周黑鸭新建及改造工程方案.docx
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周黑鸭新建及改造工程方案
周黑鸭新建及改造工程方案
污水处理一期改造及二期新建工程
设
计
方
案
武汉中科水生环境工程有限公司
二O一四年七月
第一章工程概述
1.1项目背景
湖北周黑鸭食品工业园有限公司是一家专业从事鸭、鹅及其副产品熟卤制品深加工品牌企业。
废水要紧来源于鸭脖、鸭翅等卤制工艺产生的废水，包括原料清洗废水、卤水、车间及容器冲洗废水等，具有以下特点：
高有机污染物、高悬浮物、高动植物油；废水集中在短时刻内排放，水质水量变化大。
若直截了当排入水体会消耗水中溶解氧，破坏生态系统，严峻污染环境。
随着周黑鸭市场的开拓与生产量的提升，一期废水产生量由原先400m3/d提升至1000m3/d，湖北周黑鸭食品工业园有限公司现已有一期400m3/d的污水处理站，需对该污水处理站进行改造；二期废水水量900m3/d，需对其进行新建污水处理设施，使其达标排放。
为爱护环境，达到当地环保局有关要求，公司技术人员按照甲方提供的资料，并实地现场踏勘后，通过详尽的调研和理论分析，提出以下废水治理方案，以供甲方选择采纳。
1.2编制依据
在我国，环境爱护作为一项差不多国策加以贯彻，受到全社会和各级政府的高度重视，污水处理站是在以下国家法律文件、法规、条例、标准的背景下进行设计的。
1）《中华人民共和国环境爱护法》1989年12月26日
2）《中华人民共和国水法》2002年10月1日
3）《中华人民共和国大气污染防治法》1995年09月05日
4）《中华人民共和国水污染防治法》2008年06月01日
5）《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》2005年04月01日
6）《中华人民共和国噪声污染防治法》1997年03月
7）《建设项目环境爱护治理条例》1998年11月29日
8）《都市污水处理及污染防治技术政策》2000年5月
9）《关于加大建设项目环境爱护治理的若干规定》1998年
10）《环境阻碍评判技术导则》HJ/T2.1-2.3-2011
11）关于加大城镇污水处理站污泥污染防治工作的通知环办【2010】157号
12）《肉类加工工业水污染排放标准》GB13457-92
13）《室外排水设计规范》GB50014-2006（2014版）
14）《室外给水设计规范》GB50013-2006
15）《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
16）《都市污水处理工程项目建设标准（修订）2001》
17）《城镇污水处理站附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-89
18）《都市污水处理站运行、爱护及其安全技术规程》CJJ60-94
19）《污水综合排放标准》GB8978-1996
20）《城镇污水处理站污染物排放标准》GB18918-2002
21）《都市污水处理站污水污泥排放标准》CJ3025-93
1.3编制内容
确定该污水处理工程进出水水质、工程建设规模，对污水处理站内全部污水、污泥处理设施及附属设施的工艺进行设计，还包括相应的治理机构、建设进度、消防劳动安全、节能环境爱护，并对设计方案进行工程投资概算。
1.4编制原则
1.4.1一期工程改造原则
改造后处理工艺应确保污水处理后达到污染物排放标准的要求，要紧体现在以下几个方面：
1、改造应该选择简易、低耗能、高效益废水处理系统；
2、污水处理站力求经济合理。
3、优化配置设备数量，提升设备安全可靠性，减少设备闲置，降低总投资；
4、操作治理方便，自动化程度较高，便于爱护。
1.4.2二期工程新建原则
处理工艺应确保，污水处理后达到污染物排放标准的要求，要紧体现在以下几个方面：
1、执行国家环境爱护的有关政策，符合国家的有关法规、规范及标准，；
2、污水处理站力求经济合理。
3、污水处理站力求技术合理。
在经济合理的原则下，要紧机电设备和自控装置及外表选用国内外知名站商生产的产品，确保安全可靠；
4、污水处理站内布局、构（建）筑物外观，整体环境和绿化等美观大方。
充分考虑与周边总体环境相和谐，严格操纵污水站对周围环境的不利阻碍；
5、主动选用成熟、可靠、高效的先进技术和设备。
在确保出水稳固达标的前提下，努力降低工程造价及运行费用，优化工程技术经济指标，力求环境效益、社会效益和经济效益的完美统一；
6、工程方案在满足功能的前提下，主动稳妥地采纳污水处理新工艺、新设备及污水污泥综合利用技术，采纳节能、低噪音的先进设备，降低污水处理站电耗及运行成本；
