面粉厂生产废水处理及回用示范工程项目可行性研究报告洗麦废水回收利用.docx
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面粉厂生产废水处理及回用示范工程项目可行性研究报告洗麦废水回收利用
面粉厂生产废水处理及回用示范工程
可行性研究报告
附表：
投资估算表
经济评价表
附图：
区域位置图
厂区平面图
第一章总论
1.1项目名称
河南######有限公司生产废水处理及回用示范工程
1.2项目法人及法人代表
项目法人：
河南######有限公司
法人代表：
######
1.3项目建设地点
项目建设地点选于河南######有限公司现址内。
1.4报告编制单位
编制单位：
河南######有限公司
1.5编制依据及研究范围
1.5.1编制依据
1、《中华人民共和国环境保护法》
2、《中华人民共和国水污染防治法》
3、《中华人民共和国清洁生产促进法》
4、《工业节水管理办法》
5、《关于加强工业节水的意见》
6、公司相关技术资料
1.5.2编制采用的主要标准与规范
1、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
2、《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）
3、《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）
4、《城镇废水处理厂附属建筑和设备设计标准》（CJJ31-89）
5、《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
6、《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）
7、《地面水环境质量标准》（GB3838-2002）
8、《工业循环水冷却设计规范》（GB/T50102-2003）
9、《泵站设计规范》（GB/T50265-97）
10、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
11、《构筑物抗震设计规范》（GBJ50191-92）
12、《建筑灭火器配置设计规范》（GB5014-2005）
13、《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）
14、《供电系统设计规范》（GB50052-95）
15、《低压配电设计规范》（GB50054-95）
16、《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）
1.6编制原则
本项目通过对废水深度处理、回用以减少废水排放量，实现“节流减污”为总的原则，减少一次供水量、增加水的循环使用量，提高水的循环利用率。
根据河南######有限公司的具体情况，建设项目以求最大限度地降低单位产品水耗，减少生产用水量和废水排放量，在取得良好的社会效益、环境效益的前提下，使企业能取得一定的经济效益。
工程技术方案编制遵循下述原则：
1、采用先进高效节水技术，在达到合理并最大限度降低单位产品水耗的前提下，应优选基础投资及运行费用少、运行管理简便的先进成熟工艺。
2、根据有关标准规范，合理地选择工艺技术及设备，因地制宜减少工程投资和占地。
3、采用先进的节能技术和设备，降低技改工程的能耗及运行成本。
4、总体布置简捷便利，设备选择稳定可靠，便于操作管理。
5、适当采用自动控制技术，提高运行管理效率。
1.7项目基本情况
1.7.1项目建设内容及规模
1.7.1.1项目建设的必要性
我国水资源贫乏，加之水环境的污染，水质在不断恶化，导致可利用水资源减少，供需矛盾不断加剧，保护和合理利用水资源十分重要。
作为一家民营企业，######有限公司在生产系统的设计中，存在规划不合理、设备选型不先进、不配套等现象，造成单位产品能耗及水耗指标偏高。
