XX地区红薯淀粉厂废水处理工程设计建设项目可行性研究方案.docx
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XX地区红薯淀粉厂废水处理工程设计建设项目可行性研究方案
XX地区红薯淀粉厂废水处理工程设计建设项目可行性研究方案
第一章概述
1.1设计依据
该污水治理工程方案设计主要依据为：
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》（2008年6月）；
3.《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》（1995年10月）；
4.《建设项目环境保护管理条例》（国务院令第253号1998年11月）；
5.《建设项目环境保护设计规定》（国环字（87）002号文）。
1.2设计标准规范
1.建设单位提供的数据资料；
2.《污水综合排放标准》国标标准（GB8978-1996）；
3.《中华人民共和国环境保护法》（89.12）；
4.《给水排水设计手册》（第二版）；
5.《给排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）；
6.《水处理设备制作技术条件》（JB2932-86）；
7.《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；
8.《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-1988）；
9.《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-2008）；
10.《工业“三废”排放试行标准》（GBJ-73）；
11.《建筑电气工程施工质量验收规范》（B50303-2002）；
12.《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）；
13.《建设项目环境保护管理条例》（98.11）；
14.《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）；
15.《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；
16.《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）；
17.《土工合成材料应用技术规范》（GB50290-98）；
18.《建筑结构设计统一标准》（BGJ68－84）；
19.《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）；
20.《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）；
21.《工业与民用供配电系统设计规范》（GB50052-95）；
22.《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-92）；
23.《建筑电气设计技术规范》（GBJ10-83）；
24.《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）；
25.《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》
26.《农田灌溉水质标准》（GB5084-92）；
27.其它有关设计规范；
28.同行业废水治理工程的实际运行情况。
1.3设计原则
1.符合国家现行的污水综合排放标准要求；
2.本着技术先进、经济可靠的原则，采用合理、成熟、先进的技术和优化工艺，减少投资和运行管理费用；
3.操作、维护、管理方便，保证达标并稳定运行；
4.尽量利用当地有利的自然条件；
5.尽量做到综合利用，使环境、社会和经济效益有机地结合起来。
1.4设计指导思想
1．严格执行环境保护的各项规定，确保经处理后污水的排放水质达到国家及当地有关排放标准，且符合用户要求；
2．按照技术先进，运行可靠，操作管理简单的原则选择废水处理工艺，使灵活性、先进性和可靠性有机地结合起来；
3．主要设备国产化，采用目前国内成熟先进技术装备，尽量降低工程投资和运行费用，工程设备做到“名优产品、运行可靠、安全节能、维护方便”；
4．平面布置和工程设计时，布局力求紧凑、简洁，工艺流程合理通畅，尽可能缩短建、构筑物间的管路距离，建筑物与附属物尽可能合建以节省占地；
5．管理、运行及维修方便，考虑自动化操作，减少操作劳动强度。
设备选型采用通用产品，选购的产品在国内应当是技术先进、质量保证、性能稳定可靠、管理方便、维修维护工作量少、价格适中及售后服务好的产品；
6．采用先进的控制手段，保证操作运行与维护管理方便可靠；
7．设计美观、布局合理、降低噪音及合理处置固体废弃物，改善废水站及周围环境，避免二次污染；
8．污水处理站内应设置连通各构筑物和建筑物的道路，区内有一定的绿化面积，其比例不小于全站总面积的30%。
1.5设计及工程建设范围
本工程的设计和供货范围包括污水处理站区内与污水处理工艺有关的管道工程、工艺及电气设备、仪表的安装工程，污水、给水等公用工程进口从界区边线外2米开始计，动力线接至污水站配电柜。
第二章进出水水质水量
2.1设计水量及水质
根据建设单位提供的的资料，红薯淀粉生产废水水量为50m3/d，按一天生产10小时计算。
根据业主提供的数据及同行业测得的数据，设计原水水质参数如下：
表2-1进水水质水量一览表
序号
项目
单位
数值
1.
