生物制品污水-中药废水处理设计方案

生物制品有限公司生产废水处理工程（年产300吨干粉植物素生产线项目）设计方案设计研究所二零零年十一月-22- 目录一、概述-4-1.1引言-4-1.2设计依据-4-1.3设计原则-4-1.4设计范围-5-二、设计水质水量确定-5-2.1主要产品统计-5-2.2主要原辅材料-5-2.3主要生产设备-6-2.4废水产生环节分析-6-2.5设计排放标准-7-三、处理工艺流程-8-3.1工艺流程图-9-3.2工艺流程说明-10-四、主要构筑物及设备设计-10-4.1主要构筑物设计-10-4.2预期处理效果-14-五、土建设计-14-5.1平面布置及地基处理-14-5.2建筑设计-14-5.3结构设计-15-六、电气设计-15-6.1设计范围-15-6.2设计依据-15-6.3供电电源-15--22- 6.4设备选型-15-6.5电缆线路敷设-16-6.6设备控制-16-七、自动控制-16-八、给排水设计-17-8.1给水设计-17-8.2排水设计-17-九、化验分析-17-十、工程投资概算-18-10.1土建投资概算-18-10.2设备投资概算-18-10.3总投资估算-19-10.4主要经济指标-20-十一施工进度-21-十二工程承包承诺-21-十三工程售后服务承诺-21-13.1工程质量保证-21-13.2故障处理-22-13.3跟踪服务-22--22- 浙江XX生物制品有限公司生产废水处理工程设计方案一、概述1.1引言浙江XX生物制品有限公司新建项目为年产300吨干粉植物素生产线。在生产过程中有原料清洗废水、树脂柱再生废水、层析废水、地面清洗废水，以外还有生活污水等。根据环保要求，生产废水需经过处理达标后才能进入市政污水管网。企业委托我公司进行生产废水处理设施方案设计，在接受委托后，我方针对该行业的废水水质特点进行有关分析，并对同类型企业的废水处理工艺进行了广泛的调研，在总结我公司该行业废水治理实践经验的基础上编制了本设计方案，供专家、领导及建设方审查，并予以采纳。1.2设计依据⑴《浙江省工业废水前期设计编制内容及深度格式暂行规定》；⑵企业提供的相关资料；⑶《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；⑷企业提供的废水水质水量情况及其他相关资料；⑸其他有关设计规范。1.3设计原则⑴本方案设计保证出水达到处理要求的前提下，尽量做到节省投资，充分发挥废水处理工程的社会效益、经济效益和环境效益。⑵所采用的工艺措施既具有合理性又具有先进性以保证运行管理简便灵活，尽可能采用最新节能技术和设备，降低废水处理站造价、减少运行成本。⑶设计选用适合我国国情的自动化技术及监测仪表，提高废水处理厂运行管理水平。⑷在满足达标排放的前提下，选用技术先进的节能设备，降低废水处理成本。-22- ⑸废水处理站总图布置要求紧凑合理、管理方便，尽量减少占地。1.4设计范围1.4.1工程设计分二个阶段进行：方案设计和施工图设计阶段。1.4.2本方案设计范围为污水处理站本身即污水处理站进水口至出水口，车间至废水处理站及废水处理站排放井至总排口的相应管线由业主单位自行铺设。我公司将根据废水处理工艺需要对业主单位车间清污分流工作提供技术支持。本工程项目设计内容包括污水处理站的平面布置、工艺、建筑、结构、电气、自控等设计内容。二、设计水质水量确定2.1主要产品统计表2-1主要产品统计表序号产品名称产品规模（t/a）1苹果提取物62葡萄籽提取物633花生壳（衣）提取物214红景天提取物645洋甘菊提取物206白桦树皮提取物17桑椹提取物68李子提取物139黑豆皮提取物1210其它中药提取物94合计3002.2主要原辅材料表2-2主要原辅材料用量序号原料名称年用量(t/a)备注1苹果系列原料100苹果、苹果叶、苹果根、皮等。