某食品厂污水处理项目设计方案.docx
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某食品厂污水处理项目设计方案
食品加工废水处理项目
技
术
方
案
年月日
一、总则
1概述
本技术方案适用于四川某食品有限公司生产废水处理项目，处理规模5m3/d。
我方所选设备在满足技术文件要求的前提下，以能长周期稳定运行、节水、减少排污、节约投资成本和运行成本为原则。
我方保证提供符合相关标准的功能齐全的优质产品及其相应服务。
此外，执行国家有关安全、环保等强制性标准。
2设计单位简介
成都某环境工程有限公司成立于2013年，是在国家大力推进环境保护工作的背景下应势而生，专业从事污水和废气相关领域的污染治理和环境可持续发展工作。
现公司发展为集环境保护咨询、环保工程设计与建设、污染设施运营和环保专用设备开发为一体的综合性环保企业，为广大中小企业和城乡环保治理提供专业的环境保护整体解决方案。
成立至今，公司在农村环境保护工作方面协助地方政府和相关单位完成了多个饮用水源保护、风景区环境保护与污染防治、乡镇污水处理厂改造与建设以及中央资金农村连片整治项目的规划咨询与设计工作，得到了当地政府与社会的好评；在污染治理项目方面完成了包括生活污水、食品工业废水、机械加工废水、医疗废水治理、VOCs废气净化、粉尘处理和恶臭气体净化等项目的环保工程设计与建设，所有项目均通过第三方专业机构达标监测和环保专家组验收，得到当地主管部门的高度认可。
公司秉承“做好环境保护，造福子孙万代”的美好愿景，紧跟国家政策导向、把握行业技术以及周边技术的发展，通过大量的工程设计和建设经验积累，不断地对传统环保技术和设备改进创新，适时引进周边行业的科技成果为环境保护工作所运用；同时不断地优化人员配置，提高专业人员素质和学历，现公司从业人员全部具备大专以上学历，并不断引进高素质高学历的专业人才，确保在未来的发展中能够为广大客户提供效果更加稳定可靠、投资运行费用更加合理的解决方案和服务。
3工程概况
四川某食品有限公司位于四川省自贡市大安区三多寨镇元湾村6组，加工生产当地特色小吃食品。
食品生产过程中会产生大量的高浓度有机废水，为建设环境友好型企业，保护生态环境，需对该生产废水妥善处理后达标排放。
本工程的规划发展应与环境保护设施建设相互协调发展，为本地区的经济发展创造宽松、高效、优美的环境。
城镇的发展与建设应该是整体的、综合的。
而污水处理厂的建设是企业发展与环境保护的重要组成部分，没有一个优越的环境，会给生产生活带来非常不利的影响，制约企业经济发展。
完善了污水处理体系，改善了水环境质量，不仅能提高人民生活水平，还有利于招商引资，促进经济发展。
根据以上情况，并结合实际水质情况，该项目选用污水处理工艺采用先进ABR+AO处理工艺。
其中，污水通过管道进入原隔油池，提升到ABR高效厌氧器，再进入AO反应器处理,经过紫外线消毒处理后排入市政管网。
处理规模规定为5m3/d，系统出水水质达到《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-92）三级排放标准的要求。
经过消毒处理后达标排放
4工艺流程
5供货范围
本次设备供货，满足生产污水5m3/d，出水水质达到《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-92）三级排放标准的要求。
我方除招标设备的供货安装调试外，还对投标设备的运行参数设计、以及任何与系统运行相关的技术支持服务。
本次设备的供货内容包括一体化污水处理设备及配套辅助设备及材料等。
包括本次投标设备运行的可行性设计方案，图纸深化设计，确保设备顺利投入使用并稳定运行，直至通过工程最终验收（包括但不限于图纸设计、安装调试、售后服务和培训、可行性运营方案优化、管道改造工程等所有内容）。
6设计水质及水量
6.1设计水量
设计水量：
5m3/d。
6.2设计进水水质
