毛皮鞣制加工业废水治理工程项目可行性研究报告.doc

1 1 总论总论 1.1 项目名称及承办单位项目名称及承办单位 1.1.1 项目名称 毛皮鞣制加工业废水治理工程 1.1.2 承办单位 毛皮鞣制加工业 1.2 编制依据、编制原则及编制范围编制依据、编制原则及编制范围 1.2.1 编制依据 1） 中华人民共和国环境保护法 （1989 年 12 月 26 日） ； 2） 中华人民共和国水污染防治法 （2008 年 6 月） ； 3） 中华人民共和国水污染防治法实施细则 （国务院第 284 号 令，2000 年 3 月 20 日） ； 4） 建设项目环境保护管理条例 （国务院第 253 号令，1998 年 11 月 29 日） ； 5） 关于环境保护若干问题的规定 （国务院国发199631 号文） ； 6） 水污染物排放许可证管理暂行办法 （国家环境保护局 1988 年 3 月 20 日） ； 7） 城镇污水处理厂排放标准 (GB18918-2002)； 8） 地表水环境质量标准 （GB3838-2002） 2 9） 污水综合排放标准 （GB8978-1996） 10）建设方提供的废水水量水质指标及其他相关资料； 11）国家现行的其他相关标准、规范及法律法规。 1.2.2 编制原则 1）严格执行国家有关的环境保护政策，符合国家、地方的有关 法律、法规，严格执行相应的规范和标准。 2）采用技术先进可靠、经济合理、符合当地的高效节能、便于 操作管理的污水处理工艺，确保污水处理效果，尽量减少占地面积、 节省工程总投资和降低运行费用。 3）妥善处理污水处理过程中产生的栅渣、臭气，避免二次污染。 4）采用成熟、可靠的控制系统，逐步实现科学自动化管理，尽 量减轻劳动强度，做到技术先进、经济合理。 5）选择的处理工艺和设计参数能够承受一定的水质、水量的负 荷冲击，一旦水质、水量发生变化时，处理站能够保持良好的处理 效果。 6）在毛皮鞣制加工业总体规划的指导下，对全公司的污水采取 整体规划、综合治理的原则，使污水处理工程建设与经济建设协调 发展，既保护环境，又最大限度地发挥污水处理工程的环境效益、 经济效益和社会效益。 7）积极稳妥地采用新技术，在合理利用资金的同时，充分利用 先进的技术和设备，以提高行业的装备和技术水平。 3 1.2.3 编制范围 受毛皮鞣制加工业的委托，本可行性研究报告的编制范围 包括： 1）毛皮鞣制加工业废水治理工程的工艺方案论证及推荐选择合 适的工艺方案。 2）废水处理工程的工艺、建筑、结构、电气、自控、暖通等配 套工程的方案设计。 3）废水处理站内的工程投资估算。 1.2.4 采用的标准、规范 1） 污水综合排放标准 （GB8978-1996） 2） 城镇污水处理厂排放标准 (GB18918-2002) 3） 室外给水设计规范 （GB50013-2006） 4） 室外排水设计规范 （GB50014-2006） 5） 城市污水处理工程项目建设标准 （2001 年版） 6） 建筑设计防火规范 （GB50016-2006） 7） 给水排水工程构筑物结构设计规范 （GB50069-2002） 8） 建筑结构可靠度设计统一标准 （GB50068-2001） 9） 建筑结构荷载规范 （GB50009-2001） （2006 年版） 10)建筑地基基础设计规范 （GB50007-2002） 11） 建筑抗震设计规范 （GB50011-2001） 12） 建筑物防雷设计规范 （GB50057-94） （2000 年版） 13） 供配电系统设计规范 （GB50052-95） 4 14） 自动化仪表安装工程质量检验评定标准 （GBJ131-90） 15） 采暖通风与空气调节设计规范 （GB50019-2003） 16） 城镇废水处理站污水污泥排放标准 （CJ3025-1993） 5 2、项目背景及建设必要性、项目背景及建设必要性 2.1 区域概况区域概况 2.1.1 地理位置及自然条件 2.1.1.1 地理位置 该企业位于 xx 市 xx 县郑口镇西苑项目区，企业东邻河北鹏龙 皮草有限公司，南侧为堤口村耕地，西侧与 xx 县亚信皮草有限公司 相邻，北侧隔园区公路与 xx 县亚华皮草有限公司相邻。本项目位于 毛皮鞣制加工业院内。该项目位于 xx 市 xx 县郑口镇西苑项目区， 地处 xx 县城。 xx 县郑口镇曾是一个历史悠久的古商埠，素有“小天津卫”之美 誉。现在交通发达，东靠京浦路，西临京九线，邢德公路贯穿全县 南北，县政府驻地郑口镇距济南遥墙国际机场 130 公里，距石家庄 机场 180 公里。xx 县位于河北省东南部，京杭大运河西畔，是国务 院确定的对外开放县之一。西北距省会石家庄 150 公里，东与山东 省武城县及德州市隔卫运河相望。辖 9 镇 4 乡，总面积 937 平方公 里，人口 46 万。 2.1.1.2 自然条件 （1）地质条件 xx 县属古黄河和古漳河两大河系交插冲积影响形成的波状低平 原，地势平坦开阔，地形西南高，东北低，地面平均海拔 26 米（黄 海） ，相对高差 6.0 米，地面坡降 1/7000。两大河流泛滥，新老河流 6 交插重叠，使镇域内形成包括沙丘、洼地、河谷、坑塘等多种不同 的微地貌类型，构成具有不同特点的单元性生态类型。 （2）气象资料 xx 县位于中国大陆东部中纬度地带，为北半球暖温带半湿润大 陆性季风气侯，四季分明，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季昼 夜温差大，冬季严寒少雪，常年平均气温 13.0,极端最高气温 40.3,最低气温-21.2；全年无霜期 184 天；年平均日照 2744.9 小时，年平均降雨量 575.4 毫米；最大冻土深度 56 厘米；盛行风向 为西南风，风频 15%，其次为南风，风频 11%。 （3）水文地质 镇域位于河北平原东南部，地处三级地质构造单元，沧县隆起 区。上部为第四纪河流冲积和湖、沼相沉积层，厚度为 450m。本区 广泛分布有咸水层，咸水层以下的淡水称为深层淡水，咸水层以上 分布有带状、片状浅层淡水。砂层发育岩性以细砂为主，砂层累计 厚度一般 8-13m，单位涌水量 4-6t/h.m，矿化度 0.5-2g/l，低水位期 水位埋深一般 4-5m。 （4）地表水 xx 县境内河流有江江河、卫运河、清凉江。江江河及清凉江同 属于黑龙港水系。卫运河为人工开挖的河道，沿 xx 县城南部边缘向 北流入德州境内，在天津市汇入海河。以上诸河均为季节性河流， 其功能以行洪排沥为主。各河道均有人工开挖的渠道相通。与拟建 项目排水密切相关的地表水系为堤口干渠。拟建项目位于 xx 县西苑 7 工业园区内，项目产生的废水处理达标后排至园区纳污管网。 （5）植被物种 目前境内土地已经多年耕种，自然植被较少，该区域土壤肥沃， 主要种植小麦、棉花、玉米等，经济作物有棉花、豆类、蔬菜等。 区域主要野生动物有野兔、青蛙、蛇、田鼠、麻雀、灰喜鹊、布谷 鸟、猫头鹰等。野生植物主要有狗尾草、苋菜、车前子、苦菜、刺 儿菜等，未发现稀有动植物存在。 2.1.2 社会经济概况 xx 县属黑龙港流域，土壤肥沃，气候宜人，粮、棉、油、蔬菜、 林果等大宗农副产品产量均居全省前列，被确定为全国粮食生产先 进县。 “甘珠”牌红小豆获得国家绿色无公害产品认证标识，填补了 xx 市空白。棉花面积 36 万亩，首批全国优质棉花基地县， “晶雪”牌 棉花挤身“中国十大名牌棉花”行列。被河北省定为“棉花之乡”、 “红 小豆之乡”。蔬菜面积发展到 8 万亩，其中设施菜面积达到 2 万亩。 全县造林面积达到 11 万亩。 现有工业企业百余家，形成了复合材料、金属制品、制动材料、 裘革制品、轻工纺织等五大特色行业。 对外开放取得重大突破，外资外贸实现高增长。2003 年，全县 共引进项目资金 4 亿多元，外贸进出口完成 3400 万美元，出口创汇 连年名列 xx 市前茅。 8 2.2 企业简介及废水特点企业简介及废水特点 2.2.1 企业简介 该企业始建于 2002 年，并于 2003 年投产，企业总资产 5080 万 元，主要产品为中高档裘皮，皮料主要包括兔皮、獭兔皮、水貂皮、 狐皮等，年用量 4000 万张，折合牛皮 50 万张。主要原辅材料有： 洗涤剂（15 吨/年） 、软化剂蛋白酶（0.6 吨/年） 、硫酸（98%） （12.5 吨/年） ，工业盐（50 吨/年） ，甲醛（40%） （11 吨/年） 、加脂剂（35 吨/年） 、明矾（25 吨/年） 、渗透剂（1.5 吨/年） 、甲酸（18 吨/年） 、 脱脂剂（7.5 吨/年） 、光亮剂（7.5 吨/年） 、NC T 皮油（2 吨/年）等。 企业现有职工 150 人，其中行政管理及技术人员 20 人，生产工 人及其他 130 人。 2.2.2 生产工艺流程图及排污节点 9 分路去头腿尾浸水洗涤脱脂 蛋白酶、水 水、洗涤济、脱脂 剂 固废废水废液 去肉浸酸酶软化清洗二次脱脂 水、硫酸盐、脱脂 剂 水 水 水、脱脂剂、洗涤 剂 碱性废水 废水废液废酸液固废 鞣 制水洗中和自然晾干 硫酸、盐、甲醛、甲酸、明矾碳酸钠、水 有机废液废水 树脂油鞣回 潮干 燥干 洗 高档皮中 档 皮 树脂、脂肪酸锯末、砂子、增光 剂 质检滚动拉伸梳毛剪毛除砂拼接 包装入库成品 注：项目皮毛鞣制工艺均采用甲醛为鞣制剂，不存在铬鞣制工艺。 10 2.2.3 毛皮鞣制废水特点 毛皮鞣制过程经过浸皮、脱脂、酯酸化、浸酸、鞣制等多种复杂 的物理化学过程，使用了大量的化工材料，如酸、碱、盐、表面活 性剂及有机溶剂等，除部分被吸收外，部分进入废水中造成污染， 废水组分复杂，浓度高，主要特点如下： 1）毛皮鞣制废水是成份复杂的有机废水，通常用有机物综合 指标 COD、BOD5表示有机物污染程度。废水中 BOD5/COD 比值较 高，可生化性好。 2）水量水质变化大。在湿加工过程中，准备、鞣制和湿整理 等工序的废水交叉排放，且不同工序的水质和水量差异很大。 2.3 水处理现状水处理现状 2.3.1 水处理现状及存在问题 xx 县富士佳皮草有限公司日均废水排放量为 900 吨，生产高 峰期（当年 11 月份至次年 3 月份）日排放量可达 1600 吨，企业采 取的治理工艺为：废水调节池水解酸化接触氧化二沉池 排放，实际处理规模 900 吨，目前废水排放浓度高于污水综合排 放标准表 2 中的二级标准，冬季更为突出。主要原因： (1)治理设施陈旧。现有污水处理站已运行 7 年，部分治理设施、 设备老化、磨损、腐蚀严重。 (2)治理工艺落后。与该工艺相比无沉砂、气浮等工艺，导致后 续处理工艺负荷较大。 11 (3)处理能力不足。