2葡萄系列原料1000葡萄、葡萄籽、葡萄皮、葡萄藤等3花生壳（衣）100/4红景天300/-22- 5洋甘菊100/6白桦树皮10/7桑椹100/8李子200/9黑豆皮200/10其它中药400黄芪、芍药、虎杖等11乙醇2595%食用级，年补充量12糊精50药用，赋形剂1336%盐酸10阳离子再生用1496%氢氧化钠10阴离子再生用2.3主要生产设备表2-3主要生产设备序号设备名称规格及型号数量（台）1提取罐5吨52提取罐3吨53浓缩罐1500L/H44浓缩罐500L/H45配料罐5吨206层析柱200L/根607喷雾塔150型28水处理5t/h19烘箱5000L110粉碎机50kg/h211震动过筛机/112料液贮罐10000L213料液贮罐5000L414料液贮罐（带夹套）3000L415酒精贮罐5000L12.4废水产生环节分析(1)、清洗工序废水原料进入生产车间后第一道工序是用自来水清洗，会产生清洗废水。废水量约30m3/d。废水水质如下：CODcr：300-500mg/L，SS：200-300mg/L，PH值6-7。-22- (2)、层析柱分离废水在苹果、葡萄、李子、桑椹及黑皮豆的加工过程中，在提取罐中采用去离子水密闭提取，然后进行层析柱分离。需要定期对层析柱进行冲洗，每天的废水量约25m3/d。废水水质如下：CODcr：10000mg/L，NH3-N：50mg/L，SS：2000-2500mg/L，PH值6-7。这部水为高浓度废水。(3)、地面清洗废水生产车间每天冲洗或拖洗一次，根据车间冲洗面积，每天的冲洗水量约10m3/d。废水水质如下：CODcr：300-400mg/L，SS：200-300mg/L，PH值6-7。(4)、树脂再生废水生产过程中使用去离子水，采用阴阳树脂交换制水，需定期进行再生，阴柱采用2%氢氧化钠溶液进行再生，阳柱采用2%的盐酸溶液进行再生。再生废水的需进行中和沉淀处理后方可排放，同时需对树脂进行清洗，也会有清洗废水产生。每天的排放量约为5m3/d。(5)、生活污水每天的生活污水排放量约为10m3/d，废水水质如下：CODcr：300-400mg/L，SS：200-300mg/L，PH值6-7。综上所述：高浓度废水约25m3/d。废水水质如下：CODcr：10000mg/L，NH3-N：50mg/L，SS：2000-2500mg/L，PH值6-7。中浓度废水约55m3/d。废水水质如下：CODcr：300-500mg/L，SS：200-300mg/L，PH值6-7。此外还有循环冷却水，每天排放量约120m3/d。总废水纳管量约为200m3/d。2.5设计排放标准本项目废水经自行处理后达到XX-22- 城北污水处理厂纳管标准后纳入园区污水管网。因此本次设计排放标准为污水纳管标准，相关指标见表2-4。表2-4《纳管排放标准》控制项目控制值单位CODcr300mg/LBOD5180mg/LSS200mg/LNH3-N30mg/LpH值6-96.5-8.5三、处理工艺流程由于废水本身可生化性较好，根据废水特性以及其他类似废水的设计经验，综合项目投资费用及可操作性等因素，选用目前应用较广泛的预处理-水解酸化-好氧接触氧化法的联合处理技术。根据相关工程经验，此类废水中悬浮物（SS）含量较高且不易沉降，因此，我们认为预处理采用气浮工艺为宜。水解和酸化是厌氧消化的两个阶段。在水解酸化过程中，固体物质降解为溶解性的物质，大分子物质降解为小分子物质，水解和产酸进行得较快，此阶段的主要微生物是水解、产酸菌。生物接触氧化法是生物膜的一种形式，是在生物滤池的基础上，从接触曝气法法改良演变而来的。其主要特性是：在池内填充填料，充氧的污水浸没全部填料，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上的微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中的有机物得到去除。随着今年来的新型填料——球型填料的研制及开发成功，接触氧化工艺的气水比大量降低，球型填料附着的生物膜量大，生物膜在池中停留时间长，使接触氧化工艺同时具有好氧和兼氧的功能。