XX新建及改造污水处理厂工程设计方案

湖北周黑鸭食品工业园有限公司污水处理一期改造及二期新建工程设计方案武汉中科水生环境工程有限公司二O一四年七月目录第一章工程概述 11.1项目背景 11.2编制依据 11.3编制内容 21.4编制原则 21.4.1一期工程改造原则 21.4.2二期工程新建原则 3第二章工程建设规模和处理程度 42.1设计处理规模 42.2设计进出水水质 52.2.1设计进水水质 52.2.1设计出水水质 52.3污水处理程度 6第三章一期改造工程方案论证 83.1一期改造工程基本情况 83.2一期改造工程改造方案 83.2.1改造措施 83.2.2改造后的工艺 93.3一期改造工程去除率预测 12第四章二期新建工程方案论证 144.1二期新建工程工艺选择的原则 144.1.1污水处理工艺选择的原则 144.1.2污泥处理设计原则 154.2二期新建工程污水处理工艺 154.2.1进水水质的技术性能分析 164.2.2污染物去除机理 164.2.3深度处理的去除机理 184.2.4污水处理工艺的确定 194.3二期新建工程污水处理效果分析 194.4二期新建工程污泥处理工艺 214.4.1污泥处理的目的 214.4.2污泥处理方案 214.5二期新建污水处理站工艺设计 224.5.1二期新建工程工艺流程图 224.5.2二期新建工程主要单元作用说明 22第五章一期改造及二期新建工程设计 245.1一期改造工程设计 245.1.1隔油预处理池（新增） 245.1.2气浮设备（更换） 255.1.3沉淀池（改造） 255.2二期新建工程工艺设计 255.2.1细格栅、集水池 265.2.2微滤机 285.2.3物化混凝池、隔油沉淀池、集油池 285.2.4气浮系统 305.2.5调节池 305.2.6厌氧折流板反应器（ABR） 325.2.7A/O池 335.2.8沉淀池 355.2.9污泥浓缩池 355.2.10中间水池 365.2.11石英砂过滤系统（设备） 375.2.12活性炭过滤系统（设备） 385.2.13清水池 385.2.14事故池 395.2.15设备间 405.2.16除臭系统 425.3建筑设计 425.3.1建筑设计标准 425.3.2装修标准 435.4结构设计 435.4.1设计原则 435.4.2工程内容 435.4.3设计依据 435.4.4工程地貌及地质概述 445.4.5基础设计及地基处理 445.4.6基坑开挖及边坡设计 455.4.7抗浮设计 455.4.8建(构)筑物结构设计 455.4.9主要建筑材料 465.5电气设计 475.1.1设计依据 475.5.2设计范围、内容 475.5.3用电负荷及等级 485.5.4供电设计 485.5.5计量及无功补偿 485.5.6控制与联锁 495.5.7电缆敷设 495.5.8照明设计 495.5.9防雷与接地 495.5.10节能设计 505.5.11主要设备选型 505.5.12问题及建议 505.6通风设计 515.6.1设计范围 515.6.2设计依据 515.7防腐设计 515.7.1建(构)筑物防腐 515.8.2设备及管道防腐 515.9机械设计 525.9.1机械设计及选型原则 525.9.2设备清单 525.9.3构筑物清单 55第六章方案实施时间、劳动定员及 56维护保障措施 566.1方案实施时间 566.2劳动定员 566.3运行维护保障措施 56第七章工程投资及主要技术经济指标 587.1工程投资 587.2废水处理经济分析 60第八章结论与建议 628.1结论 628.2建议 62第一章工程概述1.1项目背景湖北周黑鸭食品工业园有限公司是一家专业从事鸭、鹅及其副产品熟卤制品深加工品牌企业。废水主要来源于鸭脖、鸭翅等卤制工艺产生的废水，包括原料清洗废水、卤水、车间及容器冲洗废水等，具有以下特点：高有机污染物、高悬浮物、高动植物油；废水集中在短时间内排放，水质水量变化大。若直接排入水体会消耗水中溶解氧，破坏生态系统，严重污染环境。随着周黑鸭市场的开拓与生产量的提升，一期废水产生量由原来400m3/d提高至1000m3/d，湖北周黑鸭食品工业园有限公司现已有一期400m3/d的污水处理站，需对该污水处理站进行改造；二期废水水量900m3/d，需对其进行新建污水处理设施，使其达标排放。为保护环境，达到当地环保局相关要求，公司技术人员根据甲方提供的资料，并实地现场踏勘后，经过详尽的调研和理论分析，提出以下废水治理方案，以供甲方选择采用。1.2编制依据在我国，环境保护作为一项基本国策加以贯彻，受到全社会和各级政府的高度重视，污水处理站是在以下国家法律文件、法规、条例、标准的背景下进行设计的。1)《中华人民共和国环境保护法》1989年12月26日2)《中华人民共和国水法》2002年10月1日3)《中华人民共和国大气污染防治法》1995年09月05日4)《中华人民共和国水污染防治法》2008年06月01日5)《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》2005年04月01日6)《中华人民共和国噪声污染防治法》1997年03月7)《建设项目环境保护管理条例》1998年11月29日8)《城市污水处理及污染防治技术政策》2000年5月9)《关于加强建设项目环境保护管理的若干规定》1998年10)《环境影响评价技术导则》HJ/T2.1-2.3-201111)关于加强城镇污水处理站污泥污染防治工作的通知环办【2010】157号12)《肉类加工工业水污染排放标准》GB13457-9213)《室外排水设计规范》GB50014-2006(2014版)14)《室外给水设计规范》GB50013-200615)《建筑给水排水设计规范》GB50015-200316)《城市污水处理工程项目建设标准(修订)2001》17)《城镇污水处理站附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-8918)《城市污水处理站运行、维护及其安全技术规程》CJJ60-9419)《污水综合排放标准》GB8978-199620)《城镇污水处理站污染物排放标准》GB18918-200221)《城市污水处理站污水污泥排放标准》CJ3025-931.3编制内容确定该污水处理工程进出水水质、工程建设规模，对污水处理站内全部污水、污泥处理设施及附属设施的工艺进行设计，还包括相应的管理机构、建设进度、消防劳动安全、节能环境保护，并对设计方案进行工程投资概算。