乳业污水处理及冷却水循环再利用改扩建项目可行性研究报告.docx
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乳业污水处理及冷却水循环再利用改扩建项目可行性研究报告
乳业污水处理及冷却水循环再利用改扩建
项目可行性研究报告
目 录
第一章 项目概述4
第一节项目名称和建设单位4
第二节项目内容5
第三节工程投资7
第四节 问题与建议7
第二章编制依据原则及编制范围8
第一节编制依据8
第二节编制原则8
第三节编制目的9
第四节编制范围10
第三章项目背景及建设的必要性11
第一节项目背景11
第二节工程建设的必要性11
第四章拟建项目情况14
第一节区域地理位置及自然条件14
第二节社会经济概况14
第三节区域规划概况15
第五章工艺技术方案选择18
第一节建设规模18
第二节处理程度20
第三节污水处理工艺方案选择21
第六章工艺方案工程设计33
第一节污水处理工艺设计33
第二节冷却循环水处理工艺设计36
第三节污水处理站建构筑物设备清单37
第七章建筑与结构设计39
第一节 建筑设计39
第二节结构设计41
第八章 原材料及燃料供应44
第一节 主要原材料消耗44
第二节原材料及燃料动力供应能力44
第三节原料燃料及电力供应价格现状与预测44
第九章 总图运输与公用工程45
第一节 总图布置45
第二节 场内外运输46
第三节 公用工程46
第十章管网系统方案50
第一节排水管材选择50
第二节污水管网工程设计51
第十一章工程招投标53
第十二章 节能分析55
第一节设计依据55
第二节项目能源消耗各类和数量分析55
第三节节能措施57
第四节能源管理58
第五节资源回收利用59
第十三章 环境保护60
第一节设计依据60
第二节环境保护60
第十四章 劳动安全工业卫生及消防63
第一节设计依据63
第二节设计原则63
第三节防护措施64
第四节消防设施65
第五节防冻设施66
第十五章 防腐68
第一节 防腐工作的重要性68
第二节 建构筑物防腐68
第三节 设备及管道防腐69
第十六章 项目实施计划与劳动定员70
第一节实施原则与步骤70
第二节 调试及试运行70
第三节 运行管理及人员编制71
第十七章投资估算和资金筹措72
第一节 投资估算72
第二节 资金筹措75
第十八章财务及社会效益分析76
第一节 财务分析76
第二节 社会效益分析77
第三节 结论78
第一章 项目概述
第一节项目名称和建设单位
1项目名称
2建设单位
建设地点
单位性质有限公司
法人代表
3单位概况
第二节项目内容
1项目内容概要
本项目为技术改造项目为达到节能减排和保护环境的目的厂内新建污水处理和冷却循环水处理设施其主要包括以下二部分内容
第一部分内容
厂区生产废水和生活污水处理站系统包括厂区综合污水的收集和污水处理站内的建筑结构给排水暖通配电自动化控制设计等内容
第二部分内容
冷却水循环再利用处理系统包括冷却循环水的处理与补给等内容
2建设规模
1污水水量
污水处理站为生产过程中产生的生产废水和厂区生活污水其中生产废水占绝大部分污水处理站总收水量为1189m3d
2冷却循环水处理量
冷却水总量为3200m3d每天的损失量约为30即960m3d所以首先某乳业有限公司每天需要补充960m3d的新鲜水源再者系统经过长时间循环利用需要排放一部分高浓盐水根据实测数据每天需要排放处理的高浓盐水量为800m3d
3处理规模
根据上述水量计算厂区内污水处理站处理规模为1200m3d冷却循环水处理规模为800m3d
3处理效果标准
1处理站进出水水质
根据该项目环评要求污水处理站外排水要求稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中的一级A标准
