华鑫纸业污水处理工程设计方案-本科毕业设计论文

PAGE53-州东鑫纸业有限公司纱管纸生产项目废水处理工程设计方案贵州东鑫纸业有限公司2015年3月目录第一章总论 -1-1.1项目背景 -1-1.1.1项目名称 -1-1.1.2建设单位 -1-1.1.3设计单位 -1-1.2设计规模和设计范围 -1-1.2.1设计规模 -1-1.2.2设计范围 -1-1.3设计目标及社会经济目标 -2-1.4设计依据 -2-1.5设计采用的主要规范和工程设计标准 -2-1.6设计原则 -5-1.7设计范围 -5-1.8工程界面 -5-第二章项目概况及设计基础资料 -6-2.1项目概况 -6-2.2设计水量 -6-2.3设计进水水质浓度 -6-2.4设计出水水质浓度 -7-2.5处理程度 -7-2.6污泥处理控制标准及处置 -8-2.7污水厂臭气排放标准 -8-2.8污水厂噪声控制标准 -8-第三章废水处理工艺方案 -8-3.1废水处理工艺论述 -8-3.2方案选择的原则 -9-3.3污水处理方法的选择 -9-3.4生化处理的可行性 -10-3.5工艺介绍 -10-3.6工艺流程图 -12-3.6.1水质分析 -12-3.6.2废水处理工艺流程 -12-3.7涡凹气浮+水解酸化+A2/O+微絮凝过滤工艺运行方式 -13-3.7.1涡凹气浮+水解酸化+A2/O+微絮凝过滤工艺结构 -13-3.7.2生化反应过程 -16-3.7.3微絮凝过滤 -16-3.8尾水排放 -16-3.9事故溢流 -16-3.10污泥处理工艺 -17-3.10.1污泥处理工艺 -17-3.10.2污泥处置方式 -17-3.11噪音处理方案 -18-第四章污水处理工程设计 -19-4.1总体设计 -19-4.1.1工程设计规模 -19-4.1.2污水处理构筑物高程设计 -19-4.1.3建基本要求 -19-4.2工艺设计 -20-4.2.1生产废水集水池1# -20-4.2.2生产废水斜筛设备 -20-4.2.3生产废水集水池2# -20-4.2.4生产废水气浮设备 -21-4.2.5生活污水格栅渠 -22-4.2.6生活污水调节池 -22-4.2.7水解酸化池 -23-4.2.8中沉池 -24-4.2.9厌氧池 -25-4.2.10竖流沉淀池 -26-4.2.11中间水池 -27-4.2.12微絮凝过滤器 -29-4.2.13污泥浓缩池 -29-4.2.14浮渣池 -30-4.2.15辅助用房 -30-4.3主要建构筑物一览表 -31-4.4主要设备及构配件一览表 -32-第五章建筑设计 -33-5.1建筑设计 -33-5.1.1总体布置 -34-5.1.2建筑意境 -34-5.1.3环境绿化 -34-5.2结构设计 -35-5.2.1设计依据 -35-5.2.2设计要求 -35-5.2.3结构体系 -36-5.2.4水土保持设计 -36-第六章电气设计 -37-6.1供配电系统设计 -37-6.1.1电气设备供货分界点 -37-6.1.2执行标准及技术规范 -37-6.1.3供电电源 -37-6.1.4低压配电系统 -38-6.2设备保护与控制 -38-6.2.1工艺设备控制 -38-6.2.2工艺设备保护 -38-6.2.3线路敷设与防腐 -38-6.3照明 -39-6.4防雷接地 -39-6.5控制系统 -39-6.5.1简述 -39-6.5.2控制说明 -39-第七章高程设计 -40-第八章管道设计 -40-第九章结构设计 -40-9.1建筑物结构设计依据 -40-9.2结构抗震 -41-9.3主体结构形式及主要材料 -41-第十章防腐设计 -41-10.1防腐的必要性 -41-10.2管道防腐 -42-10.3设备防腐 -42-第十一章劳动定员 -42-11.1基本要求 -42-11.2技术管理措施 -43-11.3人员编制 -43-第十二章环境保护 -43-12.1设计依据 -43-12.2项目建设引起的环境影响及对策 -43-12.2.1项目实施过程中的环境影响及对策 -43-12.2.2项目建成后的环境影响及对策 -45-十三章工程概算 -46-13.1编制说明 -46-13.2投资概算 -46-第十四章培训及调试计划 -48-14.1人员的培训 -48-14.2投产运行前培训 -48-14.3投产运行后培训 -48-14.4工程的调试 -49-14.4.1准备工作 -49-14.4.2带负荷试车 -49-14.4.3工艺控制参数的确定 -49-14.4.4工艺控制规程 -50-14.4.5应注意的问题 -50-14.5废水处理生化系统调试 -51-14.5.1生化系统微生物的影响因素主要有以下几点，调试运行中需要严格控制： -51-14.5.2生物处理系统的运行参数、条件的控制 -52-第十五章售后服务及其它 -53-15.1售后服务承诺 -53-15.2维修技术人员情况 -53-15.3技术培训计划 -54-第十六章结论 -54-第一章总论1.1项目背景1.1.1项目名称 贵州东鑫纸业有限公司纱管纸生产项目废水处理工程。1.1.2建设单位贵州东鑫纸业有限公司。1.1.3设计单位贵州东鑫纸业有限公司。1.2设计规模和设计范围1.2.1设计规模根据业主提供的数据和资料，该污水处理站的设计规模为：300m³/d，其中生产废水为270m³/d，生活污水为30m³/d。1.2.2设计范围本工程的设计范围：根据东鑫纸业有限公司纱管纸生产项目废水处理站工程的现状条件，对该工程服务范围内的污水处理、污泥处置、供电进行设计和说明，包括相应的仪表控制系统、空调通风、建筑和建构工程、设备和材料等配套措施进行设计说明，设计出适合该东鑫纸业有限公司纱管纸生产项目规划、可操作性强、科学、合理、优化的工程。