1.4编制原则1.4.1一期工程改造原则改造后处理工艺应确保污水处理后达到污染物排放标准的要求，主要体现在以下几个方面：1、改造应该选择简易、低耗能、高效益废水处理系统；2、污水处理站力求经济合理。3、优化配置设备数量，提高设备安全可靠性，减少设备闲置，降低总投资；4、操作管理方便，自动化程度较高，便于维护。1.4.2二期工程新建原则处理工艺应确保，污水处理后达到污染物排放标准的要求，主要体现在以下几个方面：1、执行国家环境保护的相关政策，符合国家的相关法规、规范及标准，；2、污水处理站力求经济合理。3、污水处理站力求技术合理。在经济合理的原则下，主要机电设备和自控装置及仪表选用国内外知名站商生产的产品，确保安全可靠；4、污水处理站内布局、构(建)筑物外观，整体环境和绿化等美观大方。充分考虑与周边总体环境相协调，严格控制污水站对周围环境的不利影响；5、积极选用成熟、可靠、高效的先进技术和设备。在确保出水稳定达标的前提下，努力降低工程造价及运行费用，优化工程技术经济指标，力求环境效益、社会效益和经济效益的完美统一；6、工程方案在满足功能的前提下，积极稳妥地采用污水处理新工艺、新设备及污水污泥综合利用技术，采用节能、低噪音的先进设备，降低污水处理站电耗及运行成本；7、优化配置设备数量，提高设备安全可靠性，减少设备闲置，降低总投资；8、妥善处理和处置处理过程中产生的栅渣和污泥，避免二次污染；9、构筑物设计及设备选型应充分考虑到生产运行中具有较大的灵活性、适应性和耐冲击负荷能力。采用先进、可靠的自动化控制技术，提高污水处理站的管理水平，保证污水处理工艺运行在最佳状态。第二章工程建设规模和处理程度2.1设计处理规模根据业主提供的相关资料，及现场踏勘时了解的信息，一期、二期总处理水量为1900m3/d。详细情况如下：（1）一期工程现今运行处理水量为400m3/d，但企业的一期站区废水量达到1000m3/d。（2）二期生产站房建设已经启动，预计二期工程废水量为900m3/d。（3）现场踏勘一期工程废水站及业主提供一期废水站资料，经复核相关处理参数，如果将一期工程由400m3/d完全改造成1000m3/d，必需要修建生化部分池体，增加相关配套设备，改造成本比新建同样规模工程成本大，从经济成本上分析不合理，且一期工程的场地基本没有空地供修建池体。综合考虑上述因素，在一期改造工程不新建池体的基础上，经过合理的理论推算及我公司改造经验，增加合适设备，改造后的处理能力可达到500m3/d。（4）一期工程未处理的超额废水经管路连接，同二期工程废水一并处理。（4）二期新建废水处理工程的总处理水量为1400m3/d。综上，本方案中一期改造工程设计污水处理量为500m3/d，平均小时流量按20.83m3/h考虑。二期新建工程设计污水处理量为1400m3/d，平均小时流量按58.33m3/h考虑。2.2设计进出水水质2.2.1设计进水水质本工程项目的一期改造和二期新建工程的处理水质均为湖北周黑鸭食品工业园有限公司的生产废水、职工的生活污水、地面清洁废水、锅炉废水。一期和二期产品生产工艺一致，因此本方案中的一期改造和二期新建工程的设计水质相似。根据业主提供的资料并结合以往工程实践经验，确定该项目污水的进水水质。污水进水水质见表2-1。表2-1进水水质浓度表（mg/L）名称BOD5CODSS动植物油NH3-NpH进水水质6680149003508002503-42.2.1设计出水水质（1）一期改造工程的排放标准根据当地环保部门要求，结合业主的建议，出水水质指标需达到《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-92）和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中“一级标准”要求，相关排放水质指标如表2-2所示。表2-2一期改造工程排放水质浓度表(mg/L)名称BOD5CODSS动植物油NH3-NpH大肠杆菌数排水水质20806010156-8.55000个/L（2）二期新建工程的排放标准根据当地环保部门要求，结合业主的建议，出水水质指标需达到《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB/T18921-2002）中观赏性景观环境用水水景类水质指标和《城市污水再生利用城市杂用水标准》（GB/T18920-2002）中城市绿化类水质标准的要求，主要排放水质指标如表2-3所示。