xx豆瓣新厂生产废水处理工程设计方案 精品毕业论文.docx
《xx豆瓣新厂生产废水处理工程设计方案 精品毕业论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《xx豆瓣新厂生产废水处理工程设计方案 精品毕业论文.docx（38页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
xx豆瓣新厂生产废水处理工程设计方案精品毕业论文
四川省**豆瓣股份有限公司新厂
生产废水处理工程
项目编号：
XW2011-049
Ver.1.0
设计方案
建设单位：
四川省**豆瓣股份有限公司
设计单位：
四川**环保工程技术有限公司
二〇一一年六月三十日
第一章总论
1.1项目背景
1.1.1项目概况
项目名称：
四川省**豆瓣股份有限公司新厂废水处理工程
建设性质：
改扩建
工程地点：
**
工程规模：
总水量350m3/d
排放标准：
出水达到或优于《污水综合排放标准》GB8978-96一级排放标准。
1.1.2项目业主
四川省**豆瓣股份有限公司
1.1.3设计单位
设计单位：
四川**环保工程技术有限公司
四川**环保工程技术有限公司是顺应我国环保产业发展需要，采用现代企业管理制度建立的具有独立法人资格的高科技专业环保公司。
四川**环保工程技术有限公司系四川省环保产业协会常务理事单位、成都市环境污染治理单位，具有省环保颁发的甲级污染治理设计资质、建设厅颁发的环境工程（水污染防治工程）专业乙级、环保工程专业承包三级以及环境污染治理设施运营资质甲级。
公司立足污染防治研究与工程设计及技术推广，拥有一批环境专业治理方面的高素质经营管理、工程设计的科研人才和一流的施工队伍，在长期实践中形成了自己富有特色的技术能力和雄厚的工程实施能力，积累了丰富的经验。
我公司慎重承诺：
将根据当地的自然气候条件，结合本公司对豆瓣生产废水处理的成功经验，因地制宜地制定出科学合理的设计方案，精心组织施工，精心调试，使贵企业生产废水达到或优于国家《污水综合排放标准》GB8978-96一级排放标准。
1.2设计依据
1.2.1设计标准和规范
（一）给排水部分
1、《室外给水设计规范》GB50013-2006
2、《室外排水设计规范》GB50014-2006
3、《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009版）
4、《污水综合排放标准》GB8978-96
5、《埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程》CECS122：
2001
6、《城市污水处理工程项目建设标准》建设部2001年
7、《地表水环境质量标准》GB3838-2002
8、《污水排入城市下水道水质标准》CJ18-99
9、《声环境质量标准》GB3096-2008
（二）建筑及电气部分
1、《建筑模数协调统一标准》GBJ2-86
2、《站房建筑模数协调标准》GBJ6-86
3、《建筑防雷设计规范》GB50057-94（2000）
4、《建筑地面设计规范》GB50037-96
5、《建筑制图标准》GB/T50104-2010
6、《总图制图标准》GB/T50103-2010
7、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
8、《工业企业采光设计标准》GB/T50033-2001
9、《建筑设计防火规范》GB50016-2006
10、《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93
（三）结构部分
1、《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001
2、《建筑结构荷载规范》2006版GB50009-2001
3、《钢筋砼结构设计规范》GB50010-2002
4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
