造纸废水处理工艺 21页

'造纸污水处理项目设计方案 目录方案编制单位企业简介......................................................................................11.概述..............................................................................................................11.1项目概况..............................................................................................12.编制依据及原则...........................................................................................22.1编制依据及基础资料............................................................................22.2编制范围及编制原则............................................................................22.3设计目标..............................................................................................32.4项目建设的必要性................................................................................33.总体设计.....................................................................................................33.1工程规模..............................................................................................33.2水质、水量状况分析............................................................................44.废水处理工程工艺设计...............................................................................54.1废水特性分析.......................................................................................54.2工艺流程的选择...................................................................................54.3废水工艺流程的拟定............................................................................64.4污染物去除分析...................................................................................85.主要技术简介.............................................................................................95.1水解酸化.............................................................................................105.2接触氧化技术......................................................................................106.工艺设计及设备选型.................................................................................136.1水解酸化池.........................................................................................136.2接触氧化池.........................................................................................136.3二沉池................................................................................................146.4过渡池................................................................................................146.5过滤器................................................................................................146.6清水池................................................................................................146.7污泥池................................................................................................156.8辅助用房............................................................................................157.建筑和结构设计........................................................................................157.1建筑设计............................................................................................157.2结构设计............................................................................................168.电气、仪表与自控设计.............................................................................178.1电气设计............................................................................................178.2仪表及自控系统工程设计...................................................................189.投资概算...................................................................................................189.1土建部分............................................................................................189.2设备材料部分.....................................................................................199.3间接费用............................................................................................199.4生化工程造价......................................................................................1910.工期及服务工作..........................................................................................22 10.1工期..................................................................................................2210.2调试及服务工作................................................................................2210.3质量和服务承诺................................................................................21 1.概述1.1项目概况纸业有限位于公司是一家主要生产包高强瓦楞纸和箱板纸等的造纸企业。其生产工艺包括碎纸、净化、筛选、浓缩、贮浆、打浆、上网、压榨、烘干、卷曲等。生产废水主要来自制浆车间的打浆、冲渣、筛浆、浓缩以及抄纸车间的净化筛选和纸机的湿部脱水等工序以及再生新闻纸的脱墨工序。经分析，废水中的主要污染物主要包括半纤维素、木素及其衍生物、细小纤维、无机填料、油墨、染料等污染物。木质素及其衍生生物、半纤维素、油墨等是形成COD及BOD的主要成分；细小纤维、无机填料等主要形成SS；而色度主要来油墨和染料等。据厂方提供资料，日排放废水量为m3，该公司现有一套造纸废水处理设施，其处理工艺是：造纸废水→废水调节池→浅层气浮净水系统→回用。随着国家和地方对环保要求的提高，该公司现有的造纸废水处理设施的处理效果已达不到废水处理排放标准的要求，必须进行改造。废水中的主要污染物来自洗浆过程中原材料脱除的铅墨、纤维悬浮物和原材料化学药品的流失，这些废水具有浓度变化大，有机物含量高等特点，直接排入水体，将造成水环境严重污染，严重时将引起水体缺氧，从而影响水环境生态平衡。为严格执行国家有关的环保法规，消除水污染，保护水环境，…纸业有限公司领导特邀请有资质的专业治理单位对其生产废水处理系统进行设计，以期达标排放。受该公司的委托，我公司本着认真负责的态度，根据现场勘察和技术交流，在综合我公司多个同类工程处理工艺技术基础上，特制定如下设计方案，以使该厂排放的废水经处理后各项指标均达到相应的去除率，出水的水质达到当地环保部门要求的排放标准，处理后出水执行标准为《造纸工业水污染排放标准》（GB3544－2008）。