表2-3二期新建工程排放水质主要污染物浓度表(mg/L)序号项目排放标准1基本要求无漂浮物，无令人不愉快的嗅和味2pH值6-93生化需氧量（BOD5）≤6mg/L4悬浮物(SS)≤10mg/L5浊度(NTU)≤56溶解氧≥2mg/L7总磷≤0.5mg/L8总氮≤15mg/L9氨氮≤5mg/L10大肠杆菌数≤500个/L11余氯≥0.05mg/L12色度≤3013石油类≤1.0mg/L14阴离子表面活性剂≤0.5mg/L考虑到二期新建污水处理工程处理水量为1400m3/d，水量较大，如若回用量已满足，多余已生化处理废水应经一期工程的巴氏计量槽排放至市政管网，出水水质指标需达到《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-92）和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中“一级标准”要求，相关排放水质指标如表2-2所示。2.3污水处理程度（1）一期改造工程污水处理程度根据一期工程进水水质和应达到的出水水质指标，一期污水处理站主要污染物的去除率如下表2-5所示：表2-5一期污水处理主要污染物去除率(mg/L)名称BOD5CODSS动植物油NH3-N进水水质668014900350800250出水水质2080601015去除率99.7%99.4%82.9%98.75%94%（2）二期新建工程污水处理程度根据二期新建工程进水水质和应达到的出水水质指标，二期污水处理站主要污染物的去除率如下表2-6所示：表2-6二期污水处理主要污染物去除率(mg/L)名称BOD5CODSS动植物油NH3-N进水水质668014900350800250回用水水质6.0-10--5.0回用水去除率99.9%--97.14%--98%排放水水质2080601015排放水去除率99.7%99.4%82.9%98.75%94%第三章一期改造工程方案论证3.1一期改造工程基本情况根据贵站污水处理管理工作人员介绍和污水处理现场实地考察，该污水处理站运行400m3/d的废水是可以达标排放的。随着湖北周黑鸭食品工业园有限公司的发展，日处理水量从400m3/d提高至1000m3/d，导致现有的处理单元无法正常负荷处理，废水不能达标排放，因此必须对现有的污水处理系统工艺进行改造，才能保证污水处理设施的正常运行和确保出水达标排放。3.2一期改造工程改造方案3.2.1改造措施我公司总结在实际调试过程中所产生的问题，结合工程工艺实际，依照确保出水达标，充分利用现有设施和设备，减少投资的原则出发，提出以下改造方案：1、预处理隔油池湖北周黑鸭食品工业园有限公司的废水油脂类和SS浓度很高，从现场踏勘了解，进水前没有预处理隔油措施，集水池油层太厚，因此考虑在进入细格栅前做预隔油处理，降低集水井中油脂和SS含量，便于后续处理。2、气浮系统考虑在隔油池后进行气浮处理，进一步降低水中油脂和SS含量，便于后续处理。现有工艺中的组合气浮装在整个工艺流程的最末端，且目前整个气浮装置闲置未用，使得该装置并未发挥其处理性能。考虑目前市场较为成熟的气浮装置，并结合现场的实际情况（占地、摆放位置等），我公司选择采用1台Q=20m3/h的涡凹气浮装置（型号CAF-20）。3、二沉池现有工艺的二沉池为平流式的，现今处理量增加至500m3/d，使得负荷增加，将现有的二沉池进行改造，改造成斜板沉淀池，即可满足其负荷，使其达到相应的沉淀效果。3.2.2改造后的工艺改造后的工艺路线如下，详图见图3-1。流程图说明：生产废水经车间隔油预处理池后，与其它综合废水一起进入格栅井，栅渣打捞外运。格栅井出水自流进入集水池，经泵提升至微滤机，进一步去除大颗粒的辣椒籽等悬浮物。微滤机后的污水由收集槽收集后送入物化混凝阶段，并依次加入石灰乳、PFS和PAM并在物化混凝段中充分搅拌混合，由于混凝剂能使污水的迅速混凝形成沉淀，在隔油沉淀池进行油水分离后，浮油通过刮渣机刮入集油池，重油和SS的沉淀泥渣通过污泥泵排入污泥浓缩池。隔油沉淀池出水进入涡凹气浮机，进一步去除油脂和SS，出水自流流入调节池，进行均质均量以及水解酸化后经泵提升至ABR池，污水在ABR池内，大部分有机物在厌氧菌的作用下得以去除。ABR反应池出水自流至泥膜共生反应池。池中布置填料，经调试在表面形成生物膜，在好氧曝气的条件下，利用这些微生物的新陈代谢作用去除的COD。泥膜共生反应池出水自流至沉淀池进行固液分离。经过沉淀后上清液排出，在沉淀池出水口加入氧化剂进一步去除COD及色度，以确保污水的达标排放。沉淀池出水进入清水池，在清水池内污水与氧化剂可以保证一定的反应时间。出水进入巴氏计量槽达标排放。格栅井格栅井栅渣外运集水井微滤机物化混凝段隔油沉淀池调节池ABR厌氧池泥膜共生池二沉池（改造）清水池图3-1一期工程改造后工艺流程图气浮系统（更换）集油池污泥浓缩池板框压滤机装袋外运清液滤液巴氏计量槽隔油预处理池（新增）废水及其他废水500m3/d各单元池的相关说明：（1）隔油预处理池初步进行隔油处理，降低废水中油脂含量。（2）格栅井生产的含油废水经隔油预处理池后，与其它综合废水一起进入格栅井，格栅井装有机械格栅，去除较大的固体物质。（3）集水井格栅井出水进入集水井，暂存废水，方便提升泵的运行。（4）微滤机集水井的废水经提升泵提升至微滤机，通过微滤机的作用，能够有效地分离废水中大颗粒物（如辣椒籽），降低水中杂质含量可有效降低后续工艺段处理负荷。（5）物化混凝段通过微滤机后的污水由收集槽收集后送入物化混凝段，并依次加入石灰乳、PFS和PAM并在物化混凝段中充分混合，并保证充足的混凝时间。（6）隔油沉淀池经混凝反应后的废水，在隔油沉淀池进行油水及沉淀分离，浮油通过刮渣机刮入集油池，重油和沉淀的泥渣通过污泥泵排入污泥浓缩池。（7）气浮系统新更换的两台涡凹气浮，装在隔油池之后，进一步去除污水中密度小于水的悬浮物、油类和脂肪。气浮主要是去除油类和SS，对BOD5、CODCr也有一定的降解作用。（8）调节池调节池主要对废水进行均质均量处理，并具有一定的水解酸化能力，调节池装有搅拌机，不仅可防止污泥在水下沉淀，也可防止液面浮渣堆积。（9）ABR反应池在ABR池内，污水中难生化降解的大分子有机物质，转化成易生化的、小分子量物质，为后续的好氧生化处理创造有利条件。