废水处理工程治理方案Word文档下载推荐.docx
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《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001，2006版）
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001，2008版）
《构筑物抗震设计规范》（GBJ50191-93）
《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
《民用建筑电气设计规范》（JGJ/-T16-92）
《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）
《继电保护和自动装置设计技术规范》（GB50062-92）
《电力设备接地设计技术规程》（SDJ8-83）
《建筑给排水设计规范》（GBJ15-88）
《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140-90）
《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-92）
《建筑地面工程施工及验收规范》（GB550209-95）
《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50332-2002）
《机械设备安装工程施工及验收通用规范》（GB50231-98）
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）
《电气装置施工及验收规范》（GB50232-98）
《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）
《低压配电装置及线路设计规范》（GB5004－92）
《工业企业厂界噪声控制标准》（GB12348-90）
附加：
业主提供的原水水质和水量、用地等原始设设计资料，以及国家及地区其他有关设计规范。
第二章设计条件
2.1设计废水水量
根据食品厂提供的数据，污水处理站设计处理水量：
70m3/d，每天按18小时处理，每小时处理水量：
70/18＝3.89m3/h。
2.2设计废水水质
根据业主提供的资料以及同类企业的相关类比资料，初步确定废水进水水质如表2-1所示：
表2-1食品厂废水进水水质预测值
水质指标
COD
BOD5
SS
NH3-N
pH
预测水质（mg/L）
≤2000
≤600
≤800
≤120
6
2.3设计排水水质
根据当地环保部门对企业污染物排放量的控制要求，结合业主自身的需要，废水处理工程处理后的出水达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）表4中的一级排放标准。
具体排水水质如表2-2所示：
表2-2排放水质指标
排放标准（mg/L）
≤100
≤20
≤70
≤15
6~9
注：
上表中除pH无单位，其余指标浓度单位均为mg/L。
2.4工程内容
本工程首先通过整机气浮机去除绝大部分SS及COD，气浮机出水后经过生化处理系统，再通过过滤系统对废水进行深度处理，以达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）表4中的一级排放标准。
工程内容为：
格栅池、调节池、气浮机、水解酸化池、接触氧化池、沉淀池、过滤池、标准排放口、污泥浓缩池、综合用房及附属建筑。
第三章工艺设计
3.1废水处理工艺的选择
3.1.1原水水质分析
本项目废水包括生产污水和生活污水，生产废水主要有两股，第一股是侵泡废水，第二股是高温杀菌废水。
（1）浸泡废水：
杏鲍菇种植过程中需对原料木屑进行喷淋增湿，会排放少量喷淋水及原料在堆肥过程中也会慢慢渗透出一定量的渗滤液废水，此类产生的废水属有机类废水，污水中含有较多的木屑细渣等悬浮物质及一定量的纤维素、木质素等难生化降解的物质，污水中的COD和BOD、SS等含量较高。
（2）高温杀菌废水：
锅炉废水是对装袋后的原料进行蒸汽灭菌产生的，也属有机废水，但污染物浓度相对较低，水温相对较高。
（3）生活污水：
属有机类废水，可生化性好，易于处理。
3.1.2工艺比选
（1）预处理阶段
混凝的机理主要是三方面的作用：
Ø
压缩双电层作用：
水中胶粒能维持稳定的分散悬浮状态，主要是由于胶粒的∫电位。
如能消除或降低胶粒的∫电位，就有可能使微粒碰撞聚结，失去稳定性。
