腐竹废水处理设计方案.doc

1. 工程概况工程概况 1.1 工程概况工程概况 高安市高安桥腐竹厂高安市高安桥腐竹厂是专门进行腐竹加工的生产企业，该企业已投入生产，生 产废水未经任何处理直接排放，给环境造成了一定的污染。根据当地环保部门有关 要求和规定，生产废水必须进行处理达标后方可排放。 腐竹生产以优质黄豆为原料经浸泡、磨浆、晒干制成；高安市高安桥腐竹厂在 腐竹生产过程中的排放废水主要来自腐竹锅，废水中主要含有蛋白质、维生素、氨 基酸；该厂还饲养了少量牲畜（猪） ，圈舍中会产生少量废水。该厂排放的废水属 高浓度有机废水。 根据当地环保部门有关要求和规定，厂区的总排放口废水须经过污水处理系统 处理达标后，方可排放。该厂领导为保护环境，拟新建一座日处理量为 300m3污水 处理站。我公司愿参与该废水处理工程建设的投标，并进行污水处理站投标方案的 设计，以保证经处理后的废水达到污水综合排放标准 （GB8978-1996）中的一 级排放标准。 1.2 自然条件自然条件 高安市属丘岭地带，属亚热带季候风湿润气候区，阳光充足，雨量充沛，气候 温暖湿润，冬季受西伯利亚冷高压影响，夏季常受太平洋幅热带高压控制，全年温 差较大。 1）气温：高安市多年平均气温为 18.20C，极端最高气温为 40.80C，极端最低 气温为-9.20C。 2）风：高安市主导风向为北东和北风，全年大风日数约 1121 天，最大风速 17m/s 年平均风速为 2.4m/s，以 NNE-N 风向下风速最大，平均风速大于 3.0m/s 1.3 设计水量设计水量 根据建设单位所提供的资料，该厂每天腐竹生产的废水排放量为 200 m3/d，生 猪饲养产生少量废水。但考虑建设单位的提供的处理水量数据，确定污水处理系统 设计处理水量数据如下： Qd =300m3/d Qh =12.5m3/h， Kz = 2. 0 QhMax = 25m3/h。 1.4 进出水水质进出水水质 根据建设单位所提供的资料和国内同行业的废水水质数据，结合我公司的工程 经验，确定污水处理系统设计进水水质如下，总排放口出水达到国家污水综合排 放标准 （GB8978-1996）中的一级排放标准。 设计进出水水质一览表设计进出水水质一览表 序号项 目进 水出 水去除率（%） 1PH6769- 2CODCr （mg/L）120010091.7 3BOD5 （mg/L）7002097.2 4SS （mg/L）2007065.0 5NH3-N （mg/L）301550.0 1.5 设计工艺的主要概述设计工艺的主要概述 该厂需处理的废水有两部分，一部分来自腐竹生产过程中排放的废水，占需处 理水量的 80%，另一部分是生猪饲养排放的废水。综合废水中主要含有蛋白质、维 生素、氨基酸、畜毛和粪便等；废水属高浓度有机废水；废水的 BOD/COD 值约为 0.60，属可生化性能好的工业废水。 每天的废水为间歇性排放，排放量在 1 天内变化幅度较大，尤其在每班的上、 下班时，需对腐竹锅进行清洗，排放的废水量大，浓度高；因此废水水质、水量的 波动性较大。 本污水中各种污染物含量指标较高，属高浓度有机废水，污水的 BOD/COD 值 为 0.6，可生化性能好，污水中的 NH3-N 高，污水中的 CODN=1005，营养物 丰富，适合采用生化法进行废水处理。但生猪饲养的废水中含有大量粪便，需在冲 洗圈舍时，先将粪便清捞后，再冲洗，避免大量粪便增加对废水处理系统的冲击， 同时会增加运行费用。 污水处理采用生化处理为主的工艺（A/O）将废水中的有机物降解为无机物。 该处理工艺具有耐冲击负荷能力强，处理效果稳定、操作管理简单、运行费用低等 特点，是一种运用成熟的食品生产工业废水处理工艺。 2. 设计规范、原则及范围设计规范、原则及范围 2.1 设计规范设计规范 （1） 建设项目环境保护设计规定 （87）国环字第 002 号 （2） 建设项目环境保护管理条例 1998 年 11 月 29 日国务院 令 （3） 肉类加工工业水污染物排放标准 （GB13457-1992） （4） 室外排水设计规范 GBJ14-87（1997 年版） （5） 给水排水工程构筑物结构设计规范 GB50069-2002 （6） 地面水环境质量标准 GB3838-2002 （7） 建筑设计防火规范 GBJ16-87（2001 年版） （8） 建筑结构荷载规范 GBJ50009-2001 （9） 工业企业设计卫生标准 GBZ1-2002 （10） 工业企业厂界噪声标准 GB12348-90 （11） 混凝土结构设计规范 GB50010 2.2 参考资料参考资料 1） 环境工程手册高等教育出版社 2） 给水排水设计手册中国建筑工业出版社 3） 三废处理工程技术手册 （废水卷）化学工业出版社 4） 水污染防治手册上海科学技术出版社 2.3 设计范围设计范围 （1）污水处理站的总体设计，包括处理工艺、土建、管道、电气设计等；本设 计方案范围为污水处理单元设施格栅开始至处理站出水排放管 1m 为止。 （2）污水处理系统的设计主要分为污水处理和污泥处理及处置两大部分。 A 污水处理 经调查研究水量、水质变化情况，结合排放污水本身所特有的情况，污水处理 系统设计满足技术先进成熟，经济合理，运行灵活，管理维护方便，处理高效稳定 的原则。 B 污泥处理及处置 污水处理过程中产生污泥，应对污泥进行稳定处理，以防止对环境造成二次污 染，并妥善对污泥进行最终处置。 2.4 设计原则设计原则 （1）污水处理系统采用先进、成熟的污水处理工艺，确保污水经系统处理后出 水排放各项水质指标均达到国家污水综合排放标准 （GB8978-1996）中的一级 排放标准。 （2）污水处理系统具有较大的适应性、耐冲击负荷能力强，可以满足一定范围 内水质、水量的波动变化。 （3）污水处理系统运行稳定可靠、运行费用低廉、管理维护方便，尽量采用操 作自动化，减轻劳动强度。 （4）处理系统设备兼顾通用性与先进性，选用运行稳定可靠、效率高、管理方 便、维修维护工作量少、价格适中的设备。 （5）污水处理站整体布局合理、处理单元设施布置紧凑、美观，与厂区周围环 境协调统一。 （6）采取相应措施尽量减小污水处理站对周围环境的影响，合理控制噪声、气 味；并妥善处理与处置固体废弃物，以避免造成二次环境污染。 3. 废水处理工艺确定废水处理工艺确定 3.1 废水处理工艺流程废水处理工艺流程 3.1.1 污水处理技术污水处理技术 （1） 拦污设施拦污设施 在废水处理流程的前端设置格栅，用于拦截去除废水中较大的悬浮物、飘浮物、 纤维物质和固体颗粒物质，以保护水泵和防止管道的堵塞。 按栅渣清除方式，可分为人工清除格栅和机械清除格栅。 人工清除格栅劳动强度大，管理不便，卫生条件差。 机械清除格栅自动化程度高，操作管理方便，且格栅出料口设置栅渣收集筐； 栅渣可拌入煤中燃烧，也可与垃圾一起外运。但设备投资费用较高。 由于该项目的废水处理量较小，为减少投资，本设计选用人工格栅。 （2）水量、水质的调节）水量、水质的调节 无论是工业废水，还是城市污水或生活污水，水量和水质在 24 小时之内都有 波动。这种变化对污水处理设备，特别是生物处理设备正常发挥其净化功能是不利 的，甚至还可能遭到破坏。 同样对于物化处理设备，水量和水质的波动越大，过程参数难以控制，处理效 果越不稳定；反之，波动越小，效果就越稳定。 在这种情况下，在废水处理系统之前，设置均化调节池，用以进行水量的调节 和水质的均化，以保证废水处理系统的正常运行。 此外，酸性废水和碱性废水可以在调节池内中和；短期排出的高温废水也可通 过调节池以平衡水温。 废水处理设施中调节作用的目的： 1）提供对有机物负荷的缓冲能力，防止生物处理系统负荷的急剧变化； 2）控制 PH 值，以减小中和作用的化学品的用量； 3）减小对物理化学处理系统的流量波动，使化学品添加速率适合加料设 备的定额； 4）当生产车间停产时，仍能对生物处理系统继续输入废水； 5）控制向市政系统的废水排放，以缓解废水负荷分布的变化； 6）防止高浓度有毒物质进入生物处理系统。 在调节池内通常要进行混合，其目的是要保证调节作用。通过混合与曝气，防 止可沉降的固体物质在池中沉降下来和出现厌氧情况。还兼有预曝气的作用，废水 中的还原性物质可以被氧化，吹脱去除可挥发性物质，而 BOD 可因空气气提而减 少，减轻曝气池负荷。 常用的混合方法包括： 1）水泵强制循环 2）空气搅拌 3）机械搅拌 4）穿孔导流槽引水 （3） 水解处理水解处理 利用微生物的生长繁殖活动转化废水中的有机污染物的方法，称为废水的生物 处理。 微生物是一类形体微小、结构简单、必须借助显微镜才能看清它们面目的生物。 它既包括细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、蓝细菌等原核微生物，也 包括酵母菌、霉菌、原生动物、微型藻类等真核微生物，还包括非细胞型的病毒和 类病毒。 在目前已确定的微生物种数还只有 10 万种左右，其中细菌、放线菌约 1500 种。 但近些年来由于分离培养方法的改进，微生物新种的发现正在以很快的速度在增长； 微生物的代谢类型极其多样， “食谱”之广是任何生物都不能相比的。凡自然界存 在的有机物，都能被微生物利用、分解；在生物界中，微生物具有最高的繁殖速度， 尤其是以二分裂方式繁殖的细菌，其速度更是惊人。 微生物的个体一般呈单细胞或接近于单细胞，它们通常都是单倍体，加之它们 繁殖快、数量多，并与外界环境直接接触，因此，微生物具有易变异的特点，即使 变异频率十分低，也可以在短时间内出现大量变异的后代。 当环境变化时，微生物会大批死亡，但存活下来的微生物往往会发生结构和生 理特性等的变异以适应变化了的环境。在环境保护中废水生物处理时，选育特定的 微生物对其进行驯化，以分解难降解有机物。 所以在废水处理中，我们能很容易找到用于处理各种污染物质的微生物菌种， 并对其加以繁殖（培菌） ，使之达到所需的数量。 