常州某啤酒废水处理设计方案.doc

1 概述1.1 概况常州某啤酒有限公司计划建设年产20万吨啤酒生产设施。由于啤酒在生产过程中排出大量的有机废水，直接排放将造成对周围环境的严重污染。为贯彻执行“三同时”，保护环境，消除污染，常州某啤酒有限公司拟配套实施废水处理工程，对啤酒生产中排出的混合废水集中收集处理后达标排放，做到社会效益、经济效益、环境效益的统一。1.2公司简介安徽省某技术有限公司是一家以水处理业务为核心，集环保技术开发、应用及设备制造和工程总承包为一体的民营高新技术企业。公司由一批致力于环保事业的专家和经验丰富的工程技术人员组成，在膜处理及中、高浓度有机废水处理方面拥有多项达到国内先进水平的技术，并与国内多所大学、设计研究机构等建立了广泛的合作关系。在产品开发应用方面，公司与国外著名的反渗透膜制造商美国海德能公司、汽巴精化（中国）有限公司、比利时Biotim公司、西安交通大学、大连理工大学、机械部四院、中国市政工程华北设计研究院给排水设计研究所等建立了良好的合作关系，确保了公司技术的先进性和产品质量的可靠性。公司业务领域涉及环境工程、市政给排水及环境卫生工程等。在废水治理方面，本公司已完成各类工程逾百项。在废水处理的设计、施工、调试等方面，不仅有着丰富的工程实践经验，并依靠优良的施工质量和技术服务，与客户建立了良好的合作关系。在啤酒废水处理方面，我公司一直非常关注国内外啤酒废水处理的技术动态，同时自身也非常重视该类废水处理技术的研究和开发工作。到目前为止公司已完成十多项啤酒废水处理工程，包括某啤酒（安徽）有限公司蚌埠分公司、某啤酒（安徽）有限公司舒城分公司、某啤酒（安徽）有限公司六安分公司、古井雪地啤酒有限责任公司、重庆啤酒集团九华山啤酒有限公司、古泉啤酒有限责任公司、安徽皖啤酿造有限公司、庐江金太阳啤酒有限公司等啤酒废水处理工程，采用的处理工艺包括了水解-SBR、生物滤塔-兼气-ICEAS、UASBCAST、UASB氧化沟、UASB生物接触氧化等多种工艺，且均达到国家标准及业主的要求。在贵公司废水处理工程的招标中，我公司本着质量第一、服务至上的原则积极参与。2 设计依据和设计范围2.1 设计依据常州某啤酒有限公司提供的邀请函和基本资料GB8978-1996污水综合排放标准GB3096-93城市区域环境噪声标准国家现行的有关设计标准及规范2.2设计范围废水处理工程界区范围内工艺、土建、电气、仪表及给排水等专业的设计，但不包括处理站围墙、道路、绿化、规范化排污口等。3 设计原则 根据生产废水特点选择合理可行的处理工艺路线，做到工艺先进、技术可靠、操作方便、易于维护。 合理确定各工艺参数，并分析以确定最佳值。 采用新材料、新产品以延长设备的使用寿命，关键设备考虑备用和应急，关键部件采用进口或ISO9001认证产品，以确保工程质量及投资效益。 在保证处理效果的前提下，尽量减少占地面积，降低基建投资及日常运行费用。4 建设规模4.1废水来源啤酒厂需处理的排水主要为糖化、发酵、罐装等车间所排的废液及设备、管道等洗涤水、地面冲洗水。排水中主要含有淀粉、蛋白质、酵母菌残体、酒花残渣、残余啤酒、少量酒精及洗涤用碱，属无毒有机废水。废水中主要污染指标为CODcr、BOD5、SS等，废水的BOD5/CODcr0.50.6，可生化性较好，易采用生化处理为主的工艺。4.2建设规模根据常州某啤酒有限公司提供的邀请函要求，该公司污水处理设计规模为5000m3/d。因此确定本废水处理工程设计日处理能力为5000m3/d,平均小时处理能力为210m3/h。4.3设计进水水质根据业主提供的数据，同时结合同类型废水统计资料，确定常州某啤酒有限公司设计进水水质指标如下：CODcr：2500mg/LBOD5：1625mg/LSS：540mg/L NH3-N：15mg/LPH：611总磷：2.5 mg/L4.4排放标准经处理后，出水水质指标需达到GB8978-1996污水综合排放标准一级标准，具体指标为：CODcr100 mg/LBOD520 mg/LSS70 mg/LNH3-N15mg/LPH=69总磷：0.5 mg/L5 废水处理工艺、构筑物及设备5.1处理工艺选择废水处理工艺的选择与废水性质及进、出水水质要求密切相关。