表1-1污水进出水指标一览表
序号项目名称原水水质一级A标准1CODcrmgL≤5000≤502BOD5mgL≤3100≤103动植物油≤974≤104SSmgL≤345≤105PH5-116-96NH3-NmgL345≤5或87总氮50≤158TP405综合污水达到上述处理要求后其中80的水达到《工业循环冷却水水质标准》GB50050-2007水质指标要求后用于冷却循环水的补给水
2冷却循环水水质
生产用循环冷却水系统中主要污染物为无机盐类是高浓盐水根据厂内实测数据和参照同类企业的情况本次设计的水质指标见下表1-2
表12工业循环水水质标准一览表
序号项目名称原水水质工业循环冷却水水质标准1SSmgL≤200≤202甲基橙碱度mgL≤2000≤5003Ca2mgL1000302004Fe2mgL≤5≤055PH505570926Cl-mgL≤2000≤300
第三节工程投资
本工程估算总投资42781万元其中建设投资42549万元铺底流动资金232万元其中
序号工程和费用名称费用金额
万元占投资额
％1工程费用3724887072工程其他费用32757663预备费2026474一固定资金小计425499946二建设期贷款利息000000三铺底流动资金232054四工程总资金42781100
第四节 问题与建议
本可研报告中所采用污水处理技术循环水处理回用技术都是成熟可靠的技术工艺设备及配套设备选择合理在同类行业中有可靠的经验切实可行
1本项目在实施过程中涉及2套污水处理工艺和技术在实施过程中应加强工艺管理可控制确保项目实施达到预期效果避免造成二次污染
2本项目实施后回用用途较广应加强水质监测确保水质安全
第二章编制依据原则及编制范围
第一节编制依据
1甲方提供的基础资料和数据
2可行性研究报告编制委托书
3《中华人民共和国环境保护法》1989年12月
4《中华人民共和国水污染防治法》1996年
5国务院25号令《建设项目环境保护管理条例》1998年11月
6《中华人民共和国水污染防治法实施细则》2000年3月
7《大气污染防治法》2000年9月
8《中华人民共和国大气污染防治法实施细则》2001年7月
9《河北省大气污染防治条例》1996年11月
10《畜禽养殖污染防治管理办法》2001年5月
11《室外排水设计规范》GB50014-2006
12《室外给水设计规范》GB50013-2006
13《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
14《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
15《给水排水工程结构设计规范》GB50069-2002
16《构筑物抗震设计规范》GB50191-93
17《供配电系统设计规范》GB50052-95
第二节编制原则
1严格执行国家关于环境保护的政策符合国家的有关法规规范及标准
2采用高科技生物工程技术对污染物尽可能进行资源综合利用做到污染物综合治理及资源化利用发展生态产业并良性循环促进养牛业发展力求在产生最大的环境效益的同时能够带来最大的经济效益社会效益和生态效益
3污染物的综合利用要遵循国家和地方有关的行业政策
4不能进行综合利用的污染物和进行综合利用过程中可能产生的污染物要进行污染治理保证各种污染物的治理达到国家环保要求
5采用高效节能及能生态循环简便易行的综合治理与资源利用工艺设计在确保处理效果前提下既保证稳定生产又最大程度的综合利用生物能循环做到高节能少占地少投资尽量减少运行管理中的费用
6妥善处理处置处理过程中产生的粪便污渣污水和污泥避免二次污染
7选择国内外先进可靠高效进行管理方便以及维修简便的专用设备减少工程投资和日常运行费用
