制糖污水处理工程工艺技术初步方案.docx
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制糖污水处理工程工艺技术初步方案
XX来宾东糖迁江XX
污水处理工程
工艺技术初步方案
二OO七年十月
第一章工程概况
XX来宾东糖集团迁江糖厂设计日榨甘蔗量为13000吨，该项目产生的废水主要包括车间生产废水和部分制糖工艺冷却循环水，预计废水产生量为18000m3/d。
生产车间产生的生产废水，主要来源于蒸发、煮糖工段喷淋废水，洗箱灌污水、洗机污水、洗地污水及二炭水；制糖工艺冷却循环水由于生产过程中的蒸汽带出糖分及跑冒滴漏等使其有机物浓度增高，为保持冷却水清洁以适用于循环使用，因此必须不断排出部分循环水并补充新鲜水。
为保护环境，公司决定对项目投产后产生的废水进行处理后达标排放。
第二章设计规模及进、出水量水质指标
设计处理的水量和水质，应当由工厂正常生产时取样测定，由贵公司提供。
本方案暂按以下的水量和水质编制，待正常生产取得较准确的数据后，再做相应的调整。
一、设计水量
废水设计水量为18000m3/d（750m3/h），其中二碳水12000m3/d（500m3/h）；其他生产车间废水，包括蒸发、煮糖工段汽凝水与洗箱罐污水、洗机污水、洗地污水等，为6000m3/d（250m3/h）。
锅炉冲灰水不进入本处理设施。
二、设计进水水质
设计进水水质如下：
二碳水其他生产车间废水
CODCr≤2000mg/l≤800mg/l
BOD5≤800mg/l≤380mg/l
SS≤500mg/l≤150mg/l
pH6～96～9
T≤35℃≤35℃
二碳水经过初沉（由实验确定是否需要加絮凝剂，本方案暂不考虑）后，再进入调节池与其它废水混合，最后进行生化处理。
进入生化池废水水质按以下设计：
CODCr≤1500mg/l
BOD5≤500mg/l
SS≤300mg/l
pH6～9
T≤35℃
三、处理后排放水质
处理后的水质达到国家标准《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中的一级排放标准，即：
CODCr≤100mg/l
BOD5≤20mg/l
SS≤70mg/l
NH3—N≤15mg/l
pH6～9
T≤35℃
出水感官清澈、无色、无异味。
第三章工艺方案的选择
针对项目排放的废水具有水量大，污染物平均浓度较高且波动大，污染负荷冲击性强但可生化性好，而且处理后的排放标准要求高的特点，目前广泛采用好氧生物处理技术，即生物膜法和活性污泥法两种方法。
经过本公司的多年研究，活性污泥法更适合项目废水的处理。
1、由于项目属于季节性生产，生产时生物膜法需要20～30天重新挂膜驯化才能正常运行，而活性污泥法在生产榨季开机时只需按照一定的程序开机3～5天即可投入正常运行。
2、活性污泥法在运行过程中有多种监控手段，能及时发现问题及时调整运行状态。
而生物膜法除镜检外，相对于活性污泥法监控和调整手段少，生物膜出现问题后不容易被发现，调整运行的灵活性差。
3、由于生物膜法的微生物主要固着于填料表面，微生物量比活性污泥法高的多，即使受到冲击恢复起来较快。
活性污泥法在受冲击后恢复较慢，但是可以通过SVI、污泥沉降比、污泥浓度等多种方法进行监测，预防冲击事故。
4、活性污泥法建设费用相对生物膜法也较低。
在处理效率上，有资料表明，50%的活性污泥法处理厂BOD5的去除率高于91%，50%的生物膜法处理厂BOD5的去除率为83%左右。
5、考虑到二碳水中悬浮物和COD浓度高，不宜直接进入生化系统处理，所以要对其进行预处理。
