废水处理方案.doc

可编辑修改 公司公司 80m3 d 生生产废产废水水处处理工程理工程 技技 术术 方方 案案 二二 0 一五年十一月一五年十一月 可编辑修改 目目 录录 第一章第一章 概述概述 4 1 1 项目概述 4 1 2 建设单位简介 6 1 3 项目背景要求 6 1 4 本项目的总体设计思路 7 第二章第二章 项项目目设计设计的依据与条件的依据与条件 8 2 1 设计规范和设计依据 8 2 2 主要指导思想和设计原则 9 2 3 工程设计范围及分工 10 第三章第三章 工程工程设计进设计进出水水出水水质质 12 3 1 进站废水的流量及污染物含量 12 3 2 设计排放标准 13 第四章第四章 工工艺设计说艺设计说明明 15 4 1 废水水质分析 15 4 2 废水治理工艺的确定 15 4 3 废水处理工艺流程 28 4 4 主要工艺段去除项目表 31 4 5 工艺流程说明 33 4 6 各处理单元工艺设计参数 36 4 7 工艺单元统计表 51 4 8 工艺设备选型 53 第五章第五章 电电气气设计设计及及设备设备 63 5 1 电气设计 63 第六章第六章 环环境保境保护护 安全 安全卫卫生及生及节节能措施能措施 65 可编辑修改 6 1 总图运输 65 6 2 供配电设计 66 6 3 土建工程 70 6 4 环境保护 安全卫生及节能 73 第七章第七章 技技术经济术经济 74 7 1 劳动定员 74 7 2 药剂测算 74 7 3 直接处理成本测算 75 7 4 工程总承包概算 75 7 5 主要技术经济指标 75 第八章第八章 工程效益工程效益 77 8 1 经济效益 77 8 2 环境效益 77 8 3 社会效益 77 第九章第九章 施工周期和技施工周期和技术质术质量保量保证证 78 9 1 施工周期 78 9 2 技术质量保证 78 可编辑修改 可编辑修改 第一章第一章 概述概述 1 1 项项目概述目概述 项项目名称目名称 建建设设地点 地点 建建设设性性质质 新建 设计处设计处理能力 理能力 80m d 排放排放标标准 准 处理后废水各项污染物指标达到国家 污水综合排放标准 GB8978 1996 规定的一级排放标准 其中出水氯化物浓度执行 水污染 排放标准 DB51 190 93 规定的二级排放标准后排放或回用 1 2 建建设单设单位位简简介介 公司自成立以来 一直秉承 为农者谋其利 为食者造其福 做高品质 的良心食品 并以诚信 共赢 开创经营理念 创造良好的办公环境 以全新 的管理模式 完善的技术 周到的服务 卓越的品质为生存根本 始终坚持 用户至上 用心服务于客户 坚持用最好的服务去打动客户 1 3 项项目背景要求目背景要求 不环保 不生产 是公司对社会大众一直坚守的承诺 公司工作人员 以强烈的社会责任感 以保护生态 治理污染 为子孙后代留一片碧水蓝天 为己任 坚决不以牺牲环境为代价来发展企业 为积极响应国家环保政策要 求 充分体现企业的社会责任 确保企业长期可持续进步与经济效益 环境 效益的协调发展 公司现积极筹资建设一座日处理规模为 80m d 的污水处 理站 通过物化 生化联合处理方式 使处理后的出水达到相关排放标准 有效保护生产区域周边的生态环境 可编辑修改 1 4 本本项项目的目的总总体体设计设计思路思路 确保治理后的出水达到或优于相应的排放标准 污水处理站能够长期 稳定可靠地运行 从根本上彻底消除企业在长期发展中可能存在的环保隐 患 采用合理有效的治理工艺技术 以确保整体建设投资的经济性 合理性 与有效性 同时尽量降低运行使用成本 确保污水处理站的整体设计简洁明快 感官感受与企业环境保持协调 一致 选择最短的进出水管网配套路线 保证污水站运行中的噪音及不良气 体等对企业的影响降至最低 采用人工设定与自控相结合的运行模式 使废 水处理站的运行方式灵活稳定 长效可靠 有效降低工作人员的劳动强度 可编辑修改 第二章第二章 项项目目设计设计的依据与条件的依据与条件 2 1 设计规设计规范和范和设计设计依据依据 2 1 1 所遵循的设计标准和规范 1 给给排水部分排水部分 1 室外给水设计规范 GB50013 2006 2 室外排水设计规范 GB50014 2006 3 建筑给水排水设计规范 GB50015 2003 4 污水综合排放标准 GB8978 1996 5 四川省水污染排放标准 DB51 190 93 6 地表水环境质量标准 GB3838 2002 2 建筑及 建筑及电电气部分气部分 1 建筑防雷设计规范 GB50057 94 2 地面建筑设计规范 GB50037 96 3 建筑制图标准 GB T50104 2001 4 总图制图标准 GB T50103 2001 5 通用用电设备配电设计规范 GB50055 93 3 结结构部分构部分 1 建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068 2011 2 建筑结构荷载规范 GB50009 2009 3 钢筋砼结构设计规范 GB50010 2002 4 建筑地基基础设计规范 GB50007 2011 5 建筑抗震设计规范 GB50011 2010 6 构筑物抗震设计规范 GB50191 2012 可编辑修改 7 砌体结构设计规范 GB50003 2011 8 地下工程防水技术规范 GB50108 