5、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
6、《构筑物抗震设计规范》GB50191-93
7、《砌体结构设计规范》GB50003-2001
8、《钢结构设计规范》GB50017-2003
9、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
10、《地下工程防水技术规范》GB50108-2008
11、《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB50141-2008
12、《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002
13、《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS138：
2002
14、《给水排水工程砼构筑物变形缝设计规程》CECS117：
2000
1.2.2主要政策法律
1、《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）
2、《中华人民共和国水污染防治法》（1984年11月）
3、《中华人民共和国水污染防治法实施细则》（1989年5月）
4、《国务院关于环境保护若干问题的决定》（1996年31号文）
5、《建设项目环境保护管理办法》（1996年3月）
6、《建设工程环境保护设计规范》（1987年3月）
7、《污水处理设施环境保护、监督管理办法》（1989年5月）
8、《污染物排放许可证管理暂行办法》（1989年5月）
9、《国家节约能源法》
10、《清洁生产促进法》
1.2.3设计基础资料
业主提供的地形图和其它基础资料。
1.3设计范围
本工程设计范围为：
废水处理站区内的污水处理工艺及配套建筑、结构、电气、仪表、给排水、总平面及站区工程。
1.4项目目标
本工程处理后污水排放达到《污水综合排放标准》GB8978-96一级排放标准。
1.5受纳水体
**位于川西平原腹心，最终受纳水体为岷江水系河流，根据《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）水域功能和标准分类，该段水域为III类水域。
1.6设计原则
1、贯切执行国家环境保护政策，符合国家有关法律、法规、标准、规范以及当地地方法规，充分体现业主对该项目的具体要求。
2、对项目全面规划，使工程建设与企业发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。
3、根据污水进出水要求，选用成熟可靠、高效节能、占地少、经济实用的污水处理先进工艺及污泥处理先进技术，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。
4、结合本工程实际情况，采用适合我国国情的自动化仪表、设备及监测仪器，提高自动化管理水平和供电安全程度，以减轻工人劳动程度，改善劳动条件。
5、通过技术经济论证，优化设计方案和设备选型，力求技术可靠、经济合理。
第二章设计规模及水质
2.1雨污分流排放体制
厂区生产废水集中进入废水处理站进行处理达标后排入河流。
雨水与污水分流，采用有组织的收集至雨水沟，最后排入河流。
2.2设计规模
该工程废水主要来源于厂内豆瓣生产工艺废水、冲洗设备废水、洗瓶水以及日常清洁冲洗废水以及厂区生活废水等。
根据业主提供的数据本厂每日废水量339m3/d，为保险起见，本工程总处理量按照350m3/d设计。
新建部分将考虑原有设施进行，尽量利用原有设施进行改造和扩建。
2.3污水水质
废水中主要污染物为BOD5、CODcr、悬浮物、植物油等，直接排入水体，将会使水体发黑发臭，并可能使水体富营养化导致藻类大量滋生、鱼类死亡，破坏水体的生态平衡。
根据业主提供的数据，本工程污水进水水质为：
（单位：
mg/l，PH除外）
指标
CODCr
BOD5
动植物油
SS
PH
进水水质（mg/L）