*每m2填料表面上的活性生物膜量可达125g，并呈立体结构的密集的生物网。有机物负荷高，处理效率高，有利于缩小池容，减少占地面积。*能够存活世代时间较长的微生物，具有硝化，反硝化脱氮的功能。-22- *分段运行使每段都繁衍与进入本段污水水质相适应的微生物，并形成优占种属。*对水质、水量变动有较强的适应性，有较强的抗冲击负荷能力，在间歇运行条件下，仍能够保持良好的处理效果。*污泥沉降性能良好，宜于固液分离。*易于维护运行，操作简单、运行方便。*能够达到深度处理，使COD出水数值较活性污泥法COD出水数值低。处理效果好。3.1工艺流程图本工程项目具体处理工艺流程如下框图所示（图3-1）：-22- 格栅高浓度生产废水集水井调节池涡凹气浮设备中浓度生产废水格栅水解酸化池接触氧化池沉淀池排放水池排放至管网污泥泵回流污泥低浓度生产废水污泥浓缩池箱式压滤机脱水泥饼掺煤燃烧图3-1处理工艺流程框图3.2工艺流程说明高浓度废水（上柱废水与再生废水）浓度高、间歇排放且水量较大，对调节池COD浓度冲击大，应将该废水分开进集水池收集。集水池高浓度废水由泵均匀打入调节池，控制调节池水质不超过设计进水水质要求。厂区所有中浓度废水经过格栅后，进调节池与集水池高浓度废水混合均匀水质后，由污水提升泵提升至气浮设备，通过气浮处理去除其中大部分SS及部分COD；然后，气浮出水进生化池进行生化处理，生化处理采用水解酸化+好氧接触氧化相结合的处理工艺，水解酸化池-22- 通过水解、产酸菌的水解酸化作用分解高分子有机物去除部分COD并提高废水的可生化性，接触氧化池内好氧菌降解绝大部分可生化物质，接触氧化池内挂组合填料以提高生化处理效果并减少污泥量，好氧处理后出水进入沉淀池后达到进网排放要求排入管网。沉淀池排泥收集进入污泥浓缩池，定期经污泥泵送入厢式压滤机脱水，滤液收集进入调节池，脱水泥饼掺入燃煤进锅炉燃烧。四、主要构筑物及设备设计4.1主要构筑物设计1）集水池功能：拦截废水中较大悬浮物，存储高浓度废水、均匀水质总容积：20m3有效容积：15m3总深：4.0m水深：3.0m主要设备配置：提升泵2台，型号：40FPZ-18；配套格栅粗细各一，不锈钢制作。2）调节池功能：提供水质水量均衡的场所，与集水池合建。总容积：80m3有效容积：60m3总深：4.0m水深：3.0m水力停留时间：18h由于水中悬浮物较多，为避免淤积，池内设预曝气。主要设备配备：提升泵2台，型号：40FPZ-18；配套格栅粗细各一，不锈钢制作。3）涡凹气浮设备-22- 涡凹气浮设备包括曝气机、污泥刮板、链条、链节等。工作原理是利用空气输送管底部散气叶轮的高速转动在水中形成一个真空区，液面上的空气通过曝气机输入水中，填补真空，微气泡随之产生并螺旋型地上升到水面，空气中的氧气也随之溶入水中。由于气水混合物和液体之间密度的不平衡，产生了一个垂直向上的浮力，将SS带到水面。上浮过程中，微气泡会附着到SS上，到达水面后SS便依靠这些气泡支撑维持在水面，浮在水面上的SS间断地被链条刮泥机清除。主要设计参数：功能：去除废水中大部分SS及部分COD；型号：CAF-5外形尺寸：2400mm×900mm×1230mm总功率：2.80kW停留时间：18-20min处理水量：5.0m3/h主要设备配备：曝气机1台，动力：1.5kW；挂渣机1套，动力：0.55kW；搅药罐2套，配减速机，电机0.37kW，搅拌机各一台；电控柜1台。4）水解酸化池在水解阶段，固体物质降解为溶解性的物质，大分子物质降解为小分子物质，水解和产酸进行得较快，此阶段的主要微生物是水解、产酸菌。水解酸化池有如下优点：可在常温下，使固体物迅速水解，不需要经常加热，不需要密闭的池，不需要水、气、固三相分离器，降低造价和便于维护。由于反应过程无沼气产生，故出水无不良气味。水解酸化池停留时间设计为4小时。为了控制甲烷菌繁殖，在水解酸化池底部鼓风，维持池内溶解氧0.6mg/L以下。