制糖废水处理方案Word下载.docx
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4.5化学配药系统21
4.6建筑物21
4.7工艺设备清单22
4.8工艺构筑物清单24
第五章总图设计25
5.1总平面布置（纳入厂区统一规划）25
5.2道路（纳入厂区统一规划）25
5.3消防（纳入厂区统一规划）25
5.4绿化（纳入厂区统一规划）25
第六章土建设计27
6.1土建设计规范与标准27
6.2土建设计27
6.3结构设计27
第七章自控设计29
7.1概述29
7.2主要自控内容29
7.3控制系统配置30
7.4控制设备清单（由业主认可实施）30
7.5控制系统功能描述30
7.6电气30
7.7自控实现示意图31
第八章电气设计32
8.1概述32
8.2设计标准、规范及依据32
8.3电及负荷等级32
8.4负荷计算33
8.5全污水处理供电系统33
8.6线路敷设方式34
8.7防雷接地34
8.9电气工程责任划分34
8.10污水处理站的动力和控制设备35
8.11线路选择35
8.12电气设备控制与报警36
8.13CASS好氧反应池控制方案37
第九章运行费用39
9.1污水处理运行费用39
第十章投资估算及工程报价42
综述
1.1项目名称
⏹有限责任公司生产废水处理工程
1.2工程概述
⏹糖业有限责任公司是一家专业以甘蔗制糖加工为主的生产企业,在生产过程中产生清洗罐体的废水、循环冷却水及部分生产制备的冷却水，这些废水经公司自建氧化塘处理后出水未能达到国家排放标准排放，为提倡节能减排和环保要求，公司决定将氧化塘废水进行好氧生化处理后，出水用于浇灌及达标外排。
⏹有限责任公司本着对环境负责的精神，该厂拟新建一座处理规模为7000m3/d的废水处理站，对其氧化塘废水进行好氧处理。
⏹根据要求，排放水质指标执行《污水综合排放标准》（GB8978-2001）一级标准。
我公司根据该公司提供的废水水质情况，特编制该建设工程方案设计，谨供业主和领导评审。
1.3基本设计参数
1.3.1设计规模
⏹根据厂方提供的资料，本方案的设计规模为：
◆设计水量：
7000m3/d。
◆时平均水量：
300m3/h（每天处理24小时）
1.3.2设计水质
⏹污染物以COD、BOD、SS为主，污水处理设施应考虑去除有机物（COD、BOD）、SS。
⏹根据车间生产情况，废水经车间废水收集管统一排放，其废水主要为冷却循环水，压榨废水主要为冲洗设备、地板废水。
其废水经一级提升泵提升进入氧化塘区。
⏹综合污水排放标准
◆排放水达到国家标准《污水综合排放标准》（DB8978－2001）一级标准的要求。
本方案生产综合废水的原水水质和处理后水质排放浓度见下表：
单位:
mg/L，pH值除外
指标
废水量
（m3/h）
pH
SS
CODcr
BOD5
石油类
水温
综合废水
7000
6-9
100-200
300-500
150-250
-
≤40
排放标准
6～9
≤70
≤100
≤20
≤5
≤30
1.4设计原则
⏹采用技术先进可靠，占地省、出水水质稳定，效果好的处理工艺。
⏹因地制宜、合理布置、统一规划、污水处理室占地在甲方指定的范围内。
⏹选择品质优良、价格公正、售后服务周到的先进设备、仪器，设备材料的选择可根据相应的规范为参照，关键性仪器、设备选取合资或进口的。
尽可能选择造价低、节能省电、效率高的耐用设备。
⏹自控系统可选择国际上知名度高的电气公司产品，根据工艺要求采用PLC控制，全部工艺参数处理到调节过程均由微机实现三级监控，即现场设备手动操作、各站独立控制、中央控制室集中控制，由此构成先进可靠的集中监视，分散控制。
采用集散型控制能使控制功能和任务分散，分散出现故障危险性，提高系统可靠性。
⏹设计应考虑到安全溢流，对一些重要地区应考虑双路供电，为阻止某些突发事故而造成处理厂停运。
其进厂污水应有安全溢流和超越。
⏹设计应考虑到美观、绿化，并配备相应的安全措施。
⏹设计采用规范与标准，应采用甲方认可国家规范标准或共同的规范与标准，如设计中遇到需用企业标准时，则报请甲方认可。