二碳水先经初沉池沉淀，去除大部分悬浮物和部分COD后再进入生化处理系统。
但二碳水中的悬浮物沉淀效果如何，需待生产正常后取样确定。
如达不到预期的沉淀效果，则要对二碳水的预处理方案再做调整。
综上所述，本项目拟采用活性污泥法的工艺方案，并采用抗负荷冲击性强氧化沟的曝气池型以增强处理效果，确保废水处理后可靠稳定达标，处理后的废水如需要可做进一步深度处理，全部回用。
第四章废水处理工艺流程及其描述
一、废水工艺流程示意图如下：
（详见附图）
二、工艺流程及其描述
1、初沉池:
采用辐流式沉淀池，沉淀去除二碳水中所含带的滤泥等悬浮物,为后续工艺提供可生化条件。
2、调节池：
可调节水质、水量，使污水水质均匀，同时承受由于生产排水不规律产生的冲击负荷。
3、生物选择池：
进入曝气池的废水和从二沉池回流的活性污泥在此相互混合接触。
生物选择池作用原理是按照选择器的动力学选择性理论、积累/再生理论、饥饿理论而设置的，由于菌胶团的吸附储存能力比丝状菌强得多,从而在选择器中可以大量储存有机物,在后续的曝气池中得到大量的增殖而成为绝对优势菌，实现回流微生物的淘劣选优培养和驯化，有效防止污泥膨胀，提高生物系统运行的稳定性。
4、生化池：
本设计的生化池形式为环形曝气池，为氧化沟工艺的一种改良形式。
对进入氧化池中的污染物进行生化处理，达到去除污染物的目的。
5、二沉池：
采用辐流式沉淀池。
二沉池的作用是使处理后废水与活性污泥从混合液中分离开来，澄清液从排水堰达标外排，或者进一步深度处理后回用。
沉降到沉淀池底部的污泥采用刮泥机刮出排到回流污泥池，活性污泥用泵送到生物选择池与初沉池来的废水进行混合后进入曝气池，剩余部分污泥送到污泥脱水系统与初沉池污泥一起处理。
6、营养盐投加系统：
由于废水中以碳水化合物为主，营养不均衡，因此需要加一定量的营养盐以提高废水处理效果。
采用投加泵连续选择池投加营养源。
7、污泥池：
储存中转沉淀池的沉淀排出的污泥。
8、污泥脱水系统：
由于沉淀池排出来的污泥较多，厂区沉灰池无能力处理完，因此需要污泥脱水系统。
经过脱水处理后，干污泥送至锅炉焚烧，或作填埋处理。
第五章主要构筑物和设计参数
一、初沉池
采用1个中心进水周边出水的辐流式沉淀池，水力负荷：
q=1.59m3/（m2·h）。
沉淀部分水面面积计算公式：
F=Q/nq；
Q：
为日平均流量（m3/h），需处理二碳水水量为500m3/h；
q：
为水力负荷（m3/（m2·h））。
则沉淀池水面面积F=314m2，采用圆形设计，则直径D=20m。
设水力停留时间为1.8h,则沉淀部分有效水深:
设计缓冲区与污泥区高度取1.13m，则沉淀池周边有效水深度为：
H=2.87m+1.13m=4.00m
加上超高0.5m，污泥斗1.2m和刮泥区高度0.8（坡度I=0.10），则沉淀池的总高为：
H总=6.5m。
二、调节池
调节池尺寸为：
1430m2×4.7m
则调节池的有效容积:
V=1430m2×4.2m=6006m3
水力停留时间为:
8h。
二、生物选择池
设计尺寸：
B×L×H=7m×12m×5.5m
V有效=7m×12m×5m=420m3，水力停留时间30min。
三、生化池
1、有效容积
氧化沟中废水停留时间一般为10～40h之间，本设计结合本项目实际情况，采用1组氧化沟设计，单沟设计流量Q=750m3/h，停留时间（t停留）为24h，则曝气池有效容积为：
V有效=Q·t停
Q：
曝气池入流废水流量m3/h
则V有效=750m3/h×24h=18000m3
2、设计尺寸
采用四沟式氧化沟池型,设计尺寸为:
B×L×H=52m×71.6m×5.5m
池壁超高0.5m,则曝气池实际有效容积为：