利用大量的活性厌氧微生物的新陈代谢，进行厌氧硝化和反硝化的作用，除去COD和氨氮。并在ABR反应池内进行水流流速、流向的控制，及投加一定量的生物填料，增加停留时间和便于生物膜附着。（10）泥膜共生反应池ABR反应出水自流至泥膜反应池。池中挂有填料，在填料表面附着大量的生物膜（即为好氧活性微生物）。在好氧曝气的条件下，利用这些微生物的新陈代谢作用，将厌氧不能去除或没有来得及去除的COD大量的无机化，从而达到生物降解的目的。（11）沉淀池在原有沉淀池内布置斜板，增加表面负荷，使泥膜共生反应池出水自流至沉淀池进行固液分离，经沉淀后，上清液排出。池内设有污泥回流泵，根据需要回流污泥至泥膜共生池，有利于氮、磷的去除。剩余污泥抽至污泥池。在沉淀池出水口加入氧化剂进一步去除COD及色度，以确保污水达标排放。（12）清水池沉淀池出水自流进入清水池，在清水池内污水与氧化剂可以保证一定的反应时间。出水进入巴氏计量槽达标排放。（13）污泥外运隔油池沉淀、沉淀池和集油池内的污泥定期排至污泥池，污泥池内的污泥通过螺杆泵抽至新增的污泥调理罐，表上清液回流调节池处理，用隔膜泵将污泥抽至厢式压滤机脱水，干污泥人工打包装袋，并运指定地点堆放。滤液则回调节池继续处理。隔油池中的浮油通过刮渣机刮至集油池。3.3一期改造工程去除率预测各处理单元主要污染物去除率预测，见表3-1。表3-1一期改造工程主要单元去除率预测项目工艺段COD

（mg/L）SS

（mg/L）NH3-N

（mg/L）动植物油

（mg/L）进水水质14900.0350.0250.0800.0隔油预处理池进水14900.0350.0250.0800.0出水14155.0332.5237.5560.0去除率5.00%5.00%5.00%30.00%格栅井、集水井进水14155.0332.5237.5560.0出水13447.3315.9225.6532.0去除率5.00%5.00%5.00%5.00%微滤脱水进水13447.3315.9225.6532.0出水9413.1252.7214.3532.0去除率30.00%20.00%5.00%0.00%物化混凝、隔油沉淀进水9413.1252.7214.3532.0出水5647.8101.1128.6212.8去除率40.00%60.00%40.00%60.00%气浮系统进水5647.8101.1128.6212.8出水3671.155.6115.753.2去除率35.00%45.00%10.00%75.00%调节池进水3671.155.6115.753.2出水1835.547.398.431.9去除率50.00%15.00%15.00%40.00%ABR反应池进水1835.547.398.431.9出水550.733.168.916.0去除率70.00%30.00%30.00%50.00%泥膜共生反应池进水550.733.168.916.0出水82.619.817.210.4去除率85.00%40.00%75.00%35.00%二沉池进水82.619.817.210.4出水74.37.913.89.9去除率10.00%60.00%20.00%5.00%出水水质74.37.913.89.9排放标准≤80≤6015≤10第四章二期新建工程方案论证4.1二期新建工程工艺选择的原则4.1.1污水处理工艺选择的原则污水处理工艺方案的优化对确保污水处理站的运行性能及降低费用至关重要。本工程在选择污水处理工艺时遵循以下原则：1)符合国家关于环境保护的政策，符合国家有关法规、规范和标准。2)根据进水水量、水质特点和出水水质标准的要求，参考一期工程采用的工艺，选用国内外成熟可靠、先进高效、经济合理的处理工艺，确保出水达到《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB/T18921-2002）和《城市污水再生利用城市杂用水标准》（GB/T18920-2002）中的要求。3)根据技术成熟、经济合理、操作运行方便、维修简易的原则进行总体设计和单元构筑物设计，并充分注意节能，力求减少动力消耗，以节约能源、降低处理成本及运行费用。4)设计中充分考虑环境问题，设计新颖美观、布局合理，并尽量采取措施减少对周围环境的影响，合理控制噪声、气味及固体废弃物，防止二次污染。做到噪声低、基本无异味，不影响周围环境。5)专用设备的选型进行充分比选，寻求性能价格比最优的产品。设备应运行稳定可靠，效率高，管理方便，维护维修工作量少，价格适中。6)所选用的仪器、仪表及设备等在立足于主要选用质量稳定可靠、售后服务好的国内产品的同时，力求吸收国外的先进技术，适当选用性能优良、价格适中的国外产品。7)处理工艺运行安全可靠，操作简单，调节灵活，管理方便；尽量考虑自动化，以提高管理水平，减少人员编制。监控仪表和自动化设备应运行稳定，维修维护方便。8)工程建设完成后，达到社会效益、环境效益、经济效益的最佳统一。9)总之，采用的工艺技术必须具有实用性、高效性、可靠性、稳定性和自动化的优点。4.1.2污泥处理设计原则1)污泥处理按照环保部门的要求，应因地制宜采取经济合理的方法进行资源化处理。2)生物处理过程中产生的污泥可通过生物处理系统的内部消化处理或抽送至厌氧处理系统进行污泥厌氧消化，减少污泥排放量。剩余污泥抽送至污泥浓缩池定期清运。4.2二期新建工程污水处理工艺污水处理工艺的选择应根据进出水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多因素综合考虑，适宜的污水处理工艺不仅可以降低工程投资，还有利于污水处理站的运行管理以及减少污水处理站的经常性费用，保证出水水质。