造纸污水处理再提高工程项目建议书.docx
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造纸污水处理再提高工程项目建议书
造纸有限公司
造纸污水处理再提高工程项目建议书
污水处理工程改造方案
提要
第一部分技术说明
1、总论
1.1项目名称、地点
1.2编制依据及基础资料
1.3编制范围及编制目的
1.4编制原则
1.5采用的主要规范和标准
1.6自然条件
1.7厂方生产及现有污水处理状况
2、工程总体方案
2.1工程规模
2.2污水水质及处理程度
3、污水、污泥处理工艺方案
3.1污水处理工艺
3.2污泥处理工艺选择
3.3污水、污泥处理工艺流程
3.4构筑物选型
4、污水处理工程工艺设计
4.1污水处理主要构筑物工艺设计
4.2各单元处理效果
4.3污水处理工程厂区总平面布置
4.4污水处理工程竖向设计
4.5排污口设计
5、建筑及结构设计
5.1建筑设计
5.2绿化设计
5.3结构设计
6、电气设计
6.1电气工程设计
7、环境保护、劳动保护及安全生产
7.1项目实施过程中的环境影响及对策
7.2项目建成后的环境影响及对策
7.3劳动保护及安全生产
8、人员编制、建设进度及运行管理
8.1人员编制
8.2建设进度
8.3运行管理
9、投资概算及运行费用估算
9.1投资概算
9.2运行费用估算
10、效益评价
10.1社会效益和环境效益
10.2经济效益
第二部分图纸
1、工艺流程图、高程图
2、总平面布置图、平面管线图
提要
1、工程方案
（1）工程规模：
4万吨/日。
（2）设计进水水质。
CODcr=3000g/l
BOD5=1000g/l
SS=2800mg/l
PH=6.5-8.5
（3）设计出水水质。
CODcr≤100mg/l
BOD5=60mg/l
SS≤100mg/l
PH=6-9
（4）污水、污泥处理工艺方案。
污水处理工艺方案：
物化+生化工艺。
污泥处理推荐采用污泥重力浓缩、自然干化。
设计主要参数：
总水力停留时间：
49.4小时，其中粗浆回收停留时间为2小时，调节停留时间4.0小时，酸化、水解停留10.4小时，中沉停留4.9小时，接触氧化停留25.7小时，二沉停留2.6小时，生物接触氧化容积符合：
1.35kgCOD/m3.d。
好氧池采用鼓风曝气，散流曝气头3200个。
（5）主要构筑物。
调节池、四级粗浆回收、1#酸化水解池、2#酸化水解池、1#中沉池、2#中沉池、生物接触氧化池、二沉池、氧化塘。
2、方案特点
（1）工艺方面。
a、推荐的物化+生化污水处理工艺技术先进成熟、处理效果好，尤其是运行稳妥可靠、操作维护管理简便、动力效率高、运行成本低、投资省。
b、污泥产生量少，污泥处理措施合理。
（2）设备选型。
a、污水泵、污泥泵采用国产大型企业生产的潜污泵和排污泵。
b、曝气系统采用的是KBB型可变微孔曝气器，具有效率高等特点。
（3）总平面布置。
a、布置紧凑、管理方便、占地面积小。
b、工艺流程顺畅、尽量减少迂回、水头损失小。
c、注重污水处理厂环境和绿化设计，使污水厂既有可用性，又有可看性。
1、总论
1.1项目名称、地点
项目名称：
纸业有限公司污水处理再提高工程
项目地点：
某市贾汪区王集村
1.2编制依据及基础资料
1.3编制范围及编制目的
1.3.1编制范围
根据厂方要求，编制范围是对原污水处理工程进行再提高，故此在尽量利用原有设备、设施基础上建设污水处理工程；粗浆、细浆回收技术已经成熟，我们协助厂方自行建设不在设计范围之内。
1.3.2编制目的
本方案编制目的是对工程规模、污水水质、污水、污泥处理工艺等进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性的论证，提出推荐方案，使所选方案科学合理、技术先进、处理效果好、运行稳妥可靠、占地面积小、造价省、运行成本低。
最终使得该项目的社会效益、环境效益和经济效益达到最佳统一。
