玉米深加工废水处理工程项目可行性分析报告.docx
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玉米深加工废水处理工程项目可行性分析报告
玉米深加工废水处理工程项目
可行性分析报告
第一章概述
1.1项目概述
项目名称：
*********有限公司玉米深加工废水处理工程项目
建设单位：
*********有限公司
建设地点：
*********工业园区
编制单位：
*********有限公司
项目来源：
受*********有限公司委托，根据*********有限公司提供的有关资料和现场考察，*********有限公司制定本“*********有限公司玉米深加工废水处理工程项目”设计方案，本方案基础资料由*********有限公司提供。
1.2编制依据
1.2.1国家和地方有关的政策、法规、规范文件。
（1）《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月26日）
（2）《中华人民共和国水污染防治法》（1996年5月15日修订）
（3）《中华人民共和国水污染防治法实施细则》（中华人民共和国国务院令第284号令，2000年3月20日发布施行）
（4）《中华人民共和国清洁生产促进法》（2002年6月29日）
1.2.2标准及设计规范。
（1）地表水环境质量标准（GB3838-2002）
（2）污水综合排放标准（GB8978-96）
（3）室外排水设计规范（GB50014-2006）。
（4）其它相关设计与施工验收规范
1.2.3*********有限公司提供的文件和资料
（1）*********有限责任公司年处理4.5万吨玉米深加工工程项目环境影响报告书中国人民解放军后勤工程学院环境保护科学研究所2007年7月。
1.3编制原则
（1）严格遵守我国对环境保护、污水处理制定的法律、法规、标准和规范。
（2）要求提出的污水处理工艺技术先进，成熟可靠，能耗低，运行稳定，确保废水处理达标排放，同时在保证达标排放的条件下尽可能降低污水处理运行管理费用。
（3）要求本工程项目实施后，使设备运行管理更简便，更安全实用，生产环境和劳动条件良好，处理场地清洁卫生，无二次污染。
（4）要求本工程项目工程投资经济合理。
（5）要求本工程项目工程布局和占地面积合理，与原有设备及周围环境协调一致，能适应新的生产管理模式。
（6）要求建设本工程项目时，尽可能减少污染物对周围环境的影响。
1.4编制范围及内容
（1）玉米深加工废水处理工程项目工程建设规模与主要设计指标。
（2）玉米深加工废水处理工程项目工程工艺技术选择，主要建、构筑物及主要设备设计选型。
（3）玉米深加工废水处理工程项目工程建设投资估算。
（4）玉米深加工废水处理工程项目工程技术经济分析。
（5）工艺流程、平面布置图。
第二章项目基本情况
2.1项目背景
2.1.1企业现状
*********有限公司，位于*********工业园区境内，公司占地面积2万平方米，全厂员工240人，其中管理人员12人，工人210人，技术人员18人。
年深加工处理4.5万吨玉米。
玉米为全球性主要的粮食作物之一，因其丰富的产出和可再生的资源优势而受到广泛的关注，玉米深加工产业也被世界誉为“黄金”产业，随着玉米深加工技术特别是生物化工技术的快速发展，其产品的种类得到了极大的丰富，在食品、医药、造纸、纺织和环保等相关行业都得到了广泛的应用，延长了农业的产业链条，提高了农民的收益。
随着国民经济的发展，人民生活水平的提高，淀粉产品市场越来越广泛。
玉米深加工可生产淀粉，淀粉的用途广泛，主要应用于发酵工业，包括味精、柠檬酸、酵母、酶制剂、淀粉糖等行业。
淀粉的另一个主要用途是变性淀粉，应用于造纸工业、食品工业、制糖工业等方面。
该项目可实现玉米就地转化，缓解农民卖粮难的矛盾，提高农民种粮的积极性，从而促进农业和当地经济等各方面的发展，具有良好的经济效益和社会效益。
为实现可持续发展，使企业的生产对自然生态环境的影响降低到尽可能小的程度，实现企业经济效益和环境社会效益的有机统一。