污水处理工艺的选用是与污水处理站进水水质和要求达到的处理效率密切相关的，因此首先需要分析进水水质的技术性能及各种污染物的去除机理和所能达到的去除程度。4.2.1进水水质的技术性能分析(1)BOD5/CODCr比值污水BOD5/CODCr值是判定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法。一般认为BOD5/CODCr>0.45可生化性较好，BOD5/CODCr>0.3可生化，BOD5/CODCr<0.3较难生化，BOD5/CODCr<0.25不易生化。污水处理站进水水质BOD5=6680mg/L，CODCr=14900mg/L，BOD5/CODCr=6230/12000=0.45，表明该废水可以采用生化处理工艺。(2)除油进水中含油量较高，为保证出水水质达标，工艺设计中需考虑除油措施。(3)脱氮为保证出水氨氮达标，工艺设计中需考虑脱氮措施。综上所述，从污水处理站的进水水质来看，本工程可采用具有除油、生物脱氮功能的处理工艺。4.2.2污染物去除机理在采用生物脱氮的活性污泥工艺中，不同的污染物是以不同的方式去除的。①SS的去除污水中SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒经自然沉淀后即可去除；小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒(包括尺度大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒)则要靠活性污泥絮体的吸附、网格作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。污水站出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标，出水中的BOD5、CODCr、TP等指标也与之有关。因为组成出水悬浮物的主要成分是活性污泥絮体，其本身的有机成份就高，而有机物本身就含磷，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、CODCr和TP增加。因此，控制污水站出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。②BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后通过泥水分离来完成的。活性污泥中的微生物在有氧条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质，其实质是将液相的有机污染物质转化为固相物质，表现为活性污泥量的增长。③COD的去除污水中COD去除的原理与BOD5基本相同，污水站出水中剩余的COD多少，COD的去除率的高低，取决于污水站进水的可生化性，它与城市污水的组成有关。污水站进水的BOD5/COD>0.3，可进行生化处理，采用二级处理工艺完全可使出水COD≤60mg/L。④N的去除污水处理工程一般采用生物脱氮的方法实现N的去除。氮是蛋白质不可缺少的组成部分，因此广泛存在于城市污水之中。在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被氧化成氨氮，在溶解氧充足、泥龄较长的情况下，进一步被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，通常称之为硝化过程。经过好氧生物处理后的污水，其中大部分的凯氏氮都被氧化成为硝酸盐(NO3-N)，反硝化菌在溶解氧浓度极低以至缺氧的情况下可以利用硝酸盐氮作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐氮还原成氮气(N2)，从而完成污水的脱氮过程，通常称之为反硝化过程。按照上述原理，可组成缺氧池和好氧池，即所谓A/O系统，A/O系统设计中需控制的主要参数就是足够的污泥龄和进水的C/N比。本污水处理站进水氨氮浓度为250mg/L，一期工程出水指标对总氮没有要求，二期新建工程要求出水总氮浓度小于15mg/L，对总氮的去除率要求较高，同时对出水氨氮也要求达到一定的去除率，因此本工程需要采用脱氮效果较好的“ABR反应+A/O池”脱氮工艺。⑤动植物油的去除动植物油的可以选用隔油池、气浮工艺等。隔油是利用废水中油和水的比重不同而达到油水分离的目的。气浮就是向水中通入空气，产生微细气泡，有时根据需要同时加入混凝剂或浮选剂，使水中的细小悬浮物黏附在气泡上，随气泡一起上浮到水面形成浮渣，达到去除水中悬浮物的目的。4.2.3深度处理的去除机理为保证出水达到《城市污水再生利景观环境用水水质》（GB/T18921-2002）和《城市污水再生利用城市杂用水标准》（GB/T18920-2002）中的要求，通常采用“混凝+石英砂过滤+活性炭过滤”作为深度处理工艺。混凝：管道混合器为数个固定的单体交叉组合装置，固定在管道内。水流通过混合器产生分流、交叉混合和反向旋流三个作用，使药剂迅速、均匀地扩散于整个水体，达到瞬间快速混合的目的，混合率达90-95%。石英砂过滤：利用过滤罐中的滤料石英砂的吸附作用对污水进行过滤吸附，去除污水中的悬浮物和部分有机物，滤料根据进出口压力差定期进行气水冲洗。活性炭过滤：利用过滤罐中的粒状活性炭的吸附机理吸附水中的有机物和无机的离子型污染物，并有效去除异味、降低色度。由于活性炭的表面具有大量的微孔，因此具有非常大的表面积，一般为650-1200m2/g，因此，其吸附和富集性能很强。滤料根据进出口压力差定期自动进行汽水冲洗，活性炭滤料经过冲洗后可再生使用，一般每半年需更换一次。本方案二期新建工程废水处理后，最终作为杂用水回用和景观用水（养鱼），因此采用“混凝+石英砂过滤+活性炭过滤”作为深度处理工艺。4.2.4污水处理工艺的确定根据本工程的进水水质和所要达到的出水排放标准，本工程所采用的污水处理工艺除具有去除有机污染物、动植物油和悬浮固体的效果外，还应具有脱氮及深度处理的功能，并应使主要污染物的处理率达到如前所述标准。经过详细分析研究确定本工程的污水处理工艺为：细格栅+集水池+微滤机+物化混凝+隔油沉淀+气浮+调节池+厌氧折流板反应器（ABR+A/O池+二沉池+混凝+石英砂过滤+活性炭过滤。4.3二期新建工程污水处理效果分析本项目二期新建工程主要构建筑物处理效率分析如下：表4-1各构筑物处理效率情况表工艺段项目COD

