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文檔簡介
1、目錄第一章 設計基礎31.1 項目名稱31.2 項目建設地點41.3 項目概況41.3.1 項目設計的原始數據4項目所在地城市簡介4酒廠簡介4項目建設的必要性41.4 設計依據5相關法律法規5工藝設計5電氣設計6建筑設計6結構設計71.5 設計范圍71.6 設計原則7第二章 污水處理工藝方案92.1 進出站水質92.1.1 進廠水質92.1.2 出廠水質92.2 污染物的處理程度及削減量102.3 廠址選擇原則102.4 污水處理工藝112.4.1 生產廢水的特征11污水處理工藝的選擇11污泥處理處置方案選擇222.5 污水處理工藝流程圖242.6 污水處理站建、構筑物及設備簡介262.7 污
2、水處理站配套工程設計34廠區總圖設計34建筑設計35結構設計36電氣設計382.8 公用工程設計41廠區道路41供水設計41排水設計42消防42綠化422.9 技術裝備與節能措施43技術裝備水平43節能措施432.10 環境保護與安全生產44主要生態環境影響44項目施工期環境影響分析45項目營運期環境影響分析46大氣環境影響分析46水環境影響分析47噪聲防治措施47風險事故防范措施48勞動保護與安全生產48第三章 人員編制與培訓493.1 人員編制493.2 人員培訓493.3 工作劃分和費用503.4 培訓工作內容503.5 培訓計劃50第四章 運行成本52附件一:建、構筑物及設備材料一覽表
3、54附件二:每日用電量(Kw.h)56第一章 設計基礎1.1 項目名稱酒廠污水處理站擴建工程1.2 項目建設地點酒廠廠區內1.3 項目概況1.3.1 項目設計的原始數據略1.3.2項目所在地城市簡介一、地理位置略二、氣候條件略1.3.3酒廠簡介略1.3.4項目建設的必要性白酒污水屬于高濃度有機污水,CODcr值一般在15000mg/L,如果不加處理就排放,必將對下游農田河流造成很大的污染,并且又是對水資源的極大浪費。為了實現可持續發展戰略,貫徹國家有關環境保護的基本國策,促進社會、經濟、環境效益的同步和諧發展,增進民族團結,促進生態環境的良性循環,創造健康和諧的生活環境及投資環境,實現社會經濟
4、發展和人口、資源、環境相協調的可持續發展目標,酒廠污水處理站技術改造污水處理項目的建設已迫在眉睫,勢在必行。1.4 設計依據1.4.1相關法律法規A、中華人民共和國環境保護法B、中華人民共和國水污染防治法C、中華人民共和國水污染防治法實施細則D、建設項目環境保護管理條例E、污染物處理設施環境保護監督管理辦法1.4.2工藝設計室外排水設計規范(GB50014-2006)2014版泵站設計規范(GB/T50265-97)給水排水管道工程施工及驗收規范(GB50268-97)城市污水處理工程項目建設標準地表水環境質量標準(GB3838-2002)污水綜合排放標準(GB8978-1996)城鎮污水處理
5、站污染物排放標準(GB18918-2002)防洪標準(GB50201-94)工業企業設計衛生標準(GBZ1-2002)工業企業廠界噪聲標準(GB12348-2008)城市環境噪聲標準(GB3096-93) 三廢處理工程技術手冊化學工業出版社 污染源自動監控管理辦法(國家環境保護總局令第 28 號)環境監測管理辦法(國家環境保護總局令第 39 號)釀造工業廢水治理工程技術規范(HJ575-2010)發酵酒精和白酒工業水污染物排放標準(GB27631-2011)1.4.3電氣設計供配電系統設計規范(GB50052-95)通用用電設備配電設計規范(GB50055-93)建筑物防雷設計規范(GB500
6、57-94)10KV及以下變電所設計規范(GB5005394)低壓配電設計規范(GB5005495)電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范(GB5006292)工業企業照明設計標準(GB50034-92)1.4.4建筑設計民用建筑設計通則(GB50352-2005)民用建筑隔聲設計規范(GBJ118-88)屋面工程施工及驗收規范(GB50207-2002)工業企業總平面設計規范(GB50187-93)工業建筑防腐蝕設計規范(GB50046-95)建筑設計防火規范(GB50016-2006)建筑內部裝修設計防火規范(GB50222-95)(2001年版)建筑滅火器配置設計規范(50140-2005