7、优化配置设备数量，提升设备安全可靠性，减少设备闲置，降低总投资；
8、妥善处理和处置处理过程中产生的栅渣和污泥，幸免二次污染；
9、构筑物设计及设备选型应充分考虑到生产运行中具有较大的灵活性、习惯性和耐冲击负荷能力。
采纳先进、可靠的自动化操纵技术，提升污水处理站的治理水平，保证污水处理工艺运行在最佳状态。
第二章工程建设规模和处理程度
2.1设计处理规模
按照业主提供的有关资料，及现场踏勘时了解的信息，一期、二期总处理水量为1900m3/d。
详细情形如下：
（1）一期工程现今运行处理水量为400m3/d，但企业的一期站区废水量达到1000m3/d。
（2）二期生产站房建设差不多启动，估量二期工程废水量为900m3/d。
（3）现场踏勘一期工程废水站及业主提供一期废水站资料，经复核有关处理参数，如果将一期工程由400m3/d完全改造成1000m3/d，必需要修建生化部分池体，增加有关配套设备，改造成本比新建同样规模工程成本大，从经济成本上分析不合理，且一期工程的场地差不多没有空地供修建池体。
综合考虑上述因素，在一期改造工程不新建池体的基础上，通过合理的理论推算及我公司改造体会，增加合适设备，改造后的处理能力可达到500m3/d。
（4）一期工程未处理的超额废水经管路连接，同二期工程废水一并处理。
（4）二期新建废水处理工程的总处理水量为1400m3/d。
综上，本方案中一期改造工程设计污水处理量为500m3/d，平均小时流量按20.83m3/h考虑。
二期新建工程设计污水处理量为1400m3/d，平均小时流量按58.33m3/h考虑。
2.2设计进出水水质
2.2.1设计进水水质
本工程项目的一期改造和二期新建工程的处理水质均为湖北周黑鸭食品工业园有限公司的生产废水、职工的生活污水、地面清洁废水、锅炉废水。
一期和二期产品生产工艺一致，因此本方案中的一期改造和二期新建工程的设计水质相似。
按照业主提供的资料并结合以往工程实践体会，确定该项目污水的进水水质。
污水进水水质见表2-1。
表2-1进水水质浓度表（mg/L）
名称
BOD5
COD
SS
动植物油
NH3-N
pH
进水水质
6680
14900
350
800
250
3-4
2.2.1设计出水水质
（1）一期改造工程的排放标准
按照当地环保部门要求，结合业主的建议，出水水质指标需达到《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-92）和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中“一级标准”要求，有关排放水质指标如表2-2所示。
表2-2一期改造工程排放水质浓度表（mg/L）
名称
BOD5
COD
SS
动植物油
NH3-N
pH
大肠杆菌数
排水水质
20
80
60
10
15
6-8.5
5000个/L
（2）二期新建工程的排放标准
按照当地环保部门要求，结合业主的建议，出水水质指标需达到《都市污水再生利用景观环境用水水质》（GB/T18921-2002）中观赏性景观环境用水水景类水质指标和《都市污水再生利用都市杂用水标准》（GB/T18920-2002）中都市绿化类水质标准的要求，要紧排放水质指标如表2-3所示。
表2-3二期新建工程排放水质要紧污染物浓度表（mg/L）
序号
项目
排放标准
1
差不多要求
无漂浮物，无令人不愉快的嗅和味
2
pH值
6-9
3
生化需氧量（BOD5）
≤6mg/L
4
悬浮物（SS）
≤10mg/L
5
浊度（NTU）
≤5
6
溶解氧
≥2mg/L
7
总磷
≤0.5mg/L
8
总氮
≤15mg/L
9
氨氮
≤5mg/L
10
大肠杆菌数
≤500个/L
11
余氯
≥0.05mg/L
12
色度
≤30
13
石油类
≤1.0mg/L
14
阴离子表面活性剂
≤0.5mg/L
考虑到二期新建污水处理工程处理水量为1400m3/d，水量较大，如若回用量已满足，余外已生化处理废水应经一期工程的巴氏计量槽排放至市政管网，出水水质指标需达到《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-92）和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中“一级标准”要求，有关排放水质指标如表2-2所示。
2.3污水处理程度
（1）一期改造工程污水处理程度
按照一期工程进水水质和应达到的出水水质指标，一期污水处理站要紧污染物的去除率如下表2-5所示：
表2-5一期污水处理要紧污染物去除率（mg/L）
名称
BOD5
