国义钢铁废水处理工艺方案设计方案.docx
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国义钢铁废水处理工艺方案设计方案
计
方
案
设计单位：
环球安恒（北京）水处理工程有限公司
联系人：
魏经理（北京）（河北）
邮箱：
707986564@
一、工程概述
1.1工程名称
香海粮油工业有限公司污水处理工程
1.2施工地点
香海粮油工业有限公司现场
1.3设计范围
Ø生产废水处理系统包括工艺设计、产品设计制造、运输、安装、调试及检测验收。
Ø本设计包含污水处理站内本体设备、管道（从进水阀法兰接口至出水阀法兰接口）阀门及配套电气、仪表装置的供货及安装及土建工程。
Ø本工程所有的工艺来水管、自来水管、电线电缆均由业主送至处理站1.0m处。
二、设计原则及相关要求
针对该工程废水的水质特点及排放要求，我公司遵循以下原则设计本工程：
Ø根据业主提供的水质及水量资料进行设计，
Ø业主未提供确切水质分析数据，由我公司参考以往工程的经验数据来确定
Ø依据污水站区整体规划进行区域规划
Ø严格执行环境保护的各项规定
Ø控制系统按照易于管理，便于操作的要求来设计控制整个污水站处理系统的日常运作，采用技术先进、运行可靠、操作管理简单的工艺使先进性和可靠性有机地结合起来
Ø采用国内领先技术，降低工程投资的运行费用
Ø平面布置和工程设计时，布局力求合理通畅，尽量节省占地
Ø污水站区应尽量操作运行与维护管理简单方便
Ø污水站区无噪音、无臭味
Ø污水站按连续运行设计
三、设计水质与水量及处理要求
3.1设计水质
根据香海粮油提供的企业排水情况及污水中主要污染物成分值为下表：
表1香海粮油进水水质情况
污染指标
CODCr
BOD
动植物油
SS
氨氮
PH
进水（mg/l）
6000
2000
800
600
100
4~6
3.2设计水量
根据业主提供的数据，该厂污水日排水量为35t/d，取时变化系数为1.2，则该厂最大时排水量为1.75m3/h，取1.8m3/h。
3.3处理出水保证
1）根据业主要求污水经处理达到《城镇污水排放标准三级标准》具体要求为下表：
表2香海粮油出水水质指标
污染指标
CODCr
BOD
动植物油
SS
氨氮
PH
出水（mg/l）
≤350
≤300
≤100
≤150
≤25
6~9
2）噪声达到国家噪声控制标准。
3.5设计依据及参考标准
3.5.1设计依据
设计出水应符合下列标准
GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》三级排放标准
3.5.2规定和标准
设备制造应符合下列标准
1）JB2932-86《水处理设备制造技术条件》
2）JB2536-80《水处理设备油漆包装技术条件》
3）《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88
4）《建筑中水设计规范》CECS30791
5）工程建设的有关条件对外接口法兰应符合下列标准或要求
6）《污水管道零件及部件典型设计手册》2000版
3.5.3设计技术要求
工艺设备
1）设备及本体管道在出厂前应完成二道底漆和设备的面漆
2）所有内部管路应采用法兰与本体连接，并考虑检修与部件更换便利条件，内部部件的材质均应符合规定要求，紧固件等部件材质应与管件材质相当。
3）内部管件应固定及加固，保证能承受水流冲击。
4）所有容器内部装置、管件、部件等应在发货前在容器内安装固定好，防止遗漏零件以及在运输过程中损坏或丢失。
5）应确保设备内部进水和集水装置的布水均匀，不得有偏流。
6）防腐。
7）设备防腐前先进行水压实验，然后将所有的设备内表面喷砂到金属本色，除体内所有铁屑和外来异物，方可进行防腐工作。
所有设备过流部分均采用防腐处理。