水量
m3/d
100
2.
CODCr
mg/L
12000
3.
BOD5
mg/L
6000
4.
SS
mg/L
2000
2.2设计排水水质
根据建设单位的要求，本方案污水处理站的出水指标分别按《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中一级标准进行设计，具体出水水质指标如下：
表2-2《污水综合排放标准》一级标准
序号
项目
出水水质
1
CODcr
≤100mg/L
2
BOD
≤20mg/L
3
SS
≤70mg/L
4
NH3-N
≤15mg/L
5
pH
6-9
第三章工艺的选择及确定
3.1污水来源及主要特性分析
建设单位红薯淀粉生产线排放的废水，其水质特点如下：
1．污水中的CODcr、BOD5含量高，可生化性好，需要有机物去除率高，处理效果好的厌氧反应构筑物；
2.污水中的悬浮物含量高，主要是大分子蛋白等物质，经过厌氧处理系统后，大部分蛋白会转化为氨氮，因此以后需要上好氧时，需要脱氮效果好的好氧处理构筑物；
3.废水中除碳源、氮源外其他营养物质少，不利于生化反应的进行，在进入生化系统前要提前预处理，以保证生化系统高的去除效果。
3.2污水处理工艺方案确定
3.2.1预处理工艺
1.高浓度废水由集水井收集后，由提升泵提升至初沉池，初沉池处理的对象是悬浮物质，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。
2.采用调节池，进行废水水量的调节和水质的均一。
废水水量和水质在不同时间内有较大的差异和变化，为使管道和后序构筑物正常工作，不受废水的高峰流量和浓度的影响，应加大调节池，把排出的高浓度和低浓度的水混合均匀，保证废水进入后序构筑物的水质和水量相对稳定，便于生物处理的稳定。
3.2.2厌氧处理工艺
3.2.2.1厌氧水解基本原理
由于污水中的有机物分为可生物降解与不可生物降解两类。
在可生物降解有机物中，又有易生物降解、慢速生物降解和难生物降解之分。
一般好氧生物处理对色度和难降解有机物的去除率不高，这是因为这些物质在好氧条件下分子结构很难破坏，生物降解半衰期很长；投加化学药剂和好氧生物曝气法相结合能增强其对色度和难降解有机物的去除能力，但运行费用依然较高。
该工艺过程在好氧处理前，先进行厌氧强化预处理，厌氧处理的主要目的是通过水解和非水解作用实现难生物降解有机物的转化，通过分子结构改变（开环、断键、裂解、基团取代、还原等），使结构复杂难生物降解的有机物分子转化成可慢速或快速生物降解的有机物，从而明显改善污水的可生物处理性和脱色效果，使最终电子受体包括难生物降解有机物（分子结构中的基团或化学键）；慢速和快速生物降解有机物的厌氧过程有助于形成难降解有机物转化与水解所需的厌氧还原性环境，可提供剩余还原力和电子，使以芳香族化合物为代表的难降解有机物的可生物处理性得到明显改善，这也是厌氧水解（酸化）能够改善污水可生物处理性的本质原因之一。
在实际应用上的另一个重要问题是尽量提高反应器中活性生物浓度、加长污泥泥龄和改善微生物的滞留能力，厌氧活性污泥与生物膜两种生物处理法的结合，可较好地完成这一作用。
在污水生物处理系统中，一种有机物能否得到降解以及降解率高低取决于系统内是否存在相应的能够降解该有机物的微生物及其数量。
而系统中相应微生物的存在与否及数量取决于系统的固体停留时间（泥θc）及微生物的比生长速率μi。
如果处理系统的θc/μi<1，则该有机物在处理系统中得不到降解。
θc/μi越大，该有机物的降解率越高。
在污水处理系统的进水中存在多种有机物，其对应的降解微生物的比生长速率和降解速率也不同。
