50大蒜脱水项目污水处理方案.docx

1、50大蒜脱水项目污水处理方案大蒜脱水项目污水处理设计方案项目总体介绍项目名称：大蒜脱水项目污水处理工程承包范围：污水处理站的设计、工艺管线及设备安装调试工程、电气及控制工程等，不包括院区或其他地方引到污水处理站的给排水管道工程、热力工程、消防工程及土建工程等公用工程。主要工艺：格栅+调节+气浮+混凝沉淀+A/O+MBR+二氧化氯接触消毒 建造时间：1个月（不含土建施工工期）验收标准：城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）表1中一级A标准一 概述1.1 项目概况本项目为大蒜脱水项目污水处理工程，设计废水量为50m3/d，污水经污水处理设施处理后达到城镇污水处理厂污染物排放标准

2、（GB 18918-2002）表1中一级A标准。1.2 公司简介设备有限公司是通过引进美国技术成立的一家集技术研发、产品生产、设计施工于一体的高科技企业。公司位于世界风筝之都鸢都潍坊，东临海滨名城青岛市，南毗新兴港口日照，区位优越，交通便捷，基础设备齐全。几年来，承蒙广大用户厚爱，获得了长足的发展，现是中国环保产业协会会员单位，常年与清华大学环境研究院及其它国内著名专业院所合作，拥有较强的非标设计、制造和服务能力，生产检测设备完善、品种规格齐全、产品质量稳定可靠。我公司作为资深的环保设备生产企业，产品广泛应用于医疗、农业、石油、化工、造纸、制药、食品、淀粉、冶金、电力、煤炭、屠宰等领域的工业污

3、水和生活市政污水。现有地埋式一体化污水处理、中水回用、气浮、给排水拦污输送、污泥脱水、排泥除沙、搅拌混合、沉淀过滤、曝气生物填料及配件、环保制浆等十大类一百多种规格的产品，深受用户信赖，成为国内环保产业近年来的后起之秀。我公司拥有环保设备的设计生产资质，可为用户提供技术咨询、工艺设计、场区平面布置、设备安装和调试等完善的服务。面对竞争激烈的市场环境，我公司秉承“品质 信誉 创新 服务”的经营理念，不断加强新产品的开发与创新，使产品有了更广阔的市场，现产品畅销全国，并出口到日本、荷兰、尼日利亚、肯尼亚、阿富汗及东南亚等十多个国家和地区。企业被授予“中国专利山东明星企业”、“省高新技术企业”、“国

4、家科委环保项目重点技术推广依托单位”、“质量、服务、信誉AAA企业”等殊荣，并通过了ISO9000质量管理体系认证；“伟恒”品牌被评为“中国著名品牌”。展望未来，我们将继续本着“保护环境，造福人类”的宗旨，坚守“诚实守信，先做人后做事”的原则，奉行“思而后行、持续创新、共谋一流品质、以达顾客满意”的质量方针。愿与中外朋友真诚合作，共谋环境保护的崇高事业。“没有最好，只有更好”，远的追求。伟恒全体员工热诚欢迎中外朋友光临指导、洽谈业务！二 设计原则 2.1 设计原则 1）遵守国家对环境保护、城市污水治理的制定的法规、标准及规范，服从甲方的总体规划，执行各种相关的标准和规定，确保污水经治理后达标排

5、放。2）因地制宜地选用污水处理工艺，有针对性的选择适合该污水特点的处理工艺，做到技术先进、实用、安全可靠、处理效果稳定，经处理后水质达标，并减少占地面积。3）尽可能地减少污水处理站对周围环境的不良影响，防止二次污染。4）适当地考虑自动化操作，以简化操作管理和减轻工人的劳动强度，并易于维护保养。5）贯彻经济性与可靠性并重的设计原则，合理降低工程造价和运行费用，提高工程效益，同时尽可能提高系统的可靠性与稳定性，节约能源，工程投资少，占地面积小，见效快。6）尽量采用新材料、新产品以延长设备的使用寿命。7）污水处理站设计前必须提出或调查污水排放的水质、水量、排放情况及处理要求，当缺乏实测资料时，参照该