8）要求整个系统采用PLC可编程控制，无人值守，PLC选用西门子S7-300
9）要求特殊故障情况下对原始生产废水可以直排。
四、处理工艺
4.1工艺方案选择
根据炼油企业污水情况，其生产废水的主要污染物为油类和易生化降解的有机物，故采用以物化和生化处理为主的处理流程：
废水中含油脂较多故采用物化法，通过投加混凝剂和絮凝剂进行混凝反应，将水中浮油和水的分离速度同时将水中乳化油破乳，增加除油效率。
设备采用一体式射流气浮装置，
一级气浮+二级气浮（加药）+UASB+A/O+斜板沉池
此工艺出水稳定达标，并且解决了前期大量浮油不能回收和后期污泥处理难度的问题，并且UASB厌氧流化床效率高于酸化池，并且有体积小不需要动力等优点。
4.2工艺流程图
沼气收集装置
PAM、PAC
本方案选用工艺流程选用一级气浮+二级气浮（加药）+UASB+A/O+斜板沉池工艺，工艺流程图如下：
浮渣
UASB池
缓冲池
气浮池
气浮隔油池
污水
调节池
格珊
浮油外运处理
滤液回流
储油池
污泥浓缩池
达标排放
污泥回流
混合液回流
二沉池
生物接触氧化池
厌氧反应池
污泥外运
板框压滤机
4.3污水处理工艺说明
（1）格珊
污水中含有一定的漂浮物、大的悬浮物等，一旦漂浮物进入水泵或管道，必将发生堵塞现象，为了防止堵塞，保证污水处理系统稳定运行，在调节池前设置格栅，以去除这些漂浮物质。
（2）调节池
生产污水排放过程中，水质和水量存在一定的瞬时性和不规律性，为了保证后续处理的稳定性与连续性，免受冲击负荷的影响，设置调节池，均衡废水水质水量。
（3）气浮隔油池
由于生产污水中含有大量的动植物油漂浮和悬浮在污水中，气浮选用射流式气浮净化装置，此设备是利用射流的方式在水中产生大量的微气泡，比普通气浮池有设备量少，运行噪音低处理量大等优点。
其原理是微气泡沾附在油粒上加速油粒浮出水面的速度，利用刮油装置去除水中的动植物油。
（4）气浮装置
由于污水中含有大量的SS，通过气浮隔油池去除了水中大部分浮油，通过向水中加入絮凝剂和助凝剂水中的SS和剩余的动植物油形成大的絮凝提，通过气浮装置与水中的微小气泡结合，漂浮至污水表面，形成浮渣，通过刮渣装置去除水中的浮渣，从万恶去除水中的SS和残余动植物油。
（5）缓冲池
为了保证UASB池进水的连续性和稳定性，气浮装置后设置缓冲池。
（6）UASB池
污水经过缓冲池后均匀地引入反应池的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。
厌氧反应发生在废水与污泥颗粒的接触过程。
在厌氧状态下产生的沼气（主要是甲烷和二氧化碳）引起了内部的循环，这对于颗粒污泥的形成和维持有利。
上升到表面的颗粒碰击气体发射板的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气。
由于气泡释放污泥将沉淀到污泥床的表面。
附着和没有附着的气体被收集到反应器顶部的集气室。
置于集气室单元缝隙下的挡板的作用为气体反射器和防止沼气气泡进入沉淀区，否则将引起沉淀区的紊动，会阻碍颗粒沉淀。
包含一些剩余固体和污泥颗粒的液体经过分离器缝隙进入沉淀区。
由于分离器的斜壁沉淀区的过流面积在接近水面时增加，因此上升流速在接近排放点降低。
由于流速降低，污泥絮体在沉淀区可以絮凝和沉淀。
累积在相分离器上的污泥絮体在一定程度将超过其保持在斜壁上的摩擦力，其将滑回到反应区，这部分污泥又可与进水有机物发生反应。
UASB反应池最重要的设备是三相分离器，这一设备安装在反应池的顶部并将反应池的顶部并反应池分为下部的反应区和上部的沉淀区。
为了在沉淀器中取得对上升流中污泥絮体/颗粒的满意的沉淀效果，三相分离器第一个主要的目的就是尽可能有效地分离从污泥床/层中产生的沼气，特是在高负荷的情况下。
在集气室下面反射板的作用是防止沼气通过集气室之间的缝隙逸出到沉淀室。