V有效=52m×71.6m×5.0m=18616m3
实际停留时间：
24.8h。
四、二沉池
通过对工业废水处理中污泥沉降性的实验对比，二沉池采用中心进水周边出水的辐流式沉淀池。
池子个数n=1个，采用水力负荷：
q=0.826m3/（m2·h）
沉淀部分水面面积计算公式：
F=Q/nq
Q：
为日平均流量（m3/h），综合废水量为750m3/h。
q：
为水力负荷（m3/（m2·h））
则沉淀池水面面积F=908m2，采用圆形设计，则直径D=34m。
澄清区部分有效水深为1.65m,污泥区高度取1.25m,缓冲区高度取0.4m，水面超高为0.5m，池低坡度取0.08。
则沉淀池池面水高度H=1.65m+0.4m+1.25m=3.3m，加上超高，污泥斗和刮泥区高度，则沉淀池的总高为H总=6.18m，池子有效容积为
V有效=F·H=908m2×3.3m=2996m3。
处理水在沉淀池中实际停留时间
t=V有效/Q=2996m3÷750m3/h=3.99h。
五、污泥池1（与初沉池相通）
V有效=8m2×6.2m=49.6m3
六、污泥池2（与二沉池相通）
V有效=15m2×5.8m=87m3
七、清水池
V有效=30m2×2.8m=84m3
第六章场地的选择
为充分利用资源,节省工程投资,本系统场地选用循环冷却池及其旁边空地改造布局,具体布置详见工艺平面图.
第七章主要设备的设计参数和选择
一、氧化沟内曝气机
1、需氧量的确定
以去除1kgBOD5综合需要氧2.2kgO2，则曝气池中需氧量为
O2=Q（L进－L排）
式中:
Q为进水流量（m3/h）；
L进、L排为进出水的BOD5浓度（mg/l）。
则O2=750×（500－20）×10-3×2.2=792kg/h，设计变异系数为1.3，则每小时需氧量为792kg/h×1.=1030kg/h
选用美国整机进口的爱尔氧海神充气/搅拌机对曝气池进行供氧，共选用11台60HP，N=45kw，充氧量=94.5㎏/h，推流距离=152.3-79.6m，工作水深5.2～8.9m。
合计充氧量为1040kgO2/h。
2、选用爱尔氧海神充气/搅拌机的特点：
技术设计先进，节能效率高，能同时达到推流和曝气的最佳效果。
在相同的动力条件下，国产曝气设备有效供氧量为1.5kgO2/Kw·h左右，而爱尔氧海神充气/搅拌机有效供氧量为2.1kgO2/Kw·h。
由于氧利用率高，抗负荷冲击性强节能效果明显也相应降低设备投资；
安装和操作方便，不另行占用地方，节约了安装上的费用；
充氧时不需要曝气头，消除了曝气头堵塞引起系统运行的不稳定及更换维修的麻烦，保证处理系统的稳定良好运行；
设备质量可靠，设计选材合理，如水下部分全为不锈钢，轴套采用氧化钴，可用水作润滑剂，因此故障率低，运行可靠。
二、沉淀池刮泥机
初沉池采用半桥刮泥机1台，Ø20m,跨度10m,水下部分为不锈钢，单周边驱动,P=0.75kw。
二沉池采用全桥刮泥机1台，Ø34m,跨度34m,水下部分为不锈钢，双周边驱动,P=2.2kw
三、污泥回流泵
选用SP25—25D型水泵2台，其中备用1台。
单台参数：
Q=725m3/h，H=14m，N=45kw。
四、污水提升泵
选用SP25—25D型水泵2台，其中备用1台。
单台参数：
Q=725m3/h，H=14m，N=45kw。
五、初沉池污泥泵
选用单螺杆泵G50-1型污泥泵2台，其中备用1台。
单台参数：
Q=10-18m3/h，最高排出压力0.6MPa，N=5.5kw。
六、配药设备
共设配药罐2个，营养盐罐一个规格Φ1400×1300，内设搅拌电机1个，N=2.2kw，加药泵1台，单台N=0.37kw；碱液罐一个规格Φ1720×1300，内设搅拌电机1个，N=2.2kw。