≤1200
≤600
≤250
≤500
6-7
2.4排放标准
根据相关环保部门要求，本工程排放标准执行《污水综合排放标准》GB8978-96一级排放标准。
排放标准如下：
指标
CODCr
BOD5
动植物油
SS
PH
排放标准（mg/L）
≤100
≤20
≤10
≤70
6-9
第三章废水处理站工艺方案论证
3.1废水处理工艺选择原则
1、认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策，使设计符合国家的有关法规、规范。
经处理后排放的污水质符合国家和地方的有关排放标准和规定，符合水体环境容量的要求。
2、选择可靠的工艺，高效节能的设备，经济合理的土建结构型式，使污水处理工程能实现简便可靠、成本低，合理地综合利用，发挥好的投资效益。
3、结合处理工艺因地制宜地采取适合国情的自控方案，提高处理构筑物的机械化，自动化程度，提高污水站的管理水平，保证污水处理工艺运行在最佳状态，减轻工人的劳动强度。
4、工程平面布置力求紧凑协调，与总体规划形成有机整体，并与原有处理设施有机结合。
5、处理系统有较大的灵活性，以适应污水水质和水量的变化。
6、管理维修方便，避免产生二次污染。
3.2废水处理工艺流程的确定
3.2.1水质分析
在考虑废水处理工程方案时，必须对废水的具体成份及水质的其它情况进行调查、研究、分析。
只有掌握了较准确的污水组份，才能够合理的选择处理方案，并为各专业的具体方案设计提供可靠的依据。
新厂生产所用的原料主要是辣椒、植物油、食盐、蚕豆等，废水主要由生产豆瓣车间排放的废水组成，该废水是一种较高浓度废水，成份较为复杂。
该废水如未经处理而直接排入水体，会对周围水域及土壤等造成较严重的污染，从而危害人们的日常生活。
据此分析可以认为本工程进水水质有如下特点：
1、废水的类别，由废水的组分确定，新厂生产废水主要由厂内豆瓣生产工艺废水、冲洗设备废水、洗瓶水、日常清洁冲洗废水及生活废水组成。
2、生产废水中的主要成分包括辣椒残留物、发酵过程产物、微量洗涤剂、消毒剂、大量的盐分、各种微生物及微生物的分泌物和代谢产物，呈现较高的BOD、COD和SS，混合生活废水后，BOD5/CODcr之比在0.5左右。
3、根据业主提供的废水进水水质及排放标准，废水处理站主要去除的污染物为BOD5、CODcr、SS、油及色度。
4、生产废水中以COD为代表的有机物，一部分能被生物所降解（CODB），有一部分难于降解的（CODN）酿造废水降解的对象主要是CODB与COD、CODN的比值来衡量生物降解的难易程度，该综合废水的BOD5/CODcr≈0.5表明，其生物降解特性较好，可以采用生物法降解处理，因此采用物理和生物方法能有效去除CODcr、BOD5、SS、色度等污染物质。
5、针对本工程对BOD5、CODcr、SS、色度及油去除程度的要求，采用生物处理为主，辅以物化的综合处理工艺，将能取得良好的效果，可使出水达标排放。
由此可见，生化处理阶段（厌氧段、好氧段）是整个废水处理的关键，不仅决定整个工程的处理效果，而且直接决定工程总投资和运行费用的高低。
3.2.2废水处理工艺路线
由生产工艺可知：
废水主要来自于豆瓣生产工艺废水、冲洗设备废水、洗瓶水以、日常清洁冲洗废水一级生活废水。
该废水属于较高浓度的有机性污水，可生物降解性能一般，除此以外，废水的悬浮物浓度也较高。
根据以上对本工程水量水质的特点分析，CODCr、BOD5、油及SS的浓度都比较高，并且废水排放量及变化比较大，为了确保废水处理站的稳定运行，水质达标，同时具有很好的经济性，则必须采用物化与生化相结合的处理工艺，并且由于废水可生化性能一般，有必要考虑提高其可生化性能。
由于业主原来建有一套200m3/d的处理系统，但是由于其处理量小，处理深度不够，我们把这套系统作为新建处理系统的一部分。
据上述论述和目前国内食品废水的水质、处理的情况以及我公司处理食品废水的工程实践经验，结合本工程污水水量、水质特点，本方案经过技术、经济比较，推荐采用格栅+隔油池+调节池+水解酸化池+接触氧化池+二沉池的处理工艺。