为贯彻落实《中华人民共和国水污染防治法》、《关于加强工业节水的的精神，做好生产工艺用水的处理和回用，减轻水源污染，提高水资源利用水平，具有较好的示范和推广意义。
17.1.2推荐方案
######有限公司生产工艺用水年消耗量约30万m3,根据小麦加工洗麦用水要求，洗麦废水采用三级处理工艺，即预处理+生物处理+深度处理，处理后的回用水达到GB3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅱ类水质标准，回用于生产。
1.7.2项目总投资
总投资2200万元
建设投资2150万元
铺底流动资金50万元
资金筹措：
建设投资全部为企业自筹。
1.7.3研究结论
项目完成后，加工吨小麦消耗原水量由目前的1m3/t减小到0.2m3/t小麦，生产总用水量由目前的1000m3/d减少到200m3/d，一次用水量由1000m3/d减少到200m3/d。
生产过程中的废水排水量由目前的约1000m3/d减少到不足200m3/d，水的循环利用率由0%提高到80%左右。
COD排放浓度由目前的100mg/L减小到15mg/L，COD排放总量由目前的30.0吨/年减小到0.9吨/年。
项目总投资2200万元，建设投资2150万元，铺底流动资金50万元，项目完成后正常年增加收入2162万元，财务内部收益率29%，投资回收期3.85年。
综上所述，项目有较好的社会效益和经济效益，本项目是可行的。
主要技术指标表
序号
指标
单位
数量
备注
1
总投资
万元
2200
1.1
建设投资
万元
2150
1.2
铺底流动资金
万元
50
2
项目定员
人
10
其中：
工人
人
6
管理人员
人
2
技术人员
人
2
3
全年生产天数
天
330
4
年销售收入
万元
22157
生产期平均值
5
利润总额
万元
695
生产期平均值
6
投资利用率
%
生产期平均值
7
投资利税率
%
生产期平均值
8
财务内部收益率
%
所得税前
9
静态投资回收期
年
所得税前
第二章项目建设背景及必要性
3.1项目背景
在面粉生产过程中，小麦清理工艺是一个非常重要的生产环节。
小麦清理的效果将直接影响到面粉的品质。
对面粉生产企业而言，面粉的品质关系到企业的市场定位和经济效益，从而也直接影响到企业的生存发展空间。
我国面粉行业上世纪九十年代以前大都采用湿法清理工艺———洗麦。
这种方法优点是清理效果比较好，入磨小麦比较干净，生产出来的面粉品质好；但存在水资源消耗量大、废水排放费用高、污染环境等不利因素，使其应用受到很大制约。
随着国外先进面粉加工生产工艺在上世纪九十年代的大量引进，干法清理工艺逐步取代了湿法清理工艺。
这种方法的优点是环境污染比较小，减少了水资源的浪费。
缺点是动力消耗比较大，清理效果比湿法清理效果略差。
由于我国小麦生产方法缺乏规模性，小麦收获方式缺少连续性，而面粉厂的小麦来源缺乏一致性，小麦中杂质比较多，而且杂质成分也比较复杂，致使清理工艺负担比较重，有时还不能清理得很彻底，使面粉质量下降。
尤其是一些进口生产线，其清理工艺若不加改进，无法适应国产小麦的加工。
目前国内面粉行业竞争十分激烈。
市场需求的变化使得生产企业在不停地寻求提高面粉质量的方法。
使得湿法清理工艺———洗麦又重新进入清理工艺中。
水是人类不可缺少的自然资源，是维持生态平衡最基本的要素之一。
由于全球经济的高速发展，用水量激增，全球性水资源的短缺已经显现，供需矛盾日益突出。
因此世界上许多发达国家都在寻找提高水资源利用率的方法。
中国是一个水资源相对匮乏的国家，国家正在逐步制定各种法律和法规对水资源的开采和利用加以控制。
同时加大了污水处理的力度和对污水排放的监管。
使生产和生活用水的成本在逐年提高。
洗麦工艺既存在着对水资源大量需求问题，也存在着废水大量排放污染生态环境问题。
城市中的面粉厂水源来自于自来水系统，使用成本很高，洗麦废水若排入市政污水管网中，则需缴纳数量不菲的污水处理费用，若直接排放，则会污染周围的生态环境；坐落于乡村中的面粉厂，水源大多采用浅层地下水，由于生产需求量比较大，时间久了就不可避免地出现地下水位下降，导致地上建筑物沉降。