在水中投加电解质——混凝剂可达此目的。
例如天然水中带负电荷的粘土胶粒，在投入铁盐或铝盐等混凝剂后，混凝剂提供的大量正离子会涌入胶体扩散层甚至吸附层。
因为胶核表面的总电位不变，增加扩散层及吸附层中的正离子浓度，就使扩散层减薄，胶体∫电位决定了胶体的稳定性。
当大量正离子涌入吸附层以致扩散层完全消失时，∫电位为零，称为等电状态。
在等电状态下，胶粒间静电斥力消失，胶粒最易发生聚结。
实际上，∫电位只要降至某一程度而使胶粒间排斥的能量小于胶粒布朗运动的动能时，胶粒就开始产生明显的聚结，这时的∫电位称为临界电位。
胶粒因电位降低或消除以致失去稳定性的过程，称为胶粒脱稳。
脱稳的胶粒相互聚结，称为凝聚。
压缩双电层作用是阐明胶体凝聚的一个重要理论。
它特别适用于无机盐混凝剂所提供的简单离子的情况。
但是，如仅用双电层作用原理来解释水中的混凝现象，会产生一些矛盾。
例如，三价铝盐或铁盐棍凝剂投量过多时效果反而下降，水中的胶粒又会重新获得稳定。
又如在等电状态下，混凝效果似应最好，但生产实践却表明，混凝效果最佳时的∫电位常大于零。
于是提出了第二种作用。
吸附架桥作用：
三价铝盐或铁盐以及其他高分子棍凝剂溶于水后，经水解和缩聚反应形成高分子聚合物，具有线性结构。
这类高分子物质可被胶体微粒所强烈吸附。
因其线性长度较大，当它的一端吸附某一胶粒后，另一端又吸附另一胶粒，在相距较远的两胶粒间进行吸附架桥，使颗粒逐渐结大，形成肉眼可见的粗大絮凝体。
这种由高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互粘结的过程，称为絮凝。
网捕作用
三价铝盐或铁盐等水解而生成沉淀物。
这些沉淀物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中的胶体等微粒，使胶体粘结。
上述三种作用产生的微粒凝结理象——凝聚和絮凝总称为混凝。
“混凝”一般选用“混凝沉淀”和“混凝气浮”，两种方式都是目前最为常见的泥水分离的工艺单元。
（1）混凝沉淀：
在重力作用下将悬浮颗粒从水中沉降分离的工艺，是去除悬浮物质的主要方法。
（2）气浮系统：
利用微气泡粘附于絮凝体上，由于其重力远小于水的浮力而迅速上浮，使杂质颗粒从水中分离出来，达到水的澄清。
该项目生产废水中的主要悬浮物颗粒比重小于1或接近1。
废水混凝后形成的絮体往往不是统一的大小和密度，沉淀法虽然可以轻松将大部分比重较重的絮体轻松去除，但是对于细小的颗粒物质往往无能为力，所以很多沉淀池运行后在上部会漂浮一些细小絮体或浮渣。
如果混凝效果不佳沉淀池的效果往往会大打折扣，而气浮相对好很多，即使混凝过程中没有形成较大的矾花依旧可以达到不错的处理效果。
气浮机的浮渣相较沉淀池含水率较低，而且气浮出渣是从上表面，比沉淀池底部排泥方便且更干净。
综上所述：
本项目预处理阶段采用气浮法效果最佳。
（2）生化处理阶段
由于污水中含有大量的木质素等大分子有机物，因此，如果直接采用好氧处理工艺，不仅有机负荷偏高，生化处理效果也不够理想，好氧处理运行费用高，因此必须采用“厌氧+好氧”工艺的组合形式。
先在无氧或缺氧的条件下，由兼性菌和厌氧菌降解废水中复杂的高分子量可溶性有机物，从而提高污水的可生化性，降低后续好氧工艺的有机负荷，提高了好氧菌降解有机物的能力。
经过水解后的污水在好氧条件下利用微生物代谢作用，使污水中的有机污染物最终转化为稳定、无害的物质，确保出水稳定达标排放。
水解酸化工艺
水解酸化工艺是在兼氧条件下，通过酸化菌降解部分有机物，并且对高分子、难降解的有机物脱环断链，即将大分子物质降解为小分子物质，将难生化降解物质降解为易生化降解的物质，从而提高污水的可生化性，不仅提高了污水的可生化性，大大提高了好氧菌降解有机物的能力，同时也降低后续好氧工艺的有机负荷与运行成本。
因此，水解酸化工艺作为好氧生物处理工艺的生物前处理，不仅能去除部分有机物，而且能改善污水有机物的可生化性，为好氧微生物创造良好的生存条件，从而保证了污水的最终达标排放。
本设计采用“水解酸化工艺”作为污水生化处理的预处理工艺。
接触氧化法
接触氧化法也称淹没式生物滤池。
生物接触氧化法在运行初期，少量的细菌附着于填料表面，由于细菌的繁殖逐渐形成很薄的生物膜。
在溶解氧和食物都充足的条件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐渐增厚。
溶解氧和污水中的有机物凭借扩散作用，为微生物所利用。
但当生物膜达到一定厚度时，氧已经无法向生物膜内层扩散，好氧菌死亡，而兼性细菌、厌氧菌在内层开始繁殖，形成厌氧层，利用死亡的好氧菌为基质，并在此基础上不断发展厌氧菌。
