150吨每天辣椒清洗废水处理设计方案和对策

150吨每天辣椒清洗废水处理设计方案和对策

150吨/天辣椒清洗废水处理设计方案日期：2014年1月23日n目录一、工程概况2二、设计标准及规范2三、设计原则2四、设计范围3五、设计条件35.1进水水量、水质35.2出水水量、水质3六、工艺流程及说明46.1工艺流程图46.2工艺流程说明46.3技术（设备）特点4七、各处理单元功能及技术参数107.1调节池107.2缺氧池117.3MBR膜池117.4消毒池147.5设备间15八、运行费用158.1电力消耗158.2运行成本分析15九、电气控制系统169.1、控制概述169.2控制要求16十、工程预算1710.1土建投资1710.2设备投资17十一、处理效果、效益分析1811.1处理效果分析1811.2环境效益和影响分析18十二、售后服务18n一、工程概况略。二、设计标准及规范《室外排水设计规范》(GBJ14-87)《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)《污水再生利用工程设计规范》(GB/T50335-2002)《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-95)《建筑结构荷载设计规范》(GBJ9-87)《给水排水工程结构设计规范》(GBJ69-84)《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85)《工业与民用供配电系统设计规范》(GB50052-95)《低压配电装置及线路设计规范》(GB50054-95)《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB50060-92)《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-93)《污水综合排放标准》(GB18918-2002)《城市污水处理厂污水污泥排放标准》(CJ3025-93)《城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准》(CJJ31-89)《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)膜生物反应器相关技术规程三、设计原则采用技术先进，运行可靠，操作管理简单，适用于当地区的工艺，使先进性和可靠性有机地结合起来。采用目前国内成熟先进技术，尽量降低工程投资和运行费用。平面布置和工程设计时，布局力求合理、通畅尽量节省占地。污水处理设施应尽量使操作运行与维护管理简单方便。为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件。采用现代化技术手段，实现自动化控制和管理，做到技术可靠、经济合理。n尽量减少废水提升高度和提升次数，以节约能源。四、设计范围本设计主要对污水处理工艺流程、平面布置、处理构筑物、相关设备、污水处理系统投资及运行费用进行设计。五、设计条件5.1进水水量、水质Q总=150t/d.，其中Q1=100t/d为辣椒清洗废水，Q2=50t/d为生活污水进水水质按照下表进行设计表1：进水水质单位：mg/L污染物化学需氧量（CODCr）生化需氧量（BOD5）氨氮（NH3-N）悬浮物（SS）pH排放浓度mg/L400200302506-95.2出水水量、水质出水水质执行《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB18920-2002）标准（见表2）表2：出水水质单位：mg/L污染物化学需氧量（CODCr）生化需氧量（BOD5）氨氮（NH3-N）悬浮物（SS）pH排放浓度mg/L50105106-9n六、工艺流程及说明6.1工艺流程图进水调节池缺氧池MBR膜池消毒/清水池至回用点鼓风机排泥二氧化氯间歇曝气污泥回流6.2工艺流程说明污水经格栅去除大分子固体颗粒物后，进入调节池，通过调节池调节水量均化水质后再通过污水提升泵将污水提入缺氧池，利用缺氧微生物的降解能力将污水中较难分解的有机高分子污染物分解成较易分解的有机低分子污染物，同时通过将MBR膜池泥水混合物回流至缺氧池，依靠原水中的含碳有机物利用缺氧微生物的反硝化作用将氮氨转化为氮气。