敬请环保管理部门及贵厂技术部门审查，并作为施工图设计的依据。2.编制依据及原则2.1编制依据及基础资料（1）纸业有限公司提供的工程项目相关资料（2）纸业有限公司提供的现有废纸造纸废水处理系统设计资料（3）纸业有限公司对改造工程实施后废水处理排水要求及建设场地等相关资料（4）《中华人民共和国环境保护法》（1989）（5）《中华人民共和国水污染防治法》(1996年)（6）《中华人民共和国清洁生产促进法》（2002年）（7）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）（8）《造纸工业水污染排放标准》（GB3544－2008）（9）《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）（10）《低压配电设计规范》（GB50054-95）（11）《混凝土结构设计规范》（GBJ-10-89）18 （12）《室外排水设计规范》（GBJ14-2001）（13）《废水给水工艺设计计算》（14）《环境工程手册》——水污染防治卷（15）《三废处理工程技术手册》——废水卷（16）本公司技术人员现场堪察资料.2.2编制范围及编制原则2.2.1编制范围根据纸业有限公司要求，本工程设计编制范围为纸业有限公司1500m3/d造纸废水处理改造工程。设计时应充分考虑以最少的工程投资，以最低的运行费用，使废水达标排放，因本项目为改造项目，本设计方案只对改造部分进行详细的设计与说明，原有利用部分只做简要提示。具体范围如下：（1）废水治理生化处理改造部分的工艺设计与说明；（2）废水治理生化处理改造部分的土建设施设计与说明；（3）废水治理改造部分的电气设计及安装；（4）废水治理改造部分的施工组织及调试方案；（5）废水治理系统改造部分工作人员的培训及废水治理系统的操作规程及操作手册的制定。2..2.2编制原则①贯彻执行国家关于环境保护、清洁生产的政策，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，所选废水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、便于管理及维护、高效节能、经济合理，确保废水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。③在废水工程用地范围内，总平面布置力求经济、合理，并充分利用土地。在便于施工、便于安装和便于维护的前提下，使近期工程各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，使废水站环境和周围环境协调一致。④妥善处理和处置废水处理过程中产生的废渣和污泥，避免造成二次污染。⑤为确保工程的可靠性及有效性。尽量提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件，本工程中某些关键设备采用一用一备。⑥废水站建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与厂区周围景观相协调。争取把----------纸业有限公司废水处理工程设计成为环保工程中的样板工程。2.3设计目标（1）在尽可能合理利用现有废水处理设施的前提下，进行合理而有效的设计布局，提高废水处理效率，实现经济效益与环境效益的平衡；（2）废水经治理后，大部分重新回用于造纸生产过程，实现水资源的循环利用；剩余部分直接外排到市政管网，排放水执行中华人民共和国《造纸工业水污染排放标准》（GB3544－2008）；（3）选用实用可行的治理工艺，自动化程度高，确保出水稳定达标排放；（4）净化厂区环境，提高企业社会形象。2.4项目建设的必要性2.4.1节约能源、降低消耗18 水资源缺乏是企业可持续利用和经济可持续发展的重大障碍，本项目建成后，处理后的出水稍加进一步处理即可以作为生活杂用水回用绿化、冲厕、洗地等，为厂家节约了一定的生产成本，缓解由于自来水价格持续不断上涨给厂方带来的经济压力，对缓解水的供需矛盾将起到积极作用。2.4.2减少污染物排放量、增加经济效益本项目投产后，将会相应减少废水排放量，关键是减少CODcr、BOD5、氨氮等污染指标排放量，不仅保护了我们的生存环境，而且部分中水回用作生活杂用水，可节约相关的自来水费、废水处理药剂费、排污费，百利而无一害，具有相当可观的经济效益。2.4.3执行国家清洁生产政策坚决纠正以牺牲环境为代价的发展经济行为，坚持经济建设和环境保护设施同步规划、同步建设、同步发展。项目的实施，不仅会带来相应的经济效益，而且水资源重复再生利用也是我国一贯主张和提倡的基本国策，符合《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国清洁生产促进法》的精神，是值大书特书的利国利民的善举。3.总体设计3.1工程规模据--------纸业有限公司的要求，进入生化处理系统进行二级生化处理的日处理水量为1500m3/d。3.2水质、水量状况分析3.2.1设计水量据-------纸业有限公司的要求，进入生化处理系统进行二级生化处理的日处理水量为1500m3/d。本工程按每天24小时处理设计，废水处理设施的处理能力为63m3/h。3.2.2项目进水、出水水质1、项目进水水质造纸废水属于中高浓度有机无毒废水，可生化性较好。根据我公司对相同造纸行业废水工程经验，拟定废水原水水质指标如下，见表3-1：表3-1进水水质表序号污染因子原水水质指标1CODcr4500～5500mg/l2PH（无量纲）5～6.53SS650～750mg/l4色度250～350倍废纸造纸综合废水经物化（混凝气浮或混凝沉淀）处理后的一般出水水质如下表3-2所示，设计生化处理进水水质即为此水质。