奶粉厂污水处理方案知识分享.docx

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奶粉厂污水处理方案知识分享

XXX公司

5000吨/年配方羊奶粉改扩建项目污水治理工程

技术方案

XXX公司

二○一二年六月

第一章项目概况

1.1项目背景

随着人们环保意识的增强以及国家环保政策的“三同时”要求，同时本着环保减排的原则计划投资新建一座处理能力为60m3/d污水处理站对现有厂区以及新扩建厂区生产清洗废水、办公区生活废水以及食堂废水进行处理。

本方案根据该公司投资新建废水处理设施的整体规划和所提供的环境评价报告，对其废水处理系统进行整体细化设计，以供企业参考、选择。

1.2自然环境简况

1.2.1地理位置

1.2.2地形、地貌

1.2.3气候、气象

1.2.4地表水及地下水

第二章设计依据、原则及范围

2.1设计依据

1）《中华人民共和国环境保护法》

2）《室外排水设计规范》（GB50014-2011）

3）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）2006年版

4）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）

5）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）

6）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

7）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

8）《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）

9）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）2008年版

10）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2008）

11）《XXX公司5000吨/年配方羊奶粉改扩建项目环境影响报告表》

12）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2008）

13）《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）

14）《采暖通风和空气调节设计规范》（GBJ19-87）

15）《供配电系统设计规范》（GB50052-95）

16）《低压配电设计规范》（GB50054-95）

17）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）

18）《民用建筑照明设计标准》（GBJ133-90）

19）《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-83）

20）《工业企业照明设计标准》（GB50034-92）

21）《工业企业矿界噪声标准》（GB12348-90）

22）《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）

2.2设计原则

1）符合国家、地方的法律、法规和有关文件的各项规定及业主的要求，确保废水处理站在建设过程中及投产运行后系统安全可靠，无二次污染；

2）采用先进实用、简便易行的工艺方法，以达到废水处理站投资省、占地少及出水达标排放的目的；

3）采取切实可行的技术手段，提高装备质量，提高自动化控制及管理水平，以保证废水处理站运行可靠、经济合理；

4）基建投资在满足工艺及工程要求的前提下应尽量节省，采用安全可靠、经济合理的地基处理方法；

5）严格执行国家有关工程建设规范，使构（建）筑物达到适用、经济、安全的目标。

6）根据实际和丰富的工程经验对食品厂生产废水进行分析比较、优化选择，采用技术先进、工艺可靠及经济合理的工艺方案，处理后的出水达到国家有关标准的要求。

7）根据乳制品厂废水的实际特点，和以往同类废水的经验教训，存盈补缺改进本工程设计，提高工程质量。

8）严格执行国家及地方的各项环保法规，确保废水处理后稳定达标排放。

9）厂区内实行雨污分流，雨水直接排放，生活污水经化粪池进入市政管网，生产废水进入本废水处理系统。

2.3设计内容

1）废水处理工艺选择；

2）废水处理系统中各构筑物以及相关的建筑物设计；

3）设备、仪表的选型；

4）工程总造价估算；

5）运行费用的核算。

2.4设计目的

针对企业排放的废水特性，对废水处理工艺、设备选型等进行多方面比较，确定适宜的废水处理工程构（建）筑物布置，采用技术先进、处理效果好、运行稳定、投资省、运行成本低的工艺，同时使工程获得最佳的环境效益、社会效益和经济效益。