2008 9 给水排水构筑物施工及验收规范 GBJ141 90 10 给水排水工程构筑物结构设计规范 GB50069 2002 11 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程 CECS138 2002 12 给水排水工程砼构筑物变形缝设计规程 CECS117 2000 2 1 2 所遵循的主要政策法规 1 中华人民共和国环境保护法 2 中华人民共和国水污染防治法 3 中华人民共和国水污染防治法实施细则 4 国务院关于环境保护若干问题的决定 5 建设项目环境保护管理办法 6 建设工程环境保护设计规范 7 污水处理设施环境保护 监督管理办法 2 1 3 设计依据的基础资料 1 与业主交流过程中获取的相关基础资料 2 本公司以往治理同类工业废水的实践经验 2 2 主要指主要指导导思想和思想和设计设计原原则则 1 认真贯彻执行国家关于环境保护的方针政策 遵守国家有关法规 规范 标准 可编辑修改 2 结合本项目现有基本资料及以往治理相同类型废水的实际经验进 行充分的分析论证 为本项目提供针对性强 符合实际的工艺设计路线 3 根据本项目废水水质的特点和排放要求 合理选择工艺路线 要求 处理工艺技术先进实用 运行稳定可靠 具有较高的的经济性 在满足处理 要求的前提下 尽量减少占地和投资 4 污水处理设备选型要综合考虑性能与价格因素 设备要求高效节能 低噪音 运行可靠 维护管理方便 5 功能池体大部分采用半地埋式结构 并且要与企业给排水系统相匹 配 同时充分利用水位高差自流布局 外观视觉上与企业整体生产环境相协 调 废水处理站平面和高程布置 要求紧凑合理 美观实用 实现功能分区 方便运行管理 6 确保污水站运行中的噪音强度和不良气味浓度等方面不对企业及 外界环境造成不良影响 2 3 工程工程设计设计范范围围及分工及分工 1 污水处理站站区红线范围内 污水处理设施外一米 的工艺 设备 管道 自控 仪表 配电 控制及线缆等全套施工图 2 污水处理站区红线范围外 与废水处理相关的废水 电力和公用工 程的管道 线缆及附属设施等 由业主或业主委托的第三方承担 交接点方 位由业主确定 除供电电缆应接至污水处理站配电柜输入端外 其他的交接 点位置 原则上位于污水处理站区红线外一米处 3 站区内的道路 含路灯 站区围墙 大门 景观绿化由业主统一组 织设计 施工 本方案不包括 4 污水处理站属辅助设施 本方案仅按实际需要配备日常操作人员 行政 技术管理 设备维 检 修及后勤等人员由业主统一安排 可编辑修改 5 产生的泥渣经污泥浓缩池浓缩后进入压滤系统进行脱水处理 最终 固渣由业主方自行组织外运处理 可编辑修改 第三章第三章 工程工程设计进设计进出水水出水水质质 3 1 进进站站废废水的流量及水的流量及污污染物含量染物含量 3 1 1 进站废水流量 根据业主提供基础数据 本项目废水来源主要为业主加工泡酸菜 泡辣 椒 鲜椒酱等产品过程中产生的废水 每天产生废水量为 80m3 污水处理站 每天设计运行 20 小时 则每小时处理水量为 4m3 3 1 2 进站废水水质 根据业主提供的相关基础数据 本项目生产废水主要分为两类 一类是 盐渍菜水 二类是精加工环节的脱盐水 清洗水 冲洗水 根据同类比较分 析 结合我公司其他类似工程排放的污水水质 各类废水的水质情况见表 3 1 所示 表表 3 1 进进站站废废水水水水质质表表 项项目目 盐渍盐渍水水脱脱盐盐水 清洗水 冲洗水等水 清洗水 冲洗水等 pH4 95 8 CODcr mg l 18000 4000 BOD5 mg l 8000 2000 SS mg l 8000 1100 NH3 N mg L 1000 60 NaCl mg L 15000 8000 盐渍菜水定期排放一次 且排放量小 含盐高 16 左右 COD 高 NH3 N 可编辑修改 高 可生化性差 脱盐水 清洗水 冲洗水等 污染物浓度相比盐渍菜水低很 多 但 CODcr BOD5 SS 等仍严重超过国家允许排放标准 根据两种废水排 放特性及水质特点 考虑将高低浓度两种废水混合后一同进入污水处理站 进行处理 混合后进入站区的污水各污染物浓度见表 3 2 所示 表表 3 2 进进站站废废水水水水质质表表 项目 CODcr mg l BOD5 mg l SS mg l NH3 N mg L NaCl mg L pH 值 进站废水污染物浓度 7500 3500 2800 295 100004 5 3 2 设计设计排放排放标标准准 根据业主要求 废水经处理后各项污染物指标需达到国家 污水综合排 放标准 GB8978 1996 规定的一级排放标准 其中出水氯化物浓度执行 四 川省水污染排放标准 DB51 190 93 规定的二级排放标准后排放或回用 具体项目见表 3 3 所示 表表 3 3 处处理后出站理后出站废废水的水的污污染物指染物指标标 序号序号项项 目目单单位位 污污水水综综合排放合排放标标准准 GB8978 1996 一 一级级 标标准准 设计设计目目标标 1CODcrmg L 100 2BOD5mg L 20 3SSmg L 70 4色度倍 50 5氨氮mg L 15 6pH6 9 达标并优于排放标准 可编辑修改 7 NaCl mg L 350 随着国家及企业对环保的日益重视和人民环保意识的提高 对废水治 理的要求也越来越高 