大唐污水处理方案300t.docx

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大唐污水处理方案300t

第一章概述

1.1项目概况

1.1.1项目的简介

本方案为西安大唐制药集团有限公司高新区工厂设计，南京美泓环保科技有限公司根据相关要求编制如下技术方案，供相关领导参考决策。

1.2编制目的、依据、原则及范围

1.2.1编制目的

（1）根据业主提供资料，为工程编制技术方案和投标资料。

（2）对工程的工艺及投资估算等进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性等的多方案综合性研究，进行方案比较和论证。

（3）在论证的基础上，提出推荐的项目最优方案。

（4）通过以上工作，为项目决策提供科学依据。

1.2.2设计依据和资料

（1）业主提供的水质水量、场地范围等基础资料

（2）我公司其类似行业污水处理工程的理论和实践经验。

1.2.3设计指导思想

（1）严格执行环境保护的各项规定，确保经处理后污水的排放水质达到招标文件确定的排放标准；

（2）按照技术先进，运行可靠，操作管理简单的原则选择污水处理工艺，使灵活性、先进性和可靠性有机地结合起来；

（3）尽可能采用节能技术处理污水，减少运行成本；

（4）采用目前国内外成熟先进技术装备，降低工程投资；主要设备国产化，采用国内一线品牌，保证运行可靠；

（5）平面布置和工程设计时，布局力求紧凑、简洁，工艺流程合理通畅，尽可能缩短建、构筑物间的管路距离，建筑物及附属物尽可能合建以节省占地；

（6）在污水处理工程的设计中，考虑操作运行稳定与维护管理简单方便，同时考虑为工艺预留了提升空间，满足不断提高的环保要求。

1.3方案编制采用规范、标准

我公司将按照国家、行业、地方有关标准和规范，对工艺和土建设计、设备制造、设备采购、工程安装及调试等过程进行控制，确保质量。

Ø建设单位环评及招标文件

Ø《污水综合排放标准》GB8978-1996

Ø《室外排水设计规范》GB50014-2006

Ø《室外给水设计规范》GB50013-2006

Ø《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003

Ø《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

Ø《建筑结构设计统一标准》GBJ68-84

Ø《给水排水工程结构设计规范》GB50069-2002

Ø《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2010

Ø《供配电系统设计规范》GB50052-95

Ø《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-2008

Ø《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002

Ø《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2002

Ø《地基与基础工程质量验收规范》GB50202-2002

Ø《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002

其他相关的国家法律法规、技术规范及标准。

第二章工艺设计参数

2.1污水水量

根据业主提供数据，每天用水量225t，收集率按95%计，则每天排放污水量为214t，考虑少量的地下水渗入及日后发展余量，污水站按300m3/d的处理能力设计建设。

2.2进水水质

根据业主提供相关资料，主要水质指标如下：

表2-1业主提供进水水质

项目

CODcr

（mg/L）

BOD5

（mg/L）

氨氮

（mg/L）

总磷

（mg/L）

指标

5000

800

117

7.74

0.843

7.18

由于工厂为新建工厂，进水水质指标考虑一定的余量，防止排水水质指标波动造成处理不合格给工厂生产带来负面影响。

根据经验，进水水质指标考虑20%的余量，则污水站设计进水水质指标如下：

表2-2设计进水水质

项目

CODcr

（mg/L）

BOD5

（mg/L）

氨氮

（mg/L）

总磷

（mg/L）

指标

1.0

7-9

2.3出水水质

出水排入开发区污水处理厂，满足《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ343-2010）B等级即可，主要水质指标如下：

