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某食品废水处理设计方案

某食品有限公司

工艺设计方案

姓名：

杨宇

学号：

1101410125

第六章工程投资概算及运行成本分析

第一章设计依据和指导思想

1.1设计依据

（1）《重庆市XX绿色食品开发有限公司工业废水治理及清洁生产改造项目总承包招标文件》；

（2）《重庆市XX绿色食品开发有限公司工业生产废水治理项目可行性研究报告》；

（3）业主及招标机构提供的相关图纸资料及现场实际地形地貌及地质条件；

（4）我司治理同类废水的工程经验及相关工艺设计资料。

1.2技术规范

（1）《中华人民共和国清洁生产促进法》；

（2）国务院令第253号《建设项目环境保护管理条例》；

（3）国家环保总局《关于推行清洁生产的若干意见》；

（4）国办发（1996）31号《国务院关于环境保护若干问题的决定》；

（5）《中华人民共和国节约能源法》（1998年1月1日施行）；

（6）《评价企业合理用电技术导则》（GB/T3485-1998）；

（7）国家计委、国务院经贸办公室、建设部文件资源（1992）1959号《关于建设和技术改造项目可行性研究增列“节能篇章”的暂行规定》；

（8）国务院办公厅下发的30号文件《关于开展资源节约活动的通知》

（2004）；

（9）国家经贸委资源（2000）1015号《关于加强工业企业节水工作的意见》；

（10）国家环保总局《长江三峡库区及上游水污染防治规划》；

（11）《重庆市长江三峡库区流域水污染防治条例》；

（12）《中华人民共和国环境保护法》；

（13）《中华人民共和国水污染防治法》；

（14）《污水综合排放标准》GB8978—1996；

（15）《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-84；

（16）《污水泵站设计规程》DBJ11-99；

（17）《建筑结构荷载规范》GBJ9-87；

（18）《混凝土结构设计规范》GBJ10-89；

（19）《建筑地基基础设计规范》GBJ-89；

（20）《建筑抗震设计规范》GBJ11-89；

（21）《建筑结构设计统一标准》GBJ68-84；

（22）《建筑设计防火规范》GBJ16-87；

（23）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；

（24）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）；

（25）《重金属污水化学法处理设计规范》（CECS92:

97）；

（26）《建筑结构设计标准》（BGJ9—89）；

（27）《城市污水处理站污泥排放标准》（CJ3025-93）；

（28）《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）；

（29）《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）；

（30）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；

（31）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；

（32）《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-84）；

（33）《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）（修改版）；

（34）《地下工程防水技术规范》（GB50007-2002）；

（35）《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）；

（36）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；

（37）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；

（38）《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）；

（39）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-97）（2000年版）；

（40）《建筑抗震设计规范》（GB50001-2001）；

（41）《低压配电设计规范》（GB50054-95）；

（42）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）；

（43）《供配电系统设计规范》（GB50052-95）；

（44）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）；

（45）《民用建筑照明设计标准》（GJ133-90）；

（46）《民用建筑节能设计标准》（JGJ26-95）；

（47）《工业企业照明设计标准》（GB50034-92）；

（48）《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-83）；

（49）《砌体结构设计规范》（GB5003-2001）；

（50）《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222-95）；

（51）《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）；

（52）《工业自动化仪表工程施工及检验规范》（GBJ93086）；

（53）《采暖通风和空调设计规范》（GBJ19-87）；

（54）《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）。

1.3主要设计原则

1、结合国内外同行业先进的清洁生产和先进的废水处理工艺，选择最佳可行的综合治理技术，治理技术先进、运行连续、稳定可靠，处理系统应有较大的适应性，不需采取非常规的应急措施；既考虑技术先进性和经济上的合理性，也考虑本行业的可行性，使清洁生产副产品质量合格，废水达标排放；