8采用可靠的控制系统做到技术可靠经济合理
9适当考虑周围地区的发展状况在设计上留有余地并考虑设计的示范推广性
第三节编制目的
在充分调查研究评价预测的基础上达到以下目的
1论述某乳业有限公司污水处理及冷却水循环再利用工程的必要性和可行性
2在论证的基础上提出推荐治理及建设方案为项目决策提供可靠的科学依据
第四节编制范围
本工程可研编制范围包括
1污水处理站和冷却循环水处理工艺方案论证
2污水处理站和冷却循环水处理内的工艺所有构建筑物设备及公用工程
3污水处理站和冷却循环水处理内的工程投资估算及经济评价
第三章项目背景及建设的必要性
第一节项目背景
某乳业有限公司目前的污染源为生产废水和生活废水随着生产规模的扩大废水的排放量也大大增加目前生产废水的排放量已达到1200m3d而没有行之有效的污水处理设置进行处理对当地环境造成影响
所以为节约水资源实现废水资源化减少污染物的排放量以及减少对地下水的开采拟对厂内的综合污水和冷却高浓盐水处理达到循环利用的目的
第二节工程建设的必要性
1符合我国国情的需要
我国是水资源短缺的国家城市缺水问题尤为突出截止到2003年上半年全国有11个省市的103座县级以上城市供水严重短缺其中严重缺水城市占56％很多城市生产和生活用水困难城市供水安全受到严重威胁与此同时由于水污染控制相对滞后使得受污染的水体逐年增加又加剧了水资源的短缺据统计2002年我国城市污水排放量已达338亿立方米大部分未经有效处理而排入江河湖海
由于水体环境的污染我国南方多水地区已经出现水质型缺水的趋势一些城市面临有水难用的困境在北方不少城市受到资源型缺水和水质型缺水的双重困扰水资源短缺和水污染严重已经成为制约城市可持续发展的重要因素有的地方的水资源短缺甚至成为制约城市发展的最主要因素在面临水资源危机的时刻应当更加清醒地认识到加强水资源保护实现水资源的可持续利用是保障和支持城市可持续发展的必然选择是实现可持续发展战略的重要举措
2形式发展的需要
循环经济的成长伴随着科技水平的提高在资源能源日益短缺环保日益受到重视的今天一个产品一个企业甚或一个城市要取得成功必须注重循环经济也必须发展高新技术我公司引进的高效污水处理循环利用系统节能更高效使成本大大降低不断提高技术水平就能为循环经济产品的产业化规模化生产奠定基础为循环经济产业腾飞插上翅膀
循环经济的广阔前景为高新技术大显身手提供了舞台和载体推进循环经济为高新技术企业开拓了巨大的发展空间循环经济旨在通过资源产品废弃物再生资源的反馈式循环过程促进资源的永续利用它是一个取之不竭的富矿蕴含着巨大的财富最新的胡润百富榜上从事废纸回收起家的张茵排名第一正是有力的说明这一点在高交会上也有体现越来越多的高科技企业正投身循环经济领域试图抓住这难得的淘金机遇循环经济的发展同时也为企业的技术创新树起了新的风向标循环经济强调减量化再利用再循环的原则只要企业能在降低消耗减少排放方面跑在前面就能在行业竞争中抢得先机
3行业趋势发展的需要
乳业是我省的支柱产业之一具有悠久的历史和较为雄厚的产业基础自国家先后对食品产业进行了几次大规模的环保治理在治理整顿中大部分企业走上了规范化的道路从行业发展环境分析我国乳品行业的发展环境比较优越市场规模大成长性高所以发展乳品环保业是食品行业本身发展的要求
4企业发展的需要
某乳业有限公司近年来生产发展迅猛投入大量资金连续不断地引进国外的先进生产技术设备以及先进的管理经验缩短了同国外企业的差距配套建设工程有利于产品质量的提高和产品更新换代给企业参与国际竞争打下坚实基础提高企业的资源节约和环境保护水平为企业的长足发展打下基础有利于公司的良心健康发展
工业节约水资源保护水环境的措施是我国政府大力支持和可持续发展的宏伟战略它不仅可以促进我国经济的协调发展缩短了同世界先进水平的差距还可以为企业节约生产成本降低水资源消耗从而为企业增加经济效益为国家创造社会和环境效益