废水排放也存在着很多的问题，由于废水中含有许多有机物，未经发酵，无法直接做为农田灌溉用水，直接排放出去又污染了环境。
为了节约水资源，减少污水排放造成的生产环境和生态环境污染，降低生产成本，一些加工企业开发了生产用水循环系统。
其方法是将生产过程中排出的废水经过物理方法、化学方法、物理化学方法、生物化学方法处理技术中的一种或几种方法并用，经过多级处理成能够进行生产回用的循环水处理系统。
对在生产过程中消耗和蒸发的部分，不断进行补充。
洗麦废水的处理和循环利用可节约水资源达到80%以上，使生产成本降低，改善生产环境，减少对生态环境的危害。
3.2项目的必要性
水是人类生存的基本条件，是人类的产生和发展，人类社会的文明与社会进步最重要的资源，世界水资源是有限的，我国水资源是匮乏的，我国每人每年拥有水量约2700m3，是世界人均占有量的1/4，为世界上13个贫水国家之一，大大低于前苏联（18000m3）、美国（12000m3）、日本（5000m3）以及英、法、德、意等国（3000-4000m3）。
我国目前600多个城市中300多个城市缺水，日均缺水量1600万m3，影响产值每年200亿以上。
我国水资源贫乏，加之水环境的污染，水质在不断恶化，导致可利用水资源减少，供需矛盾不断加剧，保护和合理利用水资源十分重要。
水回收技术在我国正得到初步发展，我国正在进行水的利用率的提高和节水技术的研究，以赶上发达的工业化国家，我国目前年取水量约为日本的4倍，但是国民经济生产总值仅为日本的1/8，我国目前城市工业用水重复利用率平均为50%，日本在80年代末已超过75%。
我国水处理和循环利用有一定的基础，但与先进国家相比还有一定的差距。
首先要努力提高水的循环利用率。
美国1990年水的重复利用率达80%以上，日本1990年达85%，我国1989年七个水的重复利用率比较高的城市（如大连、青岛、上海、天津、沈阳、西安）统计平均也只有69.32%。
国家有关部门提出水的重复利用率在“九五”期间努力达到国外80年代末水平（80%~85%），采用国际上先进的生产工艺，最大限度地降低水耗。
河南省地下水资源存赋于浅层（地表以下60米）、中层（60米至150米之间）和深层（150至350米之间）土壤含水岩内的空隙和岩溶裂隙之中。
根据分析评价，全省地下水资源量总计为230亿立方米，其中浅层水为204.7亿立方米，中深层为25.3亿立方米。
浅层水可开采量为117亿立方米，广泛分布于我省广大的平原和山区的河谷平原、山间盆地及黄土丘陵区。
具有埋藏浅、补给快、储存条件好、富水性强、易于开采等特点，是目前我省地下水资源开发利用的主要对象，我省地下水资源主要分布在黄淮海大平原、山前倾斜平原及山间河谷平原及盆地。
项目所在地位于沙澧河冲积平原，土层深厚，水资源丰富。
地下水资源埋藏浅，水质良好，便于开采，浅层地下水位在10—15m之间，适于工业和生活用水。
但近年来由于养殖、工业排放废水的影响，，浅层地下水受到不同成度的污染。
洗麦工艺是用水对小麦表面杂质进行冲洗，通过水将小麦表面杂质带出，使小麦表面净化，同时浸润小麦的表皮。
在洗麦工艺前，小麦大都经过了三至四道不同用途的清理设备，所以，洗麦水污染的程度比较低，且污染物种类少，易于实现处理和回用。
洗麦废水污染方式为排放废水杂质主要是以悬浮物方式出现的麦皮、麦毛、尘土等有机物和无机物，使水产生混浊而呈现一定的浊度，由于有机物的存在，经过一段时间（大于12小时）后发酵，水质变化产生异味，COD污染指数增大。
洗麦工艺中所取水样的分析化验结果来看，其COD、BOD、SS三项指标都不是很高。
若采用合适的处理工艺，去除洗麦废水中的悬浮物，通过好氧分解代谢方法快速将有机物分解为））CO2和H20,使之不产生异味。
洗麦水完全可以进行循环使用。
在循环洗麦过程中，随时补充因消耗、蒸发和少量排放的部分，能达到节水75%--80%，同时又使生产环境得到改善。
