技术设计方案.docx
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技术设计方案
一、艺技术设计方案
8.1设计依据、原则和数据
8.1.1原水参数
处理水量：
2000m3/d
进水水质：
CODcr9200mg/l（老系统废水调节池数据）
8.1.2出水排放标准
按国家《污水综合排放标准》（GB8978-96）的一级排放水质要求设计，其主要排放水质指标如下：
CODcr：
≤100mg/l
SS：
≤70mg/l
BOD5：
≤20mg/l
氨氮：
≤15mg/l
色度：
≤50倍（稀释倍数）
总磷：
≤0.5mg/l
pH：
6~9
8.1.3设计主导思想及原则
A.改造过程中基本不影响业主正常生产运营。
B.充分利用现有污水处理单元和设施，节省改造费用。
C.尽量少增加设施用地。
D.严格按照国家关于污水处理有关设计规范的要求进行设计，采用先进设计理念，力求做到运行稳定可靠、易于操作维修、节省投资。
E.工艺设计有较强的灵活性、可调性、适应性，以适应水质和水量的变化。
F.不造成二次污染。
8.1.4改造方案设计范围
本改造方案设计涉及的工程范围包括：
污水处理站污水入口至处理后出口之间的所有构筑物、管路和电器。
8.1.5设计采用的标准规范
在本设计中遵循下列的标准和规范：
编号
规范或标准名称
标准号
1
建筑设计防火规范（2001年修订版）
GBJ16-87
2
室外排水设计规范（97年修订版）
GBJ14-87
3
钢制焊接常压容器
JB/T4735-97
4
给水排水工程构筑物结构设计规范
GB50069-2002
5
钢结构设计规范
GB50017-2003
6
建筑结构荷载规范
GB50009-2001
7
混凝土结构设计规范
GB50010-2002
8
建筑地基基础设计规范
GB50007-2002
9
工业建筑防腐设计规范
GB50046-95
10
砌体结构设计规范
GB50003-2001
11
地下工程防水技术规范
GB50108-2001
12
工业设备及管道绝热工程设计规范
GB50264-97
13
工业企业照明设计标准
GB50034-2004
14
建筑物防雷设计规范（2000年版）
GB50057-94
15
低压配电设计规范
GB50054-95
16
通用用电设备配电设计规范
GB50055-93
17
工业与民用电力装置的接地设计规范
GBJ65-83
18
爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范
GB50058-92
19
石油化工企业设备与管道涂料防腐蚀设计与施工规范
SH3022-99
20
采暖通风与空气调节设计规范（2001年）
GBJ19-87
21
过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号
GB2625-81
22
石油化工仪表接地设计规范
SH/T3081-1997
23
工业企业噪声控制设计规范
GBJ87-85
24
恶臭污染物排放标准
GB14554-93
25
污水综合排放标准
GB8978-96
26
污水排入城市下水道水质标准
CJ3082-99
27
给水排水制图标准
GB/T50106-2001
28
总图制图标准
GB/T50103-2001
29
给水排水工程结构设计规范
GBJ69-84
30
给水排水构筑物施工和验收规范
GB/T50265-97
31
城市污水处理工程项目建设标准
建标200177号
8.2现处理系统说明及存在的不足
8.2.1现工艺流程图及说明
生产污水从各生产车间通过沟、管汇流至污水处理站，通过粗格栅的拦截作用，截取污水中大块杂质。