第四章拟建项目情况
第一节区域地理位置及自然条件
1地理位置
某市塞北管理区位于东经115032′115047′北纬41042′41057′之间地处河北省西北部与内蒙古牧区接壤距北京市370公里距某市200公里境内三级公路纵横交错四通八达即将建设的桑张线铁路纵贯全场某内蒙古多伦省际道路交汇在际
2自然条件
全区地势平坦具有疏缓丘陵波状高原的地貌属高寒大陆性气候夏季凉爽短促冬季寒冷而漫长昼夜温差大平均海拔1400米年平均气温14℃大于10℃的积温为2370℃该区日照时数平均2400小时／年无霜期100天左右年均降水量400毫米主要集中在69月份雨热同季
社会经济概况
某市塞北管理区全区总面积2667平方公里辖四个行政办事处24个自然村总人口24万人耕地总面积16万亩榆村沟管理处44207亩沙梁子管理处38857亩小城子管理处56530亩东大门管理处28152亩其中水浇地总面积35万亩榆树沟管理处1500亩沙梁子管理处4600亩小城子管理处28900亩
基础设施完善区内建有移动联通接受塔通讯便捷信息网络畅通
某市塞北管理区前身沽源牧场始建于1955年是省属九大农垦区之一2003年6月19日经省政府批准改制为某市塞北管理区同时挂某市高效畜牧业示范区的牌子管理区与内蒙古太仆寺旗接壤北与内蒙古的正蓝旗多伦县相毗东与承德丰宁县相邻南与沽源县相连总面积26700公顷其中耕地12000公顷林地2267公顷草地9333公顷下辖四个管理处24个自然村有乳业公司饲料公司等5个企业总人口24000人含流动人口
97年以前管理区的经济以种植业为主主要是粮食作物和油料作物畜牧业中马牛羊并举农工商都抓没有形成拳头产业加上沉重的社会负担致使企业经营连年亏损全场职工发不了工资生活水平低下1997年根据国家发展状况领导班子重新审视区情对经济发展科学定位确定了以牧为主狠抓奶牛的发展目标经过几年的实践和努力实现了三个转变即在大农业内部从以传统种植农业为主向牧业为主转变在畜牧业内部从马牛羊并重向以奶牛为主转变种植业内部从以粮为主向饲草和饲料作物为主转变由于找准了发展的区位比较优势确立了特色主导产业实现产业化经营区域经济取得了战略性的突破职工群众生活水平得以显著提高同时带动周边旗县的经济有效较快发展
区域规划概况
塞北管理区草场资源丰富气候条件独特具有发展高效畜牧业得天独厚的优势区工委区管委以敏锐的市场眼光对资源进行客观分析把乳业确立为强区富民的特色主导产业狠抓绿色奶源基地建设促进区域内奶牛业发展
一是淘汰饲养效益低下的马驴骡羊置换资金发展良种奶牛1997年以来采取对役畜和羊只增收草场使用费以及算帐对比等方法引导和动员养殖户将原有的2000多头大牲畜和18万只羊全部淘汰
二是加强品种改良积极推进奶牛良种化从1998年起统一引进北京奶牛研究所上海奶牛育种中心的优质冷冻细管精液进行良繁良育从源头上保证了奶牛的良种化建成了良种奶牛场研究推广与运用了奶牛胎儿性别鉴定胚胎移植等新技术到现在全区的奶牛全部是纯正的菏斯坛黑白花奶牛
三是推广先进养殖技术努力提高规范化养殖水平实施了农业部全国农牧渔业丰收计划项目之一的良种奶牛及配套增产技术大力推广寒季塑膜暖棚养牛技术奶牛全部实现了舍饲养殖每头奶牛年均产奶量比以前提高了156％增加效益500800元目前全区奶牛年均单产以突破5吨同时积极加强养殖小区建设改革传统的人工挤奶方式发展机械化挤奶2001年以来共建成标准化奶牛养殖小区4000多头奶牛进区养殖成立了由管理干部畜牧技术人员组成的服务队伍常年为养殖户提供四通一分一集中的全方位服务
四是加大扶植力度在积极引导职工实现由家庭农场向家庭牧场转变的同时多方面筹集资金制定了一系列优惠政策无偿补贴扶持困难户发展奶牛支持养殖大户扩大饲养量鼓励外来人员入区养牛