缺氧池内混合液自流至MBR池，利用好氧微生物将污染物最终分解成二氧化碳和水，并利用好氧微生物的聚磷作用将磷从污水中分离出来，再经平板膜的过滤作用实现泥水混合物的固液分离，从而达到去除有机物、实现脱氮除磷的目的。经MBR平板膜处理的水至消毒清水池，一方面将去除水中的大肠杆菌，另一方面为回用水做好准备。6.3技术（设备）特点MBR膜生物反应器（Membranebioreactor,nMBR）是将膜分离技术和生物反应器的生物降解作用集于一体的生物反应系统。它以浸没式膜组件替代传统活性污泥法中的二沉池实现泥水分离。该系统具有处理能力强、固液分离效率高、出水水质好、占地空间小、运行管理简单等特点。由于膜的过滤作用，微生物被完全截留在生物反应器中，实现了水力停留时间与活性污泥泥龄的彻底分离，消除了传统活性污泥法中污泥膨胀问题。MBR具有对污染物去除效率高，硝化能力强，出水水质稳定，剩余污泥产量低，设备紧凑，操作简单等优点。经过缺氧池进行脱氮反硝化后的污水进入膜生物反应池。进入膜池的污水经硝化细菌的硝化作用实现脱氮作用，同时好氧微生物通过内源呼吸对有机物进行氧化分解而达到降低COD的目的。浸没安装在膜生物反应池中的MBR平板膜装置对泥水混合液进行过滤处理，进一步去除SS、油、大肠杆菌等。膜生物反应池运行稳定，清洗周期长，产水能耗低，不需投加混凝剂，助凝剂等化学药剂，降低了运行成本。膜生物反应池内污泥浓度高，耐冲击性能好，占地面积小，出水水质良好。1、MBR处理工艺优势l对污染物的去除率高，抗污泥膨胀能力强，出水水质稳定可靠，出水中没有悬浮物；l膜生物反应器实现了反应器污泥龄STR和水力停留时间HRT的分别控制，因而其设计和操作大大简化；l膜的机械截留作用避免了微生物的流失，生物反应器内可保持高的污泥浓度MLSS=4000~8000mg/l，从而能提高体积负荷，降低污泥负荷，具有极强的抗冲击能力；l由于SRT很长，生物反应器又起到了“污泥硝化池”的作用，从而显著减少污泥产量，剩余污泥产量低，污泥处理费用低；l由于膜的截流作用使SRT延长，营造了有利于增殖缓慢的微生物。如硝化细菌生长的环境，可以提高系统的硝化能力，同时有利于提高难降解大分子有机物的处理效率和促使其彻底的分解；lnMBR曝气池的活性污泥不不会随出水流失，在运行过程中，活性污泥会因进入有机物浓度的变化而变化，并达到一种动态平衡，这使系统出水稳定并有耐冲击负荷的特点；l较大的水力循环导致了污水的均匀混合，因而使活性污泥有很好的分散性，大大提高活性污泥的比表面积。MBR系统中活性污泥的高度分散是提高水处理的效果的又一个原因。这是普通生化法水处理技术形成较大的菌胶团所难以相比的；l膜生物反应器易于一体化，易于实现自动控制，操作管理方便；lMBR高容积负荷下，停留时间短，MBR流程较传统系统简单，工艺省略了二沉池，减少占地面积。l标准移动式模组化设计，快速简单的安装，易于分期扩充。l适用于对于旧有污水处理厂进行改造，仅需增设MBR膜组设备。2、MBR平板膜详细介绍（1）平板膜过滤出水原理图2：自旋回流过滤示意图平板膜竖直放置在好氧反应池中，清水及小分子物质（如盐分）在负压引流下垂直膜的表面透过膜，具有一定浓度的活性污泥混合液在曝气的作用下沿平板膜向上流动，并不断冲刷平板膜表面，使污泥不容易在膜表面堆积，从而保持恒定的透水产量。（2）平板膜结构n图3：平板膜结构图具有特殊结构的导流板的最外层是以聚偏二氟乙烯（PVDF）材料制作的具有不对称结构的孔径为0.1微米的滤膜，经过滤膜过滤的清水从出水口被负压吸出或重力自流，工程中一般采用负压抽吸的方式。（3）平板膜组件的构造图4：膜组件结构图平板膜组件主要由曝气系统和膜板支撑框架组成。曝气系统将从风机输送来的空气通过曝气管进入气水混合空间，经混合均匀后到达膜片部分，保障每一片平板膜均匀地获得气体冲刷力；膜板支撑框架通过导轨支撑膜板，使每块平板膜的空间距离一致，通过集水管把每块平板膜的出水联接在一起。膜元件可以每张取出，检查和互换都很容易。