1.4编制原则
（1）贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。
（2）根据设计进水水质和出水水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳定可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。
（3）本工程属于改造工程，应尽量利用原有设施、设备，以减少投资。
1.5采用的主要规范和标准
1、《室外排水设计规范》GBJ14-87（1997年版）
2、《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88
3、《地面水环境质量标准》GB3838-88
4、《造纸工业污染物排放标准》GWPB2-1999
5、《建筑结构荷载规范》GBJ9-87
6、《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-84
7、《混凝土结构设计规范》GBJ17-88
8、《钢结构设计规范》GBJ17-88
9、《建筑地基基础设计规范》GBJ7-89
10、《建筑抗震设计规范》GBJ11-89
11、《水工混凝土结构设计规范》SDJ20-78
12、《建筑结构设计统一标准》GBJ68-84
13、《工业企业设计卫生标准》TJ36-79
14、《采暖通风和空气调节设计规范》GBJ19-87
15、《建筑设计防火规范》GBJ16-87
16、《地下工程防水技术规范》GBJ08-87
17、《供配电系统设计规范》GB50052-95
18、《低压配电装置及线路设计规范》GB50054-92
19、《建筑防雷设计规范》GB50057-94
20、《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-83
21、《工程设计节能技术暂行规定》GBJ6-85
1.6自然条件
（1）地形、地貌
该地区地形平坦开阔，地质属鲁中南剥蚀低山丘陵的南延部分，山区基岩出露地带属奥陶系，以碳酸盐岩相沉积为主。
平原区第四系覆盖，系为粘土、亚粘土和粉砂土。
（2）气象
某市属暖温带半湿润季风气候，夏热多雨，冬季干燥。
降雨多集中在夏季，往往形成春旱、夏涝、秋旱，有时旱涝急转。
a、降雨
年平均降雨量859.5mm
年最大降雨量1360mm
最大日降量291.6mm（1982年7月21日）
年平均蒸发量1200mm
全年降雨量的60%集中在夏季6-8月
b、气温
历年最高气温40.1℃
历年最低气温-23.3℃
年平均气温14℃
最高月平均气温26.9℃
最低月平均气温0.7℃
c、风向
常年主导风向为东北偏东。
（3）地震
地震烈度为7度。
1.7厂房生产及现有污水处理状况
1.7.1生产状况
某纸业有限公司采用石灰法造纸，生产工艺流程如下图
草料爆破成浆→打浆→洗浆→筛浆→除砂→净化→浓缩→浆池→抄纸
图1、爆破法造纸生产工艺量见下表
序号
纸机型号
台数
产量（吨/日）
1
1600
1
40
2
3200
2
150
1.7.2污水排放状况
爆破法造纸排放废水主要来源有两部分：
一部分是打浆、洗浆过程排放的浓废水，水量为20M3/T浆，污染负荷占总污染负荷的80-80%。
另一部分是纸浆净化水和抄纸水，水量为60M3/T浆左右，污染较轻。
1.7.3污水处理现状
现有污水处理设计采用的是物化法+生化处理，工艺流程如下：
污水→调节池→初沉池→水解酸化池→接触氧化池→二沉池→气浮机→排放
图2、现有污水处理工艺流程图
1.7.4现污水处理设施存在不足和改造必要性
（1）原有污水处理设计工艺路线基本合理，但各工段普遍存在处理能力低、设计简陋等问题，废水难以达标。
（2）总平面布置混乱，工艺流程不顺，施工质量较差。
（3）经过多年运行，设备大多运行不稳定，使处理效果不理想。
2、工程总体方案
