某公司污水处理工程可行性研究报告

目录第一章总论 11.1项目名称 11.2项目背景 11.3编制依据 21.4编制原则 31.5编制范围 31.6主要研究结论 31.7主要技术经济指标 4第二章项目建设的必要性 6第三章建厂条件 73.1厂址位置 73.2自然条件 73.3配套设施 9第四章工程总体设计方案 104.1污水量预测 104.2设计规模 124.3设计进出水水质 124.4处理后污水与污泥处置 14第五章污水处理工艺 165.1现有污水处理工艺 165.2工艺技术方案选择 195.3工艺介绍 215.4工艺方案比较及推荐方案 315.5工艺流程说明 355.6处理工艺单体设计 38第六章回用水处理系统设计 586.1工艺介绍 586.2处理工艺的确定 596.3回用水设计规模及水质 616.4处理工艺单体设计 65第七章公用工程及辅助设施 717.1总图 717.2建筑 727.3结构 747.4电气 767.5电信 787.6自动化控制 787.7给排水 817.8暖通 817.9防腐 827.10消防 837.11分析化验 84第八章环境保护 878.1厂址的环境现状 878.2采用的标准 878.3运行期的环境保护 878.4施工期的环境保护 898.5预期效果 90第九章劳动保护与安全卫生 919.1劳动保护与安全卫生 919.2消防 94第十章节能分析 9610.1节能目的 9610.2节能措施 96第十一章劳动组织及项目实施计划 9811.1组织及定员 9811.2项目实施计划 98第十二章工程招投标 9912.1概述 9912.2发包方式 9912.3招投标组织形式 10012.4招投方式 100第十三章投资估算及资金筹措 10313.1概述 10413.2投资分析 10413.3编制依据 10513.4其它说明 105第十四章财务分析 10614.1计算依据和说明 10614.2财务分析 10614.3结论 112第十五章结论与建议 11315.1结论 11315.2建议 113附表：1、总估算表（方案一）2、总估算表（方案二）3、技术经济指标表（方案一）4、技术经济指标表（方案二）3、水工艺设备表（方案一）3、水工艺设备表（方案二）4、电气设备表（方案一）4、电气设备表（方案二）5、仪表汇总表（方案一）5、仪表汇总表（方案二）附图：1、平面布置图（方案一）2、平面布置图（方案二）3、工艺流程图（方案一）4、工艺流程图（方案二）5、全厂水平衡图6、10kV电气主接线图7、380V电气主接线图第一章总论1.1项目名称项目名称：某公司污水处理改造工程建设单位：某公司法人代表：某人1.2项目背景某公司坐落在XX，自连云港至乌鲁木齐的310国道从公司门前穿过，南距XX，北距京杭大运河30公里，地理位置优越，交通便利。公司占地面积约XX万平方米，现有办公室、生产车间及仓库建筑面积XX平方米。随着企业规模的不断发展，在带动地方经济发展的同时，每天产生大量的工业生产废水，已成为一个污染环境、制约企业发展的问题。某公司处于淮河流域内，其所处特殊的地理位置及产业形式也决定其必须解决好企业生产废水的污染问题。公司生产废水主要是玉米淀粉加工、胚芽油生产、制浆及抄纸工段等工段产生的废水、热电厂产生的废水、厂区生活污水等。1994年公司在建设年产6万吨造纸项目时配套建设日处理量10000m3d的污水处理站；近几年企业快速发展，污水处理站也在不断扩建中，目前污水处理站处理能力已达30000m3d。至2009年底企业原有生产线增加并新上生产项目，污水排放量为：①胚芽油项目排污水68m3d；②玉米淀粉项目排污水39818m3d；③造纸项目排污水15455m3d；④热电项目排污水432m3d；⑤厂区生活污水280m3d，共计56053m3d，超出现有污水处理站处理能力26053m3d。因此，污水处理站的改造，首先要扩大其处理能力。1994年污水处理厂建设至今，企业的产品种类不断增加、工艺技术不断更新，导致污水处理站的处理对象、设计负荷等也在不断变化。我们知道，行业的不同，其生产废水的处理工艺也不尽相同，工艺参数的确定是依赖于各行业生产污水的组分而定，并且各个行业污水的排放标准也不尽相同、同一行业在不同年代的污水排放标准也不尽相同。如：2008年《制浆造纸水污染物排放标准》（GB3544-2008）的发布，就是对造纸污水排放提出了新的标准。由于处理工艺落后、工艺设备效率下降、处理设施老化及排放标准的提高等原因，目前公司污水处理站的出水水质严重超出了《污水综合排放标准》（GB8978-1996）表4中的二级标准，即：CODCr＞150mgL、BOD5＞30mgL、SS＞150mgL，不满足淮河流域的污水排放标准。综上所述，企业的污水处理站对污水处理，既不能满足量的需求，又不能达到质的要求。企业的发展，不能以牺牲环境为代价，对现有污水处理系统进行改造势在必行。既是为了企业的可持续发展，也是为了减轻对淮河流域的污染。1.3编制依据（1）《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）；（2）《中华人民共和国水污染防治法》（1996年）；（3）《淮河流域水污染防治暂行条例》；（4）《淮河流域水污染防治“十一五”计划》；（5）《关于印发节能减排综合性工作方案的通知》（国务院国发〔2007〕15号）；（6）《全省节能减排工作方案》（X省政府皖政〔2007〕67号）；（7）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；（8）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；（9）《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GBT18920-2002）；（10）某公司提供的有关资料。1.4编制原则（1）在总体规划指导下，根据总体布局结合地形条件和环境要求，采用原有和新建结合的原则，统一规划。充分发挥污水处理工程的社会效益、经济效益和环境效益。（2）工艺技术先进、运行稳定可靠，确保污水处理达标。（3）在造价合理原则下，尽可能节省投资。（4）实现管理科学化，切合国内实际情况采用自动化控制与手动控制相结合。（5）尽可能采用节能技术和设备，降低能耗、物耗，减少定员，达到运行成本低廉。（6）设备选型合理，主要立足国内。（7）总图布置合理、紧凑、因地制宜、节省占地。1.5编制范围本可行性研究报告对废水处理、回用等方面进行论证，编制范围包括：（1）改造现有污水处理工程，完善配套污水处理系统；（2）废水处理回用系统；（3）配套的污水处理公用设施。1.6主要研究结论（1）某公司污水处理改造工程势在必行。既是保护城市水资源、保护淮河流域的需要，也是节约资源、降低企业成本的需要。（2）本工程污水处理建设规模为60000m3d，出水执行《污水综合排放标准》（GB8978-96）表4中的一级标准；回用水规模达到28000m3d，出水执行《城市污水再生利用工业用水水质》（GBT19923-2005）、《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GBT18920-2002）等相关标准。（3）本工程位于XX（XX），在利用原有污水处理设施的同时，新建污水处理设施、回用水处理设施位于原有污水处理设施的北侧。需新征土地约57亩，属于工业园区规划用地。（4）主要工艺技术方案。对于进入本污水处理厂的污水，在设计进水水量、水质条件下，通过对本工程拟采用的污水处理工艺技术方案进行比较，方案一：匀质事故＋UASB＋AO＋MBR+消毒、方案二：匀质事故＋UASB＋AO＋BAF+消毒，两方案均可有效地削减污水中含有的COD、BOD、SS、NH3-N、TN、TP等污染物。污水经处理后，满足《污水综合排放标准》（GB8978-96）表4中的一级排放标准。