n（4）膜组件的曝气系统膜组件的曝气主要有两方面的作用：a、连续不断地曝气对膜面起冲刷作用，这样就可以最大可能的减少通过过滤作用在膜面上形成的滤饼层，尽量降低膜的污染。b、为微生物提供足够的氧气，满足微生物新成代谢的条件。膜组件中的曝气管路系统如下图所示图4：曝气管路系统图曝气管冲洗方法：（1）自吸泵停止运行。（2）打开清洗用阀门V2。通过该操作使曝气管中的污泥逆流进入V2阀控制的放空管路，同空气一起被排放。（3）保持阀门V2开一段时间后关闭阀门V2，如果曝气稳定则曝气系统已经正常，若曝气仍然不均匀重复上面的操作。（4）自吸泵开启重新启动MBR系统DF浸没式平板膜组件通常采用恒流量间歇出水方式运行，这是因为连续出水会加快混合污泥在膜表面堆积，形成滤饼层。采用间歇出水方式将大大改善这种状况。当停止抽吸时，膜两侧的压差减少，以致降低为零，停止产水期间，曝气风机正常运行，堆积在膜表面的污泥在气泡和向上涌动的液流的搅动下脱落，达到清洗的效果。n使用膜生物反应器处理污水时，一般按照以下方式运行：抽吸出水时间8分钟，空曝时间2分钟，上述抽停时间循环往复。（6）平板膜的清洗当平板膜在膜池内运行较长的时间，膜表面发生了污染，会使抽吸压力上升，如果不采取措施会导致产水量下降，因此必须进行清洗使膜性能恢复。清洗的方式包括“在线化学清洗”、“离线物理清洗”和“离线化学清洗”。A．在线化学清洗膜组件设置在池内的状态下，也可使药液进行清洗。而且多组件一起运行的情况下，也可对单组件或多个组件进行在线清洗。一般在线化学清洗周期为3~4个月。<1>清洗原理如下：图7：在线化学清洗图<2>在线化学清洗药液：碱清洗：根据工程安装平板膜的数量首先确定安装清洗装置，连接清洗管路。DF150单片膜元件计算，每片膜约需5L的0.5%次氯酸钠溶液浸泡3-5小时。酸清洗：按0.1%配比草酸溶液，浸泡3-5小时。<3>在线化学清洗方法：（a）关闭出水管阀门③，开启阀门①及阀门②n，将清洗液从高位水箱由漏斗注入抽吸管道至膜元件；(b)注入清洗液为5L/片，注满后关闭阀门②，碱洗液浸泡3～5小时即可；(c)浸泡完毕后关闭阀门①，重新开启阀门③，开启设备正常出水。若漏斗设置于室外，在不使用时需加盖，防止脏物跟随清洗液进入抽吸管影响正常运行。B．物理清洗（一般不需要）当在线化学清洗无法解决问题时，需将膜元件从组件中取出，用高压水枪冲洗膜表面。C．离线化学清洗（一般不需要）膜元件经过物理清洗后，再置于专用容器中，投加清洗剂，浸泡5小时，可使滤膜的过滤能力得到有效的恢复。七、各处理单元功能及技术参数7.1调节池调节池主要用来调节水量均化水质。有效尺寸：L×B×H=5000×3200×4500单池有效容积（m³）：64停留时间：10h材质：钢砼数量：1座配置：（1）污水提升泵：型号50QW10-10-0.75流量:10m3/h,扬程:10m功率:0.75Kw数量:2台（一用一备）（2）液位控制系统采用浮球液位控制实现工艺的自动控制，n浮球开关不含导致故障发生和波纹管、弹簧、密封等部件。而是采用直浮子驱动开关内部磁铁，浮球开关的简捷的杠杆使开关瞬间动作。浮子悬臂角有限位设计，防止浮子垂直。浮球液位开关是一种结构简单、使用方便、安全可靠的液位控制器。它比一般机械开关速度快、工作寿命长；与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点,一只产品可以实现多点控制。型号：FK型数量：2套（3）格栅删距：2mm数量：1套7.2缺氧池主要作用是依靠污水中的有机物做为碳源将回流至该池泥水混合物中的硝酸盐、亚硝酸盐利用反硝化细菌的反硝化作用转化为氮气，从而实现脱氮作用，同时由于脱氮时也消耗了污水中的有机物所以也降低了COD。有效尺寸：长×宽×高（mm）：3200×2000×4500单池有效容积（m³）：25m³停留时间：4.0h材质：钢砼数量：1座配置：（1）填料型号：YID-150材质：PP数量：23m3（2）填料支架材质：Q235螺纹钢防腐数量：13m2（3）曝气系统材质：UPVCn数量：一套方式：穿孔曝气7.3MBR膜池MBR膜池既实现了MBR膜支架的安装，又是传统意义上的好氧池，同时又利用MBR平板膜的泥水分离特性实现了泥水分离。所以MBR膜池是本工艺的核心部分。