为保护环境，防止工业污水污染，保护环境资源，*********有限公司，拟采用先进、合理、可靠的污水处理技术，对玉米深加工废水进行处理，确保处理后废水达标排放。
2.2废水排放现状
2.2.1生产废水水质水量
根据*********有限责任公司年处理4.5万吨玉米深加工工程项目环境影响报告书，废水主要污染物产生量如下表：
（表2-1）
主要水污染物产生量（一级排放标准）一览表表2-1
序号
类别及污染工序
排水量
污染物名称
处理前
处理后
削减量
浓度
（mg/l）
产生量
（t/a）
浓度
（mg/l）
产生量
（t/a）
1
生产
废水
163m3/d
（5.22
万m3/a）
COD
8000
417.3
100
5.22
412.08
SS
800
41.73
70
3.65
38.08
2
生活
污水
22m3/d
（0.7
万m3/a）
COD
450
3.17
100
0.71
2.46
BOD5
250
1.76
30
0.22
1.54
SS
350
2.47
70
0.50
1.97
2.2.2现有污水排放现状
由于生产车间将淀粉生产废水用于锅炉水膜除尘器作喷淋用水，因此排放的废水中，不仅污染物浓度高，而且含有大量烟尘，呈黑色。
2.3污染物排放对环境的影响
由于*********有限责任公司所排放生产废水属于高浓度有机废水，废水通过锅炉水膜除尘器后，又增加了烟尘等污染物，呈黑色，废水处理难度大。
根据《*********有限责任公司年处理4.5万吨玉米深加工工程项目环境影响报告书》，地表水环境：
新建项目区附近小河水质能满足Ⅲ类水域要求，水质较好。
但本项目废水最终排放到东柳河，东柳河水质受污染比较严重，各项指标均不能达到Ⅲ类水域要求。
因此，废水污染物排放对当地水环境影响极大。
必须确保处理后水达标排放。
第三章建设思路、目标及内容
3.1建设思路
根据*********有限责任公司的实际情况，拟建设终端废水处理站一座，用于处理生产废水和生活污水，使处理后废水达到排放标准后排放。
污水处理站设计规模为200m3/d。
根据废水排放现状的特点，由于排入污水处理系统中的废水不仅属于高浓度有机废水，而且含有大量烟尘，呈黑色。
因此污水处理工艺技术宜采用“物化法＋生物法”。
废水中的污染物浓度高，处理难度大，为防止污染，保证达到排放标准，应选择成熟可靠的污水处理技术。
根据国内外淀粉废水处理的经验，本方案拟先采用物理化学方法进行预处理，去除污水中的烟尘等固体物后，再进入生化处理系统处理。
由于玉米深加工废水属于高浓度有机废水，采用通常的“水解－好氧”工艺难于达到排放标准。
宜采用“厌氧＋好氧”污水处理工艺技术。
结合当地气候条件和废水的特点，厌氧采用“常温ABR厌氧反应装置”；为节省工程投资，好氧采用“活性污泥法”，并采用新技术膜生物反应器（MBR）。
3.2建设目标
通过*********有限公司玉米深加工废水处理工程项目建设，形成一个完整的稳定的可靠的终端污水处理系统，确保废水处理达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准后排放。
3.3建设内容
（1）污水预处理系统：
包括初沉池、调节池和絮凝气浮反应池；
（2）厌氧反应系统：
常温ABR厌氧反应池；
（3）好氧处理系统：
曝气池、膜生物反应池（MBR）；
（4）污泥脱水系统：
污泥储存池、污泥浓缩脱水一体机；
（5）电气及控制系统。
第四章污水处理设计方案
4.1污水处理工艺设计
4.1.1污水处理范围
根据《*********有限责任公司年处理4.5万吨玉米深加工工程项目环境影响报告书》，终端废水污水处理站主要用于处理生产废水和生活污水，以及污水处理过程中产生的剩余污泥处理。
4.1.2主要技术指标
4.1.2.1设计规模
根据《环境影响报告书》提供的数据，生产废水排水量为163m3/d，生活废水排水量为22m3/d，日排放废水总量为185m3/d。
，则平均时排废水量为：
