糖厂节水节能方案及废水处理工程.docx
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糖厂节水节能方案及废水处理工程
云南德宏英茂糖业有限公司
瑞丽糖厂
节水节能项目及
200T/H废水处理工程
工艺技术方案
广西佳诚环保有限公司
二00九年三月
第一章生产用水排水现状
目前瑞丽糖厂尚没有冷却塔等水冷却设施，也没有生化处理系统对生产废水进行生化处理。
因此除了蒸发喷射器用水能循环使用煮糖尾水外，其它需大量抽用新鲜冷水进行降温、稀释生产污水而才能达标外排，吨蔗耗新鲜水量约为10～13吨水/吨蔗。
另外，锅炉的冲灰冲渣水为一个独立的系统（洗滤布水现在进入该系统），酒精废液也是一个独立的系统，一般为外运农灌。
第二章节水节能项目
一、制炼车间循环冷却水系统的改造方案
为尽量利用现有设施和场地，节约投资，拟在目前原水池及循环水池处安装建设安装两台新购的新型的无填料喷雾中温冷却塔（1500m3/h）进行强制冷却处理。
采用并联安装，从而可保证循环回用水的温度确保在35℃以下。
冷却塔的收水器支撑架用防腐处理的槽钢，塔体围墙采用砖砌结构（不采用玻璃钢，以减少材料费及安装费，相对来说可节省投资并耐用、免维修等
因冷却塔占用了大部分原水池，为保证供全厂冷水使用需要，考虑在旁边建造1座新的原水池（11m×30m×3.5m，V有效＝990m3），与原水池连通共用。
也可以分出一般做安装冷却塔使用（视现场使用条件及要求定）。
二、全厂冷、热水系统的改造
建议按下列进行生产车间的冷热水分流与清浊水分流的排水沟渠道、管路和设备改造。
制炼间工艺热水独立给排水系统：
本系统配套混合汁板式加热器使用，过剩的工艺热水进入GEA板式加热器换热降低到30～50℃，泵到煮糖热水箱（低温箱），进行工艺热水再分配后，再过剩的低温工艺热水才排入到制炼循环水系统，节能减排效果更佳。
制炼间通罐洗箱水及车间内清洁卫生冲洗用水的独立给排水系统：
此部分的浓度较高、COD较高的水进入物料（简单过滤后作为压榨渗透水或进入混合汁），紧急时可排往压榨作为渗透水用。
本方案暂时考虑与洗滤布水一起作为高浓度水收集再进入生化系统。
较稀、COD较低的水则进入循环水池进一步稀释。
制炼间的压滤机洗滤布水处理系统：
由于压滤机洗滤布水的量较少，据现场查询估算约为20m3/d，可采取分别排往生化池、压榨渗透水、泥汁箱回流压滤等办法进行灵活分流处理，配置简单的箱、管路等即可。
本方案暂时考虑与通罐洗箱水一起作为高浓度水收集再进入生化系统。
压榨、制炼、动力可回收循环使用的设备冷却水系统：
正常生产情况下，新鲜水供给汽轮机作为发电机和油冷却用水，这些水均进行回收，并新增一台泵（内部调用即可）作为二次冷水泵，然后回用于压榨、制炼、锅炉的设备冷却水、冲洗清洁用水等，以减少全厂的新鲜水耗量。
压榨、制炼、动力不可或很难回收循环使用的设备冷却水：
含油高部分先进入隔油池进行良好的除油后，再与其它部分一起进入制炼循环冷却水系统稀释。
第三章节水节能项目投资估算
一、主要设备的选择
新增1台500S-22泵（2020m3/h），两台350S-28型泵（1260m3/h，从调配或集团公司内调配），并联安装。
正常时2020m3/h、1260m3/h泵各开1台供冷却塔，要减少时改开1台2020m3/h或2台1260m3/h泵分别供冷却塔，从而保证泵的安全、均衡运行，保证循环水的有效冷却降温。
二、主要设备清单及投资估算
表：
节水节能项目工艺设备投资估算
序号
设备名称
规格型号
数量
金额（万元）
备注
1
无填料喷雾
冷却塔
WGPL—1500
处理水量1500m3/h
2台
34.00
钢砼框架
2.0
单级双吸
清水离心泵