6、行业常规数据设计。 2.2 设计依据1）甲方提供的有关技术参数及设计要求。2）中华人民共和国环境保护法 3）中华人民共和国水污染防治法4）城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）；5）城市区域环境噪音标准（GB3096-93）；6）城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）7）室外排水设计规范GB50014-2006；8）建筑给排水设计规范（ GB50015-2003）；9）给排水工程结构设计规范（GBJ69-84）； 10）建筑地基基础设计规范(GBJ147-89)；11）混凝土结构设计规范(GBJ17-88)；12）给水排水构筑物施工及验收规范（GBJ141

7、-90）；13）给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-97）；14）地下防水工程施工及验收规范GBJ208-83；15）建筑地基与基础工程施工及验收规范（GB50202-2002）；16）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）；17）地下防水工程质量验收规范（GB50208-2002）；18）建筑地面工程施工质量验收规范（GB50209-2002）；19）低压配电设计规范（GB50054-95）；20）供配电系统设计规范（GB50052-95）；21）混凝土用水标准（JGJ63-2006）；22）污水排入城镇下水道水质标准（CJ_343-2010）三 设计资料3.

8、1 设计水量根据甲方提供的相关技术资料，本方案设计污水处理量为50m3/d。3.2 设计进水水质结合资料及常规大蒜脱水水质作为该污水站的进水水质设计指标：编号污染物质污水原水水质单位1PH6-92SS800mg/L3CODCr3000mg/L4BOD51000mg/L5氨氮60mg/L3.3 排放标准依据城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002），处理后污水水质需达到的标准见下表：编号污染物质排放标准单位1PH6-92SS10mg/L3CODCr50mg/L4BOD510mg/L5氨氮5mg/L3.4 设计、施工范围及服务3.4.1设计范围本工程的设计范围：污水处理系统的工艺、

9、设备、电气、自控等的全部内容。1）工艺设计，本方案工艺设计从格栅渠入口到污水达标排放口，不包括格栅渠前污水收集管道的设计。2）电气设计，现场各设备、电器的连接，由甲方负责将三相电源接至现场配电柜。3.4.2 施工范围及服务1）污水处理站的所有土建部分由甲方组织人员负责施工。2）污水站的总进、出水主管由甲方负责。3）污水处理设备及设备配件均由我公司负责提供。4）污水站的所有安装工作（包括设备的电源接线工作）由我公司负责。5）污水站的系统调试工作由我公司负责。6）我公司负责提供系统操作规程，并免费进行人员的培训工作。四 污水处理工艺的选择4.1污染物去除方法大蒜脱水污水主要的污染物有四类。第一类为

10、悬浮物SS，第二类为有机污染物（以 COD、 BOD 为指标），第三类为N、P，第四类大蒜素。4.1.1 悬浮物的去除采用生物法的污水处理站中悬浮物的浓度不仅仅只影响到出水的SS 指标，而且出水的BOD5、 CODcr等指标也与其有关，这是因为组成水中悬浮物的主要是活性污泥絮体或脱落的生物膜，其本身有机成分就很高，较高的悬浮物含量会使得出水中BOD5、 CODcr等均增加，所以控制污水处理出水的SS 指标是最基本的，也是十分重要的。本方案中污水的SS去除主要靠过滤法。当工艺参数选择适当和单体设计优化时，完全能够使到出水SS 指标达到排放标准。4.1.2 有机物的去除污水中的有机物的去除主要是靠

11、微生物吸附与代谢作用，然后对吸附代谢物进行泥水分离来完成的。生物作用一般分为厌氧和好氧两种。一般来说厌氧处理分四个阶段进行： （1）水解阶段：高分子有机物由于其大分子体积，不能直接通过厌氧菌的细胞壁，需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶 分解成纤维二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被分解成短肽和氨基酸。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。 （2）酸化阶段：上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配 到细胞外，这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸（VFA），同时还有部分的醇类、乳酸、二氧