7、)1.4.5結構設計給水排水工程管道結構設計規范(GB50332-2002)給水排水工程構筑物結構設計規范(GB50069-2002)室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規范(GB50032-2003)建筑結構荷載規范(GB50009-2001)建筑地基基礎設計規范(GB50007-2002)建筑樁基技術規范(JGJ94-94)建筑抗震設計規范(GB50011-2001)混凝土結構設計規范(GB50010-2002)砌體結構設計規范(GB50003-2001)錨桿噴射混凝土支護技術規范(GB50086-2001)給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規程(CECS138:2002)給水排水工程埋地鋼
8、管管道結構設計規程(CECS 141:2002)1.5 設計范圍根據業主要求,本方案設計范圍為:污水處理站升級改造的工藝設計、土建設計、電氣設計、配套設備設計、自控及儀器儀表的配套及安裝和調試,并最終達到發酵酒精和白酒工業水污染物排放標準(GB27631-2011)表三水污染物特別排放限值中直排標準。1.6 設計原則1、貫徹國家關于環境保護的基本國策,執行國家規定的相關法規、規范及標準,對設計范圍內的企業生產污水進行綜合治理,充分發揮項目的社會、經濟及環境效益。2、污水處理站總平面布置、用地范圍按規劃建設規模400m3/d的進行設計,規劃控制預留遠期發展用地。3、根據進廠污水的特點及現狀,采用
9、功能齊全,設計先進,工藝成熟可靠的污水處理工藝技術,確保污水經過處理后達到發酵酒精和白酒工業水污染物排放標準(GB27631-2011)表三水污染物特別排放限值中直排標準。4、污水處理系統投入運行后要能保障系統配套的設備長期穩定的運行,操作、維護、管理方便.使系統的先進性和可靠性有機地結合起來。5、污水處理系統中的土建構筑部分力求布局合理,占地面積小,節省工程投資,降低運行成本。6、污水處理設備選擇低能耗、高效率的設備,以節省能耗,降低運行成本。7、在保證系統穩定安全運行的前提下,考慮一定量的負荷沖擊值。8、系統設備配套設計要考慮所配套設備的減震,降低噪音等措施,避免二次污染。9、污水處理站的
10、工作方式為連續工作。第二章 污水處理工藝方案2.1 進出站水質2.1.1 進廠水質根據業主方提供的數據,設計水量為400m3/d。本方案采用業主提供的該廠的生產污水水質水樣作為設計進水水質依據, 400m3/d污水處理站進廠混合水質如下:本方案以下表數據作為原水水質設計依據,列表如下:(PH除外,單位:mg/L)序 號項 目濃度范圍單 位水量備 注1混合污水BOD55460mg/L400m3/d2CODcr10304mg/L3SS1850mg/L4總P9.65mg/L5NH3-N66.9mg/L6PH4.277色度350倍2.1.2 出廠水質酒廠污水處理站出廠水質經過處理后達到發酵酒精和白酒工
11、業水污染物排放標準(GB27631-2011)表三水污染物特別排放限值中直排標準。具體指標如下:(PH、色度除外,單位:mg/L)生化需氧量(BOD5) 20化學需氧量(CODcr) 50懸浮物(SS) 20氨氮 5PH值 69總磷 0.5色度 202.2 污染物的處理程度及削減量酒廠原有污水處理站實際處理能力為150m3/d,擴建能力達到550m3/d,主要污染物質的削減量為:BOD5:1092.0噸/年CODcr: 2058.49噸/年SS: 367.37噸/年氨氮: 12.43噸/年總磷: 1.84噸/年2.3 廠址選擇原則1、廠址位置應位于當地城區河段下游。2、廠址位置應位于當地夏季主
12、導風向的下風向。3、廠址位置應具備較好的工程地質條件。4、廠址位置應盡量不影響居民的正常生活秩序。5、廠址位置應便于污水、污泥的排放和回用。6、廠址位置應滿足當地的防洪要求,應具備良好的排水條件。7、廠址位置應少拆遷、少占或不占農田、有衛生防護距離。8、廠址位置應有遠期擴建的可能。9、廠址位置應具備方便的交通運輸和水電條件。2.4 污水處理工藝2.4.1 生產廢水的特征生產污水主要產生于制酒車間烤酒工段,是在烤酒過程中產生的鍋底水。白酒廢水是指從生產到貯存陳化過程中所產生的工業廢水,各個廠生產工藝有所不同,但都是屬于間歇式排放。一天排放3次,排放量為400m3/d。該酒廠采用小麥、高粱為原料釀
13、酒。在釀酒過程中,需要經過發酵工段,產生少量的酸,因此排放的生產污水呈弱酸性。污水處理工藝的選擇一、工藝比選污水處理工藝總體分為三類:物理法:物理或機械的分離過程。過濾,沉淀,離心分離,上浮等;化學法:加入化學物質與污水中有害物質發生化學反應的轉化過程。中和,氧化,還原,分解,混凝,化學沉淀等;生物法:微生物在污水中對有機物進行氧化,分解的新陳代謝過程。活性污泥法,生物膜法等;物理法由于本項目廢水中SS含量較高,主要為酒糟等物質,比重較輕,接近于1,為了避免影響后續處理單元的正常運行,本項目采用的物理法為氣浮工藝氣浮工藝氣浮工藝就是向廢水中通入空氣,并以微小氣泡形式從水中析出成為載體,使廢水中