500S-22型，
流量2020m3/h,
扬程22m，185kw
1台
9.50
（新购）降温水泵，配电机
2.1
低压配电柜
（自耦式）
1台
8.00
配500S-22型泵电机
2.2
电缆
1批
2.00
配500S-22型泵电机、电柜
3.0
单级双吸
清水离心泵
350S-28型，
流量1260m3/h,
扬程26m，132kw
2台
0
（调拔、新增）降温水泵，配电机、电柜
3.1
电缆
2批
2.00
配两台350S-28型泵电机、电柜
4
新型喷雾式水喷射冷凝器
Ø900
2台
15.00
全不锈钢
5
新型喷雾式水喷射冷凝器
Ø750
6台
39.00
全不锈钢
6
GEA板式加热器（3000T/H）
FA184—45，32块板片
1台
16.20
7
安装材料
管路、阀门等
一批
4.00
8
安装费
以上12%
15.56
9
工艺设备税金
以上4%
5.81
合计
151.07
三、主要建构筑物及投资估算
表:
节水节能项目土建估算
序号
建筑物名称
规格
L（m）×B（m）×H（m）
金额
（万元）
备注
1
新建原水池2#
11×30×3.5
40.00
钢砼结构
2
原水池1#改建
5.00
钢砼结构
3
冷却塔
框架结构
11×11×10.5
8.00
WGPL1500型，钢砼结构、砖墙
4
新改建水沟等小土建
一批
1.00
砖砌结构、
钢筋混凝土盖板
5
隔油池
2×15×3.5
3.68
钢砼结构
6
其它未预见费用
15.00
合计
72.68
备注：
参照经验估算，未考虑材料价差，下同。
四、节水节能项目总投资估算
本节水节能项目总投资223.75万元，其中工艺设备151.07万元，土建工程72.68万元。
本方案必须全面系统地与要新建设的“生产综合末端废水生化处理工程”进行配套设计，以免有重复建设、投资，以减少投资费用。
第四章生化处理工程设计资料
一、设计水量
废水水量按≤4800m3/d（200m3/h）。
二、设计处理废水范围和进水水质
1、处理废水范围：
包括各车间的洗箱罐、洗机、洗地板等高浓度废水和制炼车间冷却循环水等低浓度废水。
但不包括锅炉冲灰水和酒精、纤维板等车间废水。
高浓度水与中低浓度水需要分类收集，由业主自行负责。
2、设计进水水质如下：
CODCr≤1200mg/L
BOD5≤600mg/L
SS≤250mg/L
pH=6～9
T≤35℃
三、处理后排放水质
处理后的水质达到国家标准《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中的第二时段一级排放标准，即：
CODCr≤100mg/L
BOD5≤20mg/L
SS≤70mg/L
NH3—N≤15mg/L
pH6～9
T≤35℃
第五章生化处理工艺方案的选择
针对项目排放的废水具有水量大，污染物平均浓度不高但波动大，污染负荷冲击性强但可生化性好，而且处理后的排放标准要求高的特点，目前广泛采用好氧生物处理技术，即生物膜法和活性污泥法两种方法。
经过本公司的多年研究，活性污泥法更适合项目废水的处理。
1、由于项目属于季节性生产，生产时生物膜法需要20～30天重新挂膜驯化才能正常运行，而活性污泥法在生产榨季开机时只需按照一定的程序开机3～5天即可投入运行。
2、活性污泥法在运行过程中有多种监控手段，能及时发现问题及时调整运行状态。
而生物膜法除镜检外，相对于活性污泥法监控和调整手段少，生物膜出现问题后不容易被发现，调整运行的灵活性差。
3、糖厂废水水量和污染物负荷变化大，活性污泥法在受冲时，可以通过SVI、污泥沉降比、污泥浓度等多种方法调节运行状况，预防冲击事故，确保废水处理达标。
4、活性污泥法建设费用相对生物膜法也较低。