通过技术、经济综合比较，方案一与方案二相比，工艺技术更可靠合理、达标性更高，减轻回用水处理系统负荷、操作方便、投资较低、运行成本较低，故本可行性研究报告推荐方案一作为某公司污水处理改造工程的污水处理工艺技术方案。回用水处理工艺采用“CMF+RO”处理系统，即“连续微滤+反渗透”系统，确保出水达到相关“污水回用于循环冷却水系统水质标准”。（5）主要污染物排放削减量。本工程建成投运后，CODcr每年可减排约9.7万吨，BOD5每年减排约2.9万吨，SS每年减排约1.8万吨，NH3-N每年可减排约0.5万吨。相对于现有污水处理系统的处理效果，CODcr每年可减排约5.09万吨，BOD5每年减排约1.55万吨，SS每年减排1.02约万吨，NH3-N每年可减排0.29约万吨。考虑节约资源、降低成本，污水处理厂出水，部分经回用水处理系统处理后回用于厂区生产装置以及绿化、冲洗用水。回用水处理系统方案为“超滤+反渗透”工艺，可进一步降低污水中的COD、BOD、SS及碱度、硬度、浊度，满足《城市污水再生利用工业用水水质》（GBT19923-2005）、《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GBT18920-2002）的水质要求。1.7主要技术经济指标污水处理厂的建设是必要的也是可行的。其技术先进、适用，经济可行，具有较好的社会效益、环境效益和经济效益。其主要技术经济指标见表1-1。表1-1主要技术经济指标表序号项目名称单位数量备注1处理规模（污水）吨天60000m3d处理规模（回用水）吨天28000m3d2年运行时间天3303占地面积平方米65250新征地37890m24主要原料、动力消耗水吨年115500电kWh年10290175水处理药剂费万元年978.11人员配置人255工程报批总投资万元18499.08含铺底流动资金建设投资万元18054.576单位处理成本元吨2.17（污水处理）含建设期1年单位运行成本元吨1.727单位处理成本元吨0.47（回用水处理）含建设期1年单位运行成本元吨0.30第二章项目建设的必要性随着企业的发展，原有污水处理系统既没有足够的处理能力，也不能满足达标排放的需求，对现有污水处理系统进行改造势在必行。既是为了企业的可持续发展，也是为了减轻对淮河流域的污染。项目建设的必要性有如下几点：（1）是贯彻国家法律法规的需要某公司污水处理改造工程的实施，是贯彻国务院颁布的《淮河流域水污染防治暂行条例》，落实《淮河流域水污染防治“十一五”计划》目标的具体措施，是保障淮河流域用水安全，实现企业经济可持续发展的迫切要求。（2）是保护城市水资源、保护淮河流域的需要污水处理的效果是减少污染，净化水资源，提高人民生活质量，保障人民身体健康，改善生态环境。污水处理厂建成投产后，可以大大减少污染物的排放量，这对于保护城市水环境、保护淮河资源，具有非常重要的意义。（3）是加快企业发展的重要措施任何经济建设都不能以牺牲环境为代价，否则都是不能持久的，这已为无数事实所证明。XX公司污水处理改造及节水技术改造工程的实施，通过废水深度处理与中水回用有利于提高资源利用率，降低生产成本，提高企业经济效益。本工程的建设将为企业经济的持续发展提供有力的保证。因此，某公司污水处理改造工程的建设是十分必要的，也是势在必行的。第三章建厂条件3.1厂址位置某公司位于X省XX（XX）。地处黄淮之间，交通便利。公司占地近XX万平方米，办公室、生产车间及仓库建筑面积达X万多平方米。因本项目为清洁生产环保设施技术改造，在利用原有污水处理设施的同时，新建污水处理设施、回用水处理设施位于原有污水处理设施的北侧，需新征土地（该地属于XX规划用地）。厂址区域内自然标高30.7m，地势平坦，施工土方量小，地下无工业开采价值的矿床，厂区地质较好，地基土强度高，适合进行工程建设。3.2自然条件3.2.1地形、地貌及地质企业所处区域处于冲积平原，地形平坦，地层结构简单，上部为硬壳层，中部为软弱土层，下部为砂砾层及老粘土，在压缩层内有高压缩性软弱下卧层，厚度约6m，天然地基允许承载能力为160KNm2·kPa。3.2.2地震根据《X省工程建设场地抗震性能评价标准》（GB34144-1997）规定：本地区抗震设防烈度为7度。3.2.3气候条件该区域位于华北暖温带半湿润季风气候区，主要气候特征是季风明显、四季分明、气候温和、光照充足，热量丰富，降雨量适中，无霜期较长。（1）气温年平均气温14.4℃历年最低气温-23.4℃历年最高气温40.3℃（2）湿度历年平均相对湿度77%夏季平均相对湿度64%冬季平均相对湿度70%（3）降雨量历年平均降雨量832.2mm历年最大降雨量1381.5mm历年最少降雨量564.4mm（4）日照时间全年日照时间2387.5h（5）大气压力年平均最高气压102.1kpa年平均最低气压101.2kpa（6）风向风力全年主导风向ESE年平均风速2.6ms3.2.4水文地质条件X境内河流属汴河水系。主要河流有闸河、龙河、岱河，该水系成网状分布，主要功能为农灌、行洪、排涝。该水系统所属河流多为季节性河流。丰水期水量充沛，枯水期水量较少。本项目污水处理的达标水将排入此水系，该水系最终汇入淮河。3.2.5工程地质条件由于本工程目前尚未做工程地质勘探，现依据拟建厂址附近现有的工程地质资料，土层分布如下：①层：人工堆积杂填土，灰～灰黑色，稍湿﹑松散状态。厚1.7～6.1米。②层：淤泥质粉质粘土及粉土，灰色﹑饱和﹑流塑状态﹑高压缩性。厚3.1～8.4米。③层：粉土夹粉砂，灰色微带黄﹑饱和﹑松散～稍密状态，中等压缩性。厚0.8～4.2米。④层：粉砂夹粉土，部分微带黄或绿色﹑饱和，稍密状态。厚8.8～11.5米。⑤层：细砂,灰绿色,局部下部呈灰黄色，饱和﹑中密状态，局部可达密实状态。厚5.3～14.3米。⑥层：中粗砂,黄灰～浅灰色﹑饱和﹑中密状态,局部密实。厚1～24米。⑦层：细砂,灰黄～灰绿色，饱和﹑中密～密实状态。厚3.8～10.9米。⑧层：中粗砂，灰黄色﹑饱和，中密～密实状态。厚6.5米。⑨层：粉砂岩，紫红色～紫灰色，强～中等风化,半尖硬。3.3配套设施3.3.1给排水厂区内目前采用地下水。本改造工程实施后，污水处理并进行回用处理，可节约大量新鲜水。厂区内清污分流，污水处理系统的排水最终排入淮河。3.3.2供电厂区内已设变电所一座并有充足余量，本改造工程所有用电将从总厂供电系统接引，采用三相四线380V220V。3.3.3交通某公司位于X省XX(XX)，位于310国道两侧，距江苏省徐州市17公里，距X约40公里，交通便利。第四章工程总体设计方案4.1污水量预测目前，某公司实行清污分流，厂区内的雨水不进入污水处理系统。目前，企业已建、在建及拟建项目污水排放情况如下：（1）年产6万吨玉米胚芽油生产线项目玉米胚芽油生产线项目是利用公司玉米淀粉生产线的副产品胚芽作为原料，采用“超临界萃取”制备玉米胚芽油工艺。该项目产生的废水主要为冲洗地面废水，总排水量为68td。废水水质大致情况为：CODcr=1500mgL、BOD5=500～720mgL、SS=250mgL、油类=450mgL。废水经隔油预处理后，进入到厂区污水处理系统。（2）年产126万吨玉米淀粉生产线项目淀粉废水主要来源于玉米淀粉加工过程中的洗涤、蒸发冷凝、浓缩等工艺段，废水中含有大量溶解性的有机污染物，如蛋白质、糖类、碳水化合物、脂肪、氨基酸等，其次是含N、P的无机化合物，另外还含有一定量的挥发酸、灰分等，属生化性较好的高浓度有机废水。其中，洗涤水：一般吨淀粉排水约为1.4m3，水中悬浮物较多，悬浮物主要是玉米皮、碎玉米等，COD约在400～800mgL；蒸发冷凝水：玉米在亚硫酸溶液中浸泡后的玉米浆，通过三效蒸发对浸泡液进行浓缩做玉米浆，同时排放蒸发冷凝液，吨淀粉排放1.0m3，其CODcr为2000mgL左右；蛋白水：水量较大，一吨淀粉产生的蛋白水约8.0m3，废水中的COD约为8000mgL。综合以上，年产126万吨玉米淀粉生产线项目排水量约为90×104×（2+1.2+11.4）330=39818m3d，CODcr约为6000mgL、BOD5约为1900mgL左右。