排放标准越来越严格 因此废水能否治理达标 直接 关系到企业的生存和发展 无论是企业的责任 还是改善周围的水环境 做 好废水治理工程是十分必要的 治理污染 既能保护人民身体健康 改善企 业工作环境 也能为企业的可持续发展打下坚实基础 根据业主提供的有关数据 针对该种污水性质特点 结合处理此种污水 工程经验 拟定如下经济有效的处理方案 从而有利于企业实现经济 环保 社会三方效益 走上可持续发展道路 可编辑修改 第四章第四章 工工艺设计说艺设计说明明 4 1 废废水水水水质质分析分析 生产主要产品有 泡酸菜 泡辣椒 泡姜 鲜椒酱等 泡菜生产主要过程为 将收取的新鲜蔬菜 萝卜 酱腌菜 莴笋等 首先 进行清洗 会产生部分废水 清洗干净后送入盐渍池浸渍 会产生部分废水 即盐渍水 大约浸渍 10 到 20 小时后送入切菜机 根据不同的要求将蔬菜 切成块状或丝状 然后送入脱水车间脱水 会产生部分废水 即脱盐水 脱 水后的各种蔬菜搅拌并加入各种调料 分装入袋 然后抽真空封口 清洗外 包装 会产生部分含盐废水 即可装箱入库 由生产工艺可知本项目废水按污染物浓度可分为两类 一类是高浓度 盐渍菜水 二类是低浓度精加工环节的脱盐水 清洗水 冲洗水等 泡菜废水处理属于高浓度复杂性有机废水 污水有机污染物浓度高 BOD5 CODcr浓度比较高 SS 浓度高 水中带有强烈的酸性气味 pH 值较低 水中的磷及氨氮严重超标 有难于生物降解和具有抑菌作用的 Cl 因此该 污水生化性较差 同时此类废水中还含有大量菌类微生物等 是一种典型的 高盐高有机浓度难降解废水 4 2 废废水治理工水治理工艺艺的确定的确定 难降解有机废水是指生物难降解的有机废水 难降解性主要是因为含 有难生物降解的物质 我们通常说的生物降解性是指在微生物的作用下使某一种物质改变其 原来的物理 化学性质 理论上来说所有的有机物都能被微生物利用降解 但实际应用中 普通微生物并不能直接利用这些难降解有机物为自身代谢 所需要的碳源 氮源等 更重要的是 普通微生物并不能在含盐量过高的条 可编辑修改 件下存活 当废水中含盐量 氯离子 的含量过高时 微生物的代谢活性大幅 度下降 虽然经过驯化等过程 难降解有机物可能在高盐的环境下经过较长 时间被特定的一些微生物利用 但受处理过程的时间 经济和技术等条件因 素的限制 这在废水的实际处理过程中是很难应用的 根据本项目废水情况 由于存在高低浓度的两种废水 为节约投资费用 及运行成本 同时由于高浓度废水的排放量较小 考虑系统的稳定运行 避 免高浓度废水临时注入对系统的冲击 对微生物适应性产生较大影响 微生 物对不同种类的废水有一定的适应时间 若突然注入其他类型废水 会使生 化系统崩溃 严重时会使微生物全部死亡 从而导致污水处理失败 本方 案设计首先将定期排放的高浓度盐渍水储存于高浓度废水调节池中 然后 通过污水泵定量投加至低浓度废水调节池 与低浓度废水混合后直接进入 污水处理站进行处理 采用高低浓度废水混合后处理可节约运行费用及投资费用 同时保证 生化处理系统的稳定运行 高低浓度废水混合处理的优点如下 1 可降低土建及设备投资费用 2 可降低运行费用 3 可减轻系统冲击 满足贵方排水期的要求 4 可实行灵活的操作方式 避免高浓度废水的分时段排入对系统造成 毁灭性的破坏 根据混合后废水水质情况 为了保证在最经济的条件下使处理系统稳 定运行 考虑 物化预处理 生物处理 深度处理 三级处理模式对污水进行 有效处理 物化预处理段考虑采用电化学 溶气气浮组合预处理工艺 在生 化处理前对废水进行 解毒 处理 降解废水中的生物毒素 降低部分 COD 去除废水悬浮物 同时提高废水的可生化性并去除氯离子脱盐 使废水水质 可编辑修改 达到生物处理运行条件 再辅以生物处理使废水各项污染指标大大降低 由 于本项目污水处理后出水排放标准高 因此在生物处理后辅以深度处理单 元 对污水中各类污染物进行进一步精细处理后达标排放或回用 4 2 1 物化预处理 1 电电化学法化学法 在高盐度条件下 由于水溶液中阴离子和阳离子的存在 废水一般具有 较高的导电性 这一特点为电化学法在高盐度有机废水处理方面的应用提 供了良好的发展空间 所谓的电化学法去除水中污染物质 就是指在外加电场的作用下 在反 应装置内 通过一系列的化学反应 电化学过程产生羟基自由基进而去除污 染物的方法 在电化学法中羟基自由基是其能降解废水中有机物的核心物质 一旦 能够产生羟基自由基 有机污染物就会和他发生反应 羟基自由基中的质子 被吸收使其成为具有亲电子特性的加成反应 羟基自由基在降解废水时有以下特点 羟基自由基是电催化氧化过程的中间产物 作为引发剂诱发后面的 链反应发生 对难降解的有机物特别适用 羟基自由基能够无选择地与废水中的任何污染物发生反应 把其降 解成小分子物质 甚至最终可以矿化成二氧化碳和水 羟基自由基氧化比较容易控制 由羟基自由基的特性可知 电化学法具有以下优点 电能是清洁能源 在电解去除污染物的过程中不需要引入二次污染 物质 可编辑修改 在电解的过程中 对于电流电压大小以及反应器的调节容易控制 可控性强 与高级氧化相比 反应条件比较温和 常温常压下就可以进行 处理过程中机动性大 既可以单独处理也可以作为预处理后续接别 的工艺 该方法占地面积小 成本低廉 通过电解过程使得废水中的毒害物质得到去除 提高废水的可生化性 去除氯离子 降低废水色度等 