⏹所有图纸、文件，仪表测量仪器及设备铭牌应采用UKS（米、千克、秒）制单位，但管道尺寸及标准应符合ANSI标准。
1.5设计执行规范、标准
⏹《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）。
⏹《中华人民共和国水污染防治法》（1984年5月）。
⏹《中华人民共和国水污染防治法实施细则》（1989年7月）。
⏹中华人民共和国城乡建设部颁布《建设项目环境保护设计规定》（1987年3月）。
⏹中华人民共和国国家标准《污水综合排放标准》（GB8978-2001）。
⏹地方标准（待补充）。
⏹其他设计规范
（1）GBJ14-87《室外给排水设计规范》
（2）GBJ13-88《室外给水设计规范》
工艺论证
2.1废水特征
2.1.1.排放水量
⏹拟设计工程建设规模按7000m3/d总体规划设计。
2.1.2污水水质特征
⏹主要由压榨废水和冷却水组成。
⏹总之，废水是具有以下水质特征。
◆水量有一定的波动性，每年有半年为淡季；
◆污染物浓度不高、可生化性较好；
◆水质较稳定，压榨废水经氧化塘进行厌氧经降温处理。
2.2废水治理技术
2.2.1废水治理技术概述
⏹有机废水处理技术发展比较长，已形成多种多样的处理技术和工艺路线，一般以去除有机物为主要目的，至今仍是以活性污泥法为主流处理工艺。
近年来，随着人们对环保的重视，开发出的改进工艺，主要体现在对出水水质标准的提高及运行的可靠稳定上，对于缓流水体的水环境保护，去除水中N、P的污染，防止发生富营养化显得尤为重要。
国家颁布的《污水市政排放标准》2001版与以前版本的区别也在于此。
⏹目前有机污水处理工艺国内外使用和报导的有：
A/O工艺、SBR法及其改进方式、曝气生物滤池法等等。
基本上可以分为连续式流程、间歇式流程和生物膜法工艺。
本设计重点讨论各形式的典型工艺。
⏹到目前为止，国内外还没有一个具有绝对优势或者说绝对好的工艺流程，各种工艺都有实际工程在运行。
实际上，对于同样的工艺流程，不同的设计人（单位）的设计结果也会有较大的不同（总投资、运行费用等等）。
因此本设计将对国内常见的几种典型工艺作简要介绍和分析，以从中选出设计方案。
2.2.2A/O工艺（包拓A2/O、A2/O）
⏹A/O工艺开创于80年代初，它将缺氧反硝化反应池置于该工艺之首，所以又称为前置反硝化生物脱氮工艺。
A/O法主体工艺包括缺氧池和好氧池。
⏹生物脱氮的基本原理是在传统的二级处理中将有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化菌的作用，将氨氮转化成为亚硝化氮、硝态氮，再通过反硝化作用将硝态氮转化成为氮气，从而达到从废水中脱氮的目的。
在厌氧和好氧的交替运行条件下，丝状菌不能大量繁殖，因此也没有污泥膨胀的可能，有利于后续的沉淀处理单元运行和出水水质。
⏹A/O工艺也有一定的缺点，主要表现为：
⏹需分别设置污泥回流系统和内回流系统，尤其是内回流系统，其设计回流比一般在200～300%左右或更大，这将增加投资和运行能耗。
而且内回流的控制较复杂，对管理的要求较高。
⏹脱氮和除磷要求的污泥负荷和污泥龄有矛盾。
生物脱氮要求污泥负荷低，污泥龄长，这样才能充分硝化；
而除磷要求高污泥负荷或者较短的污泥龄，以获得较多的剩余污泥，以便带走磷。
因此要求技术管理水平较高。
⏹需要设置单独的沉淀池，占地面积稍大。
2.2.3曝气生物滤池工艺
⏹活性污泥法和CASS法都属一种生物悬浮工艺，在生物反应池内，生物处于悬浮自由状态，后来又开发出生物膜法工艺。
生物膜法是生物固定在物体表面，形成生物群落，这样能有效地保证生物的数量和浓度，单位体积内的生物数量远大于活性污泥法和CASS法，因此相比而言有机物的降解效率高，负荷大。
⏹生物膜法有多种形式，依据生物膜生物的载体不同又分为多种。
有接触氧化池、生物转盘、曝气生物滤池等形式，用于不同的污水处理设施中，不同形式各有优劣。
但因生物填料或载体易损坏，造成污水处理系统运行事故较多，处理效率下降等缺点，限止的生的膜法的运用。