14、的乳化油、微小懸浮顆粒等污染物質粘附在氣泡上,隨氣泡一起上浮到水面,形成泡沫一氣、水、顆粒(油)三相混合體,通過收集泡沫或浮渣達到分離雜質、凈化廢水的目的。浮選法主要用來處理廢水中靠自然沉降或上浮難以去除的乳化油或相對密度接近于1的微小懸浮顆粒。化學法本項目進廠水質中總磷含量較高,需要用到化學除磷法輔助除磷。自60年代以來,隨著化學工藝的高速發展,歐美等國家開始建立逸化學為主的處理工藝,既混凝沉淀法,是采用最早的一種除磷方式,利用金屬鹽(鐵鹽、鋁鹽)作為沉淀劑,形成磷酸鹽沉淀物,將溶解性磷酸鹽從液相中分離出去,其特點是:(1)磷的去除率較高,可達90%以上;(2)化學污泥穩定,在后續處理過程中
15、不會重新釋放磷,避免二次污染。為了出水穩定達標,本工程采用PAC除磷藥劑輔助除磷。生物法污水生物處理是以污水中所含污染物作為營養源,利用微生物代謝作用使污染物被降解,污水得以凈化。因此,對污水營養成分的分析以及判斷污水能否采用生物處理是設計污水生物處理工程的前提。所謂污水可生化性的實質是指污水中所含的污染物通過微生物的生命活動,來改變污染物的化學結構,從而改變污染物的化學和物理性能所能達到的程度。研究污染物可生化性的目的在于了解污染物質的分子結構能否在微生物作用下分解到環境所允許的結構形態,以及是否有足夠快的分解速度。所以對污水進行可生化性研究只研究可否采用生物處理,并不研究分解成什么產物,即
16、使有機污染物被生物污泥吸附而去除。因為在停留時間較短的處理設備中,某些物質來不及被分解,允許其隨污泥排放處理。事實上,生物處理并不要求將有機物全部分解成CO2、H2O和硝酸鹽等,而只要求將水中污染物去除到環境允許的程度。BOD5和CODcr是污水處理過程中常見的兩個水質指標,用BOD5/CODcr的比值評價污水的可生化性是廣泛采用的一種最為簡單有效的方法,一般情況下,BOD5/CODcr的比值越大,說明污水可生物處理性越好。綜合國內外的研究成果,一般認為BOD5/CODcr0.45可生化性較好,BOD5/COD0.3較難生化,BOD5/COD的比值0.25不易生化。分析本工程進水水質,BOD5
17、/CODcr=0.53,其可生化性較好,因此本工程適宜采用生化處理工藝。生化處理其主要分為好氧處理(包括生物膜法和活性污泥法)和厭氧處理。1、生物膜法 生物膜法具有易馴化、啟動快、池容積較小等優點,主要有生物濾池、接觸氧化等。 (1)曝氣生物濾池 曝氣生物濾池(BAF,Biological Aerated Filter)也叫淹沒式曝氣生物濾池,是普通生物濾池的一種變形形式,也可看成是生物接觸氧化法的一種特殊形式,其基本原理是:在濾池中裝填一定量粒徑較小的顆粒狀濾料,濾料表面附著生長生物膜,濾池內部曝氣。污水流經時,污染物、溶解氧及其它物質首先經過液相擴散到生物膜表面及內部,利用濾料上高濃度生物
18、膜強氧化降解能力對污水進行快速凈化,此為生物氧化降解過程;同時,因污水流經時,濾料呈壓實狀態,利用濾料粒徑較小的特點及生物膜生物絮凝作用,截留污水中的大量懸浮物,且保證脫落生物膜不隨水漂出,此為截留作用;運行一定時間后,因水頭損失的增加,需對濾池進行反沖洗,以釋放截留懸浮物并更新生物膜,此為反沖洗過程。曝氣生物濾池工藝作為一種新型生物處理技術,從誕生至今經歷了一段快速發展的過程,最初僅用于污水的三級處理,后發展成直接用于二級處理,現在已經應用到水體富營養化控制,中水回用和微污染水、高濃度廢水、城市生活污水處理等各個領域,其最大特點是集生物氧化和截留懸浮固體功能于一身,節省了后續二沉池,在保證處
19、理效果的前提下使處理工藝簡化。(2)生物接觸氧化法 生物接觸氧化法是生物膜法的主要類型之一。其主要利用附著生長于某些固體物表面的微生物(即生物膜)進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統,其附著的固體介質稱為濾料或載體。其原理是,生物膜首先吸附附著水層有機物,由好氧層的好氧菌將其分解,再進入厭氧層進行厭氧分解,流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜,如此往復以達到凈化污水的目的。老化的生物膜不斷脫落下來,隨水流入沉淀池被沉淀去除。 生物接觸氧化池內設置填料,填料淹沒在廢水中,填料上長滿生物膜,廢水與生物膜接觸過程中,水中的
20、有機物被微生物吸附、氧化分解和轉化為新的生物膜。從填料上脫落的生物膜,隨水流到二沉池后被去除,廢水得到凈化。在接觸氧化池中,微生物所需要的氧氣來自水中,而廢水則自鼓入的空氣不斷補充失去的溶解氧。空氣通過設在池底的穿孔布氣管進入水流,當氣泡上升時向廢水供應氧氣。2、活性污泥活性污泥是微生物菌落的聚合體,活性污泥法是指在盛滿污水的容器或池體中,通過曝氣充氧自然培養馴化微生物群體活性污泥,再利用其吸附凝聚和氧化分解作用凈化廢水中的有機物,使之得到凈化的方法。活性污泥凈化廢水的作用是由吸附和氧化兩個階段完成的,在廢水處理中,要使活性污泥保持良好狀態,吸附凝聚和氧化分解應保持適當的平衡。只要條件適當,活