污水进入格栅井后用泵提进入微滤机继续去除水中的粗细纤维及杂质，然后泵入初沉池（竖流式）。
通过沉淀进一步去除污水中的COD及SS，以利于后续处理单元的运行。
污水经初沉后进入一级气浮，利用一级气浮加药去除污水中的COD和SS以控制水解酸化池进入UASB的SS含量。
在水解酸化池内污水再由泵提升进入UASB的布水系统，在2个并联的厌氧反应器中进行厌氧反应，污水在反应器底部与厌氧污泥充分混合，在反应器下部形成一个活性厌氧污泥床，在此大部分COD和BOD降解转化为沼气，经处理后的水最终经出水堰溢流排出,进入好氧处理系统。
好氧系统采取推流式活性污泥延时曝气法，好氧处理的出水经泵提升至二沉池，经斜管沉降后自流到二级气浮器同时投加PAM、PFS，进一步去除废水中的COD、SS，最终出水外排，好氧剩余污泥、初沉污泥、气浮污泥、厌氧剩余污泥、微滤机拦截杂质均进入污泥贮存池，经过污泥脱水机脱水，泥饼堆积定期外运。
8.2.2现系统主要工艺参数
现系统进水为1200T/d
表7-1主要工艺技术参数
序号
名称
参数
单位
指标
1
UASB反应器
容积负荷
KgCOD/m3•d
5
2
好氧反应池
曝气时间
h
27
3
初沉池
沉淀时间
h
3.5
4
二沉池
沉淀时间
h
3.5
8.2.3现系统各构筑物参数
表7-2主要构筑物参数
序号
名称
尺寸（M）
容积M3
1
UASB反应器
24*5*6*2
1440
2
初沉池
￠8*8
186
3
二沉池
10*4*6
240
3
水解酸化池
7*8*4.3
224
4
好氧反应池
24*13*5.8
1480
5
集水井2（SBR出水池）
6*5*4.3
120
6
出水井
2*2*4.3
16
7
污泥池
6*6*4.3
144
8
集水井
6.5*2*3.5
31.5
8.2.4现各处理单元的去除污染物效率一览表
表7-3效率一览表
工艺点
CODcr（mg/l）
（均值）
pH
（均值）
进水
出水
去除率
进水
出水
废水调节池
9200
8740
5%
5~6
5~6
初级沉淀池
8740
7870
10%
5~6
5~6
初级混凝气浮池
7870
5750
25%~
5~6
5~6
水解酸化池
5750
4600
20%~
5~6
5~6
厌氧反应池
4600
1400
70%~
5~6
6~7
好氧反应池
1400
420
70%~
6~7
6~8.5
二级沉淀池
420
350
15%~
6~8.5
6~8.5
二级混凝气浮池
350
250
26%~
6~8.5
6~8.5
8.2.5现系统存在的主要问题
现有系统工艺路线基本合理，但运行中仍存在如下问题:
1）水解酸化池过小（容积仅为200m3）,致使水解酸化时间不够，仅为3.6h，水解酸化处理效果不高，直接影响了UASB的处理效率。
2）UASB系统运行不平衡,1#厌氧池处理效果可达到75%以上,而2#厌氧池处理效果仅为60%左右,需进行调整和处理。
3）一级气浮加药种类（PAC+PFS+PAM）和比例有待改善。
4）一级和二级气浮溶气和排泥效果有待提高。
5）好氧曝气池挂膜不当。
6）污水量由1200m3/d增加到2000m3/d，处理能力严重不足，处理效果不能达到排放要求。
上述提及的问题在后面的解决方案中会一一提出解决办法
8.3系统改造及工艺系统描述
8.3.1工艺设计
本方案采用一级气浮物化处理+生化处理工艺系统+二级絮凝气浮处理+深度脱色处理单元，其中生化处理工艺系统为厌氧+好氧处理相结合的模式，化学絮凝气浮处理单元作为生化处理系统预处理和后处理，深度脱色是继续对色度的去除，从而确保处理的水质达到排放标准。
改造后的工艺流程图如下：
（一）污水的预处理单元
1．格栅/集水井/微滤机
烟草车间及生活污水首先经过格栅处理，以去除并收集污水中的悬浮及漂浮物质，确保后续设备的安全。