18 表3-2设计生化处理系统进水水质参数表序号污染因子生化进水水质指标1CODcr700～1500mg/l2BOD5180～600mg/l3PH（无量纲）6～94SS360～1500mg/l2、排放标准废水经物化生化组合工艺处理后，部分出水根据当地环保部门要求，处理后出水执行中华人民共和国《造纸工业水污染排放标准》（GB3544－2008）。其相关水质指标如表3-3所示。表3-3废水排放标准序号污染因子排放出水水质指标1CODcr80mg/l2BOD520mg/l3PH（无量纲）6～94SS30mg/l5色度504.废水处理工程工艺设计4.1废水特性分析根据业主提供的资料，该公司生产高档箱板纸的生产原料为：未漂白硫酸盐木浆、国内废纸、淀粉、松香、矾土、助留剂及染料等，废纸通过传送带送到水力打浆机中打碎，再通过泵将打碎的纸浆经过粗选再到浆池，再由浆池经过纤维分离机分离后由磨浆机磨成成浆放入储浆池储放。而造纸则是将浆池里面的纸浆送往网前筛加入凝结药剂后过网笼，网笼再将混凝的纸浆压榨，再过烘缸烘干卷取成成品的纸。而造纸厂产生的废水主要是在制浆系统、造纸系统、白水系统的打浆、冲渣、筛浆、浓缩以及抄纸车间的净化筛选和纸机的湿部脱水等工序，经分析，废水中的主要污染物主要包括半纤维素、木素及其衍生物、细小纤维、无机填料、油墨、染料等污染物。以及生产中使用的天然胶联剂、合成胶联剂等，并且还有少量分散剂、消泡剂、防腐剂等，因此，该类废水污染物浓度高，SS含量高。木质素及其衍生生物、半纤维素、油墨等是形成COD及BOD的主要成分；细小纤维、无机填料等主要形成SS；而色度主要来油墨和染料等。18 根据生产工艺分析，该项目属废纸再生造纸，与制浆造纸相比不存在难于处理的原浆废水问题，其生产废水大部分可经处理后回用。但是在废纸再生造纸生产过程中仍有大量的废水产生，废水具有COD浓度较高，SS浓度大，含有机物质多的特点。生产废水主要来源于以下几方面：a．制浆废水在水力碎浆、洗浆筛选等制浆过程产生含有固态物、有机物、COD、BOD等高浓度污染物质的废水，这部分废水由浓缩机过滤后直接排至污水站处理。b．抄纸废水由造纸机网部脱出的白水是浓白水，压榨机出来的为稀白水，这些白水浑浊度较高，其中含有大量纤维等，大部分的白水经沉淀后可回用。4.2工艺流程的选择-------纸业有限公司需要处理的主要是造纸车间废水，要达到排放要求，保证COD、BOD、SS的去除率是关键。根据国内外对造纸废水的治理主要采用物化处理和生化处理相结合的方法：纸浆回收：废纸造纸废水预处理的目的：回收废水中的纤维、降低生化系统负荷。常用的纸浆回收方法有：斜筛、重力自流式筛网过机、普通旋转过滤机、反切单向流旋转过滤机等，常用的为斜筛。建议根据试验确定水力负荷及筛网目数，在没有数据的前提下，推荐水力负荷为10～15m3/m2·h，筛网目数80～100目。物化处理造纸废水物化预处理常用的有气浮法、沉淀法。气浮法主要为机械法和溶气法。机械法以涡凹气浮作为代表，溶气气浮以普通溶气气浮和浅层气浮为代表。其中机械法优点无回流，设备简单，动力消耗低，缺点气泡大，数量有限，效率相对低。传统溶气气浮因其占地面积大，投资高，新工程很少用，高效浅层离子气浮因其效率高、占地小、效率高，在溶气气浮中处于主导地位。沉淀法常用的处理设施有：斜管沉淀池、辐流沉淀池和平流沉淀池等。斜管沉淀易堵塞，平流沉淀排泥困难，造纸废水物化预处理常使用辐流沉淀池。机械气浮设备效率低、浅层气浮电耗高，且设备维护相对复杂，故一般造纸废水的前物化多采用结构简单、管理方便的辐流沉淀池，其表面负荷可取1.0m3/(m2.h)~2.0m3/(m2.h)。生化处理是废纸造纸废水处理的关键部分。废水中的CODCr值在数百～数千mg/L之间，要达标排放必须设生化系统。废纸造纸废水的生化处理系统常采用“好氧”或“厌氧＋好氧”工艺。因“厌氧＋好氧”工艺具有：能耐冲击负荷、能有效降解高CODCr、动力消耗低、运行费用低等优点，处于绝对优势，在此仅介绍“厌氧＋好氧”工艺。厌氧处理单元一般采用水解酸化反应器、完全厌氧反应器（UASB、IC、PAFR等），根据生化进水浓度的高低，选择将厌氧控制在水解酸化阶段或完全厌氧阶段，建议当生化进口CODCr浓度高于800mg/L才采用完全厌氧反应器。好氧处理一般采用活性污泥法、接触氧化法或氧化塘，其中以活性污泥法应用最广。“厌氧—好氧”生化处理工艺是目前技术水平下的废纸造纸废水处理的较佳工艺，厌氧系统容积负荷可取：2～15kgCODCr/m3·d，好氧系统污泥负荷可取：0.25～0.60kgCODCr/kg·d由于纸业有限公司废水污染物浓度较高，而且考虑到当地气候因素的影响，决定采用一级好氧生物处理工艺，而不采用对温度要求较高的厌氧生物处理工艺。为了取得最佳处理效果，根据原水水质，结合该项目的自然、社会经济和管理水平情况，本方案推荐我公司多年工程实践经验并改进的（气浮+水解酸化＋接触氧化）废水处理工艺。本方案仅对生化处理部分进行设计，物化部分由厂方自行负责。18 4.3废水工艺流程的拟定4.3.1工艺流程的拟定根上述分析并结合我司根据多年从事同类型造纸废水的治理经验，本着达标排放的宗旨，从节约建设成本及运行费用的角度出发，确定了本工程的处理路线：“水解酸化+接触氧化”的综合治理技术，确保废水能够达到。设计废水处理量为1500m3/d，处理能力为63m3/h。造纸废水集水池斜筛部分回用于生产废水调节池出水循环回用浮渣回用于再生产高效浅层净水系统出水1500m3/d中沉池水解酸化池污泥回流鼓风机一级接触氧化池二级接触氧化池污泥池二沉池带式压滤机过渡池过滤器干泥打包装袋清水池规范排放口达标排放18 废水处理工艺流程图（本方案只设计生化部分）4.3.2工艺流程简介A：造纸车间产生的废水自流至斜筛，人工将格至水面上的细小纤维等打捞装袋回收至造纸车间；废水经去除大粒径浮渣后自流至废水调节池。