200吨每天豆制品废水处理初步设计方案.doc

200 方/天豆制品废水处理工程 初 步 设 计 二一一年三月 200m3/d 豆制品废水处理工程 初步设计 - 1 - 目 录 前 言 .- 4 - 第一章 总论 .- 5 - 一、 项目概况 .- 5 - 二、 编制内容、原则、依据 .- 5 - 1、 编制内容 .- 5 - 2、 编制原则 .- 5 - 3、 编制依据 .- 6 - 4、 相关规范、标准 .- 6 - 三、 公司概况 .- 7 - 1、 自然环境 .- 7 - 2、 污水排放现状 .- 7 - 四、 项目建设必要性 .- 7 - 第二章 工程总体设计 .- 9 - 一、 设计范围 .- 9 - 二、 工程规模 .- 9 - 1、 进厂废水水质 .- 9 - 2、 出厂废水水质 .- 10 - 第三章 工艺方案比选 .- 11 - 一、 工艺方案的选择原则 .- 11 - 二、 污水处理工艺方案的比选 .- 11 - 1、 污水处理基本流程 .- 11 - 2、 二级处理方案比选 .- 12 - 3、 污泥处理工艺及污泥处置方案比选 .- 22 - 三、 污水处理工艺流程 .- 25 - 四、 工艺流程简述 .- 26 - 第四章 污水处理厂工程设计 .- 27 - 一、 工程内容概述 .- 27 - 二、 污水处理部分设计 .- 27 - 1、 机械格栅池 .- 27 - 2、 调节池 .- 27 - 3、 厌氧反应器（ MIC） .- 28 - 4、 污泥选择器（ SST） .- 29 - 5、 气柜 .- 29 - 6、 脱水脱硫系统 .- 29 - 7、 一体化氧化沟 .- 30 - 8、 鼓风机房及需氧量 .- 31 - 三、 污泥处理部分 .- 32 - 1、 设计参数 .- 32 - 2、 污泥贮池 .- 32 - 3、 污泥脱水机房 .- 32 - 四、 主要附属建筑物设计 .- 33 - 五、 结构设计 .- 33 - 1、 设计条件 .- 33 - 2、 执行的主要设计规范 .- 33 - 3、 抗浮处理 .- 33 - 4、 地基处理 .- 34 - 5、 抗震设计 .- 34 - 200m3/d 豆制品废水处理工程 初步设计 - 2 - 6、 主要材料 .- 34 - 六、 建筑设计 .- 34 - 1、 设计依据、原则 .- 34 - 2、 建筑物设计构思 .- 35 - 七、 主要建、构筑物一览表 .- 35 - 八、 主要设备一览表 .- 36 - 第五章 总图运输及公用辅助工程 .- 37 - 一、 总平面布置 .- 37 - 1、 布置原则 .- 37 - 2、 总平面布置 .- 37 - 二、 竖向布置 .- 37 - 1、 竖向布置原则 .- 37 - 三、 电气设计 .- 38 - 1、 设计范围 .- 38 - 2、 设计依据 .- 38 - 3、 负荷等级 .- 38 - 4、 供电电源 .- 38 - 5、 负荷计算 .- 38 - 6、 接地系统 .- 38 - 7、 避雷 .- 38 - 8、 电气管缆敷设 .- 39 - 9、 照明设计 .- 39 - 四、 仪表、电气及控制设计 .- 39 - 1、 工程内容及设计范围 .- 39 - 2、 设计原则 .- 39 - 3、 电缆选型及敷设方式 .- 40 - 4、 仪表及控制系统供电电源 .- 40 - 5、 接地系统 .- 40 - 五、 厂区管道 .- 40 - 1、 范围及原则 .- 40 - 2、 工艺管道 .- 40 - 第六章 劳动安全、卫生及消防 .- 41 - 一、 劳动安全 .- 41 - 二、 卫生 .- 41 - 三、 消防 .- 42 - 1、 建筑防火设计依据及原则 .- 42 - 2、 总体布置防火 .- 42 - 3、 综合及辅助生产车间防火 .- 42 - 4、 生产区防火 .- 43 - 5、 室内装修防火 .- 43 - 第七章 组织结构与人力资源配置 .- 44 - 一、 劳动定员 .- 44 - 二、 人员培训 .- 44 - 第八章 投资估算 .- 45 - 一、 投资估算 .- 45 - 1、 工程概况 .- 45 - 2、 编制依据 .