如果循环工艺做得完善，完全可以达到洁净化生产的标准。
积极推行清洁生产，保护和合理利用水资源，提高现有水资源的利用率降低水耗，走循环经济可持续发展之路，是我国的基本国策。
河南######有限公司明确的认识到问题严重性，及时提出对公司小麦加工工艺废水实施深度治理和水资源节约综合利用项目，大力推广节水、节能新技术，新工艺，新设备，下大力气改造和更新落后的生产工艺和设备，加强管理，减少“跑、冒、滴、漏”。
挖掘节水潜力，最大限度的降低单位产品水的耗量，节能降耗，积极推行清洁生产，促进水循环利用和水的综合利用，实现废水资源化，降低污水的排放量，改善水环境，实现“节流减污”的目标
对洗麦废水的处理实现再利用，在面粉厂有着重大的意义。
尽管前期需投入一定的资金，但从长远来看，对提高面粉的品质、改变生产环境和生态环境有着重大的意义，是一件利国利民的好事情。
河南是小麦生产大省，面粉加工行业遍布河南各地，因此，公司生产废水处理及回用示范工程的建设和成功运行具有广泛的示范意义。
第三章生产系统现状及能源、水耗状况
3.1产品及规模
河南######有限公司始建于1989年，位于河南省临颍县城东工业园区168号，是一家以面粉加工、销售和粮食、农副产品的收购为主的粮食加工转化的民营企业，并联合发展无公害农产品和优质小麦生产基地，形成工、农、贸一体化产、加、销一条龙的产业链。
公司总占地面积75000平方米，注册资金6556万元。
现有员工740人，技术人员40人，通过了ISO9001国家质量体系认证。
公司2007年公司小麦面粉加工能力为30万吨；年生产方便面3万吨；年生产挂面6.5万吨。
2007年全年生产用电3366万kWh，消耗原煤37437万吨，水32.65万吨。
2008年新建一条年加工能力为30万吨小麦面粉的生产线，形成年小麦面粉加工能力30万吨。
目前，公司经营状况良好，无不良贷款，并多次被评为省级、市级守合同重信用企业，连年被银行部门评为资信企业，银行信用等级为“AA”级，是河南省农业产业化龙头企业之一。
公司是康师傅、河南双汇、福建亲亲集团等大型知名食品企业的长期供货商，产品畅销全国十多个省市。
2005年公司销售收入为2.73亿元，年利润737万元；2006年实现销售收入3.87亿元，年利润1080万元；2007年实现销售收入5.23亿元，年利润1632万元。
3.2生产工艺
河南######有限公司的主要生产工艺包括面粉生产工艺、方便面、挂面生产工艺等。
3.2.1面粉生产工艺
面粉生产工艺：
分为原粮经过粗清理、细清理、洗麦、润麦、磨粉、筛理、麸皮、计量、包装入仓9个生产环节，其详细生产工序如下：
1、粗清理：
把收购的原粮进行简单的清理，把混杂在原粮之间大的杂物给清理出去。
2、细清理：
把经过粗清理的原粮进行细清理，把原粮里的细小杂物给清理干净。
然后再送入精选工序，进行最后的杂质筛选，以确保原粮中无杂质。
3、洗麦：
对小麦进行洗涤，去除表皮灰尘。
4、润麦：
经过年细清理后的原粮进行标准湿度的湿润，好确保磨粉的质量。
5、磨粉：
把湿润过的原麦经机器加工，打磨成粉。
6、筛理：
把磨好的面粉进行筛理，进而分出麸皮与面粉，把面粉按国家标准分级。
7、麸皮：
把筛选出来的麸皮进行处理。
8、计量：
把麸皮及精选后的面粉称重计量。
9、包装：
把经过称重的麸皮及面粉包装入仓。
面粉生产工艺流程图
原粮
入毛麦仓
粗清理
处理
下角
洗麦
精选
细清理
入净麦仓
润麦
入润麦仓
麸皮
筛理
磨粉
计量
分级
次粉
包装入仓
等级面粉
计量
计量
包装入仓
3.3企业能源消费情况
3.3.1能源消费结构
企业2007年水、煤、电主要能源消耗情况见下表。
2007年企业能源消费结构表
能源名称
单位
消费量
折标煤量
备注
tce
%
电力
万kWh
3366
11781
30.5%
原煤
t
37437
26714
69.3%
新鲜水
万m3
36.65
58
0.2%
净消费量
38553
