城市生活垃圾处理厂废水处理工程技术方案.docx
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城市生活垃圾处理厂废水处理工程技术方案
城市生活垃圾处理厂废水处理工程技术方案
营口城市生活垃圾处理厂废水处理工程
技术方案
北京昊海天际科技有限公司
2013年5月
第一章工程规模及处理程度
1.1设计水质水量
1.1.1水量
根据建设单位提供的相关资料，废水主要来自于营口城市生活垃圾处理厂产生的废水，按照300m3/d。
废水的水质及处理要求见下表。
1.1.2水质
废水水质见下表。
表1废水进水水质
项目
单位
低值
正常值
高值
物理性质
1
状态
液态
液态
液态
2
干物质（DM）
%
1
2.4
4
3
有机物
%
38
52
61
4
容重
kg/m3
1000
1050
1100
5
粒度
mm
＜1
＜1
＜1
6
＜1mm的难反应物质（惰性）
%
29
48
52
7
温度
℃
35
40
55
8
粘度
Cpo
100
150
200
化学性质
1
PH值
7
7.5
8
2
COD
mgO2/L
30000
40000
50000
3
BOD5
mgO2/L
6000
7000
8000
4
N-NH4
mgN/L
3000
4000
6000
5
NKj
mgN/L
6
硝酸根N-NO3-
mgN/L
7
亚硝酸根N-NO2-
mgN/L
8
氯Cl
mg/L
1500
1800
2000
9
磷P
mg/L
10
导电性
μS/cm
20000
25000
30000
11
沼气产出率
Nm3/m3/h
0
0.01
0.02
12
重金属
1.2设计出水标准
处理后的排水应满足辽宁省地方标准（DB21/1627-2008）中“排入城镇污水处理厂收集管网系统”的最高允许排放浓度的相关规定值，即主要污染物出水水质指标达到或低于如下标准：
悬浮物SS300mg/L
化学需氧量COD300mg/L
五日生化需氧量BOD5250mg/L
总氮50mg/L
氨氮NH3-N30mg/L
第二章设计方案
2.1设计依据、原则和范围
2.1.1设计依据
中华人民共和国国家标准《室外排水设计规范》（GBJ13-87）
2.2.2设计原则
认真执行国家和地方的有关法规、标准和规定；
针对小型废水处理的技术特点，选用设备及构筑物简单、投资省、易建造、处理成本低、运行稳定可靠、处理效率高、操作管理灵活简单的废水处理技术；
采用合理的布置方式，使废水处理站建设占地面积最小且不影响现有周边建筑物；
妥善处置污泥，防止造成二次污染。
2.2.3设计范围
从废水接纳总口至处理达标排放口。
2.2处理工艺
2.2.1工艺流程
废水处理工艺流程见图1。
设计水量：
300m3/d
废水
调节池
泵
HT-BC处理装置
污泥回流
循环水
曝气池
生化污泥池
沉淀池
集水池
泵
外运
泵
板框压滤机
双氧水、硫酸亚铁、硫酸
芬顿反应池
泵
物化污泥池
芬顿沉淀池
泵
集水池
池
泵
BAF缺氧池
池
泵
BAF好氧池
泵
达标排放
图2工艺流程图
2.2.2工艺流程说明
生活垃圾处理厂产生的废水排入调节池，在调节池先经过水质水量调节，调节好的废水再采用提升泵排入HT-BC装置，在HT-BC装置内进行兼好、好氧、厌氧处理，出水排入HT-BC曝气池进一步进行生化处理，同时在曝气池内部进行内循环。
生化池泥水混合物排入沉淀池进行二次沉淀，部分污泥回流至HT-BC装置，部分回流至曝气池。
泥水混合物在沉淀池内泥水分离后，上层清液排入集水池，集水池内污水采用提升泵排入Fenton反应池，同时在反应池加入硫酸、双氧水、硫酸亚铁等试剂，充分搅拌后加入碱液调节PH至中性。
反应池出水排入Fenton沉淀池进行沉淀，上清液排入一级芬顿集水池，污泥排入物化污泥池。
一级芬顿集水池的污水采用提升泵排入一级BAF，经过BAF缺氧池和好氧池去除水中的氨氮及有机物质。
在污水处理过程中有三段工艺会产生固体污染物。
一是生物处理过程中产生的剩余污泥，二是FENTON化学反应过程中产生的化学污泥，由于污泥性质相差比较大，不同的性状的污泥分开压滤处理。
生化污泥滤液排入调节池，物化污泥滤液排入一级FENTON集水池。
2.3主要技术简介
2.3.1HT-BC技术
HT-BC工艺是我公司从日本引进的污水处理生化处理工艺，HT-BC生物处理工艺是缺氧、兼氧、好氧生化处理工艺的组合体，集成了活性污泥及生物膜工艺。
在此工艺中，采用了Bacillus菌及优化Bacillus菌的营养液，对高浓度及低浓度废水都有比较好的处理效果。
该工艺在日本和韩国应用都非常广泛，它的主要特点表现在如下几个方面：
