榨菜生产废水1000m3d治理工程设计方案.docx
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榨菜生产废水1000m3d治理工程设计方案
榨菜生产废水1000m3/d治理工程
设计方案
XX榨菜生产废水治理工程设计项目责任表
XX榨菜生产废水治理工程设计方案
第一章
前言
第二章
设计依据
第三章
废水处理工艺设计
第四章
主要构筑物与设备设计
第五章
总平面与废水处理站区布置
第六章
建筑与结构设计
第七章
供配电设计
第八章
仪表与自控
第九章
给水排水及消防
第十章
分析化验与分析仪器
第十一章
废水处理站投资估算
第十二章
主要经济技术指标分析
第十三章
工程建设周期
第十四章
工程业绩、总承包、交接及售后服务
附图
废水处理站工程总平面图
废水处理站工艺流程图
第一章概述
1.1前言
XX榨菜公司主要从事榨菜及榨菜酱油生产，其生产废水治理工程是国家三峡库区废水治理项目。
对于榨菜行业高盐、高COD、高BOD废水治理难度较大，工程量较大等特点，XX榨菜公司委托我院进行方案设计。
榨菜生产废水COD高达3000mg/L，盐度、有机物浓度及氮、磷浓度均很高，直接排放严重影响了三峡库区水体水质和生态环境，对库区民众的身体健康和生活带来不良影响。
需对榨菜生产过程中产生的废水进行治理达标后排放。
我院根据同类废水处理工程实践和相关废水处理项目试验研究数据，按照建设单位要求，提出《XX榨菜生产废水治理工程设计方案》，供环保管理部门和公司领导审阅。
1.2设计原则
1、榨菜生产废水经本废水处理站处理后达到《废水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级排放标准。
2、严格执行国家环境保护有关法规，按规定的排放标准，使处理后的给水、废水和回用水各项水质指标达到且优于标准指标。
3、采用先进、合理、成熟、实用、可靠的处理工艺，投资经济合理，并具有显著的环境效益、社会效益和经济效益。
4、工艺设计与设备选型能够在生产运行过程中具有较大的灵活性和调节余地，能适应水质、水量的变化确保出水水质稳定、达标排放。
5、在运行过程中考虑运行管理维护方便，操作自动化程度高，便于操作管理、便于维修、节省动力消耗和运行费用。
第二章设计依据
2.1《建设项目环境保护管理条例》
中华人民共和国国务院令第253号，1998.11.29
2.2《污水综合排放标准》GB8978-96
2.3《室外排水工程设计规范》GBJ14-87
2.4XX大学提供的基础资料和数据
2.5设计水量及水质
各榨菜废水厂生产废水处理站设计规模
榨菜厂
榨菜厂规模（万吨/年）
榨菜废水厂规模（m3/d）
1
2.5
扩建1000后达到1400
2
2.5
1000
3
3（榨菜）
1800
4
2
900
5
1.65
扩建500后达到800
6
4
1600
7
1.5（榨菜
900
8
2.50
1250
9
0.50
250
10
0.50
250
合计
19.90
10150（新建、扩建9450）
说明：
本方案采用2号榨菜厂数据，即1000m3/d规模设计。
根据XX市XX区环境保护监测站对榨菜厂主要排放口水质监测结果见表：
榨菜废水监测结果一览表
样号
水量
（m3/班）
监测项目
pH
SS（mg/L）
COD（mg/L）
BOD5（mg/L）
氯化物（mg/L）
1淘洗
45
6.90
1072.0
2184.2
706.6
6348.0
2脱盐
45
4.86
1113.0
8091.8
