800m3d污水处理工程农灌旱作排放标准达标方案 番茄废水.docx
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800m3d污水处理工程农灌旱作排放标准达标方案番茄废水
**有限公司
800m3/d污水处理工程
农
灌
达
标
方
案
**环保科技有限公司
2008年12月
1项目概述
1.1项目背景
****番茄制品有限公司成立于2005年5月，公司位于**市**区中区，占地面积99.7亩，现有职工130人，厂区地面全面经过硬化，绿化较好，各项生产、服务设施齐全。
拥有日处理番茄1000吨意大利进口生产线一条，企业经营范围主要为果蔬类加工、销售及进出口贸易。
****番茄制品有限公司是**市政府确定的农业产业化龙头企业，公司主要产品为番茄酱制品，产品主要面向欧美市场。
公司领导在注重发展经济效益的同时，也注重发展环境效益，积极响应国家的环保政策，下决心建设一座美丽的污水处理站，不给周围的环境及下游的水域带来影响。
1.2项目概况
项目名称：
**工业有限公司污水处理工程
项目性质：
交钥匙工程
工程投资：
114.3万元
承包范围：
污水处理系统相关的所用内容，包括土建工程、设计工程、安装工程等，
不包括从车间或其它地方引到污水处理站的给排水管道工程、电气工程、
热力工程、消防工程等公用工程。
主要技术：
“前段均化厌氧技术+两段氧化技术+斜板沉淀技术
建造时间：
3个月
调试时间：
3个月
验收标准：
《污水综合排放标准》（GB8978-96）中的农灌旱作排放标准
2设计基础
2.1设计原则
1、设计必须符合适用的要求选择的处理工艺、构筑物（建筑物）型式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度地满足使用的需要，以保证污水处理站功能的实现。
2、设计应符合经济的要求设计中一方面尽可能采用合理措施降低工程造价，选用质优价廉的设备；另一方面又必须保证在工程建成投入使用后，取得最大的经济效益和使用效果。
3、设计技术应当力求先进和合理，设计中必须根据生产的需要和可能，在经济合理的原则下，尽可能采用先进技术。
在机械化、自动化与仪表化程度方面，要从实际出发，根据需要和可能以及设备的供应情况，妥善确定。
2.2设计依据
●业主提供的水量及生产数据；
●《环境工程师手册（水污染防治卷）》，高等教育出版社；
●《给水排水快速设计手册》，中国建筑工业出版社；
●《三废处理工程技术手册（废水卷）》，化学工业出版社；
●《室外排水设计规范》（GB50014-2006），2006年版。
2.3设计水量水质
2.3.1设计水量的确定
业主提供水量：
800m3/d=33m3/h设计。
2.3.2设计水质的确定
业主提供水质：
COD=1300mg/L
BOD=950mg/L
SS=800mg/L
pH=4.5~6
2.4排放标准
根据业主的要求，出水要求达到《污水综合排放标准》（GB8978-96）中的农灌旱作排放标准：
COD≤300mg/L
BOD≤150mg/L
SS≤200mg/L
pH=6~9
其它指标均需满足标准中的各项要求
3工艺流程
3.1确定原则
污水处理工艺的选择是污水处理工程建设的关键。
处理工艺是否合理直接关系到污水处理厂的处理效果、排水水质、运转稳定性、投资、运转成本和管理操作水平等。
因此，必须结合实际情况，综合考虑各方面因素，统筹兼顾、整合技术，认真选择适宜的处理工艺，以达到最佳的处理效果和经济效益。
归纳起来，可以总结为以下八条结论：
1、首先符合当地实际情况和生产特征，能够被当地人们认识和接受。
2、整个工程的成本控制最低，甲乙双方都能满意接受。
3、尽可能做到资源回收利用和综合利用。
4、技术必须是最成熟且节能的，对达标可靠的。
5、流程必须是最简单明了、操作员易掌握。
，
6、运行和管理简单，控制自动化。
7、大小规模都能很好运行，启停容易实现的。
8、设备经济适用、易维修、维护和更换的。
3.2工艺流程选择
3.2.1国内外番茄制品废水处理技术
番茄制品生产过程中的污水主要来自于清洗番茄的废水，它有害无毒，清洗的废水中常常混有废弃的烂果和皮渣，需要进行处理。
但由于原料质量的不稳定，造成污水水质经常变化，给污水处理带来一定难度。