调节池内设有空气搅拌系统，打开空气阀门，让池内废水充分流动，达到水量水质均衡目的，同时防止污泥沉积。B：经充分均质后的废水用泵定量提升至JFQC超效浅层离子气浮净水系统，往气浮池反应区定量投加片碱、混凝剂PAC和絮凝剂PAM溶液，开启搅拌系统反应约20min后，废水的固体悬浮物进一步聚合形成较大颗粒的絮体，俗称矾花，在离子溶气水的作用下，通过释放器骤然减压，快速释放，产生大量微细气泡粘附于经过混凝反应后废水中的“矾花”上，使絮体上浮，通过刮渣机刮至污泥槽排出，从而迅速去除水中的油脂、细小纤维等污染物，出水自流至水解酸化池。C：利用水解池内悬浮层污泥上的厌氧、兼氧微生物将废水中难生化降解的大分子有机物质转化成易生化的、小分子量物质，为后续的好氧生化处理创造有利条件。水解酸化池内装有空气搅拌系统，可使池内微生物与废水中的有机污染物充分接触；4.4污染物去除分析4.4.1污染物去除分析：1、悬浮物的去除污水中SS的去除主要靠斜筛、气浮、沉淀、过滤作用。污水中的大直径的无机及有机颗粒如碎纸、细小纤维等靠斜筛和沉淀作用就可以去除，小直径的有机颗粒如细纤维等靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠气浮和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。根据本工程项目的特点，废水中的悬浮物(SS)含量高，在本处理方案中，采用物化法去除大量的悬浮物(SS)，然后再进行生化处理，最后二沉池、过滤器可以将细小悬浮物进一步的去除，完全能够使出水SS指标达到30mg/L以下。2、BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后对污泥与水进行分离完成的。厌氧水解酸化主要为改善和提高废水的可生化性和溶解性，并降解部分BOD5。活性污泥中的微生物在有氧的条件下，将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等稳定物质。在合成代谢与分解代谢过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等）直接进入细胞内部被利用，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被细胞外酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的厌氧、好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质，因此，可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。18 根据本工程水质特点，本方案生化系统采用我司特有的“水解酸化＋接触氧化”工艺，来降解废水中的BOD5，确保出水BOD5保持在20mg/L下。3、CODCr的去除废水中CODCr的去除原理与BOD5基本相同。废水中CODCr的去除率，取决于进水的可生化性，它与废水的组成有关。对于本工程造纸工业废水，其BOD5/CODCr约0.45，废水可生化性较好，且考虑到其中仍然有难降解的纸张填料、少量油脂等，所以本方案决定选用水解酸化工艺，先将污水中难降解的有机物去除或将其转化为易降解的物质，再进行好氧处理，确保出水CODCr控制在80mg/L以下。4.4.2主要控制指标预期去除率：⑴、COD的去除率（见下表）：序号处理工艺处理前浓度(mg/l)处理后浓度(mg/l)去除率1气浮池出水150015002水解酸化1500105030%3接触氧化池1050157.585%4二沉、过滤器157.56360%⑵、BOD5的去除率（见下表）：序号处理工艺处理前浓度(mg/l)处理后浓度(mg/l)去除率1气浮池出水6006002水解酸化60045025%3接触氧化池45022.595%4二沉、砂滤池22.51440%5.主要技术简介5.1水解酸化厌氧生物处理是在无分子氧的条件下利用厌气微生物的降解作用使污水中有机物质达到净化的处理方法。在无氧的条件下，污水中的厌氧细菌把碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机物分解生成有机酸，然后在甲烷菌的作用下，进一步发酵形成甲烷、二氧化碳和氢等，从而使污水得到净化。如化粪池、污泥厌氧消化、厌氧塘等。厌氧生物处理污水BOD负荷较高，如厌氧消化的BOD负荷一般为3.5kg/(m318 ·d)，去除率可达80%以上，其处理费用低于好氧处理，是生活污水污泥、高浓度有机物工业废水和粪便等良好的处理方法之一。由于不需要供氧，能耗少，且产泥率低，因而厌氧处理经济优越性明显突出。厌氧处理工艺在工业污水的运用已有30多年的历史。厌氧过程可分为水解阶段、酸化阶段和甲烷化阶段，水解酸化能将难降解有机物分解成易降解有机物、将大分子有机物降解成小分子有机物，而微生物对有机物的摄取只有溶解性的小分子物质才可直接进入细胞内，而不溶性大分子物质首先要通过胞外酶的分解才得以进入微生物体内代谢。因此，水解酸化的产物为微生物摄取有机物提供了有利条件，水解酸化可大大提高废水的可生化性，改善后续生化处理的条件。经研究发现，将厌氧过程控制在水解和酸化阶段，可以在短时间内和相对高的负荷下获得较高的悬浮物去除率，并大大改善和提高废水的可生化性和溶解性。且水解酸化不需要密闭的池体，也不需要复杂的三相分离器，出水一般没有厌氧发酵的不良气味，也不会影响污水处理站的环境。在厌氧反应中的水解阶段、酸化阶段、产甲烷阶段三个阶段中，我们将厌氧反应控制在前两个阶段。有关专家学者理论实验研究分析得出以下结论：⑴.水解阶段。可降解的大分子有机物在细胞外酶的作用下，分解成小分子。同时受多种因素的影响，是厌氧降解的限速阶段。