经过一段时间后在数量上开始下降，加上代谢气体产物的逸出，使内层生物膜大块脱落。
在生物膜已脱落的填料表面上，新的生物膜又重新发展起来。
在接触氧化池内，由于填料表面积大，所以生物膜发展的每一个阶段都是同时存在的，使去除有机物的能力稳定在一定的水平上。
生物膜在池内呈立体结构，对保持稳定的处理能力有利。
水解酸化+接触氧化处理工艺结合起来的优势
1）系统的抗冲击负荷高，稳定性强，占地面积少；
2）厌氧发酵可以很大程度上解决常规活性污泥工艺经常出现的丝状菌膨胀问题；
3）水解酸化发酵可提高废水的可生化性，有利于好氧的进一步处理；
4）两种技术所需要的设备均为常规设备且较为成熟，不易损坏，几乎不需要维护；
5）联合工艺所需的仪器仪表较少，自控要求低，因此运行管理极为方便。
综上所述：
该项目根据废水的水质状况及运行成本等问题，选用的生化工艺主要是：
水解酸化+生物接触氧化。
（3）沉淀系统
沉淀池是分离悬浮物的一种主要处理构筑物，按功能可分为：
进水区、沉淀区、污泥区、出水区及缓冲区等五部分。
进水区和出水区是使水流均匀地流过沉淀池。
沉淀区亦称澄清区，即工作区是可沉颗粒与废水分离的区域。
污泥区是污泥贮存、浓缩和排出的区域。
缓冲区是分隔沉淀区和污泥区的水层，保证已沉颗粒不因水流搅动而再次浮起。
沉淀池主要有辐流沉淀池、竖流式沉淀池、斜板沉淀池。
各形式沉淀池的优缺点及使用条件比较，见表3-1。
表3-1各种沉淀池优缺点及适用条件
形式
优缺点
适用条件
斜管（板）沉淀池
优点：
1、沉淀效率高
2、池体小，占地少
缺点：
1、斜管（板）好用较多材料，老化后尚需更换，费用高
2、对原水浊度适应性较平流池差
3、不设机械排泥装置时，排泥较困难；
设机械排泥时，维护管理较平流池麻烦
1、可用于各种规模水厂
2、宜用于老沉淀池的改建、扩建和挖潜
3、适用于需保温的低温地区
4、单池处理水量不宜过大
辐流沉淀池
1、对大型污水处理厂较为经济
2、机械排泥设备已经定型系列化，缺点：
1、排泥设备复杂，操作管理技术要求高
2、施工质量要求高。
1、适用于地下水位较高的地区，
2、大、中型污水处理工程均可采用。
竖流沉淀池
优点
1、占地面积小
2、排泥方便
3、适用于絮凝性胶体沉淀
缺点
1、池深度大，施工比较困难，造价高
2、对水量冲击负荷和水温变化适应能力不强
3、池径不宜过大
适用于小型污水处理厂
本项目采用竖流沉淀池更为实用和经济。
3.1.3工艺的确定
过了解本项目废水的来源及特点，参考我公司所做的其它企业废水经验及国内同行业处理工艺，以运行稳定、可靠为原则，本着节约投资、减少运行费用、便于日常运行管理、保证处理效果的原则，本方案选用“格栅池+调节池+气浮机+水解酸化池+接触氧化池+沉淀池+过滤池”的处理工艺，确保各项指标能够稳定达标排放。
工艺流程如下：
工艺流程说明：
1、厂区污水（包含生产废水和经三级化粪池处理后的生活污水）经管网收集，在筛网的作用下拦截较大的悬浮物及漂浮物，防止后续系统管网及泵的堵塞。
格栅池出水自流进入调节池。
2、由于受车间生产工艺的限制，生产废水具周期性排放，其水量及水质波动很大，设置调节池可以起到调节水量和均和水质的作用，保证进入后续处理单元的水质及水量的恒定，有利于处理工艺的连续、稳定、可靠运行。
调节池内置预曝气，通过提升泵提升进入后续气浮系统。
3、本项目生产废水主要悬浮物的颗粒比重小于1或接近1，气浮机溶气系统在水中产生大量的微细气泡，使空气以高度分散的微小气泡形式附着在悬浮物颗粒上，易造成密度小于水的状态，利用浮力原理使其浮在水面，从而实现固-液分离。
可去除悬浮物达70%以上，降低污水中的COD、SS等，出水进入水解酸化池。
4、水解酸化池在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，为后续处理奠定良好基础。
水解酸化池出水进入生物接触氧化池。
5、在生物接触氧化池内设置填料，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。
在微生物培养期间投加适量高效微生物，加快有机物的氧化分解，使废水得到净化。
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至沉淀池。
6、利用重力作用使接触氧化床出水中比重大于水的悬浮污泥下沉至池底，从而使之从水中去除。
沉淀池上清液自流进入过滤池。
7、进一步去除沉淀池无法去除的细小悬浮物，保证较好的出水水质。
出水进入标准排放口达标排放。
