某公司污水处理方案-UASB+AO工艺 15页

山东邹平西王集团新区废水治理工程技术方案北京杰佳洁环境技术有限责任公司二零零二年五月\n第一章总论第一节概述山东西王集团是一家以粮食加工为主的企业，现新增日加工1000吨玉米淀粉生产线一条、年产20万吨结晶糖生产线一条和4万吨糊精生产线一条。由于该项目实施过程中，产生一定量的有机废水，故需进行综合治理，特提出以下污水治理工程技术实施方案。第二节编制依据与范围一、编制依据1)中华人民共和国污水综合排放标准GB8978-19962)山东西王集团一期、二期淀粉生产废水处理站实测废水水质水量3)山东西王集团提供的废水水质水量报告二、编制范围本技术方案包括污水处理厂内治理工艺、土建工程、管道工程、设备及安装工程、电气工程、自控工程、厂内给水排水工程及消防。污水及给水进口从污水处理厂界区边线开始计算，动力线从污水处理厂配电柜进线开始，排水至污水处理厂界区止。第三节编制原则1)采用技术先进，运行可靠，操作管理简单的工艺，使先进性与可靠性有机地结合起来。2)利用高效节能的治理工艺，极大地降低工程运行费用。3)采用成熟的先进技术工艺，有效控制工艺造价。\n1)处理工艺除考虑去除有机物外，同时考虑N、P的去除。2)强化除臭和噪音防治措施，避免二次污染。3)加强消防设施，减少隐患。第二章污水处理工艺第一节污水处理规模及水质一、污水处理水质水量特点根据淀粉及淀粉糖生产工艺设计技术人员提供数据并结合西王集团一期、二期淀粉实际生产工程所产生的废水实测结果，以及西王集团提供的水质水量资料。废水主要包括以下三部分：1、结晶糖废水来自离子交换设备冲洗水，水质水量为：COD3,500～4,000mg/LpH7.5～8.5日排水量：2,000m3地面清洗水：COD500～1,000mg/L,日排水量：150m32、淀粉废水水源COD(mg/L)水量（m3）pH车间100070化验5000150跑冒滴漏15000100三效冷凝水40006307.5～8.53、糊精废水COD3500～4000mg/LpH7.5～8.5\n水量：300m3二、设计废水水质水量设计废水水量：3,470m3/d设计废水水质：4,400mg/L污染负荷：15240kgCOD/d第二节污水处理要求根据国家综合污染物排放标准（GB8978－1996）规定二级排放标准，排放水水质要求如下：COD≤150mg/LBOD5≤30mg/LSS≤70mg/LpH6-9第三节处理工艺流程由于淀粉生产、结晶糖和糊精废水有机物浓度较高，无毒，其可生化性BOD5/COD大于0.5，属中高浓度易生化有机废水，故应采用以厌氧生物处理为主的废水治理工艺。故本方案拟采用的工艺为UASB＋接触氧化。UASB＋接触氧化工艺具有以下功能：l有机负荷高，COD去除率高l抗冲击负荷能力强l容积产气率高，能耗很低l整个系统完全自控，设置全自动防酸化保护系统，不会出现酸化现象l运行稳定，处理效果好，管理简单l接触氧化的好氧微生物富集简单，系统启动容易l虽然该废水与常规淀粉废水不同，氨氮不很高，但本系统除对有机物有很好去除外，对N、P的去除也较高\nl系统氧的利用率高，能耗较其它处理低15％左右l系统完全自动控制，管理容易l系统不易出现污泥膨胀现象处理工艺流程如下：由于该废水主要有SS含量相对较低的离交废水（SS1000mg/L左右），即使是淀粉废水大部分也是SS含量很低三效冷凝水，故本工艺采用调节沉淀池，一方面去除废水中少量的SS，同时调节水质水量。