⑵.酸化阶段。在这一阶段，上述第一阶段形成的小分子化合物在发酵细菌即酸化菌的细胞内转化为更简单的化合物并分泌到细菌体外，主要包括挥发有机酸（VFA）、乳醇、醇类等，接着进一步转化为乙酸、氢气、碳酸等。酸化过程是由大量发酵细菌和产乙酸菌完成的，他们绝大多数是严格厌氧菌，可分解糖、氨基酸和有机酸。5.2接触氧化技术5.2.1接触氧化技术生物接触氧化工艺是在生物滤池的基础上，从接触曝气法改良演化而来的，是生物膜法处理工艺中应用较为广泛的一种。在曝气池的流态及反应动力学方面，生物接触氧化工艺与活性污泥处理工艺相似，因而它兼有活性污泥处理工艺的特点；它与活性污泥处理工艺的区别在于曝气池中是否有供微生物附着生长的填料。在生物接触氧化工艺中，微生物主要以生物膜状态附着在填料上，同时又有部分絮体或破碎生物膜悬浮于污水之中。其机理：最初稀疏的细菌附着于填料表面，随着细菌的繁殖逐渐形成很薄的生物膜，在溶解氧和食物（有机物）都充足的条件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐渐加厚。生物膜的厚度通常为1.5～2.0mm，其中表面至1.5mm深处为好氧菌，1.5mm深处到内表面与填料壁相连接的部分为弱厌氧菌。首先，废水中的溶解氧和有机物扩散到生物膜为好氧菌利用，但是，当生物膜生长到一定厚度时，溶解氧无法向生物膜内扩散，好氧菌死亡、分解，而内层的厌氧菌得以繁殖发展。经过一段时间后，厌氧菌在数量上亦开始下降，加上代谢气体的溢出，使内层生物膜出现许多空隙，附着力减弱，最终大块脱落，同时，在脱落的填料表面上，新的生物膜又重新生长发展。大量实验证明，组合填料比表面积大，挂膜速度快，对空气有切割作用，能提高曝气器的氧转移效率，对于接触氧化工艺来讲，是最为理想的填料。本工程选用组合填料。水流向I段II段段接触氧化工艺中微生物所需的氧通常通过机械曝气供给。生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物将由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生膜的生长，形成生物膜的新陈代谢。接触氧化技术的主要特点：18 l由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好，生物接触氧化池内单位容积的生物固体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此生物接触氧化池具有较高的容积负荷；l由于相当一部分微生物固着在填料表面，生物接触氧化法不需要设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；l由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力；l由于生物接触氧化池内生物固体量多，当有机容积负荷较高时，其F/M比可以保持在一定水平，因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法。当接触氧化池体积较大时，很难实现完全混合的水力流态，因此需要在池型结构上进行考虑，为此我们提出一级两段接触氧化池的概念（如右图所示）。通过对池型布局的改变，完全可以克服诸如短流、水和填料接触不佳等缺点，从而达到了相应的处理效果。总结起来，这种布置有以下几个方面的优势：l避免单级单段式的短流现象，保证了水和填料的充分混合；l每段渐次有一个COD浓度梯度，最大程度地保证了有机物向微生物细胞的传递，从动力学角度保证了去除效果；l每段的生物相均不相同，从而最大程度保证各自不同的生存环境在一个最佳的位置上。主要生物处理技术的比较工艺或技术传统活性污泥法氧化沟（塘）生物接触氧化工艺延时曝气活性污泥工艺完全混合活性污泥工艺SBRBOD负荷一般较低相对较高较低较高较高BOD去除效率好好一般好好较好进水COD较低一般较高较低较高较高抗冲击负荷较差一般较好较差改进后较好较好抗丝状膨胀较差一般改进后较好较差改进后较好较好脱氮除磷无有无无无有投资大大较大大一般较大占地面积一般较大较小大一般较大运行控制简单较复杂简单简单简单复杂自控要求简单较复杂简单简单简单复杂设备维修一般复杂复杂一般一般复杂18 5.2.2污泥投配技术污泥投配技术的核心是充分利用污泥的特性（污泥新陈代谢作用和污泥表面菌胶团的作用），以提高污泥的COD吸附能力，改变运行环境以抵抗丝状污泥膨胀。污泥投配池的主要作用有以下几点：l通过回流活性污泥，可以提高整个系统对冲击负荷的抵抗能力；l回流活性污泥中污泥浓度约为8-10g/L，可以在投配池中在短时间内完成污水、污泥的完全混合并且完成对COD、BOD的生物吸附，从而提高曝气系统的去除效果；l通过污泥回流可有效地抑制曝气池中丝状污泥的膨胀；l通过在污泥投配池中加入消泡剂，因为充分混合的作用，可使曝气池表面气泡大幅度地降低；l最直观地认为，通过污泥回流可充分提高曝气池的污泥浓度。污泥投配技术的特点有两个：l曝气池内液体基本上可以得到彻底混合，各点水质几乎完全相同。因此，由于废水和回流污泥进入曝气池后立即同池内原有的大量浓度低、水质均匀的混合液混合，得到了很好的稀释，所以进水负荷的变化对污泥的影响可降到极少，即完全混合法可以最大限度地承受水质的变化。l由于池内各点水质比较均匀，微生物群落的性质和数量基本上也到处相同，因此池子各部分的工作情况几乎完全一致，可以将整个池子的工作控制在良好的同一条件下进行。将污泥投配技术和好氧处理技术（尤其完全混合的好氧处理技术，如生物接触氧化技术）结合起来，可以有以下几个方面的优势：l完全混合法是几种生物处理工艺中负荷相对较高的，因此可以省去很多的占地面积并节省工程投资；l污泥投配技术的应用，可以很大程度上解决丝状膨胀的问题；l这两种技术所需要的设备均为常规设备且较为成熟，不易损坏，所需的维护较低；l联合工艺所需的仪器仪表较少，自控要求低，因此运行管理极为方便。