本设计以近期为主，适当考虑远期的可行性。1.3设计目标及社会经济目标社会经济目标：完善东鑫纸业有限公司纱管纸生产项目整体的排污能力，并使厂区建设成环境友好型、生态文明型的工厂环境创造条件；同时该项目建成，污水经处理后，达到《制浆造纸工业水污染排放标准》（GB3455-2008）中表2新建制浆和造纸联合生产废水排放标准要求，为保护厂区周围生态环境具有重要意义。工程目标:建成东鑫纸业有限公司纱管纸生产项目污水处理站。水环境目标：通过工程措施，使服务区水质达到《制浆造纸工业水污染排放标准》（GB3455-2008）中表2新建制浆和造纸联合生产废水排放标准。1.4设计依据《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月26日）《中华人民共和国水污染防治法》《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2008）《中华人民共和国水污染防治法》（1996年）建设方提供的有关基础数据和其他相关资料1.5设计采用的主要规范和工程设计标准本污水处理项目的设计、施工与安装必须按照国家的专业技术规范和标准执行，其规范和标准如下：（1）设计《室外排水设计规范》（GB50014-2006）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2008）《制浆造纸废水治理工程技术规范》（HJ2011-2012）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）《城市污水处理工程项目建设标准》（2001年修订）《城市污水处理工程项目建设标准》（2001年修订）《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）《室外给水设计规范》（GB50013-2006）《城市污水生物脱氮除磷处理设计规程》（CECS149：2003）《给水排水制图标准》（GBJ106-87）《总图制图标准》（GBJ103-87）《给水排水设计基本术语标准》（GBJ125-89）《防洪标准》（GB50201-94）《城市防洪工程设计规范》（CJJ50-92）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）《城市污水再生利用景观环境用水水质标准》（GB/T18921-2002）《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《砌体结构设计规范》（B50003-2001）《水工砼结构设计规范》（SDJ20-87）《建筑结构荷载规范》（GB5009-2001）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《建筑设计防火规范（修订书）》（GB50007-2002）《构筑物抗震设计规范》（GB50191-93）《建筑地面设计规范》（GB50037-96）《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）《屋面工程技术规程》（GB50207-94）《住宅建筑设计规范》（GBJ96-86）《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）《民用建筑设计通则》（JGJ37-87）《宿舍建筑设计通则》（JGJ36-87）《民用建筑电气设计规范》（GB50057-94）《供电系统设计规范》（GB50052-95）《低压配电设计规范》（GB50054-95）《3-110KV高压配电装置设计规范》（GB50060-92）《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）《电动装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB50060-92)《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89）《城市污水水质检验方法标准》（CJ26.1-29-91）《水污染物排放标准》（DB4426.89）《房屋建筑制图统一标准》（GBJ1-86）《建筑模数协调统一标准》（GBJ2-86）《厂房建筑模数协调标准》（GBJ6-86）《建筑制图标准》（GBJ104-87）《工业企业采光设计标准》（GB50033-91）《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）《民用建筑隔音设计标准》（GBJ118-88）《城市污水处理及污染防治技术政策》建城[2001]77号（2）土建施工《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002）《建筑防腐工程施工及验收规范》（GB50212-2002）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-97）《砌体结构施工质量验收规范》（GN50203-2002）《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003、J253-2003）（3）设备安装《工业自动化仪表施工及验收规范》（GB50093-2002）《工业安装工程质量检验评定统一标准》（GB50252-94）《机械设备安装工程施工及验收通用规范》（GB50231-98）《现场设备工业管道焊接施工及验收规范》（GB50236-98）《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB50254-96）1.6设计原则遵循贵州东鑫纸业有限公司纱管纸生产项目的总体规划，充分考虑厂区的近、远期规划的要求，提出如下设计原则：贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家的相关法规、政策、规范、标准。