同时该废水与常规的淀粉废水不同，由于采用三效蒸发，故废水中的氨氮远低于常规淀粉废水。水处理区：A/O接触氧化UASB调节沉淀池格栅原水污泥回流入原有污泥脱水系统二沉池达标排放\n泥处理区：加药污泥浓缩板框压滤来自CASS污泥外运第四节工艺说明一、格栅格栅作为污水处理中的预处理方法，应用广泛。采用该方法可以有效去除污水中的较大悬浮物，保护后续处理稳定运行及提升泵的正常运转。格栅放置在格栅井内，采用格栅井一座，钢混结构。二、调节沉淀池由于该淀粉生产的工艺水采用了三效蒸发处理，故废水中SS含量较低，采用调节沉淀池予以去除。同时该池调节废水水质水量，从而避免对后续生物处理造成较大的负荷变化，使生物处理正常运行受影响。三、UASB反应器由于废水具有一定的温度，采用中温厌氧消化，设计有机负荷为8.5kgCOD/m3×d，通过该处理工段可去除废水中90%以上有机物，同时所降解的有机物在厌氧细菌(产酸和产甲烷菌)的作用下转化为沼气。沼气中CH4含量在65％左右。沼气通过集气罩收集,不会对周围环境带来气味。沼气再通过水封后经燃烧锅炉。四、A/O接触氧化活性污泥法是一种应用最广的废水好氧生物处理技术，其处理系统历经几十年的发展和革新，至今已完全成熟。活性污泥法通过利用多种细菌和原生动物组成的微生物群体对有机污染物进行吸附和代谢，从而使污染物彻底分解为CO2和H2O。活性污泥法利用游离状态的微生物与废水充分进行混合，从而顺利进行对污染物的吸附和代谢作用。\n好氧处理目前已开发很多新的工艺，除传统的活性污泥法系统外，还有接触氧化处理工艺、SBR工艺、氧化沟工艺等。在本方案中好氧处理系统选择上经过充分比较，我们主张选用接触氧化法，主要基于几点理由：(1)工艺成熟，易于运行与管理。对污泥膨胀，冲击负荷等易于采取措施；(2)根据前段处理单元运行的结果，可灵活调节该系统的运行参数与方式，从而在整体上保证废水达标处理前提下的最低运行费用；(3)与其它好氧处理工艺比较可节省设备投资费用。废水中有机物在好氧条件下被好氧微生物氧化为CO2和H2，从而去除有机物。反应池内采用SNP生物填料作为生物载体，极大地提高好氧微生物浓度，用罗茨风机作为供氧手段。曝气方式采用微孔型曝气，以提高氧的利用率。接触氧化通过在填料上形成生物膜，这样大幅度提高了好氧处理系统中生物的滞留量，从而增加了处理效率，减小了反应器容积。同时由于接触氧化采用的生物膜系统，这样通过细菌的固定作用有利于固定生长缓慢、世代时间较长的硝化细菌，提高了废水中氨氮的去除。废水中磷的含量相对较低，大部分可转化为微生物细胞的原生质，其余部分可通过磷细菌去除。虽然与一般淀粉废水不同，本废水主要由淀粉糖离交水、结晶糖废水和三效废水组成，这三种废水的氨氮均不高，但少量的淀粉工艺水的氨氮浓度很高，故本工艺考虑了氨氮及总氮的去除。本工艺的好氧部分分为缺氧段和好氧段。好氧段采用接触氧化，在好氧段因为填料上固定大量的硝化菌同时悬浮污泥中也含有大量的硝化细菌，进行硝化作用：亚硝化菌NH4＋＋1.382O2＋1.982HCO3－0.982NO2－＋0.018C5H7O2N＋1.036H2O＋1.891H2CO3NO2－＋0.003NH4＋＋0.01H2CO3＋0.003HCO3－＋0.488O2硝化菌0.003C5H7O2N＋NO3－而在缺氧段由于存在大量兼性的反硝化菌，进行反硝化反应：反硝化菌\nNO3－＋[H]NO2－＋H2O反硝化菌NO2－＋[H]N2↑＋H2O这样使整个系统具有较高的脱氮效果。传统的活性污泥法和生物膜法可通过生物体合成去除城市污水中20~25%的磷。