由于完全混合活性污泥处理工艺的容积负荷较高，处理效率高，且采用微孔曝气器进行曝气，具有氧转移率和利用率均较高、曝气均匀的特点，所以完全混合曝气工艺相对于其它生物处理工艺，其运行费用较低。6.工艺设计及设备选型只对生化部分进行设计6.1水解酸化池1座，作为本设计工艺处理主要单元之一，主要功能在厌氧、兼氧型细菌的作用下，将废水中的大分子有机物断链开环，分解为小分子有机物，去除废水中部分COD，提高废水的可生化性。⑴实际尺寸：L×B×H=20m×5m×5.5m2座并联18 ⑵有效水深：H=5m⑶有效容积：V=1000m3⑷水力停留时间：HRT=16h⑸结构：钢砼，地上式⑹附属设备：A：空气搅拌系统：2套规格：①主压缩空气管Q235B，DN50②池内穿孔管UPVC，De50/De20产地：吉丰机械作用：定期启动，使厌氧污泥均匀。6.2接触氧化池1座分两格，新建，主要去除废水中的有机污染物。⑴实际尺寸：L×B×H=20×5×5.5m3座并联⑵有效水深：H=5.0m⑶有效容积：V=1500m3⑷水力停留时间：HRT=24h⑸结构：钢砼，地上式⑹附属设备：⑴附属设备：A：好氧弹性填料：1120m3规格：Ф150×80×4000mm材质：弹性组合填料产地：山东诸城作用：好氧微生物生存载体，提高废水与好氧微生物的接触面积及接触时间。配置：填料支架上中下三层，共900m2(采用轻型槽钢与镀锌钢管组合)。B：曝气装置：900套材质：UPVC管＋微孔曝气器产地：吉丰机械作用：用于接触氧化池曝气C：三叶罗茨风机：2台（一用一备）产地：山东诸城作用：用于提供曝气气源6.3二沉池用于废水的固液分离，设计处理能力为63m3/h。⑴实际尺寸：L×B×H=10×3×5m1座⑵型式：平流式⑶超高：0.5m结构：钢砼，半地上式6.4过渡池1座，新建，用于二沉池出水的暂存。18 ⑴实际尺寸：L×B×H＝10000×3000×4500mm⑵有效水深：H=4.0m⑶有效容积：V=130m3⑷水力停留时间：HRT=2h⑸结构：钢筋混凝土，地下式6.5过滤器1台，单台设计处理能力为63m3/h。尺寸：￠3000×3600mm附属设备：A：过滤泵2台，一用一备6.6清水池1座，新建，用于过滤器反冲水及回用水的贮存。⑴实际尺寸：10000×3000×4500mm⑵有效水深：H=4m⑶有效容积：V=130m3⑷水力停留时间：HRT=2h⑸结构：钢筋混凝土，地下式6.7污泥池1座，用于贮存污泥浓缩。⑴实际尺寸：4000×4000×4500mm⑵有效深：H=4m⑶有效容积：V=63m36.8辅助用房7.建筑和结构设计7.1建筑设计7.1.1设计内容本工程建筑为改造工程，设计内容包括废水站总体规划布置，新增水池构建筑物设计。7.1.2设计依据及原则建筑设计依据废水站工艺流程及远期规模的要求，按《污水厂工程项目建设标准》及有关建筑设计规范，确定废水站的用地面积、功能分区及各单体的设计指标。建筑设计遵循经济、美观、实用的原则，努力通过新材料和新的设计语汇，传达出企业的时代精神和独特的建筑艺术。7.1.3总平面设计构思18 根据废水站功能的特点，将废水站分为辅助区和生产区，以便于生产和管理两大部分。辅助区内布置有办公室、控制室、风机房等建筑，用于生产管理和服务。建筑设计考虑废水站的环境需要，造型新颖活泼，色彩和谐统一，大面积的草坪绿地配以树木和花卉（甲方自行完成），营造出宜人空间环境；生产区设置有各种生产性构筑物，平面布置顺应地形，力求简洁合理，节约用地，保护周边自然环境。7.1.4建筑装修与构造7.1.4.1装修装修标准参照国家有关规定，在满足使用功能要求的同时，力求做到美观大方、清洁方便。1、外装修室外混凝土楼梯贴浅灰色防滑踏步砖，不锈钢栏杆及扶手。外门窗选用乳白色塑钢窗配以无色玻璃，优质木质双开门，风机房选用无色玻璃百叶窗，隔声门。2、内装修中央程控室、风机房、加药间、休息室等设备房均为地面为水泥砂浆找平，白色灰内墙；木制夹板本色漆内门配球形不锈钢门锁；其它工业性生产用房根据工艺及使用功能的要求确定装修标准及用材。7.1.4.2构造⑴墙体：各设备房、控制室均为钢筋混凝土框架结构，内外墙采用砖砌体。±0.000以上用M5混合砂浆砌筑Mu10砖；±0.000以下用M7.5水泥砂浆砌筑Mu10砖。室内地坪60毫米以下沿墙身做20厚1：2.5水泥砂浆掺2.5%防水剂水平防潮层。⑵变形缝：变形缝在做防水处理后，面层用玻璃胶粘U型不锈钢变形缝条。⑶屋面：炉渣混凝土找坡，高聚物改性沥青卷材防水屋面，铺砌地砖，有组织排水上人屋面。⑷顶棚：3厚1：2.5水泥砂浆抹面，管线暗敷，白灰抹灰。⑸吊顶：7.1.4建筑噪音控制、通风及防臭处理⑴对有噪音的建筑，内部采用具有吸声功能的材料进行装修，门窗进行隔声处理。⑵对中央程控室、加药间等加强自然通风和机械通风处理。⑶对具有腐蚀场所的楼地面、水池、墙面、门窗等部位进行防腐处理，采用耐腐蚀的涂料、墙地转、油漆及塑钢型材。7.2结构设计本方案的设计中不仅要选择先进的工艺，合理的技术参数，且平面布局上力求紧凑、简洁，最大限度地满足工艺要求。我们将根据业主提供的地质情况，对构筑物作合理设计，并保证使用的可靠性。7.2.1防渗设计本工程采用混凝土防水等级为S6，对构筑物的防腐，通过增加砼的密实度、控制水灰比，确保钢筋保护层厚度等环节实现。7.2.2主要设计负荷操作平台、走道板、楼梯：2.0KN/m2平台、楼梯栏杆水平荷载：1.5KN/m2上人屋面：1.5KN/m27.2.3施工技术及安全措施7.2.3.1基坑开挖及支护18 为了确保基础工程顺利进行，应先进行地质勘察，经全面周密的设计计算，确定支护方案及施工方法，方可进行基坑开挖，以确保安全。开挖基坑时，边坡的安全在施工过程中应特别注意。