银杏叶生物提取废液治理工程污水处理站设计方案.docx
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银杏叶生物提取废液治理工程污水处理站设计方案
银杏叶生物提取废液治理工程污水处理站
设计方案
一、设计规范、范围和原则
1.1设计规范
1.《环境空气质量标准》GB3095-96
2.《污水综合排放标准》GB8978-1996
3.《城市区域环境噪声标准》GB3096-93
4.《工业与民用供配电系统设计规范》GB50052-92
5.《低压配电装置及线路设计规范》GB50054-92
6.《建筑防雷设计规范》GB50057-92
7.《建筑结构荷载规范》GBJ9-87
8.《混凝土结构设计规范》GBJ11-89
9.《建筑抗震设计规范》GBJ11-89
10.《室外排水设计规范》（1997年修订）GBJ14-87
11.《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88
12.《建筑结构设计统一标准》GBJ68-89
13.《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-84
14.《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ9386
15.《地下工程防水技术规范》GBJ108-87
16.《室外给水排水和热力工程抗震设计规范》TJ32-78
17.《建筑工程设计文件编制深度规定》DBJ08-64-97
18.《给排水手册》（1~11册）
1.2设计范围
1.污水处理站的总体设计，包括工艺、土建、电气设计等；
2.污水处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理及处置两大部分。
1）污水处理
调查研究水量、水质变化情况，结合污水本身所特有的情况，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。
2）污泥处理与处置
污水处理过程中产生污泥，应进行稳定处理，防止对环境造成二次污染，并妥善考虑污泥的最终处置。
1.3设计原则
1.本设计方案严格执行有关环境保护的各项规定，污水处理后必须确保各项出水水质指标均达到排放标准。
2.采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，保证处理效果，并节省投资和运行管理费用。
3.处理系统运行有一定的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化。
4.设备选型兼顾通用性和先进性，运行稳定可靠、效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中。
5.系统运行灵活、管理方便、维修简单，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度。
6.设计美观，布局合理，考虑与周围原有设施统一协调。
7.设置必要的监控仪表，提高控制操作的自动化程度。
8.尽量即采取措施减小对周围环境的影响，合理控制噪声、气味，妥善处理与处置固体废弃物，避免二次污染。
二、处理工艺流程
2.1设计水量与水质
2.1.1设计水量
日处理废水量为：
Qd=600m³/d，Qh=25m³/h
2.1.2设计水质
序号
项目
进水
出水
去除率
1
CODCr（mg/l）
13000
100
92.31%
2
BOD5（mg/l）
1500
20
98.7%
3
SS（mg/l）
1000
70
99.3%
4
pH
5~6
6~8
/
2.1.3废水的主要特性
公司主要产品为银杏提取黄酮。
故而废水中主要污染物为高浓度植物纤维，COD、BOD含量高，易生化处理。
2.2污水处理工艺流程
2.2.1工艺选择思路
根据上述进出水水量和水质情况，考虑污水处理工艺的选择必须依照如下思路：
1．采用以生化方法为主、物化法为辅的综合强化处理工艺；
2．确保达标排放；
3．工艺流程简捷、工程造价低、运行经济、便于管理。
2.2.2污水处理技术
1．拦污设施