（3）年产30万吨纸业项目公司制浆造纸生产原料·采用麦草及比较环保的废纸再回收，其中麦草作为原料占总原料的70%～90%。整个制浆造纸主要有如下几个排污工段：①蒸煮工段废液。公司废纸再生造纸在制浆部分的除渣、洗浆、漂洗等过程中，产生废水量约为100～200m3吨纸。该废水不仅SS含量高、色度大，而且还含有大量成分复杂的COD物质。这些COD物质由可溶性的浆料、化学添加剂及不溶的纤维等有机物组成。其污染物含量大致为：CODcr=600～2400mgL、BOD5=125～585mgL、SS=650～2400mgL、色度=450～900倍，外观呈黑灰色。公司以麦草为原料造纸蒸煮工段废液为碱法制浆产生的黑液和酸法制浆产生的红液。②中段水制浆中段废水是指经黑液提取后的蒸煮浆料在筛选、洗涤、漂白等过程中排出的废水，颜色呈深黄色，占造纸污染排放总量的8%~9%，吨浆COD负荷350kg左右。中段水BC比值在0.20到0.35之间，可生化性较差。中段水中的有机物主要是木质素、纤维素、有机酸等，以可溶性COD为主。其中，对环境污染最严重的是漂白过程中产生的含氯废水。③抄纸工段废水抄纸工段废水即白水，来源于造纸车间纸张抄造过程。主要含有细小纤维、填料、涂料和溶解了的木材成分，以及添加的胶料、湿强剂、防腐剂等，以不溶性COD为主，可生化性较低，其加入的防腐剂有一定的毒性。总之，一般造纸行业的用水量为20m3水吨纸、排污率为85%。本公司年产30万吨纸业的排污量为30×104×20×85%330=15455m3d，其污染物含量大致为：CODCr=1600mgL、BOD5=400mgL、SS=1000mgL、色度=600倍。（4）热电项目公司现有3台75th次高压中温级循环流化床锅炉、1台12MW发电机组，年供热能力180万吨（年运行时间8000h）、发电能力1.5万千瓦。本热电项目年新鲜水用量为1600万吨年，即48000m3d，污水排放量为18m3h，即432m3d。废水主要为锅炉排污及冷却水、凝汽机及辅机冷却水、料间含煤含油废水、冲洗废水等。废水水质相对稳定，有机物含量相对较低，其污染物含量大致为：CODCr=60mgL、BOD5=30mgL、SS=200mgL。（5）生活污水公司为AA级信用企业、省农业产业化重点龙头企业，公司现有员工1150人，其中管理人员、专业技术人员115人。工业企业生活用水定额按35L（人·班），小时变化系数为3.0；工业企业淋浴用水量定额按60L（人·班），小时变化系数为3.0。管理人员生活用水定额按60L（人·班），小时变化系数为2.5。通过计算得出厂区生活需水量为307.5m3d，加上其它杂用水量，需水量约为350m3d，则生活污水排水量为280m3d（排污系数按0.8）。污水水质按CODCr=300mgL，BOD5=150mgL、SS=180mgL、NH3-N=35mgL考虑。综上所述，企业的生产废水和生活污水总量为47380m3d，经加权平均计算可得，进入厂区污水处理系统综合污水主要污染物为CODCr=4875mgL、BOD5=1520mgL、SS=970mgL。各个项目（装置）废水排放情况详见表4-1。表4-1项目（装置）废水排放情况表序号项目（装置）名称水量（m3d）水质1玉米胚芽油项目68CODcr=1500mgL、BOD5=500～720mgL、SS=250mgL、油类=450mgL2造纸项目15455CODCr=1600mgL、BOD5=400mgL、SS=1000mgL、色度=600倍。3玉米淀粉项目39818CODcr约为6000mgL、BOD5约为1900mgL4热电项目432CODCr=60mgL、BOD5=30mgL、SS=200mgL。5厂区生活污水280CODCr=300mgL，BOD5=150mgL、SS=180mgL、NH3-N=35mgL6合计（加权平均）56053CODCr=4707mgL、BOD5=1462mgL、SS=961mgL4.2设计规模根据企业已建、在建及拟建项目污水排放情况，本工程污水厂的设计规模为60000m3d，厂区的污水管网也一并同时建成。本工程的配套公用工程——综合楼(含办公室、中央控制室、分析室等)，以及设备等均按60000m3d的设计规模考虑。4.3设计进出水水质4.3.1设计进水水质某公司，是X省民营企业的明星，是地方经济的支柱。随着社会、经济等各个方面的发展，以后企业的产品方案、规模等也将进一步扩大，企业生产废水的水质水量也将随之产生一些变化；同时，一些项目或生产线处于在建或拟建状态，目前也没有准确的水质资料。因此，本可研报告结合现有生产企业排污情况、企业规划和类似工程经验分析并确定厂区污水处理系统的进水水质。另外，为了保证将来污水处理系统建成后顺利运行并确保出水达标，同时考虑到本工程确定的设计进水水质应尽可能使企业中大部分生产装置无需对排放的废水进行予处理，以减少企业的建设和运行成本，设计规模及进水水质考虑了一定的余量。污水处理厂拟确定进水水质为：CODcr：5000～6000mgLBOD5：1500mgL（BOD5CODcr≮0.3）SS：800～1000mgLTN：250mgLPH：6～9为了保证厂区污水处理系统的运行稳定性和处理效果，排入污水处理系统的企业各个生产装置的石油类及一类污染物排放浓度必须满足综合排放标准中的要求。因此，个别生产装置排放的污水在进入厂区污水处理系统之前，需要进行预处理。4.3.2设计出水水质污水处理程度是根据原水水质类别，受纳水体的用途及国家颁布的不同水域、不同行业的污水排放标准来确定的。根据规划要求，本污水厂处理后的污水最终要排入淮河，纳污水体水质要求满足GB3838-88标准中Ⅲ类水体，同时也需满足行业污水排放标准——《制浆造纸水污染物排放标准》（GB3544-2008）。因此，本工程设计污水排放标准执行《污水综合排放标准》（GB8978-96）表4中的一级标准。污水处理厂设计出水水质为（回用水水质要求另外详述）：CODcr≤100mgLBOD5≤20mgLSS≤70mgLNH3-N≤15mgL色度≤50倍4.4处理后污水与污泥处置4.4.1处理后污水的处置处理后污水的处置方式主要有灌溉农田、重复利用和排放水体。（1）灌溉农田目前我国不少城市将处理后污水用于农业灌溉，大部分城市取得了较好的效果。污水处理厂处理后的污水经测定符合《农业灌溉水质标准》（GB5084-92）的，可用于农田和林业灌溉。（2）重复利用污水的回用（重复利用）是污水最终处置的发展方向。本污水处理厂采用除磷脱氮的处理工艺，为处理后污水的回用创造了有利的条件。污水经深度处理后可用于以下几个方面：a、用于市政杂用，如灌溉城市绿地、冲洗街道、车辆、景观用水等。b、居民小区生活污水回用于冲洗厕所及其他杂用。c、作为冷却水和工艺用水的补充用水，回用于工业企业。处理后污水重复利用可以节约水资源，缓解季节性城市供水紧张问题，创造出较大的经济效益。（3）排放水体排放水体是较常用也是最便利的处置方式。当重复利用或灌溉不具备条件时，均可采用排放水体处置。综上所述，由于本工程污水处理厂对污水的处理程度较高，同时企业生产装置用水量较大，因此在考虑节约资源、降低经济成本的基础上，考虑部分废水处理后回用于生产装置，详见后述。对于未回用的部分废水，处理后可直接排放水体，最终排入淮河。4.4.2污泥处置污水处理过程中将产生大量的污泥，污泥经浓缩、消化、脱水后，如果不经妥善处置而任意排放或堆置，必将对周围环境造成严重的二次污染。目前，污泥处置方式主要有农用、填埋、焚烧、海洋弃置等，近年来，污泥处置已由单纯填埋、焚烧、海洋弃置向污泥综合利用方面发展(如利用污泥生产复合肥料)。根据本工程的实际情况，对污泥的处置方法进行分析：（1）焚烧采用焚烧方法需建造一套庞大而复杂的焚烧装置，这不仅使工程投资明显增加，而且提高了污水处理成本，显然这种方法在我国目前情况下是难以接受的。（2）填埋污泥可单独填埋，也可与城市垃圾一起填埋，但填埋场地的渗水应收集加以处理，以防止对地下水和地表水产生污染。虽然从长远看，污泥填埋方法可能会逐步淘汰，但目前仍是主要的污泥处置方法。