2、采用质量优良的设备，使废水治理设施能够长期稳定运行；

3、建（构）筑物布置与站区建筑物协调一致，总体布局合理美观；

4、处理工艺的操作管理方便，长期运行稳定、可靠，切合实际，安全实用，并具有较好的生产环境和劳动条件；

5、综合考虑工程投资和运行费用，在保证废水处理站达标排放的前提下，力求废水处理设施投资省、占地少、能耗低、节省工程投资和运行费用；

6、降低噪声、消除异味，改善污水处理站及周围环境；

7、严格执行国家有关设计规范、标准，重视消防、安全工作。

1.4设计范围及深度

1.4.1设计范围

本设计的内容包括：

（1）清洁生产工艺改造：

通过改进生产工艺、部分设备技改更新，部分废水处理后回用，减少终端污染物的排放，剩余废水排入终端废水处理站继续处理。

（2）处理量900吨/d的生产废水处理站一个。

1.4.2设计文件内容

涉及范围包括以上两部分的以下范围：

（1）系统工艺设计；

（2）平面布置及构筑物设计；

（3）电气及自控设计；

（4）系统非标件设计；

（5）工艺设备选型；

（6）工程经济分析及投资概算；

（7）土建及安装施工组织设计；

（8）操作人员培训、试运行调试方案编制。

1.4.3设计深度

按照招标文件要求，本工程的设计需要达到以下要求：

（1）工艺设计达到初步设计深度；

（2）电气设计达到初步设计深度；

（3）自控设计达到初步设计深度；

（4）土建设计达到初步设计深度。

第二章处理规模及水质

2.1处理规模

2.1.1蔬菜加工清洁生产改造工程

2.1.1.1原生产用水产污情况

1）清洗鲜菜废水产生量

年产2.5万吨蔬菜、野菜产品所需鲜菜按1：

3计算，需要7.5万吨鲜菜，每吨鲜菜用4吨水清洗，每年的用水量为：

7.5万吨×4＝30万吨

按每年加工300个工作日每天用水量为：

30万吨÷300＝1000吨

2）盐渍菜废水产生量

按加工保存用盐渍菜时每吨排水1.5吨计算，排水量为：

25000吨/年×1.5＝37500吨/年

按每年加工300个工作日每天用水量为：

37500吨÷300＝125吨/日

3）泡菜废水产生量

年产5000吨泡菜，每吨泡菜排水1.5吨水，年排水量为：

5000吨×1.5＝7500吨水

按每年加工300个工作日每天排水量为：

7500吨÷300＝25吨

4）清洗设备废水产生量每天5吨

5）巴氐灭菌用水每天25吨

6）生活排水按每人0.3吨，按600人计算，每天用水量为：

600人×0.3＝180吨

7）卫生用水每天10吨

则每天产生废水：

1000+125+25+5+25+180+10=1370吨。

重庆市XX绿色食品开发有限公司在准备扩大产品生产的同时，加大清洁生产和环保建设投入，力争实现环保效益、社会效益和企业经济效益的全面实现。

按2.5万吨原生产方案，在加工过程中，每天产生清洗鲜菜废水1000吨，生产盐渍菜废水125吨，生产泡菜废水25吨，清洗设备废水5吨，巴氐灭菌废水25吨，生活废水180吨，卫生用水每天10吨，共计每天产生废水1370吨。

一部分废水污染程度较低，而另一部分废水中含盐量很高，可以浓缩回收加以利用。

但目前这些废水均不经任何处理就直接排放，不仅对库区和长江的水体环境造成了极大污染，而且造成资源的很大浪费。

卫生用水

原用水平衡图：

图5-1清洁生产改造前原用水平衡图

2.1.1.2清洁生产改造工程内容

本项目通过改进生产工艺、部分设备技改更新和自动化等清洁生产改造措施，合理利用、节约自然资源，减少废物和污染物的排放。

清洁生产改造工程主要内容有以下几部分：

1、洗菜工序：

通过添置自动洗菜机二台、切菜机三台，提高生产自动化，减少操作工人人数，同时减少了公司的污水排放量。

2、通过将部分鲜菜脱水干燥保存，减少保存用盐渍菜产量。

年加工脱水干菜600吨，按豇豆、四季豆、萝卜平均的鲜菜/干菜比为24：

1计算，则需鲜菜14400吨/年，同时减少盐渍菜产量14400/3=4800吨/年，盐渍菜总产量由原来的25000吨/年减少到20200吨/年，并减少了食盐及水的用量。

3、建设冷冻库房，冷冻保存鲜菜，减少盐渍量。

建5000m3冷库，按每年周转4次，可冷藏2万吨鲜菜，同时减少盐渍菜产量20000/3=6700吨/年，盐渍菜产量再由20200吨/年减少到13500吨/年，并减少了食盐及水的用量。

