洗毛废水处理方案.docx
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洗毛废水处理方案
洗毛污水
处理工艺方案
山东省水利科学研究院水处理中心
山东金昊三扬环保机械股份有限公司
一、污水概括及设计依据
贵公司生产过程中产生的污水以高浓度有机化合物、悬浮物和溶解性固体物、油脂、蛋白质等为主。
污水若不经处理直接排出厂外，对环境卫生和人畜健康将造成很大危害，同时造成水资源极大的浪费。
按照当地环保部门的要求，我公司受厂方委托进行污水处理工程的方案设计。
根据厂方提供的有关基础资料，结合本公司多年处理生产污水的经验，现提出如下设计方案，供业主领导、专家及上级环保主管部门审定。
、污水来源及去向：
该污水主要来源于洗毛提炼过程中产生的高BOD、COD污水。
该污水经处理后达标，直接排放。
、污水的特征：
1、废水有难闻的腥臭味，其中含有大量的悬浮物、油脂类等污染物，固体悬浮物含量高。
2、废水有机物含量高，可生化性好，但其中高浓度有机质不易降解，处理难度较大。
、设计依据：
1、建设方提供水质要求；
2.建设单位提供的有关生产工艺、废水排放特点及现有工程运行情况等基础资料；
3、地区水文气象资料；
4、国内相关行业污水治理经验；
、设计规范
本污水处理厂项目的设计、施工与安装必须执行国家的专业技术规范与标准。
其规范与标准如下：
《油脂提炼工业水污染物排放标准》GB13457-92
《污水综合排放标准》GB18918-2002
《室外排水设计规范》GBJ14-87
《室外给水设计规范》TJ13-86
《地面水环境质量标准》GB3838-2002
《污水排入城市下水道水质标准》CJ18-36
《混凝土结构设计规范》GBJ10-89
《建筑地基基础设计规范》GBJ7-89
《建筑抗震设计规范》GBJ11-89
《城市污水处理污水、污泥排放标准》CJ3025-93
《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-84
《钢结构设计规范》GB17-88
《水下混凝土结构设计规范》SDJ20-78
《水工混凝土结构设计规范》SDJ20-78
《地下工程防水技术规范》GBJ108-87
《钢筋混凝土工程施工及验收规范》GBJ204-83
《建筑安装工程质量检验评定标准》TJ307-74
《机械设备安装工程施工及验收规范》TJ231-75
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GBJ236-82
《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92
《电气装置施工及验收规范》GBJ232-82
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92
《供水排水用铸铁闸门》CJ/T3006-92
《电动装置技术条件》JB2921-81
《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88
《分散型控制系统工程设计规定》HG/T20573-95
《工业与民用供配电系统设计规范》GB50052-92
《建筑给水排水设计规范》GB50015-2002
《室外排水设计规范》GBJ14-87（1997年版）
《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050－95
《城市污水回用设计规范》（CECS61：
94）
《污水泵站设计规程》（DBJ08-23-91
《污水稳定塘设计规范》CJJ/T54-93
《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-84
《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）（修改版）
《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）
《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）
《建筑物防雷设计规范》（2000年版）（GB50057-94）
《环境空气质量标准》（GB3095－96）
《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）
《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）
《给水排水构筑物施工及验收规范》GBJ141-90