在处理效率上，有资料表明，50%的活性污泥法处理厂BOD5的去除率高于91%，50%的生物膜法处理厂BOD5的去除率为83%左右。
综上所述，本项目拟采用活性污泥法的工艺方案，并采用抗负荷冲击性强氧化沟的曝气池型以增强处理效果，确保废水处理后可靠稳定达标，处理后的废水如需要可做进一步深度处理，全部回用。
第六章废水处理工艺流程及其描述
一、废水简易工艺流程图
二、工艺流程的描述
1、水解酸化池：
利用厌氧酸化原理，用于收集和预处理洗机、洗罐等生产排放的高浓度废水，使之COD浓度降低后再进入生产循环冷却水池或直接进入调节池。
2、生产循环冷却池：
其它生产废水进入生产系统的冷却循环池，通过冷却塔降温后进入调节池。
3、调节池：
可调节水质、水量，使污水水质均匀，同时承受由于生产排水不规律产生的冲击负荷。
水解酸化池及循环冷却池的废水均自流入调节池。
4、生物选择池：
进入曝气生化池的废水和从沉淀池回流的活性污泥在此相互混合接触。
生物选择池的作用原理是按照选择池的动力学选择性理论、积累/再生理论、饥饿理论而设置的，由于菌胶团的吸附储存能力比丝状菌强得多,从而在选择池中可以大量储存有机物,在后续的曝气池中得到大量的增殖而成为绝对优势菌，实现回流的淘劣选优培养和驯化，有效克服污泥膨胀，提高生物系统运行的稳定性。
5、生化池：
本设计的曝气生化池形式为单沟环形循环曝气池，是氧化沟工艺的一种改良形式。
主要对进入生化池中的有机污染物进行生化处理，从而达到去除污染物的目的。
6、沉淀池：
采用辐流式沉淀池。
沉淀池的作用是对处理后废水进行固液分离，分离后上清液通过出水堰自流到清水池，直接达标排放或者进一步深度处理后回用。
沉降到沉淀池底部的活性污泥采用刮泥机刮出排至污泥池，大部分活性污泥用泵送回生物选择池与进入的废水进行混合，过剩部分污泥送到污泥浓缩池。
7、清水池和污泥池：
沉淀池上清液进入清水池，然后回用至生产循环冷却水池和调节池，或直接达标外排。
沉淀池沉淀污泥自流入污泥池，由污泥回流泵回用至选择池或排至污泥浓缩池。
8、污泥脱水系统:
来自污泥池的剩余污泥经污泥浓缩池进行污泥脱水前的初步浓缩处理，可使污泥初步减容，体积减少为原来的15%～40%。
然后再利用压滤机对污泥进行脱水处理，进一步减低污泥含水率及减少体积。
脱水泥饼外运作卫生填埋或作生物肥。
污泥浓缩池的上清液和脱水系统的滤液返回生化系统。
9、化学药品投加系统：
废水中的污染物主要是碳水化合物，相对微生物摄取的营养成分极不均衡，因此需要向废水中投加一定量的营养盐以提高其处理效果。
第七章主要构筑物和设计参数
一、水解酸化池
顶部以水泥板封盖，水泥板面积S=5m×10m。
高浓度废水水量暂按20m3/h设计。
设计尺寸：
5m×10m，有效水深5.0m，超高0.5m,总高5.5m。
V有效=5×10×5=250m3，水力停留时间12.5h。
二、调节池
设计尺寸：
8m×25m，有效水深4.0m，超高0.5m,总高4.5m。
V有效=8×25×4=800m3，水力停留时间4h。
三、生物选择池
设计尺寸：
4m×8m，有效水深5.2m，超高0.3m,总高5.5m。
V有效=4×8×5.2=166m3，水力停留时间50min。
四、生化池
曝气生化池采用氧化沟形式，氧化沟中废水停留时间一般为10～40h之间，本设计结合本项目实际情况，采用1组氧化沟设计。
设计流量Q=200m3/h，停留时间（t停留）为16h，则曝气池有效容积为：
V有效=Q·t停
Q：
曝气池入流废水流量m3/h
则V有效=200m3/h×16h=3200m3
初步设计尺寸：
B×L×H=12m×54m×5.5m。
其中有效水深5.0m，超高0.5m。
V′有效=12m×54m×5.0m=3240m3