七、潜水搅拌机
为了保证回流污泥与废水在选择池中能迅速混合均匀，并防止污泥沉淀下来，需要2台潜水搅拌机连续推流搅拌。
型号Q2.2/8-320/3-740S，单台功率：
2.2kw。
第八章供配电设计
本工程用电负荷为二级，低压配电电压采用380V。
设备装机总容量为714.47kW，其中使用为618.97kW，备用为95.5kW。
本工程低压配电采用电动机控制中心（MCC）控制方式，以放射式方式向各主要用电设备供电。
对少数容量不大、比较分散的次要负荷，则采用链式方式配电。
电动机现场设紧急停机按钮，直接起动。
照明系统采用绿色、节能、环保照明灯具产品，车间内设有事故照明、指示系统。
电缆采用穿管埋地敷设或铠装电缆直接埋地敷设。
本工程的建构筑物按三级防雷等级设防。
建构筑物一般采用避雷带、避雷针保护。
并尽量利用建构筑物柱、壁及基础的主钢筋作为引下线或接地体。
接地系统采用联合接地装置，即工作接地、防雷接地、保护接地接地共用接地装置，接地电阻要求不大于4欧。
电气设备选型遵循安全、可靠、高效、节能、实用的原则，低压柜选用国内大厂品牌开关柜，该产品安全可靠、结构紧凑、操作灵活;电力电缆采用WDZ-YJV-1KV或YGC-1KV,该产品重量轻,弯曲性能好,且耐油、耐酸碱腐蚀。
配电室设备布置均应符合国家有关设计规X要求的距离，低压开关设备选用无油化产品，全封闭抽出式开关柜。
采用国家推荐使用的节能型机电产品,电动机控制中心（MCC柜）接触器采用全节能机械锁扣器，照明灯具尽可能选用高效节能灯具和新型光源。
根据工艺要求及环境特点，设置必要的电气防火装置、事故照明及疏散指示标志。
第九章自动化控制系统和仪表
一、系统功能
1、实时的远程监控功能。
通过在线的仪表的测量传输，可实现现场工艺参数的实时监视，如流量、溶解氧、PH值等主要参数能在控制室的计算机上实时显示。
2、手动/半自动的远程控制功能。
系统的工艺设备不仅可以在现场和控制室MCC柜实现开/停机，重要的设备还可以上在控制室计算机通过鼠标的点击实现开/停机，无需人工到现场操作。
3、生产数据的统计、查询功能。
在控制室的计算机上能方便统计出当天、当月、当年的生产数据（如废水处理量等），能查询工艺参数的历史数据，生成曲线或报表，便于比较和分析。
4、工艺设备的状态显示或报警功能。
通过计算机能够清楚了解现场设备的运行状态，如泵的运行、停止或故障，并能以不同的颜色区分，当发生报警时能图、声的方式提醒值班人员。
5、人性化的界面，易于操作。
能过人性化的界面设计，能让值班人员易于操作，通过培训即能上岗。
6、设置权限，预防误操作，易于维护。
通过不同权限的设置，使不同的操作人员有不同的操作权限，根据权限操作人员可以修改或调整操作参数，防止因人为误操作而导致的系统瘫痪，易于维护。
二、系统的组成和主要控制方式
1、系统组成。
系统由1台上位机、1台PLC、现场仪表及其它工艺设备组成。
控制系统图如下：
控制计算机
PLC
测量仪表现场设备
2、主要控制方式
1、主要控制设备：
加药泵、废水提升泵。
采用三级控制方式，即现场控制、本地控制和远程控制。
现场控制：
所有的设备在现场均安装有现场控制箱，可以实现开/停控制,当现场发现故障紧急情况可以能过急停按钮紧急停机。
本地控制：
除了现场控制箱外，所有的设备在控制室的MCC柜上都可以实现开/停机，同时配以电流表、电压表同步显示。
远程控制：
在值班室的计算机上安装有监控软件，值班人员可以通过电脑的图形显示很直观在监视现场设置，当发现现场工艺控制参数超出允许X围时，操作员只要在计算机上地通过鼠标就可以开/停加药泵、提升泵等设备。