表2-3出水水质

项目

COD

（mg/L）

BOD5

（mg/L）

氨氮

（mg/L）

总磷

（mg/L）

指标

6.5-9.5

第三章工艺选择

3.1污水特点分析及工艺说明

西安大唐制药集团决定在户县草堂科技产业基地新建大唐医药工业园。

本项目通过对天然药用植物中间体的萃取，年生产1000吨包括片剂、颗粒剂、散剂、丸剂、膏剂、糖浆剂、酊剂、熨剂8种剂型的中药产品。

项目总占地46707.325平方米，包括新建办公楼、中试、质检楼、食堂倒班宿舍、制剂车间、提取车间、饮片车间、精烘包车间、动力车间、软胶囊车间、传达室、污水处理站。

进水水质：

主要是生产车间排放的生产污水和车间食堂倒班宿舍排放的生活污水。

根据原水的水质特性主要污染物为有机物，考虑到本项目中生产污水和生活污水都会集中在某几个时段排放，水量不均匀性明显，拟采用以絮凝沉淀+IBAR厌氧反应器+生物接触氧化处理工艺流程，以生化为主的处理工艺。

污水中的悬浮物大都由高分子物质构成，可生化性差，因此先采用物化工艺进行预处理，絮凝沉淀运行费用低、效果稳定，便于管理，因此采用该工艺作为预处理工艺。

IBAR厌氧反应器是新一代的内回流厌氧反应器，由我公司自主研发，具有启动速度快、耐毒性物质强等特点，适用于化工、医药等浓度波动大、含一定浓度有机毒物废水，该反应器采用大高径比，占地省，适合本项目。

生物接触氧化法是介于泥法和膜法之间的一种工艺形式，兼具二者优点。

该工艺耐冲击负荷，无污泥膨胀，处理效果好，容积负荷高、节省占地。

3.2工艺流程的说明

根据上述分析，确定西安大唐制药集团有限公司高新区工厂的污水处理流程如下：

污水

机械格栅

集水井

调节池

栅渣

污水处理流程框图

（1）所有污水由污水管网收集合并到一处，首先经机械格栅去除漂浮物，如药渣等，然后污水进入集水井，集水井水提升到调节池。

（2）调节池设置潜水搅拌机，防止污水中的颗粒物沉降在池内，在工厂高峰期排水时调节池具备良好的缓冲功能，防止大水量对后续设施处理造成冲击。

（3）调节池水提升进入反应池，向废水中投加药剂生成矾花以去除其中的悬浮物和部分大分子污染物，出水进入初沉池，悬浮物沉积到池底，清水溢流到中间池。

（4）中间池水提升进入IBAR厌氧反应器，大部分有机物被厌氧菌分解为二氧化碳、水和甲烷，少部分降解为酸、醇等小分子污染物。

经过厌氧反应器的处理，废水的有机物浓度大大降低，且可生化性提高。

（5）IBAR反应器出水进入生物接触氧化池，池内挂在了大量填料，上面附着高浓度的微生物，通过这些微生物作用，将大分子有机物降解为小分子有机物，继而分解为二氧化碳和水等，达到去除有机物的目的。