在总体规划的指导下，根据发展规划要求，按照全面规划，分期实施的原则，布置上以近期为主，充分考虑远期的需要，更好地发挥投资效益。因地制宜，根据贵州东鑫纸业有限公司纱管纸生产项目的实际技术水平和生产管理能力，选用科学、经济、合理的设计方案，并留有余地，做到投资省，社会、环境、经济效益高，使工程的设计、施工、运行管理均能够打到预期的效果。通过总体优化设计，节约能耗，降低工程基建投资和运行费用，提高科学管理水平。污水站自动化控制程度高，便于污水厂运行管理，既减少了管理人员，使污水处理处理过程在自控条件下进行，又降低了运行费用，提高了运行可靠性。工艺流程先进且稳定，处理设施具有较高的运行效率，并具有较好的抗冲击负荷能力。以人为本，工程建设的同时处理好环境和发展的关系。严格控制水、泥、臭气、噪声等二次污染。污水系统作为环保工程，设计中应尽量减少污水处理站本身对环境的负面影响。1.7设计范围1）从污水处理格栅井开始到处理设备的排放口为止。2）污水工程的工艺流程，工艺设备选型，工艺设备的结构布置，电气控制等设计工作。3）污水工程的动力配线，由业主将主电引至污水工程的配电控制箱，配电分配箱至各电器使用点将由我公司负责。4）不包括废水的收集管网及废水排出界区的外排水管网。1.8工程界面（1）进水界面：格栅井进水口；（2）排水界面：清水池出口1米处；（3）排泥界面：污泥池至污泥脱水压滤机；（4）电气界面：接至废水处理站主配电柜。第二章项目概况及设计基础资料2.1项目概况贵州三穗东鑫纸业有限公司，成立于2013年8月，注册资本为1100万元。公司原名为“三穗县磊鑫纸业有限公司”，成立于2007年7月，原厂址坐落于三穗县八弓镇中坝村，是一家以收购三穗县及周边各县市废纸箱为原料，生产规格为1575型300-600g/㎡纱管纸的再生纸企业，已形成年生产规模为1万吨的再生纸生产企业。为加快三穗县工业发展进程，于2012年12月三穗县作出将该企业外迁至三穗县工业园区建材与制造产业园区，并更名为“贵州三穗东鑫纸业有限公司”。三穗县发改局以穗发改通（2014）19好文件下发了贵州东鑫纸业有限公司纱管纸生产项目备案通知，迁建工程建设完毕后可形成年生产规模达5万吨的再生纸厂生产企业，主要工序皆为自动化操作，设备性能达到国内领先水平，生产的纱管纸技术指标达到国家相关技术要求。为保护贵州东鑫纸业有限公司纱管纸生产项目周围的水质安全，优化项目厂区用水措施，美化厂区环境，对贵州东鑫纸业有限公司纱管纸生产项目的废水处理系统的建设治理势在必行。因此，经贵单位委托，我公司特编制本实施方案，以求最终彻底解决上述问题。2.2设计水量根据建设方提供的数据和环评资料及批复，该污水处理站设计水量为300m³/d,其中生活污水为30m³/d，生产废水为270m³/d。2.3设计进水水质浓度根据环评资料提供的数据资料，本项目设计废水主要为生产废水及生活污水，其生产废水主要控制水质指标浓度见下表1；生活污水主要控制水质指标浓度见下表2。生产废水进水水质表1单位：mg/L；PH无量纲项目CODCrBOD5S.SNH3-NPH环评水质≤1458≤745≤578≤11/设计水质≤1500≤800≤600≤206-9为了保证废水处理系统的有一定的设计富余值，本次设计进水水质选择略高于环评监测数据，以保证废水处理站处理能力有一定富余空间。生活污水进水水质表2单位：mg/L；PH无量纲项目CODCrBOD5S.SNH3-N动植物油PH环评水质≤350≤200≤250≤30≤50/设计水质≤350≤200≤250≤30≤506-92.4设计出水水质浓度根据本项目环评报告书及批复文件的要求，本污水处理站设计出水水质执行《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2008）表2中新建制浆和造纸联合生产企业水污染物排放标准的要求，设计出水水质见下表：出水水质表单位：mg/L；PH无量纲；大肠杆菌(个/L)项目CODCrBOD5S.SNH3-NTNTPPH色度进水≤90≤20≤30≤8≤12≤0.86-9502.5处理程度根据贵州东鑫纸业有限公司纱管纸生产项目的设计进水及出水水质，污水处理站近期工程各项污水水质指标处理程度见下表。工程各项污水水质处理程度表单位：mg/L分类指标CODCrBOD55SSNH3-N进水水质150080057811出水水质9020308处理程度≥94.0%≥97.5%≥95.0%≥27.0%2.6污泥处理控制标准及处置污水处理厂污泥控制按《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的标准执行，污水厂污泥经脱水后含水率应小于75%。根据环境要求，经稳定和脱水后的污泥，近期根据环评要求经石灰消毒后，由企业定期运至三穗县制定的垃圾卫生填埋场处理卫生填埋处理，远期随着经济的发展，污泥排放标准满足农用时污染物的控制标准限值，实现污泥的资源化。2.7污水厂臭气排放标准污水处理厂臭气排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中大气污染物排放的控制标准。