Bacillus菌的特点：
（1）Bacillus菌是一种兼氧菌。
在没有氧气和营养成分的时候会形成孢子，这种孢子可以在恶劣的条件存活。
（2）Bacillus菌自身具有可生化特性，能高效的去除COD、BOD、氮、磷。
（3）能有效分解甲硫醇、氨和硫化氢等臭气成分。
（4）可以分泌抗生素，具有杀菌灭菌的功效。
（5）能分泌出一种特殊的粘性物质，具有很强的吸附过滤能力。
（6）含有Bacillus菌的活性污泥的脱水性非常好。
JS-BC系统的特点：
（1）生物脱氮效率高，除臭效果好。
（2）COD去除率高（90%以上），工艺流程简短、运行管理简单。
（3）溶解氧要求低（0-1.2mg/l）,运行费用省。
（4）系统污泥浓度高（10-15g/l），耐冲击负荷能力强，运行效果稳定。
（5）污泥产量小，脱水性能好。
可直接浓缩脱水，便于进一步处理与处置。
（6）污泥回收，不产生二次污染，给企业带来良好的经济效益。
（7）独特的营养配方，给微生物的高效提供了保障。
（8）工艺流程简单，自动化程度高。
（9）电耗低，运行费用省；土建投资低（无初沉池、二沉池及规模较大的回流污泥泵站）。
（10）可采用组合式模块结构，布置紧凑，占地少，分期建设和扩建方便。
（11）管理简单，运行可靠，不易发生污泥膨胀，设备种类和数量较少，控制系统简单，运行安全可靠。
2.3.2Fenton技术
Fenton氧化技术可能在短时间内实现对有机物的完全降解，而且不受废水种类、成分、浓度的限制，特别适用于生化法难降解的有机废水的处理。
芬顿试剂的基本组成是双氧水和二价铁，其实质是二价铁离子和双氧水之间的链式反应催化生成高活性的OH自由基，OH自由基与难降解的有机物反应，使之发生氧化、耦合或氧化，形成分子量不太大的中间产物，从而改变他们的可生化性、溶解性和混凝沉淀性。
技术特点：
（1）双氧水分解速度快，处理效率高；
（2）用于处理难生化降解的有机物；
（3）设备构造简单，占地面积小。
2.3.3曝气生物滤池技术
曝气生物滤池（BiologicalAeratedFilter，以下简称BAF）是在70年代末80年代初出现于欧洲的一种膜法生物处理工艺，是与我国和日本的接触氧化工艺几乎在同一时期出现的新工艺。
其基本的形式是将生物接触氧化工艺与给水过滤工艺相结合的一种好氧膜法废水处理工艺，其将生物接触氧化与过滤结合在一起不设沉淀池，通过反冲洗再生实现滤池的周期运行，由于其可以保持接触氧化的高效性，同时又可以获得高的出水水质。
其最初是应用在污水处理的三级处理上，由于其良好的处理性能，应用范围不断扩大，在废水的二级处理中，曝气生物滤池体现出处理负荷高、出水水质好，占地面积省等特点。
到90年代初得到了较大发展。
在90年代已发展成法国、英国、奥地利和澳大利亚等国设备制造公司的技术和设备产品。
使用BAF的污水处理厂规模最大也已扩大到每日处理几十万m3/d。
同时发展为可以脱氮除磷的工艺。
曝气生物滤池主体可分为布水系统、布气系统、承托层、生物填料层、反冲洗等五个部分，其过滤进、出水管及反冲洗进水管设计有其独特之处，以满足滤池既能进行上向流又能进行下向流运行之需要。
图2曝气生物滤池（BAF）的构造
在曝气生物滤池工艺进水水流向下，同时空气从距滤料底部30cm处通入。
空气流向上，两者形成逆流，增大了气水接触时间，有利于氧的转移。
有利于发挥下层滤料表面生物膜的氧化降解作用，又有利于提高整个曝气生物滤池的储污能力，延长反冲周期。
曝气点以下30cm厚的滤层起到过滤的作用，进一步截留水中悬浮物和脱落的生物膜，完成固液分离的过程。
由于生物膜生长，固着在比表面积较大的滤料表面上，这就使得池中容纳着大量微生物。
从而体现出容积负荷高、停留时间短的特点，又能保证滤池在较低的污泥负荷下运行，为进一步降解污水中的有机污染物提供了可靠的保证，进而获得了优良处理效果，保证了出水的稳定性。
处理水由底部出水系统收集到出水渠进入集水池。
当滤池运行到一定时期，随着生物量和滤料中截留杂质的增加，滤料中水头损失增大，水位上升，需对滤料进行反冲洗，反冲洗废水通过排水管回流到一级处理设施。
曝气生物滤池的特点是：
1）填料的颗粒细小，提供了大的比表面积，使滤池单位体积内保持较高生物量，由于填料上的生物膜较薄，其活性相对较高，因此，工艺的有机物容积负荷和去除率都较高；
2）该工艺的处理装置结构紧凑，生化反应和过滤在一个单元中进行，不需要二次沉淀池。
从而有利于发展高效、快速的处理工艺，同时节省了占地面积；
3）气水相对运动，气泡接触面积增大，增加气水与生物膜的接触时间，从而提高处理效果。
在处理水水质相同的状态下，填料的容积负荷高。
还可使生物膜处于对数生长期；