为后续处理提供一个良好的先决条件 2 溶气气浮法 溶气气浮法 气浮法是固 液 液 液分离的一种方法 它是通过产生大量的微气泡 与废水中密度接近于水的固体或液体微粒粘附 形成密度小于水的气浮体 在浮力作用下 上浮至水面 进行固 液或液 液分离 目前国内使用较多的是加压溶气气浮法 即空气在加压条件下溶于水 中 再使压力降至常压 把溶解的过饱和空气以微气泡的形式释放出来 为使废水中的悬浮物或胶体微粒更有效地集结 粘附 向其内投加一定 量的混凝剂形成絮凝体 去除效果更好 溶气气浮法具有如下特点 1 水中的空气溶解度大 能够提供足够的微气泡 可满足不同要求的固 液分离 确保去除效果 2 经减压释放后产生的气泡粒径小 20 100mm 粒径均匀 微气泡在 气浮池中上升速度很慢 对池扰动小 特别适用于絮凝体松散 细小的固体 分离 3 设备和流程都比较简单 维护管理方便 废水经气浮处理后 SS 去除率达 60 以上 且废水中 COD 去除可达 30 为后续生化处理系统高效稳定运行提供保障 可编辑修改 4 2 2 生物处理法 本项目废水经前段物化预处理后 生物毒性 氯离子含量 悬浮物以及 色度等均得到很好去除 废水可生化性得到一定提高 因此可进入生物处理 系统 我公司技术人员经过研究决定本项目污水生物处理方法主要为水解 酸化 UASB 厌氧反应 生物接触氧化联合处理 使污水经生物处理后各项 污染物得到高效去除 此联合工艺中水解酸化作为不完全厌氧过程 水解并没有高效率降低 废水中 CODCr及 BOD 而是使废水中结构复杂的大分子有机物降解转变成 结构简单的小分子有机物 使他们易于生物降解 提高废水的 B C 值 同时 污水经物化处理后水中仍含有有毒物质 如果直接进入 UASB 生物接触氧 化等生物反应池 会使微生物中毒死亡 而水解酸化池具有耐受性 当污水 进入水解酸化池便可达到 解毒 作用 1 水解酸化池 水解酸化池 机理机理 水解酸化是近年来被广泛采用的污水生化处理技术 它主要 是利用厌氧生化处理的前级反应机理 参与反应的微生物主要以兼性菌为 主 在水解阶段 固体物质降解为溶解性物质 大分子物质降解为小分子物 质 在产酸阶段 碳水化合物降解为脂肪酸 主要是醋酸 丁酸和丙酸 水解 和产酸进行得非常快 难于把它们分开 此阶段参与反应的微生物主要是水 解 产酸菌 在酸性衰退阶段 有机酸和溶解的含氮化合物分解成氨 胺 碳 酸盐和少量的 CO2 N2 CH4和 H2 在此阶段中 由于产氨细菌的活动使氨 态氮浓度增加 氧化还原电势降低 pH 上升 pH 的变化为甲烷菌的增长繁 殖创造了适宜的活跃条件 于是甲烷菌把有机酸转化为沼气 经水解酸化处 理 将大分子状态的有机污染物分解为生化性强的小分子物质 改善和提高 污水的可生化性和溶解性 水解酸化处理工艺吸取了在短暂过程中有机物 可编辑修改 被微生物所吸附的特点 达到节能 降低运行成本的目的 池中放置 HY II 型改性填料作为细菌的载体 使系统处理效果更加稳定 特点特点 水解酸化工艺的研究工作是从污水厌氧物处理的试验开始 经过反复实践和理论分析 逐步发展为水解酸化生物处理工艺 由于它舍去 甲烷化阶段 大大地缩短水力停留时间 选择水解酸化反应作为前级生化处 理系统 主要有以下优势 虽然废水 B C 较高 可生化性较好 但要想利用生化处理工艺达到 更好的处理效果 可在生化处理前端增加一段水解酸化处理过程 使废水中 不易被生物分解的大分子物质降解为小分子物质 再进行分解 此类废水具有一定的毒性 如果直接进入生化处理系统 可能会使 微生物中毒 运行效果较差 水解酸化具有一定的抗毒性 在接后续生化处 理之前经过水解酸化的处理 可使废水毒性降低 为后续生化处理系统更好 的运行起了一个 把关作用 2 UASB 厌厌氧系氧系统统 UASB 厌氧 即升流式厌氧污泥床是荷兰学者在 20 世纪 70 年代开发 的新型污水生物厌氧反应器 它集气 固 液三相分离器为一体 是处理效 能很高的厌氧反应器 通过不断的改进后被广泛用于高浓度工业废水和生 化污水处理 是第二代厌氧生物反应器的典型代表 机理机理 废水经均匀布水器从底部流入升流式厌氧污泥床 UASB 分 为污泥区 反应区 三相分离器 浅层沉淀出水回流 废水中的有机物经大 量微生物的共同作用 被最终转化为甲烷 二氧化碳 水 硫化氢和氨 在此 过程中不同的微生物的代谢过程相互影响 相互制约 形成复杂的物料厌氧 降解系统 微生物厌氧降解过程一般分为四个过程 即四个阶段 第一阶段 水解阶段 第二阶段 酸化 或发酵 阶段 第三阶段 酸性衰退阶 段 第四阶段 甲烷生成阶段 可编辑修改 在水解阶段 作用是分解有机物 固体物质降解为溶解性物质 高分子 有机物因相对分子量较大不能透过细胞膜 因此不可能被细菌直接降解 只 能被细菌胞外酶分解为小分子物质 这些小分子溶解于水并透过的水解产 物能够将难溶性有机物转化为可溶性有机物 将细胞膜为细菌所利用 将难 生化降解物质转化为可生化降解的物质 在产酸阶段碳水化合物降解为脂 肪酸 主要是醋酸 丁酸和丙酸 水解和产酸进行得非常快 难于把它们分 开 此阶段参与反应的微生物主要是水解 产酸菌 在酸性衰退阶段 有机酸和溶解的含氮化合物分解成氨 胺 碳酸盐和 少量的 CO2 NO2 CH4 H2O 在此阶段中由于产氨细菌的活动使氨态氮浓 度增加 氧化还原电势降低 pH 上升 pH 的变化为甲烷菌的增长繁殖创造 