国内外番茄废水处理技术经多年摸索、实践，总结出番茄废水经物化、生化处理工艺，处理后可达标排放。
在九十年代前，国内生化处理多为传统活性污泥法。
九十年代后，生物接触氧化、两段氧化、CASS、HCR等先进工艺引入番茄废水生化处理中，使番茄废水处理效率有了较大提高。
生物接触氧化工艺因其容积负荷高，占地面积小，运行管理方便，可操作性好，投资少等优点而应用较广。
3.2.2废水工艺的选择
生产番茄酱中产生的加工废水属于有机废水，基本上不含重金属等有毒害作用的物质,废水中常含有大量糖类、有机酸，有机物浓度高，适合于生物法处理。
废水中悬浮杂质含量较高，主要由皮渣、烂果等各种物质组成，悬浮物浓度过高会影响后续的生化处理效果。
因此，我们在方案设计中考虑首先采用物化处理去除悬浮物质和部分有机污染物，减轻后面生化处理的压力，从而更好的保证废水的达标排放。
而生化处理只采用好氧处理达到排放标准是非常困难的，因此，采用生化处理需要采取“均化厌氧+两段好氧”的组合也是非常必要的。
3.3工艺流程
污水路线
来自生产车间的800m3/d番茄废水首先流入集水池，经P1泵提升至旋转过滤机，去除尺寸较大的悬浮物之后，再经P2提升至前段均化厌氧池，对废水的水质进行均化与厌氧消解。
由于废水偏酸性，需要对废水进行加碱中和，因此，通过加碱调节pH，以保证后续系统的正常运行。
均化厌氧池的水，在不完全厌氧处理下，通过各种厌氧微生物的新陈代谢，将废水中的大分子有机物转化为小分子有机物，提高废水的可生化性。
前段厌氧池出水自流入两段氧化池，好氧池在有氧条件下，利用好氧微生物的生命活动，把厌氧阶段不能去除或没有来得及去除的COD大量的无机化，从而达到生物降解的目的。
氧化池出水自流斜板沉淀池进行固液分离，斜板沉淀池排出的污泥进入干化场干化，出水达到农灌排放标准排放。
污泥路线
在整个工艺路线中，有3处排泥：
旋转过滤机、均化厌氧池、斜板沉淀池。
均化厌氧池和斜板沉淀池的污泥排至污泥干化场干化处理。
3.4去除率预测
在番茄加工废水的各项污染物中，相对于BOD、SS、氨氮等指标来说，COD的达标是最为困难的，因此在这里，我们只列出COD的预期去除率的大致状况。
只要COD能够达标，其它指标也就没有问题了，根据甲方要求出水只需达到农灌标准，所以我们设计值就不用取太高，就可以非常轻松的达到标准。
序号
构筑物
进水COD
（mg/L）
出水COD
（mg/L）
COD
去除率
1
旋转过滤机
1300
1170
10%
2
均化厌氧池
1170
824
30%
3
两段氧化池+斜板沉淀池
824
206
75%
说明：
1、保守设计认为均化没有多少去除率，而厌氧只需设计30%的COD去除率。
2、好氧池按75%的去除效率设计。
4主要技术
4.1均化厌氧技术
前段均化厌氧技术是把曝气调节池和厌氧池合二为一，充分利用技术优势节省费用，两池合用，处理作用上可以互补，一方面利用厌氧菌迅速降解污水中有机物，从而去除有机物，另一方面利用均化和污泥吸附将污水中的SS沉淀提前排出，同时把难降解的大分子有机物转化为小分子有机物，提高污水的可生物降解性，使得后续的好氧处理所需的停留时间减短，能耗降低。
与此同时，悬浮固体物质（包括进水悬浮物和后续好氧处理中的剩余污泥）被水解为可溶性物质,使污泥得到处理。
在均化厌氧池中完成均化、厌氧菌形成、细菌分解、吸附沉淀四个过程。
此过程进行得比较快，此过程中主要微生物是水解菌和产酸菌。
均化厌氧池作为一种预处理工艺，还具有以下特点：
1、均化厌氧池对悬浮物的去除率很高，可去除80%以上的进水悬浮物，并且在水解细菌的作用下，可将45%以上的悬浮物水解成溶解性物质。
总污泥产量比传统工艺低25%以上，实现了污水、污泥的一次性处理。
2、均化厌氧池对水质和水温变化的适应能力较强，在进水COD有波动的情况下，出水水质变化不大。
3、在停留时间相近和设备增加不多的情况下，采用均化厌氧池取代传统的初沉池。
从有机物的去除率来讲也是十分有利的。
污水中的有机物在均化厌氧池中不但数量上发生了很大变化，更重要的是在理化、生物代谢性能上也发生了很大变化，提高了水解－酸化反应后污水的可生化性，为后继的好氧微生物降解有机物创造了良好的条件。
4.2两段氧化技术
分段氧化这种布置，总结起来有以下几个方面的优势：