（3）农用污泥中含有有机物分解产生的腐殖质等营养成份，是一种很好的有机肥，既可产生经济效益，又可创造效益。但污泥中污染物成份应符合有关规定。（4）掺烧发电综上所述，本工程污泥建议采用卫生填埋，具体处置方法待环境评价报告作进一步评价。第五章污水处理工艺5.1现有污水处理工艺某公司生产废水主要是玉米淀粉加工、胚芽油生产、制浆及抄纸工段等工段产生的废水、热电厂产生的废水、厂区生活污水等。1994年公司在建设年产6万吨造纸项目时配套建设日处理量10000m3d的污水处理站；近几年企业发展较快，污水处理站也在不断扩建中，目前污水处理站处理能力已达30000m3d。但至2009年底企业原有生产线增加并新上生产项目，因此目前的污水处理站没有足够的处理能力。2008年《制浆造纸水污染物排放标准》（GB3544-2008）的发布，对造纸污水排放提出了新的标准，企业现有污水处理系统出水水质已不能满足排放要求。根据污水处理现状，原污水处理系统主要存在如下问题：（1）污水处理设施老化，污水处理效率下降。（2）原污水处理工艺设计时主要考虑利用厂区地形、地貌，以减少建构筑物工作量、减少投资，造成污水处理系统管线交错复杂。（3）由于缺乏系统规划，污水处理系统布局不合理、占地面积较大。（4）污水处理系统中厌氧与好氧时间不够充分，影响出水水质的稳定。（5）污水处理系统未设事故调节池，生产事故时的没有污水处置应急措施。（6）污水处理厂缺乏专业的技术人员、检修人员，缺少对构筑物单体的出水检测，没有污水处理系统运行数据分析。5.1.1现有污水处理流程（1）玉米淀粉废水处理来自淀粉车间的高浓度生产废水，流经格栅，截留污水中粗大物质后，出水进入沉渣池，自然沉渣分离废水中颗粒物质，沉渣池出水流至调节池，进行水质水量匀质调节。调节池出水由泵提升至厌氧反应器，污染物在厌氧反应器由大分子变小分子、由不可降解变为可降解，最终生成甲烷和水。厌氧反应器出水进入曝气池，进一步去除废水中有机污染物，出水排入稳定塘，最终经消毒处理后由管网外排。玉米淀粉污水处理流程图详见图5-1。污水处理分离出来的栅渣、沉渣等定期清理后，在厂内完成脱水，含水固渣外运综合利用，滤液回流重新处理。图5-1玉米淀粉污水处理流程框图（2）造纸废水处理来自造纸车间的生产废水，流经格栅截留污水较大颗粒物后，进入加药加药污泥处理液滤液上清液带式压滤机泥饼外运污泥浓缩池污泥浮渣部分达标水外排达水标不达标水不达标水集水池气浮沉淀池调节池纸浆回收系统格栅井造纸废水图5-2造纸废水处理流程框图砂滤回用水池回用外排纸浆回收系统，出水流至调节池匀质调节，再进入到沉淀池进一步去除悬浮颗粒物及部分有机物，出水至气浮池、砂滤池，进一步去除污水中的胶体物质、浊度、悬浮固体，并且降低BOD5、COD等指标，最后出水至集水池。集水池出水如果不达标，可进入到流程初端重新处理。其处理流程详见图5-2。污水处理分离出来的栅渣、污泥等进入污泥浓缩池后，提升至污泥脱水机脱水，泥饼外运综合利用，滤液回流重新处理。5.1.2现有主要污水处理设施（1）污水处理建构筑物（见表5-1）表5-1污水处理建构筑物一览表序号名称尺寸备注1格栅间2.0×2.5×2.0m钢筋混凝土地下结构2沉渣池26×12×3.0m停留时间：2.3h，分成2格，池体为砖砌结构，未防腐。采用人工定期清渣方式3调节池20×20×4.5m调节时间：12h，分成2格，池体为砖砌结构，未防腐。采用人工定期清渣方式4沉淀池Φ28×6.93m沉淀时间：2h，2座5曝气池64×35×6.5m水力停留时间：10h，分2格运行6稳定塘100×100×3.5m水力停留时间：10.8d，分2格运行采用人工清渣方式，利用地表池塘，做边坡加固7消毒池5×5×2.5m停留时间：30min，分2格（2）污水处理设备（见表5-2）表5-2污水处理设备表序号名称型号备注1格栅XQ1.0-2.0-5-60，N=0.75kW，渠深2.0设备锈蚀严重2污水泵150QW130-30，N=22kW，Q=91～156m31台3厌氧反应器Φ19×19，φ18×18m各1台停留时间：2.5d，钢板焊制，产生沼气未加利用。4曝气设施管道、微孔曝气器、阀门1套5鼓风机LSR-WJ125mm，N=30kW，Q=23.04m3min，H=4.9m1台6压滤机XY9010000，面积90m2，N=3kW，滤室容量1350L2台5.1.3现有处理设施出水水质截至2009年8月份，现有污水处理设施出水水质不达标，且不稳定，其水质总体情况如下：CODcr：320mgLBOD5：70mgLSS：130mgLNH3-N：35mgL5.2工艺技术方案选择5.2.1工艺技术方案选择原则工艺技术方案的选择对于污水处理厂的建设、确保污水处理厂的正常运行和降低运行费用有着极其重要的作用。因此，需要结合设计规模、污水水质特性及其项目的实际条件和要求，选择技术可行、经济合理的处理工艺。（1）严格执行环境保护的各项规定，确保经处理后废水的排放水质达到国家及当地有关排放标准。（2）所选工艺必须技术先进、成熟，对水质变化适应能力强，运行稳定，能保证出水水质达到排放标准和回用的要求。（3）所选工艺应易于操作、运行灵活。便于实现工艺过程的自动控制，降低劳动强度和人工费用。（4）所选工艺的操作维护应方便简单、易于管理。根据进水水质水量，应能对工艺运行参数和操作进行适当调整。（5）本工程为改造工程，结合原有污水处理系统平面布置，改造后的污水处理厂布局力求紧凑简洁、工艺流程合理通畅。（6）污水处理工艺的确定应与污泥处理的处置的方式结合起来考虑。污水处理排出的污泥应易于处理和处置。（7）所选工艺应运行成本低、占地面积少、投资省、能耗低。5.2.2工艺技术方案选择某公司生产废水主要是玉米淀粉加工、胚芽油生产、制浆及抄纸工段等工段产生的废水、热电厂产生的废水、厂区生活污水等。厂区各生产装置出水需要进行预处理，最终进入到厂区污水处理厂。国内外对工业废水的净化处理大多采用生物处理法、物化处理法或两者相结合的方法。生物处理法有厌氧生物处理和好氧生物处理，厌氧处理主要用于高浓度废水。对中低浓度的废水，主要采用水解法、好氧活性污泥法、接触氧化法、流化床法等。物化处理法有采用混凝剂沉淀、氧化剂氧化、电絮凝、气浮、活性炭吸附、过滤等方式净化污水的方法。化学氧化法化学氧化法是指利用强氧化剂的氧化性，在一定条件下与废水中的有机污染物发生反应，从而达到消除污染的目的。常见的强氧化剂有氯、二氧化氯、臭氧、双氧水、高氯酸和次氯酸盐等。物化法吸附法是采用多孔的固体吸附剂，利用固—液相界面上的物质传递，使废水中的有机污染物转移到固体吸附剂上，从而使之从废水中分离除去的方法。混凝法处理废水的原理与其处理黑液的原理相同，通过混凝，可降低中段水的浊度、色度，去除高分子物质、呈悬浮状或胶体状的有机污染物和某些重金属物质。生化法生化法是利用微生物降解代谢有机物为无机物来处理废水。通过人为的创造适于微生物生存和繁殖的环境，使之大量繁殖，以提高其氧化分解有机物的效率。根据使用微生物的种类，可分为好氧法、厌氧法和生物酶法等。好氧法是利用好氧微生物在有氧条件下降解代谢处理废水的方法，常用的好氧处理方法有活性污泥法、生物膜法、生物接触氧化、生物流化床等方法。厌氧法是在无氧的条件下通过厌氧微生物降解代谢来处理废水的方法，目前开发出的有厌氧塘法、厌氧流动床法、厌氧旋转圆盘法、厌氧池法、升流式厌氧污泥床(UASB)法等。通常为了取得更好的处理效果，将好氧法和厌氧法联合使用。电化学法电化学法是通过电极反应来产生活性很强的新生态自由基，废水中的发色有机物在这些自由基的作用下发生氧化还原反应，降解为无色的小分子物质或者形成絮凝体沉淀下来，处理后水的色度和COD都得到了降低。人们对电化学法进行了改进，在电化学反应器中使用金属铝或铁作为阳极，电解时产生的Al3+或Fe2+水解生成铝或铁的氢氧化物等具有混凝剂作用的物质。