2.1工程规模
某纸业有限公司生产能力现为6万吨/年。
进入污水处理厂水量应为60吨/吨纸，故此，设计规模为4万吨/日。
2.2污水水质及处理程度
2.2.1进水水质
根据厂方提供及有关资料分析，进水水质如下表：
表2、进入污水处理厂水质状况单位：
mg/l
PH
CODcr
BOD5
SS
6.5-8.5
3000
1000
2800
2.2.2处理程度
处理后水应达到GB3544-2001排放标准，见表3
表3、污水处理后排放有关指标
排水量
（m3/t产品）
PH
CODcr
（mg/l）
BOD5
（mg/l）
SS
（mg/l）
日排放量
（吨）
≤60
6-9
100
60
100
36000
3、污水、污泥处理工艺方案
3.1污水处理工艺
污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、原有污水处理设施状况、用地面积和工程规模等多因素进行综合考虑，各种工艺都有其适用条件，应视具体情况而定。
本工程要求的污水处理程度较高，对COD、BOD、SS去除率要求分别达到96.7%、94%、96.4%，对污水处理工艺的选择应十分慎重。
下面将对各种工艺的特点进行论述，以便选择切实可行的方案。
（1）SS去除
污水中SS的去除主要靠沉淀作用。
污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除，小直径的有机颗粒靠高效汽浮去除，极小的颗粒物靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括尺度大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。
污水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标，出水中的BOD、COD等指标也与之有关。
这是因为组成了水悬浮物的主要是活性污泥絮体，其本身的有机成分就很高，因此，控制污水的SS指标是最基本的，也是很重要的。
为了降低出水中的悬浮物浓度，应在工程中采用适当的措施，例如采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能、采用较小的二次沉淀池表面负荷、采用较低的出水堰负荷、充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。
在污水处理方案选用合理、工艺参数取值合理和单体设计优化的条件下，完全能够使出水SS指标达到100mg/l以下。
（2）BOD的去除
污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附和代谢作用，然后对污泥与污水进行分离来完成的。
活性污泥中的微生物分在无氧和有氧条件下降解BOD5。
在无氧条件下，微生物通过将有机物大分子转化为小分子，然后进一步转化为CH4气体，而达到去除有机物作用。
在有氧条件下，污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢，以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物。
（3）COD的去除
污水中COD去除的原理与BOD5基本相同。
3.1.1污水生化法处理工艺
从前面论述中可以看出，造纸废水仅仅采用简单物化法处理是不能够达标的，必须采用生化法处理。
目前，用于造纸废水处理工艺生化法可以分为两大类：
第一类为按空间进行分割的连续活性污泥法；第二类为按时间进行分割的间隙式活性污泥法。
（1）按空间进行分割的连续活性污泥法
按空间分割的连续流活性污泥法是指各种功能在不同的空间（不同的池子）内完成。
目前，较成熟的工艺有：
A/O法和氧化沟法。
a、A/O法
