红豆杉加工污水处理系统改造方案.docx
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红豆杉加工污水处理系统改造方案
目录
一、总论3
1.1概述3
1.2设计依据3
1.3设计范围4
1.4设计原则4
二、处理水量、水质及处理程度4
2.1处理水量4
2.2设计水质4
2.3处理程度5
三、处理工艺研究5
3.1工艺选择5
3.2工艺流程及说明7
四、主要建、构筑物及设备设计10
4.1格栅井10
4.2调节池（改造）10
4.3氧化沉淀系统11
4.4UASB池12
4.5接触氧化系统12
4.7砂滤池13
4.8活性炭过滤池13
4.10污泥浓缩池13
4.11规范排放口13
4.12电控系统13
五、土建设计14
5.1工程地质14
5.2建筑设计14
5.3结构设计14
六、电气与自控14
6.1电气设计原则14
6.2设计范围15
6.3主要用电负荷15
七、公用工程15
7.1给排水15
7.2劳动定员16
八、投资估算16
8.1土建单体16
8.2设备费用16
8.3其他费用17
8.4工程税收18
8.5投资费用18
九、运行费用估算18
十、主要技术经济指标19
十一、服务承诺19
一、总论
1.1概述
福建南方生物有限公司位于三明明溪县，是一家集人工种植红豆杉、利用人工种植红豆杉提取南方醇，副产物生产开发二代南方醇于一身的民营企业。
公司于2005年开始筹建，筹建前期工作主要集中于南方红豆杉的集约化种植，于2008年9月正式成立，注册资金600万元。
根据国家相关环保法律法规以及地方环保部门的要求，该公司需要配套相应的污水处理设施，使其污水经处理后达标排放。
我司受业主的委托，为保证污水能处理达标，根据该项目的实际情况，本着实事求是、真诚合作的原则，在了解相关基础情况的前提上，结合本单位的技术特长和工程实践经验，对其治理工程进行整体规划和设计，拟定本设计方案，提供先进的工艺、高品质的设备和全方位的服务。
1.2设计依据
1.《污水综合排放标准》GB8978-96；
2.《室外排水设计规范》GB50014-2006；
3.《建筑结构荷载规范》GB50009-2001；
4.《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；
5.《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001；
6.《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92；
7.《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003；
8.业主提供的相关原始资料；
9.其他有关设计规范。
1.3设计范围
本工程设计范围为福建南方生物有限公司污水排放口到新的工程区域内（从格栅井至排放口之间）的处理工艺、管道工程、设备及安装工程、电气及自控工程等。
生活污水收集至格栅井之间的污水管、排放口至纳污水体之间的污水管、总电源接入污水处理站电控柜、自来水引入等公共工程由业主另行委托设计、施工。
1.4设计原则
1.本方案设计在保证出水达到处理要求的前提下，尽量做到充分结合现有的处理系统，并节省投资，充分发挥污水处理工程的社会效益、经济效益和环境效益。
2.拟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，降低污水处理站造价和运行成本。
3.设计选用合适的自动化技术及监测仪表，提高污水处理站运行管理水平。
4.污水处理站总图布置要求紧凑合理、管理方便，尽量减少占地。
5.工艺选择采用污泥产生量少的处理工艺，降低污泥处置费用。
二、处理水量、水质及处理程度
2.1处理水量
根据业主提供的基础资料，该项目总的废水排放量为30t/d；
2.2设计水质
根据业主提供的数据及参考同类型企业污水水质，设计进水水质见表2-1。
表2-1进水水质表
类型
CODcr/mg/L
BOD/mg/L
SS
pH
项目污水
＜20万
＜4万
3000
5.0-6.0
2.3处理程度