12、化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。 （3）产乙酸阶段：在此阶段，上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。 （4）产甲烷阶段：在这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧 化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。厌氧分解过程中，由于缺乏氧作为氢受体，因而对有机物分解不彻底，代谢产物中包括众多的简单有机物，因此需要好氧工艺进一步去除。在废水好氧生物处理过程中，氧是有机物氧化时的最后氢受体，正是因为这种氢的转移，才使能量释放出来，成为微生物生命活动和合成新细胞物质的能源。所以必须不断的供给足够的溶解氧。 好氧生物处理

13、时，一部分微生物吸收的有机氧化物分解成简单的无机物（如有机物中的碳被氧化成二氧化碳，氢与氧化合成水，氮被氧化成氨、亚硝酸和硝酸盐、磷被氧化成磷酸盐，硫被氧化成硫酸盐等），同时释放出能量，作为微生物自身生命活动的能源。另一部分有机物则作为其生长繁殖所需要的构造物质，合成新的原生质。4.1.3 N、P的去除污水除磷脱氮的方法通常包括物理化学法和生物处理法。国外从 60 年代开始曾系统地进行了除磷脱氮的物化处理方法的研究，结果认为单纯物化法存在药耗量大、污泥多、运行费 用高等缺点，因此，大的污水处理一般不推荐采用。 70 年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物除磷脱氮。我国从 80 年代初开

14、始研究生物除磷脱氮技术，80 年代后期逐步用于生产实践。目前采用的生物除磷脱氮工艺为“厌氧缺氧好氧活性污泥法”等。 随着国家对污水排放标准的提高，特别是对 P 的排放指标提高（一级标准0.5mg/l），因此在许多高磷废水处理时，化学除磷方法也作为生物除磷的辅助手段。 4.1.4 大蒜素的去除 大蒜素的机构式为CH2=CH-CH2-SO-S-CH2-CH=CH2，纯品大蒜素为无色油状物，具有大蒜异味。在20下比重为1.112，折射率为1.561，无旋光性，微溶于水，溶于乙醇、苯、乙醚等有机溶剂。对热和碱不稳定，对酸较稳定。对皮肤有刺激性，对许多革兰氏阳性和阴性细菌及真菌具有很强的抑制作用。因此在

15、生化处理前需去除大部分大蒜素，以保证生化处理系统微生物的活性。大蒜素的去除主要用物理化学方法处理。4.2 污水处理工艺的选择常用的生化处理工艺主要有厌氧处理工艺、水解酸化工艺和好氧处理工艺，现将各种处理方法的特点陈述如下：4.2.1 厌氧生化法厌氧生化是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化为甲烷和二氧化碳等物质的过程，该工艺可用于中高浓度的有机废水处理。厌氧生化处理的典型工艺为UASB（上流式厌氧污泥床）工艺，该工艺在国内外有较多的成功实例。厌氧生化法与好氧生化法相比具有以下优点：1）应用范围广；2）能耗低；3）负荷高；4）剩余污泥量少；5）厌氧活性污泥可以

16、长期存放，在停止运行一段时间后可迅速启动。但是厌氧生化法也存在以下缺点：1）厌氧微生物增殖缓慢，因而调试启动时间长，一般需要0.5-1年时间；2）出水往往达不到排放标准，需进一步处理，故一般在厌氧后串联好氧处理；3）厌氧处理系统操作控制因素较复杂；4）产生甲烷气体为易爆气体，若不加以利用，安全设置要求较高；5）易产生硫化物，引起较大异味，造成空气污染。4.2.2 水解酸化工艺污水得水解酸化由以下三个个阶段组成：1）水解阶段：在水解和发酵细菌的作用下，大分子物质如碳水化合物、蛋白质与脂肪水解和发酵转化为小分子物质如单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳等，固体物质水解为可溶性物质。2）酸化阶段：在