2、一般设备：
曝气机、刮泥机、潜水推进器等。
不需要经常开停，采用现场控制和本地控制方式。
三、系统设备
序号
设备名称
规格型号
生产厂
1
工业计算机
国产
2
系统软件（包含编程软件、组态软件等所有PLC软件）
3
PLC
西门子
4
PLC控制柜
定做
5
MCC控制柜
国产、定做
6
现场控制箱
国产
7
操作平台
定做
8
流量计
10
pH计
E+H
11
溶解氧仪
E+H
12
仪表箱
13
电缆
14
其它
四、控制点表
`
设备名称
类型
点数
备注
1
流量计
污水处理量
AI
1
单台
2
pH计
污水pH值
AI
2
3
溶解氧仪
污水含氧量
AI
1
4
废水提升泵
运行）
DI
2
单台
5
污泥提升泵
运行
DI
2
单台
6
加药泵
运行
DI
1
单台
7
曝气机
运行
DI
4
单台
开机/停机
DO
4
9
刮泥机
运行（开机/关机）
DO
2
开机/停机
DO
1
五、系统特点
1、软件
A．运用生动的图形和动画，动态地真实反映整个生产过程的实际情况。
B．计算机上动态实时显示整个废水处理工艺平面图、工艺流程、工艺设备的运行状态、工艺流程的动态参数、相关参数的趋势、历史数据及历史记录。
C．可以用棒状图或线状图显示历史趋势或实时趋势。
D．报警信息在画面用颜色的闪烁和变化来表示一个报警信号是否确认和是否已恢复到正常的工况。
E．历史数据的采集周期应连续可调。
应能对数据库中的数进行查询、处理、分析，以柱状图、饼图等多种方式输出查询、分析结果。
F．安全登录和密码保护
G．根据买方需要，编制需要的生产年、月、日、班报表。
H．基于windows2000或windowsXP全中文的组态和运行。
2、硬件
A．采用高速处理能力的PLC，满足复杂数据处理要求
B．强大的通信功能，方便与上位机对接。
C．工作环境适应强，能保证在环境恶劣的条件下正常工作。
D．智能式模块化，方便插拔，维护方便。
E.支持多种编程模式，易于编程和程序的阅读。
第十章劳动定员及人员培训
一、劳动定员
操作人员每班1人，三班四人轮班共计4人。
技术员1名。
二、人员培训
废水处理站是专门处理全厂制糖废水的独立机构，所有上岗人员必须经过专业培训，熟练掌握岗位技能后方可上岗。
岗前培训由我司派技术人员负责进行，培训时间为二周。
附图：
1、工艺平面布置图
2、工艺流程图
第十一章费用估算表
一、土建工程部分投资估算表
表一（以200元/m3片石，850元/m3钢砼，厂房700元/m2）
序号
建筑物名称
规格
L（m）×B（m）×H（m）
钢砼数量（m3）
金额
（万元）
备注
1
初沉池
φ20.0×6.18
270
22.95
钢砼结构
2
污泥池1
8m2×6.8
37
3.14
钢砼结构
3
调节池
1430m2×4.7
860
73.10
钢砼结构
4
选择池
12.0×7.0×5.5
123
10.46
钢砼结构
5
生化池
52×71.6×5.5
2301
195.59
钢砼结构
6
二沉池
φ34.0×6.18
593
50.40
钢砼结构
7
污泥池2
15m2×6.4
47
4.00
钢砼结构
8
清水池
30m2×3.8
39
3.32
钢砼结构
9
配电值班室
11.0×6.0
66m2
4.62
砖混结构
10
脱水机房
14.0×6.0
84m2
5.88
框架结构
合计
373.46
二、工艺设备投资估算
表二：
工艺设备投资估算
序号
设备名称
规格型号
数量
金额
（万元）
备注
1
海神曝气机