污水中含有各类漂浮物质，需设置格栅加以拦截。
以防止堵塞后续
构筑物设备，避免设备损坏及维修。
考虑自动化程度，设计采用机械格栅拦截，自动清理的栅渣与其他垃圾一起定期外运处置。
2．水质水量的调节
由于污水进入的水量水质很不均匀，波动较大，因此需要设置足够
大的调节容量才能使进入生化处理的水质、水量稳定，减轻对后续处理构筑物的冲击负荷。
3．水质情况分析
银杏叶生物提取废液污染程度高，COD达12000mg/L左右，属高
浓度有机废水，经处理后出水达到国家污水综合排放标准 GB8978-1996一级要求。
作为银杏叶生物提取废液，引起COD的物质主要为溶解性物质，无论通过拦截或沉淀甚至混凝均无法达到排放要求，需要考虑生化处理。
4．生物处理
银杏叶生物提取废液采用生物处理是最常规、最经济、最可靠的。
生物法工作过程为：
通过驯化培养而聚集的优势微生物群体，在生长过程中利用周围环境中的营养物质即水中的有机物进行新陈代谢，达到降解污染物、净化水质的目的。
生物处理分为水解、厌氧、好氧的工艺。
好氧生物处理工艺适用于中低浓度的有机废水，处理程度深，效果好。
根据国内外同类废水治理经验和设计单位在高浓度有机废水方面的成功设计经验，结合公司的实际情况，本着“二低一高”（投资低、运行费用低、处理效率高）的原则，确定如下工艺流程。
为了适应实际情况，最大限度地提高处理效果，本方案确定采用“酸碱中和——水解酸化——厌氧UASB——组合好氧——生物滤池——终沉池”系统运行控制配置灵活的处理工艺，确保出水水质达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准。
这一技术相对于国内普遍采用的好氧处理技术的主要优点有：
a.建设投资省UASB反应器容积负荷显著高于好氧反应器，因此，出来想通水量和水质的有机废水，UASB反应器所需容积比单纯采用好氧反应器小得多，从而节省占地面积、降低基建投资；充分利用原有组合好氧系统，节省投资；
b.运行费用低80~90%以上的COD和BOD在厌氧UASB系统中去除，不仅能使后续好氧处理所需电耗明显降低，而且可以回收沼气，使整个系统成为能源净产生系统；
c.处理效率搞采用生物接触好氧反应器和生物滤池组合进行处理，可确保出水水质达到国家规定的一级排放标准；
d.污泥处置易由于大部分有机物已在厌氧的ＵＡＳＢ反应器中去除，因此后续接触氧化反应器中所产生的污泥量比单纯采用好氧处理法明显降低。
进而降低好氧处理法剩余污泥的污泥脱水、处置费用，并简化操作。
2.2.3工艺流程
1.工艺流程图
污水的主要处理工艺过程设计如下：
2.污水处理工艺设计处理效果
设计处理效果一览表1单位：
mg/L
处理单元
指标
CODCr
BOD5
SS
机械格栅
进水
13000
-
1000
出水
13000
-
950
去除率（%）
0
-
5
综合调节池
进水
13000
-
950
出水
13000
-
900
去除率（%）
0
-
5
初沉池
进水
13000
-
900
出水
7800
-
450
去除率（%）
40
-
50
水解酸化池
进水
7800
-
450
出水
5460
-
385
去除率（%）
30
-
15
UASB
进水
5460
-
385
出水
1100
-
195
去除率（%）
80
-
50
好氧池
进水
1100
-
195
出水
165
-
117
去除率（%）
85
-
40
二沉池
进水
165
-
117
出水
132
-
100
去除率（%）
15
-
15
生物滤池
进水
132
-
100
出水
92.4
-
70
去除率（%）
30
-
30
终沉池
进水
92.4
-
70
出水
74
-
60
去除率（%）
20
-
15
总去除率
99.5
-
94
2.3栅渣及污泥的处理与处置
2.3.1栅渣的处置
栅渣必须合理处置。
格栅栅渣定期外运。
2.3.2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，达到兴致稳定，并为进一步处置创造条件。
污泥处理一半流程为：
浓缩——脱水干化——处置。
3、建（构）筑物的设计及设备选型
3.1设计依据
废水处理扩建工程建成后，应具备日处理600m³银杏叶提取综合废水的能力。