（详见工艺流程图）
3.3主要工艺原理说明
3.3.1水解酸化工艺原理
水解酸化的过程也称为不完全厌氧反应的过程。
是指其生物反应过程只是完全的厌氧生物处理的一部分。
根据有机物在厌氧处理中达到的分解程度，可将其分为两种类型，即水解酸化和甲烷发酵。
前者以有机酸为主要发酵产物，而后者则以甲烷为主要发酵产物。
酸发酵是一种不彻底的有机物厌氧转化过程，其作用在于使复杂的不溶性高分子有机物经过水解和产酸，转化为溶解性的简单低分子有机物。
把厌氧酸发酵阶段称为不完全厌氧，其工艺过程也就称为不完全厌氧过程。
厌氧过程可以分成3个阶段，即：
第1阶段水解发酵阶段
在水解与发酵细菌作用下，使碳水化合物、蛋白质、脂肪被水解与发酵菌转化为单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油、二氧化碳、氢等。
第2阶段产氢和乙酸阶段
在产氢产酸菌和同型乙酸菌的作用下，将第1阶段的产物转化成H2、CO2、CH3COOH。
第3阶段产甲烷阶段
在产甲烷菌的作用下，将H2和CO2转化成CH4，同时也对乙酸脱羧产生甲烷。
由乙酸形成的CH4约占总量的2/3，
由CO2和H2形成的CH4约占总量的1/3。
该阶段是整个厌氧消化的控制阶段。
这三阶段的有机物的相互转换和数量关系见下图。
厌氧分解过程的3个阶段
水解酸化过程的结束点通常控制在厌氧过程第1阶段末或第2阶段的起始。
不完全厌氧过程作为厌氧生物处理的组成，有共同的特点，也有不同之处。
1、参与不完全厌氧过程水解细菌的特点
不完全厌氧过程由发酵（水解）和酸化两个步骤组成。
发酵（水解）主要由发酵细菌完成。
发酵细菌的主要功能是在胞外酶的作用下，将不溶性有机物水解成可溶性有机物。
如果按功能来分类，则可将发酵细菌分为纤维素分解菌、半纤维素分解菌、淀粉分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌等。
废水的污染物组成可以粗略分成脂肪、蛋白质和碳水化合物三大类，这三大类物质在不完全厌氧过程下进行水解发酵，参与反应的微生物主要进行胞外酶反应。
许多微生物产生胞外酶，主要是水解酶，例如脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶，它们的作用是将复杂分子降解为能被大多数微生物细胞易于同化吸收的物质单元。
厌氧消化条件下脂肪的水解过程是将脂肪中的甘油脂转化为长链脂肪酸，参与的胞外酶是脂肪酶。
大部分解脂微生物的脂肪酶对甘油上的1，3-位置起作用，而有一些却可对所有3个位置起作用，最终生成游离的脂肪酸和甘油。
在水解的基础上进行酸化，即将可溶性大分子有机物转化为脂肪酸、醇类等小分子有机物。
这类细菌分属梭菌属、拟杆菌属、丁酸弧菌属、双歧杆菌属等，其中大多数是厌氧菌，但也有大量是兼性厌氧菌。
一般来说，水解过程比较缓慢，并会受到多种因素影响（PH值、水力停留时间、有机物种类等），有时会成为不完全厌氧反应的限速步骤，但产酸反应的速率一般是比较快的。
2、不完全厌氧过程的技术特征
在废水处理中，不完全厌氧过程作为一种预处理工艺有其自身所特有的特征。
（1）废水经不完全厌氧过程处理后，BOD5/CODcr的比值有时会有所升高，改善可生化程度，尤其进水中含有大量难降解工业废水时，不完全厌氧－好氧工艺会有比较好的处理效果。
由于某种原因改善可生化性的特点，使得后续好氧生物处理的难度相对减小，好氧的水力停留时间可以有所缩短。
（2）废水经不完全厌氧过程后，水中有机物得到部分降解。
由于池中的污泥浓度高，对于水质水量的波动有比较好的稳定性，对进水负荷的变化起缓冲作用，也为后续的好氧处理创造较为稳定的进水条件。
（3）对于工业废水，不完全厌氧过程可大幅度地去除废水中悬浮物或有机物，其后续好氧处理工艺的污泥量可得到有效减少，从而设备容积也可缩小。
在实践中，不完全厌氧—好氧工艺的总容积不到单独好氧工艺的一半。
此外，国内外研究人员都发现在曝气区前设置这样一个厌氧区，可降低曝气区50%的耗氧量。