21、性污泥在與廢水初期接觸的2030min內,就可以去除75以上的BOD,這種現象稱為活性污泥的初期吸附或生物吸附。初期吸附的基本原因,在于活性污泥具有巨大的表面積(200010000m2/m3混合液),且其表面具有多糖類黏液層。如果廢水中懸浮的或膠體的有機物多,則這種初期吸附去除的比率就大。此外,還與污泥的狀態有關:如果吸附與氧化分解失去適當的平衡,原吸附的有機物未氧化分解完全,則初期吸附量就小;如果原吸附于污泥上的有機物代謝徹底,則二次吸附時的吸附量就大。但若回流污泥經歷了長時期曝氣,使微生物進入了內源呼吸期,活性降低,則再吸附能力也降低,亦即初期吸附量也就降低。活性污泥的作用主要是氧化在吸附
22、階段吸附的有機物,同時也繼續吸附殘余物質。氧化分解作用相當慢,所需時間比吸附時間長得多,可見曝氣池的大部分容積是在進行有機物的氧化和微生物的合成。活性污泥法主要有氧化溝、SBR、MBR等工藝(1)氧化溝氧化溝利用連續環式反應池(Cintinuous Loop Reator,簡稱CLR)作生物反應池,混合液在該反應池中一條閉合曝氣渠道進行連續循環,氧化溝通常在延時曝氣條件下使用。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置,向反應池中的物質傳遞水平速度,從而使被攪動的液體在閉合式渠道中循環。氧化溝一般由溝體、曝氣設備、進出水裝置、導流和混合設備組成,溝體的平面形狀一般呈環形,也可以是長方形、L形、圓
23、形或其他形狀,溝端面形狀多為矩形和梯形。氧化溝法由于具有較長的水力停留時間,較低的有機負荷和較長的污泥齡。因此相比傳統活性污泥法,可以省略調節池,初沉池,污泥消化池,有的還可以省略二沉池。氧化溝能保證較好的處理效果,這主要是因為巧妙結合了CLR形式和曝氣裝置特定的定位布置,是氧化溝具有獨特水力學特征和工作特性:1) 氧化溝結合推流和完全混合的特點,有利于克服短流和提高緩沖能力,通常在氧化溝曝氣區上游安排入流,在入流點的再上游點安排出流。入流通過曝氣區在循環中很好地被混合和分散,混合液再次圍繞CLR繼續循環。這樣,氧化溝在短期內(如一個循環)呈推流狀態,而在長期內(如多次循環)又呈混合狀態。這兩
24、者的結合,即使入流至少經歷一個循環而基本杜絕短流,又可以提供很大的稀釋倍數而提高了緩沖能力。同時為了防止污泥沉積,必須保證溝內足夠的流速(一般平均流速大于0.3m/s),而污水在溝內的停留時間又較長,這就要求溝內有較大的循環流量(一般是污水進水流量的數倍乃至數十倍),進入溝內污水立即被大量的循環液所混合稀釋,因此氧化溝系統具有很強的耐沖擊負荷能力,對不易降解的有機物也有較好的處理能力。2) 氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度,特別適用于硝化反硝化生物處理工藝。氧化溝從整體上說是完全混合的,而液體流動卻又保持著推流前進,其曝氣裝置是定位的,因此,混合液在曝氣區內溶解氧濃度是上游高,然后沿溝長逐步下降
25、,出現明顯的濃度梯度,到下游區溶解氧濃度就很低,基本上處于缺氧狀態。氧化溝設計可按要求安排好氧區和缺氧區實現硝化反硝化工藝,不僅可以利用硝酸鹽中的氧滿足一定的需氧量,而且可以通過反硝化補充硝化過程中消耗的堿度。這些有利于節省能耗和減少甚至免去硝化過程中需要投加的化學藥品數量。3) 氧化溝溝內功率密度的不均勻配備,有利于氧的傳質,液體混合和污泥絮凝。傳統曝氣的功率密度一般僅為2030瓦/米3,平均速度梯度G大于100秒1。這不僅有利于氧的傳遞和液體混合,而且有利于充分切割絮凝的污泥顆粒。當混合液經平穩的輸送區到達好氧區后期,平均速度梯度G小于30秒1,污泥仍有再絮凝的機會,因而也能改善污泥的絮凝
26、性能。4) 氧化溝的整體功率密度較低,可節約能源。氧化溝的混合液一旦被加速到溝中的平均流速,對于維持循環僅需克服沿程和彎道的水頭損失,因而氧化溝可比其他系統以低得多的整體功率密度來維持混合液流動和活性污泥懸浮狀態。據國外的一些報道,氧化溝比常規的活性污泥法能耗降低20%30%。另外,據國內外統計資料顯示,與其他污水生物處理方法相比,氧化溝具有處理流程簡單,操作管理方便;出水水質好,工藝可靠性強;基建投資省,運行費用低等特點。傳統氧化溝的脫氮,主要是利用溝內溶解氧分布的不均勻性,通過合理的設計,使溝中產生交替循環的好氧區和缺氧區,從而達到脫氮的目的。其最大的優點是在不外加碳源的情況下在同一溝中實