现有污水处理站水解酸化池、接触氧化池容 积较小，废水停留时间短，废水中的有机物质不能得到有效分解。 （4）冬季为生产旺季，废水产生量较大，温度对生化反应的影 响，导致现有废水处理设施处理水质不能稳定达标。 (5)由于出水水质较差，处理后的废水不能回用于浸水、洗涤脱 脂等用水要求不高的工序，导致废水及污染物排放总量增加，并浪 费了大量水资源。 2.4 项目建设必要性项目建设必要性 我国是世界上 13 个贫水国家之一，人均水资源拥有量 2300m3, 为全球人均拥水量的四分之一。我国城镇的贫水状况更为严峻。据 水利部统计，2010 年后，我国将进入严重缺水期，我国将缺水 400500 亿 m3，水资源短缺已经成为严重困扰我国经济社会跨世 纪发展的重要因素。 环境保护是保护生态平衡，保护社会经济发展，保护人民身体 健康的一项基本国策，对污水的净化治理是防治环境污染的有效措 施，水的综合利用是可持续发展的重要手段。 水污染是当前我国面临的主要环境问题之一。预测工业废水占 总污水量的 70%以上。而工业废水又以高浓度有机废水为主。制革 业是产生大量污水的行业，制革污水不仅量大，而且是一种成分复 杂、高浓度的有机废水，如果直接排放，会造成严重污染。 毛皮鞣制加工业废水处理站改扩建的必要性主要表现在以下几 12 个方面： （1） 项目建成后所排废水将符合城镇污水处理厂排放标准 (GB18918-2002)一级 A 标准，实现废水稳定达标排放。 （2）项目建成后，污水经处理达标排放，可最大限度地减少污 水对地表水的污染，改善当地的自然环境，也保护了生态环境。 （3）项目建成后，可减少毛皮鞣制加工业水污染物排放总量。 （4） 由于该企业用水量较大，急需对废水进行治理后予以重 复利用，该项目的建设可以降低对水资源的开采。 总之，面对当前环境污染严重，水资源十分短缺的状况，毛皮 鞣制加工业废水处理站的技术改造工程的实施，对于保护环境，节 约水资源将会起到重要作用。对于保持当地经济的可持续发展，提 高人民的生活质量具有重要和长远的意义。该项目运行后，将会产 生显著的环境效益和社会效益，因此，该公司污水处理站的建设是 十分必要的。 3、建设规模及处理程度、建设规模及处理程度 3.1 建设规模建设规模 根据建设方所提资料，废水处理站建设规模为日处理废水 1800 吨。 3.2 处理程度处理程度 3.2.1 设计进水水质 13 根据建设方提供的资料，该公司滿负荷生产时，综合废水水质 如下表所示 表 3.2.1.1：废水中主要污染物及浓度 序号污染物名称浓度（mg/L） 1COD1650 2BOD51000 3氨氮80 4动植物油230 5LAS23 6SS900 7PH9-10 3.2.2 设计出水水质和处理程度 根据当地环保部门的要求，处理后废水排放标准执行城镇污 水处理厂排放标准一级 A 标准。具体指标见下表。 表 3.2.1.2：处理后的水质指标表 序号污染物名称指标值（mg/L） 14 1COD50 2BOD510 3氨氮5 4动植物油1 5LAS0.5 6PH6-9 7SS10 处理程度(污染物的处理效率)： COD：99% BOD5：99% 氨氮：94% 动植物油：99% LAS：98% SS: 98% 15 4、处理工艺方案的比选与论证、处理工艺方案的比选与论证 4.1 处理工艺方案选择处理工艺方案选择 在现有废水处理系统工艺运行数据统计分析基础上，并根据建 设方提供的废水水量、水质资料，本着投资省、处理效果好、运行 成本低的原则，提出本废水处理改造方案。 4.1.1 工艺选择原则 (1) 技术先进成熟，运行稳妥可靠，满足处理出水达标要求。 (2) 运行维护管理方便，运转灵活，对进水水量、水质的变化 有相应的抗冲击能力及应变能力。 (3) 经济合理，在满足处理要求的前提下，节约基建投资和运 行管理费。 (4) 工艺配套设备技术先进、质量可靠，并具有选择的余地。 (5) 工艺过程自动化程度高，降低劳动强度。 4.1.2 处理工艺方案选择 从毛皮鞣制加工业提供的污水水质性质来看， COD、BOD5、SS、动植物油、氨氮、LAS 是该污水中的主要污染 物，目前国内外生化处理该类废水可选用的工艺较多，如活性污泥 工艺、SBR 工艺、氧化沟工艺、A/O 工艺、曝气生物滤池工艺、接 触氧化工艺等，其各自特点如下： 普通活性污泥法：是污水处理工程中广泛采取的一种方法， 16 有成熟的运行管理经验，主要去除污水中的 COD、BOD、SS。但 当污水可生化性较差时易发生污泥膨胀，造成污泥流失，活性污泥 浓度降低，且运行稳定性差，出水不稳定，因此本工程不宜采用活 性污泥法。 SBR 工艺：是近几年来活性污泥处理系统中较引人注目的废 水处理工艺，由于其本身所具有的灵活性及占地面积小的优点，已 逐步推广使用，但由于运行程序操作复杂，必须通过计算机系统对 运行工艺程序进行控制，完成碳化、硝化、反硝化反应，要求操作 人员有丰富的经验和水平。SBR 工艺虽能承受一定的冲击能力，但 由于占地面积大，土建投资大，因此 SBR 法不宜作为本工程的选择 方案。 氧化沟工艺：是活性污泥法的一种变型，废水和活性污泥混 合液在曝气渠内不断的循环流动，也可称为循环式曝气池。