污水处理厂通常执行二级标准，即厂界（防护带边缘）废气排放最高允许浓度为：氨≤1.5mg/L硫化氢≤0.06mg/L臭气浓度≤20甲烷≤1%（最高体积分数）为了保护厂区周围大气环境，建议加强厂区绿化，加强通风，在长期阴雨的天气情况下可适当泼洒一定浓度的漂白粉液体除臭，确保处理站周围氨氮、硫化氢的排放达到《贵州省环境污染物排放标准》（DB52/864-2013）无组织排放监控要求。2.8污水厂噪声控制标准污水处理厂噪声执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的要求，噪声控制按《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-2008）执行。污水处理厂执行Ⅱ类标准，即昼间60dB，夜间50dB。第三章废水处理工艺方案3.1废水处理工艺论述污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多方面因素进行综合考虑，各种工艺都有其适用条件，应视工程的具体条件而定。选择合适的污水处理工艺，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常年运行费用保证出站污水水质达标排放。同时，随着贵州东鑫纸业有限公司纱管纸生产项目的发展，企业人数和规模的不断增多，污水水质变化会加大，进水水质存在着不确定因素。根据上述章节对污水水质的分析，本工程要求的废水处理程度较高，对污水处理的工艺选择应十分慎重。本方案设计的废水处理工艺选择专门针对贵州东鑫纸业有限公司纱管纸生产项目的特点，充分考虑废水量和废水水质以及经济条件和管理水平，优先选用技术先进、安全可靠、对污水水质、水量变化适应能力强、调节灵活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟处理工艺。下面对各种工艺的特点进行论述，以便选择切实可行的方案。3.2方案选择的原则污水处理站的建设和运行受到多种因素的制约和影响，其中，污水站工艺方案的确定对确保污水处理站的运行性能和降低费用最为关键，因此有必要根据确定的标准和一般原则，从整体最优的观念出发，结合设计规模、进水水质特征以及当地的实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案。根据已知条件和要求，在贵州东鑫纸业有限公司纱管纸生产项目的总体方案确定中，将遵循以下原则：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的要求；所选工艺应减少基建投资和运行费用，节省占地面积和降低能耗。所选工艺应易于操作、运行灵活且便于管理。根据进水水质水量，应能对工艺行参数和操作进行适当调整。所选工艺应易于实现自动控制，提高操作管理水平。污水处理工艺的确定应与污泥处理和处置的方式结合起来考虑。污水处理厂排出的污泥应易于处理和处置。所选工艺应最大程度地减少对周围环境的不良影响（气味、噪声、气雾等）。3.3污水处理方法的选择污水处理方法的选用是与进水水质特点及排放所要求达到的处理程度密切有关的。我国现行《室外排水设计规范》（GB50014-2006）的表6.2.2对各种主要流程。列有推荐的处理效率（即污染物去除率）。3-1污水处理站的处理效率处理级别处理方法主要工艺处理效率(%)SSBOD一级处理沉淀法混凝、沉淀40~4520~30二级处理生物膜法初次沉淀池、生物膜法、二次沉淀池60~9065~90活性污泥法初次沉淀池、曝气池、二次沉淀池70~9065~90从表3-1可见，二级活性污泥法的处理效率较高，但常规的二级处理工艺仅只能去除BOD5、COD和SS，而对氮、磷的去除是有一定的限度，仅从剩余污泥中排出氮和磷的去除率约为10~20%，磷的去除率约为12~19%，达不到本工程对氮和磷去除率的要求。因此，生物处理部分必须采用污水脱氮除磷工艺。3.4生化处理的可行性BOD5∶N∶P的比值是影响生物除磷脱氮的重要因素，氮和磷的去除率随着BOD5/N和BOD5/P比值的增大而加大。从理论上讲，BOD5/N＞2.86才能有效地进行脱氮，实际运行资料表明BOD5/N＞3时才能使反硝化正常运行。在BOD5/N＝4～5时氮的去除率＞60%，磷的去除率也可以达到60%左右，BOD5/N＝7时氮的去除率＞70%，磷的去除率＞70%。对于生物除磷工艺，要求BOD5/P＝33～100，且BOD5/N≥4。生物除磷脱氮工艺对BOD5∶N∶P的要求是指进入曝气池的污水水质，原污水经过初沉池后BOD5/N值和BOD5/P值将下降，污水在初沉池的沉淀时间越长，比值下降越多。因此为了满足生物除磷脱氮对碳源的需要，采用生物除磷脱氮工艺的污水处理厂最好不设初沉池，或者设停留时间很短的初沉池。3.5工艺介绍根据贵州东鑫纸业有限公司纱管纸生产项目的设计进水水质和要求达到的出水指标，最佳的处理工艺是生物除磷脱氮工艺，在满足生物除磷脱氮的前提下，BOD5、CODcr和S.S.的去除都可以得到解决。所有生物脱氮除磷工艺都包含厌氧、缺氧、好氧三个不同过程的交替循环，应用于同类污水处理的脱氮除磷的活性污泥法主要有三类：（1）A2/O系列；（2）氧化沟系列；（3）SBR系列。其中SBR系列中的CASS工艺具有投资高、运行成本低、效益高等特点，在国内已建成的污水处理厂中已有成功的应用，原可研报告也推荐采用该工艺，但由于本项目污水处理水量较小，而且该工艺处理要求自动化程度较高，一次性投资成本较高，运行管理对技术要求也比较高，综合考虑本项目及建设方的要求，因此本设计拟采用A2/O工艺作为本项目的污水处理主要工艺工序。