第三章工程规模及目标

3.1设计规模

根据《XXX公司5000吨/年配方羊奶粉改扩建项目环境影响报告表》提供的数据指标，确定本工程处理规模为：

污水实际日处理最大水量为：

53.1m3/d

污水设计日处理最大水量为：

60m3/d

最大小时处理水量为：

5m3/h

平均小时处理水量为：

2.5m3/h

3.2排污情况

根据《XXX公司5000吨/年配方羊奶粉改扩建项目环境影响报告表》提供的各类废水水质及水量资料，进入污废水处理系统的进水水质见下：

表3-1进水水质（单位：

mg/L）

项目

浓度

项目

浓度

CODcr

1250

SS

380

BOD5

650

动植物油

63

氨氮

36

参照同行企业排水水质情况以及考虑污水站运行达标的稳定性，将设计水质调整到如下指标（见表3-2）：

表3-2进水水质（单位：

mg/L）

项目

浓度

项目

浓度

CODcr

2000

SS

450

BOD5

980

动植物油

63

氨氮

60

3.3设计出水水质

根据《XXX公司5000吨/年配方羊奶粉改扩建项目环境影响报告表》中对出水水质执行《黄河流域（陕西段）污水综合排放标准》（DB61/224-2011）一级标准和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）二级标准。

表3-3处理后出水水质指标

序号

项目

单位

标准值

1

CODCr

mg/L

≤50

2

BOD5

mg/L

≤20

3

SS

mg/L

≤150

4

氨氮

mg/L

≤8（12）

5

动植物油

mg/L

≤15

第四章处理工艺的选择及设计

4.1处理工艺比较与选择

4.1.1水质分析

水源为乳制品企业生产污水，悬浮物少，可生化性好；

建设方为食品生产企业，在一天内的排水特性为排水时间相对集中，且水量波动大，变化快，水量不够稳定；

4.1.2处理工艺方案比较

污水的好氧生物处理技术可分为活性污泥法和生物膜法。

好氧活性污泥法是当今研究最深入、应用最广泛的污水处理方法。

其基本特征是生物反应器中的微生物以悬浮状存在，在好氧条件下氧化、分解有机物和氨氮。

传统的活性污泥法主要用以去除污水中的有机物和SS。

近几十年来，随着研究深入，在对系统的运行方式进行适当调整，并将厌氧技术纳入，使得活性污泥处理系统能够有效的进行生物脱氮除磷。

在工程实践中，因采用不同的运行的方式和不同的出水水质要求，好氧活性污泥法可分为传统活性污泥法、缺氧-好氧生物脱氮活性污泥法（AN-O），厌氧-好氧生物除磷活性污泥法（Ap-O）以及间歇式活性污泥法（SBR及改良工艺）等。

污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。

这种处理法的实质是使细菌和菌类一类的微生物和原生生物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁殖，并在其上形成膜状生物污泥—污水与生物膜接触，污水中的有机污染物作为营养物质，被生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。

污水生物处理工艺多种多样，现就常用的A2/O处理工艺、SBR工艺与改进的A/O技术作一介绍和比较，并在此基础上推荐适合本废水特征处理的工艺。

A2/O处理工艺

A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧－好氧除磷工艺（A/O工艺）的基础上开发出来的。

该工艺是在A/O工艺中增加一个缺氧段，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧段，以达到脱氮的目的。

A2/O工艺可以完成有机污染物的去除、硝化反硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能。

其流程简图如下：

A/A/O工艺流程简图

A2/O工艺的特点：

●在去除有机污染物的同时可达到除磷脱氮目的；

●工艺简单、水力停留时间较短；

●在厌氧—缺氧—好氧条件下交替运行，丝状菌不会过度繁殖，从而不会引发污泥膨胀；

●去除率相对较低，不适宜处理水量、水质变化大的高浓度污水。

序批式活性污泥工艺（SBR工艺）

SBR法的主要构筑物是SBR反应池，污水在反应池中完成曝气、沉淀、排水及排除剩余污泥等工序，使污水处理过程与传统活性污泥法相比省去了二沉池、污泥回流系统等，简化了处理工艺流程，节省了基建投资，减少了用地。