氧化沟 以其独具的水流特征，兼有完全混合型及推流式曝气池的优点，对 进水流量、水质的变化适应性较强，抗冲击负荷能力高，并且污水 在渠内经曝气、缺氧不停的流动中，完成了硝化、反硝化过程，因 此氧化沟具有管理简单的特点。但由于氧化沟工艺占地面积大，能 耗较高，因此不能将氧化沟工艺作为本工程的生化处理选择工艺。 A/O 工艺：系 Anoxic/Oxic（兼氧/好氧）工艺的简写。是常 规二级生化处理基础上发展起来的生物去碳除氮技术，是考虑污水 脱氮采用较多的一种处理工艺。充分利用缺氧生物和好氧生物的特 17 点，使废水得到净化。 曝气生物滤池工艺：曝气生物滤池（biological aerated filter，BAF）是 20 世纪 90 年代初开发的新型污水处理工艺，已在 欧美和日本等发达国家广为流行，被广泛的应用于城市污水、小区 生活污水、生活杂排水和食品加工废水、酿造和造纸等高浓度废水 的处理，BAF 逐渐发展成系列综合工艺，具有去除 SS、COD、BOD、AOX（有害物质） 、硝化反硝化、脱氮除磷的作 用。BAF 是在生物反应器内装填 BAF 专用颗粒填料，提供微生物 膜生长的载体， 生物接触氧化法：生物接触氧化法亦称浸没式生物滤池或固 定式活性污泥法，其兼具活性污泥法和生物膜优点的一种废水处理 方法，与活性污泥法比较具有对负荷变化冲击能力强，无需回流污 泥，不出现污泥膨胀，便于运行管理，处理时间短，效率高，动力 消耗量少，氧的利用率高，占地小，运行成本低等优点。 综合考虑以上处理方法原理，根据制革废水的特点，结合毛皮 鞣制加工业的废水水质及处理规模、占地等情况，在查阅大量资料， 对当地同类行业生产厂家的废水治理工程进行了解，选择采用“絮 凝气浮水解酸化好氧生物接触氧化”工艺作为本工程的选 择方案。 4.1.3 所选工艺技术特点 水解酸化-好氧生物处理技术已成功地用于中等污染浓度的有机 18 废水的处理中，也成功地用于城市污水等低浓度有机污水的处理中。 好氧工艺可以采用目前各种类型好氧生物系统，如 SBR 系统、氧化 沟、曝气生物滤池、好氧接触氧化池等，水解酸化池前要有预处理 措施，包括粗、细格栅和沉砂池等，以防止堵塞水解酸化池布水系 统。以便为后续的水解酸化工艺创造比较好的环境条件。二沉池排 出的剩余污泥定期从悬浮污泥层排放，经浓缩与机械脱水后外运。 水解酸化-好氧生物处理法与其他生物处理方法相比具有以下几 个优点： (1).高容积负荷、占地面积小，BOD5容积负荷是常规活性污泥 法的 6-12 倍，所以大大节省占地面积。 (2).高质量的出水：在高 BOD5容积负荷下,出水 SS 和 BOD5仍 可保持在 10mg/l 以下，COD 可保持在 50mg/l 以下，可保证出水达 到城镇污水处理厂水质标准 。 (3).简化处理流程：对 SS 有强大的生物截留作用，使污泥产量 很少，不需污泥回流，处理流程简化。 (4).基建费用、运转费用节省：由于该技术流程短、池容积小和 占地省，使基建费用大大低于常规二级生物处理。同时专用填料使 得充氧效率高，节省能源消耗。 (5).管理操作简便：没有污泥膨胀问题，微生物不会流失，日常 运行管理简单，处理效果稳定。 (6).设施可间断运行：由于大量的微生物生长在填料的内部和表 19 面，微生物不会流失，即使长时间不运转也能保持其菌种，如长时 间停止不用后再使用，其设施可在几天内恢复正常运行。 4.2 确定方案的工艺流程确定方案的工艺流程 本废水处理站包括预处理、水解酸化处理、接触氧化及污泥处 理等处理单元。本设计废水处理系统工艺流程方框图如下 20 加药 上 清 液 车间来水 格栅渠（格栅） 预曝调节池 沉砂池 水解酸化池 砂滤池 达标排放或回用 污泥浓缩池 污泥干化池 做有机肥或外运 毛皮鞣制加工业废水处理工程工艺流程简图毛皮鞣制加工业废水处理工程工艺流程简图 污水管线 风机管线 污泥管线 空气 风机 接触氧化池 加药 二沉池 气浮池 加药 21 4.3 主体工艺介绍主体工艺介绍 4.3.1 预曝调节 日常工艺污水经格栅、筛网后入调节池，对废水的水质水量进 行有效的调节，经均质调节后进入初沉池。在调节池内鼓入空气， 对废水进行预曝气，通过吸附、混凝等作用去除水中部分有机物。 4.3.2 气浮处理： 气浮法是利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的污 染物，使其视密度小于水而上浮到水面实现固液或液液分离的过程。 经过预曝气的废水进入气浮池，加药混凝后的废水在气浮装置 中与溶气水混合。溶气水减压后，把溶解的过饱和空气以微气泡的 形式释放出来。气泡在上升过程中与废水中凝结微粒相遇并被吸附 随之浮于水面，从而实现分离废水中的悬浮物和动植物油。经刮渣 机刮入浮渣槽后排放污泥浓缩池进行浓缩处理。此方法固液分离速 度快，与沉淀法相比具有设备体积小、去除效率高、污泥体积少、 出水水质好等优点。 4.3.3 水解酸化工艺 水解酸化-好氧生物处理技术已成功地用于中等污染浓度的有机 废水的处理中，也成功地用于城市污水等低浓度有机污水的处理中。 水解酸化的机理是在微生物（产酸菌）的作用下，将有机物代谢到 中间产物阶段，本项目经调节池处理后的出水进入酸化水解池，在 兼氧和厌氧微生物的作用下，使难降解的有机物转化为小分子的有 22 机酸，胶体状的有机物水解成可溶性小分子物质，使废水的可生化 性大大提高，同时去除部分 COD 和色度，降低后续处理负荷，减 少负荷冲击，有利于后续好氧生物处理。 