出水水质要求达到GB8978-1996规定的一级排放标准。
3.2设计说明
关于构筑物及工艺设备的计算，均参考了目前省有关材料的实际价格，并结合已建工程实际情况。
3.3主要处理构筑物
3.3.1中和调节池
由于污水的水量和水质随时间变化很大，污水处理站需要有足够的调节容量以保证后续处理构筑物及设备的连续性和稳定性，因此设置废水调节池，以保证处理系统的正常运行。
为保证调节池内水量及水质的调节及减轻后续处理构筑物的埋深。
调节池设置一座，流态为推流式，钢砼结构，尺寸：
12m×6m×4.5m，有效水深4m，调节容积300m³，设计流量调节时间为12hr。
设置搅拌机一台，用于水质混合均匀。
3.3.2混凝反应池+初沉池
调节PH值，添加PAC、PAM去除大部分植物纤维。
混凝反应池：
池体尺寸为6m×2.5m×3.5m有效容积为45m³，配搅拌机1台，功率为1.5kw。
沉淀池起去除SS的作用，沉淀池为钢砼结构，设置一座，流态为竖流式，池体尺寸为7.5m×6m×3.5m有效容积为135m³，上升流速为0.8m/h。
以上污水池以原来旧池改造。
3.3.3水解酸化池
将污水大分子降解为小分子有机物，便于后续处理。
利用现有2座250m³钢制储罐进行改造，作为水解酸化池。
内部将设置布水器、集水系统。
3.3.4中间池
收集水解池出水，安置提升水泵，均衡向厌氧反应器补水，内设蒸汽加热装置，便于在冬天时保证厌氧反应器在中温消化。
同时收集压滤机清水。
中间池为钢砼结构，池体尺寸：
长×宽×高=5m×6m×3.5m，有效容积90m³，
3.3.5厌氧反应器
采用我公司通过大量工程实践验证而成熟掌握的UASB厌氧处理工艺，该工艺经过工程验证具有如下优点：
1．UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为20~40gVSS/L；
2．有机负荷高，水力停留时间长，采用中温发酵时，容积负荷一般为3~8kgCOD/m³·d；
3．无混合搅拌身边，靠发酵过程中产生的沼气上升运动和底部配水系统使污泥床污泥出于悬浮状态；
4．污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵塞问题；
5．UASB的高效三相分离器，可以确保废水的气、液、固实现完全分离；
6．具有处理效果明显、运行稳定、投资节省和抗冲击能力强等优点。
池体为钢制，池体尺寸Ø13.5×10.5m，有效容积1200m³，整体停留时间为HRT=48h。
内置三相分离器。
3.3.6组合好氧工艺
组合好氧依次为兼氧池、预曝池、一沉池、活性污泥池、二沉池结构。
该工艺综合CAAS、MBBR、活性污泥工艺，对微生物的选择性和保证微生物的超长停留时间，从而筛选出适合相应废水的特种微生物群落，强化了微生物的降解能力，提高了废水的处理效率，该组合好氧工艺具备良好的厌氧、好氧衔接能力，对氨氮、难降解有机物都具有良好的去除能力，并且污泥产量低、运行管理方便等优点。
组合工艺中的MBBR技术具有如下突出有点：
●容积负荷高，污水处理能力可增加2~3倍，并提高出水水质。
●耐冲击性强，性能稳定，运行可靠冲击符合以及温度变化对MBBR工艺的影响小，当污水成分发生改变或污水毒性增加时，生物膜对此的耐受性很强。
●曝气系统采用曝气软管系统，维护简单。
●由于填料和水流在整个生物池内都能充分混合，且容积得到充分利用，没有死角，因此生物池无堵塞可能。
●使用寿命长，优质耐用的生物填料，曝气系统和出水装置可以保证
整个系统长期使用而不需要更换，折旧率低。
曝气系统采用罗茨鼓风机充氧曝气，经核算，需氧量为：
61kg/h，污水按清水充氧能力的60%计算，保证接触氧化池中微生物得到充足的氧气。
组合好氧池为钢砼结构，共4座，单池尺寸：
长×宽×高=12m×4.5m×5.5m，有效容积1000m³，整体停留时间为HRT=36h。
3.3.7混凝反应池+二沉池
混凝反应池：
池体尺寸：
长×宽×高=6m×2.5m×5.0m，有效容积60m³，配搅拌机1台，功率为1.5kw；
添加PAC絮凝剂，采用机械搅拌混合反应。
二沉池采用斜管沉淀池，共1座，为钢砼结构。
池体尺寸：
长×宽×高=5m×6m×5m，有效容积120m³，q=0.8m3/m2·h。
3.3.8生物滤池
