果蔬废水处理设计方案

果蔬废水处理设计方案

目　录1、工程概况……………………………………………………………2、设计依据、规范、范围及原则……………………………………2.1设计依据及规范……………………………………………………2.2设计范围……………………………………………………………2.3设计原则……………………………………………………………3、设计水量与水质……………………………………………………3.1设计水量……………………………………………………………3.2设计水质……………………………………………………………4、处理工艺的选择……………………………………………………4.1污水水量与水质情况分析…………………………………………4.2废水处理工艺方案的选择…………………………………………4.3处理工艺流程简图…………………………………………………4.4处理效果预测………………………………………………………4.5栅渣及污泥的处理与处置…………………………………………5、处理工艺设计………………………………………………………5.1主要处理构（建）筑物……………………………………………5.2主要处理构筑物和设备表…………………………………………5.3平面布置与高程设计………………………………………………5.4配电及装机容量……………………………………………………5.5管材及防腐、防渗措施……………………………………………6、工程造价……………………………………………………………n6.1设备投资……………………………………………………………6.2土建费用估算………………………………………………………6.3其它费用……………………………………………………………6.4工程总投资…………………………………………………………7、运行成本及效益分析………………………………………………7.1主要运行成本………………………………………………………7.2效益分析……………………………………………………………8、电气、仪表及监控系统……………………………………………8.1电气设计……………………………………………………………8.2接地…………………………………………………………………8.3控制方式……………………………………………………………9、服务承诺……………………………………………………………9.1设计阶段……………………………………………………………9.2施工阶段……………………………………………………………9.3试运行阶段…………………………………………………………9.4调试验收阶段………………………………………………………9.5售后服务……………………………………………………………n1、工程概况福建某果蔬食品开发有限公司位于某市开发区，排放污水为果蔬加工过程中所排废水和企业内生活污水。根据环保“三同时”原则，上述废水必须处理达到当地环保部门规定的要求方能外排。我公司根据贵方提供的废水水量、水质资料，借鉴相关工程实际运行经验，本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则，编制了该设计方案，供贵方和有关部门决策参考。2、设计依据、规范、范围及原则2.1设计依据及规范（1）建设单位提供的污水水质、水量和要求等基础资料；（2）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；（3）《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-92）；（4）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）；（5）《室外排水设计规范》1997年修订（GBJ14-1987）；（6）《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-1988