4）曝气生物滤池具有多种净化功能，除了用于有机物去除外，还能够去除NH3-N等；
5）曝气生物滤池在采用上向流或下向流方式运行时均有一定的过滤作用，过滤作用主要基于以下几个方面的原因：
a.机械截留作用，生物陶粒滤池所用陶粒填料颗粒粒径大小一般为5mm，填料高度为1.5～2.0m，根据过滤原理，进水中的颗粒粒径较大的悬浮状物质被截留；
b.颗粒滤料上生长有大量微生物，微生物新陈代谢作用中产生的粘性物质如多糖类、酯类等起吸附架桥作用，与悬浮颗粒及胶体粒子粘结在一起，形成细小絮体，通过接触絮凝作用而被去除；
c.曝气生物滤池中由于微生物作用，能使进水中胶体颗粒的Zeta电位降低，使部分颗粒脱稳形成较大颗粒而被去除。
6）有较高的生物膜浓度。
一般活性污泥法的污泥浓度为2.0～3.0g/L，而生物膜工艺可达10～20g/L，因此大大提高了容积负荷。
由于生物量多，对浓度低的污水，也能有效地进行处理；
曝气生物滤池处理工艺的主要优点如下：
a.负荷高，出水水质好：
对于城市污水，该处理工艺容积负荷可以在6.0kgBOD/m3.d的负荷下，保持出水在20mg/L，出水可以达到硝化，出水达到或接近生活杂用水水标准；
b.占地面积少：
曝气生物滤池的占地只是常规二级生化处理的1/5-1/10；
c.投资省：
BAF系统总水力停留时间短，所需基建投资少，同时该工艺出水水质高。
第三章投资估算
3.1土建工程投资
序号
项目
容积（m3）
投资（万元）
备注
（一）
土建工程
1
调节池
400
20
钢砼
2
HT-BC曝气池
300
15
钢砼
3
沉淀池
42
2.1
钢砼
4
集水池
32
1.6
钢砼
5
芬顿反应池
16
0.8
钢砼
6
芬顿沉淀池
36
1.8
钢砼
7
集水池
26
1.3
钢砼
8
BAF缺氧池
32
1.6
钢砼
9
BAF好氧池
26
1.3
钢砼
10
集水池
18
0.9
钢砼
11
生化污泥池
30
1.5
钢砼
12
物化污泥池
26
1.3
钢砼
13
集水池
15
0.75
钢砼
14
污泥浓缩池
10
0.5
钢砼
15
加药间
80
17.6
轻钢
16
化验室
60
13.2
轻钢
17
风机房
100
22
轻钢
18
电控室
120
26.4
轻钢
19
污泥操作室及压滤间
110
24.2
轻钢
合计
153.9
3.2安装工程投资
序号
项目
单位
数量
总价（万元）
规格
（一）
设备类
1
调节池提升泵
台
2
0.7
15m3/h,10m,1.1KW
2
HT-BC30
套
3
490
HT-BC30,2.2kw
3
鼓风机
台
2
1.6
0.6m3/min,0.5kgf/cm2，0.75KW
4
鼓风机
台
2
6
11m3/min,0.5kgf/cm2，15KW
5
生物滤池鼓风机
台
4
8
3m3/min,0.5kgf/cm2，5.5KW
6
反冲洗鼓风机
台
2
15
23m3/min,0.5kgf/cm2，37KW
7
反冲洗水泵
台
2
0.7
15m3/h,10m,1.1kw
8
循环泵
台
2
0.7
15m3/h,10m,1.1kw
9
污泥回流泵
台
2
0.4
25m3/h,10m,1.5kw
10
污泥提升泵
台
4
0.8
WQ50-10-10,0.75kw,Q=10m3/h
11
搅拌机
台
2
1.8
7.5KW
12
加碱装置
套
1
2.5
HT-JJ-01
13
加酸装置
套
1
3
HT-JS-01
14
加双氧水装置
套
1
3
HT-JSS-01
15
硫酸亚铁加药装置
套
1
5.5
HT-JT-01
16
压滤机
套
2
21.2
XA15/800
17
污泥螺杆泵
台
2
2
8m3/h,H=60m,2.2KW
18
加PAM装置
套
1
4.5
HT-JP-01
19
硫酸储罐
台
1
5
20
双氧水储罐
台
1
5
小计
587.3
（二）
器材类
1
曝气管网
套
2
4
2
曝气器
套
750
7.5
Ф250
3
溢流堰
8
三角堰
4
陶瓷滤料
36
5
管材阀门
58.2
6
电器仪表
130
含在线测定仪表
7
管道防腐
6
小计
249.7
（三）
服务费
1
安装费用
91.8
2
采保费用
7.6
3
运输费
15.3
小计
114.7
（四）
其它费用
1
设计费
30.6
2
调试费
30.6
3
工程税收
22.9
4
工程管理费
15.3
小计
99.4
合计
1050
3.3项目总投资
营口城市生活垃圾处理厂废水处理工程总投资为1203.9万元。
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