由于磷细菌交替地处于厌氧条件和好氧条件时，它们能在厌氧条件下吸收低分子的有机物(如脂肪酸)，同时将细胞原生质中聚合磷酸盐异染粒的磷释放出来，提供主要的能量，在随后的好氧条件下，能吸收的有机物将被氧化并提供能量，同时从废水中吸收超过其生长所需的磷并以聚磷酸盐的形式贮存起来。由于系统必须经常排放剩余污泥，被细菌过量摄取的磷也将随之排出系统，因而可获得相当好的脱磷效果。五、二沉池用于分离接触氧化池出水中的好氧微生物的二沉池，能有效实现微生物与上清液的分离。上清液达标排放，污泥部分回流，部分送至污泥处理系统进行浓缩与脱水处理。在二沉池形式选择上，采用辐流式，机械刮泥系统。六、污泥浓缩池由于调节沉淀池将产生一定量的污泥，同时厌氧、好氧生物处理系统也会产生少量的剩余污泥，故必须进行污泥处理。污泥浓缩是降低污泥含水率、减小污泥体积、降低污泥后续处理费用的有效方法。污泥浓缩的方法主要有重力浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法。重力浓缩法由于其贮存污泥能力强、操作要求不高、运行费用低以及动力消耗小的优点，而且适用于浓缩初沉污泥及初沉污泥和活性污泥的混合污泥，因此应用范围广。由于原有二期废水处理的污泥处理负荷很低，本处理工艺采用二期的污泥处理系统进行处理。七、板框压滤机污泥脱水、干化的作用是去除污泥中的大量水分，从而缩小其体积、减轻其重量。经过脱水、干化处理，污泥含水率能从96%左右降到80%\n左右，其体积降为原体积的1/10～1/5，有利于运输和后续处理。因此国内外均比较重视污泥的脱水、干化技术。多数国家普遍采用的脱水机械为板框压滤机、带式压滤机和离心机。对污泥的自然干化多采用干化床。污泥干化占地较大，在占地限制条件下不宜采用。带式压滤机具有能连续或间歇生产、及其操作管理简单等优点，在国内外应用广泛，但价格较为昂贵。由于本处理系统污泥产生量小，故采用板框压滤机进行污泥脱水。经过污泥浓缩池浓缩的污泥含水率为95%左右，本设计选用板框压滤机作为污泥脱水装置，进一步降低污泥含水率，减少污泥体积。经板框压滤机脱水处理后，污泥含水率降为80%左右，脱水后污泥可以直接外运。八、综合操作间为保证污水处理装置的稳定运行，设置综合操作间一座，用作水泵房、风机房、操作间、化验室及综合办公间等。九、废水水质沿程变化关系项目原水UASBA/O接触氧化COD(mg/l)440044088COD去除率(%)90%80%\n第五节处理工艺参数一、格栅设计采用手动格栅1台，宽1000mm，栅条间距10mm，不锈钢材质。格栅置于格栅井内。采用格栅井一座，尺寸4.0×1.0×1.5m。格栅井置于调节池上。二、调节沉淀池设计采用调节池一座，有效池容1400m3，钢混结构，尺寸为21.7×13.5×5.5m。采用4PW污水泵三台，二用一备。流量100m3/h，扬程11m，功率7.5kW。调节池内需蒸汽加热，保证冬天正常运行。三、UASB反应器UASB反应器有效容积为1800m3,尺寸为24×10×8.5m，钢筋混凝土结构。有机负荷8.5kgCOD/m3×d，水力停留时间12小时。四、A/O接触氧化池设A/O接触氧化池1座，总有效池容为1815m3，尺寸为30×11×6.2m，有效水深5.5m，钢混结构。其中缺氧A段10×5.5×6.2m，A段水力停留时间为2小时，A:O为1：5，A段内设水下搅拌机一台，QJB4/6,功率4kW。接触氧化O段水力停留时间为10小时，微孔曝气头1000个，通气量为2.4m3/个.