（4）厌氧工艺的产泥量远低于好氧工艺，并已得到一定程度的稳定，易于处理，污泥容易脱水。
同时其后续的好氧处理所产生的剩余污泥必要时可回流至不完全厌氧段，以增加厌氧段的污泥浓度，同时减少污泥的处理量，进而降低整个工艺的污泥的产泥率。
（5）不完全厌氧设施通常也用作沉淀池，起到一池多用的功效。
（6）不完全厌氧阶段的微生物多为兼性菌，种类多、生长快及对环境条件适应性强，要求的环境条件宽松、易于管理，并且利于运行条件的控制和缩小处理设施的容积。
（7）不完全厌氧处理过程能耗小（能耗主要用于提升和配水），运行费用低，且其对废水中有机物的去除亦可节省后续好氧过程的需氧量，从整体上节省动力和运行维护费用。
3.3.2生物接触氧化法
生物接触氧化法也称为淹没式生物滤池，在其反应器内设置填料，经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接触，在生物膜的作用下得到净化。
1、原理
生物接触氧化法在运行初期有少量的细菌附着于填料表面，由于细菌的繁殖逐渐形成很薄的生物膜。
在溶解氧和食物都很充足的情况下，微生物繁殖非常迅速，生物膜逐渐增多。
溶解氧和废水中的有机物凭借扩散作用，为微生物所利用。
但当生物膜达到一定的厚度时，氧已经无法向生物膜内部扩散，好氧菌死亡，而兼氧菌、厌氧菌在内部开始繁殖，形成厌氧层，利用死亡的好氧菌为基质，并且在此基础上不断的发展厌氧菌。
经过一段时间后在数量上开始下降，加上代谢气体产物的逸出，使内层生物膜大块脱落，新的生物膜又重新长起来。
在接触氧化池内，由于填料的比表面积大，所以生物膜发展的每个阶段都是同时存在的，使去除率稳定在一定水平上，生物膜在池内呈立体结构，对保持稳定的处理能力十分有利。
2、主要特点
、体积负荷高，处理时间短，节约占地面积
生物接触氧化法的体积负荷最高可达到1~4kgBOD5/（m3.d），停留时间只需要4~8h，浓度较高的工业废水停留时间需加长。
缩短了处理时间，同样大小体积的设备，处理能力提高几倍，使废水处理工艺向高效和节约用地的方向发展。
、池内生物活性高，国内采用的生物接触氧化池中，绝大多数的曝气管设在填料下，不仅供氧充分，而且对生物膜起到了搅动作用，加速了生物膜的更新，使生物膜活性高。
另外，曝气会形成水的紊流，使固体在填料上的生物膜可以连续、均匀地与废水接触，避免生物氧化池中存在的接触不好的缺陷。
由于空气搅动，整个氧化池内的废水在填料之间流动，增加了传质效果，提高了代谢速度。
经测定，同样湿重的带有丝状菌的生物膜，其好氧速率比活性污泥法高1.8倍。
、有较高的微生物浓度，一般活性污泥法的污泥浓度为2~3g/l，微生物在池中处于悬浮状态；而接触氧化池中绝大多数微生物附着在填料上，单位体积内水中和填料上的微生物浓度可达5~10g/l，由于微生物浓度高，有利于提高容积负荷。
、污泥产量低，不需要污泥回流。
与活性污泥法相比，接触氧化法体积负荷高，但污泥产量不仅不高，而且有所减低。
国内外的研究实验证明，接触氧化法的污泥产量远低于活性污泥法。
一般认为，污泥产量低是因为池内溶解氧高，微生物内源呼吸进行的比较充分，合成物质被进一步氧化；池内生物链比较完全和稳定；生物膜中的厌氧层将部分生物膜分解、溶化，转化为甲烷和有机酸。
这些都是减少污泥量的因素。
、出水水质好而稳定，在进水短期内变化时对出水的影响比较小。
在毒物和PH的冲击下，生物膜受影响较小，恢复快。
、动力消耗低，比普通活性污泥法能耗低30％左右，主要是因为在接触氧化池内有填料存在，起到切割气泡、增加紊流的作用，增大了氧的传递系数，污泥不用回流，电耗下降。
、挂膜方便，可以间歇运行，生物接触氧化法处理工业废水，挂膜是接入菌种，运行十多天生物膜就可以成熟。
当停电或发生事故不能供气时，只要将池中水放完，附着在固定填料上的微生物可以在空气中吸收氧气维持生命。
、不存在污泥膨胀问题
在普通的活性污泥法中容易产生污泥膨胀，如丝状菌，在生物接触氧化池中不仅不产生膨胀，而且能充分发挥其分解、氧化能力高的特点。
接触氧化池内填料固定在水中，附着在填料上的丝状菌有较强的分解能力，具有立体结构，所以不容易产生污泥膨胀。