27、現有機物和總氮的去除,因此是非常經濟的。但在同一溝中好氧區與缺氧區各自的體積和溶解氧濃度很難準確地加以控制,因此對除氮的效果是有限的,而對除磷幾乎不起作用。另外,在傳統的單溝式氧化溝中,微生物在好氧缺氧好氧短暫的經常性的環境變化中使硝化菌和反硝化菌群并非總是處于最佳的生長代謝環境中,由此也影響單位體積構筑物的處理能力。(2)SBR法SBR是序批式活性污泥法的簡稱,是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作,SBR技術的核心是SBR反應池,該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,無污泥回流系統。尤其適用于間歇排放和流量變化較大的場合。在大多數情
28、況下(包括工業廢水處理),無需設置調節池;SVI值較低,污泥易于沉淀,一般情況下,不產生污泥膨脹現象;通過對運行方式的調節,在單一的曝氣池內能夠進行脫氮和除磷反應;應用電動閥、液位計、自動計時器及可編程序控制器等自控儀表,可能使本工藝過程實現全部自動化,而由中心控制室控制;運行管理得當,處理水水質優于連續式;加深池深時,與同樣的BOD-SS負荷的其它方式相比較,占地面積較小;耐沖擊負荷,處理有毒或高濃度有機廢水的能力強。2、厭氧工藝厭氧生物處理是利用厭氧性微生物的代謝特性,在毋需提供外源能量的條件下,以被還原有機物作為受氫體,同時產生有能源價值的甲烷氣體。厭氧生物處理法不僅適用于高濃度有機廢水
29、,進水BOD最高濃度可達數萬mg/L,也可適用于低濃度有機廢水,如城市污水等。厭氧生物處理過程能耗低;有機容積負荷高,一般為510kgCOD/m3.d,最高的可達30-50kgCOD/m3.d;剩余污泥量少;厭氧菌對營養需求低、耐毒性強、可降解的有機物分子量高;耐沖擊負荷能力強;產出的沼氣是一種清潔能源。近年來,污水厭氧處理工藝發展十分迅速,各種新工藝、新方法不斷出現,包括有水解酸化法、升流式厭氧污泥床(UASB)、檔板式厭氧法、厭氧生物濾池、厭氧膨脹床和流化床,以及第三代厭氧工藝EGSB和IC厭氧反應器,發展十分迅速。(1)水解酸化法水解(酸化)處理方法是一種介于好氧和厭氧處理法之間的方法,
30、和其它工藝組合可以降低處理成本提高處理效率。水解酸化工藝根據產甲烷菌與水解產酸菌生長速度不同,將厭氧處理控制在反應時間較短的厭氧處理第一和第二階段,即在大量水解細菌、酸化菌作用下將不溶性有機物水解為溶解性有機物,將難生物降解的大分子物質轉化為易生物降解的小分子物質的過程,從而改善廢水的可生化性,為后續處理奠定良好基礎。水解是指有機物進入微生物細胞前、在胞外進行的生物化學反應。微生物通過釋放胞外自由酶或連接在細胞外壁上的固定酶來完成生物催化反應。酸化是一類典型的發酵過程,微生物的代謝產物主要是各種有機酸。從機理上講,水解和酸化是厭氧消化過程的兩個階段,但不同的工藝水解酸化的處理目的不同。水解酸化
31、-好氧生物處理工藝中的水解目的主要是將原有廢水中的非溶解性有機物轉變為溶解性有機物,特別是工業廢水,主要將其中難生物降解的有機物轉變為易生物降解的有機物,提高廢水的可生化性,以利于后續的好氧處理。考慮到后續好氧處理的能耗問題,水解主要用于低濃度難降解廢水的預處理。混合厭氧消化工藝中的水解酸化的目的是為混合厭氧消化過程的甲烷發酵提供底物。而兩相厭氧消化工藝中的產酸相是將混合厭氧消化中的產酸相和產甲烷相分開,以創造各自的最佳環境。(2)膨脹顆粒污泥床(EGSB)EGSB厭氧反應器是繼UASB之后的一種新型的厭氧反應器。它由布水器、三相分離器、集氣室及外部進水系統組成一個完整系統。廢水經過污水泵進入
32、EGSB厭氧反應器的有機物充分與厭氧罐底部的污泥接觸,大部分被處理吸收。高水力負荷和高產氣負荷使污泥與有機物充分混合,污泥處于充分的膨脹狀態,傳質速率高,大大提高了厭氧反應速率和有機負荷。所產生的沼氣上升到頂部經過三相分離器把污泥、污水、沼氣分離開來。 1有機負荷高厭氧反應器的有機負荷是UASB有機負荷的2-5倍,UASB的有機負荷通常為3-8kgCOD/m³d,而EGSB的有機負荷可達6-25kgCOD/ m³d。2 占地面積少 因EGSB有機負荷比UASB高,EGSB高徑比UASB高徑比,因此處理同樣規模的有機廢水,EGSB所占的地面面積遠遠少于UASB厭氧反應器的占地
33、面積。3 運行穩定 EGSB厭氧反應器采用的是厭氧顆粒污泥,污泥的沉降速度大于污水的上升速度,因此EGSB厭氧反應器很少會跑泥,因此運行穩定。4 EGSB運行控制 1)溫度:中溫厭氧反應的最適宜溫度范圍為3538C,運行過程中的溫度波動2C/d。 2)pH:正常情況下進水pH值控制在6.5以上,出水6.87.2。 3)其他指標:VFA、產氣量、HCO3堿度、N,P等營養元素、有毒物質。5 耐高負荷 進水濃度的突然增加或進水量的突然改變,都會對厭氧反應器造成負荷沖擊。EGSB因其內循環的作用,瞬間的高濃度的廢水進入反應器后,產氣量增大,氣提量也會增大,從而內循環量大,大的內循環能將高濃度的廢水迅