在废水生物处理中，各种细菌都进行着新陈代谢作用，在新陈代谢的过程中细 菌必须从废水中吸收适当的物质，以供其生长和繁殖，这类物质称为营养物质。 微生物赖以生活的主要外界营养料为碳和氮，通常称为碳源和氮源。微生物对 营养物的吸收转化都是在酶的催化下进行的，这是生物反应的重要特点。 酶是生物细菌内自己制造的一种催化剂，它可以在细胞内进行催化作用，也可 以渗出细胞，作用细胞外面的物质，前者叫内酶，后者叫外酶。由于酶的催化作用， 可以使有机物分解，细菌的细胞膜具有渗透性，如果细菌遇到比较简单的、所需要 的溶解物质时，那么就很快吸入细胞，有机物就通过细胞膜进入体内，通过内酶的 作用迅速完成一系列氧化、合成等生化反应。如果细菌遇到复杂的或固体或胶体物 质时，就分泌出外酶，把吸附在细菌周围的固体和胶体物分解转化为较简单的、溶 解的物质，再渗入细胞，然后在内酶的作用下进行氧化、合成反应。细菌得到了营 养，很快就繁殖起来，而废水中的有机污染物也被氧化分解为无机物，从而废水得 到了净化处理。 废水的厌氧生物处理厌氧生物处理是指在没有溶解氧的条件下，通过厌氧微生物将复杂的有 机物分解成简单、稳定的有机物和无机物（如有机酸、醇酸、CO2、H2O 等） ，再 被甲烷菌进一步转化成甲烷和 CO2等。 有机物的厌氧分解是涉及多种微生物生理类群的生物化学反应。依据微生物生 理类群的代谢差异，可把有机物厌氧分解的全过程分为三个阶段： 第一阶段第一阶段 为水解发酵阶段，在此阶段通过兼性水解发酵细菌（即产酸菌）的 代谢活动，将复杂有机物碳水化合物、蛋白质和脂类等发酵成为有机酸、醇类、 CO2、H2、NH3和 H2S 等； 第二阶段第二阶段 为产氢产乙酸阶段，通过专性厌氧的产氢产乙酸细菌的生理活动， 将第一阶段细菌的代谢产物丙酸及其他脂肪酸、醇类、和某些芳香族酸转化为 乙酸、CO2和 H2； 第三阶段第三阶段 为产甲烷阶段，由产甲烷菌利用第一和第二阶段产生的乙酸 CO2 和 H2为主要基质（还有甲酸、甲醇、甲胺）最终转化为 CH4和 CO2。 废水厌氧生物处理过程示意图废水厌氧生物处理过程示意图 水解（酸化）水解（酸化） 此工艺的研究工作是从污水厌氧生物处理的试验开始，经过反 复实验和理论分析，逐步发展为水解（酸化）生物处理工艺。从工程上厌氧发酵产 生沼气的过程可分为水解阶段、酸化阶段和甲烷化阶段等三阶段。水解池是把反应 控制在第二阶段完成之前，不进入第三阶段。在水解反应器中实际上完成水解和酸 化两个过程，但为了简化，简称为水解。 采用水解池较之全过程的厌氧池具有以下的优点： 1）不需要密闭的池，不需要搅拌器，不需要水、气、固三相分离器，降低了 造价和便于维护，根据这些特点，可以设计出适应大、中、小型污水处理厂所需的 构筑物； 2）水解、产酸阶段的产物主要是小分子的有机物，可生化性一般较好，故水 解池可以改变原污水的可生化性，从而减少反应时间和处理的能耗； 3）由于反应控制在第二阶段完成前，出水无厌氧发酵的不良气味，改善了处 理厂的环境； 4）由于第一、二阶段反应迅速，故水解池体积小，与初次沉淀池基本相当， 甲烷乙酸 甲烷化 甲烷细菌 乙酸化 乙酸细菌 大分子 有机物 有机酸、醇类 醛类等 酸化 产酸细菌 水解 水解的和溶 解的有机物 细菌的胞外酶 节省基建投资，于水解池对固体有机物的降解，减少了污泥量，具有消化池的功能； 5）工艺仅产生很少的剩余活性污泥，实现了污水、污泥一次处理，不需要中 温消化池。 着眼于整个系统的处理效率和经济效益，放弃了厌氧反应中甲烷发酵阶段，利 用厌氧反应中水解和产酸作用，使污水、污泥一次得到处理。在整个过程中，因大 量悬浮物水解成可溶性物质，大分子降解为小分子，因此工艺过程中有一系列不同 于传统工艺流程的特点。 水解反应器的第一个特点是有机污染物的去除率相对较高，COD 平均去除率 为 40%50%，而悬浮性 COD 去除率更高，为 80%。 污水经水解反应后，出水 BOD5/COD 值有所提高。BOD 代表了废水中可被活 性污泥微生物所氧化分解的有机物的含量；而 CODCr则近似地代表了废水中全部有 机物的含量。废水的 BOD5/COD 比值可知废水中可生物降解的有机物占全部有机 物的份额，亦即该废水的可生物降解性程度。一般只有只有 B/C 比较高的废水 （B/C0.25）才采用生物法处理；反之可采用物理或化学法加以处理。 BOD/COD 比值的提高说明废水可生化性的提高，这是水解反应的第二个显著 特点。鉴于该项目废水的特点，本方案采用水解酸化作为厌氧处理工艺。 4）好氧处理）好氧处理 废水的好氧生物处理好氧生物处理是指在有溶解氧的条件下，利用好氧微生物将有机物氧化 分解成 CO2和 H2O、NH3、等。 3 4 PO 2 4 SO 好氧生物处理按微生物提供的方式，分为活性污泥法和生物膜法。 活性污泥法活性污泥法 活性污泥法是一种应用最广泛的好氧生物处理法，主要由曝气池、 沉淀池、曝气系统及污泥回流系统等组成。