啤酒厂所排废水系由粮食为原料发酵形成的有机废水，废水中主要含有蛋白质和糖类等有机物，可生化性良好，故该类废水采用生化法处理工艺是恰当的。我公司结合啤酒厂废水的特点及处理程度，推荐采用厌氧处理工艺。具体拟选用我公司获国家环保局重点实用技术的内回流UASB工艺，该工艺具有运行费用低、出水水质好、占地面积小及污泥量少等特点。我公司在多家啤酒厂的废水处理中采用了以UASB为主体的处理工艺。由于经厌氧消化后的废水CODcr仍超过排放标准，故常在厌氧处理后串接好氧生化工艺，好氧处理工艺是废水生化处理中最常用的处理方法。此次设计拟推荐采用连续进水、间歇排水的改良SBR工艺ICEAS工艺，该工艺具有占地面积少、运行、管理、维护简单的特点且出水水质稳定。5.2废水处理工艺流程推荐的废水处理工艺流程见图1。泵酸化调节池固液分离机集水池泵泵泵回流水池ICEASUASB空气带式压滤机废水 达标排放 泵厌氧污泥浓缩池泵好氧污泥浓缩池栅渣机械格栅外售或进入压滤机泵干泥外运 上清夜图1 废水处理工艺流程框图流程说明：来自厂区的生产废水及生活污水经管道收集流经旋转机械格栅去除颗粒杂物后，排入集水调节池，然后由废水提升泵送至固液分离机除去小颗粒杂质后流入废水予酸化池，池中设潜水搅拌机进行搅拌，在池内经予酸化过程后，其水质保持相对的稳定。5000m3/d的酸化调节池出水由泵提升至UASB反应器进行厌氧消化，维持反应器中水温在240C以上，PH在68.5左右，采用池底均匀布水方式使物料与厌氧颗粒污泥得以充分接触，经三相分离器分离后的厌氧消化液进入回流水池后，部分与未经UASB处理的予酸化出水混合后回流至UASB，部分排入ICEAS反应池处理,进入ICEAS池进行好氧生化处理，上清液通过滗水器达标外排。UASB剩余污泥排到厌氧污泥贮池贮存，可外售作为接种污泥，亦可由污泥泵送至污泥脱水机房，干泥外运，上清液及滤液回流至集水池。ICEAS池产生的剩余污泥定期排到好氧污泥浓缩池，浓缩后污泥由泵送至污泥脱水机房进行脱水，脱水后的干泥外运，浓缩池上清液及脱水后滤液回流至集水池。5.3废水处理工艺参数详见主要工艺设计参数一览表。Q=5000m3/dQ=210.0m3/h废水机械旋转格栅集水调节池泵固定过滤机 酸化调节池泵UASB 回流水池ICEAS池达标排放HRT（h）2.06.06.111.0V有效（m3）:420.01260.01281.02310出水CODcr(mg/L):2000.01900.01900.0380.0380.057.0100.0CODcr去除率（%）:5.080.0 85.0CODcr容积负荷(kgCODcr/m3.d)：6.00.7需氧量（kgO2/d）: 1550.4氧利用率（%）： 15.0 详见主要工艺设计参数一览表5.4主要处理构筑物设计及设备选型5.4.1格栅池1.构筑物功能：放置机械格栅数量：1座结构：砖混结构尺寸：30008003000（H）mm2.主要设备机械格栅功能：去除大颗粒悬浮物型号：HF-800数量：1台栅宽：B=800mm栅隙：b=3.0mm垂直安装高度：H=3.0m 电机功率：N=1.5kw5.4.2集水池1.构筑物功能：贮存废水数量：1座结构：钢筋砼结构尺寸：1425080004500（H）mmHRT：T=2.0h2.主要设备废水提升泵功能：提升废水进入水解酸化池型号：200WQ250-11-15数量：2台（一用一备）流量：Q=250m3/h扬程：H=11.0m功率：N=15.0KW固定过滤机功能：过滤废水中的细小悬浮物型号：GLG-200数量：3台（二用一备）处理量：Q=140m3/h栅隙：b=0.35mm材质：栅网SUS304，其余Q235A5.4.3酸化调节池1.