在操作过程中，调节反应器静置、曝气时间，使反应器内存在缺氧—好氧过程，能达到一定的脱氮、脱磷效果。

该法在污水处理中，需要多个SBR反应器并联使用，自动化要求高，设备投资较大且运行管理较复杂。

此法多用于城市污水，对于高浓度的废水，如果要求出水达到排放标准，采用SBR工艺其停留时间很长，需要较大的池体容积，其基建投资也相对较大。

A/O工艺

A/O形式为缺氧好氧曝气池型，兼有推流式和完全混合式的流态，耐冲击负荷并充分利用了曝气充氧机理，具有效率高、池深大、占地面积小的优点。

据前分析，对A2/O工艺、SBR工艺和A/O工艺应用于本项目的各项内容进行比较，如表4-1：

表4-1工艺对比表

名称

A2/O工艺

SBR工艺

A/O工艺

组成

厌氧池+缺氧池+好氧池+二沉池

SBR池

缺氧池+好氧池

+二沉池

抗冲击

负荷

连续进水。

对水量、水质、温度变化适应能力强

连续进水。

系统对水量、水质、温度变化适应能力一股，抗冲击能力一般。

连续进水。

系统对水量、水质、温度变化适应能力强，抗冲击能力较强。

维护

管理

自控要求一般，对技术人员水平要求较高。

操作难度一般

自动化水平要求较高，维护管理较难

自控要求低，维护管理简单方便。

占地

面积

占地面积较大

占地面积较小

占地面积中等

产泥量

污泥自身好氧消化，产泥量少

产泥量少

污泥自身好氧消化，产泥量少

处理

效果

有机物处理效果良好，具有除磷和脱氮效果

有机物处理效果较好，去除总氮效果差

对有机物、氮的处理效果好

运行

费用

能耗高，运行费用较高

低

运行费用较低

综合评价

较好

较差

好

4.1.4处理工艺选择

综合食品厂生产废水水质、处理规模及工艺对比，处理流程选用A/O工艺。

考虑到环境及安全卫生的要求，且处理水量较小，所有水处理构筑物均建成一体化结构。

4.2曝气系统选择

通过对反应器好氧段曝气系统的布置，可在空间上形成好氧－微氧区交替分布，促进同步硝化反硝化过程的进行，进一步增强脱氮效果。

在废水处理工程中，曝气系统的能耗是废水处理的日常运行成本的最主要组成，因此应合理地选择高效节能的曝气器，避免造成不必要的浪费。

一般常用的曝气方式有射流曝气、表面曝气机和可变微孔盘式曝气等，现将几种主要曝气方式的比较列表4-2如下：

综合考虑运行成本、使用寿命、维修管理及技术是否成熟等因素，本设计方案选用盘式微孔曝气器。

表4-2曝气方式的比较

曝气方式

项目

盘式微孔曝气器

射流曝气器

表曝机

氧利用率

较高

高

中

应用范围

应用广泛

应用稳定可靠

适合本好氧工艺

中型污水处理厂

不适合本好氧工艺

运行稳定性

良好

良好

对设备要求高

占地

占地小

占地小

占地大

噪音

噪音较大

噪音较大

噪音较大

使用寿命

使用寿命较短

使用寿命长

国产设备性能较差

进口设备价格高

维修

安装维修方便

安装维修简单

安装维修方便

能耗

较低

较低

高

4.3污泥处理工艺选择

由于本项目污水水量较小，且污染物含量较低，处理过程中产生的污泥量也较小，考虑节省投资运行费用以及减少占地面积，故不设单独污泥处理系统。

污水处理所产生的剩余污泥通过污泥泵排至厂区化粪池内。

4.4工艺流程

4.4.1工艺流程说明

厂区生产废水、办公楼生活废水以及食堂废水经厂区内管网汇至集水池内，然后通过提升泵输送至沉淀调节池，污水中的部分悬浮物质在此处沉淀去除，油类物质通过刮油板去除，同时水质、水量在此处得到均和。

出水自流进入A/O污水处理系统，出水经二沉池沉淀，加药混凝沉淀以及过滤后，达标排放；本系统集去除BOD5、COD、NH3-N、SS、细菌等于一身。

主要包括以下单元：

✧沉淀调节池：

中小型工矿企业、铁路各站段所产生的工业废水在水质、水量上波动较大，且为间歇排放，通常需要设置调节池、沉淀池，含油污水还需设隔油池，用来调节水量，均和水质，沉淀污泥，分离油污。