废水通过曝气池中的活性污泥，在充足 的氧气的条件下去除其有机污染物质，然后经沉淀池使污泥与水分离，处理水由沉 淀池上部溢流排放，分离浓缩后的污泥一部分返回曝气池，其余为剩余污泥由沉淀 池底部排至污泥浓缩池。 活性污泥是以好氧微生物为主体所形成的絮绒状颗粒，混杂着污水中的有机性 和无机性悬浮物质及胶体物质，并在其表面上附聚着种种不同的原生动物等，也称 为“菌胶团”或“生物絮凝体” 。 在活性污泥法处理过程中，溶解态的有机物可以直接透过细菌的细胞壁进入胞 内，固体或胶体的有机物先被细菌吸附，靠细菌所分泌的外酶作用，分解成溶解性 的物质，再渗入细菌细胞内，在内酶的作用下，进行氧化、还原和合成过程。一部 分被吸收的有机物分解成简单的无机物，如有机物中的碳被氧化成二氧化碳，氢与 氧化合成水，氮被氧化成氨、亚硝酸盐和硝酸盐，磷被氧化成磷酸盐，硫被氧化成 硫酸盐等，同时释放出能量，作为细菌自身生命活动的能源，并将另一部分有机物 作为其生长繁殖所需要的构造物质，合成新的原生质。 在废水好氧处理过程中，必须不间断地供给足够的溶解氧。有机物的好氧氧化 合成过程，可以用下面生化反应式表示： 有机物的氧化分解（有氧呼吸） CxHyOz(XY/4Z/2)O2 XCO2YH2OE(能量) 原生质的同化合成(以氨为氮源) n(CxHyOz)NH3(nXnY/4nZ/25)O2 C5H7NO2(nX5)CO2(nY4)H2O 2 1 原生质的氧化分解(内源呼吸) C5H7NO25O2 5CO22H2ONH3E(能量) 生物膜法生物膜法 生物膜法和活性污泥法都是利用好氧微生物分解废水中的有机物的 方法。它们的基本不同点在于微生物提供的方式不同。在生物膜法中，微生物附着 在固体填料的表面上，在填料表面形成生物膜，废水同生物膜相接触而得到处理。 在生物膜净化反应器中填充着数量相当多的挂膜填料。当有机废水均匀地淋洒 在填料的表面上后，便沿填料表面向下渗流。在充分供氧的条件下，接种的或原存 在废水中的微生物就在填料表面增殖。这些微生物吸附废水中的有机物，迅速进行 降解有机物的生命活动，逐渐在填料表面形成了粘液状的生长有极多微生物的膜， 即称之为生物膜。 由于生物膜的吸附作用，在其表面有一层很薄的水层，称之为附着水层。附着 水层的有机物大多已被氧化，其浓度比反应器进水的有机物浓度低得多。因此，进 反应器内的废水沿膜面移动大，由于浓度着的作用，有机物会从废水中转移到附着 水层中去，进而被生物膜所吸附。同时，空气中的氧在溶入废水后，继而进入生物 膜。在此条件下，微生物对有机物进行氧化分解和同化合成，产生的二氧化碳和其 他代谢产物一部分溶入附着水层，一部分析出到空气中去。如此循环往复，使废水 中的有机物不断减少，从而使废水得到净化。 国内对食品加工废水采用的工艺有生物接触氧化法和 SBR 法。 间歇式活性污泥法（间歇式活性污泥法（SBR）：又称序批式活性污泥处理系统，最主要的特征是 采用集有机污染物降解与混合液沉淀于一体的反应器，是较新的一种工艺，一般的 SBR 系统内流态属完全混合式，但在有机物降解方面则是时间上的推流，有机物含 量是随着时间的推移而降解的。运行操作包括：流入、曝气反应、沉淀、排放、待 机五个部分，同在一个反应器内进行、实施。如果运行管理得当，处理效果一般优 于连续式活性污泥法。同时其还可省略二沉池，在 N、P 含量较低污水中还有一定 的脱 N 除 P 作用，这一特点很突出。 生物接触氧化生物接触氧化 是一种固定式活性污泥化，是一种兼有活性污泥法特点的生物 膜法。生物接触氧化池是在曝气池中装入填料，全部填料浸没在废水中，填料的表 面附有生物膜。当废水流经填料时，其中的有机物被填料表面的生物膜吸附并将可 降解的有机物降解。微生物所需要的氧，是靠充氧设备供给的。在填料支架下部设 置曝气器，用压缩空气鼓泡充氧，同时带动废水在填料间隙循环流动。废水中的有 机物被吸附（接触）于填料表面的生物膜上，被微生物氧化分解。一部分生物膜脱 落后变成活性污泥，在循环流动过程中，吸附和氧化分解废水中的有机物，多余的 脱落生物膜在二次沉淀池中除去。 生物接触氧化法较之 SBR 法具有以下几个特点： 1）在充分发挥活性污泥法优点的基础上，不需进行污泥回流； 2）有较高的微生物浓度，BOD 负荷高，处理时间短，节约占地面积； 3）自动化程度高，运行管理方便； 4）由于生物接触氧化法采用连续运行，便于后续物化处理的运行； 5）出水水质好而稳定。 针对本废水水质浓度高的特点，本设计方案采用生物接触氧化法作为的好氧处 理工艺。 5）物化处理（混凝沉淀）物化处理（混凝沉淀） 废水经过生化处理后，水中的有害物质已基本去除，但由于废水的浓度相对较 高的特点，通过投加化学反应药剂与废水进行混凝反应，进一步达到净化的目的， 以确保出水水质稳定达标排放。 废水经过加药反应后，采用沉淀法及气浮法均能有效去除反应形成的矾花，其 中气浮法的基本原理是实现向上的泥水分离，占地面积小，设备较多，操作简便， 处理效果好；而沉淀方法是使矾花向下沉淀，处理效果稳定，操作简便，设备较少， 但占地面积较大，为此本方案采用混凝沉淀法作为废水的物化处理手段。 