）；（7）《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）；（8）《给水排水设计手册》（1～11册）；（9）《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）；（10）《中华人民共和国水污染防治法》（1984年5月）；（11）《中华人民共和国水污染防治实施细则》（1989年7月）；（12）《民用建筑生活污水处理工程设计规定》（DBJ08-71-98）；n（13）国内外处理同类型果蔬废水的技术参考资料。2.2设计范围l污水处理站的总体设计包括工艺、电气、土建设施的设计和设备造型等，不包括处理站外污水的收集、输送管道和与本项目配套的装饰工程。l污水处理站要分为污水处理及污泥处理及处置两大部分，同时避免噪音、异味等二次污染。l污水处理与利用调查研究污水的水质水量变化情况，选择技术成熟、经济合理、运行灵活、管理方便、处理效果稳定的方案。u污泥处理与处置污水处理过程中产生的污泥，应进行稳定处理，防止对环境造成二次污染。2.3设计原则l本设计方案严格执行国家和地方有关环境保护的各项规定，污水处理首先必须确保各项出水水质均达到国家、地方污水排放标准；l针对本工程的具体情况和特点，将成熟可靠的处理工艺和先进的水处理技术有效结合起来，实用性与先进性兼顾，以实用可靠为主，确保各项出水指标达到设计标准，并避免二次污染；ln处理系统运行有珲下的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化；l设备造型采用通用产品，选购的产品应是技术先进、质量保证、性能稳定可靠、工作效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中及售后服务产品。l在保证处理效率的同时工程设计紧凑合理、节省工程费用、减少占地面积、减少运行费用。l设计美观、布局合理、降低噪声、消除异味及妥善处理固体废弃物，发送处理站及周围环境，避免二次污染。3、设计水量与水质3.1设计水量根据建设单位提供的水质报告，生活污水和生产废水排放量Qd=1500m3/d。废水处理设施每天24小时连续运行，Qh＝62.5m3/h。3.2设计水质参照同行业类似废水性质和建设单位提供的水质指标，设计水质如下：设计水质一览表：表（3.2-1）序号项目设计水质平均去除率提供进水水质浓度设计出水水质浓度1CODCr800mg/L≤100mg/L95%2BOD5400mg/L≤20mg/L98.3%3SS500mg/L≤70mg/L86%4pH6～86～9-5色度50～100倍≤5050%n注：排放标准采用《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级排放标准。4、处理工艺的选择4.1污水水量与水质情况分析l生产废水排放时具有间隙性，废水水量和水质的波动很大，不均匀程度很高，必须考虑设置足够容量的均质调节池。l废水中BOD/COD值为0.5，可生物降解性较好，总体上采用生化处理工艺是合适的，也是必需的。l废水中有机物COD800mg/L，在生化处理前必须采取混凝沉淀预处理，以有利于减轻后续好氧生化处理负荷。4.2废水处理工艺方案的选择4.2.1选择思路根据上述水量和水质情况分析，方案考虑废水处理选择必须依照如下思路：l总体思路采用混凝沉淀—水解酸化—接触氧化处理工艺为核心技术处理废水；l首先对废水进行物化预处理，采用加药混凝沉淀；l接着并采用水解酸化—好氧生化处理工艺，去除废水中的有机物；l最后由二沉池通过固液分离处理，保证出水水质全面达标排放。4.2.2污水处理工艺流程污水处理工艺流程n本污水处理站主要工艺过程设计如下：该厂生产废水汇总经回转式机械格栅除渣后进入调节池，经调节池进行水量和水质的调节，之后利用一级提升泵至混凝沉淀池，去除部分废水有机污染物。