第一章 總 論 1.1 項目背景概況 1.1.1 項目名稱及承辦單位 項目名稱： 馬鈴薯渣綜合利用及污水處理改造項目 項目承辦單位： 甘肅達利食品有限公司 承辦單位法定代表人： * 項目建設地點： 甘肅武威工業園區 1.1.2 承辦單位概況 略 。 1.1.3 可行性研究報告編制單位 中國市政工程西北設計研究院有限公司 工程咨詢資質等級： 市政公用工程、建筑甲級 證書編號： 工 咨甲甘肅省輕紡工業設計院 工程咨詢資質等級： 紡織、化纖、輕工甲級 證書編號： 工咨甲 1031633001 1.1.4 可行性研究報告編制依據及范圍 1.1.4.1 可行性研究報告編制依據 1)一般工業項目可行性研究報告編制大綱 (摘自國家計委委托中國國際工程咨詢公司編寫的投資項目可行性研究指南 (試用版 )， 2002 年 ) 2) 建設單位提供的相關基礎資料 3) 相 關文件及現行規范 1.1.4.2 可行性研究報告研究工作范圍 本可行性研究報告針對甘 甘肅達利食品有限公司 薯渣及污水綜合利用項目相關建設內容，污水處理系統 、薯渣沼氣系統、公用工程及輔助設施、環境保護、節約能源、投資估算和資金籌措、財務經濟評價等方面進行全面考察、分析、研究，對項目的可行性做出論證和評價。 1.2 項目概況 1.2.1 項目 改造 地點 甘肅武威工業園區 1.2.2 改造內容及規模 原有污水處理設施比較簡陋，污水處理未能穩定達 標， 改造原有污水處理系統，使處理能力達到 1000m3/d。 新建薯渣沼氣 系統，將原有 2 噸燃煤鍋爐改造為 2 噸沼氣鍋爐。 1.3 研究成果概要 1.3.1 設備選型 本項目 所有 設備均選用國內先進設備。 設備選型遵循實用、先進、可靠、經濟、節能的原則 。 1.3.2 燃料供應情況 項目改造完成后年需燃煤 11668 噸 /年，較改造前減少 1768 噸 /年，仍 由天祝炭山嶺煤礦供給，供應有保證。 1.3.3 建設條件 1) 廠址及土建工程 甘肅達利食品有限公司位于武威市東南郊的武威工業園區內，公司西北距武威市中心約 8km，東北與國道 312 線相連、南鄰蘭新鐵路線。武威市至武南鎮公路主干道從區內通過， 交通十分便利。 2) 能源動力 供電：本項目新增全年用電量為 3.3 105KWh。 供水：本項目工程為污水處理、沼氣工程及鍋爐設備改造，全廠用水量沒有大的變化，現有廠區給水工程可以滿足改造后的正常生產需要，無需進行改造和添置。 供熱：本項目需將 2t/h 蒸汽鍋爐改造為沼氣鍋爐，項目改造前年需燃煤 13436 噸，改造后年需燃煤 11668 噸，天祝炭山嶺煤礦供給。 1.3.4 環境保護 1) 廢水 本項目所產生的生產污水來自生產車間，日排放量 1000m3/d， 該污水不含有毒物質，但其有機物濃度、懸浮物含量超過排放標準 ，而 原有污水處理設施比較簡陋，污水處理未能穩定達標 ， 經改造后的污水處理站處理后可達標排放。 2) 廢渣 廢渣主要是薯渣共 10000 噸 /年。 薯渣送沼氣站處理，沼氣供鍋爐使用，實現原料廢渣綜合利用，沼液可做肥料，用于附近農田。 1.3.5 工作制度 本項目生產線實行三班工作制，全年生產天數 250 天，每天工作 22.5小時。廠部實行常日班制。 1.3.6 勞動定員 本項目為節能改造項目，不增加勞動定員，企業原有勞動定員 180人，其中管理及銷售人員 20 人，工程技術人員 30 人，工人 130 人。 1.4 項目總投資及經濟效益 1.4.1 總投資 本項目投入總資金 970 萬元 。 1.4.2 經濟效益 項目的運營 正常年 可降低成本 (可視作利潤 )51.28 萬元。 1.4.3 主要技術經濟指標 見表 1.4.1。 第二章 項目背景 和發展概況 2.1 項目背景 2.1.1 國家相關政策 國家國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要提出：“強化能源節約和高效利用的政策導向，加大節能力度。通過優化產業結構特別是降低高耗能產業比重，實現結構節能；通過開發推廣節能技術，實現技術節能；通過加強能源生產、運輸、消 費各環節的制度建設和監管，實現管理節能。突出抓好鋼鐵、有色、煤炭、電力、化工、建材等行業和耗能大戶的節能工作。加大汽車燃油經濟性標準實施力度，加快淘汰老舊運輸設備。制定替代液體燃料標準，積極發展石油替代產品。鼓勵生產使用高效節能產品。” 國務院國發 2006 28 號 關于加強節能工作的決定 要求 “到“十一五”期末，萬元國內生產總值 (按 2005 年價格計算 )能耗下降到 0.98 噸標準煤，比“十五”期末降低 20%左右，平均年節能率為 4.4%。重點行業主要產品單位能耗總體達到或接近本世紀初國際先進水平。初步建立起與 社會主義市場經濟體制相適應的比較完善的節能法規和標準體系、政策保障體系、技術支撐體系、監督管理體系，形成市場主體自覺節能的機制。 