用水20.5正常班

合计11.5

8.2消防

在值班室内，根据消防规定设置灭火器。

动力系统的配电，采用三相五线制，在主控柜和现场操作柜之间

设置必要的隔离开关，并在主要配电部位附近放置灭火器U

9工程投资估算

9.1土建投资估算

序号名称型号、规格虺位数量价格备注

1格栅井1500X300X1500座11.2现有

2调节池10000X9500X4000座110.5现有

3初沉池12000X8000X3000座18.2现有

4UASB池22000X10000X6200座135.1现有

5SBR池38000X12800X5500座168.0现有

6污泥井3500X3500X3500座11.8现有

7污泥浓缩池3500X7000X3500座13.1现有

8综合操作间15000X8000X10000座114.4现有

共计142.9

注：土建部分由甲方负责建设

9.2设备投资估算

序价格

名称型号、规格单位数量备注

号（万元）

1人工格栅B=300,b=10mm台10.5国产

Q=42.0m7h,H=10m

2一级提升泵台63.03用3备

N=3.OKW

3曝气头BG-I个78020.28某

Q=5.0m7h,H=10m1用1备

4污泥回流泵台20.8

N=0.75KW配提升装置

Q=5.OmVh,H=10m

5污泥提升泵台20.8

N=0.75KW

6气水分离器CIm,H=2m个10.4

7厌氧布水器套44.8

8三相分离器套824.0

9沉淀池中心筒套22.5

10加热装置套5

Q=10m3/h,H=60m

10螺旋泵台23.0

N=5.5KW

搅拌机N=L1KW

含计量泵和

11PAY加药装置V=l.Om3,计量泵套12.2

搅拌装置

N=0.75KW

12管道、阀门30

13配电及控制系统25.0

共计122.28

9.3总投资估算

序

名称价格（力元）备注

号

1设备费122.28

2安装费12.23(1)X10%

3调试费6.12(1)X5.0%

4设计费6.12(1)X5.0%

5运输费及其他费用10

6工程税金5.35[(1)+(2)+(3)+(