五、沉淀池
根据多家糖厂废水处理中污泥沉降性的实验对比，采用中心进水周边出水的辐流式沉淀池。
池子个数n=1个，采用水力负荷：
q=0.786m3/（m2·h）。
沉淀部分水面面积计算公式：
F=Q/nq
Q：
为日平均流量（m3/h）；q：
为水力负荷（m3/（m2·h））
则沉淀池水面面积F=254.5m2，采用圆形直径D=18m。
澄清区部分有效水深为2.36m，缓冲区0.94m，污泥区0.61m，水面超高为0.50m，池低坡度取0.08，污泥斗高0.80m。
则沉淀池周边水深：
H=2.36m+0.94m=3.3m
加上超高和污泥斗高度，则沉淀池的总高为H总=5.21m。
池子有效容积为：
V有效=F·h2=254.5m2×2.36m=600m3
处理水在沉淀池中名义停留时间：
t=V有效/Q=600m3÷200m3/h=3.0h
六、污泥池与清水池
污泥池设计尺寸：
4m2，有效水深4.8m，超高0.7m。
V有效=4×4.8=19.2m3，名义水力停留时间6min。
为清水回用考虑，设计清水池：
3m×6m，有效水深4m，超高0.3m。
V有效=18×4=72m3，名义水力停留时间22min。
七、污泥浓缩池
采用幅流沉淀池形式，按连续进泥设计。
理论计算生化池每日的干污泥产量为：
从沉淀池（二沉池）排出的污泥含水率大约99.2%～99.8%。
按99.7%计，每天从沉淀池排出的污泥量为395m3。
取固体负荷42kg/（m2.d），则浓缩池所需面积为：
A=1184÷42=28m2。
取直径为6m，超高0.3m，有效水深4.0m，缓冲区、污泥区高0.70m（池底坡度取0.10），污泥斗深0.7m，则总高5.70m。
V有效=28.3m2×4.0m=113m3，停留时间6.9h。
第八章主要设备的设计参数和选择
一、生化池内曝气搅拌系统
1、需氧量的确定
以去除1kgBOD5综合需要氧2.0kgO2，则曝气池中需氧量为
O2=Q（L进－L排）
式中：
Q为进水流量，（m3/h）；
L进、L排为进出水的BOD5浓度，（mg/L）。
则需氧量O2=200×（600－20）×10-3×2.0=232kg/h，设计变异系数为1.40，则每小时需氧量为232kg/h×1.40=325kg/h。
2、充氧设备的选定
（1）曝气器采用动力散流曝气器
型号：
SH-300动力散流曝气器，规格：
Φ305mm，氧的利用率≤21%，标准通气量2.0～3.0m3/（套·h），阻力损失≤80Pa，安装间距为500mm～800mm。
池子有效面积为S有效=640m2，曝气器服务面积一般为0.20～0.50m2/套。
选用曝气器2500个，则单个曝气器服务面积为：
640m2/2500套=0.256m2/套。
（2）鼓风设备的选定
选用2BEP-253A-0型水环压缩机4台，其中备用1台，保证安全正常供氧和防止高浓度废水冲击。
单台参数：
最低绝对压力58.8kPa（6000mmH2O），风量：
36m3/min，功率：
55kw，供水量2.5-6.0m3/h。
常开的3台空压机供氧量为（氧的利用率按18%）：
3×36×60×1.29×0.23×0.18=346kgO2/h（满足供氧需要）。
正常运行时，每套曝气器的实际通气量为：
3×36（m3/min）×60/2500套=2.59m3/h
符合要求（通气量一般为2.00～3.00m3/h）。
3、推流搅拌机的选择
（1）完全混合的动力确定。
完全混合（池深大于4米）的单位水体需要的功率为8.7w/m3，则整个生化池的完全混合需要动力：
8.7w/m3×3240m3=28188w=28.19kw