沉淀池出水进入水解酸化池，将难生物降解的大分子有机物降解为小分子有机物，为了提高水解酸化池酸化处理效果，利用二沉池沉淀的活性污泥部份袈、回流至水解酸化池，并在池中设置间隙曝气，避免污泥沉淀，水解酸化池出水自流进入生物氧化池充氧反应。生物氧化池出水进入二沉池，二沉池出水达标排放。污泥收集池的污泥经污泥浓缩罐浓缩后脱水外运。脱水机排出的水经地沟至调节池。4.3处理工艺流程简图：泵废水达标排放二沉池生物氧化池水解酸化池混凝沉淀池调节池机械格栅泥饼外运污泥干化池（污水、污泥处理工艺流程方框图）4.4处理效果预测n处理效果预测表：表（4.4-1）主要处理单元指标CODCrBOD5SS色度机械格栅进水（mg/L）800400500100出水（mg/L）800400450100去除率%//10/调节池进水（mg/L）800400450100出水（mg/L）800400450100去除率%////混凝沉淀池进水（mg/L）800320450100出水（mg/L）52025618060去除率%35.020.060.040.0水解酸化池进水（mg/L）52025618060出水（mg/L）416217.618060去除率%20.015.0//生物氧化池二沉池进水（mg/L）416217.618060出水（mg/L）≤100≤20≤70≤50去除率%≥76.0≥90.0≥70.0≥30.0总去除效率去除率%≥87.5≥95≥86.0≥50.04.5栅渣及污泥的处理与处置4.5.1栅渣的处置栅渣中含有一般的生活垃圾和果蔬垃圾，必须合理处置。本设计选用的机械格栅出料口自带栅渣筐，垃圾清捞上来后直接落入筐中。定期处运或焚烧。4.5.2污泥的处理与处置污泥是污水处理过程的产物，是整个污水处理厂的重要组成部分，处理目的在于降低污泥含水率，减少污泥体积，达到性质稳定，并为进一步处置创造条件。1）污泥处理总体流程选择污泥处理的一般流程为：浓缩→消化→脱水→干化→处置。n考虑到若采用消化处理，需增加消化池、加热系统、搅拌、沼气处理等一系列构筑物及设备，投资增加，经济效益差。本工程产生的污泥中添加了化学絮凝剂，性质稳定，沉淀效果好，污泥含水率低，易于脱水。因此本设计考虑污泥进入污泥干化池脱水处理。2）污泥脱水方式的选择目前国内污泥脱水装置主要以下几种形式：（1）真空过滤真空过滤脱水机可以连续生产，亦可自动控制，但其附属多，过滤滤布需定期反冲清洗，操作工序复杂，滤布亦容易堵塞，脱水后污泥含水率高，一般仅用于初沉污泥或消化污泥脱水，故本工程不宜采用。（2）板框压滤板框压滤脱水效果好，经脱水后污泥含水率较低，一般是间歇操作。但板框压滤运行费用高。（3）带式过滤带式压滤机是目前较为广泛使用的污水脱水设备，滤带可回转，连续运转，泥处理效果稳定的特点。但离心脱水价格昂贵、电机功率大、运行费用高。适用于大型污水处理工程。（4）污泥干化池n严格来说，本工艺污泥干化池应叫做污泥过滤场，因本污水处理站产生的污泥粘度小，与水容易分离，故特采用砂滤来使泥水进一步分离。本污泥干化池占地面积略大一些，效率较高，污泥清理方便，运行费用低。综合上述分析，本工程污水处理所产生的污泥经污泥干化池将污泥含水率降至85%左右后外运。　　　　　　　污泥计算表　　　　　　　　　　　表（4.5-1）序号项目污泥量一混凝沉淀池1干污泥总量（kg/d）4052含水率（%）973污泥体积（m3）13.5二二沉池1干污泥总量（kg/d）1652含水率（%）993污泥体积（m3）16.5三污泥干化池1干污泥总量（kg/d）487.52含水率（%）853污泥体积（m3）3.25注：二沉池污泥50%回流至水解酸化池和生物氧化池。5、处理工艺设计5.1主要处理构（建）筑物5.1.1格栅井污水处理站污水进水从格栅井流入，经格栅除去较大悬浮物和漂浮物后，流入调节池，格栅井设置于调节池内。格栅井平面尺寸为2.60×0.80m，有效水深1.8m，有效容积3.7m3。机械格栅格栅井设置格栅型号CF-800，栅宽0.5m，栅条间隙6mm，槽深3.20m，安装角度70°，功率0.75kw。