根据业主提供的资料，该项目主要是食品生产废水
设计进水水质指标如下：
pH值
SS
mg/L
CODcr
mg/L
BOD5
mg/L
氨氮
mg/L
总磷
mg/L
氯离子
mg/L
6.5
≤1500
≤6352
≤3000
≤105
≤20
≤791
6.3排放标准
处理后水质达到出水水质达到《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-92）三级排放标准的要求，主要水质指标如下：
SS（mg/L）
CODcr（mg/L）
BOD5（mg/L）
PH
≤350
≤500
≤300
6-8.5
二、技术总述
1总的技术描述
1.1建设范围
本工程设计水量：
5m3/d。
1.2主体系统工艺流程
主体工艺流程：
生产废水→隔油池→一体化生物反应器→紫外线消毒器→出水。
1.2.1工艺流程描述
1.2.1.1生产废水通过管道进入地下隔油池，静置，使水中的大部分浮油与水分离。
1.2.1.2经过提升泵废水进入一体化生物反应器，通过厌氧、好氧、硝化、反硝化一系列微生物生物反应，将水中大量的有机物被代谢分解，水中的COD、BOD、氨氮等降到排放标准以下。
1.2.1.3经过紫外线消毒处理后达标。
2规范和标准
本项目涉及的消防、安全及设备制造等事项均须符合国家最新标准及规定的要求。
肉类加工工业水污染物排放标准GB13457-92；
室外排水设计规范GB10014-2014；
建筑给排水设计规范GB10015-2009；
国家生活饮用水卫生标准GB5749-2006；
通用电器设备配电设计规范GB10055-2011；
城市区域环境噪声标准GB3096-2008；
电气安装工程盘柜及二次回路接线工程施工及验收规范GB50171-1992；
自动化仪表安装工程质量评定标准GBJl31-1990；
电气装置安装工程电气设备试验准GB50150-2006。
三、技术方案及描述
1预处理系统（隔油池）
预处理系统重点是去除水体中的浮油及悬浮物、沉淀，尽可能的降低后续深度处理系统的运行负荷，提高后续系统的进水水质条件，保障核心处理工艺长期、高效、稳定运行。
1.1构筑物
利用原隔油池
1.2主要设备参数
提升泵
流量：
5m3/h
扬程：
10m
数量：
1台
转子流量计
0-1.5m3/h
数量：
1只
浮球液位计
0-5m
数量：
1套
2一体化生物反应器
污水处理主体工艺采用先进的ABR+A/O处理工艺。
生产废水经过预处理，将水中的浮油、悬浮物、食物残渣去除后，进入生化处理部分，首先通过ABR高效厌氧将水中大量的有机物分解消耗，然后再通过A/O氧化处理，进一步分解水中的有机物，以达到排放标准以下。
厌氧折流板反应器（AnaerobicBaffledReactor简称ABR）工艺首先由美国斯坦福大学的McCarty等于1981年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一种高效新型的厌氧污水生物技术。
由于在反应器中使用一系列垂直安装的折流板，将反应器分隔成串联的几个反应室，每个反应室都可以看作一个相对独立的上流式污泥床系统（upflowsludgebed，简称USB）。
被处理的废水在反应器内沿折流板作上下流动，依次通过每个反应室的污泥床，废水中的有机基质通过与微生物接触而得到去除。
借助于处理过程中反应器内产生的气体使反应器内的微生物固体在折流板所形成的各个隔室内作上下膨胀和沉淀运动，而整个反应器内的水流则以较慢的速度作水平流动。
水流绕折流板流动而使水流在反应器内的流经的总长度增加，再加之折流板的阻挡及污泥的沉降作用，生物固体被有效地截留在反应器内。
因此ABR反应器的水力流态更接近推流式。
其次由于折流板在反应器中形成各自独立的隔室，因此每个隔室可以根据进入底物的不同而培养出与之相适应的微生物群落，从而导致厌氧反应产酸相和产甲烷相沿程得到了分离，使ABR反应器在整体性能上相当于一个两相厌氧系统，实现了相的分离。