A2/O（Anaerobic/Aanpxic/Oxic）工艺是以生物反应动力学原理及合理的水力条件为基础而开发的一种具有系统组成简单、运行灵活和可靠性好等优良特点的废水处理工艺，尤其适合于含有较多工业废水和城市污水及要求脱氮除磷的处理。A2/O工艺是为了达到同时除磷脱氮的目的，可以说是采用具有消化能够的A/O的变形工艺，也就是在A/O工艺的厌氧区之后、好氧区之前增设一个缺氧区，好氧区具有消化功能，并使好氧区中的混合液回流至缺氧区、使之反硝化脱氮，这样就构成了既除磷又脱氮的工艺系统。废水首先进入厌氧区，兼性发酵细菌将废水中可降解有机物转化为发酵产物，如挥发性有机酸。聚磷菌可将菌体内储存的聚合磷酸盐分解，释放的能量供聚磷菌在厌氧环境下维持生存，另外一部分能量可供聚磷菌吸收环境中的VFA类低分子有机物，并以PHB的形式储存在细胞内。随后废水进入缺氧区，反硝化细菌利用好氧区中经混合液回流而带来的硝酸盐以及废水中可降解的有机物进行反硝化，达到同时除COD和脱氮的目的。接着废水进入好氧区，聚磷菌在利用废水中剩余的可降解有机物的同时分解体内贮存的PHB，产生的能量供自身的生长繁殖，此外还吸收周围环境中的溶解性磷酸盐，并以聚合磷酸盐的形式在体内贮存。这样就可使排放的出水中磷浓度降到很低。进水中的有机物经厌氧区、缺氧区分别分别被聚磷菌和反硝化细菌利用后，进入好氧区是浓度已较低，这有利于自养的消化细菌的生长，并将氨氮经消化作用转化为硝酸盐。这部分有机碳由好氧型异养菌降解，使出水的有机物指标达到排放标准。剩余污泥排放中由于大量超量贮存聚合磷的聚磷菌，污泥含磷量可以达到干重的6%以上，因此大大提高了磷的去除效果。虽A2/O工艺较常规生活污水处理工艺具有很大的除磷脱氮的效果，从目前国内污水处理厂工程实践来看，它和其他污水处理工艺一样，也具有一定局限性，处理后水一般只能达到《综合污水排放标准》的要求，不能满足该工程的水质排放标准，因此必须对A2/O出水进行深度处理，以便能达到该水质要求。结合我公司同类污水处理工程实践及国内相关污水处理工程，对于深度处理常采用的工艺有：BAF、MBR、混凝沉淀、微絮凝过滤、气浮等。介于国内同类工程实践、我公司经验及微絮凝过滤处理设施的特点，深度处理拟用微絮凝过滤处理工艺。微絮凝过滤效果较好，微絮凝过滤是采用投加助凝剂PAC破坏A/O处理工序出水水体中的颗粒悬浮物和胶体溶液的电荷稳定性，使其脱稳，然后再加絮凝剂PAM，絮凝成较大的颗粒物质通过后续的过滤装置去除，并进一步减低水体的色度，同时PAC是一个铝盐，对TP中的磷酸根离子反应磷酸铝沉淀，经过后续的过滤器一并去除。过滤器部分滤料有无烟煤和石英砂分层铺设而成，主要为拦截上述絮凝体，是水体得到净化。进一步减低水体中的COD、BOD、氨氮、TN、TP、色度等水质参数。综上所述，该项目拟用:水解酸化+A2/O+微絮凝过滤处理工艺3.6工艺流程图3.6.1水质分析该废水属于废纸造纸类废水，主要来自废纸的碎浆、筛选净化及制造等过程中产生的废水。废水中的主要成分是细小悬浮性纤维、造纸填料、废纸杂质及造纸助剂等，以及各种有机和无机污染物。废水的特点是SS、COD均较高，在COD组成中，非溶解性的COD较高，约占60％以上，而部分溶解性COD又较难生物降解。早期的造纸废水处理技术，只要求去除一般的污染物质，所以大多采用一级物化处理(气浮、沉淀等)。但随着社会发展和科学的进步，对环境的污染治理要求越来越高，特别是人类赖以生存的要素——水体受到的污染越来越严重，促使废水需要深度处理才能达到排放要求。本工程的废水BOD/COD约为0.35，可生化性一般，处理难度较大。根据本生产企业的特点和产生废水的性状，将废水处理同纤维回收结合起来，作为一个完整的系统加以考虑，更为合理，使废水处理更能适应环境保护和生产发展的要求。3.6.2废水处理工艺流程针对该项废水的水质特点及排放特性，本设计处理工艺分为预处理、物化处理、生化处理、深度处理及污泥处理五部分。工艺流程图如下：生活污水生产综合废水生活污水隔油池（已建）集水池1#（已建回用水池代替共用）隔油池（已建）化粪池（已建）栅渣外运斜筛设备化粪池（已建）栅渣外运集水池2#涡凹气浮混合液回流格栅渠调节池污泥回流水解酸化池混合液回流格栅渠调节池污泥回流厌氧池鼓风机接触氧化池鼓风机剩余污泥污泥浓缩池竖流沉淀池剩余污泥污泥浓缩池PACPAM脱水机定期外运中间水池PACPAM脱水机定期外运石灰微絮凝过滤器泥饼消毒石灰清水池泥饼外运达标排放注：废水管道污泥管道 风管加药管道 回流管道工艺流程图3.7涡凹气浮+水解酸化+A2/O+微絮凝过滤工艺运行方式3.7.1涡凹气浮+水解酸化+A2/O+微絮凝过滤工艺结构涡凹气浮+水解酸化+A2/O+BAF+微絮凝过滤工艺主要由水解酸化池、厌氧池、生物接触氧化池、沉淀池、微絮凝过滤器组成。气浮装置：气浮设备采用新型的涡凹气浮（CAF）设备.经过预处理后的污水流入装有涡凹曝气机的小型充气段，污水在上升的过程中通过充气段与曝气机产生的微气泡充分混合，曝气机将水面上的空气通过抽风管道转移到水下。曝气机的工作原理是利用空气输送管底部散气叶轮的高速转动在水中形成一个真空区，液面上的空气通过曝气机输入水中，填补真空，微气泡随之产生并螺旋型地上升到水面，空气中的氧气也随之溶入水中。由于气水混合物和液体之间密度的不平衡，产生了一个垂直向上的浮力，将SS带到水面。上浮过程中，微气泡会附着到SS上，到达水面后SS便依靠这些气泡支撑和维持在水面。浮在水面上的SS间断地被链条刮泥机清除。刮泥机沿着整个液面运动，并将SS从气浮槽的进口端推到出口端的污泥排放管道中。污泥排放管道里有水平的螺旋推进器，将所收集的污泥送入集泥池中。净化后的污水流入溢流槽再自流至水解酸化池。水解酸化：废水在水解酸化池内使废水中的大分子难降解有机物被转变为小分子易降解的有机物，出水生化性得到改善。