（mg/L）SS

（mg/L）NH3-N

（mg/L）动植物油

（mg/L）BOD5

（mg/L）进水水质14900.0350.0250.0800.06680.0细格栅、集水井进水14900.0350.0250.0800.06680.0出水13410.0315.0237.5760.06012.0去除率10.00%10.00%5.00%5.00%10.00%微滤机进水13410.0315.0237.5760.06012.0出水12069.0220.5225.6722.05410.8去除率10.00%30.00%5.00%5.00%10.00%物化混凝、隔油沉淀进水12069.0220.5225.6722.05410.8出水8448.3154.4124.1288.84328.6去除率30.00%30.00%45.00%60.00%20.00%气浮系统进水8448.3154.4124.1288.84328.6出水6336.2108.099.372.23462.9去除率25.00%30.00%20.00%75.00%20.00%调节池进水6336.2108.099.372.23462.9出水3801.797.279.450.51731.5去除率40.00%10.00%20.00%30.00%50.00%ABR反应池进水3801.797.279.450.51731.5出水1140.587.551.635.4346.3去除率70.00%10.00%35.00%30.00%80.00%A/O池进水1140.587.551.635.4346.3出水171.161.310.323.051.9去除率85.00%30.00%80.00%35.00%85.00%二沉池进水171.161.310.323.051.9出水154.024.58.321.844.2去除率10.00%60.00%20.00%5.00%15.00%砂滤进水154.024.58.321.844.2出水92.417.26.613.122.1去除率40.00%30.00%20.00%40.00%50.00%碳滤进水92.417.26.613.122.1出水37.010.35.36.66.6去除率60.00%40.00%20.00%50.00%70.00%清水池进水37.010.35.36.66.6出水33.39.85.03.36.0去除率10.00%5.00%5.00%50.00%10.00%出水水质33.39.85.03.36.0排放标准≤10≤5≤64.4二期新建工程污泥处理工艺4.4.1污泥处理的目的在污水处理过程中将产生一定量的生物剩余污泥，如不加以妥善处理和处置，将对堆放和排放区周围环境造成严重的二次污染，因此对污水处理站排出的剩余污泥进行妥善的处理和处置是污水处理站建设的重要内容。污泥处理和处置的主要目的是稳定化、减量化、无害化、资源化：1、稳定化：通过处理使污泥稳定化，降低污泥中有机物的含量，使其最终处置时污泥不再发生进一步腐败，从而避免二次污染。2、减量化：减少污泥最终处置前的体积，以降低污泥后续处理和最终处理的费用。3、无害化：减少污泥中的有害物质，达到污泥的无害化和卫生化。4、资源化：在处理污泥的同时达到变害为利、综合利用、保护环境的目的，如产生沼气、堆肥、焚烧发电等。4.4.2污泥处理方案目前，污泥处理过程单元主要有浓缩、脱水、消化、干化、卫生填埋、焚烧、综合利用等，一般可以根据污水处理站的规模、当地环保要求和经济能力、污泥最终处置方式等，对各单元过程进行有机结合。根据我公司的实践经验，及一期污泥处理现状，考虑湖北周黑鸭食品工业园有限公司经济能力、运行管理水平等因素，采用一期相同处污泥理工艺，设计中污泥处理工艺主要为：剩余污泥→污泥浓缩→污泥板框机械脱水→泥饼外运由于本工程为企业污水处理站，受场地限制，本着节省工程投资、降低运行费用、便于管理的原则，不在污水处理站内进行专门的污泥稳定化处理，最终压滤后的泥饼外运处理。4.5二期新建污水处理站工艺设计4.5.1二期新建工程工艺流程图污水处理系统工艺流程如下图4-1。4.5.2二期新建工程主要单元作用说明包括以下主要处理单元：表3-2工艺主要处理单元单体功能细格栅用于截留污水中的大块固体杂物隔油池用于去除浮油和部分沉渣调节池调节水质水量气浮池用于去除油类和部分细小悬浮物ABR池去除污水中的CODCr、BOB5、SS等，同时脱氮A/O池去除污水中的CODCr、BOB5、SS等；同时脱氮沉淀池完成泥水分离鼓风机房以一定的压力向生化池供给空气脱水机房、气浮压力容器罐用于放置脱水机、压力容器罐石英砂过滤生化处理后，进一步拦截悬浮物，降低SS含量活性炭过滤进一步拦截悬浮物，降低SS含量及降低色度清水池暂存回用水，并可作为景观池（养鱼）反冲洗出水反冲洗出水清液图4-1二期新建工程工艺流程图集水井微滤机物化混凝段隔油沉淀池气浮系统集油池调节池（内增折流板，做成ABR厌氧池）ABR厌氧池A/O池二沉池污泥浓缩池中间水池石英砂过滤活性炭过滤清水池回用反冲洗细格栅井1400m3/d生产及其他废水栅渣外运滤液板框压滤机装袋外运巴氏计量槽（一期工程）第五章一期改造及二期新建工程设计5.1一期改造工程设计通过第三章对一期工程部分的论述，及后续提出的方案，对一期工程做如下改造：（1）在隔油沉淀池与调节池间增加涡凹气浮设备；（2）对沉淀池增加斜板，改造成斜板沉淀池。