最后，ABR反应器可以将每个隔室产生的沼气单独排放，从而避免了厌氧过程不同阶段产生的气体相互混合，尤其是酸化过程中产生的H2可先行排放，利于产甲烷阶段中丙酸、丁酸等中间代谢产物可以在较低的H2分压下能顺利的转化。
A/O（Anoxic－缺氧、Oxic－好氧）工艺是城市污水处理厂除碳脱氮常用的工艺，有成熟的运转经验，具有同步脱氮除磷的功能。
好氧区池底安装有微孔曝气头，由鼓风机供压缩空气向曝气池充氧；缺氧区安装搅拌装置，一方面防止缺氧区污泥沉淀，另一方面可使进水与回流混合液充分接触，提高池体利用率。
A/O工艺可达到同时去除BOD5、脱氮、除磷的目的；微生物缺氧、好氧交替运行的环境中，丝状菌不易生长繁殖，基本上不存在污泥膨胀问题；总水力停留时间少于其它同类工艺，并且不需外加碳源，缺氧段只需进行中低速搅拌，运行费用低。
氨氮的去除原理
运行工序中，缺氧/厌氧交替运行完成硝化与反硝化，从而去除NH3-N。
NH3-N去除过程如下:
NH4+——NO2－——NO3－——NO2－——N2
在好氧条件下，好氧型亚硝化菌把NH4+作用生成NO2－，之后NO2－又在硝化菌的作用下生成NO3－，完成硝化除NH4反应。
再由缺氧型兼性菌把NO3－还原成NO2－，NO2－再由反硝化菌作用生成无害的N2，最终完成除氨氮反应。
A/O工艺对氮和碳水化合物有较高的去除效果，但是对于总磷去除效果不稳定，在排放要求较高时，难以保证总磷不超标，因此需设置除磷单元，去除总磷有生物法和化学法，化学法原理是通过加入铝盐或者铁盐与水中的磷酸盐反应生成沉淀去除。
生物法是通过微生物的过量吸收，然后排出剩余污泥的方法实现去除总磷。
本方案中水量较少，水质波动较大，生物法除磷难以稳定控制，所以设置一套加药装置，采用化学法除磷。
2.1.1构筑物
一体化生物反应器
包括ABR厌氧反应器和A/O生化反应器
结构形式：
地上碳钢防腐水池
数量：
1座
尺寸
6x3x3m
设计流量：
5m3/d
2.1.2主要设备参数
ABR循环泵
流量：
5m3/h
扬程：
8m
潜污泵
数量
1台
ABR池悬浮球填料
直径110mm
数量
1批
曝气系统
包括曝气盘和曝气管
数量：
1套
A/O池填料
弹性立体填料，展开直径200mm
数量
1批
蜂窝斜管填料
孔径：
35mm
L=1m
数量：
3m3
罗茨鼓风机
型号：
SR-50
流量：
1.14m3/min
风压：
30KPa
功率：
1.1kw
数量：
2台
污泥泵
流量：
5m3/h
扬程：
8m
潜污泵
数量
1台
加药装置
计量泵1台（10L/H，5BAR，电源380v，功率60W，冲程频率60次/分钟，防护等级IP55，绝缘等级F），搅拌机1套（0.37KW）
，溶药桶1台（200L）
数量
1套
3消毒系统
概述
消毒是本项目工艺最后一道工序，其目的是杀灭污水中的各种致病菌。
污水消毒常用的消毒工艺有氯消毒（如氯气、二氧化氯、次氯酸钠）、氧化剂消毒（如臭氧、过氧乙酸）、辐射消毒（如紫外线、γ射线）。
下表对常用的氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、次氯酸钠消毒和紫外线消毒法的优缺点进行了归纳和比较。
方法
优点
缺点
消毒效果
氯
Cl2
具有持续消毒作用；工艺简单，技术成熟；操作简单，投量准确。
产生具致癌、致畸作用的有机氯化物（THMs）；处理水有氯或氯酚味；氯气腐蚀性强；运行管理有一定的危险性。
能有效杀菌，但杀灭病毒效果较差。
次氯酸钠
NaOCl
无毒，运行、管理无危险性。
产生具致癌、致畸作用的有机氯化物（THMs）；使水的PH值升高。
与Cl2杀菌效果相同。
二氧化氯
ClO2
具有强烈的氧化作用，不产生有机氯化物（THMs）；投放简单方便；不受pH影响。
ClO2运行、管理有一定的危险性；只能就地生产，就地使用；制取设备复杂；操作管理要求高。
较Cl2杀菌效果好。
臭氧O3