3.1.2 污水处理工艺流程污水处理工艺流程 （1）工艺流程说明）工艺流程说明 生产废水经过格栅拦截水中较大的漂浮物后进入调节池，对废水进行匀质和匀 量后，同时在调节池中投加 NaOH 溶液，将废水的 PH 调整为 77.5，满足生化处 理的要求后，再由泵提升并由流量计计量进入水解酸化池，水解酸化池中培养兼性 微生物将废水中的高分子有机物降解为小分子有机物，利于好氧处理；经水解反应 后废水溢流进入生物接触氧化池，在池中培养大量好氧微生物，通过好氧微生物和 氧气的共同作用，将废水中的有机物分解为 CO2和 H2O 等无机物，完成废水中大 部分有机污染物质的去除。接触氧化池出水自流进入反应池，在池中投加 PAC，通 过加药混凝反应，强化处理效果后废水自流进入二沉池进行固液分离后，再自流进 入流量堰排放。经过以上各级处理后，可确保出水达标排放。 二沉池的剩余污泥进入污泥干化池，进行重力浓缩和干化处理，滤液返回调节 池中，干污泥外运。 污水处理工艺流程见下图：污水处理工艺流程见下图： 鼓风机 生产废水 格 栅 井 调 节 池 水解酸化池 接触氧化池 NaOH 反 应 池 生产废水 PAC 图 例： 废水线 污泥线 空气线 药剂线 3.2 预计处理效果分析表预计处理效果分析表 水质预测处理效果水质预测处理效果 滤液 泥饼外运 出水排放 流量堰 栅 井 污泥干化池 污泥 二 沉 池 3.3 栅渣及污泥的处理与处置栅渣及污泥的处理与处置 3.3.1 栅渣的处置栅渣的处置 格栅的栅渣中含有塑料袋、猪毛、肉屑之类等较大的漂浮物，通过机械格栅拦 截后，采用自动清捞滤水后，与垃圾一起外运处理。 3.3.2 污泥的处理与处置污泥的处理与处置 在污水处理过程中会产生很多沉淀物和漂浮物，合称污泥。 按照主要成分情况，污泥分为污泥和沉渣两种，其中有机成分为主的称为污泥， 如活性污泥、生物膜污泥和消化污泥；以无机成分为主的称为沉渣，如砂粒、粉煤 灰和矿渣。 PH CODCr (mg/L) BOD5 (mg/L) SS (mg/L) NH3-N (mg/L) 进水67120070020030 出水77.5108063020030 调调 节节 池池 去除率%-1010- 进水77.5108063020030 出水77.586456710024 水水 解解 池池 去除率%-20105020 进水77.586456710024 出水77.513029-12 接接 触触 氧氧 化化 池池 去除率%-8595-50 进水77.513029-12 出水77.57819.65012 混混 凝凝 沉沉 淀淀 池池 去除率%-4030- 总去除率总去除率-93.597.275.060.0 排放标准排放标准69100207015 指 标 废 水 污水处理站的格栅、沉砂池和初沉池等排出的污泥是通过物理学方法直接从废 水中分离出来的，而混凝沉淀池、化学沉淀池、化学中和池、生物处理装置中排出 的污泥往往是污水中污染物经过了复杂的化学与生化反应过程转化后生成的。 污泥的处理目的在于降低污泥含水率，减少污泥的体积，达到性质稳定的干泥 饼，以利于外运。 由于最初收集的污泥含水率高，污泥在处理处置前应先进行浓缩，减少污泥的 体积，以便大大减少污泥处理处置设施的投资和运行费用。 污泥经过重力浓缩池处理后，污泥的含水率从 98%99%降低到 95%96%左 右，体积也相应少 23 倍。 污泥经浓缩后，还有 90%97%的水分，需要进一步脱水。 污泥脱水按运行方式分为自然干化和机械脱水。 1、污泥的自然干化 污泥自然干化脱水是在干化场中完成的。污泥干化场 按照其滤水层的构造情况有自然滤层干化场和人工滤层干化场两种型式。 2、污泥的机械脱水 污泥机械脱水是用专门的脱水机械设备在过滤介质 （网、布、管、毡）两侧形成压差（正压或负压）造成脱水推动力从而实现污泥脱 水。 常用的污泥脱水机械设备有：板框压滤机、带式压滤机和离心脱水机等。 各设施污泥量计算表各设施污泥量计算表 序号项 目单位数据备注 一SBR 池 1干污泥量kg/d100 2含水率%99 3污泥体积m310.0 二污泥干化池重力脱水 1干污泥总量kg/d100 2浓缩后含水率%75 3脱水后污泥体积m30.4 根据以上计算，本工艺中产生的污泥量很少，为了减少投资，本方案选择运行 费用低的干化池的形式进行污泥脱水，干污泥外运送至垃圾场进行填埋。 4. 处理工艺设计处理工艺设计 4.1 主要处理构（建）筑物主要处理构（建）筑物 4.1.1 格栅及格栅井格栅及格栅井 设格栅井 1 座，拦截大的漂浮物；设计最大进水量为 50.0m3/h。 平面尺寸（LB）： 2.01.0(m) 有效水深： 0.5m 总高度： 1.5m 结构形式： 地下式砖混结构 数量： 1 座 设 1 台人工格栅，栅宽 1.0m、栅条间隙 10mm，安装角度为 60 度。 