國家發改委“十一五”十大重點節能工程實施意見 中指出 “ 以科學發展觀為指導，落實節約資源基本國策，圍繞實現“十一五” GDP 能耗降低 20%左右的目標，以提高能源利用效率為核心，以企業為實施主體，大力調整和優化結構，加快推進節能技術進步，建立嚴格的管理制度和有效的激勵機制，加大政府資金的引導力度，充分發揮市場配置資源的基礎性作用，調動市場主體節約能源資源的自覺性，盡快形成穩定可靠的節能能力，為實現國家節能目標奠定堅實的基礎。” 中華人民共和國國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要提出了 “ 十一五 ” 期間單位國內生產總值能耗降低 20%左右，主要污染物排放總量減少 10%的約束性指標。這是貫徹落實科學發展觀，構建社會主義和諧社會的重大舉措；是建設資源節約型、環境友好型社會的必然選擇；是推進經濟結構調整，轉變增長方式的必由之路；是提高人民生活質量，維護中華民族長遠利益的必然要求。 2.1.2 項目的提出 甘肅達利食品有限公司是達利集團嫁接改造原武威天藝食品公司 3000 噸馬鈴薯顆粒全粉生產 線基礎上成立的。公司按照福建達利集團總部的發展規劃，投資 1.2 億元改擴建，使生產能力達 1.5 萬噸，年處理馬鈴薯 10 萬余噸。但擴建中原有輔助生產設施設備落后、能耗較高、污水排放不達標等問題未能很好解決。近年來，國內馬鈴薯加工業發展迅速，產品市場競爭加劇，給行業內企業的生存帶來了嚴重壓力。如果仍維持原有狀況，已經建立起來的市場占有量將逐步被高起點的產品所取代。目前企業存在的主要問題有： 1）企業 原有的污水處理設施比較簡陋，只經過簡單的格柵攔截，沉淀池沉淀后直接排放 ， 污水處理不能穩定達標，處理后的水供農戶用于灌溉 季節澆地，但長期澆地后， 會 因集聚到土壤表層耕 土 層的淀粉、纖維等 物質 發酵 發生 植物根系腐爛 等不利影響而導致 減產 ；而 非灌溉季節污水最終經水渠流 入 至 楊家壩河 （ 屬石羊河水系） ， 當汛期及洪水季節南營水庫泄洪時，金塔河地面水就會經楊家壩河流入下游的石羊河紅崖山水庫進入民勤縣境內， 對當地的水資源造成一定的污染。 2）原有生產線在 生產過程中大量的薯渣排出，投產初期曾作為飼料出售給附近的農戶和飼養場，但當地的農戶和飼養場用量有限，多余皮渣堆積在廠區內 腐爛發霉、造成廠區散著嚴重的異味、污 染環境。 為了徹底解決存在的問題， 實現 “ 十一五 ” 規劃綱要提出的 國內生產總值能耗降低 20%左右，主要污染物排放總量減少10%的約束性指標 ，公司決定建設沼氣池，用薯渣生產沼氣用于鍋爐，節約燃煤。同 時改造污 水處理系統，使處理后廢水水質穩定的達 到排放標準 。 2.2 發展概況 甘肅達利食品有限公司通過節能綜合利用改造項目，使動力消耗、污水排放、廢渣排放等各項技術指標均達到國內領先水平，在市場競爭中處于明顯優勢地位。 本項目改造完成 后，年節約標煤約 1768 噸，改造后的污水處理系統穩定達到排放標準。 第三章 市場分析與 改造規模 3.1 市場分析 3.1.1 市場前景分析 馬鈴薯是世界上最重要的糧食、經濟作物之一，是僅次于小麥，玉米，水稻的第四大作物，馬鈴薯的營養成分齊全。含有較豐富的維生素，其產品開發潛力很大。在歐美發達國家，馬鈴薯多以主食形式消費。美國馬鈴薯加工量約占總產量 76%，每人年平均消費馬鈴薯食品 58Kg。歐洲加工量約占總產量 90%，每人年平均消費馬鈴薯食品 80Kg。中國加工量約占總產量 5%，每人年平均消費馬鈴薯食品 11.7Kg。數字顯示，我國深加工比例遠低于國際平均水平，國內的馬鈴薯加工行業還有很大的可發展空間。 全世界主要種植馬鈴薯 的國家 148 個，種植面積 1930 萬hm2，產量 3.2 億噸。目前，我國馬鈴薯種植面積近 472 萬 hm2，年產馬鈴薯 7500 萬噸，約占全世界種植總面積 20% 25%，總產量約占 20%左右，我國馬鈴薯種植面積、總產量均居世界第一位。 我國馬鈴薯加工技術水平近年來有較快提高，精淀粉及其下游制品加工、馬鈴薯膨化小食品加工、油炸馬鈴薯片、馬鈴薯全粉和速凍薯條加工均有所發展，加工總量約占馬鈴薯總產量的 10%左右。而在歐美等發達國家，馬鈴薯用于加工的比例則很高。據統計資料顯示，美國約有 50%的馬鈴薯用于深加工，其生產的馬鈴薯 食品有 70 多種，全國有 300 多家馬鈴薯深加工企業；荷蘭有 40%的馬鈴薯深加工后方進入市場。馬鈴薯全粉是馬鈴薯深加工代表產品之一，主要品種包括雪花粉、顆粒粉、雪花顆粒粉等，主要生產國有美國、荷蘭、德國、芬蘭等。據有關專家統計，全世界馬鈴薯全粉類產品年產量在 40 萬噸以上。我國國內全粉生產起步較晚，現有馬鈴薯全粉廠僅 10 余家。