以上处理方法都有自身的优缺点，单一使用某种方法进行废水处理，不仅成本高，处理后的废水也难达到排放标准。因此，常将它们结合起来使用，寻找适合不同水质的最佳搭配方式，使流程简化。污水处理工艺技术方案是根据污水处理厂进水水质情况和出水水质要求等条件确定的。本工程进水BOD5CODcr约为0.3，采用“预处理+生化处理”的工艺是可以满足处理生化处理的要求。而且生化处理也是目前国内外污水处理普遍采用的工艺，该工艺处理工业污水不仅投资省、运行费用低、管理方便，更主要的是处理效果稳定。工业污水处理工艺技术方案的选择主要是生化处理工艺技术方案，其预处理工艺方案一般较为固定，这里不再做赘述。下面主要对污水生化处理工艺技术方案进行描述。从本工程的废水水质来看，主要污染物是COD和TN，因此所选污水生化处理工艺除了能去除有机污染物外，还需有较好的脱氮功能。另外，工业污水中不可降解的成分比生活污水中高得多，不可降解部分还可能包括了对活性污泥微生物有毒的污染物质，有毒污染物质的毒性一般与其浓度有关，当其达到某一毒性浓度时，将导致活性污泥微生物大量死亡。工业污水中有些污染成分在直接进行好氧处理时为有毒或难以降解，但经过厌氧预处理后可转化为无毒或可降解物质。综上所述，在考虑污水处理工艺时，应最大程度地创造絮凝性细菌在系统中的生长条件，使可降解及难降解等污染物质尽可能得到降解，同时处理工艺应能在很大的范围内适应进水负荷的变动，使处理后出水能够满足排放要求。5.3工艺介绍5.3.1预处理工艺在本工程中，除采用常规的工业污水处理工艺流程中所具有的调节池、沉淀池等，还应考虑各生产装置生产废水水质的特殊性，相对于常规的工业污水处理工艺，本污水处理厂预处理工艺中增设格栅及提升泵房。由于厂区的生活污水进入到污水处理厂，并且生产废水也含有大的漂浮物等，所以设置格栅以截留污水中大的漂浮物、悬浮物等；同时，由于厂区废水属于高浓度废水，处理工艺较为复杂，为了高程需要，设置提升泵房提升污水至下一处理单元。个别生产装置废水在进入污水处理厂之前，需要进行单独的预处理。（1）年产6万吨玉米胚芽油生产线项目该生产线排放废水相比较而言，主要是含动植物油，含油浓度约为450mgL，因此废水收集后，需经隔油池预处理后，排入到厂区污水处理厂。（2）年产30万吨纸业项目公司制浆造纸生产原料采用麦草及比较环保的废纸再回收，造纸产生的黑液是污水处理的难题，污水中含有大量的悬浮物，包括制浆过程中产生的纤维和浆料等。因此，收集的废水，进入到气浮系统，去除其中的颗粒物、悬浮物，回收部分的纤维和浆料，并使处理后的“白水”得以循环使用。5.3.2生化处理工艺选择何种生化处理工艺是污水处理厂设计的关键。处理工艺选择是否合适不仅关系到污水处理厂的处理效果，而且还影响工程的投资、运行稳定性、运行费用和管理等方面。因此，必须根据工程的实际情况，对生化处理工艺进行慎重选择，以获得最佳处理效果。本工程处理的玉米淀粉废水COD较高，属于高浓度废水；对于造纸废水来说其可生化性较差。因此，在生化处理的始端采用厌氧法，利用厌氧生物菌，将污水中的固体、大分子和不易生物降解的有机物降解为易于为易于生物降解的小分子有机物，使得污水在后续的好氧单元以较少的能耗和较短的停留时间下得到处理。国内目前对于玉米淀粉废水、造纸废水的处理，多采用“厌氧+好氧”处理工艺，厌氧采用上流式厌氧污泥床(简称UASB)。UASB是第二代高效厌氧反应器，其在进水方式、布水系统搅拌混合及三相分离器的设计上都有独到之处。由于能够在反应器中形成高产甲烷活性及良好沉淀性能的颗粒污泥，使其具有承受高有机负荷及水力负荷的特点。其具有以下优点：①UASB系统容积负荷高，COD去除率高；②活性污泥浓度高，抗冲击负荷能力强；③容积利用率高，无填料堵塞问题，启动时间短；④可根据不同废水性质设计合理的高径比；⑤无需设脱气设备、污泥回流设备等，节省投资。污水经厌氧提高可生化性后进入到AO池，进一步去除污水中的污染物。本工程为改造工程，因此新旧结合，缺氧好氧段采用原污水处理系统的AO池，部分有机物在此在兼性菌和好氧菌的作用下氧化分解。本工程主要去除BOD、COD、SS等污染物外，还有脱氮及除磷要求。要实现上述目的，仅采用常规的或强化的活性污泥处理工艺难以达到所需的去除效率及对出水水质的要求。因此，本工程所采用的污水处理工艺除应具有去除有机污染物和悬浮固体的效果外，还必须具有脱氮除磷的功能。随着科学技术的进步和活性污泥法污水处理厂实际运行经验的积累，人们对传统生物活性污泥法进行了不断革新，出现了多个改进的新工艺，随着水体富营养化的加剧，对氮、磷等污染指标的严格控制显得日益重要，脱氮、除磷效果的好坏已成为确定污水处理厂工艺时需要考虑的重要因素之一。曝气池也由单纯的好氧反应工艺发展到包括缺氧反应、甚至厌氧反应在内的复合工艺。利用多种反应单元的结合，不仅可达到脱氮除磷的效果，还可获得节约投资等其它有益的效果。在众多的污水处理工艺中，具有除磷脱氮功能的有氧化沟法、AB法、A2O法、SBR法、MBR法、BAF法等。（1）氧化沟法氧化沟工艺是五十年代初期发展起来的一种污水处理工艺形式，因其结构简单、易于维护管理，得到广泛应用。主要有Passveer单沟型、Carrousel循环折流型、D型双沟式、T型三沟式、Orbal同心圆型等形式。传统的Passveer单沟型和Carrousel型氧化沟不具备高效脱氮除磷功能，但是在Carrousel氧化沟前增设厌氧池，在沟体内增设缺氧区，形成改良型氧化沟，便具备较好的生物脱氮除磷功能。氧化沟池型具有独特之处，兼有完全混合和推流的特性，且不需要混合液内回流系统。但氧化沟采用机械表面曝气，能耗较高，占地面积较大。D型氧化沟为双沟交替工作式氧化沟，由池容完全相同的两个氧化沟组成，两沟串联运行，交替地作为曝气池和沉淀池，不单独设二沉池。为了达到脱氮目的，在D型氧化沟的基础上又发展了半交替工作式的DE型氧化沟。该沟设有独立的二沉池和回流污泥系统，两沟交替进行硝化和反硝化。D型氧化沟的主要缺点是曝气设备利用率低、池容利用率低。T型三沟式氧化沟集缺氧、好氧和沉淀于一体，两条边沟交替进行反应和沉淀，无需单独的二沉池和回流，流程简洁，具有生物脱氮功能。由于无专门的厌氧池，因此，生物除磷效率不高。由于交替运行，总的容积利用率低，约为55%，设备总数量多、利用率低，较适用于生活污水比例较大的城市污水处理。Orbal氧化沟由多个同心的环形沟渠组成，由外到内分别形成厌氧、缺氧和好氧三个区域，采用转蝶曝气。从内沟（好氧区）到中沟（缺氧区）之间没有回流设施。在厌氧区采用表面搅拌设备，不可避免地会带进相当数量的溶解氧，使得除磷效率不高。Orbal氧化沟有机物和氨氮有较高的去除率，具有较好的脱氮功能。Orbal氧化沟具有推流式和完全混合式两种流态的优点，具有较强的抗冲击负荷能力，有利于难降解有机物的去除，并可减少污泥膨胀现象的发生。（2）AB法AB法即吸附—生物降解法。它实际上是一种高低负荷两级活性污泥法（A段和B段）。A段为高负荷低供氧，可去除BOD5约50～60%，曝气时间一般为0.5h，污泥负荷在3kgkg·d以上，容积负荷在6kgm3·d以上。B段则按常规活性污泥法进行，BOD5的去除率可达95%。该法对有机物去除率较高，对氮、磷的去除率也较普通活性污泥法高，但不能满足高效除磷脱氮的要求。该工艺污泥生成量大，构筑物多，操作复杂，给污泥消化、处置带来一定的困难。（3）A2O法A20法即厌氧—缺氧—好氧活性污泥法。污水在流经三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群作用下，改善污水可生化性并使污水中的有机物、氮和磷得到去除。该工艺在系统上是最简单的同步除磷脱氮工艺，总水力停留时间小于其它同类工艺，在厌氧（缺氧）、好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖，克服污泥膨胀，SVI值一般小于100，有利于处理后污水与污泥的分离。