了适宜的活跃条件 第四阶段是甲烷菌把有机酸转化为沼气 气体经三相分离器从集气管 排入水封 污泥从浅层沉淀槽回到污泥床 处理出水从集水槽排出 完成厌 氧处理过程 UASB 的反应区 包括颗粒污泥区和悬浮污泥区 在反应区内存留大量 厌氧污泥 具有良好凝聚和沉淀性能的污泥在池底部形成颗粒污泥层 废水 从污泥床底部流入 与颗粒污泥混合接触 污泥中的微生物分解有机物 同 时产生的微小沼气气泡不断放出 微小气泡上升过程中 不断合并 逐渐形 成较大的气泡 在颗粒污泥层的上部 由于沼气的搅动 形成一个污泥浓度 较小的悬浮污泥层 UASB 厌氧系统具有下述优点 污泥床内生物量多 折合浓度计算可达 20 30g L 处理效果好 COD 去除率高 容积负荷率较高 在中温发酵条件下 一般可达 5kgCOD d 左右 甚 至能够高达 7 15kgCOD d 废水在反应器内的水力停留时间相对较短 因此 可编辑修改 所需池容有所缩小 占地面积小 基建投资少 设备简单 运行方便 勿需设沉淀池和污泥回流装置 不需要充填填 料 也不需在反应区内设机械搅拌装置 造价相对较低 便于管理 且不存 在堵塞问题 因为 UASB 系统处理效率高 且几乎不消耗动力 所以其运行成本 非常低 3 好氧生物 好氧生物处处理理 生物接触氧化工生物接触氧化工艺艺 好氧工艺主要是一种在提供游离氧的前提下 以好氧微生物为主 使有 机物降解 稳定的无害化处理方法 废水中存在的各种有机物 主要以胶体 态 溶解体的有机物为主 作为微生物的营养源 这些高能位的有机物质经 过一系列的生化反应逐级释放能量 最终以低能位的无机物质稳定下来 达 到无害化的要求 以便进一步回到自然环境和妥善处理 机理机理 生物接触氧化法是生物膜法的一种形式 是在生物滤池基础 上从接触曝气法改良演变而来 这样使生物接触氧化法处理污水技术的应 用领域越来越广 除了生活污水处理外 更多的是应用在工业废水处理方面 目前生物接触氧化法广泛的用于石油化工 农药 纺织印染 轻工造纸 食 品加工 发酵 酿造 制药等工业废水中 不仅用于一般浓度的污水 而且还 用于高浓度污水处理 从理论上讲 生物接触氧化法处理法不同于活性污泥 法 两种方法的区别于微生物存在的状态不同 一是在活性污泥法中 微生 物以絮状结构悬浮于所需处理的污水中 经充分混合而成为混合液 在生物 接触氧化法中 微生物以生物膜的形态附着在固体填料表面 与所需处理的 污水相接触 二是从吸氧方式上 活性污泥法中微生物从所需净化的污水中 吸收溶解氧 而生物接触氧化法直接在大气中吸收溶解氧 在生物接触氧化 法中 微生物主要以生物膜的状态固着在填料上 同时又有部分絮体或碎裂 生物膜悬浮于处理水中 同时起到生化处理的作用 可编辑修改 池中设置一定高度的弹性填料 使经过曝气充氧的污水以一定的流速 流过填料 组合填料有一定的流动性 并且长满生物膜 污水流过亲水填料 时 在微生物的分解作用下 污水得到净化 污水经过接触氧化池后 主要 污染指标 如 COD BOD 等 均可达标 特点特点 由于池内微生物附着在弹性填料上 在附着的过程中微生物 膜不断覆盖 形成好氧层及兼氧层 在好氧层及兼氧层不断脱落与覆盖的过 程中实现硝化与反硝化作用 从而实现脱氮除磷 生物接触氧化法具有抗水量 水质冲击负荷的优点 而且生物膜上能生 长世代时间较长的微生物 如硝化菌之类 其主要特点如下 由于填料的比表面极大 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 由于相当一部分微生物固着生长在填料表面 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 运行管理方便 由于生物接触氧化池内生物固体量多 水流属于完全混合型 因此 生物接触氧化池有较强的适应性 传质条件好 微生物对有机物的代谢速度比较快 由于空气的搅动 整个氧化池的污水在填料之间流动 使生物膜和水流之间产生较大的相对 速度 加快了细菌表面的介质更新 增强了传质效果 加快了生物代谢速度 缩短了处理时间 有利于丝状菌的生长 在有填料的接触氧化池中 对丝状菌的生长 很有利 丝状菌的存在能提高对有机物的分解能力 可编辑修改 4 2 3 消毒杀菌工艺 由于此类废水中含有大量菌类微生物 它们在环境中具有一定的适应 力 有的甚至在污水中存活的时间还较长 若这种污水直接排放 将会污染 受纳水体 当人们接触或食用被其污染的水 蔬菜和其它事物时 就会引起 疾病传播 因此必须对此类污水进行消毒杀菌处理 污水消毒常用的消毒工 艺有氯消毒 如氯气 二氧化氯 次氯酸钠 氧化剂消毒 如臭氧 过氧乙酸 辐射晓得 如紫外线 射线 表 4 1 对常用的氯消毒 臭氧消毒 二氧化 氯消毒 次氯酸钠消毒和紫外线消毒法的优缺点进行了归纳和比较 表表 4 1 常用消毒方法比常用消毒方法比较较 消毒药剂优点缺点消毒效果 氯 Cl2 具有持续消毒作用 工艺简单 技术成 熟 操作简单 投 量准确 产生具有致癌 致畸作用的有机氯 化物 THMs 处理水有氯酚味 氯 气腐蚀性强 运行管理有一定的危 险性 能有效杀 菌 但杀灭 病毒效果 较差 次氯酸 钠 NaClO 杀菌效果好 且无 毒 运行 管理无 危险性 投放简单 方便 产生具有致癌 致畸作用的有机氯 化物 THMs 使水的 pH 值升高 与 Cl2杀菌 效果相同 二氧化 