3.4能源使用存在的问题
河南######有限公司近年来十分重视降低物耗和废弃物的综合利用，不断进行技术创新，蒸汽、电耗、煤耗等物耗大幅度下降。
针对河南省漯河地区小麦质量现状，为提高小麦面粉的质量，小麦清洗采用水洗方法。
小麦加工耗水量达到吨小麦消耗一吨水的水平，水消耗量高，增加了企业的生产成本。
同时排放废水经过简单的处理后排放，即污染了环境，由增加了污水排放费。
洗麦水污染的程度比较低，从洗麦工艺中所取水样的分析化验结果来看，其COD、BOD、SS三项指标都不是很高。
若采用合适的处理工艺，洗麦水完全可以进行循环使用。
这对节约水资源、保护环境都有积极的意义。
面粉加工行业遍布河南各地，因此，公司生产废水处理及回用示范工程的建设和成功运行对河南全省乃至全国的面粉加工行业都具有广泛的示范意义。
第四章建设地点条件及项目选址
4.1建设条件
4.1.1地理位置及区域范围
临颍县位于河南省中部，是汝颍河冲积平原与黄泛平原交汇而形成的泛淤平原，是黄淮平原的一部分。
地形平坦，地貌类型简单，自然条件优越。
地理坐标为东经113°43'09"—114°09'31"，北纬33°42'59"—33°59'13"。
临颍县距许昌市、漯河市各25公里，北距省会郑州市120公里，西与国家能源基地平顶山毗邻，受城市辐射力强，是发展经济的理想地。
全县东西长39公里，南北宽29公里，总面积为801.74平方公里。
4.1.2自然资源条件
1、气候条件
临颍县属暖温带大陆型季风气候，春夏秋冬四季分明。
年平均气温为14.4℃，年际间变化较小，但年内温差较大。
7月份温度最高，平均27.5℃，年极端高温43.4℃。
1月份温度最低，平均0.4℃，年极端低温为-20.6℃。
年均无霜冻期227天，最长达267天，最短180天。
初霜日一般在十一月十日，终霜日在次年四月八日。
年平均降雨量726mm，年最大降雨量1238.5mm，年最小降雨量375.9mm。
年内降雨量多集中于6至9月，占年降水量的70%。
2、地形、地貌、地质
项目区地表为第四纪冲积层覆盖，其岩性主要为黄土质亚粘土，其次为粘土，局部有淤泥质夹层，地耐力12—15t/m2。
最大冻土深度0.25m。
项目场区内地势平坦，地貌单一，地势较高，呈西北向东南方向倾斜。
土质结构致密，强度中等，地基承载力大部分在160kPa以上，工程地质条件较好，对项目建设无不良影响。
临颍县境内地势平坦，土壤肥沃。
3、水文
项目所在地位于沙澧河冲积平原，土层深厚，水资源丰富。
地下水资源埋藏浅，水质良好，便于开采，单井出水量60m3/h左右，浅层地下水位在10—15m之间，适于工业和生活用水。
4.2项目选址
该项目是在河南######有限公司现有生产系统的基础上，利用现有场地及设施，采用新技术、新设备实施的系统节能技术改造，不需要重新选址。
第五章工程技术方案
5.1废水处理和回用要求
5.1.1设计进水水量
公司排放废水比较稳定，正常生产情况下废水排放量约为1000m3/d，约42m3/h。
污水处理系统按水量变化系数1.2考虑,设计处理水量50m3/h
5.1.2设计进水水质
根据环保部门监测结果，排放废水水质主要污染物如下：
CODcr≤300mg/L
BOD5≤100mg/L
SS≤150mg/L
5.1.3设计出水水质
根据生产要求，项目实施后污水处理出水参考《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006），并达到洗麦回用水的标准。
其中：
CODcr≤15mg/L，BOD5≤3mg/L。
5.2污水处理工艺流程
5.2.1工艺选择
根据小麦加工洗麦用水要求，洗麦废水采用三级处理工艺，即预处理+生物处理+深度处理：
①预处理：
调节沉淀、溶气气浮；
②二级生物处理：
水解酸化、接触氧化；
③深度处理：
过滤系统、反渗透膜系统。
1.预处理的选择
预处理是整个系统能否有效运行的关键，预处理主要是去除SS。
一般废水预处理主要方法是气浮。