N=45kw充氧量=94.5㎏/h，推流距离=152.3-79.6
11台
319.00
生化池
2
刮泥机1
Ø20m,跨度10m,单周边驱动,P=0.75kw
1台
13.00
初沉池
刮泥机2
Ø34m,跨度34m,双周边驱动,P=2.2kw
1台
43.00
二沉池
3
污泥回流泵
SP25—25D型污泥泵，Q=725m3/h，H=14m，N=45kw，
2台
9.00
污泥池2
4
污水提升泵
SP25—25D型污泥泵，Q=725m3/h，H=14m，N=45kw
2台
9.00
调节池
5
营养盐罐
Φ1400×1300
1台
1.00
加药罐
6
搅拌电机
N=2.2kw
2台
0.40
加药罐
7
计量加药泵
N=0.37kw
1台
1.00
加药罐
8
碱液罐
Φ1720×1300
1台
1.20
9
潜水搅拌机
叶轮直径Φ320，n=740rpm，N=2.2kw
2台
5.60
选择池
10
带式污泥浓缩一体机
包括初沉池污泥泵、加药设备
1套
35.90
11
配电柜
XL-21
3面
5.10
12
配电箱
海神曝气机专用
11面
3.85
13
水泵配电箱
3面
1.05
14
搅拌器配电箱
1面
0.30
15
自动控制系统
28.98
15.1
工业计算机
1台
1.50
研祥制造
15.2
系统软件
含编程软件、组态软件等所有PLC软件
1套
3.50
西门子配套
15.3
PLC硬件系统
西门子200系列
1套
2.50
15.4
PLC控制柜
1面
1.00
15.5
超声波流量计
1台
1.50
15.6
PH计
1台
2.00
德国E+H
15.7
溶解氧仪
1台
2.50
德国E+H
15.8
温度计
1台
0.30
15.9
仪表箱
18面
5.40
15.10
电动电子式隔膜阀
1个
0.78
15.11
电子电磁流量计
1台
1.50
15.12
信号线缆
1批
3.50
15.13
安装材料及其它
3.00
合计
477.38
三、安装材料费
表三：
安装材料费
名称
规格
数量
金额
（万元）
备注
钢管
DN100壁厚4mm
0.54t
0.36
50m排泥管，
其余业主负责
DN200壁厚6mm
0.38t
0.25
初沉池出泥管
DN350壁厚6mm
1.27t
0.85
初沉池进水水管
DN400壁厚6mm
8.55t
5.73
水泵有压管
DN500壁厚8mm
1.78t
1.19
静压排泥管
DN700壁厚8mm
4.98t
3.34
静压排水管
蝶阀
D341X-10C-DN400
5个
2.00
D371H-10CDN100
8个
0.56
自吸器
φ1000×1500
4个
2.00
管件
1批
3.50
电力电缆
25mm2,铜芯
1200m
9.00
4mm2,铜芯
900m
1.53
10mm2,铜芯
200m
0.96
固定钢丝绳
φ14mm
400m
1.92
安全护栏
1100m
11.00
其他（照明）
3.00
合计
47.19
四、技术服务费
表四：
技术服务费估算
序号
名称
计算基准
金额（万元）
备注
1
设备材料运输、机具进出场费
（表二+表三）×1.5%
7.87
2
设备安装费
（表二+表三）×8%
41.97
3
工艺设计费
（表二+表三）×3%
15.74
4
土建设计费
（表一）×3%
11.20
5
菌种费
3.00
一年
6
工艺调试费
10.00
两年
合计
89.78
五、税金（477.38+47.19+89.78）×6%=36.86万元
工程总
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