34、速的稀釋,從而減少了有機負荷變化對反應器的沖擊。6 布水均勻 EGSB底部高的水力負荷和獨特的布水器能最大程度確保布水均勻。7 運行成本低 EGSB反應器的待正常運行時可以用回流水調配pH值,需要很少的調配藥劑,因此節省了運行成本。二、工藝選擇通過上述工藝的對比結合本項目進水的實際情況,本方案選定氣浮+水解酸化+EGSB+A0法+曝氣生物濾池+化學除磷工藝作為主體工藝。2.4.3污泥處理處置方案選擇一、污泥處理的目的在污水處理過程中,會伴隨產生大量污泥,主要為攔截的柵渣和剩余活性污泥。污泥中含有大量有毒有害物質,如寄生蟲卵、病源微生物、細菌、合成有機物、重金屬離子等;污泥中也含有促進植物生長的
35、氮、磷、鉀等營養元素。由于污泥中含有上述物質,易腐化發臭,如果處理不當,會造成二次污染,形成新的公害。因此,污泥在最終處置前必須進行處理,其主要目的是:1、減少污泥中的有機物,使之穩定化,避免產生二次污染問題。2、降低污泥含水率,減少污泥體積,為污泥處置創造條件,減少處置費用。3、減少污泥中的有害物質,使污泥達到無害化和衛生化的要求。4、有利于污泥的綜合利用,達到保護環境的目的。二、污泥處理工藝的選擇污泥處理方法一般有好氧消化法和厭氧消化法。好氧消化法是通過對污泥進行較長時間的曝氣,使污泥中的微生物處在內源呼吸階段進行自身氧化。由于污泥中的有機物含量較高,采用好氧消化能耗太大,運行費用高,不能
36、回收沼氣,故一般采用較少。厭氧消化法是在無氧、適宜的溫度條件下,由兼性菌及專性厭氧細菌降解污泥中的有機物,最終產物是二氧化碳和甲烷氣,從而使污泥得到穩定。典型的厭氧消化污泥處理工藝通常包括四個階段。第一階段為污泥濃縮,主要目的是使污泥初步減容,縮小后續處理構筑物的容積或設備容量;第二階段為污泥消化,污泥中的有機物質得以分解,使污泥趨于穩定;第三階段為污泥脫水,使污泥進一步減容,便于運輸;第四階段為污泥處置,采用某種適宜的途徑,將最終的污泥予以消納和處置。以上各階段產生的上清液或濾液中含有大量的污泥物質,因而應送回污水處理系統中繼續處理。本工程污泥處理采用調節、脫水的處理工藝。三、污泥的最終處置
37、目前,國內廣泛采用的污泥處置技術可歸納為兩大類:污泥農用:污泥農用是國內已建污水處理站主要污泥處置方式,但是有相當一部分污水處理站將未經處理的污泥直接農用,會對土壤、農作物等造成嚴重影響,對人體健康也是一種潛在的威脅。衛生填埋:衛生填埋相對投資較少、見效快、容量大、成本低,在國內污泥處置中一直占有較大的比例,在近期其仍是污泥處置的主要方向。根據酒廠的未來發展,結合國內污泥最終處置技術的現狀與發展方向,本污水處理站污泥的最終處置,近期直接運往生活垃圾衛生填埋場進行集中填埋;隨著經濟的發展,遠期應考慮對污泥處置工藝的投入,使廠區污泥各項指標符合農用污泥中污染物控制標準(GB4284-84),實現污
38、泥農用資源化,使污泥的產生、處置及環境保護之間實現良好平衡。 生產廢水2.5 污水處理工藝流程圖格柵渠污水站原有設施調節池堿液裝置中和池浮渣外運氣浮裝置上清液水解酸化池中間水池水封井一、二級EGSB串聯沼氣排放或利用污泥濃縮池PAMA/O池污泥脫水機污水站原有設施二沉池泥餅外運曝氣生物濾池 除磷藥劑終沉池達標排放工藝流程說明:生產污水首先進入格柵渠,通過格柵機除去污水中較大懸浮物及漂浮雜質,防止水泵堵塞,延長水泵的工作壽命。隨后污水自流調節池,調節水質水量。在進入中和池,在其中加入堿液調節污水的PH值為中性,避免影響后續生物處理單元。然后進入氣浮處理裝置,去除掉污水中比重較輕的懸浮物質,氣浮機
39、出水進入水解酸化池,池內厭氧細菌通過內源呼吸,把大分子有機物分解為小分子有機物,并消耗一部分用來增殖,減輕后續EGSB的有機負荷。污水通過二次提升進入到EGSB反應器內,通過布水系統均勻分布在反應器底部,形成穩定的上升流,與反應器內的培養馴化的污泥充分混合接觸,利用污泥內大量高效厭氧微生物將水中的有機物分解成小分子有機物和甲烷氣體,再利用反應器上部的三相分離器將污水、污泥和甲烷氣體分開。污泥留在反應器內重復使用,甲烷氣體進入水封井回收利用,以避免造成大氣污染。EGSB出水進入A池和O池,該處理單元分為兩個部分,A池處于缺氧狀態,O池處于充氧狀態。在A池內反硝化細菌把硝酸鹽還原為氮氣;O池內硝酸
40、細菌把有機氮轉化為硝酸鹽,污水通過回流至反硝化池,完成整個脫氮過程。出水在進入二沉池,生成的絮狀沉淀物通過重力作用,沉降到沉淀池底部,通過污泥泵抽入到污泥濃縮池,上清液流入到曝氣生物濾池內。曝氣生物濾池內處于好氧狀態,池內填充有生物濾料,濾料上附著有生物膜,生物膜內還有大量的好氧細菌和兼氧細菌,通過細菌自身新陳代謝,消化吸收污水中的有機物,最后進入終沉池,通過加藥系統往該池內投加化學除磷藥劑和混凝藥劑,進行化學除磷,去除污水中的懸浮物質及總磷,完成最終的凈化過程。污泥處理部分首先通過污泥泵把污泥抽入到污泥濃縮池內濃縮,減少污泥的體積,上清液回流至調節池做進一步處理,底部污泥通過污泥脫水機進行脫