小时，气水比为17：1。鼓风机采用二台D40-1.7离心风机，一用一备。接触氧化池内安装D2型填料1000m3。A/O接触氧化池的污泥浓度为3500mg/L，F/M为0.12kgBOD5/kgMLSS.d。五、二沉池二沉池采用幅流式沉淀池，内安装CGAФ16刮泥机，二沉池尺寸为Ф16m,H3.5m。二沉池表面负荷为0.72m3/m2.h，污泥通量为120kg/m2.d。污泥回流比为100%，回流污泥采用WQ150-8-7.5潜污泵二台，Q150m3/h，H8m，P7.5kW。六、污泥浓缩池\n利用原有二期污泥浓缩池。七、综合操作间综合操作间面积为144m2，分为鼓风机房、配电房和值班室，砖混结构，二层楼结构。第六章工程投资一、土建投资表一主要建构筑物及价格序号名称规格数量价格(万元)备注1格栅井4×1×1.5m1座0.3砖混2调节沉淀池1400m31座28.0钢混3UASB反应器24×10×8.5m1座56.2钢混4A/O接触氧化池30×11×6.2m1座45.2钢混5二沉池Ф16m，H3.5m1座16.2钢混6集泥池Ф4m，H3.5m1座1.8钢混7综合工房144m21座11.5砖混159.2\n二、设备投资序号名称型号数量价格(万元)备注1手动格栅B10001台1.02调节提升泵4PW3台4.2二开一备3加热系统1套1.0调节池4水封罐F1m,H3m2个1.25气水分离器F1m,H2m2个0.86厌氧布水器24套26.4不锈钢7三相分离器TJTS20套64.0玻璃钢8在线pH温度3套4.59微孔曝气头1000个15.0含布气管道10鼓风机D45－1.72台18.011回流泵WQ75-8-7.52台2.012电磁流量计1台1.413填料D21000m310.014水下搅拌机QJB4/61台2.515刮泥机CGAФ161台9.516液位控制6套2.417二沉池堰板若干2.018工控机及PLC系统1套16.4\n19电控装置若干5.520配电柜若干9.521管线管件阀门若干18.622电线电缆若干2.4合计218.3三、工程总投资序号名称总价(万元)备注1土建费159.22设备费218.33设计费15.1(1+2)×4%4安装费21.8(2)×10%5调试费15.1(1+2)×4%6税金14.6(1+2+3+4+5)×3.41%7合计444.1\n第七章经济比较一、运行费用A、电费设备容量表序号名称运行容量装机容量开启时间运行容量总耗电(kW.h)1调节提升泵2套3套24h15kW3602鼓风机1台2台24h75kW18003回流泵1台2台24h7.5kW1804水下搅拌机1台1台24h3kW72刮泥机1台1台24h1.5kW365照明8h2kW166总计2464电费2464kwh×0.5元/kW.h＝1232元/天B、人工费污水处理站建成后需5名运转工，三班四运转，工资按每人800元/月计算。800元/月×5÷30＝133.3元/天C、折旧费444.1×10000×90%×4.81%÷365＝526.7元/天D、维修费\n维修费取折旧费的15％。526.7×15％＝79.0元/天F、运行费1232+133.3+526.7+79=1971元/天G、吨水成本1971元/天÷3470吨/天＝0.57元/吨水H、沼气沼气产量4.4*0.9*0.5*34700=6870m3/d由于1立方沼气热值为5,500大卡，和1公斤标准煤，则每天产生的沼气折合标准煤6.87吨。二、占地见平面布置图，总占地约1600m2。