可以有效降解废水中的有机物，以达到环保部门规定的排放标准。

3.3工艺流程特点

Ø生物浓度高，池的容积相对较小，占地面积少。

Ø自动化程度高，运行管理方便，无污泥膨胀，效果稳定。

Ø维护工作量小，无需专人值守。

3.4工艺处理效果评价

主要污染物沿处理流程的去除率预计见表3-1。

表3-1污水去除率预计表

污染物指标

处理构筑物单元

CODcr

BOD5

（mg/L）

进水

5000

800

140

7-9

机械格栅

出水

5000

800

126

7-9

去除率

10%

集水池调节池

出水

5000

800

126

7-9

去除率

絮凝沉淀池

出水

4000

720

去除率

20%

10%

70%

IBAR厌氧反应器

出水

1200

108

120

去除率

70%

85%

生物接触氧化池+二沉池

出水

400

7-9

去除率

66.7%

85%

50%

《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ343-2010）B等级

≤500

≤300

≤400

6.5-9.5

第四章处理工艺单元描述

4.1格栅渠

A.设计参数及描述

格栅渠的设置，可去除污水中较大漂浮物以保证污水提升泵的正常运行，与格栅渠配套安装有机械回转格栅。

格栅70°倾斜安装，根据时间间隔，自动起闭机械栅耙，完成栅渣的收集、脱水。

格栅沟渠设计尺寸：

3.75×1×2.5m，沟宽1000mm

B.附属设备及参数

（1）机械回转格栅：

型号为HF-600，格栅宽度600mm，格栅间隙3mm，栅条倾角70°，过栅流速：

0.5-1.0m/s，耙齿材质：

尼龙，主体框架为不锈钢，功率N＝0.55KW，1台

4.2集水井

A.设计参数及描述

设置集水井作为污水临时储存及提升用，内设污水提升泵2台（一用一备）、检修爬梯等基本配套设施。

设计参数：

Ø停留时间：

0.9h

Ø设计尺寸：

3.75×3×3m

Ø有效容积：

7.5m3

Ø有效水深：

B.主要设备及参数

（1）污水提升泵2台：

型号为WQ15-10-1.1，采用无堵塞潜水泵，能通过大尺寸的颗粒，泵主体为铸铁，Q=15m3/h，H=10m，N＝1.1KW

（3）液位控制器：

在池内安装一套浮球式液位控制开关，当水位在设定的高低点时发出报警，控制水泵的启停运转。

4.3调节池

A.设计参数及描述

设置调节池用来均匀污水的水质、水量，以利于后续工序能够更加稳定的发挥处理效果。

调节池为半地下钢砼结构，配1台潜水搅拌机。

调节池末端设提升井一座，内设污水提升泵2台（一用一备）、检修爬梯等基本配套设施。

设计参数：

Ø停留时间：

12h

Ø设计尺寸：

6.25×4×6.5m

Ø有效容积：

150m3

Ø有效水深：

B.主要设备及参数

（1）污水提升泵2台：

型号为WQ15-10-1.1，采用无堵塞潜水泵，能通过大尺寸的颗粒，泵主体为铸铁，Q=15m3/h，H=10m，N＝1.1KW

（2）潜水搅拌机1台：

型号为QJB1.5/4-260，叶轮材质为SS304

（3）液位控制器：

在池内安装一套浮球式液位控制开关，当水位在设定的高低点时发出报警，控制水泵的启停运转。

4.4絮凝沉淀池

A.设计参数及描述

污水中的悬浮物质与药剂反应后成为污泥，而后在沉淀池内沉积到池底成为污泥，清液从池顶溢流排出。