氯 ClO2 具有强烈的氧化作 用 不产生有机氯 化物 THMs 投 放简单方便 不受 pH 影响 ClO2运行 管理有一定的危险性 只能就地生产 就地使用 制取设 备复杂 操作管理要求高 较 Cl2杀菌 效果好 臭氧 O3 有强氧化能力 接 触时间短 不产生 有机氯化物 不受 臭氧运行 管理有一定的危险性 操作复杂 制取臭氧的产率低 电 能消耗大 基建投资较大 运行成 杀菌和杀 灭病毒的 效果均很 可编辑修改 pH 影响 能增加水 中溶解氧 本高 好 紫外线 无有害的残余物质 无臭味 操作简单 易实现自动化 运 行管理和维修费用 低 电耗大 紫外灯管与石英套管需星 期更换 对处理水的水质要求较高 无后续杀菌作用 效果好 但 对悬浮物 浓度有要 求 由上表可知 次氯酸钠的氧化能力强 且投资成本比二氧化氯消毒低 无 毒 运行 管理无危险性 投放简单方便 且运行成本低 故本方案推荐采用直 接投加药剂消毒 4 2 4 深度处理单元 由于本项目污水处理后出水排放标准高 因此在生物处理后辅以深度 处理 对污水中各类污染物进行进一步精细处理后达标排放或回用 1 多介多介质过滤质过滤器器 多介质过滤器是采用石英砂或其他填料作为过滤器滤料 该滤料具有 吸附和过滤双重功效 因此更有利于对水中杂质的去除 其还有比表面积大 过滤阻力小 抗污染性好 耐酸碱性强等优点 砂过滤器的独特优点还在于 通过优化滤料和过滤器的设计 实现了过滤器的自适应运行 滤料对原水浓 度 操作条件 处理工艺等具有很强的适应性 即在过滤时滤床自动形成上 疏下密状态 有利于在各种运行条件下保证出水水质 反洗时滤料充分散开 清洗效果好 石英砂过滤器是利用一种或几种过滤介质 在一定的压力下 把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或粒径的石英砂过滤 有效的截留除 去水中的悬浮物 有机物 胶质颗粒 微生物 氯 嗅味及部分重金属离子等 可编辑修改 并通过该介质的接触絮凝 吸附 截留去除杂质 并具有过滤速度快 过滤 精度高 截污容量大等优点 根据本套系统产水量配备的石英砂填料粒径为 目数 6 8 10 20 20 40 目 从下至上按大小压实排列 当水流自上往下流过滤层时 水中含有的 悬浮物质流进上层滤料形成的微小孔隙 受到吸附和机械阻流作用 悬浮物 被滤料表层所截留 同时 这些被截留的悬浮物之间又发生 重叠 和 架 桥 作用 在滤层表面形成薄膜 继续发生过滤作用 这即是所谓滤料表层 的薄膜过滤效应 此外 由于滤料彼此之间紧密排列 水中的悬浮物颗粒流经滤料颗粒形 成的曲曲弯弯孔道时 就有更多的机会和时间与滤料表面相互碰撞和接触 于是水中的悬浮物颗粒相互粘附絮凝 发生接触混凝作用 过滤的工作原理是通过薄膜过滤 渗透过滤 接触混凝等过程 使水 质得到净化处理 设备配置有全自动的多路阀装置和压力监测仪表 且具有自动定时反 正冲洗功能 可根据实际运行情况设定冲洗时间及冲洗频率 设备截留污染 物冲洗容易 且耗水量少 2 活性炭 活性炭过滤过滤器器 活性炭过滤器从结构上与石英砂过滤器基本相同 不同的是内部填装 具有较强吸附功能的活性炭 优质椰壳活性炭有非常多的微孔和巨大的比 表面积 1000m2 g 因此具有很强的物理吸附能力 活性炭过滤器以此为滤 料 过滤器的底部装填有 0 2 0 3m 高的粗粒径石英砂滤料作为支持层 石 英砂上面再装填 1 0 1 5m 厚的活性炭作为过滤吸附层主要去除水中的余氯 可编辑修改 胶体微粒 有机物 色度和异味等 设备长期停运后 重新开启时 要对滤料 进行约 10 分钟的反洗及正冲洗至出水清澈为止 设备反洗时应控制好反冲 洗强度 应避免压力过高 活性炭封堵顶部滤头 造成设备及管道 损坏 根据进水水质的情况 应定期更换活性炭滤料 一般为一年更换一次 为宜 设备配置有全自动的多路阀装置和压力监测仪表 且具有自动定时反 正冲洗功能 可根据实际运行情况设定冲洗时间及冲洗频率 设备截留污染 物冲洗容易 且耗水量少 3 精 精滤滤器器 精滤器 又称作保安过滤器 筒体外壳一般采用不锈钢材质制造 内部 采用 PP 熔喷 线烧 折叠 钛滤芯 活性炭滤芯等管状滤芯作为过滤元件 根据不同的过滤介质及设计工艺选择不同的过滤元件 以达到出水水质的 要求 随着过滤行业的不断发展 越来越多的行业和企业运用到了精密过滤 器 越来越多的企业加入了精密过滤器行业 精密过滤器在水处理运用中具有以下特点 过滤精度高 滤芯孔径均匀 过滤阻力小 通量大 截污能力强 使用寿命长 滤芯材料洁净度高 对过滤介质无污染 耐酸 碱等化学溶剂 强度大 耐高温 滤芯不易变形 价格低廉 运行费用低 易于清洗 滤芯可更换 4 反渗透 反渗透 反渗透又称逆渗透 一种以压力差为推动力 从溶液中分离出溶剂的膜 分离操作 对膜一侧的料液施加压力 当压力超过它的渗透压时 溶剂会逆 着自然渗透的方向作反向渗透 从而在膜的低压侧得到透过的溶剂 即渗透 可编辑修改 液 高压侧得到浓缩的溶液 即浓缩液 若用反渗透处理海水 在膜的低压 侧得到淡水 在高压侧得到卤水 反渗透通常使用非对称膜和复合膜 反渗透所用的设备 主要是 中空纤维式或卷式的膜分离设备 反渗透膜能截留水中的各种无机离子 胶体物质和大分子溶质 从而 取得净制的水 也可用于大分子有机物溶液的预浓缩 由于反渗透过程简单 能耗低 近 20 年来得到迅速发展 