济宁桃江集团有限公司废水处理工程设计方案

济宁桃江集团有限公司有机污水处理工程设计方案2015年09月-PAGE31-目录TOC\o"1-2"\h\z第一章概述 31.2设计依据 41.3设计原则 41.4设计范围及内容 5第二章设计水质、水量 62.1设计进水水质、水量 62.2设计出水水质标准 6第三章方案设计 73.1工艺设计 73.2主要建、构筑物和设备设计与选型 103.3土建设计 183.4电气设计 193.5仪表及自控设计 213.6总图及高程设计 21第四章预计处理效果 224.1处理效果预测 22第五章投资估算 235.2投资估算 23第六章日常运行成本和主要技术经济指标 266.1日常运行成本 266.2主要技术经济指标汇总 26济宁桃江集团有限公司高浓度有机污水处理工程初步设计方案第一章概述济宁桃江集团有限公司创立于1999年，致力为企业、区域、城市建立资源循环体系，目前已发展成为集城市环境服务、环境文化传播、环境投融资服务为一体的综合服务平台，业务以长三角为中心，覆盖全省，辐射全国。

集团的环境服务以工业废弃物、城市生活废弃物、特别废弃物的网络回收、资源化分类、再生加工和循环利用的服务为主，回收和再生利用废弃物覆盖废塑料、废金属、废纸品、废木料等500多个品种，年处理能力达600000吨；通过ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等管理体系认证。2014年，万绿达集团启动报废汽车拆解大型基地建设、国家级循环经济教育示范基地、城市生活垃圾处理产业园、天津再生资源产业园、惠州再生资源产业园等项目，进一步走向规范化管理、专业化经营和规模化发展的道路。

公司日产生废水500m3，主要是饮料原液和日化废水，有机物浓度高，废水处理难度较大。根据国家和地方环保部门的相关要求，废水排放需执行《山东省水污染排放限值》第二时段三级标准。受该公司委托，我公司承担该项目废水处理工程方案设计。1.2设计依据GBJ69-84《给水排水工程结构设计规划》；GBJ14-87《室外排水设计规范》；厂方提供的该工程项目设计委托书；厂方提供的废水种类、浓度范围、水量、排放规律等基础数据资料；广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）；《室外排水设计规范》（BGJ14-87）97版；《现行建筑结构规范大全》；《供配电系统设计规范》；《三废处理工程技术手册废水卷》化学工业出版社；《环境工程设计手册》湖南科技技术出版社；《环保设备材料手册》(第二版)冶金工业出版社；《水处理工程师手册》化学工业出版社；《环境工程手册·废水卷》高等教育出版社；废水处理工程自动化控制等相关资料。1.3设计原则1、根据该公司的产品结构及生产废水特征，结合已有的工程实例，在确保出水达标的前提下，尽可能采用简单、成熟、可靠的处理工艺。2、力求投资省，能耗低，运行费用低。3、主要机电设备选用优质、低能耗的国产设备，尽最大可能地减少维修费用，同时充分利用原废水处理设备，减少重复性投资。4、充分考虑到废水处理厂的给排水等规范要求。5、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。1.4设计范围及内容本项目设计范围为：业主方废水产生源头输送至集中处理站边线起，包括格栅井、均质调节池起至规范化废水排放井出口及其周边1米范围内的工艺、总图、构筑物及附属建筑物、电气、仪表、废水处理站内的给排水及污水处理过程中产生污泥脱水系统设计。边线以外的废水管网及其它建构筑物、绿化不包括在本方案设计范围。第二章设计水质、水量2.1设计进水水质、水量建设规模废水总量≤500m3/d处理要求达到《水污染物排放限值》第二时段三级标准废水情况进水指标