酸化后的废水悬浮物去除率达80％以上，BOD5去除率达30％左右。在池中设置软性填料，以利于水解污泥的附着、生长，以减轻后级系统的工作负荷。同时水解酸化池也兼做厌氧池，经过潜污泵泵入缺氧池，缺氧池中设置有混合搅拌装置，保证活性污泥处于悬浮状态，混合搅拌设备既要保证污泥悬浮，又要防止在空气和水的界面使氧气溶解入缺氧混合液，同时也要防止缺氧池中的混合搅拌不均匀形成局部厌氧，发生污泥腐化。二沉池沉淀污泥，经过管道泵泵入缺氧池，回流污泥中聚磷菌利用进水中挥发性有机酸进行释磷，为好氧池吸收磷做准备。同时回流污泥能够吸收易溶性基质中的降解部分，并促使絮凝性微生物生产，污水在缺氧状态下停留1小时后从缺氧区与厌氧区隔墙上部的入口以低速流入厌氧区，连续进水可简化对进水的控制，这样的分池系统也避免了水力短路。厌氧池：缺氧区主要作用为反硝化作用，硝酸液主要是在厌氧池中进行，硝化细菌在厌氧的环境下，利用进水水体中的小分子有机物质作为能源物质，硝酸根作为电子供体，进行生化反应，硝酸液被还原成氮气逸出。硝酸液通过回流泵回流至厌氧区。同时，回流污泥具有很强的吸附能力，能够吸附水体中的污染物质，通过释放胞外酶，使一些大分子物质分解成小分子物资，有利于细菌胶团的吸收氧化去除。缺氧区中安装有潜水搅拌器，使回流混合液与活性污泥处于悬浮状态，有利于与进水水体中的污染物质接触，并且保证厌氧池沉淀污泥而发生腐化，影响了处理效果。生物接触氧化池：好氧池是污水处理的主要场所，细菌胶团在有氧环境下，碳源、氮源、磷源等物质进行好氧呼吸。好氧池里的活性污泥主要由细菌胶团、聚磷菌、硝化细菌及原生生物等组成，细菌胶团氧化分解有机物质等物资，进行形成代谢，进入去除水体中的有机类污染物质。聚磷菌在好氧环境下，利用氧气和水体中的磷酸盐贮存能源物质PHB，然后再二沉池中沉淀外排至污泥浓缩池。消化细是一种异样型微生物，他能利用水体中的氨氮作为能够物质，氧化分解为获得能量。通常情况下，好氧池里的细菌胶团、聚磷菌、硝化细菌、原生生物等按一个合适的比率组成了一个很好的生物群落，形成稳定的生态系统。好氧池通过鼓风机提供氧气。为了使好氧池能够处理更高浓度的废水，本项目拟在好氧池里悬挂填料，使之具有生物接触氧化法的功效，以便减小水力停留时间及处理效果，生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因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，并促进新生物膜的生长，此时，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优点：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量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。无污泥回流。水力停留时间短，具有脱氮功能。二沉池：二沉池主要是进行泥水分离，活性污泥在二沉池型絮凝成比水比重大的颗粒物质进行沉降，沉淀污泥一部分回流至缺氧池进行除磷和补充系统流失的活性污泥，以维持反应系统中的微生物的量，富余部分作为剩余污泥排放至污泥浓缩池。曝气生物滤池：是一种生物膜处理工艺，同时也兼有过滤功能，因为该污水处理工程对出水水质要求比较高，因此需进行深度处理。曝气生物滤池能够去除水体中的BOD、COD、氨氮、TP等污染物质。曝气生物滤池通过鼓风机供氧。3.7.2生化反应过程在好氧池中，氨氮在消化细菌的作用下生产硝酸盐，硝酸盐经过回流泵回流至厌氧池，在饭消化细菌的作用下进行反硝化。在厌氧的调解下，反硝化细菌利用污水中碳源有机物作为电子供体，将池内NO3-N还原为N2，逸出水面。好氧池曝气时降磷菌利用有机物氧化放出的能量，大量吸收混合液中的磷，以聚磷酸盐的形式储存于体内，水中的磷转移到污泥里，经过二沉池沉淀排出系统外，从而达到去除水中磷的目的。在缺氧池内，DO和NO3-均接近零，除磷菌将体内的聚磷酸盐水解，释放出正磷酸盐和能量，有利于进一步充分吸磷。即使微生物在反应池中不断地进行厌氧和好氧，交替运行可实现生物除磷。3.7.3微絮凝过滤污水经二沉池沉淀后，上清液经重力流溢流至中间水池，经泵泵入微絮凝过滤器，泵前投加絮凝剂PAC，经泵混合均匀后泵入微絮凝过滤器，过滤器的进水管道上安装有管道混合器，PAM药剂在管道混合器前端接入，经混合以后一起进入过滤器，过滤器由石英砂和无烟煤作为调料，拦截水体中的悬浮物，同时PAC属于铝盐，对TP也有很好的去除效果。3.8尾水排放污水处理站尾水因主要为生产废水，废水中含有的病原微生物较少，本项目暂时拟定不经过消毒直接外排，外加本项目待工业园区市政污水管网完善后，需排入市政管网后经城市二级污水处理厂处理后最终外排最，因此本项目暂时不考虑修建污水消毒措施，污水经微絮凝过滤器后，按照环评指定要求外排。3.9事故溢流在污水处理站前，为保证污水处理站在停电或设备故障时的安全，一般需设置事故排放口。按照就近溢流的原则，本设计在调节池处设置事故溢流口，经事故排放管排放至城市污水管道，保证污水处理站的安全和污水的排放。3.10污泥处理工艺3.10.1污泥处理工艺不需消化的污泥处理工艺有两种方式，一是重力浓缩、机械脱水；一是机械浓缩、机械脱水。两种方式比较见下表：两种方式均能达到80%的含水率，但从比较表中可以看出，采用机械处理在本项目情况下具有比较明显的优势，故推荐采用该方式。就机械处理污泥而言，目前主要有三种方式：（1）带式浓缩机+带式脱水机；（2）浓缩脱水一体机（3）离心浓缩+离心脱水机。（1）方式设备价格合理，国内有成熟经验，但其系统复杂，且占地大，操作环境差。