经过水解酸化池后，COD去除率达30~45%、BOD去除率达25~35%，主要设计参数：设计流量：3.40m3/h污泥负荷：0.35kgCOD/kgMLSS.d停留时间：4.0h总容积：40m3有效容积：32m3总深：5.0m有效水深：4.0m-22- 5）接触氧化池有机物负荷和接触停留时间同处理效果有很大关系，在相同的进水水质条件下，有机物负荷低、接触停留时间长，处理效果愈好。这是因为，微生物对有机物的转化过程同微生物机体的化学过程紧密地联系着。不论是将复杂的有机物分解氧化成简单的无机物，还是将比较简单的无机物合成复杂的细胞物质，都需要一定时间。特别是被吸附与附着在生物膜上的有机物经氧化分解和细胞合成作用全部转化为稳定物质所需时间较长，一般为数小时乃至数十天。因此，处理效果对接触停留时间的依赖性很大。主要设计参数：设计流量：Q=3.40m3/h数量：1座（2格）污泥负荷：0.10kgCOD/kgMLSS.d污泥回流比：Rmax=100%总容积：100m3有效容积：80m3总深：5.0m有效水深：4.0m水力停留时间：20.0h气水比：7.9∶1微孔曝气器：配套75套左右球型填料填充率：60%组合填料及支架：φ150，60m3主要设备配套：选用潜污泵二台，流量Q=10m3/h，扬程H=15m，功率N=1.50kW。6）沉淀池设计流量：Q=3.40m3/h表面负荷：q=0.6m3/m2·h池数：1座总容积：25.0m3有效水深：4.0米7）低浓度集水池-22- 功能：存储低浓度废水总容积：30m3有效容积：25m3总深：4.0m水深：3.0m8）排放水池设计流量：8.35m3/h（间歇）停留时间：1.2h总容积：20m3有效水深：1.50m9）污泥浓缩池处理系统的剩余污泥，浓缩后排入污泥脱水机房进行脱水，浓缩脱水后经压滤机脱水后的污泥掺入燃煤进锅炉燃烧。。设计流量：Q=0.18m3/h（平均量）停留时间：12h（间隙运行）平面尺寸：Ф1200mm池深：3.5m数量：2座主要设备配套：设污泥提升泵2台，一用一备，泵性能参数如下：选用隔膜泵，流量Q=8m3/h。利用业主压缩空气，进来空气管径：DN20，用气量：1m3/mim。液位控制。10）综合机房采用砖混结构，分二层，第一层设压滤机、鼓风机房、配药桶、加药泵等；二层设总控间、值班室和化验室。①、厢式压滤机选用过滤面积为10m2的厢式压滤机一台，配套管式反应器一台、PAM加药泵一台。②、鼓风机选用三叶罗茨鼓风机，型号SSR80，风量Q=3.43m3/min，风压49.0Kpa，功率N=5.5KW。数量：2台，一开一备。-22- ③、加药桶：设三套化药装置，V=400L，设搅拌机，转速为60rpm。设三台送药泵，性能参数如下：流量Q=1m3/h，扬程H=15m，功率N=0.375kW。4.2预期处理效果生产废水经上述工艺处理后，能达到表4-1的预期处理效果。表4-1预期处理效果表单元项目调节池混凝气浮槽水解酸化池接触氧化池沉淀池CODcr(mg/l)进水4000400022001430214出水400022001430214190去除率(%)/45358515PH6-98-96.5-7.56-96-9废水量t/d80808080200五、土建设计5.1平面布置及地基处理本项目废水工程以水池为主。房屋建筑为配套新建鼓风机房、脱水机房及化验值班室等。污水处理站总占地面积约为800m2。5.2建筑设计建筑设计在满足工艺生产要求条件下，本着合理、节约的原则，力求实用、美观。污泥脱水、配药、风机房及配电房为一体建筑，废水处理站构筑物外墙与厂区建筑物外墙风格保持一致。屋面防水：屋面做水泥膨胀珍珠岩保温，PVC卷材。门窗采用塑钢门窗，风机房作隔音降噪处理。5.3结构设计主要建、构筑物材料选用（1）建筑用砖为Mu7.5，基础部分用M5.0水泥砂浆砌筑，基础以上用M5.0混合砂浆砌筑。-22- （2）混凝土。建筑物用C30，构筑物用C25密实混凝土；道路地坪用C15；垫层用C10。（3）钢材用Ⅰ（Ф）级、Ⅱ（Ф）级钢筋，电焊条用E43、E50。