把好氧曝气池分隔成段，相互间具有一定的独立性，并在其中挂上填料，填料选用易挂膜不易脱落的组合填料。
其第一格可称为细菌生长区，浓度负荷较高。
第二格为原生动物生长区，此时水中有机物浓度已经降低，大致只有前段的46%，此时的降解环境更为稳定，适合后生动物生长繁殖。
而第一段的原生动物又被后生动物吞食，死后的后生动物被细菌分解。
在污水处理工艺中成功地衔接该生物链，则必将使剩余污泥量大为减少，处理能力大大提高。
两段氧化池内设有组合填料，一部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中。
这就形成了两种技术合并的高效反应池，具有活性污泥氧化法和生物滤池好氧法的两种特点。
根据我们多年工程经验，证明了组合填料的挂膜速度快，比表面积大，氧转移效率高等优点。
两段氧化技术也具有接触氧化的主要特点：
♦由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好，生物两段氧化池内单位容积的生物固体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此生物两段氧化池具有较高的容积负荷；
♦由于相当一部分微生物固着在填料表面，生物两段氧化法不需要设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；
♦由于生物两段氧化池内生物固体量多，水流属完全混合型，因此生物两段氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力；
♦由于生物两段氧化池内生物固体量多，当有机容积负荷较高时，其生物负荷率kgBOD5/（kgMLVSS.d）可以保持在一定水平，因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法。
两段氧化式的布局，可以克服诸如短流、水和填料接触不佳等缺点，从而达到两段不同的高效处理。
♦完全混合的水力流态，避免单级的短流现象，使水和填料的充分混合，很大程度上降低了剩余污泥产量；
♦微生物和COD浓度在每段有递减梯度，各段微生物生活在各自最佳位置上，有机物细胞的传递速度专一，从而速度提高，从动力学角度保证了去除效果；
♦由于每段的微生物不相同，使各种有机物在各个不同段位上得到充分有效的消化，降解效率提升。
5工艺设计
由于废水处理站的具体用地位置没有确定，本方案中采用了完全利用空地的工艺设计。
5.1集水池
集水池的作用是提升污水进入旋转过滤机。
来水标高-1.8m。
集水池设溢流管，以防后续设备出现故障维修时临时排水。
集水池1座
结构型式地下钢砼结构
主体尺寸L×B×H=3×2×3m
有效水深1.5m
总容积18m3
有效容积9m3
停留时间16min
潜水排污泵（P1）2台
运行方式1用1备
设备型号WQ/C241-1.5
流量35m3/h
扬程8mH2O
功率1.5KW
5.2旋转过滤机
来水中含有大量的悬浮固体，经过旋转过滤机，主要去除废水中大颗粒物质，以保护后续动力设备和生化系统的正常运行。
旋转过滤机1台
设备型号SXG55
栅条栅隙0.4mm
功率0.5kW
过滤网筛不锈钢材质
5.3提升井
提升井的作用是便于P2泵把过滤后的污水抽至均化厌氧池，潜污泵设1用1备。
提升井1座
结构型式地下钢砼结构
主体尺寸L×B×H=3×2×3m
有效水深1.5m
总容积18m3
有效容积9m3
停留时间16min
潜水排污泵（P2）2台
运行方式1用1备
设备型号WQ/C251-3.0
流量35m3/h
扬程18mH2O
功率3KW
碱投加装置2套
提药泵0.37kw
5.4均化厌氧池
均化厌氧池可以均衡水量水质，同时还可以起到前段厌氧的作用。
均化厌氧池的水力停留时间为6.4小时左右。
均化厌氧池内设2台潜水搅拌机，在均化厌氧池后设置溢流超越管，在后续构筑物出现事故等情况时，污水可由超越管直接排出。
均化厌氧池内出水自流入后续的两段氧化池内。
均化厌氧池1座
结构型式地上钢砼结构
主体尺寸L×B×H=8×5.3×6m
有效水深5m
总容积254.4m3
有效容积220m3
停留时间6.4h
配套设备布水系统、排泥系统
组合填料128m3
填料高度3000mm
填料规格Ø150mm