污水经过格栅后，汇集到1号集水井中，通过集水井提升泵，污水进入微滤机进行初步过滤，粗渣直接进入污泥池，过滤后的污水进入2号集水井，2号集水井由原SBR出水池改造而成。
2.初沉池
为了保证生化系统的平稳运行以及保证旋转类设备如泵、潜水搅拌机等设备的安全，废水经过集水井后进入初沉池来去除废水中的TSS与无机物（如砂）。
原初沉池由于体积小停留时间短，不能满足沉淀的需要，于是将原二沉池也改造成初沉池并联运行，初沉池中的污泥进入污泥池，然后用泵输送到污泥脱水系统处理。
3.一级气浮池
根据新业公司最近三年使用一级气浮处理后整个系统运行效果分析，增加一级气浮后能有效去除大部分的SS，大大降低了后续处理的难度，使UASB系统能够稳定运行，因此本项目设计继续沿用一级气浮的方案，由于处理水量的增加，新增一个φ8.0m浅层气浮代替原旧的气浮系统提高处理能力。
初沉池的出水通过泵进入到一级气浮池，通过加入少量絮凝剂和气浮机产生的微小气泡，将废水中微小的悬浮物、胶体以及难以生化降解的物质再次去除，以降低废水生化处理的难度，保证厌氧处理的稳定运行。
4.调节/预酸化池
一级气浮处理后的废水自流进入新建的调节/预酸化池，以保证后续生物处理的污水水量、水质均衡，调节池的体积为1400立方，可满足废水最长18小时的停留时间，经过一定预酸化的污水有利于提高厌氧处理阶段COD的去除效率。
为了防止废水中SS在池内的积累，调节/预酸化池内采用潜水搅拌器搅拌，同时，搅拌也可以保证污水水质混合的更均匀。
调节/预酸化池内装有液位计，通过液位计来监控液位，并控制泵及潜水搅拌机的运行状态。
调节池的预酸化度控制在40%左右，通过液位的控制可以改变调节池的水力停留时间，以保证预酸化度的正常范围。
（二）污水的厌氧处理单元
调节池的废水进入厌氧调质池，厌氧调质池作为一个缓冲池，可以起到合理分配负荷的作用，同时利用厌氧出水与进水的混合稀释，有效的控制了进水负荷的稳定性。
厌氧回流池的出水分为两部分，一部分约40%的负荷进入到原UASB反应器中处理，另一部分约60%的负荷进入到新增的IC反应器中处理。
高浓度有机废水通常采用厌氧反应器进行处理，以去除过高的有机物，而且是一种经济有效的处理方式。
厌氧是废水中的有机物在没有氧气的条件下,和厌氧菌发生反应产生沼气和水的过程。
厌氧反应可以简单地表示如下:
CODcr→CH4↑+CO2↑+H2O
本方案中的厌氧处理采用德利公司的专利技术厌氧IC反应器。
IC反应器设计的容积负荷为10KgCOD/m3·d。
反应器的有效体积为600m3（￠6*21m，1座）。
IC反应器最大的优点是占地省，效率高。
（三）IC反应器的说明
目前，废水生化处理厌氧反应器仍以常规的UASB为主，但UASB在处理高浓度有机废水方面还是有一定的局限性和缺点，特别是其低的容积负荷带来了UASB体积的加大，增加了投资费用，同时其低上升流速，对于处理悬浮物含量较高的废水时，很容易导致SS在反应器内的沉积，最终影响其去除效率。
为了有效避免这一现象发生，目前世界上使用最广泛的高上升流速的厌氧反应器主要有2种，即内循环厌氧反应器（简称IC）和膨胀颗粒污泥床厌氧反应器（简称EGSB），这类厌氧反应器由于内部厌氧污泥的颗粒化及高的上升流速，大大增加了厌氧反应器的耐冲击负荷能力，可将废水中的悬浮物直接冲洗出反应器外。
内循环厌氧反应器（IC-InternalCirculation）有利于污泥的颗粒化而控制较高的上升流速，同时可以避免在处理高浓度废水时因较高的负荷及大量产气所造成的污泥流失问题，因此，IC反应器更加适用于中高浓度有机废水的处理。
与UASB反应器相
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