中间池；收集二沉池清水。
池体尺寸：
长×宽×高=2m×3.5m×5m，有效容积30m³，
生物滤池；平面尺寸为5m×5m，上升流速1m/h。
内填生物滤料及反洗装置。
3.3.9终沉池
沉淀池为平流沉淀池形式，沉淀池起去除SS的作用，沉淀池为钢砼结构，设置一座，流态为竖流式，池体尺寸：
长×宽×高=6m×3.5m×5m，有效容积90m³，
3.3.10污泥池
污泥池设置1座，钢砼结构，平面尺寸为：
7.5m×6m，有效水深3m，容积135m3。
3.3.11设备房
设备房设置2座，轻钢结构，平面尺寸为：
4m×3m，有效高度3m，用于安置鼓风机和控制柜、加药装置。
其中鼓风机N=15kw。
3.3.12值班室
值班室，砖混结构，平面尺寸为：
6m×3m，有效高度3m，用于安置值班人员休息一间和化验室一间。
3.4主要处理设备一览表
序号
设备名称
规格型号
数量
单位
性能参数
备注
1
调节池
调节池提升泵
50QW30-15-3-
2
台
Q=30m3/h，H=15m，N=3kw
一用一备
搅拌机
r=30转/分
1
台
N=0.75kw
加碱混合
r=60转/分
1
台
N=1.1kw
加絮凝剂混合
加药装置
Q=20L/h
Ø1000三罐
1
套
3000×1200mm×2000
PAC、PAM、NaOH
2
水解酸化池
水解反应器
Ø6000×7500
2
台
停留6h
碳钢
水解池布水装置
DN65
2
套
碳钢
水解池排水装置
DN100\DN150
2
套
碳钢
3
中间池
中间池污水提升泵
QW65-25-15-2.2
2
台
Q=25m3/h，H=15m，N=2.2kw
一用一备
蒸汽添加装置
DN50
1
套
碳钢
4
厌氧反应器
UASB厌氧反应器
Ø13500×10500
1
台
停留36h
碳钢
厌氧池布水系统
DN65
1
套
布水面积Ø13500
碳钢
厌氧池排水系统
DN80
1
套
碳钢
厌氧池排泥系统
DN100
1
套
碳钢
厌氧辅助混合反应系统
ISG65-160
1
套
Q=25m3H=32m
N=4KW
碳钢
三相分离器
1
套
Φ13.5m
碳钢
水封罐
1
套
碳钢
5
氧化池
曝气管系统
DN125、DN65
1
套
Ø250曝气头400个
PP
组合填料
Ø150
700
M3
碳钢支架
PP
污泥回流泵
65-25-15-2.2
1
台
Q=25m3/h，H=15m，N=2.2kw
6
二沉池
搅拌机
r=60转/分
1
台
N=1.5kw
加絮凝剂混合
斜管
Ø50
30
M2
碳钢支架
PP
沉淀池溢流堰
300×250
1
套
碳钢
7
污水提升泵
ISG50-125（I）
2
台
Q=25m3H=20m
N=3KW
碳钢
8
生物滤料
Ø3-5mm
10
M3
碳钢支架
9
污泥提升泵
QW65-25-15-2.2
2
台
Q=25m3/h，H=15m，N=2.2kw
一用一备
10
生化部分加药装置
RJY-II
1
套
（0.55kw+0.37kw）×1
PAC
RJY-II
1
套
（0.55kw+0.37kw）×1
PAM
11
控制柜
1
套
12
安装材料
管阀件
1
套
碳钢、UPVC
3.5主要构筑物一览表
各数值单位：
m
序号
构筑物名称
规格
数量
性能参数
材质
1.
中和调节池
12×6×4.5
1座
V有效=300m3
钢砼
2.
絮凝反应池
2.5×6×4.5
1座
V有效=45m3
钢砼
3.
初沉池
7.5×6×4.5
1座
V有效=125m3
钢砼
4.
水解池
Φ6×8
2座
V有效=250m3，HRT=14h
Q235
5.
中间池
5×6×3.5
1座
V有效=90m3HRT=3h
钢砼
6.
厌氧反应器
Φ13.5×10.5
1座
V有效=1000m3，HRT=48h
Q235
7.
组合好氧池
12×4,5×5.5
4座
V有效=1000m3，HRT=36h
钢砼
8.
絮凝反应池
2.5×6×5
1座
V有效=60m3，HRT=2h
钢砼
9.
二沉池
5×6×5
1座
V有效=120m3，HRT=4.5h
钢砼
10.
生物滤池
2.5×6×5
1座
V有效=70m3
钢砼
11.
终沉池
3.5×6×5
1座
V有效=90m3
钢砼
12.