潜水搅拌机2台（型号）
运行方式单台单用
设备型号QJB1.5/6-260/3-980/o/s
电流4.0A
叶轮260mm
功率1.5KW
叶轮速率980
5.5两段氧化池
均化厌氧池出水重力流入生物两段氧化池，作为本设计的主体处理单元，两段氧化池中设有比表面积较大的组合填料。
填料上的生物膜与水中微生物共同作用，将水中有机物进行氧化分解，使水质得到净化。
两段氧化池采用鼓风曝气，曝气头采用微孔曝气器，微孔曝气器的主要特点是充氧效率高，曝气效果好，节省鼓风机气量，降低运行成本。
两段氧化池的排水采用出水堰。
两段氧化池1座
结构型式地上钢砼结构
主体尺寸L×B×H=17×8×4.5m
有效水深4m
总容积612m3
有效容积544m3
容积负荷1.46kgCOD/m3.d
微孔曝气器280个
设备型号WM215
通气量3-14m3/h
氧转移效率15%
组合填料408m3
填料高度3000mm
填料规格Ø150mm
5.6斜板沉淀池
两段氧化池出水重力流入斜板沉淀池，泥水经高分子沉降斜管分离后，上清液达标排放，污泥靠静水压力排至污泥池。
斜板沉淀池1座
结构型式地上钢砼结构
工艺型式斜板式沉淀
主体尺寸L×B×H=5.7×5.7×4.5m
有效水深2m
水力负荷1.1m3/m2.h
停留时间2h
主要设备PP斜管、可调式出水堰、斜管支架
静压排泥设备
回流泵（P3）2台
回流泵通过对污泥回流可以达到消化与反硝化的作用，使污水中的NH3-N降
低，对调试初期也有非常重要的帮助。
运行方式1用1备
设备型号WQ25-15-3
流量25m3/h
扬程15mH2O
功率3KW
5.7污泥干化场
利用渗滤、蒸发原理，污泥干化场使污泥自然干化。
污泥干化场1座
主体尺寸L×B=8×8m
围堤高度0.35m
5.8鼓风机房
鼓风机房内设置2台鼓风机，1用1备。
鼓风机房内墙抹白，外墙可不作抹白，便于建筑颜色协调，侧墙上安置两台小型排风扇。
地面为混凝土。
电缆应设管沟。
两段氧化池所需空气量为：
11.08m3/min。
鼓风机房1座
结构型式砖混结构
主体尺寸L×B=6×4m
檐高3.6m
鼓风机2台
运行方式1用1备
设备型号SSR150A
风量18m3/min
风压4.5mH2O
功率20KW
转速1240r/min
5.9值班控制室
控制室内设1台控制柜。
值班控制室1座
结构型式砖混结构
主体尺寸L×B=6×4m
檐高3.6m
6建筑结构设计与保温
6.1设计依据
《砌体结构设计规范》GBJ3-88
《建筑地基基础设计规范》GBJ7-89
《建筑结构荷载规范》GBJ9-87
《混凝土结构设计规范》GBJ10-89
《建筑抗震设计规范》GBJ11-89
《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-84
《构筑物抗震设计规范》GB50191-93
6.2结构设计
地基处理
由于无详细的地质勘探数据，所以本设计说明书在土建报价中未包括特殊地基处理费用。
如果地基情况一般，不是很坏，按常规做法可采用级配砂石换土、压实挤密，以改变地质状况，提高地基承载力。
另外，如果地下水水位较高，施工时可采用井点降水（此时报价按常规地基处理来报价）。
保温措施
建议采取以下保温措施或聚苯乙烯泡沫保温板。
结构选型及措施
水池一律采用C25抗渗混凝土加膨胀剂UEA，采用钢制止水带进行止水处理。
辅助生产建筑物均采用砖混结构形式，砖墙承重，适当设置构造柱和圈梁，加强建筑物的刚度以利抗震，基础采用钢筋混凝土或砖条形基础，屋面采用预制钢混凝土空心板。
6.3保温
管线保温：
保温管线采用岩棉保温，外缠玻璃丝布，刷沥青漆；或新型保温材料。
管线装修根据业主具体要求待定。
池体保温措施
全地下池体：
冰冻层以上，池壁外四周做牛腿300mm宽，上砌240mm砖墙，砖墙与池壁间留60mm空气层。
半地下池体：
底板标高在冰冻层以上，底板伸出外池壁边300mm，由底板向砌240mm砖墙，砖墙与池壁间留60mm空气层。
顶盖保温：
地上或半地上的池体顶盖保温，可采用150mm厚的水泥珍珠岩板保温。
然后做细石混凝土找平层。
也可设防水层。
6.4建筑设计
内部装修：
机房外墙作涂料装修，其颜色与周围建筑物协调一致，内墙及顶棚除仪表控制室为乳胶漆外，其余为抹灰喷大白，地面均为水泥地面。