构筑物功能：调节并预酸化数量：1座尺寸：14250160006000（H）mm HRT：T=6.0h2.主要设备 潜水搅拌机功能：使废水混合均匀型号：QJB7.5/6640/3-303/c/s推 力：990N数量：1台功率：N=7.5kw 配水泵功能：UASB进水泵型号：100WG数量：3台（两用一备）流量：Q=108.8m3/h扬程：H=12.6m功率：N=11.0KW 加药装置设备类型：AHJ-I数 量：1套其中：a.酸输送泵数 量：1台型 号：CQF40-25-120F流 量：Q=6.3 m3/h扬 程：H=15.0m功 率：N=0.75kWb.碱贮罐 数 量：1台尺 寸：14001800(H)mm5.4.4 UASB反应器1.构筑物功 能：去除CODcr、BOD5、SS，产生沼气池 数：2座类 型：钢筋砼结构尺 寸：14250180006000（H）mm 1539.0m3容积负荷：LV=6.0KgCODCr/m3dCODCr去除率80附件： GLS三相分离器功能：气、固、液分离，回流污泥数量：36套单组尺寸：200021501260（H）mm 水封功能：保持UASB中气相一定压力数量：2台材质：Q235A尺寸：5201200（H）mm 沼气贮罐尺 寸：V有效=32.0m3数 量：1台5.4.5回流水池1.构筑物功能：贮存UASB出水数量：1座结构：钢筋砼结构尺寸：1000142506000（H）mm2.主要设备 回流水泵功能：出水回流型号：100WG数量：2台（一用一备）流量：Q=108.8m3/h扬程：H=12.6m功率：N=11.0KW5.4.6 ICEAS池1.构筑物功能：去除CODcr、BOD5、SS结构：钢筋砼结构数量：2座 尺寸：6250320003500（H）mm容积负荷：LV=0.7KgCODCr/m3d2.主要设备 鼓风机功能：提供气源数量：3台（二用一备）型号：SSR-150风量：Q=18.43m3/min风压：P=39.2Kpa功率：N=22.0KW 微孔曝气管功能：充氧、搅拌数量：288根型号：TUBE-600单根长度：L=600mm氧利用率：15% 滗水器功能：排上清液型号：AHX-3000数量：2台管径：DN250排水量：Q=200300m3/h 排泥泵功能：排ICEAS池剩余污泥型号：50GW20-15-1.5数量：2台流量：Q=20.0m3/h扬程：H=15.0m功率：N=1.5KW5.4.7好氧污泥浓缩池1.构筑物功能：浓缩污泥数量：1座结构：砖混结构尺寸：437080003200(H)mm2.主要设备 螺杆泵功能：输送污泥至压滤机型号：G35-1数量：1台流量：Q=8.0m3/h压力：P=0.6MPa功率：N=3.0KW 带式压滤机功能：污泥脱水型号：NDYQ-1000数量：1台滤带快度：1000mm电机功率：N=1.5kw配套设备：絮凝搅拌机 JBX-450 1台 N=0.75kw 加药泵 20-160 1台 N=0.75kw 溶药搅拌机 JBR-600 1台 N=1.1kw5.4.8厌氧污泥浓缩池1.构筑物功能：浓缩污泥数量：1座结构：砖混结构尺寸：437080003200(H)mm2.主要设备 螺杆泵功能：输送污泥至压滤机或外售型号：G30-1数量：1台流量：Q=5.0m3/h压力：P=0.6MPa功率：N=2.2KW5.5 配管设计5.5.1设计范围本废水处理装置界区范围内所有管道布置及材质。5.5.2设计依据根据国内同类废水处理用材情况进行选材，以便更好的满足工艺要求。5.5.3管材选择设备间连接管采用焊接钢管加药管采用UPVC塑料管；5.5.4管道连接UPVC管采用粘接或法兰连接；热浸镀锌钢管采用丝扣、焊接或法兰接；焊接钢管采用焊接或法兰接。5.5.5法兰、管件的选择一般原则是与管道材质相同或相当；阀门形式以球阀或蝶阀为主。5.5.6敷设方式进出装置区重力流管道一般采用埋地敷设（或地沟）；装置区内管道根据工艺要求进行敷设。