其中雪花粉廠 8 家，設備主要從歐洲引進，年設計生產能力約 3.5萬噸，實際產量約 2 萬噸 /年，雪花顆粒粉生產廠一家，生產能力 5000 噸 /年。 馬鈴薯全粉是加工各類馬鈴薯復合加工制品的基礎原料，其生 產過程中注意保持薯塊植物細胞的完整，最大限度保留了馬鈴薯所含的全部營養成分，復水后可重新獲得鮮薯的營養和品味。馬鈴薯全粉除可直接調制土豆泥外，主要用于加工復合薯片、膨化食品等，在方便、休閑食品生產中具有不可替代的重要地位。由于這一類產品符合現代人生活節奏和健康價值觀要求，市場發展十分迅速。 3.2 改造規模 新建薯渣沼氣系統，將原有 2 噸燃煤鍋爐改造為 2 噸沼氣鍋爐。 改造原有污水 處理系統，使處理能力達到 1000m3/天。 3.3 改造效果 隨著武威市馬鈴薯產品深加工的規模進一步擴大，產品加工中的污水處理問題、廢 渣處理問題日漸突出。 本項目承辦單位甘肅達利食品有限公司 是當地起步較早、發展較快、經營初具規模的產業化 重點 企業。 福建達利集團于 2005 年 9 月份，收購改制的甘肅武威酒業（集團）有限責任公司食品廠現有生產廠區，組建了甘肅達利食品公司。企業原有設計能力為年產 3000t馬鈴薯全粉， 按照福建達利集團總部的發展規劃，將生產線改擴建至生產能力 1.5 萬噸 /年，年處理馬鈴薯 10 萬噸。 由于受當時建設資金的制約，原有生產線的污水處理設施比較簡單，污水處理效果不能完全達標。處理后的水供農戶用于灌溉季節澆地，但長期澆地后， 會 使 淀粉、纖 維等過濾到土壤的表層， 這些物質 發酵過程 中可 能造成耕 土 層的植物根系腐爛 、 作物減產等不利影響；而 非灌溉季節污水經水渠直接流入石羊河，對當地的水資源造成一定的污染，因此，公司決定 改造污水處理車間 ，使污水處理達到國家排放標準。生產中產生 薯渣可生產沼氣，用于鍋爐，節約燃煤。本項目的實施 不僅減少了對當地水資源的污染，而且每年可 通 為公 司 降低成本 (可視作利潤 )51.28萬元 。 第四章 建設條件及廠址 4.1 建設地點 本項目屬 技術改造 ，在 甘肅達利食品有限公司 現有廠區內改改造 。 甘肅達利食品有限公司位于武威市東南 郊的武威工業園區內，公司西北距武威市中心約 8km，東北與國道 312 線相連、南鄰蘭新鐵路線。武威市至武南鎮公路主干道從區內通過，交通十分便利。 4.2 地理位置 武威市地處甘肅省西北部，河西走廊東端、祁連山北麓，位于東經 101 49 104 16，北緯 36 29 39 27之間。東北毗鄰內蒙古，東南與蘭州市、白銀市接壤，西南緊靠青海省，西北和金昌、張掖接壤。區域總面積 33238Km2。 廠址位置圖見附圖 01。 4.3 地質概況 武威市處于武威盆地中部，所在的平原區可分為兩個大的地貌帶，即城市南部山 前洪積 沖積傾斜平原帶和城北部沖積 洪積細土平原帶。武威城恰處兩帶之間，屬過渡地帶，地下水供水條件比較優越。 評價項目廠區所在地屬第四系沖洪積扇前緣部位，呈緩坡地形，地表平整，無溝谷沖刷、土石堆積地貌形態。廠區周圍地勢平坦、開闊，地形標高在 1550.1 1553.9m 之間，南高北低，附近沒有建筑群體。 該區地層特點是，由于武威盆地平原區是自新生代以來劇烈沉降區，盆地基底以古生代地層為主，覆蓋層除第三系外，主要為巨厚的第四系沉積物。據鉆孔資料揭示，金塔河沖積扇中下部（即廠區所在地部位）松散層厚度可達 300m，主要為卵礫石含砂層，其下為第三系甘肅群，組成以紫紅、桔紅色砂巖、泥巖、礫巖為主，與下伏下古生界深灰綠色變質礦巖呈不整合接觸。 氣象條件： 年平均氣溫： 7.7 最熱月平均氣溫 21.9 最冷月平均氣溫 -8.7 常年主導風向 NW 年平均風速 2.0m/s 年平均最大風速 3.1m/s 冬季平均風速 1.5m/s 夏季平均風速 1.8m/s 年日照時數 2968hr 年平均降水量 161mm 年平均蒸發量 2020mm 4.4 地震 根據建筑抗震設計規范 (GB50011 一 2001)附錄 A，武威市抗震設防烈度為 8 度 (第二組 )， 設計基本地震加速度值為0.20g ，本項目所有新建建構筑物設計均按據此進行抗震設防。 4.5 交通運輸及通訊 公司西北距武威市中心約 8km，東北與國道 312線相連、南鄰蘭新鐵路線。 交通便捷，路網縱橫交錯，通訊十分便利，建廠條件良好。 第五章 工程技術改造方案 5.1 沼氣工程方案 5.1.1 工藝 設計 方案確定原則 1)工藝設計應根據工程規模和建設目標，選擇投資省、占地少、工期短、操作簡單的工藝路線，做到技術先進，經濟合理，安全實用。 2)在經濟合理的原則下，對經常操作且穩定性要求較高的設備、管道及監控部位，應盡可能采用機械化、自動化控制，以方便運行管理，降低勞動強度。 3)應在不斷總結生產實踐經驗和吸收科研成果的基礎上，積極采用經過實踐證明行之有效的新技術、新工藝 、新材料和新設備。 