COD
SS
动植物油
NH3-N
进水水质
6680
14900
350
800
250
出水水质
20
80
60
10
15
去除率
99.7%
99.4%
82.9%
98.75%
94%
（2）二期新建工程污水处理程度
按照二期新建工程进水水质和应达到的出水水质指标，二期污水处理站要紧污染物的去除率如下表2-6所示：
表2-6二期污水处理要紧污染物去除率（mg/L）
名称
BOD5
COD
SS
动植物油
NH3-N
进水水质
6680
14900
350
800
250
回用水水质
6.0
-
10
--
5.0
回用水去除率
99.9%
--
97.14%
--
98%
排放水水质
20
80
60
10
15
排放水去除率
99.7%
99.4%
82.9%
98.75%
94%
第三章一期改造工程方案论证
3.1一期改造工程差不多情形
按照贵站污水处理治理工作人员介绍和污水处理现场实地考察，该污水处理站运行400m3/d的废水是能够达标排放的。
随着湖北周黑鸭食品工业园有限公司的进展，日处理水量从400m3/d提升至1000m3/d，导致现有的处理单元无法正常负荷处理，废水不能达标排放，因此必须对现有的污水处理系统工艺进行改造，才能保证污水处理设施的正常运行和确保出水达标排放。
3.2一期改造工程改造方案
3.2.1改造措施
我公司总结在实际调试过程中所产生的咨询题，结合工程工艺实际，按照确保出水达标，充分利用现有设施和设备，减少投资的原则动身，提出以下改造方案：
1、预处理隔油池
湖北周黑鸭食品工业园有限公司的废水油脂类和SS浓度专门高，从现场踏勘了解，进水前没有预处理隔油措施，集水池油层太厚，因此考虑在进入细格栅前做预隔油处理，降低集水井中油脂和SS含量，便于后续处理。
2、气浮系统
考虑在隔油池后进行气浮处理，进一步降低水中油脂和SS含量，便于后续处理。
现有工艺中的组合气浮装在整个工艺流程的最末端，且目前整个气浮装置闲置未用，使得该装置并未发挥其处理性能。
考虑目前市场较为成熟的气浮装置，并结合现场的实际情形（占地、摆放位置等），我公司选择采纳1台Q=20m3/h的涡凹气浮装置（型号CAF-20）。
3、二沉池
现有工艺的二沉池为平流式的，现今处理量增加至500m3/d，使得负荷增加，将现有的二沉池进行改造，改造成斜板沉淀池，即可满足其负荷，使其达到相应的沉淀成效。
3.2.2改造后的工艺
改造后的工艺路线如下，详图见图3-1。
流程图讲明：
生产废水经车间隔油预处理池后，与其它综合废水一起进入格栅井，栅渣打捞外运。
格栅井出水自流进入集水池，经泵提升至微滤机，进一步去除大颗粒的辣椒籽等悬浮物。
微滤机后的污水由收集槽收集后送入物化混凝时期，并依次加入石灰乳、PFS和PAM并在物化混凝段中充分搅拌混合，由于混凝剂能使污水的迅速混凝形成沉淀，在隔油沉淀池进行油水分离后，浮油通过刮渣机刮入集油池，重油和SS的沉淀泥渣通过污泥泵排入污泥浓缩池。
隔油沉淀池出水进入涡凹气浮机，进一步去除油脂和SS，出水自流流入调剂池，进行均质均量以及水解酸化后经泵提升至ABR池，污水在ABR池内，大部分有机物在厌氧菌的作用下得以去除。
ABR反应池出水自流至泥膜共生反应池。
池中布置填料，经调试在表面形成生物膜，在好氧曝气的条件下，利用这些微生物的新陈代谢作用去除的COD。
泥膜共生反应池出水自流至沉淀池进行固液分离。
通过沉淀后上清液排出，在沉淀池出水口加入氧化剂进一步去除COD及色度，以确保污水的达标排放。
沉淀池出水进入清水池，在清水池内污水与氧化剂能够保证一定的反应时刻。
出水进入巴氏计量槽达标排放。
各单元池的有关讲明：
（1）隔油预处理池初步进行隔油处理，降低废水中油脂含量。
（2）格栅井生产的含油废水经隔油预处理池后，与其它综合废水一起进入格栅井，格栅井装有机械格栅，去除较大的固体物质。
（3）集水井格栅井出水进入集水井，暂存废水，方便提升泵的运行。
（4）微滤机集水井的废水经提升泵提升至微滤机，通过微滤机的作用，能够有效地分离废水中大颗粒物（如辣椒籽），降低水中杂质含量可有效降低后续工艺段处理负荷。
（5）物化混凝段通过微滤机后的污水由收集槽收集后送入物化混凝段，并依次加入石灰乳、PFS和PAM并在物化混凝段中充分混合，并保证充足的混凝时刻。
（6）隔油沉淀池经混凝反应后的废水，在隔油沉淀池进行油水及沉淀分离，浮油通过刮渣机刮入集油池，重油和沉淀的泥渣通过污泥泵排入污泥浓缩池。
（7）气浮系统新更换的两台涡凹气浮，装在隔油池之后，进一步去除污水中密度小于水的悬浮物、油类和脂肪。
气浮要紧是去除油类和SS，对BOD5、CODCr也有一定的降解作用。