传统的处理方法是将调节池、沉淀池、隔油池单独分别设计，它存在许多缺点，不仅增大了污水处理站的占地面积、基建投资，在运营管理上也非常不便。

在工程实践中，将调节池、沉淀池、隔油池合建在一起，充分发挥一池多用的功能，不仅没有影响污水的处理效果，而且大大减少了污水处理站占地面积，节约了工程投资，而且易于管理，具有明显的经济效益、环境效益和社会效益。

✧A/O工艺

AO工艺也叫缺氧-好氧工艺，A（Anacrobic）是缺氧段，通过反硝化细菌的反硝化作用达到脱氮的目的；O（Oxic）是好氧段，通过水中好氧微生物的新陈代谢活动去除水中的含磷有机物和其他有机物。

A/O工艺常常和混凝沉淀工艺连用，可达到更好的去除效果。

A/O工艺主要过程：

（1）初期去除与吸附

由于活性污泥表面积很大，而且具有多糖类粘质层，可使废水中悬浮的胶体物质被絮凝和吸附，使之迅速从水中得到去除。

其去除量与废水中悬浮胶体的数量有关，如废水中悬浮胶体有机物多则去除率高，如可溶解性的有机物高则去除率低。

这种初期的去除只是在一个短短的时间里完成，有机物像一种备用的食物一样，吸附在微生物细胞表面，经过几个小时后才慢慢的摄入进行代谢。

（2）微生物的代谢作用

活性污泥微生物以废水中的有机物作为营养，在有氧的情况下，将其中一部分有机物合成新的细胞物质，对另一部分有机物则氧化分解提供给合成新细胞所需的能量，并最终形成CO2和H2O等稳定的物质。

在这个过程中，当新细胞合成增长的过程中同时也有一部分的微生物细胞物质进行氧化分解，并供应能量，这种细胞物质的氧化称为自身氧化或内源呼吸。

（3）絮凝体的形成与絮凝体沉降性能

废水中有机物通过生物降解，一部分氧化分解形成CO2和H2O，另一部分合成细胞物质成为微生物菌体，如果微生物菌体不从废水中分离出去，即有机物仍留在水中，则通过重力沉降法将微生物和废水分离。