格栅自带栅渣筐，自动收集固体杂质并渗滤出杂质中的部分水分。n5.1.2调节池在调节池内进行水量和水质的调节，本工艺设计调节池钢筋混凝土结构1座，有效尺寸：12.5×10.0×5.5m，有效水深：5.0m，总有效容积625m3。水力停留时间：625m362.5m3/hHRT==10hr5.1.2混凝沉淀池由于该废水不稳定，冲击负荷大，为保证后续生物处理连续稳定运行，故加强预处理，设计采用混凝沉淀池。混凝沉淀池投加聚合氯化铁混凝剂，投加量50mg/L，混凝反应时间1.2小时，反应池有效容积75m3，用空气搅拌进行混凝反应。混凝沉淀池沉淀区采用Φ50斜管填料6m3，沉淀池体积V＝100m3，底部设置排泥系统，沉淀污泥排入污泥池，混凝沉淀池总容积V＝175m3。本工艺设计混凝沉淀池钢筋混凝土结构1台，有效尺寸：3.5×10，有效水深：5.0，总有效容积175m3停留时间：175m362.5m3/hHRT==2.8hr5.1.3水解酸化池n本项目废水的有机物浓度COD800mg/L，必须设置水解酸化池作为生物氧化池的前处理工序。水解酸化池具有在缺氧条件下，池内的大量活性污泥可吸附、分解废水中的难生物降解的大分子有机物，降解为小分子有机物的功能。同时，污泥自身进行消化，使系统内污泥产量减少。本工艺设计水解酸化池钢筋混凝土结构1座，有效尺寸：7.5×10.0×5.5m，有效水深：5.0m，总有效容积375m3。水力停留时间：375m362.5m3/hHRT==6hr有机物容积负荷：625m3×256mg/L×15%375m3/h×1000NV　==0.15KgBOD/m3·d5.1.4生物氧化池经过混凝沉淀池和水解酸化池处理后的水质浓度已大大降低，但距达标排放标准相差甚远，必须再采用好氧技术加以强化生物处理。本工艺设计生物氧化池2座，总有效尺寸：15.0×10.0×5.5m，有效水深：5.0m，总有效容积750m3。水力停留时间750m362.5m3/hHRT==12.0hr有机物容积负荷：n1500m3×217.6mg/L750m3/h×1000NV　==0.44KgBOD/m3·d生物好氧池充氧设备采用鼓风机曝气及微孔曝气器，微孔曝气器具有氧利用率高，能耗低，设备投资省，运行费用低的优点。5.1.5二沉池污水经生物氧化池处理后，水中含有大量悬浮固体（活性污泥），设计采用平流式二沉池进行固液分离，沉淀后的废水达标排放。二沉池设置1座，有效尺寸：5.0×10.0×5.0m，有效这、水深：5.0m，有效面积：50m2，有效容积：250m3。水力停留时间：250m3/h62.5m3/hHRT==4.0hr表面负荷：625m3/h50m2q　==1.25m3/m2·hr二沉池中的污泥通过脉冲气提装置一部分回流至水解酸化池和生物氧化池，提高生物处理效果，剩余部分污泥提升至污泥收集池。5.1.6　污泥干化池n混凝沉淀池沉淀污泥自流进入污泥干化池，二沉池50%多余污泥由脉冲气提装置提升至干化池，污泥干化池的主要作用为固液分离。降低污水含水率，污泥干化池的有效尺寸：长×宽×高＝8×5×2m，设置两座。干化池有效水深1.5m，总有效容积V＝120m3。污泥干化池为砖混结构。5.1.7充氧设备1、生物氧化池生物氧化池布置可扩张微孔曝气器375套，需空气量15.0m3/min。2、污水处理站充氧设备选用：充氧设备鼓风机型号选用BK6008，风量Q＝15.5m3/min，P＝0.05Mpa，N＝18.5KW，数量两台，一用一备。专供生物氧化池用气，并间歇供沉淀池气提装置用气。通过PLC编程控制每6小时切换运行，气提装置每8小时运行20min。