（2）选用美国整机进口的爱尔氧海神搅拌机对曝气池进行推流，共选用2台25HP（Ⅱ）型，N=18.5kw，推流距离21.3～45.7m，工作水深2.6～5.5m。
28.19kw＜18.5kw×2=37kw
采用爱尔氧海神搅拌机的理由：
①技术设计先进，节能效率高，能达到推流的最佳效果，同时具备充氧能力，这是国产潜水推流器所不具备的功能。
②在同样的动力效率下，其价格和国产设备价格差不多。
③设备质量可靠，因此故障率低，运行可靠稳定。
二、沉淀池刮泥机
采用半桥刮泥机1台，ZBG-I-18，跨度9m,水下部分为不锈钢，单周边驱动,P=0.55kw。
三、污水提升泵
选用ISWH150-200（I）型污水泵2台，其中备用1台。
单台参数：
Q=200m3/h，H=12.5m，N=15kw。
四、污泥回流泵
选用ISWH150-200（I）型污水泵2台，其中备用1台。
单台参数：
Q=200m3/h，H=12.5m，N=15kw。
五、清水泵
选用ISW150-200（I）型污水泵1台（备用）。
单台参数：
Q=200m3/h，H=12.5m，N=15kw。
六、潜水搅拌机
为了保证回流污泥与废水在选择池中能迅速混合均匀，并防止污泥沉淀下来，需要1台潜水搅拌机连续推流搅拌。
型号：
QJB5/12-620/3-480S，功率：
5.0kw。
在调节池中，为使水质调节均匀，也需要2台潜水搅拌机进行搅拌混合。
型号QJB10/12-620/3-480S，单台功率：
10kw。
七、配药设备
共设配药罐2个，营养盐罐一个规格Φ1400×1300，碱液罐一个规格Φ1720×1300，各配置1个搅拌机，N=0.75kw。
各用1台加药泵（32UBH-ZK3-13）加药，N=0.75kw。
七、污泥浓缩机
选用CG-6中心传动浓缩机1台，跨度6m，功率P=0.75kw。
八、污泥脱水设备
包括剩余污泥泵、带式浓缩压滤一体机、空压机、滤带清洗泵、加药装置与管道混合器等，由压滤机厂家配套要求而定。
选用1套，每天工作12h，考虑到一定的处理能力余量，处理能力约需15m3/h（浓缩池污泥）。
第九章供配电设计
本工程用电负荷为二级，低压配电电压采用380V。
增加的设备装机总容量约为390kw，其中使用290kw，备用为100kw。
本工程低压配电采用电动机控制中心（MCC）控制方式，以放射式方式向各主要用电设备供电。
对少数容量不大、比较分散的次要负荷，则采用链式方式配电。
电动机现场设启动、停机按钮，可直接起动。
照明系统采用绿色、节能、环保照明灯具产品，车间内设有事故照明、指示系统。
电缆采用穿管埋地敷设或挖沟埋沙直接敷设，地面采用桥架敷设。
本工程的建构筑物按三级防雷等级设防，由土建负责施工安装。
建构筑物一般采用避雷带、避雷针保护。
并尽量利用建构筑物柱、壁及基础的主钢筋作为引下线或接地体。
接地系统采用联合接地装置，即工作接地、防雷接地、保护接地接地共用接地装置，接地电阻要求不大于4欧。
电气设备选型遵循安全、可靠、高效、节能、实用的原则，低压柜主要元件选用国产品牌，产品安全可靠、结构紧凑、操作灵活;电力电缆采用YJV-1KV或YGC-1KV,该产品重量轻,弯曲性能好,且耐油、耐酸碱腐蚀。
配电室设备布置均应符合国家有关设计规范要求的距离，低压开关设备选用国内大厂品牌开关柜。
采用国家推荐使用的节能型机电产品,电动机控制中心（MCC柜）接触器采用全节能机械锁扣器，照明灯具尽可能选用高效节能灯具和新型光源。
根据工艺要求及环境特点，设置必要的电气防火装置、事故照明及疏散指示标志。
第十章劳动定员及人员培训
一、劳动定员
操作人员每班2人，四班三运转共计8人。
技术员1名。
二、人员培训
废水处理站是专门处理全厂制糖废水的独立机构，所有上岗人员必须经过专业培训，熟练掌握岗位技能后方可上岗。