4、调整产品结构，压缩盐渍菜生产量，增加脱水菜生产量。

（1）将盐渍菜、泡菜年产量由原计划25000吨调整为20000吨，其中盐渍菜年产量由20000吨调整为15000吨。

（2）改变种植菜品，减少大头菜和萝卜种植量，增加榨菜和贡菜种植。

5、改进加工工序，减少废水废物排放。

有部分菜品采用干菜复水加工工艺，大幅度降低了用水量和废水的产生。

（1）改进加工工艺，改高盐渍为低盐渍。

大头菜和榨菜由盐度10调整到8，后期不经过脱盐而直接加工，降低了废水的产生。

（2）改变加工摸式，部分菜品由企业集中初加工，改为分散到农户加工，公司收购半成品。

如贡菜，由农户加工成菜干交售给公司，公司再加工成产品，几乎无废水产生。

整个厂区新鲜用水量为1370t/d，通过以上改进措施后，排入污水处理站的废水量将会减少502t/d，节水减排率达到36.6%，达到清洁生产改造的目标。

第三次清洗用水

图4

废水处理系统

5-3重庆市XX绿色食品开发有限公司清洁生产节水示意图

2.1.2废水处理站处理水量

2.1.2.1生产用水量及清洁生产节水量

经过清洁生产改造工程实施后，生产工艺进行了调整，部分设备进行技改更新，自动化程度得到提高，将一部分含盐量很高的废水进行浓缩回收加以利用，可以减少生产废水约502吨/天。

最终进入废水处理站的废水量为868吨/天。

2.1.2.2废水处理站处理水量

按照《重庆市XX绿色食品开发有限公司工业废水治理及清洁生产改造项目总承包招标文件》的要求，结合《重庆市XX绿色食品开发有限公司工业废水治理及清洁生产改造项目可研报告》提供的资料，确定重庆市XX绿色食品开发有限公司在蔬菜加工生产过程中，每天将产生废水量1420吨。

通过清洁生产改造工程的实施，改进蔬菜加工工序以及采取节水措施，最后进入废水处理站的废水量为868吨/天，考虑到裕量，拟建废水处理站的处理能力确定为900吨/天。

2.2处理目标

2.2.1清洁生产改造工程目标

根据以上生产用水量统计分析，结合本公司生产现状及设备运行状况，通过考察和借鉴其他同类公司先进的生产设备、自动化控制和管理理念，对本公司的进行清洁生产改造。

通过改进生产工艺、更新部分设备和提高自动化程度等清洁生产改造措施，做到合理利用，节约自然资源，减少废物和污染物的排放。

清洁生产改造的目标主要为通过以上措施后，将生产过程中排放的废水量由1370吨/天减少至868吨/天，同时提高生产效率，改善工作环境，达到行业清洁生产要求。

2.2.2进出水水质及处理目标

2.2.2.1废水进水水质

从《重庆市XX绿色食品开发有限公司工业废水治理及清洁生产改造项目可研报告》中确定，根据重庆市奉节县环境监测站对重庆市XX绿色食品开发有限公司车间排放的废水水质监测结果见下表。

废水监测结果一览表

（mg/l）

CODcr

（mg/l）

BOD5

（mg/l）

粪大肠杆菌

（个/l）

NH3-N

（mg/l）

磷酸盐（以P计）（mg/L）

4.5

4500

1500

800

>2.4×106

根据重庆市奉节县环境监测站的测定结果（综合废水）及清洁生产改造情况，确定本废水处理站的进水水质为下表：

废水进水水质表

（mg/l）

CODcr

（mg/l）

BOD5

（mg/l）

粪大肠杆菌（个/l）

NH3-N

（mg/l）

磷酸盐（以P计）（mg/L）

盐（以Cl-计）（mg/L）

4.5

<4500

<1500

<800

>2.4×106

<70

<10

<2000

5.2.2.2设计出水水质

由《重庆市XX绿色食品开发有限公司工业废水治理及清洁生产改造项目总承包招标文件》可知，本废水处理站经处理后需要达到国家标准《废水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级标准。

具体出水水质详见下表：

处理出水水质表

（mg/l）

CODcr

（mg/l）

BOD5

（mg/l）

NH3-N

（mg/l）

磷酸盐（以P计）（mg/L）

色度（稀释倍数）

6-9

≤20

≤100

≤20

≤15

≤0.5

2.2.2.3设计处理目标

根据废水处理站进出水水质情况，本处理站的处理目标为：

指标

（mg/l）

CODcr

（mg/l）

BOD5

（mg/l）

粪大肠杆菌（个/l）

NH3-N

（mg/l）

磷酸盐（以P计）（mg/L）

色度（稀释倍数）

进水水质

4.5

4500

1500

800

>2.4×106

出水水质

6-9

≤20

≤100

≤20

≤15

≤0.5

去除率

99.6%

93.3%

97.5%

78.6%

95%

第三章废水处理工艺设计

3.1处理规模及目标

3.1.1废水处理规模

按照《重庆市XX绿色食品开发有限公司工业废水治理及清洁生产改造项目总承包招标文件》的要求，结合《重庆市XX绿色食品开发有限公司工业废水治理及清洁生产改造项目可研报告》提供的资料，确定重庆市XX绿色食品开发有限公司在蔬菜加工生产过程中，每天将产生废水量1370吨。