有强氧化能力，接触时间短；不产生有机氯化物；不受pH影响；能增加水中溶解氧。
臭氧运行、管理有一定的危险性；操作复杂；制取臭氧的产率低；电能消耗大；基建投资较大；运行成本高。
杀菌和杀灭病毒的效果均很好。
紫外线
无有害的残余物质；无臭味；操作简单，易实现自动化；运行管理和维修费用低。
电耗大；紫外灯管与石英套管需定期更换；对处理水的水质要求较高；无后续杀菌作用。
效果好，但对悬浮物浓度有要求。
结合实际情况，综合考虑后选择紫外线消毒。
主要设备参数
设备
紫外线消毒器
0-5m3/h，N=80W
4电气系统
4.1概述
本节主要描述5m3/d生活污水处理项目电气专业的设计技术描述和设计标准。
本工程电气设计遵循相关标准、规范的规定，以长期安全可靠的供电为前提，保证所有的操作和维修活动均能安全和方便地进行。
4.2设计依据
（1）工艺提资条件；
（2）相关的标准及规范（不限于此）：
标准名称
标准编号
《通用用电设备配电设计规范》
GB10055-2011
《电气安装工程盘柜及二次回路接线工程施工及验收规范》
GB50171-1992
《自动化仪表安装工程质量评定标准》
GBJl31-1990
《电气装置安装工程电气设备实验标准》
GB50150-2006
《建筑照明设计标准》
GB10034-2013
《供配电系统设计规范》
GB10052-2009
《20kV及以下变电所设计规范》
GB10053-2013
《低压配电设计规范》
GB10054-2011
《电热设备电力装置设计规范》
GB10056-1993
《建筑物防雷设计规范》
GB10057-2010
《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》
GB/T10062-2008
《电力工程电缆设计规范》
GB50217-2007
《电力设施抗震设计规范》
GB50260-2013
《建筑设计防火规范》
GB10016-2014
《电力装置的电测量仪表装置设计规范》
GB/T10063-2008
《交流电气装置的接地设计规范》
GB10065-2011
《标准电压》
GB/T156-2007
《旋转电机定额和性能》
GB755-2008
《电能质量电压波动和闪变》
GB/T12326-2008
《系统接地的型式及安全技术要求》
GB14050-2008
《电能质量公用电网谐波》
GB/T14549-1993
《三相交流系统短路电流计算》
GB/T15544-1995
《电能质量电力系统频率偏差》
GB/T15945-2008
《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
GB50150-2006
《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》
GB50168-2006
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》
GB50169-2006
《电气装置安装工程旋转电机施工及验收规范》
GB50170-2006
《工业安装工程施工质量验收统一标准》
GB50252-2010
《》
GB50254-1996
《电气装置安装工程起重机电气装置施工及验收规范》
GB50256-1996
《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》
GB50147-2010
《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范》
GB50148-2010
《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》
GB50149-2010
《建筑电气工程施工质量验收规范》
GB50303-2002
《外壳防护等级（IP代码）》
GB4208-2008