岗前培训由我公司派技术人员负责进行。
第十一章生化处理工程投资概算
一、土建工程投资估算
表一：
土建工程投资估算表
序号
建筑物名称
规格
B（m）×L（m）×H（m）
单位
数量
单价
（元）
金额
（万元）
备注
1
收集池
3×5×4.5
m3
68
350
2.38
钢砼结构
2
水解酸化池
5×10×5.5
m3
275
350
9.63
钢砼结构
3
调节池
8×25×4.5
m3
900
350
31.50
钢砼结构
4
选择池
4×8×5.5
m3
176
350
6.16
钢砼结构
5
生化池
12×54×5.5
m3
3564
350
124.74
钢砼结构
6
沉淀池
φ18×3.8（5.21）
m3
1050
350
36.75
钢砼结构
7
污泥池
4m2×5.5
m3
22
350
0.77
钢砼结构
8
清水池
3×6×4.3
m3
77
350
2.70
钢砼结构
9
浓缩池
φ6×4.5（5.7）
m3
140
350
4.90
钢砼结构
10
风机房与配电化验室
18×6
m2
108
1200
12.96
层高4.0米
11
污泥脱水间
12×6
m2
72
1200
8.64
层高5.0米
合计
241.13
备注：
对中小项目，暂按经验350元/m3水池容积、1200元/m2厂房计算土建造价。
二、工艺设备投资估算
表二：
工艺设备投资估算表
序号
设备名称
规格型号
数量
单价
（万元）
金额
（万元）
备注
1
海神搅拌机
25HP，N=18.5kw，混合21.3～45.7m，工作水深2.6-5.5m
2台
15.00
30.00
未含关税增值税
2
水环压缩机
2BEP-253A-0，
Q=36m3/h,P=58.8kPa，N=55kw
4台
7.00
28.00
3
曝气器
通气量2-3m3/（套·h），
服务面积0.2-0.5m2/套
2500套
0.0125
31.25
包含池底布气支管
4
刮泥机
ZBG-I-18，跨度9m，
单周边驱动,N=0.55kw
1台
11.00
11.00
沉淀池
5
高浓水
提升泵
ZW40-20-15P
Q=20m3/h，H=15m，N=2.2kw
2台
0.90
1.80
6
污水提升泵
ISWH150-200（I）
Q=200m3/h，H=12.5m，N=15kw
2台
1.80
3.60
调节池
7
污泥回流泵
ISWH150-200（I）
Q=200m3/h，H=12.5m，N=15kw
2台
1.80
3.80
污泥池
8
清水泵
ISW150-200（I）
Q=200m3/h，H=12.5m，N=15kw
1台
1.40
1.40
9
潜水搅拌机
QJB10/12-620/3-480S，叶轮直径620，n=480rpm，N=10kw
2台
5.00
10.00
调节池
10
潜水搅拌机
QJB5/12-620/3-480S，叶轮直径620，n=480rpm，N=5kw
1台
4.50
4.50
选择池
11
营养盐罐
∮1400×1300，N=0.75kw
1个
1.30
1.30
配搅拌机
12
碱液罐
∮1720×1300，N=0.75kw
1个
1.50
1.50
配搅拌机
13
加药泵
32UHB-ZK3-13
3m3/h,H=13m，N=0.75kw
2台
0.40
0.80
14
污泥浓缩机
CG-6，跨度6m，N=0.75kw
1台
7.00
7.00
浓缩池
15
污泥脱水
设备
1套
30.71
15.1
带式浓缩
压滤一体机
CPF-NS1500S
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