废水种类水量

（m3/d）COD

（mg/L）破碎废水10010000-20000洗桶废水5020000-40000日化清洗地面废水1530000-50000雨水冲洗地面废水208000-15000汽修厂洗车废水5800-1500其它生产废水10800-2000注：污水进水浓度在偶然增加20%情况下，废水排放也能达标根据企业要求，本项目设计处理水量为200m3/d。对实际生产废水进行分析监测，发现废水浓度变化很大，浓度高时，COD可达10万PPM以上，BOD/COD比值低于0.3，可生化性差，直接采用生化处理方式无法保证达标，根据监测结果本方案按如下数据进行设计：pH4.5CODCr19800mg/L2.2设计出水水质标准根据环保部门的相关要求，废水经处理后必须达到如下标准：pH6-9CODCr≤500mg/LBOD≤300mg/LSS≤400mg/L第三章方案设计3.1工艺设计3.1.1现有污水处理设施存在问题目前，贵司已有一套120m3/d的污水处理装置，主要处理贵司破碎废水（饮料原液）和日化洗桶废水，主要工艺是：气浮+厌氧+生物接触氧化工艺，据了解该装置一直运转不正常，设备频繁故障，出水无法达标。根据现场勘查和贵司提供的设计资料，经分析主要存在以下问题：1、原水浓度估计不足，设计取值过小，原水生化性很差，原有工艺没有采取强氧化措施，单纯依靠厌氧、好氧无法彻底分解有机物，且停留时间过短，出水不能达标。2、没有考虑破碎过程细小塑料的分离，导致设备频繁故障，无法正常运行。3、调节池停留时间过短，废水浓度波动较大，无法充分调节水量水质，对后续生化工艺冲击较大。4、部分设备处理量偏小，无法满足水量波动要求。3.1.2工艺选择及确定根据我司同类型设计经验结合相关设计资料，对于饮料废水和日化废水采用的工艺基本都是采用“混凝沉淀或气浮+厌氧+好氧”工艺，但由于贵司废水COD浓度很高，且可生化性很低，而到了冬季饮料废水又会大幅减少，无法通过饮料废水去提高整体废水的可生化性。因此为了确保污水达标，拟考虑采用“调节池+铁碳微电解+高级氧化+气浮+AF厌氧+生物接触氧化+沉淀”工艺，通过“铁碳微电解+高级氧化”工艺提高废水的可生化性，降低有机物浓度，加大调节池、厌氧池和好氧池停留时间，使高浓度有机废水得以充分降解，确保污水能达标排放。具体工艺流程如图所示。铁碳微电解反应器铁碳微电解反应器AF厌氧池出水生物接触氧化池清水池颗粒污泥、营养液高效微生物制剂污泥浓缩池板框压滤机外运、填埋污泥格栅井含油废水日化废水破碎废水地面冲洗废水其他生产废水隔油池调节池高级氧化反应器气浮机沉淀池H2O2、Fe2+PAC、PAM废水处理工艺流程图处理工艺流程简述如下：破碎、日化洗桶、其他日化生产废水、地板冲洗废水按现有方式进入格栅井，各类废水经格栅格渣后自流进入调节池，洗车场检修废水经过隔油池隔油后与其他四类废水一并进入调节池，调节水质水量。调节后污水泵入铁碳微电解反应器，加酸调整PH在3-4范围，废水在铁碳微电解反应器停留2h后，进入高级氧化反应器，通过投加双氧水和硫酸亚铁产生羟基自由基氧化有机物，废水在高级氧化反应器反应1.5h后，调整PH在7左右进入气浮池进行气浮，去除大部分浮渣后，出水进入厌氧池，在厌氧池厌氧38h后，废水进入生物接触氧化池，在生物接触氧化池停留24h后，废水进入沉淀池进行沉淀，清水进入清水池达标排放。调节沉淀池、厌氧池和沉淀池污泥经污泥浓缩池浓缩后，经板框压滤机脱水后外运处理；污泥浓缩池上清液自流入调节池。3.1.3现有处理设施改造要点及说明1、对现有集水格栅井改造，增加机械转筛，防止细小塑料碎片进入后续工序影响设备正常运转。