首先好氧微生物在氧气的作用下，以好氧池里的有机物作为碳源维持正常的生命活动，另一方面硝化菌将氨氮转化为硝态氮，为反硝化提供必要的前提条件。膜生物反应器（MembraneBioreactor,MBR）是一种将高效膜分离技术与传统活性污泥法相结合的新型高效污水处理工艺,它用膜组件代替传统活性污泥法中的二沉池，大大提高了系统固液分离的能力，从而使系统出水水质和容积负荷都得到大幅度提高，出水可以作为中水回用。由于膜的过滤作用，微生物被完全截留在生物反应器中，实现了水力停留时间与活性污泥泥龄的彻底分离，消除了传统活性污泥法中污泥膨胀问题。MBR具有对污染物去除效率高，硝化能力强，出水水质稳定，剩余污泥产量低，设备紧凑，操作简单等优点，应用与处理量大面广的有机生活污水，实现污水资源化具有很大的潜力有效尺寸：长×宽×高（mm）：3200×2500×4500单池有效容积（m³）：32m³停留时间：5.2h材质：钢砼数量：1座配置：（1）DF150-150膜组件型号：DF150-150有效膜面积（m²）：225外形尺寸：长×宽×高（mm）：2350×625×2400数量（组）：2曝气量：n膜组件需要的曝气量Q=n.qn：膜片数量（片）q：单片膜所需要的空气量（L/min）,对于DF150取q=12L/min.则：Q=12×150×2=3.6m3/min（2）出水泵根据日处理水量及运行方式可以推算出所需抽吸泵的类型，以抽停时间比为8分钟比2分钟为例，Q抽吸=150/24×10/8=7.8m3/h。Q抽吸：抽吸泵流量Q日：日处理水量N:所选的泵的数量*一般要求抽吸泵吸上真空高度为6m。出水泵前一定要安装负压真空表（观察平板膜污染的程度）、阀门（控制出水流量），膜组件正常运行的负压为0-30KPa,负压超过或接近30KPa时膜元件属于严重污染，则需要清洗。自吸泵后一定要安装出水流量计，确定膜组件的出水水量。出水泵参数：型号：GMP31-50流量：Q=12m3/h扬程：H=8m功率：0.75KW数量:2台（一用一备）（3）鼓风机型号：BK5003风量：Q=3.95m3/min风压：P=49KPa功率：7.5KW数量:2台（一用一备）（4）液位控制系统n采用浮球液位控制实现工艺的自动控制，浮球开关不含导致故障发生和波纹管、弹簧、密封等部件。而是采用直浮子驱动开关内部磁铁，浮球开关的简捷的杠杆使开关瞬间动作。浮子悬臂角有限位设计，防止浮子垂直。浮球液位开关是一种结构简单、使用方便、安全可靠的液位控制器。它比一般机械开关速度快、工作寿命长；与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点,一只产品可以实现多点控制。型号：FK型数量：2套（5）污泥回流泵型号50QW10-10-0.75流量:10m3/h,扬程:10m功率:0.75KW数量:1台（6）清洗系统当平板膜在膜池内运行较长的时间，膜表面发生了污染，会使抽吸压力上升，如果不采取措施会导致产水量下降，因此必须进行清洗使膜性能恢复。清洗的方式包括“在线化学清洗”、“离线物理清洗”和“离线化学清洗”。〈1〉次氯酸钠清洗清洗药箱：清洗药箱容积：2.0m3材质：PE桶数量：1个7.4消毒池消毒清水池一方面对出水出水进行消毒处理，另一方面将清水暂时存储方便后续回用。有效尺寸：长×宽×高（mm）：3200×1200×4500单池有效容积（m³）：15m³停留时间：2.4hn材质：钢砼数量：1座配置：（1）二氧化氯发生器二氧化氯发生器型号：HB-200有效产氯量：200g/h外形尺寸：800×600×1200mm功率：0.4KW数量：1套7.5设备间设备间主要用于安装鼓风机、自吸泵、控制系统以及存放清洗药剂和相关工具。有效尺寸：长×宽×（mm）5000×3000×3000材质：砖混数量：1座八、运行费用8.1电力消耗表3：机电总功率表序号名称规格型号数量装机容量（KW）实际运行功率（KW）1污水泵50QW10-10-0.752台2×0.75=1.50.752自吸泵GMP31-502台2×0.75=1.50.753回流泵50QW10-10-0.751台0.75×1=0.750.754鼓风机BK5003,N=7.5kw2台2×7.5=15.07.55二氧化氯HB-2001台1×0.4=0.40.46合计10.158.2运行成本分析直接运行成本按电耗和药剂消耗计算1.