（8）调剂池调剂池要紧对废水进行均质均量处理，并具有一定的水解酸化能力，调剂池装有搅拌机，不仅可防止污泥在水下沉淀，也可防止液面浮渣堆积。
（9）ABR反应池在ABR池内，污水中难生化降解的大分子有机物质，转化成易生化的、小分子量物质，为后续的好氧生化处理制造有利条件。
利用大量的活性厌氧微生物的新陈代谢，进行厌氧硝化和反硝化的作用，除去COD和氨氮。
并在ABR反应池内进行水流流速、流向的操纵，及投加一定量的生物填料，增加停留时刻和便于生物膜附着。
（10）泥膜共生反应池ABR反应出水自流至泥膜反应池。
池中挂有填料，在填料表面附着大量的生物膜（即为好氧活性微生物）。
在好氧曝气的条件下，利用这些微生物的新陈代谢作用，将厌氧不能去除或没有来得及去除的COD大量的无机化，从而达到生物降解的目的。
（11）沉淀池在原有沉淀池内布置斜板，增加表面负荷，使泥膜共生反应池出水自流至沉淀池进行固液分离，经沉淀后，上清液排出。
池内设有污泥回流泵，按照需要回流污泥至泥膜共生池，有利于氮、磷的去除。
剩余污泥抽至污泥池。
在沉淀池出水口加入氧化剂进一步去除COD及色度，以确保污水达标排放。
（12）清水池沉淀池出水自流进入清水池，在清水池内污水与氧化剂能够保证一定的反应时刻。
出水进入巴氏计量槽达标排放。
（13）污泥外运隔油池沉淀、沉淀池和集油池内的污泥定期排至污泥池，污泥池内的污泥通过螺杆泵抽至新增的污泥调理罐，表上清液回流调剂池处理，用隔膜泵将污泥抽至厢式压滤机脱水，干污泥人工打包装袋，并运指定地点堆放。
滤液则回调剂池连续处理。
隔油池中的浮油通过刮渣机刮至集油池。
3.3一期改造工程去除率推测
各处理单元要紧污染物去除率推测，见表3-1。
表3-1一期改造工程要紧单元去除率推测
项目工艺段
COD
（mg/L）
SS
（mg/L）
NH3-N
（mg/L）
动植物油
（mg/L）
进水水质
14900.0
350.0
250.0
800.0
隔油预处理池
进水
14900.0
350.0
250.0
800.0
出水
14155.0
332.5
237.5
560.0
去除率
5.00%
5.00%
5.00%
30.00%
格栅井、集水井
进水
14155.0
332.5
237.5
560.0
出水
13447.3
315.9
225.6
532.0
去除率
5.00%
5.00%
5.00%
5.00%
微滤脱水
进水
13447.3
315.9
225.6
532.0
出水
9413.1
252.7
214.3
532.0
去除率
30.00%
20.00%
5.00%
0.00%
物化混凝、隔油沉淀
进水
9413.1
252.7
214.3
532.0
出水
5647.8
101.1
128.6
212.8
去除率
40.00%
60.00%
40.00%
60.00%
气浮系统
进水
5647.8
101.1
128.6
212.8
出水
3671.1
55.6
115.7
53.2
去除率
35.00%
45.00%
10.00%
75.00%
调剂池
进水
3671.1
55.6
115.7
53.2
出水
1835.5
47.3
98.4
31.9
去除率
50.00%
15.00%
15.00%
40.00%
ABR反应池
进水
1835.5
47.3
98.4
31.9
出水
550.7
33.1
68.9
16.0
去除率
70.00%
30.00%
30.00%
50.00%
泥膜共生反应池
进水
550.7
33.1
68.9
16.0
出水
82.6
19.8
17.2
10.4
去除率
85.00%
40.00%
75.00%
35.00%
二沉池
进水
82.6
19.8
17.2
10.4
出水
74.3
7.9
13.8
9.9
去除率
10.00%
60.00%
20.00%
5.00%
出水水质
74.3
7.9
13.8
9.9
排放标准
≤80
≤60
15
≤10
第四章二期新建工程方案论证
4.1二期新建工程工艺选择的原则
4.1.1污水处理工艺选择的原则
污水处理工艺方案的优化对确保污水处理站的运行性能及降低费用至关重要。
本工程在选择污水处理工艺时遵循以下原则：
1）符合国家关于环境爱护的政策，符合国家有关法规、规范和标准。
2）按照进水水量、水质特点和出水水质标准的要求，参考一期工程采纳的工艺，选用国内外成熟可靠、先进高效、经济合理的处理工艺，确保出水达到《都市污水再生利用景观环境用水水质》（GB/T18921-2002）和《都市污水再生利用都市杂用水标准》（GB/T18920-2002）中的要求。
3）按照技术成熟、经济合理、操作运行方便、修理简易的原则进行总体设计和单元构筑物设计，并充分注意节能，力求减少动力消耗，以节约能源、降低处理成本及运行费用。
