蚕丝厂副产品废水处理技术方案0830.docx
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蚕丝厂副产品废水处理技术方案0830
广西靖西鑫晟茧丝绸科技有限公司
副产品、反冲洗废水及蚕沙环保治理
项目
技
术
方
案
靖西***环保有限责任公司
二0一六年八月
第一章项目概况
广西靖西鑫晟茧丝绸科技有限公司项目厂址位于百色市靖西县靖西铝工业区，占地面积约120亩，总投资额为20327万元，项目分两期建设。
在生产过程中产生一定的废水，废水主要由立缫、煮茧和副产品加工三部分废水组成，其中煮茧和立缫废水为连续性排放，副产品加工废水为间歇式排放。
其主要特点为：
（1）立缫废水水量大，有机物污染浓度低，目前厂方已经建设有一套废水处理系统,用于处理这部分废水。
（2）副产品加工（煮茧）废水量小，但有机物污染浓度极高。
缫丝废水是一种含N、P高的无毒有机废水，其主要成分为丝胶和蚕蛹蛋白，若直接排放到河道将使河道迅速富营养化，造成河道发黑变臭。
另外还会产生大量的蚕沙，如这部分固体废弃物不处理，容易造成环境污染及蚕病流行及发生。
目前公司建有一套低浓度污水处理系统（压力生化塔+砂滤+活性炭过滤工艺）用于对低浓度废水（缫丝废水）进行处理，处理后的污水回用于车间。
但是，该套系统无法降解低浓度废水中的有机质，这些有机质在砂滤+活性炭过滤处理过程中被吸附于吸附剂（石英沙和活性炭）上，然后通过定期反冲洗砂滤+活性炭过滤器，以保持该套处理系统的处理效果。
反冲洗出来的废水含有较高的有机质，以及悬浮物，且色度高，不能直接外排到环境中。
为减少二次污染，业主决定对反冲洗废水及副产品废水进行达标处理后排放。
我公司根据现场调研及水质特点分析，以达标处理为目标，又具备固定投资少，运行费用的优点，制定治理工艺，采用自有知识产权的厌氧发酵专利及技术，以及成熟的达标处理一体化技术进行治理。
第二章设计依据和原则
1、设计依据
（1）、《建设项目环境保护管理办法》；
（2）、（GBJ15－88）《建筑给排水设计规范》；
（3）、（GB8978—96）《污水综合排放标准》；
（4）、（GBJ14-87）《室外排水设计规范》；
（5）、（GBJ69--84）《给排水工程结构设计规范》；
（6）、参考广西地方性环保法规及管理要求；
（7）．业主提供的相关资料和我公司技术人员的现场勘察资料。
2、设计原则
（1）遵守国家对环境保护制定的法规、标准及规范，服从总体规划，执行各种相关的标准和规定。
（2）因地制宜地选用污水处理工艺，做到技术先进、实用、安全可靠、处理效果稳定，经处理后水质达标，并减少占地面积。
（3）尽可能地减少废水处理站对周围环境的不良影响，防止二次污染。
（4）适当地考虑自动化操作，以简化操作管理和减轻工人的劳动强度，并易于维护保养。
（5）节约能源，最大限度降低运行费用，工程投资少，面积小，见效快。
（6）尽量采用新材料、新产品以延长设备的使用寿命。
3、设计内容
（1）对工艺流程的选择说明；
（2）对工艺处理构筑物选型说明；
第三章设计水量和水质
1、处理规模
1）副产品加工废水水量：
20m3/d
2）现有低浓度有机废水系统产生的渣水量：
20m3/d（按48立缫机设计）
3）蚕沙（蚕粪为主）的量：
50T/d，含水率20%。
2、废水进水水质
由于业主未能提供相关水质指标，设计进水水质如下，其中反冲洗废水水质见表1，副产品废水水质见表2。
表1：
反冲洗废水水质
pH
COD
BOD5
SS
6-7
300-400mg/L
150-300mg/L
500mg/L
表2：
副产品废水水质
pH
COD
BOD5
SS
9-10
15000-20000mg/L
10000-2000mg/L
5000mg/L