絮凝沉淀主要去除污水中的悬浮物及胶体，而这些通常都是难以生物降解的，因此可以和生化处理形成良好的互补。

沉淀在池底的污泥可以用污泥泵抽吸到污泥浓缩池内。

设计参数：

Ø停留时间：

Ø设计尺寸：

5×4×6.5（h）m，钢砼结构

Ø有效容积：

50m3

Ø有效水深：

2.5m

B．主要设备及参数

（1）反应搅拌机2台，型号为JBL700×3500，功率N=2.2KW

（2）加药系统三套，型号为JY-1000，搅拌机功率N=0.55KW

（3）计量泵3台，型号为Va04120，Q=120L/h，H=4bar，N＝0.1KW

（4）污泥泵1台，型号为50WL15-8-0.75，N＝0.75KW

（5）斜管9平方，L=1000

（6）不锈钢出水堰板12m

4.5中间池

A.设计参数及描述

设置中间池作为污水临时储存提升用，内设污水提升泵2台（一用一备）、检修爬梯等基本配套设施。

设计参数：

Ø停留时间：

Ø设计尺寸：

5×4×6.5m

Ø有效容积：

100m3

Ø有效水深：

B.主要设备及参数

（1）污水提升泵2台：

型号为50WL15-30-3，采用无堵塞管道泵，能通过大尺寸的颗粒，泵主体为铸铁，Q=15m3/h，H=30m，N＝3KW

（3）液位控制器：

在池内安装一套浮球式液位控制开关，当水位在设定的高低点时发出报警，控制水泵的启停运转。

4.6IBAR厌氧反应器

A.设计参数及描述

污水中的大部分有机物在此被去除，部分被分解为酸、醇等小分子有机物。

设计参数：

Ø停留时间：

48h

Ø设计尺寸：

φ8×15（h）m，钢结构保温

B．主要设备及参数

（1）布水器1套，碳钢防腐

（2）回流液收集管1套，型号为WS-15

（3）回流泵1台，型号为200HW-5S，Q=250m3/h，H=6.7m，N＝7.5KW

（4）三相分离器6只

（5）液位调节器1台

（6）全自动火炬1只

（7）pH仪1台

4.7生物接触氧化池

A.设计参数及描述

本工艺采用生物接触氧化作为去除有机物的主体工艺，与传统的工艺相比，具有以下特点：

a、有机负荷高，单位体积去除有机物的能量是生化法中最高的，它的容积负荷最高可达2-3KgBOD/m3.d,是常规活性污泥法的5倍，是SBR法、氧化沟法的3倍，因此，就生化池而言，占地面积是生化法中相对较少的。

b、耐冲击性能好，由于间歇运转，可以承受水量的冲击负荷。

c、耐冲击性能好，接触氧化的微生物细菌生长在填料上，当受到高负荷冲击后，一般只有填料表面的微生物受损害，内部的生物细菌能很快得到恢复。

d、管理方便，由于以上优点，使得接触氧化法能实行简单的无人控制而不影响水质，可以减少操作人员，降低运行成本。

e、用电省，接触氧化法由于内部装设了填料，填料对空气具有二次切割作用，因此空气中氧的利用率大大提高，能有效降低动力消耗。

设计参数：

Ø停留时间：

28.8h

Ø设计尺寸：

10×6×6.5m

Ø有效容积：

360m3

Ø有效水深：

B.主要设备及参数

（1）微孔曝气管

曝气采用膜片式微孔曝气管，气水比为50：

1，连续曝气，污水在生化池内不断内混合，以使填料上的生物膜与污水充分接触，使得污水中的有机物得到充分的降解。

充氧设备采用可变微孔曝气管，膜片材质为进口三元乙丙橡胶，曝气管采用ABS工程管，它比过去常用的曝气器具有以下几个优点：

Ø橡胶膜式曝气管，曝气孔孔径随风量、风压的变化可相应变化，关闭风机时，橡胶膜紧贴ABS底板，绝无废水进入曝气管中，可杜绝由于废水进入曝气管中产生微生物而导致的膜孔堵塞；