4）设计中充分考虑环境咨询题，设计新颖美观、布局合理，并尽量采取措施减少对周围环境的阻碍，合理操纵噪声、气味及固体废弃物，防止二次污染。
做到噪声低、差不多无异味，不阻碍周围环境。
5）专用设备的选型进行充分比选，寻求性能价格比最优的产品。
设备应运行稳固可靠，效率高，治理方便，爱护修理工作量少，价格适中。
6）所选用的仪器、外表及设备等在立足于要紧选用质量稳固可靠、售后服务好的国内产品的同时，力求吸取国外的先进技术，适当选用性能优良、价格适中的国外产品。
7）处理工艺运行安全可靠，操作简单，调剂灵活，治理方便；尽量考虑自动化，以提升治理水平，减少人员编制。
监控外表和自动化设备应运行稳固，修理爱护方便。
8）工程建设完成后，达到社会效益、环境效益、经济效益的最佳统一。
9）总之，采纳的工艺技术必须具有有用性、高效性、可靠性、稳固性和自动化的优点。
4.1.2污泥处理设计原则
1）污泥处理按照环保部门的要求，应因地制宜采取经济合理的方法进行资源化处理。
2）生物处理过程中产生的污泥可通过生物处理系统的内部消化处理或抽送至厌氧处理系统进行污泥厌氧消化，减少污泥排放量。
剩余污泥抽送至污泥浓缩池定期清运。
4.2二期新建工程污水处理工艺
污水处理工艺的选择应按照进出水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多因素综合考虑，适宜的污水处理工艺不仅能够降低工程投资，还有利于污水处理站的运行治理以及减少污水处理站的经常性费用，保证出水水质。
污水处理工艺的选用是与污水处理站进水水质和要求达到的处理效率紧密有关的，因此第一需要分析进水水质的技术性能及各种污染物的去除机理和所能达到的去除程度。
4.2.1进水水质的技术性能分析
（1）BOD5/CODCr比值
污水BOD5/CODCr值是判定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法。
一样认为BOD5/CODCr>0.45可生化性较好，BOD5/CODCr>0.3可生化，BOD5/CODCr<0.3较难生化，BOD5/CODCr<0.25不易生化。
污水处理站进水水质BOD5=6680mg/L，CODCr=14900mg/L，BOD5/CODCr=6230/12000=0.45，表明该废水能够采纳生化处理工艺。
（2）除油
进水中含油量较高，为保证出水水质达标，工艺设计中需考虑除油措施。
（3）脱氮
为保证出水氨氮达标，工艺设计中需考虑脱氮措施。
综上所述，从污水处理站的进水水质来看，本工程可采纳具有除油、生物脱氮功能的处理工艺。
4.2.2污染物去除机理
在采纳生物脱氮的活性污泥工艺中，不同的污染物是以不同的方式去除的。
①SS的去除
污水中SS的去除要紧靠沉淀作用。
污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒经自然沉淀后即可去除；小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括尺度大小在胶体和亚胶体范畴内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网格作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。
污水站出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标，出水中的BOD5、CODCr、TP等指标也与之有关。
因为组成出水悬浮物的要紧成分是活性污泥絮体，其本身的有机成份就高，而有机物本身就含磷，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、CODCr和TP增加。
因此，操纵污水站出水的SS指标是最差不多的，也是专门重要的。
②BOD5的去除
污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后通过泥水分离来完成的。
活性污泥中的微生物在有氧条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳固物质，事实上质是将液相的有机污染物质转化为固相物质，表现为活性污泥量的增长。
③COD的去除
污水中COD去除的原理与BOD5差不多相同，污水站出水中剩余的COD多少，COD的去
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