现已大规模应用于海水和苦咸水淡化 锅炉用水软化和废水处理 并与离子交换结合制取高纯水 其应用范围正在 扩大 已开始用于乳品 果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面 应应用范用范围围 纯净水 蒸馏水等制备 酒类制造及降度用水 医药 电子等行业用 水的前期制备 化工工艺的浓缩 分离 提纯及配水制备 锅炉补给水除盐软 水 海水 苦咸水淡化 造纸 电镀 印染 食品等行业用水及废水处理 城市 污水深度处理 本项目选用反渗透装置对污水进行处理主要目的是使水中氯离子通过 膜截留至浓液中 再对含有大量氯离子的浓液进行蒸发处理 经反渗透设备 处理后的出水氯离子及其他污染物浓度均达到业主排放要求 便可达标排 放或回用 反渗透工作原理见图 4 1 所示 可编辑修改 图图 4 1 反渗透膜工作原理反渗透膜工作原理 4 3 废废水水处处理工理工艺艺流程流程 综合本项目污水各段处理方法 确定该项目污水处理工艺流程 如图 4 2 所示 可编辑修改 图图 4 2 80m3 d 泡菜生泡菜生产废产废水水处处理工程工理工程工艺艺流程方框流程方框图图 空气 脱盐水 清洗水等 低浓度废 水调节池 水解酸 化池 浓液 生物接触 氧化池 业主自行组织外运处理 回低浓度废水调节池 污泥浓缩池 二沉池 出水堰 板框压滤机 上清液 滤液 栅渣外运 剩余污泥 1 格栅池 隔油预 沉池 高浓度 盐渍水 栅渣外运 2 格栅池 高浓度废 水调节池 pH 调节池 NaOH 还原剂 催化剂 PAC PAM 一体化电气浮处理设备 泵 泵 中间池 UASB 厌氧 反应池 消毒中 间池 电化学 反应池 溶气气 浮池 多介质 过滤器 活性炭 过滤器 精滤器 中间 水箱 反渗透 设备 达标排放 泵 泵 泵 浮油外运 浮渣浮渣 泥沙 至污泥浓缩池污泥回流 消毒剂内回流 正反洗水低浓 度废水调节池 达标回用 多效蒸 发系统 空气 空气 可编辑修改 注 注 1 为为使工使工艺艺更更优优化 化 处处理效果更高效 将工理效果更高效 将工艺艺中中 电电化学反化学反应应 池池 pH 调节调节池池 溶气气浮池溶气气浮池 设计为设计为一体化一体化钢钢制制设备设备 并置于 并置于轻钢轻钢棚棚 1 内 内 2 由于 由于进进入入污污水水处处理站的理站的污污水呈酸性 具有水呈酸性 具有较强较强的腐的腐蚀蚀性 因此性 因此 高高浓浓度度废废水水调节调节池 低池 低浓浓度度废废水水调节调节池池污污水提升水提升泵应选泵应选用具有耐酸碱用具有耐酸碱 性能的氟塑料性能的氟塑料泵泵 且一体化 且一体化电电气浮气浮处处理理设备设备前段所原有池体 包括一体前段所原有池体 包括一体 化化电电气浮气浮设备设备 均采用四油三布防腐 均采用四油三布防腐 4 4 主要工主要工艺艺段去除段去除项项目表目表 各工艺段主要目的如表 4 2 所示 表表 4 2 主要工主要工艺艺段主要目的一段主要目的一览览表表 序序号号工工艺艺名名称称主主要要目目的的 1 1 格栅池 去除低浓度废水中大颗粒悬浮物 避免对 后续处理系统造成堵塞 2 隔油预沉池 水中比重较大的悬浮物 颗粒物在此池中 通过重力作用沉于池底并经污泥泵泵至 污泥浓缩池进行处理 另外在该池上端设 置刮渣机 将浮在水面的油类物质和轻质 悬浮物刮除 3 低浓度废水调节池 调节池内安装曝气管 向水中通入空气 起到如下作用 使低浓度废水与定量泵入的高浓度废 水混合 调节水质水量 避免对系统造成 冲击 采用空气对废水进行搅拌 使废水 中易挥发物质被吹脱至空气中得到去除 同 时避免水中悬浮物沉到池底 长时间堆积 可编辑修改 序序号号工工艺艺名名称称主主要要目目的的 减少调节池有效容积 废水中易降解有 机物在好氧作用下去除 4 2 格栅池 去除高浓度盐渍水中大颗粒悬浮物 避免 对后续处理系统造成堵塞 5 高浓度废水调节池 由于本项目高浓度盐渍水废水为间歇排放 且水量小 污染物浓度高 设置此池储存此 类废水 并定期少量投加至低浓度废水调 节池进行处理 既使此部分废水得到去除 也不会对后续生物处理工艺造成巨大冲击 导致处理效果降低 6 电化学反应池 通过电解过程使废水中的有毒有害物质得 到去除 提高废水的可生化性 去除氯离子 降低废水色度 7 pH 调节池 由于废水呈酸性 通过投加碱性药剂 NaOH 调节废水 pH 至后续溶气气浮反应 的最佳值 8溶气气浮池 去除悬浮物质 色度 降低废水有机物浓 度 9水解酸化池 分解废水中难降解大分子有机污染物 为 后续系统减轻负荷 提高污水可生化性 同 时去除水中部分有机污染物 降低废水毒 性 10 中间池 储存水解酸化池出水 便于污水泵将水泵 至 UASB 厌氧反应池进行处理 11 UASB 厌氧反应 池 厌氧消化 去除废水中 COD BOD SS 等污染物 可编辑修改 序序号号工工艺艺名名称称主主要要目目的的 12生物接触氧化池 在好氧微生物作用下 去除废水中 COD BOD SS 等污染物 13二沉池使接触氧化池出水泥水分离 14 消毒中间池 通过投加消毒剂对水体进行杀菌消毒 并 将消毒后出水泵至多介质过滤器进行进 一步深度处理 15 多介质过滤器 去除沉淀技术不能去除的微小粒子 BOD5 和 COD 等也有某种程度的去除效果 16 活性炭过滤器 过滤 吸附溶液中的余氯 色度异味及有机 物等 17 精滤器 去除水中粒径 5 m 