4.1.2 调节池调节池 因工业废水中污染物浓度高、温度高的特点，为保证废水处理系统的正常运行， 需设调节池一座，对废水进行匀质和匀量，同时在调节池中降低废水的温度和调整 PH 值，满足生化处理的要求。 调节池主要设计参数如下： 平面尺寸（LB）： 8.04.0(m) 总高度： 3.5m 有效水深： 3.0m 有效容积： 96.0 m3 HRT： 7.6h 结构形式： 地下式砖混结构 数量： 1 座 调节池内设置水下空气混合装置，采用 UPVC 管道穿孔制成。穿孔管与鼓风机 空气管相连，用压缩空气进行搅拌混合，曝气量为 1.0m3/hm2。 调节池出水采用潜污泵提升，设潜污泵 2 台，1 用 1 备；采用浮球式液位计自 动控制水泵启停运行。 潜污泵主要设计参数如下： 型号： 50QW25-18-1.5 单泵流量： 18m3/h 扬程（H）： 18m 单台装机功率： 1.5kw 数量： 2 台（1 备 1 用） 浮球式液位计主要设计参数如下： 型号： UQK-03 动作界限： 81000mm 调整方式： 无级调整 额定工作压力： 1.0MPa 潜污泵出水管后安装电磁流量计 1 台，以对提升废水进行计量。 电磁流量计主要设计参数如下： 型号： LDE-65 工作内径： DN65 流速范围： 0.510m/s 额定压力： 4.0Mpa 工作温度： 80 防护等级： IP68 转换器型式： 分体式 配套 NaOH 加药装置 1 套，主要设计参数如下： 型号： 非标 平面尺寸： 1.01.0(m) 总高度： 1.2m 有效容积： 1.0m3 材质： PVC 数量： 1 套 4.1.3 水解池水解池 设置水解池 1 座，采用升流式厌氧反应器（UASB 反应器） ，上部设置三角堰 槽。将高分子有机污染物厌氧分解成小分子有机物和无机物，提高污水的好氧可生 化性，降低后续处理构筑物的负荷。 水解池的主要设计参数如下： 平面尺寸（LB）： 4.04.0(m) 总高度： 5.2m 有效水深； 5.0m 总有效容积： 80.0m3 HRT： 6.4h 上升流速： 0.78m/h 结构形式： 半地下式砼结构 数量： 1 座 水解酸化池布水系统采用枝状穿孔管布水系统，使进水均匀地布到整个水解 池的断面。 水解池出水收集系统设在水解池上部，在汇水槽上加设三角堰。 填料层高度占整个水解池有效高度的 80%，选用盾式纤维填料，填料体积为 64m3，填料长度 4.0m。 4.1.4 接触氧化池接触氧化池 水解酸化池出水自流进入接触氧化池，接触氧化采用推流式，采用鼓风曝气方 式进行充氧，池底部安装微孔曝气扩散器，使氧的利用率更高，节省能源。池体上 部安装弹性组合填料，使生物处理主要依赖附着在填料上的多种微生物来完成，降 低废水中的有机物与 NH3-N。 接触氧化池的主要设计参数如下： 平面尺寸： 16.04.0(m) 总高度： 5.2m 有效水深： 4.7m 有效容积： 300.0m3 HRT： 24.0hr 平均容积负荷： 0.57kgBODcr/m3d 结构形式： 半地下式砼结构 数量： 1 座（设隔墙 2 道分为 3 池） 曝气设备采用三叶罗茨鼓风机，好氧水气比为 120。 配套布气装置，主要设计参数如下： 型号： 非标 配气方式： 网状式 材质： UPVC 数量： 1 套 配套橡胶膜微孔曝气器，主要设计参数如下： 型号： D215 规格尺寸： 215(mm) 曝气量： 1.53m3/个h 有效服务面积： 0.220.55m2/个 数量： 210 只 配套新型组合填料，填料层高度占好氧池有效高度的 75%。主要设计参数如下： 型号： 150-60 片距： 60mm 有效长度： 3.6m 填料体积数量： 220m3 配套填料支架，主要设计参数如下： 型号： 非标 面积： 128m2 层数： 2 层 材质： A3 钢（防腐处理） 数量： 1 套 4.1.5 反应池、二沉池反应池、二沉池 接触氧化池出水自流进入反应池，在反应池中投加 PAC 并搅拌，反应池出水 自流进入二沉池，二沉池采用竖流式沉淀池，配水采用导流筒，出水采用三角堰排 泥采用水的静压力将池底污泥排到污泥干化池。 反应池的主要设计参数如下： 平面尺寸： 2.01.0(m) 总高度： 5.2m 有效水深： 4.7m 有效容积： 7.5m3 HRT： 36min 结构形式： 半地上式砼结构 数量： 1 座 搅拌方式： 空气搅拌 设混凝反应搅拌器，主要设计参数如下： 型号： 非标 配气方式： 环状式 材质： UPVC 数量： 1 套 配套 PAC 加药装置，主要设计参数如下： 型号： 非标 平面尺寸： 1.01.0(m) 总高度： 1.2m 有效容积： 1.0m3 材质： PVC 数量： 1 套 配套加药泵 2 台，1 用 1 备，加药泵主要技术参数如下： 型号： 16CQ-8 额定输出流量： 1600L/h 扬程： 10m 功率： 0.18kw 数量： 2 台（1 用 1 备） 设二沉池 1 座，二沉池的主要设计参数如下： 平面尺寸： 4.04.0(m) 有效水深： 2.2m 有效容积： 35.2m3 HRT： 2.8hr 表面负荷 0.78m3/m2hr 泥斗倾角： 60 结构形式： 半地下式砼结构 数量： 1 座 配套中心导流筒 1 只，规格为 4503500（mm） ，材质 A3 钢并防腐。 