Ø孔径的可变性，可使由于异常情况进入曝气管的微小固体杂质随着阻力的增加后，微孔孔径变大后排出，可彻底杜绝堵塞问题。

Ø由于曝气器产生的气泡细密、均匀，膜片平均孔径：

80-100um，氧转移系数（20℃）达0.0204-0.337mm、氧利用达18.4-27.7%、充氧能力达0.150kgO2/M3.h以上，充氧动力效率：

4.50kgO2/kw.h以上，曝气器阻力〈180-280mm.H2O，使空气的溶氧率大大增加，这样，减少了用气量，降低了投资及运行成本。

（2）罗茨风机

采用低转速罗茨风机，噪音底，对周边环境影响小。

Ø型号：

FSR150G

Ø数量：

2台（1用1备）

Ø流量：

11m3/min

Ø扬程：

Ø单台功率：

22KW

（3）填料

采用国际先进的ZH组合式填料,水流条件十分优越，能对气泡进行二次切割,其具有硬性、软性、半软性的优点。

该填料与硬性蜂窝填料相比，孔径可变性大，不堵塞；与软性填料相比，材质寿命长，不粘连结团；与半软填料相比，比表面积大、挂膜迅速。

4.8二沉池

A.设计参数及描述

沉淀池是接触氧化池的配套设施，其作用是使污泥从混合液中分离出来。

本

方案采用的是竖流式沉淀池，排泥方便。

沉积于污泥斗中的污泥由泵抽取，一部分作为回流污泥流入接触氧化池，其它的则排到污泥浓缩池。

沉淀池出水则重力流入中间池。

设计参数：

Ø表面负荷q=0.8m3/m2·h

Ø沉淀时间：

Ø设计尺寸：

7×3×5.5m

Ø有效容积：

37.5m3

B.主要设备及参数

（1）污泥泵

设置2台污泥泵，定期将池底的污泥回流至缺氧池。

Ø型号：

50WL15-8-0.75

Ø数量：

2台

Ø流量：

7.5m3/h

Ø扬程：

10m

Ø单台功率：

0.75KW

（2）中心导流筒及出水堰板

采用SS304钢板制作，经久耐用

Ø数量：

1套

4.9污泥浓缩池

A.设计参数及描述

每天产生污泥在污泥浓缩池内重力浓缩，污泥池上清液回流至调节池。

Ø设计尺寸：

3×3×5.5m

Ø有效容积：

49.5m3

Ø有效高度：

B．主要设备及参数

（1）螺杆泵1台，型号为G50-1，Q=10m3/h，H=60m，N＝4KW

（2）厢式压滤机1台，型号为XM40/800，采用聚丙烯板框，耐腐蚀

4.10站房

设置加药间、电控室、风机房等，合计45m2，砖混或彩钢棚。

附属设备：

轴流风机2只，风量1000m3/h，0.37KW，玻璃钢叶片，保持房间空气流通。

第五章建筑和结构设计

5.1建筑设计

污水处理站内的建、构筑物的设计首先符合工艺要求，外观上简洁、明快，同时与周围原有的建筑物的风格协调一致。

5.2结构设计

5.2.1设计技术标准

设计使用年限：

根据《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）；本工程设计使用年限为50年。

构筑物安全等级：

根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002），本工程所有建构筑物安全等级为二级；结构重要性系数r0=1.0。

结构抗震：

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）及地区规定该地区抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.05g，分组为第一组。

本废水处理站一般结构单元抗震设防类别为丙类，地震作用和抗震设施应符合本地区抗震设防烈度的要求。

结构沉降控制设计：

建构筑物基础最大沉降［△］≤200mm，构筑物严格控制不均匀沉降；框架结构相邻柱基沉降差小于［S‘］≤30mm；砌体承重结构基础的局倾斜不大于0.003。

结构稳定性标准：

地下构筑物抗浮安全系数K≥1.05，检修期地下水位计算高程为地面以下0.5米；圆弧滑动安全系数K≥1.30；沉井下沉系数，当沉井位于软弱土层时K≥1.05，位于其它土层时K≥1.10～1.20。