- 45 - 3、 编制方法 .- 45 - 二、 废水处理投资估算表 .- 45 - 1、 土建投资估算 .- 45 - 200m3/d 豆制品废水处理工程 初步设计 - 3 - 2、 主要设备投资估算 .- 46 - 3、 总投资 .- 47 - 第九章 运行费用分析 .- 48 - 一、 直接运行费用分析 .- 48 - 第十章 沼气利用 .- 49 - 一、 沼气来源及原理 .- 49 - 二、 沼气组成及含量 .- 49 - 三、 沼气利用 .- 50 - 1、 构筑物（设备）设计说明 .- 51 - 第十一章 工程实例 .- 52 - 一、 豆制品废水工程实例 .- 52 - 200m3/d 豆制品废水处理工程 初步设计 - 4 - 前 言 某豆制品有限公司以豆类为原料，生产各种豆腐、百页、豆腐 干等各种豆制品。豆制品生产过程中，会排放一定量的高浓度有机 废水，需要建设一套废水处理系统，用于处理生产排放的废水。 在豆制品生产过程中会产生大量的高浓度有机废水，该废水在 环境中发酵，会发出剌鼻的恶臭。公司日产废水200立方米，日排约 1吨COD Cr。 苏州科技学院环保应用技术研究所长期从事高浓度有机废水处 理工艺的开发研究工作，引进、消化国外的先进技术，并进行过柠 檬酸废水、啤酒废水、豆制品废水、酒精废水等高浓度有机废水的 治理工程，对这类废水的处理具有相当丰富的处理经验，也取得了 令人满意的处理效果。 根据以往豆制品废水处理的经验，本方案采用厌氧+好氧处理工 艺对该废水进行治理，其中，厌氧采用国际先进的MIC技术，好氧 采用一体化氧化沟工艺。具有处理效率高，投资少，运行费用低， 有产出，占地面积小等优点，出水可达到当地环保部门规定的排放 标准。 主体工程（废水处理厂）总造价约为204.8万元。沼气的利用投 资，视利用方法而定，暂不包括在总投资估算之内；吨水运行费用 为1.6元。 废水在通过厌氧治理工艺段的过程中，将产生大量的沼气，日 产约442m 3，最低利用量在400m 3以上，按1m 3沼气热值相当于1公斤 标煤的热值计算，则每天可以相当节省约400公斤以上的标煤，煤的 价按照0.8元/公斤计算，每天间接收益近为 320元。 在方案编制过程中，对于一些细节问题的认识可能不充分，方 200m3/d 豆制品废水处理工程 初步设计 - 5 - 案中难免存在不足，在今后的工作中进行补足。 200m3/d 豆制品废水处理工程 初步设计 - 6 - 第一章 总论 一、项目概况 （1） 项目名称：200m 3/d豆制品废水处理工程 （2） 建设单位：某豆制品有限公司 （3） 工程概况 工程规模： 水量 m3/d COD mg/L NH3-N mg/L TP mg/L PH 200 5000 130 35 3-4 注：根据我公司该废水经验暂定，具体根据实际情况确定。 处理工艺：采用厌氧+好氧的主体工艺； 污水出水执行国家污水综合排放标准（GB8978-96）中的三级 排放标准； 厂外工程：本方案暂不考虑。 二、编制内容、原则、依据 1、编制内容 本设计方案的编制内容为200m 3/d废水处理工程的工艺设计、工 程投资等。 2、编制原则 （1） 贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家规定的相 关法规、规范及标准； （2） 根据公司建设现状及发展，污水处理规模和工艺既满足 当前废水整治的要求，又在国内具有一定的先进性； （3） 根据进厂污水的特点和现状，选择行之有效的适应性强、 操作灵活、效果稳定、管理简便、节约能耗的工艺处理流程，尽量 提高厌氧的去除率，提高沼气产率，减少好氧的投资和运行费用； 200m3/d 豆制品废水处理工程 初步设计 - 7 - （4） 平面布置要求分区明确，近远结合，便于管理；高程布 置上根据场地条件合理选择高程，既保证处理后污水方便而安全排 放，又能降低污水提升能耗，并减少土方量，降低建设费用。 （5）管理控制采用集中监测管理、分散控制的集散方式，建立 完善的检测系统，对整个污水处理过程进行监测和控制。 （6）工艺选择严格满足生产的季节性，能够较好的适应季节性 废水处理的要求，系统二次启动迅速。 