可以充分利用硝化液中的硝态氮来氧化有机物，回收了部分硝化反应的需氧量，反硝化反应所产生的碱度可以部分补偿硝化反应消耗的碱度。运行中，在厌氧和缺氧段内只需搅拌，运行费用较低。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长。可利用厌氧中的水解酸化使大分子有机物分解成小分子有机物、实现有机氮的转化、去除部分COD和氮磷，在缺氧—好氧中进行COD的去除并实现脱氮，脱氮除磷效果好。但回流污泥中过多的硝酸盐会对厌氧放磷产生影响。运行中在厌氧和缺氧段内只需轻搅，运行费用低。该工艺需设置污泥回流泵房，流程较为复杂；需要设置单独的二沉池，总占地面积较大。生物脱氮需要较长的泥龄，保持较低的污泥负荷，以便充分进行硝化，达到较高的去除率。而生物除磷需要较短的泥龄，维持较高的污泥负荷，得到较大的剩余污泥量，以便达到较好的除磷效果。因此，在设计中还需要采取必要的措施和进一步优化，使两者有机结合在一起。（4）SBR法SBR法即序批式活性污泥法。它的反应机制以及污染物的去除机制同传统活性污泥法基本相同，仅运行操作不一样。SBR将生化池和二沉池的功能集中在同一池子内，兼有污染物降解和固液分离等功能。SBR工艺采用间歇运行方式，污水分批次进入反应池，然后按照顺序进行反应、沉淀、排水、闲置过程，完成一个运行操作周期。在同一池子中，分时段形成厌氧、缺氧、好氧的活性污泥法生物处理过程，可实现脱氮除磷。对进水水质水量的波动具有较好的适应性。与普通活性污泥相比，它不需要另设二次沉淀池、污泥回流设施，多数情况下可省去初沉池。但工艺、电气等设备闲置率高，大修费用较高。通过使用新型曝气装置、微电脑自动控制技术的发展以及各种实用精密的水质检测仪表，可使SBR工艺的运行实现自动化。但一旦自动化系统出故障，对生产运行影响较大。由于SBR运行状态的可调整性，使得SBR在发展过程中呈现了多样性，开发出了MSBR、CASS、CAST、ICEAS等新型SBR。CASS工艺是一种具有脱氮除磷功能的循环间歇处理工艺。CASS工艺的生物选择器和预反应区的设置以及污泥回流的措施，有利于系统中絮凝性细菌的生长，提高污泥活性。同时沉淀阶段不进水，保证了系统有良好的分离效果。由于CASS工艺采用了分隔式的反应器构造，增加了回流和兼氧区，使得其类似传统活性污泥法。（5）MBR法膜生物反应器（MBR）是高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型污水处理技术，也称作膜分离活性污泥法，可用于有机物含量较高的市政或工业废水处理。虽然有氧MBR过程的技术应用可以追溯到20世纪70年代，但是它在污水处理领域的大规模商业应用也是在过去的10年间刚刚开始的。近年来，随着膜技术的不断发展，MBR也出现了一些新工艺：1）、分置式膜生物反应器。是指膜组件与生物反应器分开设置，相对独立，膜组件与生物反应器通过泵与管路相连接。该工艺膜组件和生物反应器各自分开，独立运行，因而相互干扰较小，易于调节控制，而且，膜组件置于生物反应器之外，更易于清洗更换。2）、一体式膜生物反应器。是将膜组件直接安置在生物反应器内部，有时也称淹没式生物反应器，依靠重力或水泵抽吸产生的负压或真空泵作为出水动力。该工艺由于膜组件置于生物反应器之中，减少了处理系统的占地面积，而且该工艺用抽吸泵或真空泵抽吸出水，动力消耗费用低。3）、复合式膜生物反应器。是将膜组件置于生物反应器之中，通过重力或负压出水，但生物反应器的型式不同。复合式MBR，是在生物反应器中安装填料，形成复合式处理系统。由于生物反应器中填料上附着生长着大量微生物，能够保证系统具有较高的处理效果并有抵抗冲击负荷的能力，同时又不会使反应器内悬浮污泥浓度过高，影响膜通量。MBR工作过程实际上是一套污泥悬浮生长的活性污泥处理系统，采用微孔膜用于固液分离，从而取代了传统的二沉池工艺；通过膜的高效截留作用，全部细菌及悬浮物均被截流在曝气池中，有利于增殖缓慢的硝化细菌及其他细菌的生长和繁殖以及系统硝化效率、CODCr去除率等各项指标的提高，反应时间也大大缩短，同时大分子有机物被截留在池内，使之得到最大限度的降解。这样，固液分离过程只需要很小的占地面积即可实现。典型的MBR结构，它包括位于反应器有氧区的浸没式膜组件、厌氧区和内部的流体搅拌装置。膜过滤系统对来自反应器中的水进行连续过滤，而再循环过程中，活性污泥的液体混合物仍然留在反应器中。此外，由于过滤系统安装在反应器内部，因此也不需要设置专门的过滤系统。经过一级过滤和除砂处理的污水在进入厌氧区后，不仅提高了污水的可生化性，而且让回流污泥与污水充分接触，增强了活性污泥对污水的降解能力；随后污水进入缺氧区，将难降解的大分子有机物分解成易生化的小分子有机物；然后污水进入好氧区进行有机物生化降解，同时进行生物硝化反应，并通过回流到厌氧区进行反硝化反应，完成脱氮功能。处理后的大部分混合液到膜区通过膜组件进行泥水分离，清水进入清水池。由于中空纤维膜组成的膜组件孔径仅为0.2μm，因此可将曝气池中的细菌胶团和游离细菌完全保留在膜区，实现了泥水分离，使各种悬浮颗粒、细菌、藻类、COD及有机物均得到有效去除，保证了出水的优良水质。利用膜组件进行的固液分离过程取代了传统的沉降过程，能有效去除固体悬浮颗粒和有机颗粒，制备无菌水；膜技术不但可以截留水中的微生物，还可以截留部分大分子的难溶性污染物。与传统工艺相比，MBR可以使活性污泥具有较高的MLSS值，延长其在反应器中的停留时间，提高氮的去除率和有机物的降解。MBR的高污泥浓度使得反应器容积较传统工艺小很多，加上高效率的深水供氧形式，生化部分占地面积要远小于传统工艺；高污泥浓度也使得系统的耐冲击负荷有所提高。（6）BAF法BAF即曝气生物滤池。它是生物膜法的一种。微生物附着在载体表面生长而形成膜状，当污水经载体表面和生物膜接触的过程中，污水中的有机污染物即被微生物吸附、稳定，最终转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质，使污水得到净化。曝气生物滤池是一种高效生物反应器，该技术已在国内多项工程中得到成功的应用。活性滤料曝气生物滤池的最大特点是使用了一种新型粒状滤料，在其表面生长有生物膜，污水自下向上流过滤料，池底则提供曝气，使废水中的有机物得到吸附、截留与生物分解。曝气生物滤池的BOD容积负荷可达到5～6KgBODm3·d，是常规活性污泥法或接触氧化法的6～12倍。它的池容和占地面积小。由于曝气生物滤池对SS的生物截留作用，使出水中的活性污泥很少，故不需要设置二沉池和污泥回流泵房，处理流程简化。曝气生物滤池内粒状填料使得充氧效率提高，可节省能源消耗。抗冲击负荷能力很强，没有污泥膨胀问题，微生物也不会流失，能保持池内较高的微生物浓度，日常运行管理简单，处理效果稳定。曝气生物滤池能够进行短程硝化反硝化脱氮的原理在于其独特的结构特征和运行方式。陶粒填料为异养菌、自养菌和反硝化细菌分别占据不同生态位、形成合理的微环境体系提供了有效的载体，较低的曝气量和定期反冲洗又使得竞争能力较弱的NO2-N氧化细菌不能在反应器内形成优势群体而被自然淘汰，因而氨氧化产生的NO2-N可直接被反硝化去除。在曝气生物滤池基础上进行改进，通过将水解反应池、缺氧反应池与BAF池进行有机组合，形成厌氧、缺氧、好氧段，强化脱氮（总氮）功能。曝气生物滤池主要进行硝化反应，实现对氨氮的去除，曝气生物滤池出水回流入缺氧池，利用进水中的碳源进行反硝化，并通过厌氧池实现高效去除污水中有机物及除磷脱氮的目的。综上所述，污水处理始端已采用了“厌氧+好氧”的工艺，如果在后续处理单元继续采用氧化沟法、AB法、A2O法或SBR法等，对进一步去除污水中的污染物，处理效果可能不明显。因此，为了保证本工程污水处理达标排放，减轻回用水处理系统的负荷，结合厂区废水特性、污水处理厂的工程规模及设计水质等诸多因素，本污水处理厂污水二级生化处理工艺采用“UASB+AO+BAF”生物处理工艺或“UASB+AO+MBR”生物处理工艺是适宜的。