微生物菌体在适当的污泥负荷、pH值、溶解氧等因素的作用下，会形成很好的絮凝体在沉淀池中沉降分离。

该工艺处理效率一般能达到：

COD和SS为85%~95%，总氮为70%以上。

本工艺具有如下特点：

（1）流程简单，勿需外加碳源于曝气池，以原污水为碳源，建设和运行费用较低；

（2）反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分；

（3）污泥中含有部分磷元素，具有较高的肥效；

（4）运行中勿需投药，A段只需轻缓搅拌，并不增加溶解氧浓度，运行费用低；

4.4.2工艺流程图

污水水处理工艺流程图

第五章工程设计

5.1集水池

流量：

5m3/h

数量：

1座

停留时间：

2.0h

有效水深：

2.0m

结构：

钢筋砼结构

尺寸：

L×B×H＝2.0x2.5x4.0m

总容积：

20m3

说明：

本方案暂定进水标高为-2.00m。

配套设备：

●WQR5-12-0.75潜水提升泵2台，1用1备

（Q=5m3/h，H=12m，N=0.75kw）

5.2沉淀调节池

水量：

2.5m3/h

数量：

1座

结构：

钢筋砼结构

停留时间：

12h

有效水深：

5m

尺寸：

L×B×H＝2.0x6.0x5.5m

总容积：

66m3

5.3A/O反应池

水量：

2.5m3/h

数量：

1座

结构：

钢筋砼结构

BOD容积负荷：

0.26kgBOD/m3.d

有效水深：

4.5m

缺氧池尺寸：

LxBxH=3.6x4.0x5.5m

好氧池尺寸：

LxBxH=3.6x8.0x5.5m

总尺寸：

LxBxH=3.6x12.0x5.5m

总容积：

238m3

配套设备：

●WDB50-50-115C硝化液回流泵2台，1用1备

（Q=9m3/h，H=10m，N=1.5kw）

●风机2台，1用1备

（单台风量：

1.60m3/min，风压：

0.4kgf/cm2）

●Φ240mm盘式膜片微孔曝气器

（服务面积0.44m2/套，氧利用率20～24%，单盘气量1.0~2.0m3/h，数量66套）

5.4二沉池

水量：

2.5m3/h

数量：

1座

沉淀时间：

2h

表面负荷：

0.5m3/m2.h

结构：

钢筋砼结构

尺寸：

2.0x2.0x5.5m

总容积：

22m3

总有效容积：

17m3

5.5混凝沉淀池

水量：

2.5m3/h

数量：

1座

沉淀时间：

2h

表面负荷：

0.5m3/m2.h

结构：

钢筋砼结构

尺寸：

2.0x2.0x5.5m

总容积：

22m3

总有效容积：

16m3

配套设备：

●D-Ⅲ-100aPAC加药装置1套

（V=100L，N=0.21kw）

●DN50管道混合器

5.6集水池2

水量：

2.5m3/h

数量：

1座

结构：

钢筋砼结构

停留时间：

2.5h

尺寸：

1.0x2.0x5.5m

总容积：

11m3

总有效容积：

7m3

●WQR5-12-0.75潜水提升泵1台

（Q=5m3/h，H=12m，N=0.75kw）

5.7砂滤器

●CX-5连续式砂滤器1台

（直径：

800mm，砂床深度：

900-1000mm）

●TA-65空压机1台

（Q=0.17m3/min，N=1.5kw）

5.8回流污泥池

数量：

1座

结构：

钢筋砼结构

尺寸：

1.0x2.0x5.5m

总容积：

11m3

总有效容积：

8m3

●WQR5-12-0.75污泥回流泵1台

（Q=5m3/h，H=12m，N=0.75kw）

5.9综合设备间

数量：

1座

结构：

砖混结构

尺寸：

4.2x9.0m

面积：

38m3

5.10值班化验室、配电室

数量：

1座

结构：

砖混结构

尺寸：

4.2x9.0m

面积：

38m3

第六章总图设计

6.1总图布置原则

废水处理站平面布置主要根据工艺流程以及厂区总平面布置条件等原则进行。

本方案根据业主提供的资料进行厂区的布置，除了考虑流程合理、管理方便、经济实用外，还使得厂区布局合理、水流顺畅、布置紧凑。

6.2总图组成

废水处理站主要构（建）筑物有隔油沉淀调节池、A/O池、二沉池、混凝沉淀池、设备间等。

6.3厂区高程布置

1、布置原则

厂区高程布置遵循如下原则：

（1）.综合考虑土建施工中各构筑物土方平衡；

（2）.精心设计各构筑物水头损失，尽量减小水泵提升扬程。

2、竖向设计