3606.5
33489.6
3压榨
10
4.60
2657.0
19637.3
8667.2
79457.4
4杀菌
170
8.10
37.0
9.9
1.4
15.5
5腌制
/
4.38
10578.0
52300.4
23882.6
106467.0
加权平均
5.4
485.9
2446.2
1040.7
9592.9
备注
加权平均值的计算不包括腌制工序用水
结合监测测定的结果（混合水样），确定榨菜废水处理站的进水水质为：
CODcr3000mg/L；BOD51200mg/L；
SS500mg/L；NH3-N60mg/L；
盐（以Cl-计）9600mg/L；磷酸盐（以P计）20mg/L。
2.6处理标准
处理出水执行《污水综合排放标准》GB8978-96一级级标准。
指标名称
CODcr（mg/L）
BOD5（mg/L）
SS（mg/L）
色度（倍）
NH4-N（mg/L）
磷酸
（以P计）
（mg/L）
pH
数据
≤100
≤20
≤70
≤50
≤15
≤0.5
6-9
2.7设计范围（暂定）
废水处理站设计范围包括：
废水处理站内的废水处理工艺、土建、电气和自控。
废水处理站1m以外的废水进水管路、排水管路、污泥外运、自来水进水管等，由XX榨菜公司负责实施。
第三章废水处理工艺设计
3.1产品生产工艺及废水来源
榨菜生产工艺流程及榨菜生产废水产生环节
榨菜生产工艺流程见下图。
将青菜头人工放入混凝土腌制池，逐层加入各种辅料和食盐，并采用踩池机踩压实。
发酵池装满后用防水布遮盖，并用沙石封闭。
第一次腌制所需时间约7天，腌制后出水的盐份浓度为2%；第二次腌制所需时间约15天，出水盐份浓度为7%-8%；第三次腌制所需时间约2个月，最后出水盐份浓度为12%-14%。
根据所收购原料的不同，腌制时间的不同和产品要求的不同，经过一次或多次倒池，腌制时间最多达半年以上，检验达到标准规定的指标后，根据每日生产计划，用起吊设备出池送入榨菜精加工车间。
榨菜经人工修剪、剔除老筋后由整理输送机、淘洗输送机送入滚筒淘洗机内，清洗去除泥砂和杂质，经过切分机切分，自动脱盐机脱盐，压榨脱水机脱水，按不同的产品配方加入各种辅料，然后通过计量、充填、真空包装。
包装后的榨菜经金属检出机、选别后由输送带送入杀菌冷却机进行巴氏灭菌，杀菌温度100oC，冷却至30oC。
灭菌后的软包装榨菜经检验合格后，进行装箱打包并运至成品库。
在淘洗过程中，30吨榨菜需100m3水进行淘洗，淘洗过后的出水中盐份浓度为1%。
然后再通过金属检出机、输送带和切菜供给机进入切菜机的入料口，被切成丝、块或丁状的榨菜经筛分机除去碎菜屑后，经强化永久磁铁送入脱盐机脱盐至规定的含盐量。
脱盐后出水中盐分浓度为4－6％，脱盐水量3-5吨/吨成品。
由滤水输送带送至压滤脱水机，脱水后的榨菜由输送带送入计量包装工段。
压榨水的食盐浓度为4－6％，水量为0.5吨/吨产品。
杀菌冷却水的水量为2吨/吨成品。
最后将生产过程中产生的废水汇合，经处理后排放。
生产废水主要产生于生产榨菜淘洗废水；脱盐废水；压榨废水；杀菌废水；第一次腌制废水等。
3.2废水处理关键工艺环节设计
3.2.1废水特性分析
生产排放的废水主要来自于榨菜生产、淘洗、压榨以及腌制废水，废水超标项目是COD、BOD5、SS、色度、氨氮、磷酸盐等。
这类废水富含有机碳水化合物和蛋白质，排入水体后，在微生物水解酶的作用下发生降解，在降解过程中消耗大量溶解氧，极易造成水中溶解氧不足，使有机物厌氧发酵而导致水体发黑发臭。
因此该废水有害无毒，属于高浓度可生化性强的有机废水。