5.2主要处理构筑物和设备表5.2.1主要处理构筑物　　　　　　　　　　　　　　　　表（5.2-1）编号项目名称构筑物尺寸（m）材料数量设计参数1调节池12.5×10.0×5.5钢砼结构1座HRT=10hr2混凝沉淀池3.5×10×5.5钢砼结构1座HRT=2.8hr3水解酸化池7.5×10.0×5.5钢砼结构1座HRT=6.0hrNv=0.15KgBOD/m3·d4生物氧化池15.0×10.0×5.5钢砼结构1座HRT=12.0hrNv=0.44KgBOD/m3·d5二沉池5.0×10.0×5.5钢砼结构1座HRT=4.0hrq=1.25m3/m2·hr6污泥干化池8.0×5.0×2.0砖混结构2座有效容积120m37设备房8.0×4.0×4.0砖砌1间5.2.2主要处理设备n编号项目名称型　　号数量设计参数1一级提升泵WQ70-7-32台3.0KW，Q＝70m3/hr，H＝7m，1用1备2机械格栅CF-8001台不锈钢3混凝剂加药装置WA-0.37/0.721台Q235A防腐4鼓风机BK60082台Q＝15.5m3/minP=0.05MPa　18.5KW5微孔曝气器KWB-215375套可扩张膜片6曝气系统BQ-62.51套用于生物氧化池7氧化池组合填料ZHT-150600m3用于生物氧化池8酸化池填料YDT-150300m3用于水解酸化池9斜管填料XG-5080m3用于混凝沉淀池、二沉池Φ50×1000mm10集水系统JS16.71套E用于二沉池11气提装置AL-62台Q＝6m3/hr用于二沉池12电气控制柜DK-Ⅱ1套含液位自控及PLC系统5.3平面布置与高程设计5.3.1平面布置平面布置原则：l充分利用场地，尽量节省占地，降低造价。l与厂区整体结合，和周围环境协调一致、整体美观。l满足规范对各处理建筑物平面布置要求平面布置图：（见附图1）5.3.2高程布置高程布置原则：l在满足平面布置前提下，尽量减少埋深，降低造价。l尽量考虑污水重力流，减少泵提升次数，降低运行费用。n高程布置图（见附图2）5.4配电及装机容量5.4.1设计原则l为确保安全，本设计中采用三相五线制线路（采用TN－S系统），电源进线接零线N与接地线PE相连。所有污水处理系统的设备金属外壳均与PE线相连。l为使污水处理工程调试后正常工作，确保污水处理效果，本系统的低压供电系统采作双进线，即设置一路备用电源，采用人工切换。5.4.2控制方式l根据工艺要求，对污水提升等各级组织训的主要环节可进行集中控制及现场控制，污水池内的水位采用浮球开关传递信号，以达到液位自动控制的目的。l一旦自动控制失灵或变更使用工艺时，本系统可进行手动控制，工作状态以信号灯观察运行正常与否。l为了减少操作的劳动强度，并实现操作自动化、机械化，要求水泵和风机能定时自动切换；当其中之一发生故障时，能进行声光报警，有备用设备时自动切换至备用设备工作。当水痊达到最低水位以下进，水泵能自动停止工作；当水位达到最高水准时，进行声光报警，并自动启动备用泵工作。l加药设备根据设定的时间、液位信号或电磁工作。5.4.3装置及装机容量nl管线：动力线管采用电力管。l动力电缆采用VV电缆。信号线用KVV型电缆。l本设计动力装机容量约为44.34KW，额定容量约为16.36KW。5.5管材及防腐、防渗措施5.5.1管材空气管、污水管、污泥管、加药管等工艺管道主要采用U-PVC管、镀锌管或经防腐处理的焊接、无缝钢管，使用寿命长，且便于安装维修和保养。管径根据计算确定。5.5.2防腐措施l小口径管道（管径≤DN100mm）以下均采用U－PVC管、镀锌管、焊接管。l大口径管道（管径＞DN100mm）以上采用焊接无缝钢管，并管壁外涂三道、内壁涂两道环氧煤沥青加强防腐。l所采用的阀门外涂二道环氧树脂漆以加强防腐。