改造后的处理能力达到500m3/d，平均小时流量按20.83m3/h考虑。具体情况如下：5.1.1隔油预处理池（新增）更换说明：经现场踏勘及业主建议，综合考虑湖北周黑鸭食品工业园区有限公司生产废水SS和含油量较高，且集水池部位油层很厚，对后续处理工艺有一定影响，考虑废水在进入格栅前做初步隔油预处理，便于后续处理的进行。新建内容：（1）新建隔油预处理池A、构筑物类型：地下式钢筋砼构筑物数量：1座设计流量：Q=41.67m3/h（1000m3/d）尺寸：L×B×H=12.0m×2.0m×4.0m停留时间：0.69h有效水深：1.2mB、主要设备及参数1）排泥泵型号：50WQ15-12-1.1数量：2台流量：Q=15m3/h扬程：H=12.0m功率：N=1.1kW5.1.2气浮设备（更换）更换说明：现有的溶气气浮设备，处理流量为Q=25m3/h，且在现场并未见气浮设备运行，分析为溶气气浮设备较高，隔油沉淀池出水无法自流至溶气气浮设备，因此需要进行改造更换。考虑当前气浮设备的先进性及站区的实际情况，选择合适该工艺的涡凹气浮作为气浮系统设备。改造内容：（1）更换一台小流量的涡凹气浮设备数量：1台型号：CAF-20尺寸：L×B×H=4.5m×1.2m×1.2m流量：Q=20m3/h功率：N=1.87kw5.1.3沉淀池（改造）数量：1座实际尺寸：L×B×H=4.0m×14.1m×4.5m有效水深：h=3.5m有效容积：197.4m3进水流量：Q=29.2m3/h水力停留时间：HRT=6.76h改造的内容：布置斜板，增加表面负荷。（1）斜板填料（新增）数量：1套型号：H=1.0m5.2二期新建工程工艺设计通过第二章和第四章的论述，二期新建工程的基本情况如下：（1）设计水量为1400m3/d，平均小时流量按58.33m3/h考虑，具体为：二期站区预计废水量900m3/d，及一期站区未处理的500m3/d。（2）采用“细格栅+集水池+微滤机+物化混凝+隔油沉淀+气浮+厌氧折流板反应器（ABR）+好氧池+二沉池+混凝+石英砂过滤+活性炭过滤”的处理工艺。5.2.1细格栅、集水池(1)细格栅进水细格栅是污水处理进入污水站的预处理设施，细格栅可去除大尺寸的漂浮物和悬浮物以保护水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物；此部分另装带式除油器，并进行初步除油。A、构筑物功能：去除污水中较大漂浮物，并拦截直径大于3mm的杂物，以保证提升系统正常运行类型：地下式钢筋砼平行渠道，与集水池合建数量：1座，渠道数1条设计流量：Q=58.3m3/h尺寸：L×B×H=4.0m×0.8m×2.4mB、主要设备及参数1）机械格栅型号：GSHZ-500回转式格栅除污机数量：1台格栅间隙：1mm有效栅宽：500mm安装角度：70º功率：0.75kw运行方式：根据栅前栅后的水位差，自动控制格栅除污机的运行。栅渣由小车收集，再集中外运。2）带式除油器型号：DUJ-45数量：1台吸油能力：300kg/h吸油带宽：450mm功率：0.55kw外形尺寸：1.86m×0.6m×2.00m(2)集水池集水池调蓄足够的水量，保证提升泵的正常运转。A、构筑物功能：调蓄足够水量，以保证提升系统正常运行类型：地下式钢筋砼，数量：1座，渠道数1条设计流量：Q=58.3m3/h尺寸：L×B×H=4.0m×2.0m×4.5m停留时间：20.6min有效水深：2.5mB、主要设备及参数设备类型：1）提升泵型号：100WQ65-12-4数量：2台(1用1备)流量：Q=65m3/h扬程：H=12m功率：N=4kW运行方式：原污水进入进水泵房后通过污水泵提升至气浮处理单元，控制系统可根据水位控制水泵开停。水泵的开、停根据集水井内水位计自动控制。进水泵可作到全自动运行，不需人看管。配套设备包括闸门、伸缩接头及止回阀等。5.2.2微滤机去除污水中细格栅未除掉的固体颗粒物（如辣椒籽），便于后续隔油沉淀处理。设备型号：WDM-L1数量：1台其主要参数如下表：过滤面积：5m2过滤网目：60-225目过水能力：50-100t/h滤筒转速：4-6r/min电机功率：1.1kw滤筒直径：1000mmSS去除率：70-80%5.2.3物化混凝池、隔油沉淀池、集油池(1)物化混凝池因废水pH为3-4，SS较高，需加石灰和絮凝剂，调节pH至6-9，及为后续隔油沉淀提供絮凝沉淀条件。A、构筑物类型：地上式钢筋砼构筑物数量：1座（3格）设计流量：Q=58.3m3/h总体尺寸：L×B×H=2.0m×5m×2.8m单格尺寸：L×B×H=2.0m×1.5m×2.8m停留时间：22.23minh有效水深：2.4mB、主要设备及参数1）搅拌机型号：QJB0.85/8-260/3-740C功率：0.85kw叶轮直径：260mm。(2)隔油沉淀池去除污水中的浮油及SS，有利于后续处理构筑物的正常运行。采用平流式隔油池。A、构筑物类型：地上式钢筋砼构筑物数量：1座设计流量：Q=58.3m3/h尺寸：L×B×H=16.0m×5.0m×2.8m停留时间：2.7h有效水深：2.0mB、主要设备及参数1）链带式刮油刮泥机型号：LBG数量：2套功率：1.5kw周边线速度：1m/min2）排泥泵型号：50WQ15-12-1.1数量：1台流量：Q=15m3/h扬程：H=12.0m功率：N=1.1kW(3)集油池收集隔油预处理池所处理的油渣。