4)應盡可能地降低工程造價和運行成本。 5.1.2 工藝 選擇及確定 沼氣的產生是以纖維素為主的碳水化合物在發酵性細菌的作用下逐步分解生成簡單的糖、酸、醇類等物質，這些物質再被分解性細菌分解，產生甲烷和二氧化碳，同時進一步還原二氧化碳生成甲烷。馬鈴薯薯渣的主要成分是殘余淀粉和纖維素物質，同時它還含有足夠產醇和酸的菌類所需的各種營養成分。本工程擬新建沼氣站一處，采用馬鈴薯薯渣和殘次馬鈴薯作為發酵原料生產沼氣，供鍋爐房燃燒使用，達到節能減排、減少環境污染、變廢為寶的目的。工程設計日產沼氣 6000m3。 沼氣站采用技術先進、經濟合理的完全混合式厭氧消化器(CRST)為主的沼氣生產工藝。 企業年產薯渣 10000t，總固體含量 TS 為 29.8%,馬鈴薯薯渣TS 產氣率為 510mL/gTS，可年產沼氣 1518000m3。滿足鍋爐房2t/h 沼氣鍋爐用氣量需求。 完全混合式厭氧消化器 (CSTR)有效容積單位產氣率 為 3.03.2m3/m3 d，本工藝設計方案采用 2 座 1000m3 的 CSTR 消化罐，日產沼氣 6000m3 6400m3，滿足鍋爐房 2t/h 沼氣鍋爐用氣量需求。 5.1.3 沼氣站 工藝流程 1) 沼氣站 工藝 流程 框圖 污 水 薯渣 調渣池 調節池 混流泵 CSTR 消化器一體化 水 封 罐 沼液貯池 氣水分離器 脫 硫 塔 附近農田 阻 火 器 原料管路 沼渣沼液管路 儲氣罐 沼氣管路 鍋爐使用 圖 5.1 .1 薯渣利用 處理工藝流程框圖 2) 工藝流程說明 薯渣 與一部分 污水 一起進入調 渣 池，池內設有漿式攪拌機，通過攪拌機的機械混合攪拌，將 薯渣 稀釋 ； 稀釋后的渣 污進入調節池，用 混流 泵將 渣 污提升進入 CSTR 消化器 一體化設備 。在一體化設備中，有機物質在厭氧環境中，在一定的溫度、濕度、酸堿度的條件下，通過微生物發酵作用，產生可燃性的沼氣。 由一體化設備出來的沼氣 通過水封罐，進入裝有填料的氣水分離器 進行脫水 ，再進入 脫硫 塔中進行脫除硫化氫處理， 處理后經阻火器 后存儲與高壓儲氣罐中，用于 鍋爐 燃燒。 由一體化設備出來的沼渣沼液 可用于 農田 肥料 。 3）沼氣利用 工藝特點 預處理 階段 采用了 攪拌機的機械混 合攪拌 ，有利于發酵原料產氣率的提高 ； 關鍵設備 采用 CSTR 消化器 一體化設備 ， 土建費用減少 沼氣站 占地及土建費用均較小。 自 動化程度高，有效降低運行成本。 5.1.4 沼氣 站設備 沼氣 站 主要 設備一覽表 表 5.1.1 序號 名稱 型號 數量 備注 1 機械 攪拌機 1 碳鋼防腐 2 混流 泵 1200HLB-12 2 一用一備 3 沼液泵 300S-19A 2 一用一備 4 CSTR 一體化設備 1000m3 2 5 高壓儲氣罐柜 BY-QG400 2 碳鋼 6 阻火器 1 不銹鋼 7 浮球開關 1 8 流量計 1 9 脫硫罐 2 含 托 脫 硫劑 10 水封罐 1 11 氣水分離器 1 12 避雷裝置 1 13 電控系統 1 14 調渣池 5 .04.5m 1 鋼混結構 15 沼液貯池 12.08 .04.5m 1 粘土防滲 16 CRST 反應器基礎 8.50.5m 2 17 沼氣凈化車間 1 5.2 污水處理工程 5.2.1 工藝方案確定原則 1) 本設計嚴格遵守國家相關工程 設計標準規范，以及工程安裝施工的相關規定。 2) 采用先進、可靠、經濟合理的處理工藝，工藝構筑物布局緊湊合理，占地節省。 3) 設備選型兼顧通用性和先進性，運行穩定可靠、效率高、維護管理簡便，確保 污水 處理站長期穩定運行。 4) 采取合理措施處理污水站運行中所產生的廢棄物，避免處理站對環境造成二次污染。 5) 建筑設計在滿足工藝要求的前提下，建筑風格及色調上力求新穎、簡潔、明快，結合環境，建設一座和諧有致、環保綠色的廢水處理站。 6) 在設計中充分兼顧處理站投資、占地與運行成本之間的經濟合理性，以實現環境效益 、經濟效益與社會效益的協調統一。 5.2.2 污水處理工藝方案的選擇 污水處理站進水水質水量及 出水水質要求 1） 項目設計水量： 日處理水量： Q=1000m3/d 設計運行周期： T=24h/d 設計規模： Q=41.7m3/h 2） 設計處理水質： a 設計進水水質 根據甲方提供 的 原水水質 及 多方資料 ， 設計進水水質 見表5.3.1： 污水處理進水水質表 表 5.2.1 序號 項目 污染物濃度 1 CODcr 3816.1mg/L 2 BOD5 3007.9mg/L 3 SS 1529.3mg/L b 出水水質 根據 環保部門及 甲方的要求，處理后出水需達到污水綜合排放標準 (GB8978-1996)一 級排放標準，具體排放水質標準見表 5.3.2 污水處理出水水質表 表5.2.2 5.2.3 污 水處理工藝的確定 1） 污 水 處 理系統的確定 本項目屬于食品生產加工行業廢水處理。 