17、产氢产乙酸菌的作用下，把第一阶段的产物转化为氢、二氧化碳和乙酸。3）产乙酸阶段：在产氢产乙酸菌的作用下，上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。水解阶段是大分子有机物降解的必经过程，大分子有机想要被微生物所利用，必须先水解为小分子有机物，这样才能进入细菌细胞内进一步降解。酸化阶段是有机物降解的提速过程，因为它将水解后的小分子有机进一步转化为简单的化合物并分泌到细胞外。在实际的污水处理工程中，水解酸化往往作为生化处理的预处理单元。水解酸化法的优点有：1）抗冲击负荷能力强，能起到非常好的缓冲作用；2）水解酸化池水力停留时间短，不会产生甲烷等有害气体；3）建设费用较低，而且运行

18、费用低，无电耗或只需小电耗；4）污泥水解率高，减少脱水机运行时间，降低能耗，因此水解酸化的稳定性和经济性要远远超过其他预处理工艺。但是水解酸化法的出水往往达不到排放标准，同样需进一步处理。4.2.3生物接触氧化处理生物接触氧化法是一种介于活性污泥法和生物滤池之间的生物膜法工艺，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，部分则是以絮状悬浮生长于水中，因此它兼有活性污泥法和生物滤池的特点。生物接触氧化法工艺特征：1）由于填料的比表面积大，池内充氧条件好，生物接触氧化池内单位容积的生物量都高于活性污泥法曝气池和生物滤池，因此生物接触氧化池具有较高的容积负荷；2）由于相当一部分

19、微生物附着生长在填料表面，生物接触氧化法不需要设有污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；3）由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属于完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力。4）采用的悬浮球填料。具有良好的传质效果，对有机物去除效果高，耐腐蚀，不堵塞，易于安装，易于挂膜。5）操作简单、运行方便，易于维护管理，不产生污泥膨胀现象，也不产生滤池蝇。6）生物接触氧化处理技术具有多种净化功能，除有效地去除有机污染物外，对脱氮和除磷也有一定的效果。由于采用了前置厌氧水解池，形成厌氧好氧除磷脱氮工艺，具有一定的脱氮除磷作用。生物脱氮过程由硝化和反硝化两步完成。硝化是将氨

20、氮氧化成硝酸盐，在好氧条件下完成。反硝化是将硝酸盐还原成氮气从水中脱出，在缺氧条件（无分子氧但有硝酸盐态氧）下和具有有机物供给反硝化菌碳能源时才能完成。因此传统的生物脱氮为硝化反硝化工艺，在反硝化前要投加有机化学药剂，流程复杂，构筑物多。前置反硝化脱氮技术，先将污水引入缺氧段，在其中以污水中的有机物作为碳能源，对硝酸盐进行反硝化脱氮，有机物得到初步降解；然后进入好氧段，其中有机物进一步降解和硝化。生物除磷流程由厌氧段（无分子氧和硝酸盐态氧）、好氧段和二沉池组成。活性污泥中的一些细菌具有在厌氧条件下释放磷和在好氧条件下过量吸收磷的特点，通过排放富磷剩余污泥将磷从水中去除。4.3 消毒方法选择4.

21、3.1 次氯酸钠投加法 次氯酸钠(NaClO)是最原始的消毒处理方法之一。该方法由于原料来源方便、 产品稳定安全、运输方便等特点，应用较为广泛。次氯酸钠作为商品在市场可以购买，也可以现场制作。目前小型污水处理现场制作一般采用电解食盐法。但次氯酸钠消毒能力弱，处理过程中带来废渣，正逐步被其它产品替代。4.3.2液氯法 液氯消毒以它消毒能力强、价格便宜广泛应用于污水处理的消毒。液氯的含氯浓度高， 有效氯含量达 99%以上，比次氯酸钠溶液高510倍。但氯气是一种有刺激性气味的黄色有毒气体，必须有专用的贮存设备和加氯设备。目前，典型的加氯设备有人工定时开启式加氯和自动提升加氯。但有关资料研究表明，液氯