同时，要关注地下水位的降低而可能造成的对邻近建筑物的影响。7.2.3.2材料各种钢筋、型钢入场需带出厂证明，经质量抽检合格后方可使用。混合结构承重墙采用M10混合砂浆砌MU10实心粘土砖，建筑物框架结构上部填充采用M5混合砂浆砌MU10实心粘土砖,室内地坪以下以M10水泥砂浆砌MU10实心粘土砖。各构筑物采用防水砼，砼强度等级为C25，抗渗标号为S6，掺一定比例的混凝土外加剂，提高砼的防渗抗裂性能。钢筋：用HPB235级和HRB335级钢，预埋件为Q235号钢。水泥：配制防水混凝土的水泥等级为32.5级，水泥品种选用大厂出品的普通硅胶盐水泥；配制普通混凝土结构的水泥采用等级不低于32.5级的普通硅酸盐水泥。砂石：配制防水混凝土的砂采用中、粗砂，石子采用碎石或卵石，砂石级配和材质应符合防水混凝土施工规范要求；普通混凝土结构的砂石应符合规范要求。7.2.3.3钢筋制安及砼浇捣(1).钢筋制作，绑扎严格按施工规范进行，确保钢筋的保护层厚度正确。(2).模板应支撑牢固、接缝密实、刚度足够、不漏水，不能用铁丝穿过防水结构基层固定模板。砼浇筑应严格按操作规程进行，以保证砼密实度。7.2.3.4施工缝的设置水池底板不能设施工缝。池壁可以留设水平施工缝，位置设于底板面以上500mm处，第二道水平施工缝可根据结构情况和施工组织确定，但应离开孔洞、预埋管200mm为宜。水平施工采用凹形缝，并严格按操作规程进行施工，否则容易造成渗漏。8电气、仪表与自控设计8.1电气设计8.1.1设计范围配电设计包括废水处理站界内的高低压配电、控制系统、室内外照明及防雷接地系统。8.1.2供电电源废水站设计规模为5000m3/d，是---------纸业有限公司重要的生产设施，供电电源必须予以保证。供电电源（380/220V，50Hz）由甲方引至废水处理站控制电箱接线上端，配电系统采用三相五线制，单相三线制，接地保护系统为TN-S系统。8.1.3用电负荷废水站2kV侧计算负荷为kVA。8.1.4无功功率补偿由于厂内单台设备用电量小，因此采用集中式自动补偿方式，补偿后2kV侧功率因数达0.90以上。8.1.5电动机起动控制方式站内22KW以上电机采用无冲击软起动装置起动，其他低压电机均为全压直接起动方式。主要电机控制采用电控柜集中控制和机旁手动控制两种方式。8.1.6保护方式低压配电系统保护低配进线总开关设过载长延时保护、短路短延时及速断保护；低压用电设备及线路设过载和短路保护。18 采用系统接地保护的同时，在废水池附近增设接地极保护，电阻依据国家有关规定。8.1.7防雷接地保护根据防雷规范要求，废水站构筑物按三类防雷要求，在中央程控室、风机房屋顶等设避雷带作防雷保护。按照接地规范要求，低压配电采用TN-C-S系统，所有电气设备金属外壳均作接地保护。接地电阻不大于1欧姆。采用避雷带，避雷短针对建筑物作防雷保护。利用天然接地体加上人工接地极作为接地极，工作接地和保护接地共用一套接地极。8.1.8照明系统1）道路照明采用高杆路灯，配置防爆系统；2）照明配电系统采用三相五线和单相三线制。8.2仪表及自控系统工程设计8.2.1仪表的设置与选型仪表的选型主要考虑其工作环境的适应性，特别是传感器直接与废水、污泥接触，极易腐蚀结垢。一旦传感器失灵，再好的控制系统也无济于事，故传感器尽量选用非接触式，电磁式和可自动清洗式。8.2.2系统配置按照操作系统依据集中管理、分散控制的原则，本设计方案废水治理系统根据机械设备需要均采用自动与手动相结合的控制方法，操作简便准确，大大降低了废水治理系统的管理难度，节约了人力、物力，同时提高了系统的稳定性、可靠性。（1）水泵的控制本系统的核心单元是生化反应池，采用24小时连续处理，废水提升泵由液位计自动控制，高位启低位停，操作人员需根据反应池内水位确定水泵开关时间；PAC泵、PAM泵、污泥泵、加碱泵、均由人工控制；。（2）风机控制本系统中风机主要用于接触氧化池供氧，氧化污水中的有机物，两台交替使用，风机之间由时间继电器控制自动切换。（3）搅拌系统溶药搅拌机人工控制；反应池搅拌机与提升泵联动。本系统中所有的空气搅拌系统均由人工控制。（4）污泥处理系统由于污泥脱水系统操作比较复杂，如采用自动控制投资比较大，因此为了降低资金投入，在此设定有手动控制。（5）刮渣、刮泥系统气浮刮渣机人工手动控制。2、手动控制为应付偶然有时单个设备运作，中央控制台兼有手动系统，即各台设备的控制兼有独立性，可不与其它设备关联。9.投资概算9.1土建部分（业主自行负责）18 序号名称规格数量备注1水解酸化池2座钢筋混凝土2接触氧化池3座钢筋混凝土3二沉池1座钢筋混凝土4过渡池1座钢筋混凝土5清水池1座钢筋混凝土6污泥池1坐钢筋混凝土9.2设备材料部分序号名称规格/型号数量单价(元)合计(元)备注1弹性填料Ф150*40001120m3吉丰2填料支架钢制900m2吉丰3厌氧池空气搅拌2套吉丰4曝气装置UPVC＋曝气头900套吉丰5鼓风机Q=60立方2台吉丰6过滤器1台吉丰8提升泵2台淄博14菌种300㎏吉丰15污泥泵1台淄博16电气控制1批吉丰小计9.3间接费用序号名称价格备注1设计费2调试、培训费用(2)×3%3安装费(2)×10%小计18 9.4生化工程造价土建及设备外接管道、法兰、阀门、电线电缆由需方承担采购。1、本概算不包含括施工阶段的施工水电费、施工监理费及市政供水接入费；2、本概算不含调试期间药剂、环保监测验收等费用，其费用由客户负责。3、栏杆、走道由甲方负责。4、占地面积：700平方左右10.工期及服务工作10.1工期本工程建设总工期为150天，第150天起进入试运行期。(1).设计：5日(2).土建施工：60日（甲方自行完成）(3).设备制造：20日（与土建同时进行）(4).设备、管道、机电、控制安装：30日(5).含清水试车2日(6).调试及微生物驯化、繁殖50日(7).验收3日总建设工期：150日18'