185÷24＝7.7（m3/h）
本方案设计处理量取为：
8m3/h
4.1.2.2设计污染物负荷
根据《环境影响报告书》提供的数据，生产废水和生活废水的平均浓度如下表：
（表4－1）
表4－1
污染物
废水名称
排水量
（m3/d）
COD
（mg/l）
BOD5
（mg/l）
SS
（mg/l）
生产废水
163
8000
/
800
生活废水
22
450
250
350
平均值
185
7102
/
/
由于废水中含有大量烟尘，无实测值，本设计中SS值按1000mg/l选用；COD值按生产废水和生活废水的平均值选用。
即本设计浓度负荷为：
CODCR7102mg/l。
SS1000mg/l
4.1.2.3废水经处理后排放水水质指标
根据《环境影响报告书》要求，污水处理站在正常管理运行条件下，废水经处理后，主要水质指标达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）第二类污染物最高允许排放浓度一级标准。
主要指标如下表（表4-2）：
处理后排放水主要水质指标表4-2
项目
名称
CODCR
（mg/l）
BOD5
（mg/l）
SS
（mg/l）
氨氮
PH值
色度
（稀释倍数）
排放标准
100
20
70
15
6～9
50
4.1.3工艺技术选择
根据《*********有限责任公司年处理4.5万吨玉米深加工工程项目环境影响报告书》提供的数据，玉米深加工生产废水的特点是：
污染物浓度高，废水中CODcr浓度高达8000mg/l，虽然可生化性好，但处理难度很大。
又由于生产废水用于水膜除尘，废水中含有大量烟尘，色度深，增加了废水处理的难度。
根据国内外淀粉废水处理的经验，本方案拟先采用物理化学方法进行预处理，去除污水中的烟尘等固体物后，再进入生化处理系统处理。
根据工程实践经验及对各种污水处理工艺技术的的比较，本方案预处理段采用絮凝气浮处理技术，生化处理工艺技术采用“厌氧＋好氧”生化处理技术。
厌氧工艺技术采用“常温ABR厌氧水解反应器”；好氧工艺技术采用“PACT投料活性污泥法和膜生物反应器（MBR）”。
和其它工艺技术相比较，本工艺技术具有投资省，运行费用低，处理效率高，处理效果好，可保证达到规定的排放标准。
4.1.4工艺技术简介
4.1.4.1絮凝气浮
物化预处理方法很多，通常采用的有絮凝沉淀、絮凝气浮等。
由于采用糠壳作为锅炉的燃料，废水中烟尘比重较轻，因此本方案采用絮凝气浮工艺技术分离废水中的烟尘等固体物。
采用絮凝气浮技术，絮凝药剂用量比絮凝沉淀少，运行管理较简便。
4.1.4.2ABR厌氧生物处理技术
ABR厌氧反应器工艺是80年代以来，人们在充分认识第二代厌氧反应器，尤其是UASB反应器处理工艺所独具的优点和存在的不足的基础上，研究发展起来的厌氧折流板反应器（ABR）处理工艺，由美国的McCarty等人在总结了各种第二代厌氧反应器处理工艺特点性能的基础上开发和研制的厌氧折流板反应器是一种高效新型厌氧污水生物技术。
ABR反应器具有良好的水力条件，稳定的生物固体截获能力和良好而稳定的处理效果。
ABR工艺主要有如下性能特点：
（1）、工艺构造设计简单；
（2）、不需要特殊考虑的气、固、液三相分离器；（3）、反应器内水流的多次上下折流作用，提高了污泥微生物体与被处理废水间的混合接触，稳定了处理效果，促进了颗粒污泥的形成和生长；（4）、反应器内的微生物相有明显的种群配合和良好的沿程分布；（5）、可长期运行而不需要排泥；（6）、能在高负荷条件下有效地截留活性微生物固体。
通过与UASB厌氧反应器进行综合比较，本方案决定采用ABR厌氧反应器作为废水处理厌氧水解生物处理技术。
由于玉米深加工废水浓度高，厌氧反应停留时间较长，必须合理地选取设计参数，才可能达到预期的处理效果。
通过综合比较，本方案拟采用常温ABR厌氧反应器作为该生产废水厌氧处理工艺技术。
4.1.4.3PACT投料活性污泥法
70年代初，美国杜帮公司发明了在曝气池中投加粉末活性炭的新方法（用AS-PACT表示）。