《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-97
《低压配电装置及线路设计规范》GB50054-92
.设计原则：
1、采用先进、成熟、节能的工艺及设备，处理后排放水达到《污水综合排放标准》（GB8978－1996），确保排水合格、各环节排除物资源化、节约用水；
2、整个流程采用一级提升，降低运行费用；
3、处理装置尽量采用自动化控制系统，降低工人劳动强度；
4、处理装置不产生二次污染；
5．贯彻国家环保政策，严格执行环境保护的各项规定，确保出水达到国家标准，使工艺生产设施的日常运行满足环境保护的要求；
6．充分考虑当地的实际情况与客观条件，因地制宜、积极稳妥的采用先进技术，使工程的设计、施工、运行都能达到预期的目标；
7．贯彻经济性与可靠性并重的原则，在最大限度的降低工程造价和与运转费用的同时，合理兼顾运行操作条件和管理维护条件，便于项目投产后的运行管理；
8．设计中充分考虑污水、污泥、噪声、气味等对周围环境的影响。
避免二次污染。
9．平面及高程布置要满足全厂总体布局的要求，与全厂的建筑风格相协调。
.设计范围：
1.本方案设计范围从污水进入废水处理站开始，到污水处理后达标排放为止的全过程,污水施工起点从污水井调节池入口开始。
2.本方案设计包括污水处理站内治理工艺、土建工程、管道工程、设备及安装工程、电气工程。
3.电气设计从污水站入户端开始。
4、设备采购、制造、安装、调试及人员培训。
二、污水水量、水质和排放标准
.工程规模：
根据贵方提供的数据，日排水为40m3/d，取40m3/d，则平均排水量约为h。
取变化系数K=，则最大设计污水处理量为2m3/h。
污水处理站采用物化+生化处理工艺，24小时连续运行。
.站址选择：
根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006）的规定和厂区总体规划，在满足生产要求和远景规划的前提下，污水处理站建于规划指定位置，并充分发挥工艺特点和优势，尽量减小工程占地面积和施工难度。
平面布置和工程设计时，布局力求合理通畅、简洁实用，与厂区整体规划协调一致，同时考虑雨水排放及绿化等符合有关要求和规定。
.进水水质及排放水质要求：
附表：
污水进水水质和排放水质标准。
根据要求，处理后水质达到以下排放标准。
进出水水质指标表
序号
项目
进水水质
出水水质
1
COD
1600mg/L
≤100mg/L
2
BOD
1200mg/L
≤30mg/L
.处理后污水用途：
处理达标后污水直接排放。
.处理后污泥用途：
污水处理站的污泥主要来自处理站前段预处理的隔油池、初沉、厌氧、板框压滤机和后段生化处理的剩余污泥。
污泥经过脱水处理后可作为加工动物饲料的原料。
三、工艺流程设计
污水处理方案的选择
污水水质特点
废水具有水量大、排水不均匀、浓度高、杂质和悬浮物多、可生化性好等特点。
废水的预处理
废水的预处理是整个系统能否有效运行的关键。
洗毛废水中动物油高达200-1500mg/l，废水预处理的主要方法：
隔油、厌氧、板框压滤机、曝气。
板框压滤机处理工艺前一般需设混凝反应区，反应时间一般为15-30min。
常用的混凝剂有铝盐、铁盐等，其中聚合硫酸铁混凝处理废水效果较好，为减少铝盐的使用量，也可用聚合氯化铝（PAC）和聚乙烯铵混合作为混凝剂。
在聚合硫酸铁的合成中，加入任意比例的铝盐和一定比例的硅酸盐，以及少量的聚丙烯酰胺声称一种新混凝剂CPFA-CS，此复合无机高分子混凝剂具有较宽的pH值和温度适用范围，用它作为混凝剂处理洗毛加工废水，COD和色度去除率分别可达30%和40%以上。
酸化水解或厌氧生化处理工艺比较
废水中的有机物主要为蛋白质和脂肪，该类物质属大分子长链有机物，难以被一般的好氧菌直接利用，在其生物降解过程中，一般先通过酶的作用分解成氨基酸、碳水化合物等小分子有机物后方可被好氧菌直接利用，因此酸化水解工序的设置是非常有必要的。
另外，本废水的浓度较高（COD：
1600mg/l），直接用好氧工艺去除全部的有机物将消耗大量的电能，因此用无需消耗电能的酸化水解工艺来去除部分有机物可节省运行成本。
完整厌氧过程分为酸化水解和产甲烷两个阶段，酸化水解工艺只利用厌氧过程中的酸化水解阶段，所以厌氧工艺的去除率高于酸化水解工艺，设计停留时间较长（约12～48小时），其与酸化水解最主要的差别是厌氧除了包含酸化水解阶段外，还包含产气阶段（此阶段同时产生臭气）。
生化处理工艺比较
有机废水要达到排放标准，选用好氧生物处理工艺是最常用、最有效、运行成本最低廉的工艺。
结合污水的特点，工艺分析如下：