3、编制依据 （1） 治理厂方所提供的基础资料； （2）环境工程手册（水污染防治卷）； （3）三废处理工程技术手册（废水卷） （4）给水排水设计手册； （5）本单位已有的相关废水治理项目经验。 4、相关规范、标准 中华人民共和国水污染防治法 给水排水工程结构设计规范 （GBJ69-84） 建筑结构荷载设计规范 （GB50009-2001） 混凝土结构设计规范 （GB50010-2002） 建筑地基基础设计规范 （GB50007-2002） 低压配电装置及线路设计规范 （GB50054-95） 室外排水设计规范 （GB50014-2006） 机械设备安装工程施工及验收规范 （GBJ231-75） 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GBJ236- 82） 钢制焊制常压容器 （JB4735-1997） 200m3/d 豆制品废水处理工程 初步设计 - 8 - 建筑给水排水设计规范 （GBJ15-88） 城市下水道水质标准 （CJ3082-1999） 三、公司概况 1、自然环境 1.1 地理位置 略。 1.2 气候 略。 2、污水排放现状 2.1 生产排水情况 废水主要来源于豆制品生产中产生的黄浆水、清洗水等中高浓 度的有机废水。 水量 m3/d COD mg/L NH3-N mg/L TP mg/L PH 200 5000 130 35 3-4 四、项目建设必要性 某豆制品有限公司以黄豆为原料来生产豆干、豆腐等产品。 豆制品生产具有较好经济效益，但其生产过程中会产生大量的 弱酸性高浓度有机废水，公司排放的豆制品生产废水污染负荷约 1 吨 CODCr，会造成水体富营养化、缺氧、鱼虾绝迹、水质恶化、发 臭，严重污染地表地下水。 高浓度有机废水不治理会对环境造成严重危害，影响当地居民 的生活质量和影响附近环境质量。为了公司可持续性的发展，公司 领导要求对此污水进行彻底治理，使其达到相关标准后外排，建设 一套新的废水治理工艺是控制污染的有效手段，也是公司总体规划 200m3/d 豆制品废水处理工程 初步设计 - 9 - 的实施，并树立良好的企业形象，创造良好的投资环境和生产环境。 同时，厂区废水处理厂的建设，也符合国家的发展规划和产业 政策、以及地区社会、经济、环境协调发展规划。 保护环境是我国 的基本国策，保护水环境和生态环境，是实现社会、经济可持续发 展的重要保证，并能改善居民的生活环境，提高生活质量，促进经 济持续发展。因此建设200吨/天生产废水治理工程是十分必要的。 200m3/d 豆制品废水处理工程 初步设计 - 10 - 第二章 工程总体设计 一、设计范围 设计废水总废水排放量 10m3/h（200 m 3/d） 。 本设计范围为从废水汇合处开始，到废水处理后达标排放为止 的废水处理站范围内的土建工程、工艺设备及工艺管路、动力配电 及照明、测量控制仪表、给排水及污泥脱水工程的设计。 主要包括： (1)从废水汇合开始，至达标水排放为止的废水处理工程范围内 所需的土建、工艺、动力配电及仪表的设计、站区给水排水设计。 工程范围内与外界相连的管道计算到站界外 1m。 (2)污泥脱水工程的设计。包括污泥池、污泥浓缩脱水机、污泥 脱水机房的设计。使工程排放的污泥经浓缩脱水后，泥饼外运或焚 烧。 (3)工程配套用房的设计。包括操作控制、配电、分析、办公用 房和泵房、空压机房的设计。 (4)废水处理工程范围内的给水排水管路的设计。 (5)沼气利用工程的脱硫、脱水及沼气的输送（可选） 。 废水处理工程所需的动力及照明用电、自来水、蒸汽等由厂方 接至废水处理工程的指定位置。生产所排废水由厂方负责送至废水 汇合处，达标处理后由厂方接入总排水管网。 二、工程规模 废水主要来源于黄豆生产的黄浆水、清洗水等中高浓度的有机 废水，水量为 200m3/d。 