PACT法主要特点性能如下：
①增加系统抗冲击负荷、温度变化的能力。
②改进非生物降解有机物的去处率。
活性炭能很好地吸附比较难生化降解的分子，如芳香烃同系物。
向曝气池中投加PAC很有利于这类污染物的去除。
③去除废水的色度。
④改进污泥的沉降性能，提高沉淀效率。
⑤改进现有污水处理厂曝气池工作性能。
据文献报道，投加PAC，可以使过负荷曝气池、受有毒物质影响的曝气池及运行情况不正常的曝气池的运行稳定下来，使其达到一个新的水平。
4.1.4.4膜生物反应器（MBR）简介
膜生物反应器（MBR）是把膜技术与污水处理中的生化反应结合起来的一门新兴技术，也称作膜分离活性污泥法。
最早出现在20世纪70年代，目前在世界范围内得到广泛应用。
膜生物反应器（MBR）用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤，实现泥水分离。
一方面，膜截留了反应池中的微生物，使池中的活性污泥浓度大大增加，达到很高的水平，使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底，另一方面，由于膜的高过滤精度，保证了出水清澈透明，得到高质量的产水。
膜生物反应器（MBR）是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术，以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量。
与传统的生化水处理技术相比，MBR具有以下主要特点：
处理效率高、出水水质好；设备紧凑、占地面积小；易实现自动控制、运行管理简单。
80年代以来，该技术愈来愈受到重视，成为研究的热点之一。
目前膜生物反应器己应用于美国、德国、法国和埃及等十多个国家，规模从6m3／d至 13000m3／d不等。
与许多传统的生物水处理工艺相比，MBR具有以下主要特点：
（1）出水水质优质稳定
由于膜的高效分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，处理出水极其清澈，悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除，出水水质优于建设部颁发的生活杂用水水质标准（CJ25.1-89），可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用。
同时，膜分离也使微生物被完全被截流在生物反应器内，使得系统内能够维持较高的微生物浓度，不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率，保证了良好的出水水质，同时反应器对进水负荷（水质及水量）的各种变化具有很好的适应性，耐冲击负荷，能够稳定获得优质的出水水质。
（2）剩余污泥产量少
该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低，降低了污泥处理费用。
（3）占地面积小，不受设置场合限制
生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，占地面积大大节省；该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省，不受设置场所限制，适合于任何场合，可做成地面式、半地下式和地下式。
（4）可去除氨氮及难降解有机物
由于微生物被完全截流在生物反应器内，从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长，系统硝化效率得以提高。
同时，可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间，有利于难降解有机物降解效率的提高。
（5）操作管理方便，易于实现自动控制