5.6 处理药剂选择及药耗本废水处理工程所需投加药剂主要有NaOH及PAM。氢氧化钠起到碱性中和剂的作用，因废水予酸化后呈酸性，为确保UASB装置的稳定运行，尤其是在调试阶段，控制好PH值尤其重要。NaOH溶液浓度一般为1020%。PAM主要起絮凝剂作用，为污泥脱水使用。PAM溶液浓度为12，投加量为3。5.7 污泥处置经估算，本废水处理装置日产生污泥量约为2914.5KgDS/d，其中厌氧污泥约为76.0KgDS/d，好氧剩余活性污泥约为437.18 KgDS/d,经浓缩后污泥含水率可降至98%左右，经带式压滤机脱水后污泥含水率可降至70%75%左右。脱水后污泥可送至垃圾填埋场填埋，切忌随意倾倒，以免产生二次污染。5.8主要设备表1主要设备一览表序号设备名称型号、规格单位数量备注1机械格栅HF-800 栅隙3.0mm台12废水提升泵200WQ250-11-15Q=250.0m3/h H=11.0m N=15.0KW台23固定过滤机GLG-200台34潜水搅拌机QJB7.5/6640/3-303/c/sN=7.5KW台15配水泵100WGQ=108.8m3/h H=12.6m N=11.0KW台36加药装置AHJ-I套17三相分离器200021501260（H）mm套368水封器5201200台29沼气贮罐V=32.0m310回流水泵100WGQ=108.8m3/h H=12.6m N=11.0KW台211鼓风机SSR-150 N=22.0KW台312微孔曝气管TUBE-600根28813滗水器AHX-3000台214排泥泵50GW20-15-1.5台215螺杆泵G35-1 Q=8.0m3/h P=0.6MPa N=3.0KW台116带式压滤机NDYQ-1000套117螺杆泵G30-1 Q=5.0m3/h P=0.6MPa N=2.2KW台15.9 废水处理平面布置详见附图。6 土建工程6.1工程地质状况本工程方案设计时无地质报告，施工图阶段必须根据详细地质报告确定持力层地基承载力及基础埋深。6.2耐火等级、地震烈度本废水处理工程耐火等级为二类，抗震按七度设防。6.3主要建筑物、构筑物格栅池为全地下式钢筋砼结构，一座，尺寸为：3.00.83.0（H）m3；集水池为全地下式钢筋砼结构，一座，尺寸为：14.258.04.5（H）m3；酸化调节池为半地上式钢筋砼结构，一座，尺寸为：14.2516.06.0(H)m3；UASB反应池为半地上式钢筋砼结构，一座，尺寸为：14.2518.06.0(H)m3；回流水池为半地上式钢筋砼结构，一座，尺寸为：14.251.06.0(H)m3；ICEAS池为半地上式钢筋砼结构，二座，单座尺寸为：6.2532.03.5(H)m3；好氧污泥浓缩池为半地上式砖混结构，一座（2格），单格尺寸为：2.08.03.2(H)m3；厌氧污泥浓缩池为半地上式砖混结构，一座（2格），单格尺寸为：2.08.03.2(H)m3；综合间（配电、化验、风机房、脱水间）为全地上式砖混结构，一座，尺寸为：16.86.0m2。6.4建筑材料6.4.1混凝土：构筑物采用C25砼（内掺膨胀剂），抗渗标号S6，其余梁、板、柱等均采用C20砼。6.4.2钢材：钢筋选用HPB235、HRB335钢，预埋件部分用A3钢。6.4.3砌体：建筑物地下部分用M7.5水泥砂浆砌MU10砖，地上部分用M5混合砂浆砌MU10砖。6.5工程施工6.5.1本工程所有钢筋混凝土构筑物的梁、板、柱均采用现浇。6.5.2构筑物地下部分的施工办法为大开挖施工，设基坑表面排水。7电气及仪表7.1电气设计7.1.1供电电源及运行方式本工程供电按三级负荷设计，单回路供电，电源电压为380/220V，总电缆采用架空或埋地方式从厂总变配电室引入废水处理装置配电室。