、电费（按0.6元/KW·h计）功率因子取0.7则：n10.15×0.6×0.7÷150÷24=0.68元/吨水2、药剂费用：（1）次氯酸钠清洗药液费用该处理工艺中主要用0.5%的次氯酸钠溶液进行化学清洗膜元件，一般情况下膜的清洗周期为两个月，则：一次需要7.5Kg分析纯的次氯酸钠大约为112.5元，则112.5÷2÷30÷150=0.01元/吨废水（2）二氧化氯消毒费用经计算一天需要消耗4.8kg二氧化氯约为15.36元，则15.36÷150=0.11元/吨废水即药剂费=0.01+0.11=0.12元/吨废水3、人工费该系统采用自动化控制，一般只需要1个工人兼职即可，工资不计则：处理每吨废水每天需要的费用为：0.68+0.12=0.79元九、电气控制系统9.1、控制概述1、电源接到控制电柜。2、采用操作控制柜地面集中控制方式，带PLC微电脑全自动控制。控制板面设计为模拟屏，通过PLC可编程序控制器集中显示并自动控制所有设备的运转情况。各设备亦可单台控制。为便于操作，有关设备设置现场开关。现场控制箱上有手动挡，自动挡开关。当处在手动挡状态时，操作人员可在现场启动、关闭设备。当处在自动挡状态时，由PLC自动控制系统设备的运转，实现无人值守。但现场发生情况，手动停止按钮仍然可以关闭系统，即实行手动优先原则。3、所有设备的运行状况和所有监测仪表的状态（运行、关闭、故障）在PLC电控柜面板显示。4、根据监测仪表传递的信号，自动控制相应设备的动作。5、备用设备之间可定时自动切换。n6、对于间歇运行的设备，通过编程定时运行。7、相关设备实现联动功能。8、各类动力设备发生故障，电控系统自动报警指示，（报警时间10～30秒），并故障显示至故障消除。报警系统留出接口，可引至指定管理地点。9、满足国家电力行业相关标准，建筑物按《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94（2000年版））规定设避雷设施10、各类电气设备均设置电路短路和过载保护装置。11、动力电源由业主提供，引入污水处理站动力配电柜。9.2控制要求1、污水提升泵二台，一用一备。根据调节池液位开关自动运行，低液位停止工作，高液位正常运行，工作6-8小时自动切换。2、自吸泵二台，一用一备。根据MBR膜反应池液位控制开关自动运行，高液位正常运行，超液位污水提升泵停止工作，低液位自吸泵停止运行，正常情况下以开8min停2min规律运行，工作6-8小时自动切换。3、真空负压表读数到-30KPa时报警并且自吸泵自动停止工作，对膜进行清洗，清洗完成后自吸泵重新启动。3、鼓风机二台，一用一备。正常情况下，风机连续运行状态，为延长使用寿命，两台交替使用，工作6-8小时自动切换.4、污泥回流泵二台，与进水泵联动运行。5、电控设备设有自动报警，不但可自动控制，也可手动控制。十一、处理效果、效益分析11.1处理效果分析参数处理单元COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)pH调节池进水40020025030去除率\30%\n缺氧池进水40020017530去除率40%40%40%55%MBR池进水24012010513.5去除率80%92%≥95%65%清水池出水48954.76～9出水标准≤50≤10≤10≤56～911.2环境效益和影响分析污水处理站建成后，每年可消减COD19.16吨，BOD510.4吨，SS13.14吨，NH3-N1.37吨。对减少污染改善环境将发挥重要作用。十二、售后服务1、本公司免费为用户提供技术咨询，根据用户要求提供方案设计；2、积极与业主及设计院配合；3、施工期间本公司将派专业人员在现场进行监督及配合，保证施工进度及质量；4、安装调试期间免费为用户代培操作工，直到单独熟练操作为止，免费为用户提供有关操作规程及规章制度；5、按设计标准及设计参数对设备及处理指标进行验收考核，达不到标准由本公司负责整改，直到达标为止；6、设备保修一年，终身维修。在保修期内设备发生故障及时赶赴现场排除，保修期满，本公司定期或不定期每年二次走访用户，维修、检查、指导，发现问题随时解决。