该工艺实现了水力停留时间（HRT）与污泥停留时间（SRT）的完全分离，运行控制更加灵活稳定，是污水处理中容易实现装备化的新技术，可实现微机自动控制，从而使操作管理更为方便。
（6）易于从传统工艺进行改造
该工艺可以作为传统污水处理工艺的深度处理单元，在城市二级污水处理厂出水深度处理（从而实现城市污水的大量回用）等领域有着广阔的应用前景。
4.1.5污水处理工艺流程
4.1.5.1污水处理工艺流程简图
泥饼外运
生产废水
生活污水
上清液
初沉调节池
污泥浓缩脱水机
沉淀污泥
絮凝剂
絮凝反应装置
污泥池
浮渣
气浮分离池
剩余污泥
常温ABR厌氧反应池
回流比：
200％
集水池
生物选择池
回流比
100％
PACT曝气池
剩余污泥
剩余污泥
MBR反应池
排水检查井
排放
污水处理工艺流程简图
4.1.5.2污水处理工艺流程说明
按本污水处理工艺流程，生产废水、生活污水首先排入初沉调节池，通过沉淀分离，去除一部分固体物后，由泵提升定量进入絮凝反应池，同时投加絮凝剂，通过絮凝反应，形成良好的絮凝体后，进入气浮分离池进行固、液分离。
气浮分离池分离出的浮渣排入污泥处理系统处理，清液靠重力流入常温ABR厌氧反应池，在水解产酸菌、厌氧微生物作用下，分解去除85％的有机污染物后，靠重力自流进入PACT曝气池，通过鼓风曝气，在微生物作用下，将污水中有机物分解为H2O、CO2、O2……等物质，最后进入膜生物反应器（MBR）用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤，使污水得到净化，达到排放标准排放。
初沉池、ABR厌氧水解反应池和PACT曝气池产生的剩余污泥则排入污泥处理系统，经污泥浓缩脱水一体机浓缩、脱水后，其上清夜返回污水处理系统处理，泥渣外运填埋。
4.2主要污水处理单元设计
4.2.1初沉调节池
主要用于沉淀分离水中固体物，同时用于调节水质水量，以保证后续处理单元负荷稳定，运行正常。
初沉调节池设计为钢筋混凝土结构，设计尺寸为5000×3000×4000mm，池内适当设置导流墙，设计池深4m，有效水深3.5m，保护高0.5m，总有效容积52.5m3，设计停留时间6.56小时。
配气浮池进水泵2台，一用一备。
设计选用卧式自吸排污泵，型号为ZW50－10－20型，流量10m3/h，扬程20m，电机功率2.2kw,转速2900r/min。
配进水流量计一台，型号为LZB－80型，流量范围：
1.6～16m3/h水。
4.2.2絮凝反应装置
气浮分离装置的配套设备，主要用于废水进行絮凝反应，即通过投加絮凝剂，与废水混合，逐步形成良好的絮凝体，进入气浮分离装置进行固液分离。
处理能力为8m3/h。
钢结构成套设备，包括反应池、搅拌装置等。
处理能力8m3/h。
配加药设备2套，每套加药设备包括：
溶药箱、搅拌机、加药泵和流量计等。
4.2.3气浮分离池
主要用于气浮分离废水中的固体物。
设计选用钢结构成套设备，包括池体、刮泥机等。
配ABR厌氧反应池进水泵2台，一用一备。
设计选用管道排污泵，型号为50GW10-10-0.75型，流量10m3/h，扬程10m，电机功率0.75kw,转速1390r/min。
4.2.4ABR厌氧反应池及回流集水池
ABR厌氧反应池及回流集水池是本工艺的主要处理单元之一，主要是利用厌氧微生物的作用，分解废水中大部分有机污染物，大大降低废水中有机污染物的浓度，去除率可达80～90％。
本方案ABR厌氧反应池设计在常温下运行，其特点是能耗低，污泥生成量少，管理简便。
ABR厌氧水解反应池设计为钢筋混凝土结构，设计总有效容积396m3，设计停留时间49.5小时，COD容积负荷1.7kg/m3.d。
设计为1组6格，每格隔室的设计尺寸为6000×2000×6000㎜，保护高0.5m，有效水深5.5m，有效容积66m3，采用单独设置集气室方式。
配回流水泵2台，一用一备。
设计选用管道排污泵，型号为50GW20-7-0.75型，流量20m3/h，扬程7m，电机功率0.75kw,转速1390r/min。
设计回流比200％。
出水靠重力自动流入下一处理单元。