A/O法即厌氧——好氧活性污泥法，在不同功能区的过程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有机物得到去除。
其流程如下：
b、氧化沟法
某地区因开采地下煤炭而造成较多塌陷地区，因此采用氧化沟处理造纸污水的较多，但大多都不规范。
塌陷区作为氧化塘使用，效益较低。
氧化沟应为如下所示：
氧化沟池型具有独特之处，兼有完全混合和推流特性，氧化沟采用机械表面曝气，水深不宜过深，充氧动力效率低，能耗较高，占地面积较大。
（2）按时间分割的间歇式活性污泥法——序批式活性污泥法
序批式活性污泥法，又称间歇式活性污泥法，比较有代表性的传统SBR法。
传统SBR法其反应是在同一容器进行。
在同一容器中进水时形成厌氧，而后停止进水，开始曝气充氧，并在同一容器中沉淀，再通过撇水器出水，完成同一个程序。
3.2污泥处理工艺选择
3.2.1污泥处理要求
造纸废水处理过程中将产生大量的污泥，污泥中有机物含量较高，且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。
污泥处理要求如下：
1、减少有机物，使污泥稳定化；
2、减少污泥体积，减少运输、处理费用；
3、减少污泥中有毒物质；
4、利用污泥中可用物质，化害为利。
3.2.2污泥处理工艺
通常，造纸污水处理产生污泥处理工艺为：
造纸厂污水处理产生的污泥量大，若采用消化处理，其消化处理设施较大，使投资增加，故此污泥不采用消化处理。
污泥浓缩、脱水有两种方案可供选择：
（1）方案一：
污泥机械浓缩、机械脱水
（2）方案二：
污泥重力浓缩、自然干化
将两种方案的优缺点进行比较，见表4
表4、污泥浓缩脱水比较表
项目
方案一
方案二
主要构筑物
（1）污泥贮泥地
（2）浓缩、脱水机房
（3）污泥堆棚
（1）污泥浓缩池
（2）干化场
（3）污泥堆棚
主要设备
（1）污泥浓缩脱水机
（2）加药设备
无
占地面积
小
大
絮凝剂
用
不用
对环境影响
无大的污泥敞开式构筑物，对周围环境影响小
污泥浓缩池、干化场露天布置，气味难闻，对周围环境影响大
总土建费用
小
大
总投资费用
大
小
某纸业有限公司离村庄有一定距离，且地方较空旷，故此污泥处理选择方案二，且污泥浓缩与干化场合建，减少投资费用。
3.2.3污泥最终处理
造纸污水处理污泥最终处理方法有焚烧、填埋、堆肥还田等。
某纸业有限公司位于贾汪区王集村，污泥最终处理适合于堆肥还田。
污泥经堆肥后，污泥熟化程度高，病原体和寄生虫卵去除彻底，不会造成二次污染。
3.3污水、污泥处理工艺流程
根据前面章节对生物处理的可行性的分析，及现有污水处理设施状况，决定采用工艺方案为：
物化+生化法。
工艺流程：
污水四级粗浆回收初沉高效汽浮水解酸化中沉池
生物铁接触氧化池二沉池砂滤氧化塘回用
简述：
车间污水经四级粗浆回收后，进入沉淀调节池（原调节池），调节水质水量，并进行初沉淀，减小酸化水解负荷；然后，由提升泵提至高效汽浮池，再进一步去除水中的较小的悬浮颗科粒物，自流入1#酸化水解池（原生物接触氧化池），进入2#酸化水解池（原酸化水解池），加大了酸化水解能力，然后，进入1#中沉池，主要回流污泥，减少污泥产生量，并有利于酸化水解运行；接着，污水进入2#中沉池，并进行加药沉淀，去除大部分SS，以利于后续生化处理；后续生化采用生物接触氧化法，具有较大的抗冲击负荷的能力；最后，污水经二沉池沉淀后流入氧化塘，稳定后回用。
如果冬季运行效果较差或负荷较大时，可将二沉池出水提升至气浮机，加药气浮后，可使出水稳定达标。
本流程改造后，工艺流程清晰、顺畅，由南到北按处理工段顺接，产污泥量大大减少，运行费用大大降低，确保全天候达标排放。
4、污水处理工程工艺设计
4.1污水处理主要构筑物工艺设计
4.1.1沉淀调节池
（1）功能：
调节水质水量，沉淀SS。
（2）设计参数
设计流量：
4万m3/d，1667m3/hr
总停留时间：
HRT=4.0h
（3）主要工程内容