处理站出水水质执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）表4一级标准。
具体污染物控制指标见表2-2。
表2-2排放部分处理目标（主要项目）
项目
标准值
CODCr
≤100mg/L
BOD
≤20mg/L
SS
≤70mg/L
NH3-N
≤15mg/L
pH
6.0～9.0
三、处理工艺研究
3.1工艺选择
该项目污水以制药污水为主。
该工程现有的污水处理系统如下：
污水---格栅---调节池---混凝沉淀池----半地上一体化污水处理设施----清水池---砂滤池----活性炭过滤池----外排
调节池：
4.5m×5.0m×4.0m；
沉淀池：
2.0m×2.0m×3.0m；
一体化污水处理：
8.0m×3.0m×3.0m；
清水池：
4.0m×3.0m×2.0m；
根据我公司此类工程的经验，如下所述：
本方案考虑仍然采用格栅井预处理去除污水水中的残渣物质，并进行按时清理，紧接着，将污水排入调节池，在调节池进行预先曝气作业，去除相应的CHCl3和甲醇，以减少降低后续处理工序的负荷；然后，将原有混凝沉淀池改造成芬顿（fenton）处理池，并且在原有沉淀池之前加上必要的快混区和慢混区，再将污水通过主沉淀区，过程为先通过盐酸进行调节PH值达到3.0~4.0，再加入一定量的双氧水（H2O2），紧接着再加入配置好的硫酸亚铁溶液，相隔一定的时间段后，在后续的程序中重复一次这样的过程，以确保芬顿（fenton）氧化药剂能够进行充分的氧化要去除的有机物质，在反应池中设置相应的反应区沉淀区域，并设置相应的污泥和浮泥去除装置，中层的清液进入下一道处理系统；在通过芬顿（fenton）氧化完后的污水；进入污水处理系统中的UASB（升流式厌氧污泥反应池，新建），再通过接触氧化池（将原有的一体化系统改造）进行好氧活性污泥法处理，以期污水能达到污水处理目标。
USAB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。
在地步反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。
要处理的污水从厌氧污泥床底部流入于污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。
沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。
沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑向回厌氧池反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。
因此，本方案采用“曝气调节+氧化沉淀+UASB+接触氧化法+砂滤”为主体的处理工艺。
生化处理采用厌氧-好氧活性污泥系统组合工艺，首先厌氧处理去除污水中一部分有机物并将大分子有机物分解成小分子有机物，增加污水的可生化性，再通过SBR工艺将污水中有机物进一步除去，使污水的CODcr及BOD5达标。
该组合工艺具有处理效率高及产生污泥少等优点。
3.2工艺流程及说明
根据该项目污水的特点,结合我公司对同类污水处理工程实践经验，污水处理工艺流程如图3-1所示：
双氧水加药系统
硫酸亚铁加药系统
酸加药系统
鼓风
调节池（预曝）
新增+改造
格栅井
排泥
污泥干化池
提升泵
废水
氧化反应器
刮泥设备
碱液加药系统
沉淀池（1、2）
干泥外运
中间池
泵、排泥
污泥回流泵
砂滤池
清水池
UASB池
接触氧化池（改造）
。
鼓风
活性炭滤池
达标排放
图3-1污水处理工艺流程
流程说明：
3.2.1调节池：
在原有的调节池内部设置预先曝气系统，造成通过预先曝气作用去除CHCl3和甲醇；以保证后续处理单元的负荷降低，提高后续处理效果；
3.2.2氧化反应器：
主要是进行用芬顿（fenton）氧化有机物的主要反应区域，通过芬顿来氧化污水中的有机物质，以降低COD等值数，并且通过相应的刮泥设备和沉淀设施，将产生的沉淀和浮渣去除；设置必要的快混区和慢混区；
3.2.3沉淀池：
在处理系统的前道工序中，进行氧化过程中产生的沉淀物质的沉淀过程，达到水质的净化作用；