根據上述水質分析及對出水水質的要求， 結合同類企業廢水水質資料分析 ,本項目處理工藝的關鍵點為：通過可靠、穩定的物化預處理工藝去除廢水中的泥砂等懸浮物 及沉淀物 ，同時可有效降低廢水中的COD 的含量，為后續的核心生化處理工藝創造良好的水質條件。 根據 淀粉 生產廢水的特點，即有機物含量高，可生化性好，廢水中不含有毒有害和持久性（如重金屬）污染物，易于生物降解。 為節省投資、 減少 占地及 考慮 運行成本之間的經濟合理序號 項 目 污水綜合排放標準(GB8978-1996) 一 級標準 1 CODcr 100mg/L 2 BOD5 30mg/L 3 SS 70mg/L 性， 本項目擬采用 穩定、高效、先進的 ABR+CASS 的工藝對此類廢 水進行有效處理。 ABR 法稱 厭氧折流反應器 。 反應器內設置若干豎向導流板，將反應器分隔成串聯的幾個反應室，每個反應室都可以看作一個相對獨立的上流式污泥床系統，廢水進入反應器后沿導流板上下折流前進，依次通過每個反應室的污泥床，廢水中的有機基質通過與微生物充分的接觸而得到去除 。 反應器 中 的水流大多呈推流與完全混合流相結合的復合型流態，因而具有 較 高的反應器容積利用率，可獲得較 好 的處理能力；具有良好的生物固體的截留能力，并使一個反應器內微生物在不同的區域內生長，與不同階段的進水相接觸，在一定程度上實現生物相的分離，從而 可穩定和提高設施的處理效果 。 CASS 法稱 周期循環活性污泥法 ， 其主要原理是：把反應池沿長度方向分為兩部分，前部為生物選擇區也稱預反應區，后部為主反應區，在主反應區后部安裝了可升降的撇水裝置，曝氣、沉淀等在同一池子內周期循環進行，省去了常規活性污泥法的二沉池和污泥回流系統。 CODCr 去除率 可達 90%，并 有良好 的脫氮除磷效果。 2） 污泥處理系統的確定： 由于該項目的廢水水量為 1000m3/d，水量較大，且核心生化處理工藝中采用了 好氧 厭氧 工藝，其主要的特點是剩余污泥量少，污泥性質比較穩定。考慮到廢水處理站的投 資和運行成本，因此對于產生的剩余污泥，送到濃縮池進行濃縮，濃縮后的污泥經隔膜泵輸送至壓濾機進行干化處理，最終的泥餅外運填埋或作農作物的肥料再利用，避免污泥所造成的二次污染。 5.2.4 廢水處理工藝 流程 1） 工藝流程個框圖 廢水 格柵井 調節池 風機 污泥濃縮池 ABR 池 污泥脫水機 CASS 池 泥餅外運 出水 圖 5.2 .1 污水處理工藝流程框圖 圖例： 污水管線 污泥管線 配氣管線 2） 工藝流程說明 生產廢水經污水管網收集后匯集到污水處理站，經機械格柵去除較大的漂浮物和懸浮物后，進入調節池進行水質水量的混合均質。調節池內的污水經提升泵提升至厭氧折流板反應池（ ABR），進行厭氧生物處理。 ABR 池處理后的污水重力自流至 CASS 反應池，產生的剩余污泥重力排至污泥濃縮池。進入CASS 池的污水進行好氧生化處理，根據預設時間進行周期運行，污染物得到進一步的去除，污水經 處理達標后排放。 CASS反應池內的剩余污泥排至污泥濃縮池。各種污泥混合濃縮后，上清液經集水池收集送回調節池，和原污水合并處理，濃縮污泥經板框壓濾機脫水，泥餅 外運填埋或用 于漚制 肥料，避免污泥所造成的二次污染。 3）處理工藝特點： 處理費用低。 針對較高的進水濃度，采用 ABR 厭氧折板反應器，厭氧反應本身是在無能耗條件下運行，水力流態好，抗沖擊負荷能力強，且能有效減輕后續處理設施的負荷，從而大大降低運行費用。 占地及土建 費用較小。 由于 ABR 和 CASS 工藝均屬比較成熟的污水處理技術，都具有較高的 處理效率，水力停留時間短，且整個工藝結構緊湊，構筑物占地較少，土建投資比較節省。 污泥產生量小，污泥系統處理費用較低。 ABR 反應器實質上是一系列的升流式厭氧污泥床，擋板的截流使流失污泥量少， CASS 工藝不僅去除效率高，而且具有一定的脫氮除磷效果，組合工藝產泥量較小，節約了污泥處理的運行費用。 系統運行平穩，自控水平較高，操作簡便。 5.2.5 污水處理站設備及構筑物表 污水處理站設備表見 表 5.2.3 污水處理主要設備一覽表 表5.2.3 序號 名稱 型號 單位 數量 備注 1 機械格柵 臺 1 格柵渠 2 一級提升泵 WQ70-20-7.5 臺 2 ABR 池 3 羅茨鼓風機 BH150A 臺 2 調節池、 CASS池共用 4 污泥回流泵 WQR20-18-2.2 臺 2 CASS 池 5 潷水器 XBS 臺 1 CASS 池 6 板框壓濾機 NP2000 套 1 污泥脫水間 7 微孔曝氣管 批 2 調節池、 CASS池 8 進水布水器 套 1 9 出水收集系統 套 1 10 生物菌種 批 1 厭氧菌種 +好氧菌種 11 配電 自控和儀表 套 1 12 管道、閥門配件 套 