榨菜生产的废水中还有较多的NaCl，高盐度引起的渗透压会增高对微生物的抑制作用。
尤其是榨菜第一次腌制废水会在3-6个月后排放，其含盐量很高，将对生化处理工艺产生冲击。
必须在车间收集后，采用小泵逐步均匀排放进废水调节池，防止因氯化钠含量过高，对生化处理工艺产生冲击。
榨菜第一次腌制产生的废水中还含有动物蛋白，总氮含量较高，生化处理过程中容易转化为氨氮。
生产中废水排放时间、排水量和排水水质波动性比较大。
3.2.2富盐有机废水处理技术主要内容
我们针对富盐废水中嗜盐菌筛选和改良高效降解菌并对所筛选的菌株和菌群的生长条件做详细研究。
依托已有菌株资源和天然高盐样品资源，用高盐废水作为培养基筛选具有高降解活性的菌群，或通过在培养基中添加废水中特定成份筛选降解目标污染物的高效菌。
生长条件包括包括盐度、温度、pH值对生长的影响，菌株碳氮源的利用，菌株的产酶性质，重金属离子对菌株的抑制作用等。
根据实际需要，通过分子生物学手段改良菌株，提高难降解污染物的降解效果。
我们根据菌株的生长特性和高盐废水自身特点，选择和设计合理的微生物处理工艺，分析微生物处理工艺中菌株对污水污染物的降解效果。
我们在优化生物处理过程的基础上适当结合物理、化学处理手段，针对蔬菜腌制行业排放的高盐废水提出经济合理的处理工艺，在宁波设计建造了一个高盐废水处理示范工程。
废水排放达到GB8978-1996一级排放标准。
3.2.3富盐有机废水处理技术关键点
我们建立了针对富盐有机废水具有快速、高效降解有机物能力的微生物菌株筛选技术；并采用定向富集技术来筛选在富盐有机污水中快速生长的微生物，并根据污水水质分析结果选择特定底物来进行筛选，可快捷的建立降解效果最优的菌群。
我们通过分子生物学技术改良菌株，构建高效降解富盐有机废水的工程菌；对菌种进行改良可解除或突破微生物代谢调控的控制，把原始菌种改造成能在特定条件下进行异常代谢的菌株，这将大大提高菌株的降解效率，获得改良菌株的方法使用随机诱变和重组DNA技术。
3.2.4废水物化处理工艺选择
对于废水中含有的果蔬皮壳等大颗粒的悬浮物，必须在调节池前大部分去除。
可以在调节池前设置格栅，使用人工格栅进行定时人工清除。
由于生产中废水排放时间、排水量和排水水质波动性比较大。
必须设计足够大的调节池容量。
设计调节池HRT在24小时以上。
混和废水中含有较多的悬浮物，磷酸盐，色度较高，可投加少量硫酸亚铁和石灰乳混凝反应，在初沉池用斜管沉淀方式沉淀，实现较高的去除效率。
3.2.5废水生化处理工艺
由于混和废水B/C比大于等于0.4，生物可降解性好，一般废水生化处理工艺根据挂填料与否有活性污泥和生物膜法工艺。
生物膜法相比有较好耐冲击负荷能力和较高处理效率。
通过可以挂部分微生物填料，以形成不同微生物相，提高处理效率。
由我院提供的嗜盐菌群，专门针对含盐废水处理筛选和驯化，可大幅度提高废水处理效率。
根据工程经验，为保证脱氮效果和提高处理效率，我们提出了“两段生化处理工艺”（中国专利）的A/O生化工艺。
该工艺在调味品、印染、化工等行业已经成功应用，取得理想效果。
按照反应工程理论，废水处理采用两级反应，以取得最高效率。
废水处理第一段采用好氧处理工艺。
在O1段通过高微生物量（SV3050-80％），实现有机物吸附和氧化，活性污泥回流。
废水处理第二段采用兼氧－好氧处理工艺，实现有机物达标去除和脱氮。
其中A2段兼氧水解反应，利用厌氧反应中的水解酸化阶段，在兼氧阶段实现反硝化脱氮。
同时经过水解酸化后混和废水可生化性能得到改善，保证O2段好氧处理单元工艺效率。