水解工艺因其工艺的适应性，耐冲击，实用性，提高可生化性 等优点，被越来越多的污水处理工程所应用，因此人们说，水解池 替代沉淀池是水处理技术的进步。 4.3.4 生物接触氧化 经水解酸化处理后的废水中悬浮物及胶体物质大部分去除，但 仍含有较高的溶解性有机污染物，还需进一步深度处理。从酸化水 解池中的出水进入好氧反应，在好氧条件下靠微生物作用，将废水 中的有机物氧化分解成二氧化碳和水。 好氧单元采用生物接触氧化法，生物接触氧化法兼有活性污泥 法及生物膜法的特点，池内的生物固体浓度（510g/L） ，高于活性 污泥法和生物滤池，具有较高的容积负荷（可达 2.0 4.0kgBOD5/m3.d）,另外接触氧化工艺不需要污泥回流，无污泥膨胀 问题，运行管理较活性污泥法简单，对水量水质的波动有较强的适 应能力。同时由于接触氧化采用的生物膜系统，这样通过细菌的固 定作用有利于固定生长缓慢、世代时间较长的硝化细菌，提高了废 水中氨氮的去除率。 生物接触氧化法中微生物所需的氧常通过鼓风曝气供给，生物 膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物由于缺氧而进行厌氧代谢， 产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新 23 生物膜的生长，形成生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜将随出水流 出池外。 生物接触氧化法具有以下特点： （1）由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积 的生物固体较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷； （2）由于生物接触氧化池内生物固体量多，水质混合均匀，故 对水质水量的骤变有较强的适应能力； （3）剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。 4.3.5 污泥沉降单元 生化处理后的出水流入二沉池，生物膜在二沉池内分离脱落， 实现好氧微生物与废水的分离，上清液进入清水池中回用或排放。 4.4 污泥处置措施污泥处置措施 调节池、二沉池的污泥泵至污泥浓缩池，经过重力浓缩后的污 泥由泵泵入污泥干化池，经污泥脱水机脱水后泥饼外运填埋或做有 机肥综合利用。 24 5、工程设计方案、工程设计方案 5.1 场址选择场址选择 5.1.1 原则及依据 污水处理站场址的选择，既要服从公司总体规划和远期发展， 又要兼顾考虑建设条件、建设投资、环境影响、总图布置等方面的 因素，做到合理布局，同时还应考虑到废水的收集条件，应便于收 集，配套管线优化等，以便于实施。 项目建设地点初步定在公司原有污水处理场位置，可利用原有 池体进行改造，节约投资。 5.1.2 场址选择 根据毛皮鞣制加工业总体规划，经过对建设场址进行多方案比 选，废水处理站拟建于该公司南侧，占地 1850 平方米，场站南侧和 北侧均为企业皮毛鞣制生产车间，东侧为鹏龙皮草有限公司，西侧 为 xx 县亚信皮草有限公司。 5.1.3 用地规模 规划占地面积：1850 平方米 5.2 总图设计总图设计 5.2.1 平面布置 5.2.1.1 设计依据 25 1)业主提供场地地形尺寸 2)其他国家和地方现行有关规范和标准 5.2.1.2 总平面布置 1) 布置原则：合理布局，满足工艺要求，塑造良好的形象。 并考虑预留建设用地。 2) 总平面布置：根据选址论证，拟建污水处理站位于该公司南 侧原有废水处理站的位置，场站南侧和北侧均为企业皮毛鞣制生产 车间，东侧为鹏龙皮草有限公司，西侧为 xx 县亚信皮草有限公司。 占地 1850 平方米，结合场址的地形地貌，风向等自然条件，同时考 虑进出水走向及建筑物朝向等多方面因素，本着合理布局，功能分 区，流程有序，减少占地的原则等，总平面布置见附图。 3）绿化 根据工艺流程特点以及地形情况，建筑物集中或分散的布局于 场区各处。各建筑物主要采用简洁大方的里面处理，并统一色彩、 风格，使之与场区生产构筑物相互呼应，形成融洽的建筑群体与环 境的协调统一。用绿化及小品形成庭园，可以培植低矮植物及各种 花卉，构筑物的壁根部遍设花坛，种植常绿草木花卉，道路两侧可 植冬表。环场区设绿化林带形成绿篱。场区空地及二期预留空地遍 植草地，形成现代花园式场区。 5.2.2 工艺流程设计 生产废水首先进入格栅渠，经过粗格栅和细格栅将水中大颗粒 状和纤维状杂物去除，汇入沉砂池，废水经过进一步沉降，除去部 26 分泥砂和悬浮物后进入预调节池， 预调节池可将废水水质、水量调 节均匀，减少后续工艺的压力。调节均匀的废水进入气浮池，经加 药、搅拌混合，废水胶体有机物凝聚成悬浮颗粒，并在混合反应区 内逐渐加粗凝聚的絮体，在压力溶气水释放微气泡的作用下，悬浮 絮体上浮水面，由刮泥机定时刮除，流入污泥浓缩池，澄清废水则 由池底分流至水解酸化池。在水解酸化池中，在兼氧和厌氧微生物 的作用下，使难降解的有机物转化为小分子的有机酸，胶体状的有 机物水解成可溶性小分子物质，使废水的可生化性大大提高，并部 分降低了COD和色度。