1 污水處理構（建）筑物一覽表 表 5.2.4 序號 構（建）筑物名稱 規格尺寸 數量 結構 1 格柵渠 3m 1m 2m(長寬高 ) 1 座 磚混結構 2 調節池 總容積 400 m3 1 座 鋼筋混凝土 3 ABR 池 總容積 520m3 1 座 鋼筋混凝土 4 CASS 反應池 總容積 840m3 1 座 鋼筋混凝土 5 污泥濃縮池 總容積 120m3 1 座 鋼筋混凝土 6 設備間 建筑面積 40m2 1 座 混合結構 5.2.6 廢水處理效果 廢水 處理效果見表 5.2.5 廢水處理效果表 表 5.2.5 污染物 CODcr BOD5 SS 進水水質 (mg/L) 3816.1 3007.9 1529.3 出水水質 (mg/L) 85 20 55 處理前年產污染物(t/a) 954.0 751.9 382.3 處理后年產污染物(t/a) 21.3 5.0 13.8 廢水經生化處理后，污染物濃度顯著降低。污染物排放濃度均達到 污水綜合排放標準 (GB8978-1996)一級排放標準 。因此，該項目廢水處理措施是可行 的。 5.3 鍋爐改造 5.3.1 改造前狀況 原鍋爐房為分期建設，單層布置，先后共裝有組裝型SZL10-1.25-A、 SZL6-1.25-A、 DZL2-0.7-A鍋爐各一臺，此三臺鍋爐 經多年使用，爐內外結垢現象較為嚴重，熱效率約為68%，造成能源的很大浪費，且近年來，燃煤價格的飛速上漲，給企業帶來了很大的經濟負擔，因此鍋爐改造、節能降耗成為本次改造工作的重點之一。公司經多次考察， 擬新建沼氣站一座，采用馬鈴薯薯渣作為發酵原料生產沼氣，供鍋爐燃燒使用，達到節能減排、減少環境污染、變廢為寶的目的 。 5.3.2 改造方案 本次改造前、后供熱負荷不變。 本項目改造擬將原有DZL2-0.7-A型燃煤鍋爐改造為燃沼氣鍋爐，即采用耐火磚和耐火材料砌堵原有的鏈條爐排火床面，在爐前安裝沼氣燃燒器，配套相應的管道和控制設備，拆除原有的鼓、引風機和上煤除渣設備，在沼氣保障供給條件下，做到滿負荷用行， 生產出的蒸汽并入鍋爐房原有的蒸汽系統。 5.3.3 全廠熱負荷 全廠生產、采暖熱負荷估算見表 5.3.3.1。 全廠熱負荷估算表 表 5.3.3.1 序號 用汽部門 用汽壓力 MPa 用汽量 t/h 凝結水回水量 t/h 改造前 改造后 改造前 改造后 1 淀粉生產用汽 0.6 13.34 13.34 6.12 6.12 2 采暖用熱 1.10 1.10 0.93 0.93 3 管道熱損失 0.76 0.76 合 計 15.2 15.2 7.15 7.15 5.3.4 燃料及消耗 改造前： 改造前 燃料消耗量 (煤 ) 2.39t/h 53.74t/d 13436t/a 改造后： 燃 煤 消耗量 ( 煤 ) 2.074t/h 46.67t/d 11668t/a 沼氣 消耗量 263.7Nm3/h 5934Nm3/d 148萬 Nm3/a 沼氣站年可供沼氣 151.8萬 Nm3/a 5.3.5更新設備 主要更新設備見表 5.3.3.2 更新 設備表 表 5.3.3.2 序號 名 稱 型號及規格 單位 數量 備 注 1 燃燒器 GP-90H Q=3501500kw N=4.5kw 臺 1 2 電 控 箱 臺 1 3 排風機 T35-11 3.55 N=0.55kw 臺 2 4 煙囪 360mm h=10m 個 1 5.3.6 煙囪 本次改造擬拆除 2t/h 鍋爐原有的破舊煙囪，新安裝一個直徑 360mm 的鋼制煙囪，煙囪高度 10m。 5.3.7沼氣 污水處理廠日產沼氣 64006800Nm3/d，小時平均產氣量6600Nm3/h 沼氣熱值為 23025KJ /Nm3/h。 污水處理站產生的沼氣經過水封后壓力在 200 300mmH2O水柱左右，經預處理后可直接通入微正壓鍋爐替代部分燃煤。 其工藝流程圖如下： 沼氣 水封器 貯氣柜 阻火器 鍋爐 沼氣管道上設置水封器，用以調整和穩定壓力，并在厭氧反應器、鍋爐之間起隔絕作用。水封罐也可兼作排除冷凝水之用。因為產氣量的不均勻，在進鍋爐前設穩壓氣柜，氣柜容積為 30min 左右用氣量，氣柜和構筑物的安全距離在 12m 以上。水封器與鍋爐之間管道上安裝阻火器，防止明火沿沼氣管道傳遞，引起厭氧集氣室及其他重要附屬設施的爆炸隱患。 5.3.8 鍋爐房土建改造 將原 2t/h 鍋爐與 10t/h、 4t/h 鍋爐間設防爆隔離間，進行分區隔離。 5.3.9 鍋爐房通風改造 燃氣鍋爐間設防爆機械排風裝置， 其正常換氣次數每小時 6次，事故 換氣次數為 12 次。選用排風機設備見表 5.2.5.1 5.4 土建工程方案 5.4.1 生產車間 1）鍋爐房 本項目中鍋爐為改造，無需新建鍋爐房。 2）污水處理及沼氣站 沼氣站可設在原有污水處理車間內，污水處理新建構筑物見表 5.4.4。 