通过清洁生产改造工程的实施，改进蔬菜加工工序以及采取节水措施，最后进入废水处理站的废水量为868吨/天，考虑到处理裕量，拟建废水处理站的处理能力确定为900吨/天。

每天按照运行24h计算，废水处理站处理规模为38吨/h。

3.1.2废水污泥处理目标

3.1.2.1废水进水水质

废水监测结果一览表

（mg/l）

CODcr

（mg/l）

BOD5

（mg/l）

粪大肠杆菌

（个/l）

NH3-N

（mg/l）

磷酸盐（以P计）（mg/L）

4.5

4500

1500

800

>2.4×106

根据以上监测结果，结合生产工艺情况，确定本废水处理站的进水水质为下表：

废水进水水质表

（mg/l）

CODcr

（mg/l）

BOD5

（mg/l）

粪大肠杆菌（个/l）

NH3-N

（mg/l）

磷酸盐（以P计）（mg/L）

盐（以Cl-计）（mg/L）

4.5

4500

1500

800

>2.4×106

8700

3.1.2.2设计出水水质

具体出水水质详见下表：

（mg/l）

CODcr

（mg/l）

BOD5

（mg/l）

NH3-N

（mg/l）

磷酸盐（以P计）（mg/L）

色度（稀释倍数）

6-9

≤20

≤100

≤20

≤15

≤0.5

3.1.2.3废水设计处理目标

根据废水处理站进出水水质情况，本处理站的处理目标为：

指标

（mg/l）

CODcr

（mg/l）

BOD5

（mg/l）

粪大肠杆菌（个/l）

NH3-N

（mg/l）

磷酸盐（以P计）（mg/L）

色度（稀释倍数）

进水水质

4.5

4500

1500

800

>2.4×106

出水水质

6-9

≤20

≤100

≤20

≤15

≤0.5

去除率

99.6%

93.3%

97.5%

78.6%

95%

3.1.2.4污泥处置目标

清洁生产改造工程和废水处理站运行过程中会产生的沉砂、栅渣、污泥等，需要对其进行妥善处置。

根据各个污泥产生点排放的污泥特性，选用不同的干化方法；清洁生产工艺中产生的沉砂含沙量较高，较容易干化，可以收集后自然干化处理，处理后的干砂可以按照一般垃圾送入填埋场处理；格栅拦截的栅渣均为一些大块杂物，含水率不高，自然堆放滴水后即可和沉砂一起送入填埋场处理；废水处理站厌氧池及好氧池中排放的剩余活性污泥含水率达到99%，需要进行浓缩处理后，再进一步干化处理，最终形成含水率仅为70-80%的干污泥，本污泥中不含有重金属、油类等污染物，属于一般的污泥，干化处理后与其他几类污泥一起送至填埋场处理。

3.2进水水质特点分析

从前面的论述和上节图表中可以看出，本废水具有以下特点：

A、本综合废水是由洗菜废水、盐渍菜废水、泡菜废水、设备清洗废水、巴氐灭菌废水、生活废水、卫生排放水等七大类废水经过回用装置后排放的剩余废水，废水中的污染物的含量均经过一定程度的浓缩，废水污染物种类较多，污染物含量均较高，属于较难处理的有机废水。

B、CODcr浓度偏高，BOD/COD=0.53可生化性较好，采用合理的生化处理工艺较容易达到CODcr和BOD5达标的要求。

C、NH3-N和磷酸盐浓度较高，处理要求严格，去除率需要达到78..6%和95%，本废水处理工艺的选择需要充分考虑废水的脱氮除磷效果。

D、SS浓度较高，SS浓度高达4500mg/l，且废水所含的悬浮物中有绝大部分为沙粒、有机物杂质，这部分SS不去除直接进入生化处理系统，会加大生化系统的处理负荷，造成生物污泥的流失，影响生化处理的效果，在工艺选择时需要在进入生化处理系统前将废水中的SS去除。