原有调节池扩建，内设提升泵二台，一用一备，型号为QW100-180-10，Q=1800m3/h，H=10m，N=27.5kw。
安装污泥泵二台，型号WQ40-9-2.2，流量Q=400m3/h，扬程H=15m，功率N=12.2kw。
一用一备。
4.1.2酸化水解池
（1）功能：
一是降解污水中有机物；二是提高污水可生化性。
（2）设计参数
设计流量：
4万m3/d，1667m3/hr
总停留时间：
HRT=10.7
（3）主要工程内容
原生物接触氧化池、酸化水解池改建。
4.1.31#中沉池
（1）功能：
沉淀酸化、水解池出水中的污泥，然后回流到酸化水解池中去。
（2）设计参数
停留时间：
2.3小时
表面负荷：
1.55M3/M2.hr
回流比：
30%
（3）主要工程内容
原初沉池改造作为中沉池使用，安装污泥回流泵二台，型号WQ40-9-2.2，流量Q=400m3/h，扬程H=15m，功率N=12.2kw。
一用一备。
4.1.42#中沉池
（1）功能：
加药沉淀酸化、水解池出水中的污泥。
（2）设计参数
停留时间：
2.6小时
表面负荷：
1.75M3/M2.hr
（3）主要工程内容
新建，与生物接触氧化池、二沉池合建。
4.1.5生物接触氧化池
（1）功能：
通过微生物降解未必水中有机物，去除BOD。
（2）设计参数
设计流量：
4万m3/d，1667m3/hr
容积负荷：
1.35kgCOD/m3.d
总停留时间：
HRT=25.7
有效水深：
4.5m
供气总量：
600m3/min
（3）主要工程内容
新建一座推流式接触氧化池，平面尺寸20m×50m，池体由三道隔墙分割为9个廊道，总高度4.8m。
内设进水管、出水堰槽等。
曝气采用鼓风曝气，池内装有高效曝气器1000个。
新增罗茨鼓风机十台，型号为SSR350型，Q=100m3/h，N=72kw，△P=0.35mH2O。
与原有罗茨鼓风机共同运行，六用用四备。
内设组合式填料9000m3。
4.1.6二沉池
（1）功能：
沉淀污泥，去除悬浮物。
（2）设计参数
水力负荷：
1.75m3/m2.hr
停留时间：
2.6小时
（3）主要工程内容
新建钢混结构池子一座，与生物接触氧化池、2#中沉池合建。
安装污泥回流泵二台，型号WQ140-9-2.2，流量Q=400m3/h，扬程H=15m，功率N=22.2kw。
一用一备。
4.1.7污泥干化场
（1）功能：
污泥干化，进行无害化处理。
（2）设计参数
污泥干化时间：
2d
（3）主要工程内容
改造原有干化场一处，新建污泥干化场400m2。
4.2各单元处理效果
表7、各单元处理效果
处理单元
分项
精浆回收
+
初沉调节+气浮机
酸化水解
+
中沉池
生物铁
接触氧化池
二沉池
气浮机
原水水量
4200吨/日、
COD：
3000mg/l
BOD：
1000mg/l
SS：
3500mg/l
有效容积
4200m3污水停留时间25.7小时，容积负荷：
1.3kgCOD/m3。
F-60
二台
去
除
率
COD
50%
40%
88.9%
50%
BOD
40%
35%
87%
50%
SS
80%
60%
64.3%
70%
处理
效果
mg/l
COD
1500
900
＜100
＜50
BOD
600
450
60
＜30
SS
700
280
100
＜30
4.3污水处理工程厂区总平面布置
4.3.1污水处理工程厂区平面布置遵循如下原则
（1）功能分区明确，构筑物布置紧凑，减少占地面积；
（2）流程力求简短、顺畅，避免迂回重复；
（3）厂区绿化面积不小于30%；
（4）道路设置顺畅，便于施工与管理。
详见平面布置图。
4.3.2污水处理工程厂区道路、通道设计
（1）厂区道路
为便于交通运输和设备的安装、维护，厂区内运输污泥道路宽4.0m，其它道路宽3.0m。
通向每一个建（构）物均设有通道。
路面结构采用混凝土。
（2）通道设计
按流程设通道，并加池顶走道板，与各构筑物相连。
4.4污水处理工程竖向设计