3.4污泥处理工艺方案
本工程因处理规模较小，污泥池剩余污泥推荐采用板框压滤机定期压滤，泥饼运至填埋场处置。
第四章工程设计
4.1工艺流程
根据以上工艺的优化比较，本工程采用以下的工艺流程：
工艺流程图
4.2工艺流程说明
4.2.1预处理段
格栅井：
格栅用于拦截废水中较大悬浮物，减轻后续处理构筑的负荷。
隔油池：
隔除来水中的动植物油。
调节池：
调节水质、水量，为后续处理创造均衡条件。
。
4.2.2生化处理段
水解酸化池与接触氧化池：
通过生化反应达到去除有机污染物的目的，是整个污水处理工艺的核心部分。
水解酸化池：
由于兼氧菌的作用，使难降解的有机物发生水解作用，废水中的大分子有机物分解成小分子有机物，提高其废水的可生化性。
接触氧化池：
生化池内装有专用生物填料，废水和填料上的生物膜充分接触，有机污染物被生物膜吸附，在溶解氧充分的条件下，好氧微生物最终将有机污染物分解为二氧化碳和水，使废水得到净化。
生物接触氧化工艺属于生物膜法的一种，通过人为提供微生物生长繁殖的载体及填料，污水流过填料与微生物膜接触通过吸附、分解得以净化，同时通过风机提供微生物生长繁殖所需的氧气，运行简单稳定，工艺成熟。
二沉池：
该池的主要作用是进行泥水分离，对生化池处理的出水进行泥水分离并使污泥回流至生化池的水解段和好氧段，以调节生化池内的污泥浓度和泥龄。
4.2.3污泥处理段
初沉池里的污泥与二沉池里的剩余污泥送到污泥池，然后用浓浆泵泵入板框压滤机，压制成泥饼，泥饼定期外运处置。
4.3工艺处理效果分析
项目
CODCr
BOD5
SS
油类
PH
预
处
理
格栅
进水
1200
500
500
250
6～9
出水
1140
500
450
250
6～9
去除率
5%
0
10%
隔油池
进水
1140
500
450
250
6～9
出水
1026
475
180
25
6～9
去除率
10%
5%
60%
90%
生物处理+
沉淀
生化池
+
二沉池
进水
1026
475
180
25
6～9
出水
90
18
54
8
6～9
去除率
91.3%
96.2%
70%
68%
排放标准（综排一级）
≤100
≤20
≤70
≤10
6～9
4.4各工序设计技术参数
4.4.1格栅井
主要功能是用于去除废水中较大的颗粒悬浮物、漂浮物和固体颗粒物质，从而保证后续处理构筑物的正常运行，减轻后续处理构筑物的处理负荷。
格栅井设计为机械格栅，保留原有工程的格栅渠和机械格栅，设计在污水站进口。
主要设备：
机械格栅1台（原有），型号：
HZGS-500
4.4.2隔油池和调节池
功能：
主要是为了将废水中的油类物质与废水分离并调节水质水量，保留并使用原有隔油池
对于调节池，考虑到入池管网较深，超高较大，利用率太低，而水量较原设计方案大幅增加，我们将原有的调节池、厌氧池、接触氧化池、沉淀池打通合并，调节池原有潜污泵拆除，原调节池尺寸8.5m×4.5m×4m，超高2m（有效容积76.5m3），原厌氧滤池尺寸4.5m×4.5m×4m，超高2m（有效容积40.5m3），原接触氧化池尺寸7.0m×3.6m×4m，超高2m（有效容积109m3），总有效容积226m3，停留时间15.1h，符合要求。
主要设备：
1、提升泵：
2台，一备一用，参数：
Q=20m3/h，H=7m，P=0.75kw
2、液位浮球一套
3、搅拌管路一套
4.4.3生化池
功能：
通过生化反应达到去除有机污染物的目的，是整个污水处理工艺的核心部分。
水解段由于兼氧菌的作用，使难降解的有机物发生水解作用，废水中的大分子有机物分解成小分子有机物，提高其废水的可生化性。
好氧段采用接触氧化法。
生物接触氧化法是一种好氧生物处理法，它是介于活性污泥法和生物膜法之间的一种工艺。
接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分则以絮状悬浮生长于水中。
因此它兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。
由于其中滤料及其上生物膜均淹没于水
升级会员 