41、水,加工成泥餅,定期運至垃圾填埋場處理。2.6 污水處理站建、構筑物及設備簡介1、格柵渠主要功能是去除污水中較大雜物,防止水泵阻塞,保證后續生化系統正常運行。利用原有污水站格柵渠設施。2、調節池對污水進行均質、均量,以滿足后續生化處理工藝的要求。利用原有調節池設施。3、中和池投加堿液調節污水PH至中性,避免影響后續生物處理設施的正常運行。利用原有污水站調節池設施。4、氣浮:去除污水中的有機物和懸浮物,降低后續處理單元的處理負荷。氣浮設備鋼雨棚:9m2配套設備:l 氣浮機:數 量:一臺處理能力:20m/h電機功率:4Kwl PAC溶藥裝置 數量:1套有效容積:1.2外型尺寸:1.5m1.5m功
42、率:0.75kwl PAC加藥泵數量:2臺Q=115L/HN=0.55kwl PAM溶藥裝置 數量:1套有效容積:1.2外型尺寸:1.5m1.5m功 率:0.75kw PAM加藥泵 數量:兩臺Q=115L/HN=0.75kw5、水解酸化池利用酸化細菌分解污水的大分子有機物為小分子有機物,并吸收一部分。結構尺寸見表2-2:表2-2序號項 目參 數1結構尺寸LBH =8.0m5.0m5.2m2池體結構鋼砼3數 量1座4有效容積200m6、中間水池1用于污水的提升結構尺寸見表2-3:表2-3序號項 目參 數1結構尺寸LBH =5.0m1.0m4.2m2池體結構鋼砼3數 量1座4有效容積16.7m配置
43、設備:提升泵型 號:QW20-15-1.5數 量:2臺 流 量:20m/h功 率:1.5Kw7、EGSB反應器主要功能是利用厭氧細菌去除污水中的大分子有機物,生成小分子有機物和甲烷氣體。結構尺寸見表2-4:表2-4序號項 目參 數1結構尺寸DH =5.7m20m(5.7m18.5m)2池體結構鋼結構3數 量各一座設計參數:容積負荷: 5kgCODcr/(m3d)上升流速:0.67m/h產 氣 率:0.5Nm3/KgCODcr產 氣 量:900 Nm3/d配置設備:l 配水系統 1套l 三相分離器 1套l 沼氣收集系統 1套l 回流泵 3臺(兩用一備)8、A/O池利用污水中的硝酸細菌和反硝化細菌
44、和其他細菌,分解吸收污水中的有機物,并把有機氮轉化為氮氣,達到脫氮的目的。結構尺寸見表2-5:表2-5序號項 目參 數1結構尺寸LBH =19.5m8.0m5.2m2池體結構鋼砼3數 量1座反硝化區:反硝化速率:0.089 NO 3 N/(Kgmlss.d)有效容積:150m尺 寸:4.0m8.0m5.2m硝 化 區:污泥負荷:0.2KgCOD/(Kgmlss.d)停留時間:37h有效容積:618m尺 寸:15.5m8.0m5.2m配置設備:微孔曝氣盤 數 量:248套型 號:BZQ.W-192鼓風機數 量:2臺(1用1備)風 量:4.17m3/min風 壓:0.4kg/cm2電機功率:5.5
45、kw攪拌器QJB1.5/6-260/3-980/C/S水推力:290N電機功率:1.5kW數量:1臺混合液回流泵數 量:2臺 (1用1備)流 量:42m/h功 率:2.2Kw9、二沉池利用重力對污水進行泥水分離,去除污水中的懸浮物。結構尺寸見表2-6:表2-6序號項 目參 數1結構尺寸LBH =4m4m5.2m2池體結構鋼砼3數 量1座配置設備污泥泵型 號:QW20-15-1.5數 量:2臺 流 量:20m/h功 率:1.5Kw10、中間水池2提升至曝氣生物濾池。兼作曝氣生物濾池的反沖洗水池。結構尺寸見表2-7表2-7序號項 目參 數1結構尺寸LBH =3m2.5m3m2池體結構鋼砼3數 量1
46、座11、曝氣生物濾池通過對池內進行曝氣充氧,使附著在池內濾料上的好氧細菌大量消耗污水中的有機物、脫氮,保證出水水質達標。結構尺寸見表2-8表2-8序號項 目參 數1結構尺寸DH =2.5m6m2池體結構鋼砼3數 量1座設計進水COD:150mg/L,氨氮:15mg/l;設計出水COD:50mg/L,氨氮:5mg/l;設計填料負荷:2KgCOD/m3濾料.d填料數量:20 m3配置設備反沖洗水泵水洗強度:5L/m2.S數量:兩臺(一用一備)型號:100GW80-10-4技術參數:流量:80m3/h揚程:10m電機功率:4Kw反沖洗風機氣洗強度:10L/m2.S數量:一臺(一用一備)技術參數:風量
47、:3m3/min風壓:6000mmH2ON=7.5kW曝氣風機數量:2臺(一用一備)技術參數:風量:2.26m3/min風壓:6000mmH2ON=5.5kW12、終沉池投加除磷藥劑,利用重力對污水進行泥水分離,去除污水中的懸浮物及總磷。結構尺寸見表2-9:表2-9序號項 目參 數1結構尺寸LBH =4.0m4.0m5.2m2池體結構鋼砼3數 量1座配置設備污泥泵型 號:QW20-15-1.5數 量:2臺 流 量:20m/h功 率:1.5Kw13、污泥濃縮池(利用原有)14、污泥脫水間主要功能是進行污泥濃縮和脫水,降低污泥含水率,以減少污泥體積,便于污泥貯存、外運及處置。利用原有污泥脫水裝置。