2、在贵司现有污水站南面空地地下负一层新建调节池，调节时间为24h。3、将现有污水站池体，包括调节池、厌氧池、好氧池、混凝沉淀池整体改造为厌氧池，污水停留时间约38h。4、在现有污水站南面空地一层（即在调节池上）新建生物接触氧化池、沉淀池和污泥浓缩池，生物接触氧化池废水停留时间大于24h；在生物接触氧化池、污泥浓缩池池面设置铁碳微电解反应器和高级氧化反应器。（新建各种池体及构筑物需要办理报建手续）5、对主要设备包括气浮机和压滤机进行维修改造，由于现有气浮机和压滤机能力偏小，不能满足扩产后的水量，因此新增气浮机和压滤机各1台。6、现场考察发现，其他设备如水泵、空压机、罗茨风机、电气系统等均腐蚀、损坏严重，不能转动，且流量偏小，不能利用，需全部淘汰。7、针对贵司提出的在厂房天台新建处理设施的设想，我司进行了初步核算，认为该设想不可行。目前一般的工业厂房楼面活荷载都在400-800Kg/m2之间，而污水池一般高度在4-5米，装满水后活荷载在4-5t/m2之间，因此在厂房天面建设污水处理设施的想法不可行。3.2主要建、构筑物和设备设计与选型3.2.1旋转式格栅除污机（1）功能：格栅设置于调节池之前，主要用于拦截污水中细小的残渣，特别是破碎产生的细小塑料碎片，防止其堵塞水泵及管道，影响后续处理效果。（2）设计参数：格栅栅缝：3mm电机功率：1.1KW过滤面积：5m2（3）主要内容：格栅井尺寸：1500×1000×1500mm，地下式1座（4）主要设备：A、提升泵：50WQS-15-11-1.1，2台(1用1备)Q=15m3/hH=11mN=1.1Kw3.2.2调节池（1）功能：保证系统处理进水水量水质的均匀性。（2）设计参数：水力停留时间：HRT=24h有效水深：h=3.1m有效容积约为：202m3（3）主要内容：尺寸：13500×5500×4200mm，1座，地下式，钢砼结构。（4）主要设备：A、提升自吸泵：50GLFX-20，2台(1用1备)Q=16m3/hH=20mN=2.2KwB、潜水搅拌器：N=1.5KW1台3.2.3铁碳微电解反应器（1）功能：在酸性条件下，铁与碳之间形成无数个微电流反应器，通过微电解作用发生一系列电极反应和次生反应，产生了大量的新生态[H]和Fe2+，能与废水中的有机组分发生氧化还原、絮凝和沉淀反应，使某些难生化降解的物质转变成易生化处理的物质，提高废水的可生化性。（2）设计参数：Q=15m3/h停留时间：2h曝气量：1.0m3/min铁碳微电解填料：30吨（3）主要内容：塔体尺寸：直径3.5m×4.5m1台碳钢材质，内衬环氧树脂防腐（4）主要设备：A、管道加药混合器GH-80Q=18m3/hB、加药计量泵（硫酸）：GM0010Q=9L/hN=0.25kw2台(氟塑料）C、硫酸储存罐：5m3(1个，材质：PP)D、PH计（1只）E、管道过滤器（1个）3.2.4高级氧化反应器（1）功能：通过投加双氧水和硫酸亚铁，反应产生羟基自由基为主要氧化剂与有机物发生反应，反应中生成的有机自由基可以继续参加·HO的链式反应，或者通过生成有机过氧化自由基后，进一步发生氧化分解反应直至降解为最终产物CO2和H2O,从而达到氧化分解有机物的目的（2）设计参数：Q=15m3/h停留时间：1.5h曝气量：0.5m3/min（3）主要内容：塔体尺寸：直径3m×4m1台碳钢材质，内衬环氧树脂防腐（4）主要设备：A、中和反应槽2.5×1.5×1.8mB、加药计量泵（液碱）：GM0010Q=9L/hN=0.25kw2台(氟塑料）C、加药计量泵（Fe2SO4）:GM0170Q=170L/hN=0.37kw2台D、加药计量泵（H202）:GM0090Q=85L/hN=0.25kw2台(氟塑料）E、H202储存罐：10m3(1个，PP材质)F、Fe2SO4储存罐：10m3(1个，PP材质)G、液碱储存罐：5m3(1个，PP材质）H、提升管道泵：40GW15-15-1.52台(1用1备)Q=15m3/hH=15mN=1.5KwI、PH计1只3.2.5气浮机（1）功能：气浮机是固-液或液-液分离的一种方法。