（2）方式设备紧凑、单一，操作环境较好，但需要一套冲洗设施和空气系统；（3）方式是最近几年才引入的设备，较昂贵，但它的操作卫生条件好，适宜于连续性工作，药耗极低，不需冲洗设施。本设计采用浓缩脱水一体机即：叠罗氏压滤机。3.10.2污泥处置方式污泥处置方式有以下几种：详见下表：烧技术虽然具有处理迅速、减容多（70—90%），无害化程度高，占地面积小等优点，但一次性投资巨大，操作管理复杂，能耗高，运行费用高。污泥卫生填埋，是处理城市污水厂脱水污泥较为有效的方法之一，但其渗滤液的COD和BOD值较高，需进行处理，否则会造成二次污染。污泥与城市生活垃圾混合高温堆肥，污泥熟化程度高，病原体和寄生虫卵去除较彻底，有利于污泥家用，是适合我国国情的污泥稳定处理工艺。根据实际情况，污泥最终处置可以考虑采用四种方法：（1）将脱水泥饼用作绿化地基肥；（2）将脱水泥饼直接运至农村，与生活垃圾、杂草等混合厌氧堆肥，经无害化稳定后，用作农肥；（3）将脱水泥饼卫生填埋。（4）焚烧处理。污泥的最终处置方式在污水处理厂运行后，对所产生的污泥成分进行分析、测试，如果污泥成分满足《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284-84）要求，污泥可用作农肥，但对市场的需求应作周密的调查研究。如不能满足标准要求或市场不看好，则须按照垃圾填埋场建设的要求，规范污泥填埋处置场，在做好防渗、防洪措施、避免二次污染的措施后将污泥卫生填埋。近期而言，设计采用污泥卫生填埋的处置方式。3.11噪音处理方案1、噪声源污水处理厂中的主要噪声源有：各构筑物内的提升泵、鼓风机房内的风机。2、控制措施设备选型和招标时优先选用噪声低、效率高的机电设备，从根本上降低噪声源的强度；隔声：机房采用封闭式结构，窗户采用隔声窗，阻断噪声的传播。机房内部风机加装隔声罩（其降噪量在10～40dB），提升泵房起吊采用盖板密封；吸声：机房采用吸声墙面和吸声吊顶，与外界连通的大门后贴吸声材料，风机隔声罩内和提升泵起吊孔迎水面加贴吸声材料；消声：在风机风管上，加装阻抗负荷消声器，可使气流噪声降低20～40dB。隔振：在提升泵出水管上，加装可挠曲橡胶接头，阻隔与水泵相连的管道传递振动，降低辐射噪声。绿化：机房周围尽量绿化，以减少噪声的干扰程度。而且绿色植物及花草对人的心理可产生一种安静、生机勃勃的感觉，因而心情舒畅，减少了噪声的干扰程度。第四章污水处理工程设计4.1总体设计4.1.1工程设计规模本工程设计规模为300m3/d。其中生产废水为270m3/d，平均流量为Qavg=11.25m3/h，本项目设计取12m3/h；生活污水为30m3/d，平均流量为Qavg=1.25m3/h，本项目设计取1.5m3/h。生活污水及生产废水经水解酸化池混合后，最终设计流量为13m3/h。4.1.2污水处理构筑物高程设计污水处理站出水管管底相对标高暂定为绝对标高（具体施工时结合施工图根据现场情况确定），进水水管标高待现场确定后定位。污水经过调节后提升并重力流经各个处理构筑物。4.1.3建基本要求所有土建水池土建制作形式均采用钢筋混泥土结构，抗渗等级S6，池壁厚度外墙250mm，池底钢混结构厚度300mm，对需要盖顶的水池顶板厚度120mm（不负载重量）。进出水孔采用75mm孔径，预埋管道。水池地基承重不得少于150Kpa，修建前必须进行地质勘查，充分考虑地下水等情况，根据实际地质情况进行调整处理。地基修建建议先挖至磁力层后，回填采用四层结构，分别为碎石层，粗石层，钢混层，素混层，然后浇注水池，实际厚度根据地质情况决定。水池上方四周设置不锈钢扶手保证人行安全，高度1.2m，中间加一横竖杆。4.2工艺设计4.2.1生产废水集水池1#功能：起匀质匀量的作用，同时具有一定储藏功能，保证处理站后续处理设施运行的连续性和稳定性。1）构筑物建设单位已按照环评及生产工艺节能要求修建2）主要设备a.污水泵类型：无堵塞式潜水污水泵。数量：2台，1用1备。参数：流量：Q=12m3/h扬程：H=15m功率：N=1.1Kw控制方式：根据调节池水位，由液位控制器控制，水泵按顺序换班运行，同时现场设手动控制。4.2.2生产废水斜筛设备功能：拦截废水中纸浆纤维及细小悬浮物。1）构筑物安装于集水池2#池上部2）主要设备a.斜筛筛网数量：1台。规格：80目，面积2㎡型号：MR35-50；处理能力：Q=10-44m³/h。4.2.3生产废水集水池2#功能：废水经2#集水池再提升至气浮设备，同时起到一定匀质匀量的作用，保证处理站后续处理设施运行的水质的稳定性。1）构筑物类型：半地上式结构。尺寸：L×B×H=3.0×2.5×4.5m数量：1座。结构：钢筋混泥土结构2）主要设备a.污水泵类型：无堵塞式潜水污水泵。数量：2台，1用1备。参数：流量：Q=12m3/h扬程：H=15m功率：N=1.1Kw控制方式：根据调节池水位，由液位控制器控制，水泵按顺序换班运行，同时现场设手动控制。4.2.4生产废水气浮设备1）构筑物安装于水解酸化池上部，基础用槽钢制作支架2）、气浮设备1、气浮系统类型：全溶气气浮，碳钢制作，防锈防腐外型尺寸：2500×1000×1300mm数量：1套参数：曝气机N=2.2kw，刮渣机N=0.37kw控制方式：高水位自动启动，低水位自动停止2、加药系统类型：全自动制药、加约装置数量：1套参数：药剂种类:聚合氯化铝溶药池容积:V=300L（PE材质）；药液浓度：～5%；搅拌器：N=0.55Kw（过流不锈钢）加药泵：型号：GM50/1.0；N=0.37Kw；Q=50L/h；数量：1台4.2.5生活污水格栅渠功能：去除生活污水中的漂浮物和悬浮物1）构筑物类型：地上式结构。