从基地建设到龙头培育从科技投入到硬件装备制定并实施了一系列扶持鼓励政策措施乳业呈现出强劲的发展势头成为带动一方致富的龙型经济
塞北管理区始终把科技创新作为第一生产力注重提高饲草生产的科技含量1997年投资兴建了占地300亩的科技示范园区积极与中国农大中国科学院国家外专局日本鸟取县乌克兰国家植物研究院等国内外10多家科研院所开展项目合作共同实施了农业部良种奶牛及配套增产技术农牧业交错带草地畜牧业可持续发展技术研究项目和农业部948办公室退化草地综合改良与草地建设配套技术引进项目塞北管理区土质肥沃气候独特光照充足昼夜温差大且无公害无污染具有发展制种马铃薯胡萝卜错季蔬菜等高效绿色农业的良好条件与美国百事公司合作建立了马铃薯制种基地
随着人民生活水平的提高广大人民群众已不再仅仅满足吃饱穿暖的低层次要求越来越注重生活质量对食品健康的要求也越来越高近年来无公害食品绿色食品和有机食品逐渐成为人们饭桌上的新宠特别是发达地区而塞北管理区一直都是北京的菜篮子工程基地塞北地区一直以种植业和养殖业为主没有工业污染发展无公害食品绿色食品和有机食品种植业有着得天独厚的条件
第五章工艺技术方案选择
第一节建设规模
1污水水量
污水处理站为生产过程中产生的生产废水和厂区生活污水其中生产废水占绝大部分
目前某乳业有限公司生产市场紧缺的脱脂粉和无水奶油采用先进的工艺设计和设备日处理鲜奶100吨其生产工艺流程如下
根据生产工艺分析该项目是将鲜牛奶经过处理后做成奶粉和奶油工艺过程中需要进行设备冲洗将会大量的废水产生这种废水具有CODcr浓度较高可生化性好含动植物油多等特点
根据厂内生产车间实际排水量和行业同等生产规模的类比确定生产废水总量为1150m3d
该污水处理站还包括生活污水其主要为厂区工作人员吃饭洗涤和卫生间排水该部分污水经过化粪池后排入废水处理站全厂总人数130人按300l人d计算污水量为39m3d
所以污水处理站总收水量为1189m3d
2冷却循环水处理量
根据生产工艺分析该项目在生产过程中需要大量的冷却循环水根据业主提供的实际数据冷却水总量为3200m3d每天的损失量约为30即960m3d所以首先某乳业有限公司每天需要补充960m3d的新鲜水源再者系统经过长时间循环利用需要排放一部分高浓盐水根据实测数据每天需要排放处理的高浓盐水量为800m3d
3处理规模
根据上述水量计算厂区内污水处理站处理规模为1200m3d冷却循环水处理规模为800m3d
第二节处理程度
1污水原水水质
根据厂区总排水口的监测数据和同行业的对比确定污水处理站进水水质见下表1-1
2处理站出水水质
根据该项目环评要求污水处理站外排水要求稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中的一级A标准
表1-1污水进出水指标一览表
序号项目名称原水水质一级A标准1CODcrmgL≤5000≤502BOD5mgL≤3100≤103动植物油≤974≤104SSmgL≤345≤105PH5-116-96NH3-NmgL345≤5或87总氮50≤158TP405综合污水达到上述处理要求后其中80的水达到《工业循环冷却水水质标准》GB50050-2007水质指标要求后用于冷却循环水的补给水
3冷却循环水水质
生产用循环冷却水系统中主要污染物为无机盐类是高浓盐水根据厂内实测数据和参照同类企业的情况本次设计的水质指标见下表1-2处理后出水达到《工业循环冷却水水质标准》GB50050-2007后与污水站80的出水一起进入冷却循环水系统
表12工业循环水水质标准一览表
序号项目名称原水水质工业循环冷却水水质标准1SSmgL≤200≤202甲基橙碱度mgL≤2000≤5003Ca2mgL1000302004Fe2mgL≤5≤055PH505570926Cl-mgL≤2000≤300