污水處理構（建）筑物一覽表 表 5.4.4 序號 構（建）筑物名稱 規格尺寸 數量 結構 1 格柵渠 3m 1m 2m(長寬高 ) 1 座 磚混結構 2 調節池 總容積 400 m3 1 座 鋼筋混凝土 3 ABR 池 總容積 520m3 1 座 鋼筋混凝土 4 CASS 反應池 總容積 840m3 1 座 鋼筋混凝土 5 污泥濃縮池 總容積 120m3 1 座 鋼筋混凝土 6 設備間 建筑面積 40m2 1 座 混合結構 5.5 公用工程方案 5.5.1 給水工程 1) 用水量 本項目主要工程為污水處理、沼氣工程及鍋爐設備改造，全廠用水量沒有大的變化，現有廠區的給水工程可以滿足改造后的正常生產需要，無需進行改造和添置。 2) 水源及其水質 本項目廠址位于武威市經濟開發區內，地下水埋深約140m，水質良好，各項水質指標均符合地下水水質質 量標準(GB/T14848 93)類和生活飲用水衛生標準 (GB5749 85)。現廠區內有深井 2 口（ 1 備 1 用）， 1 口位于南鍋爐房邊（備用），1 口位于廠區西北角（使用）。井徑 500mm，井深 140m，單井涌水量為 60m3/h，本項目生產、生活用水由該水源供給。廠區現有供水調節構筑物水塔 1 座，容積為 100 m3。現有供水水源、給水調節構筑物能夠滿足 本項目生產、生活用水量的要求，不需擴建。 3) 廠區給水系統 本項目主要用水種類有：生產工藝用水、鍋爐用水、消防給水、生活用水等。廠區采用生產、生活、消防合 一的給水系統。 4)消防系統 由于生產性質與改造前相同，本項目消防系統利用原有，不需改建和添置。 5.5.2 排水工程 5.5.2.1 排水量 本項目為薯渣發酵沼氣及鍋爐設備改造，全廠排水量沒有大的變化，現有廠區的排水工程可以滿 足改造后正常生產的需要，無需進行改造和添置。 5.5.2.2 排水系統 1) 雨水：采用廠區道路排水，經道路排至廠外。 2) 生產污水：該生產污水不含有毒物質，但其有機物濃度、懸浮物濃度超標，經污水處理站處理后可達標排放。 3) 生活污水：經廠區化糞池沉淀處理后排至廠區污水處理站 。 5.6.3 供電工程 5.6.3.1 新增供電負荷 根據各專業提供的資料統計，本項目新增用電設備總裝機容量為 110.00KW（鍋爐房改造一臺 2T 鍋爐的裝機容量為 184.09 KW，而更換的沼氣鍋爐的裝機容量僅為 170.92KW，因此鍋爐房的負荷不再計算），計算采用需用系數法，計算負荷為79.79KW，自然功率因數為 0.87，采用電容器柜在低壓側集中對功率因數進行補償，補償后的功率因數達到 0.92。負荷計算結果見表 5.6.3.1。 全年用電量為 3.3 105KWh。 負荷計算表 表 5.6.3.1 序號 設 備 名 稱 裝機容量 KW 需要系數 Kx 功率因數 Cos 有功功率KW 無功功率KVAR 視在功率KVA 計算電流 A 1 污水處理系統 85.00 0.75 0.80 90.00 63.75 47.81 79.69 2 照明 15.00 0.80 0.90 12.00 5.81 13.33 20.26 3 其 他 10.00 0.60 0.90 6.00 2.91 6.67 10.13 總 計 110.0 81.75 56.53 99.39 乘 0.9 同時系數 0.87 73.58 50.88 89.45 135.91 加入補償 -20 補償后 0.92 73.58 30.88 79.79 121.23 5.6.3.2 供電回路及電壓等級的確定 本項目所有負荷均為三級負荷。 本項目的供電電壓為 10KV。廠區、車間配電電壓為380/220V。 5.6.3.3 變配電室 廠區現有變配電室一座，變壓器尚有余量，可滿足本項目使用，配電柜有備用回路供本項目使用。 5.6.3.4 電源選擇 本項目供電電 源由廠區現有變配電室直接供給。 5.6.3.4 動力 本項目生產車間環境較潮濕，電氣設備需選用防潮型，沼氣鍋爐電氣設備需選用防爆型。動力箱靠墻安裝，控制方式采用就地控制與集中控制相結合的方式。 動力電源電壓為 380/220V 三相五線制，系統接地形式采用TN -S 系統。動力干線選用 YJV 1KV 塑料電纜沿電纜橋架敷設，分支線選用 BV 型塑料線穿鋼管沿地坪暗設。 5.6.3.5 照明 根據生產工藝要求及相關規范規定，生產車間照明利用原有，改建鍋爐間、污水處理系統照度確定為 150lx。鍋爐間選用防爆燈具，污 水處理系統選用防水防塵燈具。適當位置選配應急燈，以確保事故狀態下車間人員的疏散，應急時間為 1.5 小時。 照明電源電壓為 380/220V 三相五線制，系統接地形式采用TN -S 系統。照明干線選用 YJV 1KV 電力電纜，與動力電纜敷設于同一電纜橋架。 5.6.3.6 廠區供電 廠區供電線路采用銅芯鎧裝電纜直埋。 