长泥龄的延时曝气系统正是利用上述原理，使活性污泥微生物生态系统具有生物种类多、稳定性好的特点，强化慢速和难生物降解有机物的去除，从而提高COD和色度去除率。
3.2.2.2厌氧反应器
厌氧反应器既有传统的反应器又有现代高效反应器，这些工艺又可分为厌氧悬浮生长和厌氧接触生长工艺，其中第一代反应器有：
普通厌氧消化池、厌氧接触工艺等。
在第二代的厌氧反应器中，典型代表有：
厌氧滤池（AF）、上流式厌氧污泥床（UASB）、下行式固定膜反应器（DSFF）、厌氧附着膜膨胀反应器（AAFEB）、厌氧流化床（AFB）。
第三代厌氧反应器是内循环厌氧反应器（IC），膨胀颗粒污泥床（EGSB）为第二代到第三代发展过程中的过渡产品，技术不成熟。
第三代厌氧反应器的特点是分离了固体（污泥）停留时间与水力停留时间，固体停留时间可以达到上百天，从而使反应器处理高浓度有机废水所需要的时间由过去的以天计缩短到以小时计。
SRIC厌氧反应器是由XXXX环保工程有限公司联合山东大学、同济大学、山东省轻工业设计院等知名院校和科研机构，汲取、优化并改进了国内、国际最先进的厌氧处理技术，形成的更加适合国情的独特的尖端技术，是UASB厌氧反应器、膨胀颗粒污泥床（EGSB）以及传统的内循环厌氧反应器（IC）的改进产品，属第三代厌氧反应器。
SRIC厌氧反应器在处理高浓度有机废水、高悬浮物及高生物毒性废水与间歇性生产废水领域有独特的优势，对CODcr的去除率在95%左右，产生的沼气与颗粒污泥可作为资源进行回收，为企业带来可观的经济效益和社会效益。
1）SRIC厌氧反应器的结构：
SRIC厌氧反应器的构造特点是具有很大的高径比，一般可达2-5，反应器的高度高达15-30m。
从外观上看，SRIC厌氧反应器由第一厌氧反应室和第二厌氧反应室叠加而成，每个厌氧反应室的顶部各设一个气-固-液三相分离器。
如同两个UASB反应器的上下重叠串联。
SRIC厌氧反应器的进水由反应器底部的配水系统分配进入膨胀床室，与厌氧颗粒污泥均匀混合；大部分有机物在这里被转化成沼气，所产生的沼气被第一级三相分离器收集。
沼气将沿着上升管上升，沼气上升的同时把颗粒污泥膨胀床反应室的混合液提升至反应器顶部的气液分离器。
被分离出的沼气从气液分离器的顶部的导管排走，分离出的泥水混合液将沿着下降管返回到膨胀床室的底部，并与底部的颗粒污泥和进水充分混合，实现了混合液的内部循环，内循环的结果使膨胀床室不仅有很高的生物量，很长的污泥龄，并具有很大的升流速度，使该室内的颗粒污泥完全达到流化状态，有很高的传质速率，使生化反应速率提高，从而大大提高去除有机物能力。
SRIC厌氧反应器是由四个不同的功能部分组合而成：
即混合区、膨胀区、精处理区和循环部分。
混合区：
在反应器的底部进入的污水与颗粒污泥和内部气体循环所带回的出水有效的混合，对进水形成有效的稀释和混合作用；
膨胀床部分：
这一区域是由包含高浓度的颗粒污泥膨胀床所构成。
床体的膨胀或流化是由于进水循环和产生的沼气的上升流速所造成。
废水和颗粒污泥之间有效的接触使得污泥具有高的活性，可以获得高的有机负荷和转化效率；
精处理区：
在这一区域内，由于低的污泥负荷率，水力停留时间长及推流的流态特性，产生了有效的精处理，使得生物可降解COD几乎全部的去除。
与UASB反应器相比，负荷率提高3～5倍；
循环系统：
分外循环和内循环，内部的循环是利用气提原理，因为在上层与下层的气室间存在着压力差。
内循环的
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