经水解酸化处理后的废水继而进入接触氧化 池，池内布置填料，水下设曝气系统，在供气条件下，填料上吸附 的好氧微生物在新陈代谢作用下分解和消化有机污染物，填料选用 优质的弹性组合填料，具有良好的布水布气性能，在鼓风充氧条件 下，废水有机污染物微生物增值量，代谢剥落后，在沉淀池中得到 分离。沉降的污泥回流至酸化水解池或输送污泥浓缩池，进入污泥 系统，澄清废水则进入二沉池。进入二沉池中的废水经过进一步的 沉降，清水排入砂滤池进行深度处理，污泥则从底部进入污泥浓缩 池。经过沙滤池后的清水可直接回用。 5.3 废水处理站工艺设计废水处理站工艺设计 根据企业冬季企业废水排放量较大以及气温较低的特点，设计 规模为 1800 吨/日，并适当增加废水停留时间，增加主要构筑物容 积。 27 5.3.1 主要构筑物及设备参数 1) 格栅渠 格栅主要用于拦截污水中的大颗粒状和纤维状的杂物。如（塑 料袋、纤维状的粗物）保证处理系统正常运行。 设计结构： 砖混结构，地下式； 格栅型号：B500； 数量：2套（粗格栅1套，细格栅1套） 2) 预曝调节池 用于调节水量和调匀水质，减少水量和水质的大幅度波动对后 续生化系统的冲击。 设计结构：钢混结构，地下式； 设计参数： 水力停留时间：T16.0h 有效容积：V1200 m3 池体尺寸：LBH =20154.0(m) 3) 沉砂池 废水中含有的泥砂及部分悬浮物，因此设置初沉池，去除水中 绝大部分悬浮物，保证后续处理系统的正常运行。 设计结构：钢混结构，地下式，竖流式沉淀池； 设计参数： 有效容积：V750m3 28 池体尺寸：LBH = 15105.0 (m) 4) 气浮池 设计结构：钢混结构，地上式； 设计参数： 水力停留时间：T8h 有效容积：V600m3 池体尺寸：LBH15104.0 (m) 数 量：1 座 5) 水解酸化池 设计结构：钢混结构，地下式； 设计参数： 水力停留时间：T16.0h 有效容积：V1200m3 池体尺寸：LBH20154.0 (m) 数 量：1 座 6) 接触氧化池 池内布置填料，水下设曝气系统，在供气条件下，填料上吸附 的好氧微生物在新陈代谢作用下分解和消化有机污染物，填料选用 优质的弹性组合填料，具有良好的布水布气性能。 设计结构：钢混结构，地下式； 设计参数： 水力停留时间：T16.0h 29 有效容积：V1200m3 池体尺寸：LBH20154.0 (m) 数 量：1 座 7) 二沉池 经生物接触氧化池处理的废水由于脱落的生物膜及部分悬浮物 固液分离后，进入清水池排放。 设计结构：钢混结构，地下式，竖流式沉淀池； 设计参数： 有效容积：V750m3 池体尺寸：LBH = 15105.0 (m) 数 量：1座 8) 污泥浓缩池 设计结构：钢混结构，地下式； 设计参数： 有效容积：V200m3 外形尺寸：8.05.05(m) 数 量：1座 9) 砂滤池 二沉池出水进入砂滤池过滤后达标排放。 设计结构：钢混结构，地下式； 设计参数： 有效容积：V480m3 30 外形尺寸：1584.0(m) 数 量：1座 10） 综合机房 综合机房主要放置罗茨风机、污泥脱水机、加药系统及电气控 制柜等； 设计尺寸：LBH =15.06.04.0(m) 5.4 建筑设计建筑设计 5.4.1设计依据 1) 毛皮鞣制加工业提供的原始资料及其他专业提供的基本资料。 2）国家现行的有关设计规范及标准： 建筑设计防火规范 GB50016-2006 科学实验建筑设计规范 JGJ91-93 屋面工程技术规范 GB50207-2002 民用建筑设计细则 GB50352-2005 建筑内部装修设计防火 GB50222-95 公共建筑节能设计标准 GB50189-2005 地下工程防水技术规范 GB50108-2001 办公建筑设计 JGJ67-2006 相关的国家、地方、行业规范、规程、标准、图集。 5.4.2设计原则 31 1）根据本地区气候条件的特点，建筑设计应重点处理好保温、 防冻等各种问题；符合安全适用、经济合理的原则； 2）建筑设计各项指标的确定应优先采用集中布置方案，以减少 占地、节约投资。设计应注重室内、室外空间环境的营造，处理好 建筑物与生产设施之间的关系，整个厂区的建筑设计风格应统一、 协调，以现代化工业建筑的群体风貌，塑造现代化企业新形象。生 产及生产辅助建筑在单体设计中应注重功能与形式的统一，力求平 面功能合理，立面造型新颖。整体建筑色调协调，充分体现现代工 业建筑简洁、美观的时代风貌。 3）根据污染物治理工程的特点，满足防火、防腐、防尘，采光 通风等各项使用要求，合理地采用新技术、新结构、新材料。 5.4.3 建筑单体情况 表 5.4.3.1 毛皮鞣制加工业污水处理站建、构筑物 序号序号构筑物名称构筑物名称 数数 量量 技术参数技术参数结构形式结构形式 1预曝调节池1 座 20.015.04.0m地下钢混 2沉砂池1 座 15.010.05.0 m 地下钢混 3气浮池1 座 15.010.04.0m地上钢混 32 4水解酸化池1 座 20.015.04.0m地下钢混 5接触氧化池1 座 20.015.04.0m地下钢混 6二沉池1 座 15.010.05.0m地下钢混 7砂滤池1 座 15.08.04.0m地下钢混 8污泥浓缩池1 座 8.05.05.0m地下钢混 9综合机房1 座 15.06.04.0m地上砖混 5.5 结构设计结构设计 5.5.1 设计依据 （1）毛皮鞣制加工业提供的原始资料及其他专业提供的基本资 料。 （2）国家现行的有关设计规范及标准： 设计采用的主要规范及标准 建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001 建筑抗震设防分类标准 GB50223-2004 建筑抗震设计规范 GB50011-2001 33 构筑物抗震设计规范 GB50191-93 建筑结构荷载规范 GB50009-2001 建筑地基基础设计规范 GB50007-2002 建筑地基处理技术规范 JGJ79-2002 混凝土结构设计规范 GB50010-2002 砌体结构设计规范 GB50003-2001 及局部修订 多孔砖砌体结构技术规范 JGJ137-2001（2002 年版） 地下工程防水技术规范 GB50108-2001 给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069-2002 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程CECS138：2002 给水排水工程管道结构设计规范 GB50332-2002 混凝土外加剂应用技术规范 GB50119-2003 河北省建设工程抗震设防审查要点 中国地震参数区划图GB18306-2001 及200138 号文 5.5.2 结构设计标准及抗震设计标准 建（构）筑物结构安全等级为二级，结构设计使用年限 50 年。 根据中国地震烈度区规划图及相关抗震规范，建（构）筑 物抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度为 0.1g，设计地震分 组为第一组，抗震设防类别为丙类。 基本风压 0.35KN/m2；基本雪压 0.30 KN/m2；不上人屋面活荷 载 0.5 KN/m2；计算地下构筑物土压时，采用地面活荷载标准值为 34 10 KN/m2。 5.5.3 地基处理 站内建筑物、构筑物基础埋深约 1.55.0m，基础座在老土上， 具体土层按照地质资料确定，当基础底达到持力层时中间用 3：7 灰 土换填处理，压实系数达到 0.95。 5.5.4 抗浮处理 由于场地地下水位较深，厂内构筑物最大埋深约 5 米，高于地下 水设防水位，如不考虑洪水影响，均可靠自重抵抗浮力，故可不做 抗浮处理。 5.5.5 结构方案 1）辅助车间采用砖混结构。 2）水池采用钢筋混凝土结构，混凝土 C30，抗渗等级 S60。 3）钢筋的砼保护层厚度： 基础、底板下层筋：为 40mm; 一类环境：柱 30 mm，梁 25mm，板 15mm； 二 a 类环境：梁 30 mm，板 20 mm； 二 b 类环境：梁、柱 35 mm，板、墙板、底板上层筋 25 mm; 构件的与污水接触面：梁、柱 40 mm，板、墙板、底板上层 筋 35 mm。 5.5.6 防渗漏设计 水池一般采用钢筋混凝土自防水，施工缝、后浇带处采用遇水膨 胀橡胶止水条防水措施。 35 根据构筑物水力梯度确定混凝土的抗渗等级。混凝土强度不小 于 C30，抗渗等级不小于 S60。抗冻等级不小于 F150。垫层混凝土 C15，厚度 100mm。钢筋采用 HPB235、HRB335 热轧钢筋。 对于长度超过设置伸缩缝间距的水池，采取以下措施防止砼收 缩裂缝，以增强抗渗、抗裂：混凝土中添加适量的 HEA 膨胀型防水 剂，每隔 20 米左右设置膨胀加强带或施工后浇带。 5.5.7 其它 请建设方在初步设计、施工图设计前，提供本场地的岩土工程 勘察报告，以便为设计、施工提供必要的依据。初步设计和施工图 设计时，力争做到经济、安全、合理。 5.6 电气系统设计电气系统设计 5.6.1 设计依据 1）毛皮鞣制加工业的原始资料及其他专业提供的基本资料。 2）国家现行的有关设计规范及标准： 民用建筑电气设计规范 JGJ/T16-92 供配电系统设计规范 GB50052-95 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-92 电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50062-92 建筑照明设计标准 GB50034-2004 低压配电设计规范 GB50054-95 通用用电设备配电设计规范 GB50055-93 36 电热设备电力装置设计规范 GB50056-93 建筑物防雷设计规范 GB50057-94（2000 版） 电力工程电缆设计规范 GB50217-94 建筑设计防火规范 GB50016-2006 工业与民用电力装置的过电压保护设计规范GBJ64-83 工业与民用电力装置的接地设计规范 GBJ65-83 中华人民共和国建设部批准的“国家建筑标准设计”电气专业 部分。 5.6.2 设计范围 本工程电气部分设计范围包括废水处理站内各建、构筑物以及 处理工房、风机房的动力，照明、接地等电气控制设计。 5.6.3 供电电源及供电负荷 本工程为毛皮鞣制加工业的重要环保工程，对电源的可靠性要 求较高。