它是设法在水中通入或产生大量的微细气泡，使其黏附于废水中密度与水接近的固体或液微粒上，造成整体密度小于水的状态并依靠浮力使其上升至水面，从而获得固-液或液-液分离的一种方法。（2）设计参数型号：JGQF-10处理量：Q:10m3/h规格：4200（L）*1700（W）*2000（H)mm（3）主要内容及设备1）溶气水泵：IS65-50-125型流量：Q:15m3/h扬程：40m功率：2.2kw数量：二台（一用一备）2）空压机型号：Z-0.025数量：一台3）溶气罐规格：φ400×2000数量：1台鲍尔环：0.6m3（聚丙稀）4）刮渣机型号：BLDI30-17×23-0.37数量：一台功率：0.37kw5)污水流量计型号：LZB-100数量：2只6）投药流量计型号：LZB-15数量：2只7）投药箱规格：1.6×0.8×1.2(m)数量：二台（附搅拌机2台，N=0.5KW）材质：玻璃钢8)配药罐(PAC、PAM)规格：Ø800×1200PVC数量：二台（附搅拌机2台，N=0.25KW)材质：PVC3.2.6AF厌氧池（1）功能：厌氧池内利用厌氧菌的作用，使有机物发生水解、酸化和甲烷化，去除废水中的有机物，并提高污水的可生化性，有利于后续的好氧处理。池内设填料一套，安装潜水搅拌机。（2）设计参数：对现有污水站内的调节池、厌氧池、好氧池、混凝沉淀池进行整体改造，设置为AF厌氧池。停留时间为：HRT=38h有效水深：4.0-5.5m，有效容积约为：315m3（3）主要内容：平面尺寸为：15300×5000mm；高度：3000-6000mm,1座，V=345m3，半地上+地面，钢砼结构。（4）主要设备A:潜水搅拌器：N=0.85KW1台；N=0.37KW2台；B:立体弹性填料：φ150,160m3C:提升泵：50ZW20-12Q=20m3/hN=2.2KW3.2.7、生物接触氧化池（1）功能：其技术实质是在生物反应池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。（2）设计参数：工艺：池内设置弹性填料，提高池中微生物浓度。停留时间HRT：26.5h有效水深：4.5m有效容积：225m3（3）主要内容：池体尺寸：10600×5600×5500mm，1座，V=250m3地面，钢砼结构（4）内置设备、材料：A、弹性填料φ150,120m3B、罗茨鼓风机型号：LBSR-100A数量：2台，1用1备风量：5.81m3/min风压：58.8kPa功率：11kwC、微孔曝气器型号：φ215mm数量：100套3.2.8、二次沉淀池（1）功能：二次沉淀池接纳废水二级处理的出水,用以去除生物悬浮固体的沉淀池.在生物膜法中,脱落的生物膜随滤池出水在二次沉淀池中进行泥水分离。（2）设计参数：有效深度h=3.0m（3）主要内容：主要尺寸：3000×2500×5200mm（包括泥斗），V=39m3，1座，钢砼结构。（4）设备：污泥回流管道泵：40GW15-20-2.2，2台Q=15m3/hH=20mN=2.2Kw3.2.7、污泥浓缩池（1）功能：污泥浓缩脱水。提高污泥的含泥量；减少污泥含水率并减小其体积，便于运输和后部处理。浓缩采用重力浓缩，浓缩池上清液自流入调节池，底部浓缩污泥用隔膜泵抽送至板框压滤机上进行脱水处理。（2）设计参数：有效深度h=3.0m（3）主要内容：主要尺寸：3000×2500×5200mm（包括泥斗），V=39m3，1座，钢砼结构。