以上的杂质 进一步降 低水中的水污染指数 提高水的洁净程度 减轻后端系统负荷 保证系统的正常使用 寿命 18 中间水箱 储存精滤器出水 便于水泵将水泵至后续 反渗透设备进行除盐处理 19 反渗透设备 截留水中的各种无机离子 重点去除氯离子 胶体物质和大分子溶质 从而取得净制的 水 20出水堰 便于观察出水水质情况 21 多效蒸发系统 对反渗透设备产生的高盐浓液进行蒸发 处理 处理后便于业主外运处理 22 污泥浓缩池 储存污水处理系统处理过程中产生的物化 渣及各类污泥 并进行自然浓缩处理 经自 然浓缩脱水后污泥送至板框压滤机进行机 械脱水 可编辑修改 4 5 工工艺艺流程流程说说明明 梨花香溢公司生产加工泡菜过程中主要产生以下几种废水 盐渍菜水 脱盐水 清洗水 冲洗水等 其中盐渍菜水为高浓度污染废水 脱盐水 清洗 水 冲洗水为低浓度废水 盐渍菜水为间歇一段时间排放一次 因此将此部 分高浓度废水储存至高浓度废水调节池 通过污水泵定期定量向低浓度废 水中投加 降低进站废水污染物浓度 脱盐水 清洗水 冲洗水等低浓度废水经过管道收集输送至 1 格栅池 使污水中大粒径悬浮物被拦截除去 污水由 1 格栅池自流至低浓度废水调 节池 在低浓度废水调节池内设置有曝气系统 通过向废水中充入空气 使得 低浓度废水与泵入该池的高浓度废水充分混合 水质水量得到均化 同时因 为废水中含有较多的悬浮物 通过空气的搅动 避免部分悬浮物沉于池底 长期堆积后减少调节池有效容积 低浓度废水调节池出水通过污水泵泵至 一体化电气浮设备的最前端 电化学反应池 污水进入电化学反应池后在外加电场的作用下 发生一系列的化学反 应 电化学过程产生羟基自由基进而去除水中污染物 同时向池内投加一定 量的还原剂和催化剂 使水中污染物的去除效果达到更好 电化学反应池出 水自流至 pH 调节池 由于污水呈酸性 而后续处理工艺溶气气浮池处理效果最好的 pH 为中 性偏碱性 因此在 pH 调节池中投加碱性药剂 NaOH 将污水 pH 调至后续 工艺的最佳反应状态 pH 调节池内设置有 pH 在线监测仪一套 使 NaOH 加药装置达到自动化投加 当污水 pH 调节好后自流进入溶气气浮池前段的药剂反应池 向反应池 中投加絮凝药剂 PAC PAM 通过吸附桥架作用使水中小颗粒悬浮物质聚 可编辑修改 成团状 有助于后续分离池的去除 药剂与污水充分混合反应后与后端回流 的溶气水接触 使水中充满细小的空气水泡 并进入分离室 在微气泡的上 浮作用下 带动悬浮胶体上浮 然后由池体上部刮渣机刮除 通过以上物化处理手段后废水中的氯离子 悬浮物及部分有机物被去 除 废水中对生化系统有抑制作用的污染物大部分被去除后废水的可生化 性提高 可进入后端生物处理段进行处理 气浮池处理后的水自流进入后续生物反应池 水解酸化池 水解酸 化池内挂组合填料 使废水进一步在兼性细菌作用下进行水解酸化作用将 大分子物质生物分解为易降解物质 改善和提高污水的可生化性和溶解性 同时去除污水中原有易降解的物质 另外可以去除水中有毒物质 降低污水 毒性 水解酸化池出水自流至中间池 中间池内设置污水提升泵将该池内污 水泵入后续 UASB 厌氧反应池进行处理 UASB 厌氧池中底部安装布水管 保证进水均匀 在微生物的分解作用 下 污水得到净化 中上部设置三相分离器 保证气 液 固分离 使污水中 主要污染指标 如 COD BOD 等 均得到有效降解 UASB 厌氧池出水自流至生物接触氧化池 生物接触氧化池中设置一定高度的弹性填料 使经过曝气充氧的污水 以一定的流速流过填料 弹性填料有一定的流动性 并且长满生物膜 污水 流过亲水填料时 在微生物的分解作用下 污水得到净化 生物接触氧化池出水自流至二沉池 经二沉池泥水分离后出水自流至 消毒中间池 消毒中间池内装有消毒剂投加装置 通过向水中投加消毒药剂 杀死细菌病毒 经过消毒后的水通过泵泵至后续深度处理单元 经后续多介 质 活性炭过滤 反渗透除盐进行多级精密处理后便可达标排放或回用 污污泥的泥的处处置 置 可编辑修改 格栅隔出的栅渣和隔油预沉池浮油直接外运处理 预沉池泥沙送往污 泥浓缩池进行处理 二沉池部分污泥回流至水解酸化池和生物接触氧化池 补充池中流失的污泥 同时实现生物脱氮的需求 二沉池内多余污泥则抽至 污泥浓缩池进行浓缩处理 浓缩池内污泥经自然浓缩后由泵泵至板框压滤 机进行机械脱水 业主定期将脱水后污泥外运即可 4 6 各各处处理理单单元工元工艺设计艺设计参数参数 该项目设计废水处理量为 80m3 d 系统每天设计运行 20 小时 则每小 时处理水量为 4m3 4 6 1 1 格栅池 主要目的 主要目的 去除低浓度废水中大颗粒悬浮物 避免对后续处理系统造 成堵塞 对水泵机组及后续处理构筑物具有重要保护作用 设计设计参数 参数 设计尺寸 2 00m 0 50m 2 00m 主要设备 人工格栅 1 套 栅条间隙 5mm 耙齿材质 ABS 非标制作 4 6 2 隔油预沉池 主要目的 主要目的 水中比重较大的悬浮物 颗粒物在此池中通过重力作用沉 于池底并经污泥泵泵至污泥浓缩池进行处理 另外在该池上端设置刮渣 机 将浮在水面的油类物质和轻质悬浮物刮除 设计设计参数 参数 可编辑修改 设计表面负荷 0 8m3 m2 h 设计尺寸 2 50m 2 00m 4 50m 主要设备 中心导流筒 1 套 规格 D 200mm 导流筒支架 1 套 收水系