F、进水pH值在4.5左右，呈弱酸性，进入生化处理系统前需要调节至中性。

另外，本废水中含有部分色素分子有机物，废水色度的去除需要考虑。

本方案针对以上水质特点选定合理经济的工艺流程，保证废水中各监测指标达标。

3.3废水处理工艺选择

3.3.1处理技术分析

根据我司治理高含盐量有机废水的经验及以上的水质特征，从工程投资、运行费用、运行管理等多方面进行技术经济比较，合理的选择处理工艺。

综合废水中的主要去除对象为CODcr、NH3-N、磷酸盐。

其中盐渍菜废水和泡菜废水含盐量较高，尽管大部分盐分在清洁生产改造中进行回收利用，但排入废水处理站的废水中的盐分仍较高，而且这部分废水具有量小波动大，盐含量不稳定的特点；处理时需要考虑此废水对系统的影响。

现分别对去除方法进行详细分析。

3.3.2盐渍菜、泡菜废水预处理工艺分析

盐渍菜废水和泡菜废水经过清洁生产回收利用后，剩余排放的废水中除了CODcr、NH3-N、磷酸盐等污染物外，其中的含盐量较高，但这部分废水水量较少，每天约为30m3，占排水总量的3%左右。

此含盐废水与其他废水充分混合后，综合后的废水含盐量将不超过2000mg/l，本方案考虑将排放不稳定的少量盐渍菜废水和泡菜废水单独收集后储于单独的调节池中，每天定量连续的送入处理系统，与其他废水充分混合，消除废水中盐分对生化处理的影响，另外，选用利于嗜盐菌生长的生化处理工艺作为本工程的主体工艺。

3.3.3预处理工艺分析

本废水中含有大量颗粒物，且废水呈弱酸性，在进入后续处理系统前需要预处理，消除pH值、颗粒物对后续处理系统的影响，预处理主要包括大块杂物拦截、颗粒物的去除、水量水质均化、pH值调节等。

由于废水中含有菜叶、塑料袋等大块杂物，颗粒物高达4500mg/l，废水进入处理系统后，首先利用粗、细机械格栅，拦截废水中的菜叶、塑料袋等大块杂物，防止其损坏水泵等设备，之后再设置沉砂池，利用重力作用使废水中的颗粒物在其中沉下来，达到去除颗粒物的目的。

水量水质均化主要依靠调节池，各类废水首先进入其中，不同类型、不同时段的废水在其中混合，进行水量调节和水质均化，高含盐量的盐渍菜废水和泡菜废水定量连续的送入后与其他的低含盐量废水混合，消除含盐量对整个废水处理系统的冲击，为后续处理系统提供连续稳定的污水。

由于各类废水混合后调节池内的废水呈弱酸性，直接进入生化处理会影响池内活性污泥的生长和繁殖，从而影响最终排水水质，本方案在进入生化处理前先采用烧碱将废水pH值调节至中性。

3.3.4生化处理工艺分析

从国内外含盐有机废水处理技术的发展来看，根据含盐量的不同，较多采用生物处理工艺以及与物化处理相结合的组合工艺，对各种含盐有机废水进行了较为成功的处理，如A/O法、A2/O法、SBR工艺、、生物膜法等。

根据本工程进出水水质要求及处理规模，选择的工艺除了对有机物具有较高的去除效果外，同时具有较好的脱氮除磷功能，才能保证废水各项指标均达到排放标准。

本废水BOD5/CODcr值为0.53，表明废水的可生化性好，CODcr达到1500mg/l，直接采用好氧生化处理，其处理负荷较高，需氧量较大，污泥产生量较大，易先采用厌氧处理后，再进行好氧处理。

厌氧处理不需要曝气，污泥量较少，但厌氧处理一般适用于中高CODcr浓度的废水处理，其中水解酸化相对严格厌氧工艺，所需的水池容积小很多，运行能耗更低，不会产生大量气体污染环境，比较实用中CODcr浓度的废水处理，一般作为好氧处理的前处理处理。

无论水解酸化还是严格厌氧，出水往往不能一次性达到排放标准，需经进一步处理。

好氧处理需要部份能耗，处理效果好，可保证出水质量，但要求进水浓度不能太高。

另外，废水经过生化处理后其中的污染物得到大部分去除，但本废水处理后直接排至长江，需要达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准，处理要求较高，为了保证排放废水各项指标均达标，在生化处理系统后设物化强化

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