4.1.6 出水流量堰出水流量堰 设出水流量堰一座，便于观察出水和采样分析。 平面尺寸（LB）： 2.51.0(m) 有效水深： 0.5m 总高度： 1.5m 结构形式： 地下式砖混结构 数量： 1 座 4.1.7 污泥干化池污泥干化池 污水处理过程中排出的剩余污泥含有大量的水分，需进行脱水处理，便于污泥 外运。 污泥干化池设计参数如下： 平面尺寸（LB）： 8.04.0(m) 总高度： 1.5m 有效水深： 0.5m 数量： 1 座（分为 2 组） 结构形式： 地上式砖混结构 干化池内装填多孔砖、丝网、卵石、中砂和细砂。污泥通过过滤和自然风干的形 式进行污泥脱水处理。 4.1.8 鼓风机鼓风机 鼓风机选用低噪音罗茨鼓风机，该风机采用世界先进技术，具有运行安全可靠， 维修方便，噪音低，对周围环境影响小等特点。鼓风机选用 2 台，1 用 1 备，用于 好氧池充氧和调节池间歇曝气。设施总气水比为 301，空气量为 375m3/h。 系统曝气用鼓风机的主要设计参数如下： 型号： FT-100 排风量： 6.73m3min 排出压力： 49kPa 装机功率： 11kw 电机转速： 1680rpm 数量： 2 台（1 用 1 备） 4.1.8 设备房设备房 设设备房一栋，室内安装鼓风机、加药装置、压滤机等。设备房采用彩钢结构， 面积为 42m2，平面尺寸为 7.0m6.0m。 5.2 主要处理构（建）筑物一览表主要处理构（建）筑物一览表 序号名 称设计参数数量单位备 注 1格栅井尺寸：2.01.01.5(m)1座砖混结构 2调节池 平面尺寸：8.04.0(m) 有效水深：3.0 m 有效容积：96.0 m3 HRT： 7.6 h 1座砖混结构 3水解池 平面尺寸：4.04.0(m) 有效水深：5.0 m 有效容积：80m3 HRT： 6.4 h 1座砼结构 4接触氧化池 平面尺寸：16.04.0(m) 有效水深：4.7 m 有效容积：300m3 HRT： 24 h 污泥负荷： 0.58 KgBOD/KgMLSSd 1座砼结构 5反应池 平面尺寸：2.01.0(m) 有效水深：4.7 m 有效容积：7.5m3 HRT： 36min 1座砼结构 6二沉池 平面尺寸：4.04.0(m) 有效水深：2.2 m 有效容积：35.2m3 HRT： 2.8h 1座砼结构 7出水流量堰尺寸：2.51.01.5(m)1座砖混结构 8污泥干化池 平面尺寸：8.04.0(m) 总高度：1.5m 1座砖混结构 9设备房平面尺寸：7.06.03.0(m)1栋钢结构 5.3 主要处理设备一览表主要处理设备一览表 序号设备名称规格型号数量单位主要性能参数备注 1格栅非标1台 B=1.0m b=10mm a=60 2调节池提升泵50WQ18-15-1.52台 Q=18m3/h H=18m N=1.5kw 1 用 1 备 3浮球式液位计UQK-032台 动作界限： 81000mm 调节池 4电磁流量计LDE-651台 流速范围： 0.510m/s 调节池 5空气搅拌装置非标穿孔曝气管1套 曝气量： 1.0m3/hm2 调节池 6盾式纤维填料TX-80280m3高度 4.0m、3.6m 水解池 氧化池 7布水装置枝状布水器1套水解池 8填料架非标2套A3 钢防腐 水解池 氧化池 9微孔曝气器MBP 型210只服务 S=0.3m2氧化池 10布气装置环状布气管2套 每套服务面积： S=32m2 氧化池 11鼓风机 FT-100 三叶罗茨鼓风机 2台 Q=6.73m3/min =49KPa N=11kw 12中心导流筒 4503500 1只A3 钢防腐二沉池 13加药装置JY-32套 NaOH PAC 14磁力泵16CQ-82台 Q=1600L/h H=8m N=0.18kw 1 用 1 备 15管道、阀门若干 16自动控制柜1套 5. 高程设计和总图设计高程设计和总图设计 5.1 高程设计高程设计 5.1.1 高程布置原则高程布置原则 1）合理设计处理构筑物的水位高程，保证水处理各工艺段以及地形之间高程 互相协调与适应，尽量减少提升高度，节约能源。 2）合理设计各构筑物的水头损失，保证水流顺畅，并能够节约能耗。 3）合理衔接现有地形与厂区建成地坪，考虑二者的地坪高差平衡土方，尽量 减少土方开挖量。 5.1.2 高程布置高程布置 污水处理站构筑物采用地下或半地下式结构，设备房采用地上式建筑。污水经 过调节池的一次提升，然后重力流经各个处理构筑物直至排放。 5.2 总图设计总图设计 5.2.1 布置原则布置原则 1）按照不同功能分区，并进行绿化布置。 