脱色本工程的玉米淀粉项目产生浅黄色废液、造纸废水产生的黑液，也将影响污水处理是否达标，因此脱色也是本工程处理工艺的关键环节。目前去除色度的手段主要是化学絮凝、氧化、活性碳吸附等，由于造纸黑液中的有机物难以降解，化学絮凝、活性碳吸附等脱色效果不是很明显，所以拟用化学氧化法脱色。将废水pH调至4～5，利用Fenton试剂的强氧化性氧化废水中的显色基团，从而使废水脱色。除磷本工程的二级生物处理具有一定的除磷功能，但还不能满足出水水质对磷的要求，需要选择适当投加点投加混凝剂进行化学除磷。其是通过投加化学药剂形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离将磷从污水中除去。固液分离可单独进行，也可与初沉污泥和二沉污泥的排放相组合。按工艺流程中化学药剂投加点的不同，可分为前置投加、同步投和后置投加。前置投加的药剂投加点是原污水处，形成的沉淀物与初沉污泥一起排出。同步投加的药剂投加点包括初沉出水、生物反应池及二沉池之前的其它位点，形成的沉淀物与剩余污泥一起排出。后置投加的药剂投加点是二级生物处理之后，形成的沉淀物通过另设的固液分离装置进行分离。用于污水化学除磷的铝盐包括硫酸铝、铝酸钠和聚合铝，常用于污水化学除磷的铝盐为聚合铝（PAC）。从减少药剂用量及污泥生成量的角度来说，本工程化学除磷的药剂宜选用聚合铝，并可采用同步投加或后置投加的方法进行化学除磷。消毒由于厂区生活污水进入到本污水处理厂，其出水还将进入到回用水处理系统中，因此污水处理厂出水中粪大肠菌群数小于等于103个L。因此，本工程必须设置消毒设施对出水进行消毒。目前，国内的主要消毒方法有液氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒和紫外线消毒等几种方式。液氯消毒效果可靠，投配设备简单，投量准确，价格便宜，是应用最广的消毒剂，已经积累了大量的实践经验。但其也存在下列缺点：a.安全方面存在潜在的危险性；b.与水中腐殖酸类物质反应形成致癌的卤代烃；c.与酚类反应形成带有怪味的氯味；d.与水中的氨反应形成消毒效力低的氯胺，且排入水体后对鱼类有危害；e.在pH值较高时消毒效力大幅度下降；f.长期使用会引起某些微生物的抗性。臭氧消毒效率高，并能高效降解污水中残留有机物、色、味等，污水的pH值、温度对消毒效果影响较小，不产生难处理的或生物积累性残余物。但设备系统组成复杂，投资大、成本高，对运行操作技术要求严格。紫外线消毒速度快，效率高，操作简单，便于管理，易于实现自动化，无二次污染，占地面积小及无副产物等优点。但紫外线应用于污水消毒也有一定局限性：a.待消毒污水的色度、浊度等对杀菌效果有影响；b.电耗较大。二氧化氯是一种新兴的消毒方式，它具有广谱高效的消毒效果，其杀菌效率与臭氧相当，远高于氯气。其次，二氧化氯不与水中的有机物及氨氮反应，在较小投药量的情况下，可保持高效的杀菌效率。第三，二氧化氯对水中的色度具有很好的去除效果，这可使出水水质大大提高。第四，二氧化氯操作安全，在大规模投加情况下，其安全性远高于氯气。目前国外已在各种水处理中广泛采用二氧化氯消毒，我国也正在逐步推广。另外，二氧化氯现场制备，投加简单，管理方便。考虑以上污水消毒工艺的适用性、成熟性、安全性、可靠性、二次污染、消毒副产物、操作难易和运行费用等因素，本工程推荐采用二氧化氯消毒工艺。5.3.3污泥处理工艺污水处理过程中将产生大量含水率很高的污泥。这些污泥中含有大量未分解的有机物和病原体，且很不稳定，如不进行处理，任意排放，将引起严重的二次污染。因此，污泥的处理和处置十分必要的。本工程采用生化处理工艺，剩余污泥量小，且已得到相对厌氧、好氧稳定，因此不再设污泥消化稳定装置。剩余污泥经浓缩脱水后即可最终处置。本工程采用一体化浓缩压滤脱水机对污泥进行脱水，脱水后的泥饼含水率约为80%左右，即可装车外运处置。5.3.4恶臭处理工艺由于恶臭物质的影响干扰了人们正常的生产、生活，使工作效率降低，从而导致社会经济状态恶化。由于本污水处理厂紧邻310国道和XX企业投资集团公司，污水处理厂运行过程中产生的恶臭如果不加治理直接排入大气，将会直接影响到过往车辆和企业等，使本区域的经济发展受到抑制，并损害工业园区的整体形象，因此本工程设置除臭装置。除臭工艺采用生物降解法，臭气通过设在池顶的预留孔接至生物除臭器。混合气体通过除臭器时，与附着在填料上的生物进行接触。生物体通过自身的生化反应，完成对混合气体中恶臭组份的吸收，转化为二氧化碳、水和维持生物体新陈代谢。该除臭器采用具有国内外先进水平的新技术与新材料，在确保除臭效果最好、功能可靠、工艺成熟的前提下，综合考虑一次性投资与成本之间的关系，既减少工程造价，又降低运行费用。整套设备质量可靠、性能稳定、操作维护便捷、无设备噪音、材质耐腐蚀。5.4工艺方案比较及推荐方案通过上述对污水予处理、生化处理工艺以及对污泥处理工艺、恶臭处理工艺的分析、研究，结合本工程的实际情况，参照类似污水的处理经验，本可行性研究对本污水处理厂拟定了二条以生化处理为主体的污水处理工艺技术方案进行方案比选。方案一：匀质事故＋UASB＋AO＋MBR+消毒方案二：匀质事故＋UASB＋AO＋沉淀+BAF+絮凝反应+沉淀+消毒污水处理工艺的选择是否合适，不仅关系到污水处理厂的处理效果，还将影响污水处理厂运行的可靠性、稳定性、工程投资、运行费用和操作管理等方面。因此，必须根据具体情况，选择适当的处理工艺，在满足运行可靠、处理效果稳定的同时，考虑投资少、运行费用低等方面的要求。为了从所提出的生化处理工艺中选出最佳方案，分别对其进行了详细的工艺计算、设备选型、投资计算和成本分析，拟定的两个方案的技术及经济比较见表5-3、表5-4和表5-5。（构筑物设计计算表中对两方案的相同部分如匀质事故、UASB系统、AO池、消毒池等均未列出。）表5-3方案一与方案二构筑物设计一览表序号构筑物名称构筑物方案一MBR池构筑物：1、MBR生化池结构形式：钢筋混凝土池1座（两格）L×B×H=45×20×4m2、化学清洗池结构形式：钢筋混凝土池1座（六格）L×B×H=24×3.7×4m3、MBR车间结构形式：框架结构2座L×B×H=36×12×4.8m主要设备：①MBR膜组件160套（48支套、共7680支）流量Q=15.6m3h、正常运行压力－0.01～0.05MPa②产水泵12台（8用4备）流量Q=280m3h、扬程P=0.1Mpa、电机功率15kW③反洗泵4台流量Q=280m3h、扬程P=0.16Mpa、电机功率18.5kW④膜区污泥回流泵8台流量Q=1500m3h、扬程P=0.1Mpa、电机功率55kW⑤排泥泵8台流量Q=30m3h、扬程P=0.2Mpa、电机功率4kW⑥真空泵4台流量Q=1.33m3h、最低吸入绝压3.3KPa、电机功率3kW方案二1、二沉池构筑物：1、二沉池结构形式：钢筋混凝土池2座Φ×H=46×6.33m设备：①双周边传动刮泥机2台行走速度r=2.5mmin、电机功率2.2kW②二沉污泥泵2台（1用1备）流量Q=386.7m3h、扬程P=0.15Mpa、电机功率37kW。③二沉污泥池搅拌机1台电机功率2.2kW2、BAF池构筑物：1、BAF池结构形式：钢筋混凝土池1座（十四格）L×B×H=70×30×6m2、反冲洗废水池结构形式：钢筋混凝土池1座L×B×H=10×5×4m设备：①BAF池内组件a.滤板（规格：975×975×100，数量：642块）b.长柄滤头（数量：11760个）c.球形轻质多孔生物陶粒滤料（粒径：Φ3～6，数量：4200m3）d.卵石（粒径：Φ4～8，数量：27.3m3）e.卵石（粒径：Φ8～16，数量：27.3m3）f.卵石（粒径：Φ16～32，数量：27.3m3）g.单孔膜空气扩散器（规格：Φ60×45，数量：11760个）②反冲洗水泵3台（2用1备）流量Q=1080m3h、扬程P=0.2Mpa、电机功率45kW3、混合反应池构筑物：1、混合池结构形式：钢筋混凝土结构1座L×B×H=10×2×5m2、反应池结构形式：钢筋混凝土结构1座L×B×H=16×10×5m设备：①混合搅拌机1台直径Φ700，转速85rmin，电机功率2.2kW。