第三节污水处理工艺方案选择
1方案选择的原则
1贯彻国家关于环境保护的基本国策执行国家的相关法规政策规范和标准
2采用的工艺技术具有先进性和可靠性
3保证废水中含有的有机物和氮磷的处理率实现达标排放
4运行管理方便耐冲击负荷性强对废水水质适应性广
5采用高效节能先进可靠管理及维护简便的设备
6具有较高的自动化控制水平保证处理效果减轻工人劳动强度
7具有较低的建设投资和运行费用
2污水处理工艺方案选择
1处理工艺的功能要求
由污水处理站进水水质指标和出水水质要求污水处理工艺除主要去除有机物和悬浮物外还需要去除部分氨氮和磷污水经处理后主要污染物去除率如下
COD≥99％
BOD5≥99％
SS≥97％
NH3-N≥85％
TP≥87％
2污水可生化性分析
本项目的污水要求进行二级生化处理深度处理进水BOD5COD值是鉴定污水可生化性最简便易行和最常用的方法一般认为BOD5COD＞045可生化性较好BOD5COD＜03较难生化BOD5COD＜025不易生化本项目进水BOD5COD＝05可生化性较好因此宜采用生物处理法
3采用生物除磷脱氮的可行性
BOD5NP的比值是影响生物除磷脱氮的重要因素氮和磷的去除率随着BOD5N和BOD5P比值的增加而增大
从理论上讲BOD5N＞286才能有效地进行脱氮实际运行资料表明BOD5N＞3时才能使反硝化正常进行BOD5N＝4-5时氮的去除率＞60磷的去除率也可达60BOD5N＝7时氮的去除率＞70磷的去除率也可达70
对于生物除磷工艺要求BOD5P＝33-100且BOD5N≥4
本工程进水能够满足生物脱氮除磷工艺对碳源的要求
4污水生物处理工艺的选择和确定
目前国内已建成的乳品加工生产废水所采用的处理工艺主要为全好氧生化处理法活性污泥法居多接触氧化法其次厌氧好氧生化处理法以及水解好氧生化处理法AO工艺等技术路线
由于乳品加工废水中含有蛋白质成份废水的生物降解速率较缓慢若降解时间不足出水中会残留蛋白质及蛋白质降解中间体使出水难以达标以国内外经典的延时曝气处理流程进行分析为使外排废水达到国家二级出水标准水力停留时间必须在30小时以上若要达到一级标准则需48小时以上所以用全好氧生物降解工艺不仅能耗高占地面积大而且只能完成生物硝化过程不能实现生物反硝化因而不能完成真正意义上的脱氮
采用厌氧好氧生化处理组合工艺治理乳品生产废水近几年来已有不少的成功工程实例其COD和氨氮的去除率可分别达到95及85以上可操作性运行稳定性及经济性等方面均优于其它工艺组合脱脂粉生产废水中的主要有机污染物是乳糖脂肪和蛋白质等三类物质
由以上分析可知对于乳品加工生产废水中的乳糖脂肪和蛋白质等三类主要污染物必须经过厌氧-好氧的组合工艺才能完全达到分解因此采用厌氧-好氧的组合工艺是必要的
就生物处理法而言从初期的普通活性污泥法开始至今人们做了许多改进出现了多种改进工艺方案具有除磷脱氮功能的工艺有氧化沟SBR及其变形A2O等多种工艺
根据各种污水处理工艺的总体技术经济性能和本工程的建设规模进水特性和处理要求二级生物处理初选厌氧UASB奥贝尔Orbal氧化沟工艺方案一和厌氧EGSBCASS工艺方案二作为备选方案通过进一步技术经济比较后选出推荐方案
厌氧UASB奥贝尔Orbal氧化沟工艺
UASB又叫升流式厌氧污泥床是由Lettinga在20世纪70年代开发的UASB由污泥反应区气液固三相分离器包括沉淀区和气室三部分组成在底部反应区内存留大量厌氧污泥具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触污泥中的微生物分解污水中的有机物把它转化为沼气沼气以微小
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