1.污水中含有比重较大的漂悬浮物及泥沙，为减轻后续好氧生化单元的负荷，提高污水的可生化性，需进行预处理。
2.污水的排放无规律性，为保证后续各处理单元均能按最佳工况点运行，故必须设调节池均衡水量及水质。
3.经过前期预处理单元后，污水中仍然含有较高的溶解性有机物及其他污染物，必须采用好氧生化工艺去除。
生化法式利用水中微生物的新陈代谢作用，降解水中的有机污染物，达到净化水质、消除污染的目的。
其反应通式可表达为：
有机物+a`O2+N+P-→a（新细胞）+CO2+H2O+不能生物降解的有机物
细胞+b`O2-→+CO2+H2O+N+P+残留的细胞残渣
常用的好氧生化法由传统活性污泥法、SBR法、AB法、A/O法、MBR、生物接触氧化法以及流化床等。
好氧生化处理工艺是整个处理工艺流程的核心，直接决定将来出水水质及其稳定性，而且它在总投资及运行费用构成中所占比重较大，故应对各种生化处理工艺进行详细的技术、经济比较，选择最佳工艺方案。
根据要求，并结合本工程的污水污染物的特点、地质情况，综合考虑投资、占地、实用寿命及运行成本等因素。
本工程选用以“生物接触氧化法”为核心的高效微生物处理工艺。
该工艺具有技术先进、有容积负荷高，停留时间短，处理效果稳定、投资低、运行费用低、运行管理简便等优点，可确保处理后出水达到中水标准。
臭味与噪音
洗毛废水处理站的臭味是客观存在的，对于工艺设计者来说，保持废水在各个构筑的经常性流动，避免构筑物内废水形成死区而导致局部废水厌氧产生臭味是很重要的；另外，在废水工艺的设计中，不选用厌氧处理工艺、不使废水产气，是减少处理站臭味的重要手段；在企业生产初期，可能由于废水排放量较少而导致酸化水解池的停留时间增加，工艺自动由酸化转变为厌氧而产生的沼气，只能通过收集后高空排放，本措施较为复杂，且涉及投资问题，除非业主特别要求，否则我司将予以忽略；在管理方面，即时处理清捞出的固体废弃物则是消除臭味的重要手段。
处理站的噪声来自于鼓风机，消除其影响有以下措施：
鼓风机房位置尽量不要直接靠近行人多的地方；选择鼓风机时尽量选用转速低的风机；鼓风机的进出口安装消音器；在鼓风机房内部的墙面上安装隔音板、使用双层隔音玻璃、专门的进风口等可消除噪音的影响，该措施涉及投资问题，除非业主特别要求，否则我司将予以忽略。
污水处理流程
综上所述，本污水处理工程主要采用“格栅+调节池+厌氧+板框压滤机+好氧+消毒”处理工艺：
车间废水
泵
排放
处理工艺流程简介
生产废水首先通过格栅分离去除细长羊毛及杂质等大粒径物质。
因来自各时段的水质、水量不一样，为保证系统连续运行，采用调节池来调节水量和均化水质，同时也去除降低部分污染物负荷；厌氧池通过产甲烷菌分解有机物产生甲烷；水解酸化池，凭借兼氧的水解酸化菌，将大分子有机物水解为小分子有机物出水泵入板框压滤机，去除调节池后残留于废水中粒径较小的油脂、细小悬浮颗粒等杂质；出水经兼氧池过度后，进入好氧段——生物接触氧化池，池中悬挂填料作为生物膜附着材料。
通过曝气增加水中溶解氧，促进膜表面好氧微生物的新陈代谢作用，分解氧化污染物，从而达到净化水质的目的，处理水经过沉淀池沉淀后排放，出水达标直接排放。
通过接触氧化池混合液回流，兼氧池与接触氧化池形成具有脱氮效果的A/O工艺，通过好氧、缺氧过程的循环，完成硝化反应，去除氨氮，出水达到排放标准。
沉淀池剩余污泥定期由污泥泵抽排。
各主要设施和设备的说明
格栅渠
格栅（筛网）是由一组平行的金属栅条制成的金属框架，斜置在废水流经的渠道上，或泵厂集水池的进口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。
综合排放的污水中含大量的固体杂物和其它大块的悬浮物，必须采用格栅截除，进水格栅是污水处理厂第一道预处理设施，一则保证后续处理工段的正常运行，二则降低劳动强度，在操作管理上不留隐患。
※设计参数及配套设备：
格栅池：
数量1座；钢筋混凝土结构。
格栅：
数量1台；钢制。
调节池
为了使生化处理稳定运行，针对间隙排放污水的特点，设立了一个水质水量沉淀调节池。
同时该池起到初沉池的作用，初步沉淀水中的大颗粒物质。
调节池的调节时间为6-12小时。
池内设液位控制系统。
由于进水含盐分，为提高污水的可生化性，出水部分回流至调节池。
※设计参数及配套设备：
调节池：
数量1座；停留时间12h；钢筋混凝土结构。
UASB厌氧反应器
厌氧生物处理作为利用厌氧性微生物的代谢特性，在毋需提供外源能量的条件下，以被还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值的甲烷气体。
厌氧生物处理法不仅适用于高浓度有机废水，进水BOD最高浓度可达数万mg/l，也可适用于低浓度有机废水，如城市污水等。
?
?