另外挡板还有利于减少反应室内高产气量所造成的液体紊动。
GSS的设计应该是只要污泥层没有膨胀到沉淀器，污泥颗粒或絮状污泥就能滑回到反应室。
应该认识到有时污泥层膨胀到沉淀器中不是一件坏事，相反，存在于沉淀器内的膨胀层将网捕分散的污泥颗粒/絮体，同时它还对可生物降解的溶解性COD起到一定的去除作用。
另一方面，存在一定可供污泥层膨胀的自由空间，以防止重的污泥在暂时性有机或水力负荷冲击下流失是很重要的。
水力和有机（产气率）负荷率两者都会影响到污泥层以及污泥床的膨胀。
UASB系统的原理是在形成沉降性能良好的污泥凝絮体的基础上，并结合在反应器内设置污泥沉淀系统，使气相、液相和固相三相得到分离。
形成和保持沉淀性能良好的污泥（可以是絮状污泥或颗粒型污泥）是UASB系统良好的运行的根本点。
（7）厌氧反应池
污水经过UASB池后进入到厌氧反应池，厌氧反应池中通过反硝化反应污水中的硝态氮转化为氮气，从未而达到去除水中氨氮的目的。
（8）生物接触氧化池
生物接触氧化法的处理构筑物是浸没曝气式生物滤池，生物接触氧化池内设有填料，填料淹没在废水中，填料上长满生物膜，废水与生物膜接触过程中，水中的有机物被微生物吸附，氧化分解并生成新的生物膜，从填料上脱落的生物膜随出水流至二沉池后被除去，废水得到净化。
其主要原理：
生物接触氧化法在运行初期，少量的细菌附着于填料表面，由于细菌要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后氧已经无法向生物膜内扩散，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，由于填料表面积较大，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。
固定水层
出水渠
生物接触氧化法特点
1）体积负荷高，处理时间短，节约占地面积，生物接触氧化法的体积负荷最高可达3-6kg/m3d，由于缩短处理时间同样大小体积的设施，处理能力提高几倍，使污泥处理工艺向高效和节约用地方向发展。
2）生物活性高，生物接触氧化池中，绝大多数的曝气管设在填料下，不仅供氧充分而且对生物膜起到了搅动作用，加速了生物膜的更新，使生物膜活性提高，另外曝气会形成水的紊流，使固定在填料上的生物膜可以连续，均匀地与污水相接触，避免生物氧化池中存在接触不良缺陷。
3）水平流速3mm/s，负荷1.8kgBOD5/m3.填料d，气水比1：
15-1：
20
4）污泥产量低，污泥产量低是由于氧化池内溶解氧高，微生物的内源呼吸进行较充分，合成物质被进一步氧化，且生物膜中的厌氧层将部分生物膜分解、溶化，转化成甲烷和有机酸。
5）出水水质好而稳定，在进水短期内突然变化时，出水水质受到影响较小。
接触氧化池内填料起到切割气泡、增加紊动作用，增大了氧的传递系数，省去污泥回流的电耗。
7）有较高的微生物浓度，由于微生物浓度高，有利于提高容积负荷，单位体积水中和填料的微生物浓度可达10-20g/L。
8）挂膜方便，可以间隙运行，生物接触氧化法处理生活污水不需专门培养菌种，连续运转4-5天生物膜就可以成熟，当停电或发生事故不能供气时，只要将氧化池中的水放完即可。
9）不存在污泥膨胀问题,在活性污泥中容易产生膨胀菌种,如丝状菌在接触氧化池中不仅不产生膨胀，而且能充分发挥其分解氧化能力高的优点。
（9）二沉池
好氧处理后的废水进入沉淀池，进行沉淀处理以去除废水中的SS，沉淀池设计表面负荷为1.5m3/m2·h固液分离时间1小时，沉淀池采用竖流式沉淀池，以增加沉淀池中液、固分离效果。
周边用齿形集水槽，沉淀后的上清液完全能够达标排放。
（6）污泥浓缩池
由于沉淀池中的污泥含有大量的水分（初沉池污泥含
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