以上两种废水混合后的COD约8000-10000mg/L。
表3蚕沙成分表
总磷
总氮
总钾
有机质
含水率
1.03-1.83%
2．83-2.97%
3.5-4.4%
67.8%-80%
20-25%
3、设计出水水质
废水处理后达到《缫丝厂工业水污染物排放标准》表1的要求。
表4：
出水水质
BOD5
COD
pH
SS
NH3_N
≤40mg/L
≤100mg/L
6-9
≤70mg/L
≤25
第四章工艺选择及工艺技术介绍
1、工艺的选择
根据缫丝废水水质的具有偏碱性，煮丝、缫丝工段废水污染物浓度较低，水量连续；而副产品加工废水水量低间歇排放，污染物浓度高，废水中的悬浮物高等特点，采用自有知识产权的层流、涡流、脉冲式（TLP）快速高效厌氧生物反应器处理再进行好氧处理，最后阶段进行深度达标工艺处理，外加生物沙滤的组合技术。
2、工艺技术简介
TLP快速高效厌氧发酵技术是本公司自发研制的专有技术，采用先进独特的流体力学原理和固液气三相分离技术和生物发酵技术集成创新，设计具有自主知识产权的生物厌氧反应器装置，独创之处是反应器内形成多个反应区，反应液形成涡流、层流、脉冲流，固、液、气三相分离达到最佳反应分离效果，并在反应装置内加入具有自主知识产权的高活性厌氧污泥菌种等产品，使污泥菌种与废水充分接触，在多个反应区内产生剧烈生化反应，使反应系统运行在短时间内实现高负荷、高去除率、高产沼气的运行效果。
经过了小试和中试，有机负荷分别达到41.09kgCOD/m3·d和25kgCOD/m3·d，COD去除率70％至98％（因不同种类的废水而异）。
生产性应用于处理木薯酒精废液，生产运行有机负荷达25.8kgCOD/m3·d，COD去除率平均97.4%，沼气转化率达45%。
由于具有快速高效的特点，则容积小，占地少。
在2011年5月4日的科技成果鉴定会上，由中国工程院院士任南琪组成的专家鉴定委员会认为：
我公司研发的这项厌氧生物发酵技术工艺在同领域中达到国际先进水平。
第五章工艺流程及工艺说明
1、废水处理简易工艺流程图如下图所示：
2、工艺流程的描述
2.1格栅
拦截高浓度废水不可分解的固形物及其他杂质，为了防止泵及管路堵塞。
2.2沉渣池
通过重力沉降,将反冲洗废水中细小的茧丝纤维、尘屑等杂质从水中分离,上清液回低浓度废水处理系统处理，沉渣进入厌氧系统。
2.3调节罐
废水在调节罐中，经过一定时间混合，调试期使水质、水量趋于均匀（调节T至35℃、pH为6-7），同时进行预酸化和水解，废水中长链的有机物质变成短链的有机物质，然后，通过调节池提升泵送入厌氧单元。
2.4TLP厌氧罐
TLP厌氧反应器采用碳钢结构，在反应器中培养产甲烷菌，利用产甲烷菌对废水中的有机物进行分解吸收，降低废水中的COD，在本处理单元大部分的COD得到有效去除，是一种低能耗的厌氧反应器。
2.5沉降罐
采用竖流式沉淀罐，主要对厌氧罐的出水进行沉淀，进行泥水分离，防止厌氧菌流失。
2.6固液分离机
分离沉降罐的出料，将沼液和沼渣分离。
2.7达标处理一体化设施
废水中经过厌氧断链后的绝大多数有机物在氧化池中很容易被好氧微生物氧化分解成水和二氧化碳等物质并释放，其中一部分有机物被好氧微生物作为营养源吸收，从而达到去除有机物的目的。
在氧化池中同样设有小环软性好氧填料和立体弹性填料，通过生物降解、生物絮凝、吸附过滤等作用同时发生，使氧化处理的效率大大提高。
出水经过沉淀后进入深度处理单元，污泥进入污泥池。
2.8砂滤塔
内置石英砂过滤层。
在长期运行中发现,在富氧条件下石英砂表面存在一定量的生物膜,对有机物、氨氮、色度起到一定的降解作用。
从而最终保证出水各项指标达标排放。
第六章主要构筑物、设备和设计参数
（1）、沉渣池（改造现有）