A、构筑物类型：地上式钢筋砼构筑物数量：1座尺寸：L×B×H=5.0m×2.0m×2.8m有效水深：2.0m有效容积：20m35.2.4气浮系统气浮就是向水中通入空气，产生微细气泡，有时根据需要同时加入混凝剂或浮选剂，使水中的细小悬浮物黏附在气泡上，随气泡一起上浮到水面形成浮渣，达到去除水中悬浮物的目的。气浮可以去除污水中密度小于水的悬浮物、油类和脂肪，也可以用于活性污泥的浓缩。设备型号：CAF-60数量：1台处理水量：Q=60m3/h尺寸：6.5m×1.8m×1.8m结构：碳钢功率：2.99kw5.2.5调节池根据污水水量的实际情况，为保证污水处理站生产设施的正常稳定运行，在污水处理站内设置调节池，起到均质均量的作用。由于站区用地的限制，特将其设计成具有ABR反应功能的池体，增加其厌氧部分时间；并考虑在调节池上建设备间放置板框压滤机、风机、加药装置、配电及自控系统等。构筑物设计规模：Q=58.3m3/h类型： 地下式钢筋砼构筑物池数： 1座总体尺寸： 14.0m×6.5m×4.5m停留时间：6.24h有效水深：4.0m池内设计：本调节池按ABR池设计计算，将调节池均分成两个ABR单元以串联形式运行，每格运行单元尺寸为6.9m×6.5m×4.5m。总体容积负荷：6.75kgCOD/（m3·d）在设置调节池的条件下，后续处理构筑物的设计水量可以按平均时考虑。B、主要设备及参数设备类型：1）提升泵型号：100WQ65-12-4数量：2台(1用1备)流量：Q=65m3/h扬程：H=12m功率：N=4kW运行方式：原污水进入进水泵房后通过污水泵提升至气浮处理单元，控制系统可根据水位控制水泵开停。水泵的开、停根据集水井内水位计自动控制。进水泵可作到全自动运行，不需人看管。2）隔板（玻璃钢）厚度：50mm尺寸：6.5m×4.5m数量：2块面积：60m23）污泥泵型号：50WQ15-12-1.1数量：1台流量：Q=15m3/h扬程：H=12.0m功率：N=1.1kW4）填料型号：Ф80浮球填料数量：5m3配套设备包括闸门、伸缩接头及止回阀等。5.2.6厌氧折流板反应器（ABR）ABR反应器使用一系列垂直安装的折流板使被处理的废水在反应器内沿折流板作上下流动，借助于处理过程中反应器内产生的沼气，反应器内的微生物固体在各个隔室内作上下膨胀和沉淀运动，而整个反应器内的水流则以较慢的速度做水平流动。该反应器结构简单、无运动部件，不宜堵塞，投资成本和运行费用较低。A、构筑物设计参数：设计水量：Q=58.3m3/h数量：1座尺寸：总体尺寸：23.8m×14.0m×6.0mABR池分两座并联运行，每座尺寸：23.8m×6.9m×6.0m有效体积：1707.89m3有效水深：5.2m停留时间：29.29h容积负荷：3.15kgCOD/（m3·d）结构：半地下式钢筋混凝土结构池内设计：2座ABR反应池并联运行，每座ABR反应池分3个运行单元，每部分运行单元串联运行，每个运行单元尺寸为7.8m×6.9m×6.0m。B、主要设备1)排泥泵型号：50WQ15-12-1.1数量：2台流量：Q=15m3/h扬程：H=12.0m功率：N=1.1kW2）隔板（玻璃钢）厚度：50mm尺寸：6.9m×6.0m数量：6面积：250m23）厌氧循环泵型号：80WQ50-8-2.2流量：Q=50m3/h扬程：H=8m数量：4台(2用2备)功率：N=2.2kW4）填料型号：Ф80浮球填料数量：40m3配套设备包括闸门、伸缩接头及止回阀等。5.2.7A/O池A/O池的处理效果好，适用于处理净化程度和稳定程度较高的废水；根据具体情况可以灵活调整污水处理程度的高低；进水负荷高时，可通过提高污泥回流比的方法予以解决。A、构筑物设计参数：设计水量：Q=58.33m3/h数量：1座尺寸：14.0m×11.5m×5.0m，其中：A池14.0m×2.0m×5.0mO池14.0m×9.3m×5.0m有效水深：A池有效水深4.7mO池有效水深4.5m有效体积：A池有效体积131.6m3O池有效体积585.9停留时间：A池停留时间2.26hO池停留时间10.05h曝气量：14.58m3/min（按汽水比15:1计算）结构：半地下式钢筋混凝土结构B、主要设备1）曝气盘规格：ø215mm数量：390个具体参数服务面积：0.35-0.75m2/个

\o"浏览原图"曝气膜片运行平均孔隙：80-100微米空气流量：1.5-3m3/个h氧总转移系数：kla（20℃）0.204-0.337min-1氧利用率：18.4-27.7%\o"浏览原图"充氧能力：0.112-0.185KgO2/m3h\o"浏览原图"充氧动力效率：4.46-5.19KgO2/kwh\o"浏览原图"曝气阻力：180-280mmH2O

2）污水回流泵：型号：80WQ50-8-2.2流量：Q=50m3/h扬程：H=8m数量：3台(2用1备)功率：N=2.2kW3）填料型号：φ150数量：490m35.2.8沉淀池本沉淀池采用斜板沉淀池，主要通过重力沉降和斜板的吸附去除污水中SS的一种沉淀池。它具有水力表面负荷高、排泥方便、管理简单、占地面积小等优点。A、构筑物设计参数：设计水量：Q=58.3m3/h数量：1座尺寸：4.8m×4.8m×4.5m有效体积：69.12m3有效水深：3.00m停留时间：1.2h表面负荷：2.5m3/m2·h结构：半地下式钢筋混凝土结构B、主要设备1）斜板填料型号：H=1.0m的PVC板数量：24m32）污泥泵型号：50WQ15-12-1.1流量：Q=15m3/h扬程：H=12.0m数量：1台功率：N=1.1kW5.2.9污泥浓缩池污泥浓缩池收集上述污泥泵抽来的剩余污泥，并通过重力沉降初步实现泥水分离，上清液回流至调节池，底部浓缩污泥抽至污泥调理罐加药处理，再抽至压滤机压滤成泥饼。A、构筑物设计参数：设计水量：Q=58.33m3/h数量：1座尺