8、系统的剩余污泥、气浮系统的浮渣进入污泥浓缩池，降低污泥含水率、减小污泥体积及降低污泥后续处理费用。
浓缩后的污泥通过板框压滤机进行污泥脱水，滤液回流至调节池，泥饼外运填埋。
9、污水处理系统设置事故应急池，当车间或污水处理系统突发停电或设备发生故障时，将事故污水排入事故池；
或当调节池爆满后，爆满出来的污水经管道溢流入事故应急池，避免污水泄露给周边环境造成污染事故。
3.2设计参数说明
3.2.1格栅池
（1）结构形式：
砖混结构方形池，半地埋式
设计尺寸：
L×
B×
H=0.8×
0.6×
0.4m
数量：
1座
（2）配套设备：
筛网
1套
B=0.6×
参数：
60目，304不锈钢材质
3.2.2调节池
（1）设计尺寸：
H=6×
3×
4.0m超高0.4m
有效容积：
64.8m3HRT：
16.7h
结构形式：
钢混结构方形池，半地埋式
潜污泵（调节池污水提升至气浮机）
型号：
QW5-10-0.55
1台
流量Q=5m3/h；
扬程H=10m；
功率P=0.55Kw；
曝气搅拌系统
采用D260微孔曝气器服务面积：
0.4-0.8m³
/h·
个
18套
材质：
曝气膜片选用优质橡胶，底座等均为工程塑料ABS。
3.2.3气浮机
（1）主体尺寸：
L×
H=4×
1.5×
1.8m
PQF-5总功率：
8.25kW
主体材质：
碳钢
结构形式:
一体化设备
设备整套组合为一体，其中包括的配套单元有供气单元，溶气单元，出渣单元，回流单元，电控单元，系统内阀门，排空单元，加药装置。
业主自行负责完成设备基础土建及搭设彩钢棚
H=5.0×
3.5×
3m
3.2.4水解酸化池
H=6.0×
3.0×
4.5m超高0.5m
144m3HRT：
37h
2座
（2）配套设备
D260微孔曝气器服务面积：
3.2.5接触氧化池
组合填料
ø
150
全塑性夹片维纶醛化丝
108m3
填料支架
12根孔径：
上部50cm，下部40cm，壁厚3mm
曝气系统
/h.个
72套
鼓风机
FSR-125
2台（交替使用）
参数：
Q=6.13m3/min，P=44.1kPa，N=7.5kw，r=1050r/min。
3.2.6沉淀池
H=3.0×
72m3HRT：
18.5h
回流泵
50WQ10-10-0.75
功率：
流量Q=10m3/h；
功率P=0.75Kw；
排泥泵
3.2.7过滤池
1.0×
1.0m
9.6m3
2格
滤料：
8.4m³
（3~5cm破碎石+4~8cm鹅卵石）
布水管网：
1套材质：
PVC
3.2.8标准排放口
H=1.5×
0.3×
1座
砖混结构，内贴蓝色瓷砖
整流板2个，出水堰板1个，PE材质
3.2.9污泥浓缩池
32.4m3HRT：
8.33h
穿孔曝气系统
8套
3.2.10事故应急池
应急池提升泵由业主自行采购备用
3.2.11综合用房
3.5m
砖混加彩钢结构
板框压滤机
XMY10/630-UB过滤面积：
10m2
滤板尺寸：
630×
630mm
主机装机功率：
1.5kw
1套
第四章建筑和结构设计
4.1建筑设计
4.1.1厂区规划设计
本治理工程拟建设在该厂内，占地面积约200m2
厂区规划首先遵循我国有关建筑工程各项规范、规程和规定，在满足使用功能的前提下，尽量做到实用和美观。
在进行规划时，采用点、线、面相结合的绿化方式，从平面和立体两个方位进行厂区布置，在满足工艺要求的前题下，尽量利用地形和地质条件减少土方工程量，使建筑物基础设计达到经济合理。
对建筑物的立面处理和建筑结构的形式进行统筹考虑并与周围建筑物相协调，应考虑采用当地的经验和习惯做法。
对建筑物的结构体系和结构方案进行分析比较，采用便于施工和生产使用的合理方案。
使区内各单体不仅能自成一体，具有独特风格，还能与周围环境实现有机结合。
4.1.2设计标准
在满足其它专业的基础上，依照单体在总图中的位置所有单体建筑设计最大限度地做到平面布局合理，重视了工作人员操作配套设施的建设，为工作人员创造安全、卫生的工作环境。
厂区内所有建筑设计造型力求外观简洁明快，整体协调统一。
（1）装修标准
外墙、内墙、地面均采用水泥抹面。
（2）门窗
塑钢平开门，黑色静电喷涂铝合金窗框。
（3）建筑物
建筑立面与造型设计：
综合机房的立面造型以简洁现代为原则，同时外墙砖与外墙粉刷与厂区整体一致，形成有机的一个整体。
对于暴露在地面以上的构筑物外壁面，全部采用以水泥抹面，这样即可提升观感，又同时减少环境（如温湿变化等）对结构的不利影响。
4.2结构设计
本废水处理工程设计的构筑物主要采用钢筋混凝土结
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