竖向设计原则
a、尽量减少提升扬程，节省能源；
b、尽量减少厂区填方量、开挖量，节省投资。
竖向设计见高程图。
4.5排污口设计
排污口设计按照环保部门的要求，设置永久性排污口标志、污水流量连续计量装置和污水比例采样装置。
5、建筑及结构设计
5.1建筑设计
某市某纸业有限公司污水处理工程系环保项目，建筑设计力求该厂建成花园式厂区，采用上述平面布置，建筑设计具有以下几个特点：
（1）高程设施布置在一起；
（2）污水处理厂厂门进入，视觉良好。
5.2绿化设计
（1）设计原则
绿化的设计原则拟创造清洁、美观的厂区环境，使污水处理厂建成富有个性的花园式工厂。
（2）绿化布置与树种选择
在环境主景方面运用了点、线的有机结合，构成全厂绿化系统。
厂区道路两侧选择栽种雪松、女贞等树种，绿篱选用大叶黄杨隔离。
各通道两侧布置草坪。
5.3结构设计
5.3.1地质概况
该厂地处山地，地质结构复杂，设计时，将详细了解该地的地质情况。
5.3.2构筑物抗浮
由于工艺流程的要求，主要构筑物埋入地下有一定深度，受地表水的影响，构筑物会承受浮托力，所以必须根据工程地质及水文地质资料，结构构筑物的具体情况，采用适当的抗浮措施，保证构筑物的安全使用。
较为常见的抗浮措施主要有：
（1）结构自重抗浮；
（2）抗拔桩抗浮；（3）土层锚杆抗浮；（4）设盲沟，集水井降低构筑物所受浮托力；（5）顶板覆土抗浮等；界时视具体情况确定抗浮措施。
5.3.4抗震设计
根据《中国地震烈度区划图（1990）》，某市为地震烈度7度区。
工程设计考虑地震基本烈度为7度。
所有构筑物均按《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）、《构筑物抗震设计规范》（GB50191-93）及相关抗震构造标准图进行设计。
6、电气设计
6.1电气工程设计
电气设计的主要内容有：
（1）污水处理厂内电器设备配电及控制设计；
（2）动力布置及照明设计。
6.1.1用电负荷
污水处理厂用电负荷分为动力负荷和生产辅助用电负荷两大类。
主要动力设备，如提升水泵、鼓风机等工作量计算用电负荷；生产辅助用电，如照明、化验等。
污水处理厂的总装机容量：
1212KW
计算用电负荷为：
851KW
6.1.2供电电源
供电电源由某纸业有限公司提供。
7、环境保护、劳动保护及安全生产
7.1项目实施过程中的环境影响及对策
（1）工程建设对环境影响
a、施工扬尘、噪声的影响
b、废弃物的影响
（2）建设中环境影响的缓解措施
a、减少扬尘
b、施工噪声的控制
c、制定废弃物处置和运输计划
7.2项目建成后的环境影响及对策
（1）污水处理厂对周围的环境影响
a、污水处理厂产生的污泥
b、臭味对环境的影响
（2）对环境影响的对策
a、加强管理
b、加强绿化
7.3劳动保护及安全生产
从1995年1月1日起，《中华人民共和国劳动法》正式执行，其中，对操作工人的劳动安全生产进行法律保护，因此，本工程设计其劳动安全卫生设施符合国家规定的标准。
在污水处理厂运转之前，需对操作人员、管理人员进行安全教育，制定必要的安全操作规程和管理制度，除此之外，尚需考虑以下措施：
a、各处理构筑物走道和临空天桥均设置保护栏杆，其走道宽度、栏杆高度和强度均符合国家劳动保护规定。
b、所有电气设备的安装、防护，均须满足电气设备有关安全规定。
8、人员编制、建设进度及运行管理
8.1人员编制
根据《中华人民共和国劳动法》有关规定，及某纸业有限公司现有状况，污水处理厂设立操作人员5名，主任1名。
8.2建设进度
根据厂方要求，制定以下建设进度，见建设进度表8。
表8、建设进度计划表
一周二周一月二月三月
地质勘察
图纸设计
土建施工
设备安装
调试运行
9、投资概算及运行费用估算
9.1投资概算（见投资概算表）
表9、投资概算
序号
名称
规格或型号
材料
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