2）处理构筑物与周围建筑物之间间距的确定，考虑各管道施工维修方便。并 根据人流、物流及运输方便，布置道路。 3）处理构筑物和建筑物的布置应相互协调，减少相互干扰。 5.2.2 平面布置平面布置 污水处理站占地面为 2515 米，在处理站内按要求设置道路，同时根据环境 要求对污水处理站构筑物周围进行绿化美化布置。 6.结构设计结构设计 6.1 主要单体结构形式主要单体结构形式 由于目前无详细地质勘探资料，地耐力按 12T/m2计算；废水处理的主体构筑 物如调节池、水解酸化池、SBR 池、污泥浓缩池等采用钢筋砼结构；格栅井、流量 堰采用砖混结构；设备房采用钢结构。 地埋式水池买深根据工艺按照常规确定，建筑物基础采用钢筋砼条形基础，与 水池相交处设置沉降缝。 6.2 主要设计参数主要设计参数 1)楼屋面主要设计荷载 值班室、控制室： 1.5KN/m2 走道板、楼梯： 2.0 KN/m2 平台、楼梯栏杆水平荷载： 1.0 KN/m2 钢筋砼不上人屋面： 0.5 KN/m2 2)设计标准 地震基本烈度按六度考虑，钢筋砼水池根据其水位与地下潜水位间的最大水头， 考虑其池壁厚度，确定其抗渗要求为 S6。 6.3 建筑材料建筑材料 (1)建筑材料 1）砖砌体：一般为 MU10 机制砖，基础砖柱 M5.0 水泥砂浆砌筑，墙体 M5.0 混合砂浆砌筑。 2）砼：一般梁、板结构采用 C20 普通砼，贮水构筑物：抗渗标号为 S6，砼标 号不低于 C25，普通硅酸盐水泥。 3）钢筋：I 级钢，II 级钢 4）预埋件：采用 Q235 钢 (2)贮水与防渗构筑物内外粉刷 1）迎水面 1：2 防水水泥砂浆粉刷； 2）非迎水面 1：2 水泥砂浆粉刷； 3）地下部分（钢筋砼构筑物）：冷底子油打底，5 号热沥青二度； 4）施工缝处按有关规定处理。 6.4 地基处理地基处理 因不知道厂区具体的地质情况，地基情况及构筑物基础形式暂按常规确定。 7. 电气仪表及控制设计电气仪表及控制设计 7.1 设计范围及依据设计范围及依据 本设计将根据工艺对设备运行的需求和国家现行的有关规定，按废水处理工程 常规处理要求进行设计。 本工程电气设计包括污水处理站区内部的动力设计，以 0.4kv 电缆进入污水处 理站区电源柜为界。 7.2 电气负荷电气负荷 设备装机容量：25.36kw； 计算功率为： 11.15kw 设备用电负荷一览表设备用电负荷一览表 序号设备名称数量单位装机功率(kw) 运行时间 （h） 计算功率(kw) 1 调节池 提升泵 2台 1.52 241.20 2鼓风机2台 112 248.80 3磁力泵2套 0.182 240.15 4其它若干21.0 5合计25.3611.15 7.3 控制方式控制方式 1)电气控制分为中央控制和现场控制。设置中央控制柜和现场控制柜，中央控 制柜集中显示并自动控制所有设备的运转情况。各设备亦可单台控制。为便于操作， 有关设备设置现场操作开关。现场控制箱上有手动档，自动档开关；当处在手动档 状态时，操作人员可在现场启动、关闭设备。 当处在自动档状态时，操作人员可在控制室启动、关闭设备。但现场发生情况 时，手动停止按扭仍然可以关闭设备，即实行手动优先原则。 2)根据监测仪表传递的信号，自动控制相应设备的运行。 3)备用设备之间可定时自动切换。 4)相关设备实现联动功能。 5)出现异常情况，自动报警功能。 6)单台设备最大容量超过 11kw 时，采用 Y降压启动方式，其余直接启动 7.4 供电电源供电电源 污水处理站用属二类负荷，电源采用三相四线制供电，电压为 220/380V。 7.5 电缆电缆 本工程电力电缆，控制电缆等视构（建）筑物及用电设备的分布情况，采用电 缆桥架或穿管敷设方式。 7.6 接地方式接地方式 在电源进线处做重复接地，接地电阻小于 4。 8. 运行费用预算运行费用预算 8.1 电费电费 序号项目单位数据 1设备总装机容量Kw25.36 2运行负荷Kw11.15 3每度电费元0.60 4每日运行时间小时24 5每日电费元160.56 8.2 药费药费 序号项目单位每日用量单价(元/kg)费用(元) 1每日 NaOH 投加量Kg5210.0 2每日 PAC 投加量Kg201.632.0 3每日药剂费元42.0 8.3 人工费：人工费： 序号项 目单位数 据 1人工费元/人、日25 2每日操作人员人2 3每日人工费元50 8.4 汇总汇总 序号项目单位数据 1每日总运行费元252.56 2每日处理水量m3/d300 3每吨水处理费用元/吨污水0.85 注：每吨水处理费用为直接费用，未包括折旧、大修费用。注：每吨水处理费用为直接费用，未包括折旧、大修费用。 9. 防防腐腐设设计计 本污水处理工程中部分物品和材料处于腐蚀性环境，需进行防腐考虑，以减少 水中污染物和腐蚀性气体对构筑物、建筑物、设备等的腐蚀，确保设备和设施的运 行安全，保证工程质量。 9.1 防防腐腐对对象象 水泵、加药泵、输水管、加