一方面，电源中断必造成污水外溢，污染水体，形成可能 污染事故；另一方面更为重要的是，本工程采用生化处理方式，一 旦停电将造成供氧中断，使微生物大批死亡，严重影响废水处理站 的处理效果和效率，要恢复正常运行，必须经过一段时间的培养和 驯化。因此本工程用电负荷确定为二级负荷，需两路电源供电，电 源由厂区两台变压器分别供电引入两路电源至废水处理站，一路工 作一路备用。 根据相关专业提供的负荷资料，经估算本工程总用电负荷装机 容量 140KW，正常运转负荷为 84KW。 37 5.6.4 防雷与接地 为了防止雷电波的入侵对电器设备造成损坏，站内建筑物根据 高度及重要性设防直接雷及感应雷措施，其它按三类建筑物的防雷 措施处理。具体执行国标建筑物防雷设计规范 （GB50057-94） （2000 版） 。 站内的工作接地、保护接地、仪表接地、通信接地、防雷、防 静电接地采用共用接地系统，其接地系统的接地电阻按不大于 1 欧 姆进行设计。 全站采用保护接地接零系统，电气设备不带电的金属外壳须接 地。 5.6.5 照明 各建筑物除设一般照明外尚考虑事故照明，根据场所性质选用 不同灯具，事故照明电源采用蓄电池，照度按有关规范设计。 5.7 自控系统与电信设计自控系统与电信设计 5.7.1 设计依据 1）毛皮鞣制加工业提供的原始资料及其他专业提供的基本资料。 2）国家现行的有关设计规范及标准： 低压配电设计规范GB50054-95 民用建筑电气设计规范JGJ16-92 电力工程电缆设计规范GB50217-94 38 过程检测及控制流程图图形符号和文字代号GB2625-81 生动化仪表工程施工及验收规范GB50093-2002 其他专业提供的相关资料 5.7.2 设计原则 1）按照分散控制和集中监测管理的原则建立二级计算机监控 系统。 2）根据电气设备的运行要求及主要工艺参数的控制要求，设 置自动控制和自动调节系统。 3）按工艺流程配置必要的液位、流量和水质分析等检测仪表。 4）全部检测仪表及电气设备的运行信号的传送和显示。 5.7.3 设计内容 5.7.3.1 控制系统及中心控制室 本控制系统由中心控制室及其数字通讯装置组成。 根据废水处理站的构筑物分布情况，在废水处理站内建一控制室， 负责站内测量信号、开关信号的采集、传输以及有关过程的自动控 制。各现场控制计算机选用抗干扰能力强的可编程控制器 PLC 系统， 各终端机均采用模块化结构，这样系统硬件配置相当灵活且维修方 便。控制室配置操作器一套，可方便操作人员现场操作。 计算机配有彩色显示器、彩色打印机、黑白打印机、标准功能 键盘、稳压电源及 UPS 电源、一面大型模拟屏。另设有通讯控制装 置。所配置的硬件和软件具有如下功能： 39 采集全厂各过程的工艺参数、电气参数及工艺设备运行状态信 息。根据采集到的信息，对运行情况进行分析，建立各类数据库， 对主要工艺参数做出趋势曲线，分析比较后找出最佳运行规律。通 过分析故障，改进管理方法，保证出水水质。 在线分析，诊断故障报警。操作人员通过人机对话的方式，利 用键盘或鼠标可对全厂主要电动设备进行远程控制，并能实现自动 控制。 5.7.3.2 检测仪表 1）在调节池、中间水池、污泥池各自设置 1 台超声波液位计， 检测水池水位，根据测量值控制水泵的运转台数，并用于上、下限 报警及泵的开停控制和保护。 2）在提升泵、中间水泵、絮凝沉淀池提升泵出水管路上各设 1 台金属转子流量计，检测各自处理流量参数。 3）在接触氧化池内设溶解氧仪，检测溶解氧，控制风机的运 行台数，改变曝气量。 4）在酸化池设置 PH/T 计，检测处理池内废水的 PH 值及温度。 5）在污泥泵出口管上设电磁流量计检测污泥流量。 5.7.3.3 防雷、过电压保护及接地 控制室、仪表总线及仪表的电源进线均设雷电保护装置。接地 是决定系统能否正常稳定运行的前提条件，接地系统的问题有可能 造成数据采集错误、通讯异常、控制设备误动作等，甚至可能发生 40 设备损坏和人身伤害，给生产带来巨大损失。联合接地系统要求接 地电阻小于 1 欧姆，可以采用厂区的公用接地网，而不在设置独立 的接地网。 5.7.3.4 电缆敷设 废水处理站仪表，自控电缆采用直接敷设。 5.7.4 设备选型 1）主要仪表采用技术先进的进口仪表。水质分析仪表采用隔 膜式溶解氧仪和玻璃电极 PH 计，运行可靠，清洗、维护方便。液 位测量仪表全部采用超声波非接触测量，不易污染，测量可靠。 2）计算机控制系统选用稳定可靠，性能价格比较高的国内外 名牌产品。 5.7.5 电话通讯 在控制室等设置直通电话。 5.8 暖通设计暖通设计 5.8.1 设计依据 1）毛皮鞣制加工业提供的原始资料及其他专业提供的基本资 料。 2）国家现行的有关设计规范及标准：采暖通风与空气调节 设计规范GB50019-2003。 5.8.2 设计范围 废水处理站内建筑采暖通风及空调设计。 41 5.8.3 采暖设计 根据工艺以及建筑物要求对处理工房、鼓风机房等建筑物设置 采暖系统。站内建筑物采暖热源为公司的集中供热，直接接入公司 内供热管网。 热力管网采用上供下回式垂直串联系统，散热器采用 LGZ-4-72 型钢柱散热器。 5.8.4 通风、空调设计 1）处理工房、鼓风机房采用轴流风机机械排风，进行全室换 气，有效地排除实验过程中产生的有害气体