目前只在小规模工业废水处理工艺中采用。
⏹曝气生物滤池工艺有以下特点：
◆容积负荷高,处理效果好,出水质优。
◆水池布置紧凑，占地面积省。
◆操作简单,管理方便。
◆污泥量少,没有污泥膨胀的问题。
⏹曝气生物滤池工艺有以下缺点：
◆填料等易损坏,维护费用高,检修不便。
◆填料易堵塞,易发生短流现象。
◆布水要求高。
2.2.4CASS工艺
⏹CASS工艺（CyclicActivatedSludgeSystemModified）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新工艺，尤其适合于含有较多工业废水的城市污水及要求脱氮除磷的处理。
⏹CASS的整个工艺为一间歇式反应器，在此反应器中进行交替的曝气——不曝气过程的不断重复，将生物反应过程及泥水的分离过程结合在一个池子中完成。
因此，它是SBR工艺及ICEAS工艺的一种最新变型。
⏹CASS反应器由三个区域组成：
生物选择区、兼氧区和主反应区。
生物选择区是设置在CASS前端的小容积区，通常在厌氧或兼氧条件下运行。
兼氧区不仅具有辅助厌氧或兼氧条件下运行的生物选择区对进水水质水量变化的缓冲作用，同时还具有促进磷的进一步释放和强化反硝化作用。
主反应区则是最终去除有机物的场所。
⏹CASS工艺脱氮除磷的原理为：
除磷是靠厌氧捕捉选择区（预反应区）和曝气反应区（主反应区）完成。
硝化和反硝化在主反应区完成。
从充水/曝气开始，溶解氧（DO）浓度从0mg/L逐渐增加到2.0mg/L的反应过程中，大约有50%的时间其DO接近于零，约30%时间DO在1mg/L左右，约20%时间DO在2mg/L左右。
DO能否进入微生物絮体内，取决于絮体大小和活性污泥的耗氧速率。
一般情况下，耗氧速度较快，当DO含量不高时，溶解氧很难进入絮体内部，这样在絮体内形成了微缺氧环境，而硝化产生的较多浓度梯度的NO-3-N可进入絮体内部，使絮体内部发生反硝化作用，使硝化/反硝化过程同时发生。
无需专设缺氧区和内回流系统。
⏹CASS工艺有以下特点：
◆CASS法不需要初沉池、二沉池和清水池，可节省投资。
◆反应过程基质浓度梯度大，反应推动力大，处理效率高。
◆耐有机负荷冲击能力强，运行方式灵活，静止沉淀，出水水质好。
◆反应池设备间歇运行，有利于设备的保养。
◆反应池有一定的水量调节功能，实际运行时每个周期处理的水量是不相同的，也小于设计水量，反应池可以承受高峰流量。
◆自动化程度高，操作简单。
◆没有污泥膨胀的问题。
⏹CASS工艺缺点：
◆CASS工艺对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀门和机械撇水器，稍有故障将不能运行，一般须进口部分关键设备。
◆由于撇水深度通常为曝气池的一半左右，出水的水位必须按最低撇水水位设计，总的提升高度高于其它工艺，水力能耗略有增加。
◆对于中小规模的有机废水处理，传统的CASS工艺已有多家在运行。
2.2.5有机废水治理技术
有机废水的主要治理技术归纳起来有以下几种。
⏹厌氧消化法
厌氧消化法的主要处理构筑物是厌氧消化罐，在厌氧消化罐内装固定微生物，主要是专性产碱杆菌属，污水中的高分子有机物，都能通过厌氧消化而分解，通常在中温条件下进行。
出水可满足传统生物处理的水质要求。
由此可见，有机废水先经厌氧消化，可去除大部分有机物。
⏹好氧生化法
在生物反应池内由鼓风机、射流曝气器或其它充氧设备向反应池供气充氧，整个生物反应池处于富氧状态，大量的好氧微生物生长成一定的生物群落，摄取污水中的有机物质，完成自身的新陈代谢和更新换代，从而达到对有机废水中的污染物的降解目的。
好氧生化法一定要有氧存在，这就需要消耗一定的动力。
⏹混凝气浮法
对于含有较多油类和悬浮物的有机废水，采用气浮法处理也可达到较好的处理效果。
污水由泵泵到气浮池，投加混凝剂，形成一定的絮体，污水中进入一定量的加压溶气水，在压力突然减小的情况下，加压溶气水产生大量的微细气泡，附着在污水中的有机颗粒（絮体）上，减少整个颗粒的密度，使其因比重减小而上升，浮升到水面，由刮渣机刮渣除去。