（4）所有砼用的砂、石均应洗净，剔除泥木草根。（5）石灰应用纯净块灰预先化浆待用。（6）风机房周壁采用吸声材料，进风口采用消声百页窗。六、电气设计6.1设计范围6.2设计依据《民用建设电气设计规范》（JGJ/T16-1992）《低压配电设计规范》（GB50054-95）6.3供电电源污水处理站为三级负荷，为交流380/220V低压供电，由公司负责将低压进线电缆引至污水处理站配电室。功率因素补偿由工厂变电所统一考虑。6.4设备选型设备选型应以先进、可靠、适用为原则，同时也应注意经济上的合理性。低压配电屏选用GGD型低压开关柜，降压启动柜安装ABB系列电动机软启动器。低压电缆VV22-0.6/1KV，VV-0.6/1KV，控制电缆选用KVV22-500V，KVV-500V型。6.5电缆线路敷设电缆比较集中的主干线采用电缆沟敷设或电缆桥架架空敷设，电缆比较少而又分散的地方采用电缆直接埋地或穿管敷设。6.6设备控制-22- 设备控制分为手动控制和自动控制。其中大部分设备的手动控制采用两地控制，即设备现场控制按钮箱，配电室低压配电柜两地手动控制。7.7污水处理站的建筑物一般属于三类防雷，为了防止直接雷击，在需要防雷的综合楼、配电控制楼的屋顶装设避雷带保护。污水站设有接地网、接地系统采用TN-C-S系统。七、自动控制根据污水处理站工艺要求，对有关工艺参数进行测量、控制。本工程中需测量及控制的参数有：调节池的液位测量与控制；调节池及混凝沉淀池的pH值测量与控制；调节池提升泵及总排水的流量测量。根据环保部门要求，处理出水建标准排放口，设置流量计、警示牌。如公司要求，末端排放口可放置在线监测系统。本系统能自动测试废水中各项浓度指标（pH、CODcr、流量等），自动统计各项指标的日、周、月、年的总量，并可根据企业的总量指标自动报警，并通过公共电话网与当地环保局监控中心联接。在线监测设备名称规格数量CODcr在线连续监测仪EST-20011台超声波明渠流量计EST-20021台环境监测数据采集器EST-2000H1台PH在线监测仪PH-30001台适配器及通讯软件1套注：以上设备业主根据需要购置，其费用未计入工程总价中。八、给排水设计8.1给水设计污水处理站产生给水主要有以下几处：（1）、污泥脱水房冲洗水；（2）、化验值班室用水；（3）、溶药槽用水；-22- （4）、消防用水；除消防用水外最大用水量8m3/h，用DN80镀锌钢管从厂内给水管网引至污水处理站。8.2排水设计污水处理站沿主干道建雨水井及砼雨水管，雨水收集后排入厂区雨水排放系统。污水处理站冲洗水，压滤机过滤出水进入调节池。处理后的出水排入园区污水管网。九、化验分析水质化验分析是污水处理站日常工作的重要组成部分，是污水处理站正常运行的重要保证。根据本工程实际，确定主要分析项目：（1）化学需氧量CODcr（2）酸碱度pH（3）溶解氧DO（4）生物相镜检相应分析方法如下：序号分析项目分析方法1CODcr重铬酸钾法2PH玻璃电极法或PH试纸法3DO碘量法或溶氧仪测定法4生物相显微镜法污水处理站配备兼职化验人员1名。十、工程投资概算10.1土建投资概算土建费用具体见表10-1。表10-1土建工程投资概算表单位：万元序号名称单位数量价格备注1集水池m3200.50砼-22- 2调节池m3802.25钢砼3气浮基础座11.0钢砼4水解酸化池m3401.15钢砼5接触氧化池m31003.0钢砼6沉淀池m3250.75钢砼7低浓度废水集水池m3300.75砼8排放水池m3200.50钢砼9污泥浓缩池m3202.0钢砼10综合机房m2705.0砖混结构其他3.5小计M120.40注：因业主未提供工程地质资料，上述估算未考虑地基处理、路面工程、绿化、场地平整、围墙等费用。10.2设备投资概算工程设备及安装费用具体见表10-2。