气浮工艺的作用是进行废水的固液分离，属于物化处理的一个重要组成部分。
气浮是将压缩空气在一定压力下溶解于水中，将施加于水的压力降低至大气压时，空气则呈微小气泡释放出来，这种微小气泡则与刚刚形成的微细絮粒的碰撞粘附，然后在上浮过程中再相互聚合长大，形成“颗粒～气泡”复合体，浮至液面，使废水得到澄清。
气浮法与其他处理方法相比有如下优点：
反应时间短，一般为30min；去除率高，一般SS去除率在80％左右，COD去除率为50％左右；投资省、占地面积少、运行简便。
根据工程实践经验，确定本工艺选用气浮作预处理工艺，另外在气浮前需依次设置粗细格栅等预处理措施。
2.二级生物处理
二级生物处理分为厌氧生物处理和好氧生物处理。
在厌氧处理工艺方面，我们选择水解酸化工艺。
水解酸化属于厌氧污泥床反应器技术范畴，水解池分为污泥区和清水区两部分，污水由反应器底部进入池内，并通过带反射板的布水器与污泥床快速而均匀地混合。
污泥床较厚，类似于过滤层，从而将进水的颗粒物质与胶体物质迅速截留和吸附。
由于污泥层中含有较高浓度的兼性微生物，在池内缺氧条件下，被截留下来的有机物在大量水解－产酸菌作用下，将不溶性有机物水解为溶解性物质，将大分子、难于生物降解的物质转化为易于生物降解的物质（如有机酸类）；同时剩余污泥菌体外多糖粘质层发生水解，使细胞壁打开，使污泥液态化，重新回到污水处理系统中被好氧菌代谢，达到剩余污泥减容化的目的。
经过水解后的污水可生化性进一步提高，并通过清水区而排出池外并进入后续的好氧系统进一步处理。
由于上述原因以及水解酸化的污泥龄较长（一般15－20天），所以在污水处理的同时，污泥得以消化减容。
水解酸化工艺具有以下特点：
·以多功能的水解池取代功能单一的初沉池，水解酸化池对各类有机物的去除率远高于初沉池。
其中CODcr、BOD5、SS去除率分别达到10－20％、15－25％、10－20％，从数量上降低了对后续处理构筑物的负荷。
水解池用较短的时间和较低的能耗完成部分有机污染物的净化过程。
（1）水解酸化过程可改变污水中有机物形态及性质，有利于后续好氧处理。
（2）水解酸化具有较强的抗有机负荷冲击能力。
（3）水解酸化在低温下，仍有较好的处理效果。
（4）水解酸化工艺将剩余污泥最终从水解酸化池排出，由于采用厌氧处理技术，在处理水的同时，也完成了对大部分污泥的减容处理，使得污水、污泥处理一体化，简化了传统处理工艺流程，水解酸化池内污泥龄达15－20天，污泥稳定，剩余污泥量少，容易处理和处置。
（5）水解酸化处理工艺基建费用较常规初沉池低，且无需大量的水下设备，处理效果稳定，管理方便。
因此在废水进入好氧系统之前采用水解酸化工艺进行处理，可以有效提高后续好氧处理系统的处理效果。
在好氧生物处理工艺方面，我们选择生物接触氧化法。
生物接触氧化法是介于活性污泥法和生物膜法之间的一种工艺。
接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分则以絮状悬浮生长于水中。
因此它兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。
由于其中滤料及其上生物膜均淹没于水中，它又被称为淹没式生物滤池。
生物接触氧化法具有以下主要特点：
（1）由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好，生物接触氧化池内单位容积的生物固体量都高于活性污泥法曝气池，因此生物接触氧化法具有较高的容积负荷；
（2）由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，生物接触氧化法不需要设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，动力消耗低，运行管理方便；
（3）由于生物接触氧
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