4.2.5生物选择池
为提高脱氮除磷效果，本设计再PACT曝气池前设生物选择池一座，设计为厌氧运行，PACT曝气池污泥回流至生物选择池。
生物选择池设计为钢筋混凝土结构，设计尺寸为6000×1000×5000mm，池内适当设置导流墙，设计池深5m，有效水深4.5m，保护高0.5m，总有效容积27m3。
4.2.6PACT曝气池
PACT曝气池是本污水处理工艺技术的主要污水处理单元，主要用于曝气通过好氧微生物的作用，分解水中的有机物，使废水得到净化。
分离在膜生物反应池（MBR）进行。
PACT曝气池设计为钢筋混凝土结构，设计尺寸为：
6000×7000×5000㎜。
有效水深4.5m，保护高0.5m。
污泥回流比100％，采用水泵回流，设计选用管道排污泵，型号为50GW10-10-0.75型，流量10m3/h，扬程10m，电机功率0.75kw,转速1390r/min。
曝气器采用JY-260型旋混式曝气器。
共100个。
4.2.7膜生物反应池（MBR）
主要用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤，实现泥水分离。
一方面，膜截留了反应池中的微生物，使池中的活性污泥浓度大大增加，达到很高的水平，使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底，另一方面，由于膜的高过滤精度，保证了出水清澈透明，得到高质量的产水，确保处理后水达标排放。
膜生物反应池设计为钢筋混凝土结构，设计尺寸为6000×2000×3500mm，设计池深3.5m，有效水深3m，保护高0.5m，总有效容积36m3。
曝气器采用JY-260型旋混式曝气器。
共80个。
配膜分离装置一套，包括膜支架、中空纤维膜等。
配排水泵2台，一用一备。
设计选用卧式自吸排污泵，型号为ZW50－10－20型，流量10m3/h，扬程20m，电机功率2.2kw,转速2900r/min。
设计选用2台，一用一备。
配排水流量计一台，型号为LZB－80型，流量范围：
1.6～16m3/h水。
4.2.8罗茨鼓风机
PACT曝气池和膜生物反应池（MBR）曝气设备选用三叶罗茨鼓风机，本设计选用SSR80型罗茨鼓风机3台，2用1备。
每台风机转速为1230rpm,进风量2.76m3/min，风压49Kpa，电机功率4kw。
风机房设计尺寸为6×8m2，为防止风机噪声，设计有隔声及降噪措施，噪声控制指标能达到环保要求。
4.2.7排水检查井
用于检查监测处理后排放水。
处理后水流入排水检查井排放。
4.2.8污泥处理系统
污泥处理系统主要用于处理污水处理系统排放的剩余污泥，包括初沉池、气浮池、ABR厌氧反应池、PACT曝气池等排出的剩余污泥。
本系统采用带式浓缩脱水一体机脱水，污泥脱水后，泥饼外运填埋，上清液返回污水处理系统处理。
污泥处理系统主要包括：
污泥贮存池，带式污泥浓缩脱水机二部分。
（1）污泥贮存池
污泥贮存池设计为1座，设计尺寸为6000×3000×3500mm，有效水深3m，保护高0.5m，有效容积54m3。
钢筋混凝土结构。
为防止污泥在贮存池内沉淀，池内安装潜水推流搅拌机1台。
潜水推流搅拌机型号为260型高速潜水推流（搅拌）器，电机功率1.5kw，螺旋桨直径260mm，配支架和控制器。
池内安装潜水排污泵2台，用于将污泥输送至污泥浓缩机。
排污泵型号为WQ15－20－2.2，流量15m3/h，扬程20m，电机功率2.2kw。
（2）污泥浓缩脱水机
主要用于剩余污泥的处理，具有污泥浓缩、脱水双重功能。
可节省土建投资和药剂费。
主机由带式浓缩机和带式压滤机两部分组成。
絮凝污泥进入带式浓缩机的滤带上，在重力的作用下，从滤带的缝隙中流出；浓缩后的污泥进入带式压滤机，经带式压滤机的一、二级重力脱水后，进入压榨区进行高压脱水。
脱水后的泥饼外运，滤后水返回调节池，进入污水处理系统处理。
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