结构抗渗控制设计：

控制钢筋混凝土废水池、建筑物地下部分壁面不渗水。

废水池按池壁和底面积总计，不得超过2L/（m2.d）。

材料温控设计：

混凝土浇注时最高温度不得超过28℃，混凝土养护时最大温差不宜超过25℃；钢管闭合时温度在冬季不得低于5℃，夏季不得高于30℃，最大闭合温差不大于±25℃。

结构防腐设计：

地下水、土壤等介质对基础无腐蚀；废水池中污水对钢筋混凝土和砖砌体为中等腐蚀；建构筑物中普通钢筋混凝土最大裂缝宽限值0.2mm。

内壁与底板设柔性防腐涂层。

5.2.2地基处理

由于无建设单位提供的污水处理站区的地质勘探报告，工程设计暂以地耐力100kN/m2计，并进行合理设计。

5.2.3新建构筑物结构设计

1）砖混结构

包括新建站房等。

2）钢筋混凝土结构

包括所有水池。

5.2.4主要材料

1）砼

防水、贮水构筑物标号C30，抗渗标号S6；一般建筑物C25，垫层C15。

部分构筑物及后浇带混凝土中应加入具有膨胀作用的外加剂，外加剂宜选用低碱复合型。

2）钢材

钢材采用HPB235钢筋fyk=235N/mm2，HRB335钢筋fyk=335N/mm2。

设计选用标准（或通用）图集中的钢筋按图集中要求执行。

结构钢及预埋件：

A3板材及型钢

3）砖砌体

地面下采用粘土实心砖，地面以上采用KP1空心砖，框架填充墙采用KM1型粘土空心砖或其它轻质砌体。

4）砌筑砂浆

地面以上、下采用水泥砂浆。

5）粉刷及防腐

根据工艺要求，部分构筑物内壁采用防腐处理，具体处理方式设计时确定。

第六章电气设计

6.1设计范围

本工程电气设计包括处理单元的动力设计，主要内容如下：

（1）污水处理站所有用电设备的电气负荷计算；

（2）电力柜及控制柜的系统设计；

（3）仪表位置的确定及用量；

（4）内部电缆的平面布置。

备用电源以配电柜电源转换器为界，配电柜以内为本设计范围，以外由业主负责设计施工。

6.2用电设备负荷

污水处理站电气设备总装机容量为79.65kW，运行功率50.95KW，功率系数0.85，理论日耗电量为743.41KWh。

表5-1用电设备一览

序号

安装或使用地点

设备名称

单机负荷（KW）

数量

装机负荷（kw）

运行负荷（KW）

运行时间（h）

理论日耗电量（KWh）

格栅井

格栅

0.55

4.4

集水井

潜水泵

1.1

2.2

1.1

调节池

潜水泵

1.1

2.2

1.1

搅拌机

1.5

絮凝沉淀池

搅拌机

2.2

4.4

加药系统

0.55

1.1

4.4

计量泵

0.1

0.2

污泥泵

0.75

1.5

中间池

提升泵

IBAR

回流泵

7.5

150

生化池

风机

440

二沉池

污泥泵

1.5

污泥浓缩池

螺杆泵

站房

板框机

1.5

0.2

0.3

轴流风机

0.37

0.75

合计

第七章自控及仪表

7.1设计原则

可靠性－自动化控制系统必须充分利用污水处理站的设备功能，保证设备处于高效、合理、连续、稳定运行，实现工艺设计的最终目的。

经济性－系统具有较高的性能价格比，在设备的配置和方案设计时，注重现在及将来技术发展的要求，兼顾性能与价格之间的矛盾。

同时采用标准规范化设计，便于系统生产运行、维护管理、软件升级。

实用性－系统设计既考虑正常工作时的自动化运行，又考虑多种非正常状态下的解决方案，满足现有污水处理站的生产控制和运行管理的需要。

可扩展性－自控系统选用开放性好的软硬件产品，自控系统硬件、软件除能满足近期工程的需要以外，还能适应未来污水处理厂的系统扩展的需要。

7.2控制方式

本系统对工艺设备的控制具有三级控制方式：

第一级是在上位机画面上对流程及设备进行操控。

第二级是中控柜根据控制程序和现场状况，实现自动控制，无需人为干预（自控）。

第三级是就地手动控制，即在机旁控制柜或机旁操作箱上的操作控制（手动）。

手动通过在机旁控制柜或机旁操作箱的转换开关切换，有最高优先级。

7.3与电气设备的接口

需要实现手动/自动功能的设备，必须在设备控制电气回路中具有相应的自控接口，电气控制柜能够提供下列内容的无源触点信号给自控系统，并接受控制系统的控制信号。

自动/手动状态信号

运行状态及位置信号

保护或联锁报警信号

机械

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