《旋转电机整体结构的防护等级（IP代码）分级》
GB/T4942.1-2006
《并联电容器装置设计规范》
GB50227-2008
《继电保护和安全自动装置技术规程》
GB/T14285-2006
4.3设计技术阐述
我方负责对污水处理系统内电气系统的全部设计、及分工范围内电气系统的供货、施工及调试，包括但不限于以下供配电系统、动力配线、照明、检修、防雷接地等。
我方提供的设计文件在内容及设计深度上应满足国家最新相关标准规范的要求。
（1）照明方式分为：
一般照明、局部照明和混合照明。
（2）电动机技术要求遵循GB、IEC及行业标准最新版规定。
（3）如果根据工艺流程及控制要求，需采用变频器（柜），变频器（柜）满足相关技术要求。
（4）本工程电气配电柜系统所有智能保护及自动控制装置使用直流220V电源。
（5）本工程包含泵类，电机类的设备，电气设备设低压配电室的低压出线柜，以满足本工程的用电需求。
4.4操作电源
本项目系统操作电源采用直流操作电源。
直流电源正常使用负荷不超过设备额定容量的60%。
低压配电柜所带智能保护测控自动装置的采用DC24V操作电源，其它单独小开关出线的，采用交流AC220V作为其操作。
4.5电缆线路敷设
1）供、配电线路电缆截面选型
供、配电电缆允许载流量不小于电缆最大工作电流。
供电距离较远、输送容量较大的供配电线路，校验正常、异常运行情况下用电设备受电端的电压偏差，不超过允许值。
中、高压供配电电缆线路，在最大短路电流作用时间内产生的热效应，满足热稳定要求。
爆炸和火灾危险场所的电缆采用铜芯电缆，导体的长期允许负荷电流，不小于熔断器熔体额定电流、自动开关长延时过电流脱扣器整定电流或电动机额定电流的1.25倍。
3kW以下的小电机配线可采用2.5mm2动力电缆。
1kV以下中性点直接接地系统中，其中性线和保护线截面满足《电力工程电缆设计规范》GB50217的要求。
2）供、配电线路电缆选型
供、配电电缆缆芯的相间额定电压，不低于使用回路的工作线电压。
供、配电电缆缆芯与绝缘屏蔽或金属套之间额定电压的选择遵循标准GB12706。
电缆的绝缘层及护套适用于其所安装的环境。
交流系统中电缆的冲击耐压水平，满足系统绝缘配合的要求。
3）供、配电线路电缆敷设方式
电缆路径远离有高火灾危险的设备，否则采取相应的防火措施。
桥架、电缆沟、配线管穿越墙、楼板的孔洞及穿越建筑物的配线管管口采用非燃烧防火材料严密堵封。
4.6照明、检修系统
现场照明配电箱进线为三相五线制，进线开关采用3极断路器。
所有的照明分配电箱配一个主开关，而其分支线开关采用单极开关。
照明配电箱备用回路为20%。
每一回路负荷电流小于开关额定电流的80%。
照明控制方式如下：
1）控制室、电气控制室、值班室、办公室等辅助设施：
就地分散手动控制。
2）露天装置区照明，宜采用手动控制或自动集中控制。
事故照明和应急疏散照明根据有关消防规范要求设置。
安全照明采用自带应急电源的灯具，并考虑尽量在通道口设置，以备人员疏散撤离。
应急照明应采用能瞬时可靠点燃的光源灯。
4.7防雷、防静电、接地系统
我方负责装置内的全部接地系统的设计、供货、施工，并以正确的接口（如接地端子板）与全厂接地系统相连。
交流电力设备的接地装置，充分利用自然接地体接地，并校验自然接地体的热稳定。
各装置及变电所接地极宜优先采用自然接地体，当接地电阻不能满足设计要求时还敷设人工接地体，并与自然接地体连接形成统一接地网。
利用自然接地体和外引式接地装置时，用不少于两根导体在不同地点与接地网相连接。
建构筑物的防雷分类、防雷措施及防雷击电磁脉冲满足《建筑物防雷设计规范》GB10057的要求。
建筑物电子信息系统的雷电防护等级按防雷装置的拦截效率分为A、B、C、D四级。
其详细分级规定详见《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343。
为保证人身、设备和建、构筑物的安全及正常运行，将电气设备的某些部分与接地装置作良好的电气连接。