好氧段分两格分别实现有机物达标去除，和具备硝化功能，利用硝化菌转化氨氮为硝态氮。
为保证废水氨氮达标，我们采用回流好氧混和液和活性污泥至兼氧池，通过好氧硝化、兼氧反硝化作用实现生物脱氮的目的。
3.2.6生化处理后的后续处理
经过生化处理后，废水还有一定的SS，且需要回流部分活性污泥保证生化池内活性污泥浓度。
为了保障达标排放，废水处理工艺中考虑增加气浮机进行加药处理，使用PAC进行把关处理，保证达标排放。
3.2.7污泥处置
物化污泥全部进入污泥浓缩池。
二沉池沉淀活性污泥通过管路回流到生化池。
多余活性污泥进入污泥浓缩池。
污泥浓缩后，采用污泥泵提升，机械脱水。
滤液回至调节池再处理，脱水污泥外运处置。
3.3废水处理工程工艺流程
生产废水
第一次腌制废水
人工格栅
车间收集池
调节池
调节池一
提升泵
提升泵
污泥浓缩池
初沉池
O1池
污泥泵
一沉池
卧螺离心机
A2池
外运卫生处置
O2池
二沉池
气浮池
达标排放
3.4废水处理工艺流程说明
生产废水进调节池。
第一次腌制废水必须进收集池，收集池设在车间里，然后采用小泵提升均匀加入到调节池中。
所有废水先经过格栅去除较大颗粒的悬浮物，防止后续泵、管路以及阀门堵塞。
废水自流进入进入调节池，通过曝气均匀水质，实现水质水量调节。
调节池废水由提升泵提升进初沉池，初沉池基本不投药，只去除SS。
根据进水pH值和色度，确定石灰、硫酸亚铁的加药量（铁盐比常规投加量减少50％以上），去除COD、色度、沉淀悬浮物。
初沉池前设反应池。
初沉池沉淀污泥直接去污泥浓缩池。
初沉池可以设pH在线监控系统（建议），保持出水pH8-9。
初沉池出水进入O1池（内挂部分立体弹性填料），采用好氧曝气，吸附和氧化去除有机物，保持SV30在50％以上。
控制溶解氧在0.5-1mg/L。
出水在一沉池沉淀活性污泥。
活性污泥回流到O1池。
一沉池出水进入第二段生化处理工艺。
A2池为水解酸化阶段，并实现部分反硝化。
池中挂填料，安装潜水搅拌机。
使废水中的大分子、难降解有机物转化为小分子易降解的有机物，提高废水的可生化性。
经过水解酸化后的废水进入低负荷的好氧池O2（内挂立体弹性填料，采用微孔曝气）进行好氧生化反应，通过微生物的新陈代谢消耗掉废水中的有机污染物。
好氧池混和液部分回流至兼氧池，实现生物脱氮。
为保证脱氮效果，O2池分隔为脱碳池和脱氮池。
保证硝化菌在BOD基本降解完后进行硝化反应。
O2生化池出水直接进入二沉池，沉淀污泥部分回流到兼氧池和好氧池。
二沉池出水进气浮池，设置反应池，投加PAC，对生化处理后的残余COD和色度实现加药混凝和固液分离，确保达标排放。
气浮池出水排放到环境。
污泥处理：
采用两段生化处理工艺后，物化污泥由于投药减少而减少泥量。
生化污泥液由于O1池的贡献和生化处理的分段运行，污泥量也减少。
物化污泥和剩余生化污泥进入污泥浓缩池浓缩后，通过污泥泵提升，打入板框压滤机脱水，滤液回调节池重新处理，脱水污泥定期外运填埋或送锅炉房焚烧。
预计日产生污泥量为0.8-1.6吨。
3.5预期处理效果
预测位置
CODcr
（mg/l）
BOD5
（mg/l）
SS
（mg/l）
氨氮
（mg/l）
色度
（倍）
pH
调节池
3000
1200
500
60
300
6-9
初沉池
2000
900
400
60
180
8-9
O1/一沉池
800
1200
120
55
150
6-8
A2/O2/二沉池
90
20
80
12
70
6-8
气浮池
80
15
50
12
40
6-8
排放标准
≤100
≤20
≤70