3.2.4USAB升流式厌氧池：
利用厌氧性微生物的代谢特性，在无需提供外源能量的条件下，以被还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值的甲烷气体。
厌氧处理的前两阶段，通过兼性微生物作用使大分子有机化合物转化成小分子有机化合物，这样可以减少后续好氧处理的符合，有利于后续好氧处理的效果；UASB工艺具有艳阳过滤以及厌氧活性污泥法的双层特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源---沼气的一项技术。
对于不同含固量污水的适应性强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。
并且剩余污泥量少，厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子量高；耐冲击负荷能力强；产出的沼气是一种清洁能源。
3.2.6接触氧化池：
利用原有的一体化系统改造成，接触氧化池属于活性污泥法的一种，其反应机制及去除污染物的机理与传统的活性污泥法基本相同；通过好氧菌种来处理需要处理有机物；
3.2.7砂滤池：
斜板沉淀池的沉淀作用只能去除一定粒径的悬浮物，为了达到出水中的悬浮物、CODcr、BOD5的标准，增加一道砂滤池，它能去除更细微的悬浮物，能更好地达到出水标准；
3.2.8活性炭过滤池：
通过活性炭的吸附使污水水质达到更好的水平，保证出水水质；
3.2.9污泥干化池：
本道工序产生的污泥通过污泥泵，抽进去污泥干化池中，进行污泥干化，干泥进行外运；
四、主要建、构筑物及设备设计
4.1格栅井
利用原有的格栅井
4.2调节池（改造）
在调节池上进行预曝，进行处理前的处理（主要出去CHCl3和甲醇），降低后续处理的负荷，保证出水质量；
在原有调节池前面增设相应的空间，借以容纳厂区车间冲洗废水，以及生产废水；
原有平面尺寸：
4.5m×5.0m，总深4.0m；
增设平面尺寸：
10.0m×5.0m，总深4.0m；
结构：
半地下钢砼结构；
配置设备：
1.污水提升泵2台，利用原有；
2.预曝系统：
悬挂式曝气系统，22.5m2；新增；
3.相应的曝气铁架；新增；
4.3氧化沉淀系统
包括加药系统（新建）、氧化反应器（新建）、和沉淀池（改造）；
4.3.1加药系统（盐酸、双氧水、硫酸亚铁，碱液）
溶解箱尺寸：
L×B×H=1000mm×1000mm×600mm；
加药箱尺寸：
L×B×H=600mm×600mm×600mm；
材质：
PE材质；
数量：
4套；
配置设备：
1.耐腐泵：
Q=1.0m3/h，N=0.75kw，4台；
2.搅拌机：
n=1750r/min，N=0.75kw，4台；
3.流量计：
Q=1.0m3/h，4个；
4.3.2氧化反应器
形式：
主要是用作氧化反应的区域；
说明：
新建；
平面尺寸：
9.0m×2.0m，总深3.5m；
分为快混区域（1.5m×2.0m）、慢混区域（1.5m×2.0m）和反应区域（6.0m×2.0m）；
结构：
防腐碳钢结构
配置设备：
1、快混机：
ZHKK-800,1台；
2、慢混机：
ZHKM-800,1台；
3、刮泥机：
ZHKG-4.0,1台；
4、出水堰板：
1套；
5、污泥泵：
ZHKWN-50,1台；
4.3.3斜板沉淀池
说明：
改造
形式：
沉淀池采用斜板沉淀式；
原有平面尺寸：
2.0m×2.0m，总深3.0m；
结构：
防腐碳钢结构；
增设一套碳钢斜板沉淀池：
平面尺寸：
4.0m×2.0m，总深3.0m；
配置设备：
1.污泥泵1台：
利用原有污泥泵；
2.斜板填料：
1项，新增；
3.斜板填料支架：
1项，新增；
4.出水槽：
1项，新增；
4.4UASB池
说明：
新增
型号：
中环制ZHK-TZ100
结构：
防腐碳钢结构；
前置集水中间池：
平面尺寸：
3.0m×2.0m，总深3.0m；
UASB塔体：
Ø4.0×6.0
配置设备：
相应的三相分离器；
4.5接触氧化系统
根据原有一体化系统进行改造：
平面尺寸：
8.0m×3.0m，总深：
3.0m；
结构：
地上钢砼结构
配置设备：
1.鼓风机：