48、若原有污泥裝置不能使用,再另行改造。費用另增加。15、加藥間等其他附屬房間利用原有的房間。污水處理站內附屬建筑物見表2-10:表2-10序號名稱參數結構1風機、配電房LBH =3.0m5.0m4.5m磚混2.7 污水處理站配套工程設計廠區總圖設計一、總圖布置原則廠區總圖布置遵循如下原則:A、污水處理站總平面布置按設計規模確定,規劃控制預留遠期發展用地;B、建、構筑物按功能不同盡量分區布置,生產管理建筑物和生活設施集中布置,與污水、污泥處理構筑物保持一定間距;C、處理構筑物盡可能地按流程順序布置,以避免管線迂回,同時充分利用地形,減少土石方量;D、處理構筑物間布置緊湊、合理,并滿足各構筑物的施工
49、、設備安裝和埋設各類管道及維護管理的要求;E、廠區內設有超越管,以便事故時污水能超越一部分或全部構筑物,進入下一級構筑物或事故溢流;F、工程消防符合現行建筑設計防火規范的有關要求;G、總圖布置時,充分考慮綠化地帶,綠化面積盡量達到30以上。廠區平面布置除了遵循上述原則外,具體應根據城市主導風向、進水方向、排放水體位置、工藝流程特點及廠址地形、地質條件等因素進行布置,既要考慮流程合理、管理方便、經濟實用,還要考慮建筑造型、廠區綠化及與周圍環境相協調等因素。二、廠區平面設計廠區總體布局以滿足生產工藝要求為前提,配合工藝對廠內各種建、構筑物及相關的設施進行合理的組團布置。廠區置于夏季主導風向之下方,
50、以避免異味對工作人員的影響,結合道路、環境綠化,構成生態型的污水處理環境空間。建筑相對集中、節約用地,便于安全生產管理,充分利用廠內空地及道路兩側進行綠化,節約了投資。廠內道路布置根據工藝特點將廠內道路沿各功能分區布置,使廠內各部份相互聯系方便;既對交通運輸及消防有利,又便于人流、貨流的組織,同時也利于工程技術管理。廠內各處理構筑物之間保持一定間距,以保證敷設連接管渠的間距要求。建筑設計一、指導思想和設計特點廠區建筑方案設計力求體現 “適用、經濟、安全、美觀”的建筑方針,在滿足水廠使用功能、規劃要求及防火規范的條件下,充分利用地形,并結合具體情況,盡可能的發揮用地的綜合效益,對建筑物的密度、綠
51、化率、建筑系數等各項指標進行綜合控制。在整個工程的建筑方案設計中力求功能分區明確,布局緊湊;各部分內容聯系使用方便,立面造型統一協調簡潔明快,虛實結合,使其充分體現出現代建筑體塊穿插組合的關系,體現建筑自身的張力及高科技風貌。1、總平面設計廠區內功能分區明確,人流、車流、物流流線清晰,避免各流線間的互相穿插。綠化根據建構筑物的分布特點和使用功能,將用地內建筑合理組織,形式上采用規則與自然相結合的布局手法。2、單體建筑設計建筑外立面力求簡潔明快,達到整個廠區內的建筑風格形式統一協調,同四周的環境相融合。在外立面選材、色彩搭配上,設計原則是整體統一,重點突出。結構設計一、結構選型及技術要求1、根據
52、污水處理工藝特點和要求,選擇經濟合理的結構方案,建筑物采用現澆鋼筋砼框架結構,鋼筋砼排架結構,砌體結構;構筑物采用現澆鋼筋砼結構。2、抗震設計抗震設防烈度8度,建筑場地類別為、類。抗震構造措施按規范確定。3、伸縮縫及抗滲處理超長超大水池及水渠需設置伸縮縫,并考慮內摻砼外加劑,抗滲標號S6。4、溫度縫處理本工程建筑物及構筑物溫度縫設置均按相關規范進行設置,如遇特殊情況,可采取相應措施。5、防滲及防腐措施所有盛水構筑物均需注意防滲處理,本工程以自防水為主輔以必要的表面防水(防腐)層。為了提高砼的自防水能力在砼中適量摻加U型膨脹劑或其它高效防水劑。表面防水層與防腐層統一實施,采用一般防腐砂漿摻加適量
53、的防水劑。6、構造措施a、鋼筋砼結構的最大裂縫展開寬度:對構筑物各構件max0.2mm對建筑物構件max0.3mm構筑物砼的抗滲等級0.6MPa.b、現澆鋼筋砼結構構筑物,其伸縮縫最大間距:室內或土中,當地基為土基時為30m露天構筑物:當地基為土基時為20m對于伸縮縫間距超過規范允許值,可視具體情況采用加強溫度應力鋼筋或設置砼后澆帶等措施處理。c、構筑物砼保護層最小厚度:墻板主受力筋:30梁柱主受力筋:35基礎、底板受力筋:35二、主要結構參數1、地基基礎設計等級:丙級。2、建筑物重要性類別:丙類。3、設計使用年限50年。三、樓、屋面均布活載標準值:1、結構設計荷載按建筑設計荷載規范(GB50009-2001)2、工藝荷載、實際荷載按有關設計單位及設備廠家配合提供。四、主要結構材料選用1、混凝土:墊層為C15;池體為C25,防水混凝土抗滲標號S6,混凝土中水灰比要求不大于0.5;框架、梁、柱、板為C25。2、水泥:配制防水混凝土的水泥標號不低于425號。3
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