污泥池
7.5×6×4
1座
V有效=150m3
钢砼
四、工程设计和总图设计
4.1工程设计
4.1.1工程布置
污水处理站采用地下式，设备房采用地上式。
污水经过调节池一次提升，然后重力流经各个处理构筑物直至排放。
4.1.2设计标高
污水处理站周围室外地坪的相对标高为0.00m。
4.2总图设计
污水处理站占地为22.1×13.2m，周围设置道路，同时根据施工范围，并通过装饰工程，与周围原有建筑物协调。
五、建筑、结构设计
5.1建筑设计
污水处理站由处理构筑物和设备房组成。
充分注意环境的美化及建筑造型，尽量做到建筑物实用与观赏为一体，艺术与技术为一体，为与周边环境协调，处理构筑物上部种植绿化带。
设备房的外墙采用面砖和涂料装饰，外墙面以红、白为主色调，配以其他颜色以强化细部处理。
整体建筑造型与周围环境互相协调。
鼓风机房的门窗采用隔声门窗，内墙设置隔声装置。
根据本工程的规模。
建筑等级，并结合实际情况，分别设计设备房的装修标准。
设备房的装修标准如下:
序号
名称
做法
1
地面
水泥砂浆打底、面贴防滑地砖
2
内墙面
水泥、石灰、砂浆打底、石灰砂浆劈面，刷乳胶漆
3
踢脚
水泥砂浆打底，瓷砖贴面200高
4
天花
水泥石灰砂浆打底，纸筋灰批面，刷乳胶漆
5
门窗
塑钢窗，塑钢门，木门。
无框玻璃门，局部采用镀膜热反射玻璃
6
外墙面
水泥石灰砂浆打底，仿石面砖密贴，或刷外墙乳胶漆
5.2结构设计
5.2.1结构形式
拟建的构筑物，本着安全、经济、利于施工及结构合理的原则选择结构形式。
本工程构筑物设置于地下，部\分采用钢筋混凝土结构。
钢筋砼水池根据其水位与地下潜水位间的最大水头，考虑其池壁厚度，确定其抗渗要求为S6。
5.2.2建筑材料选用
钢筋混凝土结构采用C25砼，抗渗标号S6。
所有构筑物垫层采用C10。
水泥采用≥325普通硅酸盐水泥，钢材采用Q235A。
六、电气、仪表及监控系统
6.1电气设计
6.1.1供电形式
本工程为污水处理站，根据设备情况，采用低压0.4KV专用线供电。
6.1.2接线形式
一路进线接入低压进线柜。
6.1.3用电负荷
设备用电负荷估算表6-1单位：
kw
序号
设备名称
规格型号
数量
单位
装机功率
计算功率
1
原水池提升泵
1
台
2.2
2.2
2
中和调节池搅拌机
1
台
1.5
1.5
3
初沉池提升泵
2
台
4.4
2.2
4
厌氧池进水泵
2
台
4.4
2.2
5
好氧池污泥回流泵
2
台
6
3
6
絮凝池搅拌机
1
台
1.5
1.5
7
板框压滤机
1
台
0.75
0.75
8
NaOH加药装置
1
套
0.75
0.75
9
PAM加药装置
2
套
0.75
1.5
10
PAC加药装置
2
套
0.75
1.5
11
鼓风机
1
台
15
15
12
污泥提升泵
1
台
3
3
13
生物滤池提升泵
1
台
3
3
合计
38.1x24x0.6=548.64
6.2照明系统
序号
照明场所
照度（Lx）
1
设备房
150
6.3接地
本系统采用TN-S制保护，设置金属外壳均与接地线连接。
6.4仪表
各提升泵池均设置液位计各一套，通过液位设定控制水泵的开停。
6.5控制方式
1．控制方式为中央控制，设置集中控制柜。
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。
2．所有设备的运行状况和监测仪表的状态在中控室显示。
3．根据检测仪表传递的信号，自动控制相应设备的动作。
4．备用设备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。
七、防腐、防渗设计
7.1防腐
本污水处理工程中，部分物品和材料处于腐蚀性环境，需进行防腐考虑，以减少水中污染物和腐蚀性气体对构筑物、建筑物、设备和设施等的腐蚀，确保设备和设施的运行安全，保证工作质量，保持处理站的美观。
7.1.1防腐对象
1．水泵。
鼓风机的不过设备；输水管、曝气管等。
2．钢门窗等附属设施及设备。
7.1.2腐蚀情况分析
1．污水环境
通常情况下，水中有氧存在时，金属表面形成局部电池引起电化
学反应，金属腐蚀就会发生。
污水中存在悬浮物、氮、磷、钾、盐及各种有机化学成分，将产生电解质腐蚀作用。
此外，还有Cl—、S2—、NOx—、SO42—等阴离子对碳钢的腐蚀。
2．空气环境
室外阳光尤其是夏季阳光照射中含有紫外线。
在水上，室外强烈阳光的照射，特别是盛夏高温季节，受热后的污水散发蒸汽，侵蚀钢结构及设备。
其中，有些难溶性颗粒物集聚粘附在金属表面，又会产生垢下腐蚀、点蚀、坑蚀或缝隙腐蚀等局部腐蚀，使钢结构的腐蚀加剧。
7.1.3防腐措施
1.防腐原则
1）在价格合理的情况下，根据所应用的条件，关键部件和材料的
材质选用耐腐蚀和抗腐蚀的材质。
2）针对使用条件，选用合适的防腐涂料和防腐方法。
2.抗腐蚀材质的选用
1）水泵、风机等设备的轴心部件，均为抗腐蚀金属。
2）水管、污泥管等工艺管道主要采用镀锌钢管或经过防腐处理的
钢管。
水下部分宝气管道和加药管道均采用耐腐蚀的ABS管。
填料支架的Q235钢进行防腐制作
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