电力装置的下列设备的金属部分，除另外规定者外，进行保护接地：
1）电机、变压器、电容器、控制设备、携带式及移动式用电器具等的底座和外壳；
2）电力设备传动装置；
3）电流、电压互感器的二次绕组；
4）配电屏、控制屏的框架、动力配电箱及照明配电箱等；
5）户内外配电装置的金属架构和钢筋混凝土架构以及靠近带电部分的金属围栏和金属门；
6）交、直流电力电缆接线盒、终端盒的外壳和电缆的外皮，穿线的钢管、电缆桥架、托盘、托架等；
7）铠装控制电缆的金属外皮，非铠装或非金属护套电缆的1～2根屏蔽芯线。
4.8主要电气设备选择
4.8.1配电装置
1）现场电控柜（箱）：
柜体焊接牢固，焊缝光滑均匀。
控制柜的门开关灵活，无变形或下垂。
控制柜设备装有铭牌标记，标牌保证完整、清晰、牢固且安装位置明确、醒目，符合设计要求。
现场普通配电箱、控制柜选用三防产品，防护等级IP54，防腐等级为WF1。
柜体采用镀锌钢板表面喷塑，钢板厚度不低于2mm。
柜内控制线选用阻燃软电线，电流回路控制线不小于2.5mm²。
2）现场操作柱：
选用三防操作柱（防爆区域选择防爆防腐操作柱），防护等级IP54。
操作柱上设置启停按钮、运行停止指示灯、就地/远控转换开关。
每个开关、按钮、指示灯下方配置一块不锈钢标志牌，标志牌上注明开关、按钮或指示灯的名称和设计编号。
4.8.2变频器
a）变频器控制柜箱内元器件采用优质产品。
b）变频器控制柜保证动作灵活、平稳、无突跳，调节准确、可靠，能在调节信号的作用下连续地、无级地调节出力，出力与调节信号之间成线性关系。
变频器应能接受模拟量信号，启、停信号，并有变频器处于运行状态的开关量以及变频器的故障报警等信号输出。
变频器装有滤波器以防止对其他仪表产生干扰，变频器应装有旁路回路。
投标方应提供内部接线与外部电缆接合的连接器。
c）在变频器故障情况下，控制柜应能将电动机手动切换至旁路，并能就地手动启动、停止电动机。
d）变频装置应设以下保护：
过电压、过电流、欠电压、缺相保护、电机堵转、短路保护、接地保护、超频保护、失速保护、变频器过载、电机过载保护、半导体器件的过热保护、瞬时停电保护等，并能联跳输入侧开关，保护的性能应符合国家有关标准的规定。
e）变频装置控制系统应可靠，采用数字微处理器控制器，配有MMC程序存储卡，具有就地监控和远方监控方式。
在就地监控方式下，通过变频装置上的触摸式键盘和LCD显示，可进行就地人工启动、停止变频装置，可以调整转速、频率。
f）变频器的功率应大于相应电动机的功率。
5仪控系统
5.1概述
本工程自控设计依据招标文件的要求，并遵循相关标准、规范的规定，以长期安全可靠的供电为前提，保证所有的操作和维修活动均能安全和方便地进行。
。
本节工程设计采用技术先进、性能可靠、功能完备的控制系统和现场仪表，实现工业过程的整体性能控制。
通过综合自动化系统实现生产过程管理的一体化过程控制，实现以提高综合生产指标为目标的优化控制，确保生产设备安全、平稳、长周期、高质量的运行，实现企业的效益最大化。
本工程的工作范围包括：
（1）自控系统设计。
即整个污水处理控制系统的设计、采购、安装和调试工作；
（2）仪表系统的选型、设计、采购、安装和调试工作；
（3）自动阀门的选型、设计、采购、安装和调试工作等，并提供完整的设计资料。
5.2设计依据
为保证本工程自动控制及仪表系统的规范化，保证工作质量。
本设计遵循以下文件及标准规范的规定：
（1）工艺专业提资文件；
（2）国家现行相关标准和规范。
本工程采用的主要标准和规范如下，但不限于此：
我方提供的控制系统符合下列标准及有关规定，但不限于此：
《过程测量和控制系统的环境条件：
温度和湿度》（ISAS71.01）
《控制中心的文件》（ISARP60.4）
《自动控制术语》（ANSIC85.1）
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