尺寸：L×B×H=1.2×0.8×0.6m数量：1座。结构：钢筋混泥土结构2）主要设备设备：人工清理格栅参数：栅条间距b=5mm，设备规格500×1000mm数量：1道备注：不锈钢非标制作4.2.6生活污水调节池功能：起匀质匀量生活污水的作用，保证处理站后续处理设施运行的连续性和稳定性。1）构筑物类型：半地上式结构。尺寸：L×B×H=3.0×2.5×4.5m数量：1座。结构：钢筋混泥土结构2）主要设备a.污水泵类型：无堵塞式潜水污水泵。型号：25QW8-22-1.1数量：2台，1用1备。参数：流量：Q=8m3/h扬程：H=22m功率：N=1.1Kw控制方式：根据调节池水位，由液位控制器控制，水泵按顺序换班运行，同时现场设手动控制。4.2.7水解酸化池功能：废水在水解酸化池进行水解酸化处理，将难降解的复杂有机污染物分解为易降解的简单有机物，同时进一步降低废水中SS的含量。水解酸化池设置布水器，底部采用穿孔布水管，布水均匀，使泥水充分混合，提高水解酸化效率。1）构筑物类型：半地上式结构。尺寸：L×B×H=6.0×4.2×4.5m数量：1座。停留时间：8.2h有效水深：4.2m结构：钢筋混泥土结构2）主要设备a、厌氧填料类型：软性立体挂膜填料尺寸：Φ150×2500mm数量：60m3b、填料支架数量：1套参数:Ф18圆钢、L50×5角钢等制作，防锈防腐c、布水器系统数量：1套参数:DN50、32PVC-U管制作d、水下穿孔管曝气系统DN40UPVC管制作，数量1套，曝气强度为4m³/㎡.h4.2.8中沉池功能：中沉池采用竖流沉淀形式。水解酸化后的废水，进入中沉池进行泥水分离，同时进行复氧，有利于后续好氧生物处理的进行。中沉池污泥一部分回流至厌氧水解池，有利于厌氧独特菌群的形成，提高生物处理效果，剩余部分进入污泥浓缩池。1）构筑物类型：半地上式结构。尺寸：L×B×H=3.0×3.0×4.5m数量：1座。表面负荷：1.4m³/㎡.h停留时间：3.1h有效水深：4.1m结构：钢筋混泥土结构2）配套设备：a.三角堰数量：1套，周长=12m，深度：250mm，宽度：300mm.材质：Q235-A碳钢非标防腐制作b.中心导流筒规格：DN250×2500mm数量：1套材质：Q235-A碳钢非标防腐制作注：具体做法及要求见施工图c.污泥泵类型：无堵塞式潜水污水泵数量：1台参数：流量Q=5m3/h扬程：H=20m功率：N=0.55kW出口口径：DN40控制方式:根据现场调试确定启停时间和频率，本次设计运行周期为每启动后1h停4h。4.2.9厌氧池功能：废水在厌氧池经与生物接触氧化池回流液混合，在厌氧池中除磷，同时具有脱氮的功能，有效去除水体中的污染物质。1）构筑物类型：半地上式结构。尺寸：L×B×H=3.0×2.0×4.5m数量：1座。停留时间：2.0h有效水深：4.0m结构：钢筋混泥土结构2）附属设备：a、潜水搅拌器型号：QJB260/720-0.85/C/S功率：0.85KW；转速：720r/min；叶轮直径：260mm，数量：1台4.4生物接触氧化池功能：好氧微生物在氧气充足的条件下，利用新陈代谢的作用将废水中的有机物分解成二氧化碳和水，从而降解有机污染物，并进行自身增殖，维持系统中高浓度的生物群体。好氧采用生物接触氧化法。1）构筑物类型：地下式封闭形式。尺寸：L×B×H=14.0×5.0×4.5m有效水深：4.1m填料容积负荷：0.86kgBOD5/（填料.d）停留时间：18.9h数量：1座结构：钢筋混泥土结构2）主要设备a.好氧填料类型：弹性立体挂膜填料尺寸：Φ150×2500mm数量：175m3b.曝气器类型：微孔曝气器尺寸：Φ260数量：160套c.填料支架数量：1套Q235-A角钢和圆钢架防腐制作注：具体做法及要求建施工图d.曝气风机类型：回转式鼓风机。鼓风机参数：型号：HC-801S风量3.33m3/min最大风压：0.4kgf/cm2功率：5.5kW数量：2台备注：一用一备控制方式：风机按顺序每4h自动切换交替运行，同时现场设手动控制。e、曝气管网材质：UPV-C制作规格：DN75管数量：1套f、混合液回流泵2）主要设备类型：无堵塞式潜水污水泵。数量：2台，1用1备。参数：流量：Q=12m3/h扬程：H=15m功率：N=1.1Kw控制方式：水泵按顺序每4h自动切换交替运行，同时现场设手动控制。4.2.10竖流沉淀池功能：好氧池出水进入二淀池进行泥水分离。部分沉淀污泥回流到生化系统，剩余污泥输送到污泥处理设施进行处理。1）构筑物类型：半地下式结构。形式：竖流沉淀池沉淀区尺寸：L×B×H=4000×4000×4500mm表面负荷：0.81m3/m2·h有效水深：4.0m停留时间：3.6h结构：钢筋混泥土数量：1座。2）配套设备：a.三角堰数量：1套，周长=16m，深度：250mm，宽度：300mm.材质：Q235-A碳钢非标防腐制作b.中心导流筒规格：DN300×2500数量：1套材质：Q235-A碳钢非标防腐制作注：具体做法及要求见施工图c.污泥泵类型：无堵塞式潜水污水泵数量：1台参数：流量Q=5m3/h扬程：H=20m功率：N=0.55kW出口口径：DN40mm控制方式:根据现场调试确定启停时间和频率，本次设计运行周期为每启动后4h停1h。4.2.11中间水池功能：用于储存二沉池出水，然后用水泵泵入微絮凝过滤器。1）构筑物类型：半地下式结构。尺寸：L×B×H=4.0×1.0×4.5m有效水深：3.9m停留时间：1.2h结构：钢筋混泥土数量：1座。2）配套设备：a、PAC加药计量泵型号:GM80/0.7流量：80L/h功率：0.55kW数量：1台d、PAC加药装置装置型号：HY-300数量：1台注：带搅拌系统，电机功率0.37kwc、PAM加药计