利用现有的沉渣池对反冲洗废水进行简单渣水分离，上清液抽回低浓度废水处理系统达标处理，沉淀下来的渣进入厌氧发酵系统处理。
配套的设备：
提升泵，选用离心水泵2台。
其中备用1台，单台参数Q=25m3/h，H=10m，N=3.5KW。
（2）、调节池改造现有
配套的设备：
TLP厌氧罐污水回流泵，选用离心水泵2台。
其中备用1台，单台参数Q=25m3/h，H=20m，N=5.5KW。
（3）、TLP厌氧罐（2座）
水力停留时间15d，TLP厌氧罐有效容积为380m3，设计尺寸为φ6m×13m。
（4）、沉降罐
沉降罐的有效容积V=50m3,设计尺寸：
φ3m×6m。
配套的设备：
进水泵，2台。
其中备用1台，单台参数Q=12.5m3/h，H=15m，N=4KW
（5）、达标处理一体化设施
则有效容积252m3，尺寸为：
8m×8m×4m。
配套的设备：
鼓风机，两台，型号：
GRB-50，风量：
5m3/min，P=7.5KW
低浓度渣回流泵，两台，型号：
WQ15-40-4
（6）、砂滤塔
水力停留时间30分钟，则容积为10m3。
（7）、机房及操作间
A=L×B=6m×3m=18m2
第七章电气自控
7.1设计原则
1）自控系统遵循“集中管理，分散控制、资源共享”的原则；
2）仪表系统遵循“工艺必需、计量达标、实用有效、减少维护”的原则；
3）控制技术先进、成熟；
4）控制设计要确保管理方便、节约能源、出水稳定；
5）仪表设置与管理密切配合；
7.2设计范围
1）本工程电气设计包括中水处理站内部动力、照明，具体内容如下：
2）污水处理站用电设备的电气负荷计算；
3）低压供、配电系统设计；
4）动力电缆和照明电缆（线）的敷设。
7.3供电负荷计算
污水处理站用电设备的电气负荷计算，采用需要系数法。
7.4配电系统及线路敷设
低压配电屏放射式配出回路，分别供提升泵控制、鼓风机、污泥泵、投配药控制、照明配电等。
控制箱弱电自控线缆采用放射式向各用电设备。
强、弱电电缆先电缆桥架后钢导管敷设至用电设备。
机房排污泵在靠近用电设备处安装按钮箱，以便调试、运行、现场检修及安全停车。
7.5自控要点：
1）调节池提升泵：
液位控制，高启低停，一用一备、自动交替。
2）调节罐搅拌器：
时间控制。
3）一体化好氧池曝气鼓风机：
时间控制。
7.6接地
在0.4KW电源进线处设置电气中性点重复接地装置，各用电设备均作保护接线和工作接地及弱电系统接地共用接地装置。
综合接地电阻≤1Ω。
第八章主要设备及运行成本
1、主要设备（参照设备一览表）
表8-1设备一览表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
一
构筑物
1
水解酸化罐
200立方
座
1
2
1#厌氧罐
380立方（国标、碳钢、防腐、钢板厚度:
6-12mm）
座
1
3
2#厌氧罐
1000立方（国标、碳钢、防腐、钢板厚度:
6-12mm）
座
1
4
沉降罐
50立方（碳钢）
座
1
5
达标处理一体化设施
8m×8m×4m（国标碳钢）
座
1
6
砂滤塔
V=10m3
套
1
7
有机肥车间
5×6m
座
1
8
罐体基础
钢混
座
4
9
配电房、操作间
3×6m
间
1
小计
二
设备及材料
1
不锈钢格栅
500×500×400，孔径5mm
套
1
2
污泥回泥泵
Q=25m3/h,10m,3.5kw
台
4
3
厌氧进水泵
Q=10m3/h，H=12m，N=4KW
台
3
4
污泥提升泵
Q=12.5m3/h，H=15m，N=4KW
台
2
5
固液分离机进料泵
Q=15m3/h，H=15m，N=4KW
台
2
6
固液分离机
Q=20m3/h，N=3KW
台
1
7
鼓风机
风量=5m3/min，7.5KW
台
2
用于好氧池
8
水下曝气器
?