（4）设备：A、隔膜泵：QBY-25，4台。Q=2.4m3/hP=0.5MpaB、空气压缩机：W-1.6/81台Q:1.6m3/minP:0.8MPaN:11kw3.2.8、板框压滤机（1）功能：利用一种特殊的过滤介质，对对象施加一定的压力，使得液体渗析出来的一种机械设备，使混合液中的固体提取出来，实现固、液分离的作用。（2）设计参数：A、厢式压滤机XMY20/800-UB新增1台过滤面积：20m2N=1.5KWB、采用原来板框压滤机1台(需要进行大修)过滤面积：20m2N=1.5KW3.3土建设计3.3.1工程内容本工程主要构筑物有调节池、厌氧池、生物接触氧化池、沉淀池、污泥浓缩池、标准排放井等。3.3.2主要材料砼：C30防水砼，要求抗渗标号S0.6。钢筋：钢筋选用HPB235、HRB335钢，预埋件部分用A3钢。3.3.3水池防水水池防水以结构防水为主，1∶2防水砂浆抹面为辅的原则,调节池采用环氧树脂防腐。设计主要规范：GB50009-2001《建筑结构荷载规范》；GB50010-2002《砼结构设计规范》；GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》。3.3.4施工要求组织三级资质施工能力以上的企业进行施工。注：本方案由于建设单位拟设废水处理站地块地质资料不详，因此未考虑地基处理。3.4电气设计3.4.1电气设计说明本项目为二级供电负荷，装机容量为62.57kW，需用容量为44.55kW。其主要用电设备及其使用功率与电耗见表3-1。表3-1主要用电设备及其使用功率与电耗序号设备名称数量总装机kw使用功率kw使用时间h/d电耗kWH/D1旋转式格栅除污机11.11.110112提升泵22.21.110113提升自吸泵24.42.22452.84加药计量泵61.50.7524185加药计量泵20.740.37248.886潜水搅拌机53.093.092474.167提升管道泵231.524368气浮机（旧）12.472.472459.39气浮机16.274.072497.6810提升泵24.42.22452.811回流泵24.42.22452.812罗茨鼓风机222112426413空压机111111617614板框压滤机233206015照明1044124816合计/62.5744.55/890.423.4.2其它说明（1）电源引自变电所，进线电缆引至配电房低压配电柜，电压为三相四线制380V/220V。进线电缆采用室外直埋，引入户内时采用GG100预埋套管保护。（2）废水处理站采用低压计量，无功功率采用低压集中自动补偿，补偿后功率因素达到0.9以上。（3）线路敷设：电缆比较集中的主干线采用采用电缆沟敷设或电缆桥架架空敷设，电缆比较少而又分散的地方采用电缆直接埋地或穿镀锌管敷设，部分设备为两地控制，设备现场设按钮箱。配电管路敷设可根据现场情况设置电缆井，便于电缆敷设。（4）安装高度：开关距地1.4m，插座距地0.3m，空调插座距地1.8m，照明箱、插座箱中心距地1.5m，灯具安装施工图考虑其具体位置。（5）设有接地网，接地系统采用TN-C-S系统，由L50*50镀锌角钢及40*4镀锌扁钢组成，从室外引至变电室、配电室，接地电阻不大于10欧，并且接地体埋设位置应在距建筑物3米以外，垂直接地体镀锌角钢的间距不小于5米，接地体的埋设深度应不小于0.7米。（6）所有电气设备、非带电金属外壳均应可靠接地，所有进出建筑物的工艺管道在入户处应与本装置接地系统相联。（7）所有为两地控制的电机，其现场控制按钮可根据现场情况安装在墙上，或安装在角钢支架上，其它现场控制按钮也可根据实际情况集中制作按钮箱。