≤15
≤50
6-8
第四章主要构筑物及设备设计
4.1调节池
功能说明：
调节池接受生产废水。
要求第一次腌制废水收集以后，用泵均匀排入废水调节池。
前段设置格栅去除垃圾杂物和悬浮物。
穿孔管曝气，均质均量，保证工艺运行稳定。
设计参数：
废水调节池总HRT24h。
有效容积：
1000m3，30mL*12mW*2m+1.2m高+6mL*6mW*2m+1.2m高，1座。
调节池预曝气供气量：
0.03m3/m2·min。
建筑结构：
钢砼，池顶标高+0.20m。
型式：
地下式。
与生化处理池合建。
设备配置：
人工粗格栅：
栅隙5mm，1台，不锈钢。
废水提升泵：
65FZB-35-20，42m３/h，15m，5.5kW，2台，1备1用。
曝气风机：
3L52WC,25.7m３/min，5m，37kW，1200转/分，0备2用，2台。
与好氧池合用。
穿孔管：
DN40：
400米。
4.2初沉池
功能说明：
调节pH值，投加石灰乳/硫酸亚铁，沉淀悬浮物和有机污染物。
设计参数：
平流式沉淀池，HRT4.6h（含反应池）。
表面负荷：
0.69m3/m2·h，水平流速：
0.97mm/s。
有效容积：
195m3，14mL*4.5mW*3.2m+0.5m高，1座。
设3泥斗60°。
建筑结构：
钢砼，池顶标高+3.50m。
泥斗底标高-2.00m。
型式：
半地下式。
与兼氧池合建。
池顶四周走道板。
设备配置：
反应池搅拌机：
1台，0.75kW。
加药设备2套：
石灰乳/硫酸亚铁加药槽。
配加药搅拌机0.55kW，2台，加药泵0.37kW，2台。
现场加药槽2套：
配搅拌机0.25kW，2台。
pH在线监控系统：
1套。
4.3O1/一沉池
功能说明：
利用大容量微生物吸附和氧化废水中有机物，活性污泥在一沉池沉淀并回流。
设计参数：
O1池HRT8h，有效容积：
335m3，13mL*4mW*5+0.5mH+4.5mL*3.5mW*5+0.5mH，1座。
挂立体弹性填料2m，穿孔管曝气。
曝气供气量：
0.15m3/m2·min。
一沉池HRT4.6h（含反应池）。
表面负荷：
0.69m3/m2·h，水平流速：
1.00mm/s。
有效容积：
195m3，14mL*4.5mW*3.2m+0.5m高，1座。
设3泥斗60°。
建筑结构：
钢砼，池顶标高+3.50m。
型式：
半地下式。
与物化生化池合建。
池顶四周走道板。
设备配置：
立体弹性填料135m3。
穿孔管：
DN40135米。
污泥回流泵50GW20-15-1.5，20m3/h，15m，1.5kW，1台。
4.4A2/O2生化池
功能说明：
A2使废水中的大分子、难降解有机物转化为小分子易降解的有机物，提高废水的可生化性。
O2通过微生物的氧化分解作用，去除废水中的大部分有机物。
设计参数：
A2池HRT16h，有效容积：
670m3，13mL*10mW*5+0.5mH1座。
挂立体弹性填料3m，设潜水搅拌机。
设置微孔管充氧防止厌氧。
O2池HRT36h，NH4-N负荷：
0.04KgNH4-N/m3*d,有效容积：
1500m3，分两格，每格17.5mL*8.5mW*5+0.5mH，1座。
挂立体弹性填料2m，穿孔管曝气，曝气量0.10m3/m2·min。
混和液回流比100%，作提升pH用。
建筑结构：
钢砼，池顶标高+3.50m。
型式：
半地下式。
与兼氧池合建。
池顶四周走道板。
设备配置：
立体弹性填料：
985m3。
碳钢潜水搅拌机：
2台，2.2kW。
穿孔管：
DN40，750米.