Q=2.10m3/min，P=5.5m，N=3KW，1台，新增；
2.曝气系统：
XDW-200冠状微孔曝气器，1套，新增；
3.弹性填料：
54m3，新增；
4.弹性填料支架：
24m2，新增；
4.6、清水池
利用原有清水池；
4.7砂滤池
利用原有砂滤池
4.8活性炭过滤池
利用原有活性炭过滤池；
4.10污泥浓缩池
平面尺寸：
Ø5.0m×6.5m
结构：
半地上钢砼结构；
配置材料：
1、压滤机：
过滤面积为20m2；
2、螺杆泵：
Q=3.5m3/h；
4.11规范排放口
利用原有规范排放口；
4.12电控系统
可将电控控系统设置于原有的设备房间里；
五、土建设计
5.1工程地质
本方案设计地耐力按150kPa考虑。
5.2建筑设计
建筑设计标准：
（1）耐火等级：
本工程各项建筑物均按二级耐火等级设计。
（2）建筑装修：
按《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89）有关规定。
5.3结构设计
主要建、构筑物材料选用：
（1）用砖：
建筑用砖为Mu10，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。
（2）混凝土：
建筑物用C20，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。
六、电气与自控
6.1电气设计原则
1．根据污水处理工艺需要，对工艺运行情况及时进行显示、控制、报警。
本设计原则以自动控制为主，以国产设备为主，适当选用进口控制仪表。
2．符合国家相关强制性规范、规格及标准。
6.2设计范围
污水处理站内用电设备供电及控制设计、电缆敷设设计、供电系统接地设计、接地保护及照明设计等。
6.3主要用电负荷
主要用电负荷详见表6-1。
表6-1主要用电负荷
序号
用电位置
用电设备
名称
数量
台/套
装机（kw）单机
总装机
使用电量（kwh/d）
1
加药系统
加药系统
4
0.75
3.0
15.0
2
快混池
快混搅拌机
1
0.75
0.75
3.0
3
慢混池
慢混搅拌机
1
0.75
0.75
3.0
4
反应池
刮泥机
1
0.75
0.75
3.0
5
接触氧化池
鼓风机
2
3.0
6.0
72
合计
6.0
11.25
96.0
总装机容量约11.25kW，常用容量约6.0kW。
处理站设计双电源供电，由业主将电源线送至污水站配电柜，配电和自动控制系统由防潮、防漏电和可靠的接地措施，各类电器设备均设电路短路和过载保护装置，以确保用电设备安全运行。
七、公用工程
7.1给排水
7.1.1给水
操作人员饮用水、洗刷水等上水由业主负责接入，DN100管径，流速1.5m/s，压力大于0.25Mpa。
7.1.2排水
工艺所产生的杂水及操作人员产生的医院污水经收集后接入调节池重新处理；雨水利用场地坡度自然排向周边的开阔地带，顺势自流外排。
7.2劳动定员
本工程操作工2人。
八、投资估算
8.1土建单体
土建工程由业主负责完成，土建规模详见表8-1。
表8-1土建费用估算表
序号
项目
规模
价格/万元
备注
1
格栅井
利用原有
/
2
调节池
利用原有+新增
（10.0m×5.0m×4.0m=200m3）
12.00
新增部分
3
氧化反应区
9.0m×2.0m×3.5m=63m3
3.89
新建部分
4
斜板沉淀区一
利用原有
/
5
斜板沉淀区二
4.0m×2.0m×3.0m=24m3
1.68
新增部分
6
中间池
2.0m×2.0m×3.0m=12m3
1.20
新增部分
UASB
Ø4.0×6.0=75.36m3
4.98
新增部分
7
接触氧化池
利用原有
/
8
清水池
利用原有
/
9
砂滤池
利用原有
/
10
活性炭过滤池
利用原有
/
11
污泥浓缩池
Ø5.0m×6.5m=127.56m3
8.36
钢砼
12
排放口
利用原有
/
砖混+白瓷砖
合计
32.11
8.2设备费用
设备费用估算见表8-2。
表8-2设备费用估算表
序号
名称
型号
数量
单价（万元）
总价
（万元）
备注
1
预曝气系统
45m2
1套
调节池
2
曝气铁架
1套
调节池
3
药剂溶解箱
1000mm×1000mm×600mm