（8）池上照明灯具位于池上走道板上，灯柱高2.5m，直径￠40，灯柱与走道板栏杆配作。（9）配电柜，控制柜基础采用10#槽钢制作，配电柜下有电缆沟便于电缆敷设。3.5仪表及自控设计本项目调节池设液位自控，设pH显示，出水口设置PH显示。3.6总图及高程设计本方案±0.00标高为厂区室外地坪标高。第四章预计处理效果4.1处理效果预测本项目制药废水处理效果预测见表4-1。表4-1处理效果预测项目CODCrpH原水/198004.5调节沉淀池出水（mg/L）≤178204.5去除率（%）≥10/铁碳微电解反应器出水（mg/L）≤124744去除率（%）≥30/高级氧化反应器出水（mg/L）≤87323去除率（%）≥30气浮机出水（mg/L）≤65496-7去除率（%）≥25/厌氧池出水（mg/L）≤19656-9去除率（%）≥70/接触氧化池出水（mg/L）≤5896-9去除率（%）≥70/沉淀池出水（mg/L）≤4716-9去除率（%）≥20/标准≤5006-9第五章投资估算5.1投资估算说明5.1.1关于土建投资估算的说明（1）本次估算未计地基处理费用。（2）各建构筑物的工程量根据水工结构初步计算后做出。5.1.2关于机电设备及管道安装投资估算的说明（1）除标准的和进口的机电设备按供货商报价外，非标设备按本单位实际加工成本核算后报价。（2）安装材料及其它安装工程量根据总平面布置和流程高程图估算，更细的预算需要待施工图完成后详细统计。5.1.3关于设计费投资估算的说明（1）根据《工程勘察设计收费管理规定》、《工程勘察设计收费标准》（2001年修订本）计算收费。（2）基本设计收费=工程设计收费基价×专业调整系数（1.0）×工程复杂程度调整系数（1.15）。5.2投资估算5.2.1土建投资估算序号项目结构形式工艺尺寸（m）数量(座)总价(万元)备注1集水井改造砖混2.0m×2.0m×1.5m21.02调节池钢砼13m×5m×3.6m118.4需防腐，新建，地下3AF厌氧池钢砼15.3m×5.0m×4.5m14.50改造现有4生物接触氧化池钢砼10m×5.0m×5m115.6新建，地面，调节池上面5沉淀池钢砼3.0m×2.5m×5m13.55新建，地面6污泥浓缩池钢砼3.0m×2.5m×5m13.55新建，地面7排放井砖砌1.0m×1.0m×2.0m10.5新建8站内地坪\便道\设备基础\平台\栏杆14.0新建简易雨棚15×3.0m11.5新建9隔油池钢砼2.0m×1.0m×1.5m10.50新建10小计机电设备、器材投资估算序号名称型号规格数量单位单价(万元)总价(万元)1旋转格栅除污机N=1.1kw1台0.50.52细格栅2套0.30.63提升泵50WQP-15-11-1.12台0.551.14液位控制器4只0.100.405玻璃流量计20m3/h4只0.100.406潜水搅拌机直径260mm,N=1.5KW1台0.50.57潜水搅拌机直径260mm,N=0.85KW1台0.350.358潜水搅拌机直径220mm,N=0.37KW2台0.30.69提升自吸泵：50GLFX-202台0.40.810铁碳微电解反应器3.5×4.5m1台8.68.611铁碳微电解填料30吨0.6820.412加药计量泵（硫酸）：GM0010Q=9L/h2台0.30.613管道加药混合器GH-80Q=18m3/h1台0.210.2114管道过滤器1台0.150.1515药剂储存罐：5m3(材质：PE)2个0.40.816高级氧化反应器3×4.m1台7717中和反应槽2×1.5×1.2m1个0.50.518加药计量泵（液碱）GM0010Q=9L/h2台0.30.619加药计量泵（Fe2SO4）GM0170Q=170L/h2台0.30.6