门窗：
门采用木门，窗采用双层钢窗。
7电气与自控设计
7.1设计依据
《工厂电力设计技术规范》GBJ6-85
《低压配电设计规范》GB50054-95
《建筑电气通用图集》92DQ
7.2设计范围
本工程电气设计包括污水处理场内部的动力、照明设计、主要内容如下：
污水处理场用电设备的电气负荷计算；
低压供、配电系统设计；
污水处理场用电设备的电气控制；
动力电缆和照明电缆（线）的敷设；
全场防雷及接地
注：
设计界限为污水处理厂电气控制系统。
7.3供配电系统
由于污水处理采用生物处理方式，长时间停电将造成供电中断，导致微生物处理系统代谢失常，影响污水处理场的正常运行。
因此，本污水处理场的供电等级确定为二类。
由于本工程用电负荷较低，所以确定污水处理场供电电压为0.4kv等级，电源采用三相五线制。
7.4电缆敷设
来自变电站的0.4kv电源电缆接入中控室低压配电柜，通过输出电缆（电线）给用电设备。
全场配电采用树干式与放射式相结合的方法，视建、构筑物结构情况及用电设备的布置情况，采用架空或直埋的敷设方法，室内电缆采用穿钢管或电缆桥架敷设方式。
整个污水处理场照明电源亦来自中控室低压配电箱。
新建场区的照明按5勒克斯考虑，综合楼及鼓风机房等设备间，一般采用白炽灯，照度按30勒克斯考虑。
各支路的照明电源采用BVV型导线穿管沿墙、柱、梁暗敷设方法布线，向各照明灯具供电。
照明灯具的开关设置视生产的要求及灯具的配合来合理安排。
7.5供电负荷的计算
污水处理场的用电设备的电气负荷计算，采用需要系数法，计算结果如下表：
序号
设备名称
单机功率KW
数量
备用数量
装机功率
KW
运行功率
KW
每天运行时间
折算成24小时的用电量KW.H
01
潜水排污泵P1
2.2
2
1
4.4
1.76
24h
42.24
02
旋转过滤机
0.5
1
0
0.5
0.4
24h
9.6
03
潜水排污泵P2
4
2
1
8.0
3.2
24h
76.8
04
回流泵P3
3
2
1
6.0
2.4
8h
19.2
05
碱投加装置
0.37
2
0
0.74
0.6
24h
14.21
06
鼓风机
20
2
1
40
16
24h
384
07
其它
0
0
20
08
合计
59.64
24.36
566.05
从表中可以得出,总装机容量为59.64kw,运行功率为24.36kw,每天用电量为566.05kw.h
8劳动定员及生产管理
8.1劳动定员
废水处理工程设计处理能力为：
800m3/d，工作天数按60天，实行两班制连续运行。
每班劳动定员1人，两班总计2人。
8.2工作范围
废水处理系统需要人工协调或者人工管理才能实现其正常的生产运行，主要表现在以下几个方面：
1）操作室各种设备、仪器和仪表信号的监视，各处按钮启闭。
现场关停各种设备。
2）在废水处理站现场的巡逻，视察各种设备、设施运行状况。
3）溶药液的配制。
4）设备、设施、管道、电气和仪表的检修和管理。
5）取水样送检。
8.3组织管理
对操作人员进行专门培训，熟练掌握后再上岗。
及时整理，定期汇总分析运行记录，建立、建全技术档案，为生产运行提供技术参数和设备工况资料，并在此基础上总结改善，不断提高运行技术水平。
建立检修、保养制度，根据设备的性能要求，进行经常的维护和定期检修工作，以提高设备的完好率，延长使用寿命。
8.4化验监测
本废水处理站化验指标主要是：
COD和pH值。
pH用试纸就可简单的检测，COD一般在实验室用重铬酸钾法就可准确的测出。
9施工进度计划
本工程建设期估计约需60天，调试期60天，具体时间分配如下：
设计阶段15天
土建施工45天
设备安装30天
工艺调试60天
9.1安全生产
为保证废水处理站的安全生产，废水处理站设计中采取了以下措施，以保证生产的安全运行：
1）各生产构筑物均设便于操作和行走的操作平台和走道板及安全护栏、扶手。
拦杆高度和强度符合国家劳动保护规定。
2）各种用电设备均按国家的有关标准作好接零接地保护。
电气设备及机械设备的布置注意留有足够的安全操作距离及空间。
3）废水站工艺设计按两个相应的生产运行系统考虑，以便使事故造成的影响降
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