5.6.3.7 防雷與接地 1) 低壓配電系統接地形式采用 TN -S 系統。 PE 線在總進線開關前通過總等電位聯結線進行重復接地。車間內所有電氣設備不帶電的金屬部分均應與保護線可靠連接。 2) 電氣保護 接地與防雷接地共用建筑物基礎鋼筋作為接地體，要求其接地電阻不大于 10 歐，施工時應測試，不符合要求則增設人工接地體。 3) 防雷設施均按國標利用建筑物金屬體做防雷及接地裝置安裝施工。 第六章 節 能 為了節約能源，降低產品成本，本項目在生產工藝、公用工程等方面均采取了相應的節能措施。 6.1 主要節能措施 6.1.1 工藝 1)工藝設備選用低耗、高效的國內先進設備，盡量使電耗、汽耗合理搭配，做到用量最省。 2) 蒸發工段選用廢熱利用蒸發器，利用管束干燥的廢熱作為四 效蒸發器的二次蒸汽，可以節約蒸汽。 3) 對生產設備定期檢查，定期維修，嚴格杜絕跑、冒、滴、漏現象。 6.1.2 給排水 1)合理確定污水處理方案，設備均選用國內的先進節水型設備。 2) 做好管網的日常養護工作，減少管網跑冒滴漏。 3) 各用水部門均安裝計量水表，為降低產品成本提供依據。 4) 做好節水宣傳，加強職工的節水意識，節約用水。 6.1.3 供電 1) 供電系統選用節能型變壓器，用電設備選用節能電機。 2) 安裝自動補償電容器屏，使功率因數穩定在 0.90 以上。 3) 照明采用高效節能光源，提高電能利用。 4) 車間安裝電能計量表，加強節能管理，以利車間能耗考核。 6.1.4 供熱、采暖通風 1) 將燃煤鍋爐改造為燃沼氣鍋爐鍋爐，提高鍋爐燃燒熱效率，降低煤耗 3536t/h。 2) 室外熱力管網全部進行保溫隔熱處理，降低熱能損失，間接用熱設備的凝結水全部進行回收利用。 3) 對全廠供熱管網定期檢查，定期維修，嚴格杜絕跑、冒、滴、漏現象。 4) 在蒸汽、熱水管道上裝設流量計，以利車間、工段管理和考核，減少熱損。 6.2 計量 所有能源均經二級計量 1) 燃煤：燃煤在進廠時經電子計量稱計量為一級計量，在進 入鍋爐前經計量車為二級計量。 2) 蒸汽：在鍋爐房分汽缸總蒸汽管處設蒸汽流量計為一級計量，在進入各車間的主蒸汽管處設蒸汽流量計為二級計量，在進入各工段的蒸汽管處設蒸汽流量計為三級計量。 3) 電：供電局進入公司變配電室的進線處設電能計量表為一級計量，在各車間的進線處設電能計量表為二級計量，在各工段的大型用電設備處設電能計量表為三級計量。 6.3 能耗指標及分析 6.3.1項目能耗指標 a. 實物耗能總量：見表 6.3.1 實物耗能總量表 表6.3.1 6.3.2 能耗指標分析 序號 能源 名稱 實 物耗能總量 綜合能耗 (標煤 ) 備注 改造前 改造后 改造前 改造后 1 電 82萬 KWh/a 78萬 KWh/a 0.041t/a 0.039 t/a 2 煤 13436t/a 11668 t/a 10749t/a 9334t/a 3 合計 10749.04t/a 9334.44t/a 注： 1.用電折標系數 1KWh=0.35 kg 標煤， 2. 原煤折標系數 = 原煤發熱量 / 標煤發熱量 =5600 Kcal/Kg/7000Kcal/Kg=0.8， 3.年節標煤量 =改造前綜合能耗 -改造后綜合能耗 =10749.04 t/a-9334.44t/a=1414.6t/a 通過本次改造后，綜合能耗下降了 13.16%，但鍋爐燃煤仍然是公司耗能大戶，以后在生產過程中，應加強用汽管理，節約用汽，采用新技術，提高鍋爐熱效率。 第七章 環境保護 7.1 設計依據和范圍 7.1.1 設計依據 1) 中 華 人 民 共 和 國 污 水 綜 合 排 放 標 準 (GB8978-1996) 2) 大氣污染物綜合排放標準 (GB162971996) 3) 工業企業廠界噪聲標 準 (GB1234890) 4) 鍋爐大氣污染物排放標準 (GB13271 2001)中 II 類標準 5)勞動安全法 6)工業企業設計衛生標準 TJ36 79 7)工業企業噪聲衛生標準 GBJ12348 90 8)建筑設計防火規范 GBJ16 87 9)建筑抗震設計規范 GBJ16 89 7.1.2 設計范圍 節能綜合改造項目的污水處理、廢渣處理以及噪聲的防治等污染源治理方案的確定。 7.2 建設地點的環境現狀以及建設項目的污染源 本項目廠址位于武威市經濟開發區內。該項目所產生的污水不含有毒物質，但其有機物濃度、懸浮物含量超過排放標準，需經處理后方可排放。廢渣主要為生產工藝所產生的薯渣、鍋爐產生的爐渣和污水處理產生的污泥；廢氣和噪音主要是鍋爐排放的煙塵和鼓風機的噪聲。 7.3 廢氣、噪音的綜合治理 本項目所產生的廢氣主要為鍋爐房煙塵，鍋爐煙塵處理采用脫硫除塵器，該除塵器的除塵效率在 93%以上，除塵后的煙氣排放濃度小于 200mg/m3，林格曼黑度小于 1 級，符 合國標鍋爐房大氣污染物排放標準 (G