厌氧生物处理过程能耗低；有机容积负荷高，一般为5－10kgCOD/，最高的可达30-50kgCOD/；剩余污泥量少；厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子量高；耐冲击负荷能力强；产出的沼气是一种清洁能源。
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。
沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。
沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。
※设计参数及配套设备：
UASB厌氧反应器：
数量1台；钢制。
水解酸化池
废水中的有机物主要为蛋白质和脂肪，该类物质属大分子长链有机物，难以被一般的好氧菌直接利用，在其生物降解过程中，一般先通过酶的作用分解成氨基酸、碳水化合物等小分子有机物后方可被好氧菌直接利用，因此酸化水解工序的设置是非常有必要的。
水中有机物为复杂结构时，水解酸化菌利用H2O电离的H+和-OH将有机物分子中的C-C打开，一端加入H+，一端加入-OH，可以将长链水解为短链、支链成直链、环状结构成直链或支链，提高污水的可生化性。
水中SS高时，水解菌通过胞外粘膜将其捕捉，用外酶水解成分子断片再进入胞内代谢，不完全的代谢可以使SS成为溶解性有机物，出水就变的清澈了。
这其间水解菌是利用了水解断键的有机物中共价键能量完成了生命的活动形式。
水解酸化池污泥中的酸化菌降解废水中的大分子物质为小分子物质,利于后续的好氧处理，水解酸化池也用于水的初次沉淀，停留时间为6小时。
※设计参数及配套设备：
水解酸化池：
数量1座；停留时间8h；钢筋混凝土结构。
穿孔曝气管道：
数量1套；
板框压滤机
压滤机用于固体和液体的分离。
与其它固液分离设备相比，压滤机过滤后的泥饼有更高的含固率和优良的分效果。
固液分离的基本原理是：
混合液流经过滤介质（滤布），固体停留在滤布上，并逐渐在滤布上堆积形成过滤泥饼。
而滤液部分则渗透过滤布，成为不含固体的清液。
随着过滤过程的进行，滤饼过滤开始，泥饼厚度逐渐增加，过滤阻力加大。
过滤时间越长，分离效率越高。
特殊设计的滤布可截留粒径小于1μm的粒子。
压滤机除了优良的分离效果和泥饼高含固率外，还可提供进一步的分离过程：
在过滤的过程中可同时结合对过滤泥饼进行有效的洗涤。
从而有价值的物质可得到回收并且可以获得高纯度的过滤泥饼。
※设计参数及配套设备：
气浮除污机：
数量1台；钢制。
兼氧池
该工序仍是生化处理，兼氧池可以将有机高分子进一步净化，同时将厌氧工段产生的部分有害气体吹脱，使未被分解的悬浮物、凝聚的片状物和不能去除的粘结胶质颗粒物通过兼氧过程进一步分解，使后续的设施可生化增强，达到最佳的生化效果。
通过接触氧化池混合液回流，兼氧池与接触氧化池形成具有脱氮效果的A/O工艺，通过好氧、缺氧过程的循环，完成硝化反硝化反应，去除氨氮，出水达到排放标准。
※设计参数及配套设备：
兼氧池：
数量1座；停留时间6h；钢筋混凝土结构。
穿孔曝气管道：
数量1套；
搅拌机：
数量1台（可选用）
接触氧化池
洗毛废水的浓度较高，根据这一特点，好氧段必须选用具有较高去除率的好氧技术，同时好氧工艺设施的投资直接关系到工程总投资的高低，其运行费用也直接关系到工程最终运行费用的高低，因此选用高效、低投资、低运行费用的好氧工艺是该工程的关键所在。
经如上比较和论证,设计采用目前国际领先的一种低投资、节能、运转费用低、净化效率好的接触氧化工艺。
生物接触氧化池是以生物膜为主净化污水的工艺,其特点是池中供微生物固着的填料全部淹没在水中,池中采用鼓风曝气的方法,提供微生物氧化有机物所需要的氧气,并起搅拌混合作用,池中污水也有一定浓度的悬浮生物量,从而实现对有机废水的净化作用.该工艺兼有活性污泥法与生物膜法二者的特点。
池中的微生物在好氧条件下降解污水中的有机物，从而达到降低BOD5和CODcr的目的。
其优点有：
（1）处理能力大（与活性污泥法比较），因而可以节省用地；
（2）对冲击负荷有较强的适应性；
（3）污泥成量少，不产生污泥膨胀的危害，能够保证出水水质；
（4）易于维护管理，不产生滤池灰蝇。
该工艺成熟稳定，占地面积省，设备国产化，在运行管理上更具优势，在废水处理工程中得到了广泛的应用。
※设计参数及配套设备：
接触氧化池：
数量2座；总有效停留时间20h；钢筋混凝土结构，预埋钢筋填料支架。
立体弹性填料：
数量1套；
微孔曝气器：
数量若干；
供气管道及管道支架：
数量1套；
罗茨风机：
数量2台，一用一备；
污水回流泵：
数量1台；
沉淀池
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。
本方案采用的是四斗平流式沉淀池。
选用四斗平流式沉淀池可以降低空间高度，排泥方便。
沉淀时间为2小时。
沉积于污泥斗中的污泥由污泥泵或真空吸粪车抽取，排到污泥消化浓缩池。
※设计参数及配套设备：
沉淀池：
数量1座；停留时间20h；钢筋混凝土结构。
设备间
设备间内安置2台低噪声三叶罗茨鼓风机，风机上装有消声器，风机房需内衬隔音材料。
同时，设备间内安放整个污水处理系统的控制和监视系统。
※设计参数及配套设备：
设备间：
数量1座；建于地上，采用砖混结构。
通风消臭系统
为了保持处理站的空气含氧量，将处理站建设在通风条件比较好的位置，处理站采取自然进风，将新鲜空气送入处理站。
构筑物设计参数
构筑物设计参数：
编号?