6、工程造价6.1设备投资　　　　　　　　　　　　　　　　　　单位：万元编号项目名称型　　号数量单价总价备注1一级提升泵WQ70-7-32台0.350.70用户自负2机械格栅CF-8001台4.504.50和桥环境3混凝剂加药装置WA-0.37/0.721台2.502.50用户自负4鼓风机BK60082台2.202.20和桥环境5微孔曝气器KWB-215375套0.0083.00和桥环境6氧化池曝气系统BQ-62.51套2.252.25和桥环境7氧化池组合填料ZHT-150600m30.0116.60和桥环境8酸化池填料YDT-150300m30.00852.55和桥环境9氧化、酸化填料支架150×150450m20.0041.80和桥环境10斜管填料XG-5080m30.064.80和桥环境n11集水系统JS16.71套0.800.80和桥环境12气提装置AL-62台0.600.60和桥环境13电气控制柜DK-Ⅱ1套1.201.20和桥环境14小计33.56.2土建费用估算说明：本土建费用由建设方按当地地质情况和正式施工图纸的实际工程量做进一步估算，本设计暂不作土建费用估算。6.3其它费用1设计费33.5×4%1.342调试费33.5×8%2.683运输费0.604小计4.626.4工程总投资工程总投资（设备＋其它）：38.12万元。7、运行成本及效益分析7.1主要运行成本7.1.1基本参数l废水处理动力计算（动力单位：KW）　　表（7.1-1）序号设备名称数量单套功率KW总功率KW使用功率KW使用效率1一级提升泵2台3.006.002.4080%1用1备2鼓风机2台18.537.0012.9570%1用1备3机械格栅1台0.750.750.6080%4加药装置1套0.590.590.4170%5小计44.3416.36l工资福利n本污水处理站机械化、自动化程度较高，人员共需设置1名，职工工资福利每人每年9600元。l废水处理药剂聚合氯化铁混凝剂：2300元/吨，混凝沉淀池用量50mg/L。7.1.2成本费用预测序号费用项目单位运行成本（元/m3水）1动力费E116.36×0.60÷62.5＝0.162工资福利费E29600×1÷365÷1500＝0.023药剂费E32.3×0.05＝0.12处理费用E0.307.1.3成本分析通过上述测算表明，本工程污水的单位运行直接成本为0.30元/m3·水，对于果蔬废水处理站面言，处理成本极低。7.2效益分析7.2.1经济效益本工程为环境保护项目，以减轻污染、节约资源为主要目的，其效益主要体现在社会效益和环境效益。7.2.2环境效益处理站的建设，可以有效解决出水不能达标问题，减轻出水的污染，节约水资源，提高环境质量。处理站投入运行后，可将污水中的污染物大大削减，在工程运行期间的年削减量入下表：　　　　　　　　　　　　　　表（7.2-1）项　目污染物削减量（吨/年）指　标CODCrBOD5SS数　值383.25208.05235.437.2.3社会效益n处理水质的提高，有利于提高环境质量，发送厂区形象，对发送厂区职工的工作、生活环境都会产生明显的社会效益。8、电气、仪表及监控系统8.1电气设计8.1.1供电形式本处理站，根据设备情况　压专用线供电。8.1.2结线形式二路进线接入低压进线柜。8.1.3用电负荷本设计动力装机容量为44.34KW，额定容量约为16.36KW。主要设备用电负荷估算表序号设备名称数量单套功率KW总功率KW使用功率KW使用效率1一级提升泵2台3.006.002.4080%1用1备2鼓风机2台18.537.0012.9570%1用1备3机械格栅1台0.750.750.6080%4加药装置1套0.590.590.4170%5小计44.3416.368.2接地本系统采用TN－S制保护，的金属外壳均与接地线相连。8.3控制方式n　　1、控制方式分为全自动控制和现场手动控制。设置集中控制柜和现场控制柜。全自动控制通过PLC可编程控制器集中显示并自动控制所有设备的运转情况。各亦可单台控制。为便于操作，有关设置现场开关。现场控制箱上有手动档、自动档开关。当处于手动档状态时，操作人员可在现场启动、关闭，实行手动优先原则。2、所有设备的运行善和所有监测仪表的状态有条件下可在中控室显示（运行、关闭、故障）。3、根据监测仪表传递的信号，自动控制相应设备的动作。4、备用之间可定时自动切换。5、对于间歇运行的设备，通过编程定时运行。6、相关设备实现联动功能。7、出现异常情况，自动报警功能。8、自动生成运行记录和打印生产报表。