⏹化学絮凝、微电解法、活性炭吸附法等
这几种方法都在不同的有机废水处理工艺中应用，因各有优缺点，应用范围有限。
2.3工程处理工艺选择
⏹综上所述，露塘糖业有限责任公司所排放的废水宜采用生物法的污水处理工艺，该工艺处理可达到理想的去除效果。
⏹整体来说，该废水是一种较低浓度的有机废水，处理方法较多，目前主要采用生物法处理。
但该废水经氧化塘处理后，废水浓度及温度已降低较多。
故本系统采用直接好氧处理方式进行，好氧选用自动化控制程度高的CASS工艺，以人员降低操作。
本方案采用2组由SBR（序批式好氧生物处理工艺）曝气池的变革工艺—CASS曝气池。
设计污水处理工艺流程
3.1污水处理工艺流程图
氧化塘废水
人工格栅
集水池
CASS池
原水提升泵
罗茨风机
达标排放
沉淀池
污泥浓缩池
污泥泵
带式压泥机
干泥外运
上清液
3.2工艺简介
⏹根据功能不同，本方案由二部分组成：
污水处理工艺、污泥处理工艺；
⏹污水处理工艺由预处理、生化处理处理组成；
⏹污泥处理工艺由污泥脱水机、CASS剩余污泥处理组成。
3.3污水处理系统
3.3.1预处理系统
⏹车间生产废水
◆该厂生产废水每天排放约7000吨。
产生的废水无进行分类收集，统一流经泵提升进入氧化塘，即由压榨废水和冷却水，而压榨废水主要为冲洗设备、地板废水，含有一定的油脂和蔗渣，因此需要经格栅拦截除去大颗粒的悬浮物后进入集水池。
⏹集水池
◆冷却水和压榨废水进入经氧化塘自然净化后，既可以匀化水质亦可以达到降温效果。
由于该厂废水排放已经氧化塘自然净化，因此本工艺只须设集水井，满足废水处理系统提升泵用即可。
3.3.2主处理系统
⏹CASS池
本设计采用2组SBR（序批式好氧生物处理工艺）曝气池的变革工艺—CASS曝气池。
CASS工艺是“采用间歇反应器体系的连续进水、周期排水、污泥回流、延时曝气好氧活性污泥工艺”的简称，为SBR处理工艺的改良型。
既涵盖了SBR工艺的优点，同时运行管理更加方便，基建投资更省、抗冲击负荷能力更强，这些优势给它的发展带来了强大的推动力，获得了美国、加拿大、澳大利亚、日本、法国、德国等国家的广泛重视和应用。
CASS工艺其流程简单，运行管理方便，耐冲击负荷能力强，处理效果好。
制糖废水水质、水量变化在，故本工艺采用耐冲击负荷较强的SBR工艺改进形式—CASS工艺。
好氧反应池去除有机物的机理在充氧进与普通活性污泥法相同。
不同点是，其在运行进、进水、反应、沉淀、排水及空载五个工序，依次在同一反应池中周期性运行，故好氧反应池不需专设二沉池和污泥回流系统，因此可减少占地，降低造价，运行管理简单，系统启运运行及污泥培养及驯化均比较容易。
由于采用了CASS工艺，其进水排除了原有SBR间歇进水的缺点，使得整个系统连续、通畅。
CASS好氧反应器运行方式可以在单池内实现活性污泥法、A/O工艺、A2/O工艺等不同工艺，因此可以极方便地做到对大分子物质的降解作用。
另外，通过调整好氧反应器单池的运行周期和整体的进水时序和排水时序，可以适应废水水量和水质的波动，也就是可以适应高峰流量的排水，通过变换运行周期来保证出水水质，这正是好氧反应器多种运行方式可以耐受高强度冲击负荷的特征。
对于该制糖废水，经氧化塘处理后，有机污染浓度仍较高，因此利用CASS池可以在同一周期内通过调节曝气量以改变运行方式，极大限度在提高有机物去除率，保证较好的出水水质，尤其是对于一些难降解物质，可以在CASS池中通过缺氧-好氧的循环作用得到良好的去除效果。
此外由于本好氧反应器污龄大于接触氧化池的污泥龄，且污泥负荷也比接触氧化有所降低，从而使剩余污泥产量较活性污泥和接触氧化系统明显减少，进而降低了污泥处理的费用。
CASS曝气池以鼓风机和微孔曝气头相结合的方式进行充氧，具有氧利用率高，鼓风机功率低等特点。
排水采用性能稳定可靠的SBS虹吸式滗水器，具有操作方便、自动化程度高，排水能力大，排水稳定可靠的优点。
由于系统采用工控机中央控制来实现控制周期的各个阶段，使得系统运行方式更接近实际需要和实际废水的排放情况。