池?
?
名
停留时间（ｈ）
有效容积（ｍ３）
1
隔油渠
2
集水调节池（初沉）
48
80
3
水解酸化池
8
14
4
兼氧池
8
14
5
接触氧化池A
20
20
6
接触氧化池B
20
20
7
沉淀池
50
109
污水处理效果
各工艺阶段污水处理效果分析如下表：
指标
工艺段
CODcr（mg/l）
进水
出水
去除率
预处理（格栅+调节）
1500
1350
10%
厌氧+水解
1350
405
70%
板框压滤机
405
324
20%
兼氧+两级接触氧化池
324
70%
沉淀池
0%
出水标准
100
工艺特点
1.采用高效微生物污水处理技术，处理效果好；工艺组合紧凑合理，单元功能明确；运行稳定，耐冲击符合能力强；自动化程度较高，操作管理简便，劳动强度小。
2.在升华处理前，经过预处理，减少后续工序处理难度，降低了运行费用。
四、污水处理系统控制说明
污水处理站所有动力设备的电器控制，均由辅房内控制柜集中控制，以便于操作。
整个污水处理设备由可编程控制器集中管理，操作系统分手动和自动两种工作方式。
调节池内设置液位控制器。
提升水泵在液位控制器控制下自动工作，高液位启动，低液位停止。
曝气风机在工况要求下自动工作,风机一备一用，自动切换运行。
主要电器元件均选用国内名牌产品。
五.主要设备材料表
序号
名称
单位
数量
功率（KW）
型号
价格
（万元）
备注
1
格栅
台
1
截除较大固型物
3
板框压滤机
台
1
*1*
去除油脂跟悬浮物
4
提升泵
台
2
3m3/h，扬程8m
一用一备
（用户自购）
5
提升泵
台
2
3m3/h，用于UASB进水
一用一备
（用户自购）
6
UASB厌氧反应器
台
1
Ф*11m
碳钢防腐
7
曝气机
台
2
SR50，min
一用一备
8
微孔曝气头
套
20
Ф215mm
好氧池曝气用
9
曝气管道
套
1
与曝气头配用
10
填料架
套
1
按图纸自制
11
填料
m3
20
Ф150mm*2500mm
好氧池填料
12
污泥回流泵
台
1
用户自购
13
混合液回流泵
台
2
3m3/h
一用一备
（用户自购）
14
污泥泵
台
2
一用一备
（用户自购）
16
搅拌机
台
1
可选用
17
加药装置
套
2
JY-1000
加药
19
液位控制
套
2
主机配有
20
自动控制设备
套
1
主机配有
21
管道阀门
批
1
用户自备
22
电线电缆
批
1
用户自备
合计
六.运行成本
人工费：
设备可实现无人值守运行，或由工作人员兼职负责。
电费
工程总装机容量KW，运行功率约KW，日总耗电量KWh，电价按元/KWh（常规电价）计。
每日电费：
KWh/d×元/KWh=元/d污水
药剂费
药剂费=元/m3
运行费用
无人值守（全自动控制）污水处理站运行费用
人工费+电费+药剂费=元/m3
一人值守污水处理站运行费用
人工费+电费+药剂费=元/m3
七.电气设计
污水处理场的动力电源由厂内配电室引入；照明电源为220V专用照明电源，由厂内配电室引入。
电源线均为电缆直进线。
水泵、风机均采用380V
八.给排水、采暖通风
给排水
1、给水，本处理站用水引自厂内给水管。
2、排
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