4个
加药系统
加药箱
600mm×600mm×600mm
4个
加药系统
4
耐腐泵
Q=1.0m3/h，N=0.75kw
4台
加药系统
5
搅拌机
n=1750r/min，N=0.75kw
4台
加药系统
6
流量计
Q=1.0m3/h
4个
加药系统
7
快混机
ZHKK-800
1台
反应池
8
慢混机
ZHKM-800
1台
反应池
9
刮泥机
ZHKG-4.0
1台
反应区
10
出水堰板
中环制
1台
反应区
11
斜板填料
Ø80，6m2；
1项
沉淀区
12
斜板填料支架
非标
1项
沉淀区
13
UASB
非标
1套
UASB
14
接触氧化池改造
1项
接触氧化池
15
鼓风机
ZHKG-2.0
1台
接触氧化池
16
曝气系统
中环制
1套
接触氧化池
17
弹性填料
中环制
1套
接触氧化池
18
弹性填料支架
中环制
1套
接触氧化池
19
压滤机
1台
污泥浓缩池
螺杆泵
1台
污泥浓缩池
20
管道、阀门等
1项
整套系统
21
电气及自控
1项
整套系统
合计
65.262
8.3其他费用
其他费用估算见表8-3。
表8-3其他费用估算表
序号
名称
总价/万元
1
包括设计费、安装费、培菌费、调试费、运输费、员工差旅费等
23.499
小计
直接费+间接费
88.761
8.4工程税收
工程税收：
88.761×8%=7.10（万元）
8.5投资费用
以上所述本工程总投资费用为：
95.862（万元）；
既：
玖拾伍万捌仟陆佰贰拾元整（注：
本报价不包括土建费用）
九、运行费用估算
9.1电费
由表6-1按功率因素取0.50，可测算出该废水处理站电耗为96.0kWh/d×0.50÷30m3/d=1.6kWh/m3·污水，平均电价0.65元/kWh，则电费1.60kWh/m3·污水×0.65元/kWh＝1.04元/m3·污水。
9.2人工费
本设施如果调试正常运行后，操作简单方便，可雇佣两个员工，保证后续的工作进程；
则费用为：
800×2÷30d/月÷30m3/d=1.77元/m3；
9.3药剂费
预计每天药剂费用约需元30.0元，吨处理药剂费用为3.00元；
按照试验测试出来的大概比例：
吨废水/盐酸（1mol/L）/28%双氧水（0.3mol·L-1）/0.3mol·L-1硫酸亚铁溶液/碱=200/0.9/0.4/0.1/0.8，则吨废水所需要的盐酸为0.135m3（即为4.9275kg）为；双氧水为0.06m3（0.612kg）；硫酸亚铁溶液为0.015m3,硫酸亚铁固体为0.684kg；碱为0.12m3（4.8kg）；根据市面上盐酸价格为1200元/吨，双氧水为1500元/吨，硫酸亚铁为400元/吨，纯碱为1500元/吨；
则吨所消耗费用为盐酸：
5.913元，双氧水：
0.918元，硫酸亚铁：
0.171元，纯碱：
7.2元，小计为：
14.202元/吨·污水；
9.3直接运行费用
本工程的直接运行费用为：
电费+人工费+药剂费=1.04+1.77+14.202=17.012元/m3·污水。
十、主要技术经济指标
主要技术经济指标汇总详见表10-1。
表10-1主要技术经济指标汇总表
序号
项目
单位
数量
备注
1
处理规模
m3/d
30
2
工程投资
万元
95.862
不含土建费
3
总装机容量
kW
11.25
4
动力消耗
kWh/m3·污水
1.60
5
劳动定员
人
2
6
占地
m2
112.185
新增
7
单位经营成本
元/m3·污水
17.012
十一、服务承诺
为确保污水处理工程的顺利完成，我们将制定严格的技术组织措施及工程进度计划，以完善的设计、高质量的施工、精良的设备、全面的质量和进度管理、专业化的系统调试及人员培训和优良的跟踪服务体系，充分体现高起点、操作方便化、运行低成本、处理达标的效果，我公司对本工程技术服务承诺如下：
1.根据建设方要求及实际情况对本方案进行必要的修改和补充，确保达标排放。
2.免费为建设方培训上岗人员，保证培训后能独立上岗操作和进行简单的维修；帮助建设方制定合理规范的操作规程。
3.为该设备提供终身咨询服务。
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