215,膜片式
个
400
用于好氧池
9
生物填料
纤维填料
批
1
10
污泥提升流泵
WQ15-40-4
台
2
13
污泥泵
CVDC50.75-50,12m/h,8m,0.75kw
台
2
14
石英砂
粒径：
0.5-2mm
吨
4
用于沙滤器
15
液位控制器
KEY-5
个
2
16
调节罐
200L
批
1
用于厌氧罐
17
控制柜
国标
台
18
工艺管道
国标
批
1
19
桥架、电缆电线等
国标
批
1
20
防腐、防水涂料
国标
批
1
三
其他
1
菌种材料
1
小计
2、运行成本分析
表8-2运行成本
序号
项目
金额（元/天）
1
电费
86.3
2
人工费
50
3
合计
136.3
表8-3运行成本计算方法如下表
序号
设备名称
数量
装机功率（KW）
运行功率（KW）
运行时间（h）
日耗电量（kw/h）
1
提升泵
2台
2×3.5=7
1×3.5=3.5
6
21
2
厌氧进料泵
2台
2×5.5=11
1×5.5=5.5
6
33
3
厌氧回流泵
2台
2×4=8
1×4=4
6
24
4
鼓风机
2台
2×3=6
1×3=3
24
72
5
污泥回流泵
2台
2×0.75=1.5
1×0.75=0.75
6
4.5
6
好氧回流泵
2台
2×0.75=1.5
1×0.75=0.75
24
18
7
小计
35
17.5
172.5
1）电费：
本方案总装机容量35Kw，运行功率为17.5Kw，每度电按收费0.5元，则每日耗电172.5度，折合人民币86.3元/天。
2）人工费：
配备一名操作工，工资为1500元/月，折合50元/天。
综上每天运行成本约136.3元，则月运行成本为4089元。
3、副产品沼气的收益
1）副产品废水产生沼气量
V=20m3×（20000-500）mg/L÷1000×0.6m3/kgCOD=234m3
2）蚕沙产气量
有机物含量：
50t/d,含水率20%，有机物含量80%。
而根据单位质量有机物相当于COD0.15kg,单位COD产生沼气0.7m3/kg。
则V=50×（1-20%）×1000×0.8×0.15×0.7=3360m3
则总的沼气量约3360m3。
4投资概算
表8-4投资概算
序号
名称
规格
单位
数量
报价（元）
备注
一
构筑物
1
水解酸化罐
200立方
座
1
200000
2
1#厌氧罐
380立方
座
1
300000
3
2#厌氧罐
1000立方
座
1
800000
4
沉降罐
50立方
座
1
100000
5
一体化好氧池
12m×6m×4.5m
座
1
85000
6
罐体基础
座
3
40000
7
操作间
3×6m
间
1
15000
8
砂滤塔
V=10m3
套
1
50000
9
挖土方
35000
小计
1625000
二
设备及材料
1
不锈钢格栅
500×500×400，孔径5mm
套
1
5000
2
集水池提升泵
Q=25m3/h,10m,3.5kw
台
2
2000
3
厌氧进水泵
Q=25m3/h，H=20m，N=5.5KW
台
3
40000
4
污泥回流泵
Q=12.5m3/h，H=15m，N=4KW
台
4
40000
5
污泥回流泵
CVDC50.75-50,12m/h,8m,0.75kw
台
2
14000
6
固液分离机进料泵
Q=15m3/h，H=15m，N=4KW
台
2
15000
7
固液分离机
Q=20m3/h，N=3KW
台
1
35000
8
鼓风机
风量=5m3/min，7.5KW
台
2
70000
9
水下曝气器
?
215,膜片式
批
1
45000
10
生物填料
纤维填料
立方
300
25000
13
石英砂
粒径：
0.5-2mm
吨
4
5000
14
液位控制器
KEY-5
个
2
1400
15
临时调节罐
8L/h,0.03kw
套
3
30000
16
控制柜
德力西电器/西门子PLC
台
25000
17
工艺管道
国标
套
1
15000
18
桥架、电缆电线等
国标
套
1
15000
19
防腐材料
国标
套
1
38000
20
保温材料
国标
套
1
55000
小计
475400
三
其他
1
菌种及技术服务费
1500000
2
现场管理费
125000
小计
1625000
四
税费6%
223524
合计
3948924
项目总投资395万元。
第九章项目实施进度
本项目自签订合同起到交付使用止，工期目标为120天（不含调试期），不同项目可交叉作业，以节省工期，工期进度安排如下：
表9-1项目进程计划表
序号
工作内容
进度计划
（天）
供货期担保
备注
1
设计
20
工艺包
自收到预付款之日起计
2
土建施工及配套工程
60
业主自行控制
3
设备采购、设备加工
35
主体设备到货时间：
30天
自收到预付款之日起计，与土建施工同步
4
工程安装
20
供货设备安装时间：
20天
土建完工交付之日起计
5
总工期
120
不含调试期
6
调试
30
指导调试时间：
20天
竣工验收完成之日起计
注：
因天气原因或其它不可抗拒力导致的工期延误顺延。
仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。
Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.
NurfürdenpersönlichenfürStudien,Forschung,zukommerziellenZweckenverwendetwerden.
Pourl'étudeetlarechercheuniquementàdesfinspersonnelles;pasàdesfinscommerciales.
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