混和液回流泵：
80GW43-13-3，43m3/h，13m，3kW，1台。
曝气风机：
与调节池合用。
4.5二沉池
功能说明：
沉淀分离好氧池活性污泥，回流污泥，上清液达标排放。
设计参数：
平流式沉淀池，HRT5.7h（含反应池）。
表面负荷：
0.60m3/m2·h，水平流速：
1.02mm/s。
有效容积：
320m3，17.5mL*4mW*3.2m+0.5m高，1座。
设3泥斗60°。
建筑结构：
钢砼，池顶标高+3.50m。
型式：
半地下式。
与兼氧池合建。
池顶四周走道板。
设备配置：
污泥回流泵50GW20-15-1.5，20m3/h，15m，1.5kW，1台。
4.6气浮池
功能说明：
投加PAC、PAM混凝悬浮物和有机污染物。
确保达标排放
设计参数：
HRT1.5h。
表面负荷：
2m3/m2·h。
9mL*4mW*1.8m+0.2m高，1座。
建筑结构：
钢砼，在调节池上部，污泥池边。
池顶标高+2.20m。
型式：
地上式。
设备配置：
反应池搅拌机：
1台，0.75kW。
加药设备2套：
配加药搅拌机0.55kW，2台，加药泵0.37kW，2台。
现场加药槽2套：
配搅拌机0.25kW，1台。
气浮槽溶气泵：
LUB403B140L，5.5kW，1台。
刮泥机：
1台，0.75kW。
4.7污泥浓缩池
功能说明：
污泥存储浓缩供脱水处理。
设计参数：
有效容积：
108m3。
6mL*6mW*3+0.2m高，1座。
建筑结构：
钢砼，池顶标高+0.20m。
型式：
地下式。
与调节池合建。
设备配置：
污泥泵：
32UHB-ZK-5-20，rpm2900，5m3/h，20m，1.1kW，2台，1用1备。
设置在污泥池上部。
4.8脱水/加药间
功能说明：
安放污泥脱水设备和污泥絮凝设备、加药设备。
设计参数：
15m*10m*4.5m高。
建筑结构：
一层，砖混。
设备配置：
卧螺离心机：
LW240-960，1套，11kW。
污泥调理罐：
1m3，1套。
搅拌机，1.1KW，1台。
4.9管理房
功能说明：
内分控制值班室、分析化验室。
设计参数：
12m*10m*4.5m高。
建筑结构：
一层，砖混。
第五章总平面与废水处理站区布置
5.1废水处理站区位置
废水处理站工程设计用地净长53.5米，宽31.5米，呈长方形状。
5.2主要建筑物，构筑物布置
废水处理站主要建筑物均按功能区划分设置于所配套处理构筑物和设备附近，便于管理。
建筑物、构筑物和设备之间由道路分开，整个废水处理站区为一个整体。
废水处理工艺设施按处理功能分区。
所有废水处理工艺设施均按流程要求布置，尽量以重力流形式配水。
平面布置设计尽量考虑流程通畅，布局美观。
5.3废水处理站区道路和管道布置
废水处理站区工艺管道根据标高，分明管和暗管敷设。
风机管路和地面以上管路为钢管，水下和地面以下为PP管路。
按美观、实用、节约原则设置。
做到结构紧凑，减少长度和转折，方便施工和操作。
阀门布置在人手舒适位置，1-1.2米高。
5.4绿化
在废水处理站与公司生产区之间建议在主道路厂区一侧设4m宽的绿化带，可按气候和植物适应条件种植常绿乔木，改善环境卫生，美化废水处理站区。
废水处理构筑物四周空地绿化带。
废水处理池边种植0.5m宽草坪及爬墙虎。
5.5人员编制
废水处理站编制人员3人，化验分析人员由公司安排。
药剂和污泥运输、电气、机械维修工作由公司统一安排。
第六章建筑与结构设计
6.1建筑设计
遵循的主要设计规范、设计依据：
1.砌体结构设计规范GBJ3-88，2.建筑地基基础设计规范GBJ7-89，3.混凝土结构设计规范GBJ10-89。
根据废水处理站工艺要求，站内建构筑物分为废水处理构筑物、污泥处理构筑物、辅助生产建筑物和办公建筑物部分。
其中废水处理构筑物包括调节池、加药沉淀池、生化池、二沉池；污泥处理构筑物为污泥浓缩池；辅助生产建筑物包括脱水/加药；办公生活建筑物是值班室、化验室等。
6.2结构设计
废水处理构筑物均为蓄水构筑物。
按照废水处理工艺要求，本设计采用钢砼结构形式。
所采用砼等级不低于C25，池体添加抗渗剂作防渗处理，抗渗等级S6。
施工缝加钢板止水带止水。
池体采用大开挖施工，同时采用井点排水。
本设计地基承载力按不低于80Kpa，地下水位1.00m考虑。
采用浅埋处理。
地基基础不足时，必须采取地基基础加固措施。
6.3结构材料
1.水泥：
普通硅酸盐水泥。
2.混凝土等级：
C25、S6：
用于防水混凝土；C25：
用于非防水混凝土现
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