②反应搅拌机（各1台、共3台）a.反应搅拌机Ⅰ（直径Φ1800，转速16rmin，电机功率2.2kW）b.反应搅拌机Ⅱ（直径Φ1800，转速11rmin，电机功率1.5kW）c.反应搅拌机Ⅲ（直径Φ1800，转速5.19rmin，电机功率1.1kW）③石灰乳制备系统a.立式搅拌机1台（直径Φ700，转速85rmin，电机功率5.5kW）b.石灰乳计量泵2台（Q=0~1500Lh，P=0.2MPa，电机功率1.5kW）4、终沉池构筑物：①终沉池结构形式：钢筋混凝土结构2座Φ×H=Φ32×6.33m设备：①周边传动半桥式刮泥机2台设计参数：电机功率1.5kW，行走速度r=2.5mmin②终沉污泥泵2台（1用1备）流量Q=15m3h，扬程P=0.12Mpa，电机功率2.2kW。③终沉污泥池搅拌机1台电机功率2.2kW表5-4方案一与方案二技术比较方案一（MBR）方案二（BAF）典型的MBR结构包括位于反应器有氧区的浸没式膜组件、厌氧区和内部的流体搅拌装置，实际上是一套污泥悬浮生长的活性污泥处理系统。运行稳定可靠、灵活，工艺成熟，具有生物去除有机物脱氮除磷功能。将厌氧反应池、缺氧反应池与BAF池进行有机组合。厌氧段、缺氧段为泥法，BAF为膜法。运行稳定可靠，工艺成熟。具有生物去除有机物脱氮除磷功能。缺氧区将难降解的大分子有机物分解成易生化的小分子有机物，好氧区进行有机物生化降解，同时进行生物硝化反应，并通过回流到厌氧区进行反硝化反应，完成脱氮功能。BAF池能短程硝化反硝化。陶粒填料上异养菌、自养菌和反硝化细菌分别占据不同生态位，形成合理的微环境体系，生成的N03-N可直接被反硝化去除。MBR可以使活性污泥具有较高的MLSS值，延长其在反应器中的停留时间，抗冲击负荷能力很强。BAF池内粒状填料使充氧效率提高，节省能源消耗。无污泥膨胀问题，污泥生成量较少。BAF池的没有污泥膨胀问题，污泥生成量较少。充分利用大量的泥膜共存微生物，减少或不进行污泥回流，日常运行管理简单。不需设置二沉池和污泥回流泵房，处理流程简化。BAF池的出水中的活性污泥很少，不需设置二沉池和污泥回流泵房，处理流程简化。MBR池的污泥负荷高，池容和占地面积小BAF池的BOD容积负荷高，占地面积比MBR占地大。处理效果：COD去除率高，脱N除P效果好。减轻回用水处理系统负荷处理效果：COD去除率较高，脱N除P效果好。设备量稍大，自控要求一般。设备量稍大，自控仪表稍多。表5-5方案一与方案二经济比较方案一方案二项目建设投资18054.57万元15945.49万元厂区占地面积65250平方米79750平方米单位运行成本2.17元吨2.21元吨单位处理成本1.72元吨1.82元吨经以上初步技术、经济比较，两方案在技术上都是可行的，从表5-3、表5-4、表5-5中可以得出如下结论。MBR法比BAF法工程投资多2109.08万元，但单位运行成本、单位处理成本方面，MBR工艺均比BAF工艺低。从工艺流程上来说，BAF法比MBR法需增设2座二沉池、1座混合反应池、2座终沉淀池，工艺流程的复杂，导致占地面积相应增大14500平方米；同时，流程复杂对控制水平和污水厂的管理水平要求较高，对回用水处理系统对水质适应性变差。综上所述，某公司污水处理改造工程，污水处理工艺推荐采用“匀质事故＋UASB＋AO＋MBR+消毒”工艺。5.5工艺流程说明5.5.1方案一工艺流程说明方案一工艺流程图见图5-3。胚芽油装置的生产废水中油类含量较高，因此在生产装置区设置收集池，将收集的废水进入到隔油池中除油，污水自流进入到污水处理厂；造纸项目产生的黑液，进入收集池中，经过气浮回收浆液和纤维，产生的浮渣排至污泥浓缩池，气浮出水经过氧化反应池进行氧化脱色，出水自流进入到污水处理厂。厂区内各装置（项目）的生产污水和生活污水，经园区内污水管道自流进入污水处理厂。先经过细格栅去除一些大的漂浮物，再用提升泵提升至匀质事故池（匀质池和事故池各一格）中的匀质池，匀质池内设搅拌机对污水进行充分的搅拌以均匀水质和防止悬浮物沉淀。由于各装置的生产污水并不是均匀排放，其水量是波动的，通过匀质池溢流堰水位的控制，可使多于平均流量的部分污水溢流到事故池，从而使匀质池出水量比较稳定。存储于事故池的污水通过污水泵少量均匀地送回匀质池中。由于进水的悬浮物较高，需要在进入生化池之前去除以减轻后续的生化系统的负担，匀质池出水自流进入初沉池，去除大部分的SS后再进入上流式厌氧污泥床（UASB），造纸废水等可生化性差（一般BODCOD为0.2左右），经过厌氧发酵作用，使部分难生化的长链高分子有机物和不溶性物质，降解为小分子物质和可溶解性物质，提高了污水的可生化性，为后续好氧生化创造条件，并进行生物除磷。经过UASB后的污水自流进入二沉池进行固液分离，同时在二沉池中投加PAC混凝剂，一方面改善污泥的沉降性能，另一方面对污水中剩余的总磷进行化学除磷。二沉池分离后的上清液自流进入到AO池中的缺氧段，在这里污水与回流硝化液混合并发生反硝化反应，通过反硝化菌在缺氧条件下，将污水中硝态氮反硝化为氮气从污水中去除，从而达到脱氮的目的。缺氧段出水进入到好养段，有机污染物质大部分在这里被氧化分解，同时氨氮等被合成亚硝态氮及硝态氮，通过回流再进入到缺氧段，进行反硝化反应。由于AO池出水还不能完全稳定达到污水综合排放标准，为了出水能稳定达标排放及污水回用，AO池出水自流进入到MBR池中，由于MBR池可以进行固液分离，可以省去 AO系统后的固液分离环节，即省去沉淀池。MBR池的池体构型和高浓度的活性污泥将污染物最终转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质，使污水得到净化。MBR池出水自流进入到消毒池，经过二氧化氯消毒后，出水回用于厂区生产装置（不能回用于热电项目），多余的出水可直接外排。初沉池、二沉池及MBR池产生的无机污泥直接送至污泥浓缩池，由污泥泵送至污泥脱水间进行脱水，一体化带式浓缩压滤机进行脱水后的泥饼外运处置。图5-3方案一工艺流程图5.5.2方案二工艺流程说明（相同部分不再叙述）方案二工艺流程图见图5-4。由于BAF池不具备MBR池的固液分离功能，所以AO池出水经过二沉池固液分离后进入到BAF池中。BAF池为生物膜法，微生物菌团在充氧的协同作用下迅速附着在载体表面生长而形成膜状，当污水经载体表面和生物膜接触的过程中，污水中的有机污染物及氨氮即被微生物吸附、稳定，最终转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质，使污水得到净化。同样由于BAF池不具备MBR膜降低污水总硬度的功能，BAF池出水进入混合反应池，通过投加石灰乳生成碳酸钙和氢氧化镁不溶物，以降低硬度，为达到进入回用水处理系统的硬度要求。混合反应池出水经过终沉池沉淀后，出水自流进入消毒池消毒，经二氧化氯消毒后达标外排回用。BAF池的反冲洗水排至进水泵房内。图5-4方案二工艺流程图5.6处理工艺单体设计5.6.1方案一一、玉米胚芽油项目1、收集池（利旧）（1）构筑物①收集池功能：收集玉米胚芽油项目所排废水结构形式：钢筋混凝土结构数量：1座平面尺寸：6×6×4（H）m2、隔油池（新建）（1）构筑物①隔油池功能：去除废水中油类结构形式：钢筋混凝土结构数量：1座平面尺寸：6×6×4（H）m二、造纸废水装置1、收集池（利旧）（1）构筑物①收集池功能：收集造纸废水结构形式：钢筋混凝土结构数量：1座平面尺寸：6×6×4（H）m2、气浮池（新建）（1）主要设备①气浮反应装置设备数量：4套设计参数：处理量Q=165m3、扬程P=0.6MPa、功率P=1.5kW）；c.溶气水泵（4台，铸铁、流量Q=21.6m3材质：不锈钢304②Fenton储罐系统a.Fenton储罐设备数量：1台设计参数：规格Φ×H=Φ1800×2000mm材质：钢结构（内防腐）b.Fenton计量泵设备数量：2台（1用1