在土方平衡的基础上，尽可能减少构建筑物的基础处理、挖填方量。

在竖向流程设计中，废水经提升后，依靠重力依次流经各处理构筑物，直至排放口。

剩余污泥经污泥泵排入贮泥池中，后通过污泥泵送至化粪池。

6.4厂区给排水

1、生产给水

生产给水：

由该企业给水管网统一供给。

消防给水：

由该企业统一规划。

2、厂区排水

厂区排水分生产排水、雨水排水。

厂区生产废水主要为冲洗设备水、办公生活废水、食堂废水等，经污水管道收集后进入废水处理系统处理。

雨水排水：

根据厂区地坪设计高程情况，雨水自流外排。

6.5厂区绿化建议

污水处理站的绿化充分利用污水处理矿的可绿化的边角地带、管线区的覆土层地带等地带进行绿化，以扩大绿化面积。

第七章电气控制

7.1设计范围

配电设计包括废水处理系统所有设备配电及其自动控制和接地系统以及设备控制房内照明等。

7.2电源及用电负荷

10kV电源引自武屯公网T接。

设置柴油发电机作为二级负荷的备用电源。

生产用电设备主要为二级用电负荷，部分为三级。

消防用电设备为二级。

用电设备电压等级为0.38/0.22kV，采用一路10kV专线供给。

根据有关设计参数及设备选型，废水处理系统装机总功率约为23.08kw，系统中常用电机功率约为15.33kw。

7.3电缆及其敷设

动力电缆选用BVV型，控制电缆选用KVV型，敷设方式采用电缆沟与穿管暗敷相结合，室内照明用难燃料塑料线槽明敷。

7.4接地和保护

利用天然接地体加上人工接地极，工作接地与保护接地共用一套接地极。

所有设备控制开关配置空气开关及热继电器进行保护，以防损坏设备。

第八章土建设计

8.1土建设计原则

8.1.1满足规范以及工艺设计的要求；

8.1.2建筑物与厂区总体设计相协调；

8.1.3根据工程地质与水文地质情况，选择合理的结构类型和基础类型。

8.2土建工程结构类型设计

水处理构筑物池体采用一体化钢混结构，综合泵房等采用砖混结构。

8.3建筑物设计要点

8.3.1设备房内地面一般采用水泥面，内外墙面用乳胶漆刷，门窗采用塑钢材料，屋面防水层采用聚氯乙烯卷材，并做隔热层。

8.3.2池体构筑物采用防水处理，池面批水泥沙浆。

8.3.3超长结构设变形缝或浇带。

第九章节能、环境保护、消防和安全卫生设计

9.1节能设计

本工程节能措施体现在以下几方面：

1）根据生物池溶解氧浓度，控制鼓风机的供风量，不至于曝气量过大而造成浪费。

2）设备选型杜绝采用国家公布的淘汰产品，选用高效率、低能耗的设备产品。

3）废水处理构筑物布置紧凑，减少联络管渠的水头损失。

4）重视计量、仪表、监控设计，而根据不同的水量和工况调整设备运行情况，既保证了污水的处理效果，又达到了节能的目的。

9.2消防设计

本工程暂不作消防系统设计，由业主厂区的消防系统负责。

9.3环境保护

9.3.1施工期环境影响的缓解措施

工程施工废弃物的管理：

工程施工中产生的废渣石，应本着因地制宜的原则，首先考虑为本工程利用，与有关部门制定本工程弃土计划，选者合适弃土地点。

噪音防护：

施工期间噪音主要为运输车辆的喇叭声、发动机声、混凝土搅拌声及复土压路机声等。

为减少对周围环境的影响，昼间施工时要尽量避免各种施工机械同时启动，最大限度减少声源叠加。

开挖出的泥土除作为回填外，要及时外运，堆土尽可能少占道路，以保证交通顺畅。

9.3.2污水处理站对外部环境的影响

污水处理站在下述几个方面有可能对外部环境造成污染及解决建议：

（1）.污水处理站排放的尾水

污水处理站排放的尾水是指处理站处理后的出水。

本工程设计中主要设备采用国产优质设备，部分关键部位设备均采用一用一备、测试仪表和控制系统采用进口设备，因此，污水处理站正常运转是有保证的，出水水质能达到排放要求。

（2）.污水和污泥产生的气味

周边加强绿化；污泥及时清运，缩短在厂区储存时间，最低限度的减少臭味，不会对周围环境产生影响。

（3）.噪声

污水站主要噪声来源于各种泵及风机，所以各种泵均选用低噪声泵，并在机房周围充分绿化，以减少噪声的扩散。

在风机进出风管上设置消声器，管道连接采用柔性连接，最大程度地消声减震，把噪声控制到最小程度，可达到《工业企业矿界噪声标准》（GB12348-90）中的要求，故噪声对环境影响不大。

9.4劳动保护及安全卫生

9.4.1安全防范

本工程构（建）筑物严格按照《建筑抗震设计规范》进行设防，各构（建）筑物，工艺管道，电缆管线，电气仪器仪表等设施严格按照《建筑防雷设计规范》等有关标准设有防雷防静电的安全接地措施。

严格按照《电气设备安全设计指导》等进行设计，保证生产安全用水用电。

检修平台、钢梯及空中安全通道等设计，严