7.1.2用电负荷分布本方案电气设备总装机容量为190.79KW，常用运行容量为121.79KW，具体负荷分布如下：机械格栅1.5KW1台废水提升泵15.0KW2台（一用一备）潜水搅拌器7.5KW1台配水泵11.0KW3台（二用一备）加药装置0.750.122KW1套回流水泵11.0KW2台（一用一备）鼓风机22.0KW3台（二用一备）排泥泵1.5KW2台螺杆泵3.0KW1台加药装置1.10.752KW1套带式压滤机1.5KW1台螺杆泵2.2KW1台化验、照明10.0KW7.1.3计量方式与保护方式本工程电能计量在总进线处采用有功电能计量。动力和照明均为生产用电，不设置照明计量。低压配电母线采用HR3型刀熔开关作短路保护，馈线采用空气断路器和热继电器作短路和过载保护。7.1.4供配电设备选型动力配电箱：JX（F）-10008（改）型低压配电柜。7.1.5电力输送方式配电为380/220V三相四线，电力输送全部采用电缆直接埋地。由配电室送至各用电、配电设备处。7.1.6电气设备的控制方式及装置水平整个废水处理装置除废水提升泵和配水泵设置自动和手动相结合的控制方式外，其余设备均只设置手动控制方式，电机全部采用全压启动。7.1.7接地保护所有不带电用电设备的金属外壳均采用接零保护并做重复接地，所有埋地电缆金属外皮及金属管网均与接地极焊接连接。接地电阻应小于4欧姆。7.1.8照明 室外照明隔油沉砂池、集水池、酸化调节池、ICEAS池等室外水处理设施照明选用室外弯杆式防尘灯，专设灯柱，照度30LX；室内照明配电间、风机房及污泥脱水间采用荧光灯照明，暗敷设线路，照度50150LX7.2仪表与自控7.2.1设计原则本工程仪表为保证工艺设备正常生产及安全运行，以及根据企业的实际情况，选用经济、安全、可靠产品。7.2.2装备水平与控制方法1.检测仪表采用就地显示；2.工艺过程的主要检测项目；各水泵出水管及各风机出气管的压力就地显示；在集水池、调节池设置液位开关，根据高低液位自动控制提升泵及鼓风机、滗水器等的启停。7.2.3仪表设置与选型集水池机械格栅采用时间控制。集水池潜污泵、调节池配水泵根据不同的水位段和开机累计时间由PLC自动选择开启设备，这样即可保证液位优先的原则，同时又能使每次开启使用时间最少的一台设备，从而有效提高备用设备的备用水平，水位开关选用UQK-612液位浮球干簧管式开关；调节池设PH计一套，同时配PH自动控制模块，控制加酸、加碱计量泵的自动投加，使调节池的PH值控制在用户设定的范围内；每组UASB反应池设进水流量计和回水电磁流量计各一套，排水泵设电磁流量计一套，同时UASB反应池回流水池各设PH计一套；温度计1套；分别对流量及PH、温度进行自动在线监测7.2.4仪表供电仪表用电源：220V，50HZ，由配电柜引来。7.2.5仪表接地为了提高仪表工作的可靠性，抑制工业化现场的多种干扰，本工程另设一仪表接地极，对所有仪表进行重复接地。8 人员编制及运行管理本废水处理工程设生产操作及运行管理人员共4人。9 项目建设进度计划预计一期工程建设周期约为200天，其中：工程设计30天土建施工80天安装工程50天设备单机调试10天联动试车30天10投资估算10.1投资估算编制说明10.1.1 工程规模及总投资额本工程规划建设日处理废水量为5000m3的屠宰废水处理装置，处理工艺主体为水解酸化UASB+ICEAS工艺，工程总投资额为人民币365.42万元。投资范围包括：废水处理装置界区范围内的各单项土建工程费用；设备、电气、仪表的采购、制作与安装；各种管道（线）安装工程费用及其它相配套的费用（不包括化验室仪器装置、围墙及道路绿化费用）。10.1.2编制依据和计算原则给水排水工程概预算与经济评价手册 国家城市给排水工程技术研究中心 1993年12月。 土建工程 a 各建（构）筑物均按天然地基考虑，没有计算地基特殊处理费。 b 2000年安徽省建筑工程预算定额单位估算表。 C 2000年安徽省建筑安装工程费用定额。 设备及安装工程 a主要通用设备均按现行出厂价或询价计算，采保费按3%计取。 b非标