22、(Cl2)会与氨反应生成一氯胺、二氯胺及三氯胺而消耗液氯，也能形成有致癌作用的三卤甲烷 (THM)，加上液氯的不完全性，所以液氯消毒受到限制。4.3.3二氧化氯法 二氧化氯(ClO2)在水中的溶解度是氯的5倍，其氧化能力是氯气的215倍左右， 是一种强氧化剂。是国际上公认的含氯消毒中唯一的高效消毒剂。它可以杀灭一切微生物，包括细菌繁殖体、细胞芽孢、真菌、分枝杆菌和病毒等。它能有效地破坏水中的微量有机污染物，如苯并芘蒽醌、氯仿、四氯化碳、酚、氯酚、氰化物、硫化氢及有机硫化物等。能很好地氧化水中一些还原状态的金属离子如 Fe2+、 Mn2+、 Ni2+等。二氧化氯最大的优点在于与腐殖质及有机物反应

23、几乎不产生发散性有机卤化物，不生成并抑制生成有致癌作用的三卤甲烷，也不与氨及氨基化合物反应。 综上所述，本方案拟采用二氧化氯发生器制取二氧化氯的消毒方式。4.4 本方案废水处理工艺流程经过上述分析，结合我公司多年来对蔬菜脱水污水处理的经验，本方案污水拟采用格栅+调节+气浮+混凝沉淀+A/O +MBR+二氧化氯消毒工艺，该工艺具有技术成熟、效果稳定、污染物去除彻底、操作方便、运行灵活等优点。具体工艺流程如下：五 工艺分析5.1 工艺流程简述废水经过格栅滤出废渣等大颗粒物质，然后进入调节池，调节池的主要作用是调节水量，均衡水质，保证污水处理站24小时连续运行，调节池出水经泵提升进入气浮池，经气浮去

24、除部分悬浮物、大部分大蒜素等进入混凝沉淀池，经混凝沉淀进一步去除大蒜素及部分COD等污染物后进入水解酸化池，在水解酸化池中通过厌氧微生物对污水中的部分有机物进行降解，为后续的工艺创造条件，水解酸化池出水进入接触氧化池，该池内部装有组合填料、高效微孔曝气器等，大部分的污染物质在此得到去除，经AO处理后的污水进入MBR池，截留大部分SS、BOD等物质后进入消毒池，通过向池中加入二氧化氯消毒后排放。 5.2 工艺特点1）工艺能耗小，工艺技术先进，运行成本低，具有节能，减少运行时间，减少人员班次和劳动强度等优点，适合于各种类型的污水处理工程。2）通过设置A池，提高污染物的去除率；生物接触氧化池水流属于

25、完全混合型，能有效抵抗水质、水量变化的冲击负荷，提高处理装置运行的稳定性。3）本工程采用先进、成熟的处理工艺，处理后水质指标可优于国家要求的标准。4）本工程的控制系统，自动化程度高，运行管理简便。5.3 电气系统及自动控制系统系统采用 PLC 控制，实现对各机械设备及处理单元的自动和手动控制，按照 PLC 中编制好的程序顺序进行流量、加药等控制。污水处理站控制可实现自控和手动两种控制，在自动化控制状态下，各个工艺运行根据自动控制程序和检测分析的运行数据自动进行各电气设备的启动和关闭，调整有关电机的运行频率，实行设备间操作互锁，阅读设备和电气运行参数，给出声光报警信号，切换备用设备。在手动情况下