表10-2设备及安装投资概算表单位：万元序号设备名称规格型号数量单价总价1人工格栅D=3~20mm4只0.100.402提升泵40FPZ-186台0.301.803污水循环泵50WQ10-10-0.756台0.251.504微孔曝气器XH215150套0.0142.105气浮成套设备CAF-51套3.43.406污泥泵GW50-20-154台0.251.07膜隔泵（污泥提升）流量Q=8m3/h2台0.420.848填料及支架φ15060m30.0251.509罗茨风机SSR802台1.753.4010浆叶式搅拌器N=0.75kW2台0.751.5011中心反应筒D=300，A3防腐2只0.61.2012水解池出水堰A3防腐1套0.270.2713厢式压滤机S=10m21台1.351.3514管式反应器D=2001只0.40.4015生化池出水堰1套1.81.80-22- 16加药装置JY-A11套1.61.6017PAM隔膜泵流量Q=20L/h1台0.270.2718管道及配件5.55.5019电气、自控5.55.5020小计35.3321运输、安装费用小计×10.0％3.5322合计M238.8610.3总投资估算总投资费用具体见表10-3。表10-3总投资概算表单位：万元序号名称计算公式价格1土建M120.402设备及安装M238.863设计费M3（M1+M2）×5.0％2.964现场管理及调试费M4（M1+M2）×6.0％3.565小计M565.787税金M6M5×5.0%3.298合计（M5+M6）69.0710.4主要经济指标（1）电耗序号设备名称装机容量（kw）使用容量（kw）使用时间（h/d）电耗（kwh/d）单耗（kwh/m3）1提升泵9.04.5241080.542污水回流泵4.52.2524540.273污泥泵1.50.7564.50.02254气浮3.03.01648.00.24-22- 5隔膜泵4.42.21226.40.1326风机115.5241320.667加药装置2.22.22452.80.2648搅拌1.51.524360.189化验照明6.04.0832.00.1610其它2.02.0816.00.08合计45.127.9--509.72.5485（2）运行费用序号名称单价计算方法单位费用(元/m3水)1电费E10.75元/度2.5485×0.751.912人工费E21000元/月·人1000×4÷30÷2000.6673药剂费E3聚丙烯酰胺：36000元/吨聚合氯化铝：1800元/吨次氯酸钠：500元/吨0.002Kg/m3×360.30Kg/m3×1.81.2Kg/m3×0.50.070.540.604日常费用EE¢=E1+E2+E33.787（3）主要技术经济指标设计处理能力：200m3/d；污水处理站工程投资估算：69.07万元；占地面积：约800m2；总装机容量：45.1kw；需用容量：27.9kw；电耗：2.5485kwh/m3；日常运行费用：3.787元/m3水；十一施工进度工程进度见表7-1。表7-1工程进度表月份(月)工作内容1234施工图设计-22- 土建施工设备采购制作设备安装调试工程验收十二工程承包承诺如我公司有幸中标，我们必将周密准备，合理设计，规范施工，精心调试，确保工程保质保量如期竣工。并且如果需要，我公司将提供现场污水处理工艺中试服务。十三工程售后服务承诺13.1工程质量保证（1）、土建构筑物除人类不可抗拒因素外，质量保证15年。（2）、国家定型的标准机电产品三保期参照质保期相关规定。（3）、非标设备、管道三保期为一年，三保期满后，若发生故障，则以收取成本费提供服务。13.2故障处理如设备、仪表故障或其他问题，在我方得到业主通知后，我方技术人员在24小时内到达现场，并会同业主有关人员，提出整改意见，一般故障当天解决，重大问题酌情处理。-22- 13.3跟踪服务工程竣工后，我们将随时与业主操作管理人员保持联系，并且每季度派技术人员做定期回访。工程竣工后，如业主水质水量发生较大变化，我们将为甲方提供技术咨询和试验研究服务，提出处理工艺变更方案，并协助调试。工程竣工后，如遇到技术问题，我们将提供技术咨询和试验研究服务。-22-