1、进厂废水水质 200m3/d 豆制品废水处理工程 初步设计 - 11 - 废水水质、水量一览表 水量 m3/d COD mg/L NH3-N mg/L TP mg/L PH 200 5000 130 35 3-4 2、出厂废水水质 出水采用国家污水综合排放标准（GB8978-96）三级标准，排水 指标为： CODCr 300mg/L SS 400 mg/L PH = 69 200m3/d 豆制品废水处理工程 初步设计 - 12 - 第三章 工艺方案比选 一、工艺方案的选择原则 废水处理厂工艺方案的确定遵循以下原则： （1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到规定的排放 要求。 （2）运行管理方便，运转灵活，并可根据进水水质的变化调整 运行方式和工艺参数，最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能 力。 （3）有大型高浓度有机废水处理工程成功的工程实例及经验。 （4）选定工艺的技术及设备应因地制宜，便于养护、维修，运 行可靠，有一定的先进性。 （5）便于实现工艺的自动控制，提高管理水平，降低劳动强度 和人工费用。 （6）合理衡量工艺方案的技术经济性，严格控制建设投资和运 行费用。 （7）重视环境，臭气防护，噪声控制，环境协调，清洁生产。 二、污水处理工艺方案的比选 1、污水处理基本流程 根据豆制品生产废水的特性，采用厌氧+好氧的主体工艺。来水 经格栅池进入调节池，调节池出水用泵提升入SST（污泥选择器）， SST出水由厌氧提升泵入 MIC（多级内循环厌氧反应器）， MIC出水 回流至SST，SST出水进入一体化氧化沟，出水进入二沉池后，出水 达标排放。 200m3/d 豆制品废水处理工程 初步设计 - 13 - 2、二级处理方案比选 2.1 污水水质分析 根据拟建废水处理厂的进、出水水质分析，去除的主要污染物 质为BOD 5、COD、NH 3-N 、TP 。 目前高浓度有机废水最常采用的处理方法是生物处理方法，厌 氧+好氧工艺具有运行费用低、管理方便等优点，在运行正常的情况 下，均能满足处理的要求。 能否很好的采用生物处理工艺主要取决于生物处理过程中自身 的营养是否能平衡，相关的指标能否达到要求，主要从以下几个检 测指标分析： （1）BOD 5/TN BOD5/TN 是鉴别能否采用生物脱氮的主要指标，生物脱氮是缺 氧阶段反硝化菌利用好氧阶段产生的、由混合液回流带入的硝酸盐 作为最终电子受体，氧化原水中有机物（BOD 5），同时自身被还原 为氮气从水中逸出，达到脱氮的生物处理过程。由于生物脱氮系统 主要利用原水中的基质作为反硝化的氢供体，BOD 5/TN 比值越大， 反硝化速度越快，理论上BOD 5/TN 2.86 时反硝化过程才能正常进 行，实际运行资料表明BOD 5/TN 3才能使反硝化过程正常进行， BOD5/TN=45时，氮的去除率60%，磷的去除率在75% 左右。本 项目中原水BOD 5/TN 5，可采用生物脱氮工艺。 （2）BOD 5/COD BOD5/COD 指标是鉴定污水可生化的最简便易行和最常用的方 法之一，一般认为BOD 5/COD 0.45的原水生化性能较好， BOD5/COD 0.3较难生化，BOD 5/COD 0.45，可采用生物处理方法。 200m3/d 豆制品废水处理工程 初步设计 - 14 - 2.2 污染物的去除方法 二级处理去除的主要污染物包括：有机污染物COD、BOD ，无 机营养盐N、P 。 （1）BOD 5的去除 污水中的BOD 5的去除主要是靠微生物吸附、代谢作用及对出水 进行泥水分离来完成的。 在活性污泥与污水接触初期，会出现很高的BOD 5去除率，这是 由于污水中有机颗粒和胶体被吸附在微生物表面，从而被去除所致。 但是这种吸附作用仅对污水中悬浮物和胶体起作用，对溶解性有机 物不起作用。对于溶解性有机物需要靠微生物的代谢来完成，活性 污泥中的微生物在有氧的条件下，将污水中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CO 2和H 2O等稳定 物质。在这种合成代谢与分解代谢的过程中，溶解性有机物（如低 分子有机酸等）直接进入细胞内部被利用，而非溶解性有机物则首 先被吸附在微生物表面，然后被胞外水解酶水解后进入细胞内被利 用，由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和 非溶解性有机物都起作用，并且代