CASS系统采用6小时一个周期，其中曝气段为4.0小时，沉淀1.0小时，滗水1.0小时。
即系统连续进水，先曝气4.0小时；
然后停止曝气，进行静止沉淀：
沉淀1.0小时后，开启滗水器电动蝶阀，开始滗水，滗水时间需1.0小时；
完成一个运行周期。
然后再进行曝气，开始进行第二个运行周期操作。
整个运行切换由自动化控制系统来完成。
CASS好氧反应池在好氧运行（曝气阶段）时，有大量的硝化菌进行硝化作用。
而在缺氧（沉淀和滗水阶段）运行时，污泥中的兼性反硝化菌则进行反硝化反应。
硝化及反硝化使整个系统具有较高的脱氮效果。
传统的活性污泥法和生物膜法可通过生物体合成去除污水中20-25%的磷。
某些细菌交替地处于厌氧条件和好氧条件时，它们能在厌氧条件下吸收低分子的有机物（如脂肪酸），同时将细胞原生质中聚合磷酸盐异染粒的磷放出来，提供主要的能量，在随后的好氧条件下，能氧化有机物并提供能量，同时从废水中吸收超过其生长所需的磷并以聚磷酸盐的形式贮存起来。
由于系统必须经常排放盛余污泥，被细菌过量摄取的磷也将随之排出系统，因而可获得相当好的脱磷效果。
为保证CASS曝气池预反应区高的污泥浓度（形成高负荷的基质降解过程，缓解水质水量冲击，抑制丝状菌生长，有效防止污泥膨胀），将曝气池后部分污泥回流至曝气池前端（回流比20%），设计采用每间池子1台污泥回流泵，剩余污泥污泥回流泵排向污泥浓缩池进行浓缩。
CASS好氧曝气池出水直接排放进行回用水贮塘。
3.3.3预计处理效果
水质处理预测效果
项目
处理单元
化学需氧量
CODCr
生化需氧量
悬浮物SS
氧化塘原水
450
200
100
出水
去除率
85%
92%
50%
出水浓度
68
16
50
3.4污泥处理系统
⏹人工格栅拦截下来的漂浮物、悬浮物可直接外运，妥善处理。
⏹CASS产生的剩余污泥通过浓缩、脱水后形成泥饼外运，污泥浓缩池上清液排回调节池，脱水机滤液返回氧化塘。
⏹泥饼由污泥输送带输送至污泥堆放区。
⏹污泥处理系统包括污泥排出泵、压滤机及其配套设备。
3.5非正常运作
⏹应急处理
◆污水处理站遇到突发事故在系统不能运作的情况下，必须考虑原水旁路溢流或停止生产。
一般重要设备都有备用，同时损坏的情况较少，但运行管理必须考虑易损件的备用。
⏹节假日运作
采用CASS，要维持生物的活性，必须考虑节假日的运作。
一般短时间节假日（1-2天），污水排放量少或无，，开动鼓风机不间断的向CASS池供氧，可只开启一台。
遇到长假日（2-15天），可间断开启鼓风机向CASS池供氧，最大间隔时间不超过2小时。
若停产或放假一月以上，CASS池可停止供氧。
待下一次开机前，需重新接菌种培养。
工艺设计参数
4.1废水预处理工艺
◆
格栅井
型式：
地下
设计规模：
300m3/h
有效容积：
12m3
有效水深：
1.5m
规格：
L×
B×
H=6.0×
1.0×
2.0m
10mm5mm各一道
数量：
2道
厂家：
自制
4.2集水池
停留时间:
12小时
7000m3/d
508m3
W×
H=12.0m×
9.4m×
4.5m
4.0m
结构：
钢筋混凝土
1座
⏹
配置设备及仪表
◆浮球式液位计
功能：
自动控制污水泵的启停
型号：
Key
1只
大连爱玛赫KEY
◆废水提升泵
提升污水
S型单级双吸离心泵
200S42A
参数：
Q=360m3/hr,H=32mH2O
功率：
30kw
2台（1用1备），配套2套自动偶合装置
广州广一
4.3CASS池
全地上式1座2组钢筋混凝土
BOD去除率：
有机负荷：
0.14kgBOD/m3d
有机负荷:
1.84kgCOD/m3∙d
4095m3
H=35m×
13m×
5.5m
曝气形式:
微孔曝气
供气形式:
鼓风曝气
气水比:
12:
1
1座
污泥浓度
3000mg/L
滗水率
23%
水力停留时间
14小时
◆微孔曝气器DN215
CASS池充气供氧
厂家
浙江玉环
3100只
◆曝气鼓风机
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