26、，所有设备均在现场或控制操作台上手动执行，这时上位机可起到监视作用。5.4 处理效率分析序号处理单元主要污染物质（mg/L）SSCODBOD氨氮1格栅进水8003000100060出水6002800100060去除率%256.672调节+气浮出水200230090050去除率%66.717.81016.73混凝沉淀池出水100180080050去除率%5021.715.84A池出水400100060040去除率%44.425205一级O池出水30060030020去除率%254050506二级O池出水200150758去除率%33.37575607MBR池出水54084去除率%97.573.3

27、89.3508消毒池出水53884去除率%5六 主要构筑物与附属设备6.1设备选择原则设备的选用直接影响着污水处理厂的造价、运行成本、维护频次和使用寿命， 是决定污水处理厂建设成败的关键因素之一。从向甲方提供最佳性价比的产品、维护甲方长期利益的角度出发，本设计在选择设备时遵循如下原则：1) 关键工艺路径上全部选用质量确信可靠的产品。国内制造水平满足要求的， 可以选用国际著名品牌的合资供应商；国内制造水平没有把握的，则选用进口设备。 2) 考虑到今后维护的方便，国产设备尽量选用就近地区的产品，尤其是不便于运输的大型机械设备。 3) 设备的整体档次和自动化水平应符合现代化社区的标准和要求，尽量减少

28、工人的劳动强度，改善工人的劳动环境。 4) 对于可能造成人身伤害的化学药剂系统， 尤其是储罐和输送管路，务必选用绝对安全的材质和制造商。6.2主要构筑物6.2.1 格栅渠格栅渠用来放置格栅，主要用于拦截较大颗粒物质。数量：1座材质：地下砖混设计尺寸：1.0m*0.5m*0.8m附件：细格栅一台，B=500mm，b=3mm6.2.2 调节池废水排放无规律性，污水处理工程需24h连续运转，所以必须设置调节池。设置调节池的目的是使废水的水质、水量得到一定程度的缓冲和均衡，为后续处理工艺创造一个相对稳定的工作环境，减轻后续处理负担。材质：地下钢砼设计尺寸：5.0m*4.0m*3.0m附件：提升泵1台，

29、50WQ5-16-0.756.2.3 气浮池气浮是在水中形成高度分散的微小气泡，粘附废水中疏水基的固体或液体颗粒，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附气泡后，形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面，形成浮渣层被刮除，从而实现固液或者液液分离的过程。数量：1台处理量：5m3/h设计尺寸：3.5m*1.7m*2.2m6.2.4 混凝沉淀池通过投加PAC、PAM等进一步去除大蒜素及COD的污染物质。数量：1座材质：地下钢砼设计尺寸：4.0m*2.0m*3.0m6.2.5 A/O生化池A/O硝化反硝化系统由缺氧段与好氧段组成，具有生物脱氮功能。 缺氧池是在缺氧条件下，通过混合液回流，以原废水中的有机物

30、作为反硝化细菌的碳源，使废水中的NO2-、NO3-还原成N2达到脱氮的作用，这样在去除有机物的同时氨氮含量得到有效降解。缺氧池内设有穿孔曝气管，控制溶解氧0.5mg/L。缺氧池出水自流进入好氧池进行硝化反应，大量的有机物在此得以去除，氨氮的去除主要集中在缺氧-好氧段，氨氮的去除过程如下：NH4+1.5O2 NO2+2H+H2O （1）NO2-+0.5O2 NO3- （2）6NO3-+2CH3OH 6NO2-+2CO2+4H2O （3）6NO2-+3CH3OH 3N2+3CO2+3H2O+6OH- （4）（1）（2）为生物硝化过程，是在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程。（3）（4）为生物反硝化过程，是在缺氧条件下，通过反硝化菌的作用，将NO2N和NO3N还原成N2的过程。在生物反硝化过程中，同时也可使有机物氧化分解，从而降低废水中污染物含量。本方案好氧处理采用目前应用最为广泛的生物处理工艺-生物接触氧化法作为本套工艺的主体工艺。生物接触氧化是本套废水处理工程的主体工艺，是利