北方乳制品企业废水处理技术及循环水再利用改扩建项目可行性研究报告.doc

怀来矿业有限公司废水处理及资源化项目 可 行 性 研 究 报 告污水处理及冷却水循环再利用改扩建项目可行性研究报告78目录第一章项目概述4第一节 项目名称和建设单位4第二节 项目内容5第三节 工程投资7第四节问题与建议7第二章 编制依据、原则及编制范围8第一节 编制依据8第二节 编制原则8第三节 编制目的9第四节 编制范围10第三章 项目背景及建设的必要性11第一节 项目背景11第二节 工程建设的必要性11第四章 拟建项目情况14第一节 区域地理位置及自然条件14第二节社会经济概况14第三节区域规划概况15第五章 工艺技术方案选择18第一节 建设规模18第二节 处理程度20第三节 污水处理工艺方案选择21第六章 工艺方案工程设计33第一节 污水处理工艺设计33第二节 冷却循环水处理工艺设计36第三节 污水处理站建构筑物、设备清单37第七章 建筑与结构设计39第一节建筑设计39第二节 结构设计41第八章原材料及燃料供应44第一节主要原材料消耗44第二节 原材料及燃料动力供应能力44第三节 原料、燃料及电力供应价格现状与预测44第九章总图运输与公用工程45第一节总图布置45第二节场内外运输46第三节公用工程46第十章 管网系统方案50第一节 排水管材选择50第二节 污水管网工程设计51第十一章 工程招投标53第十二章节能分析55第一节 设计依据55第二节 项目能源消耗各类和数量分析55第三节 节能措施57第四节 能源管理58第五节 资源回收利用59第十三章环境保护60第一节 设计依据60第二节 环境保护60第十四章劳动安全、工业卫生及消防63第一节 设计依据63第二节 设计原则63第三节 防护措施64第四节 消防设施65第五节 防冻设施66第十五章防腐68第一节防腐工作的重要性68第二节建（构）筑物防腐68第三节设备及管道防腐69第十六章项目实施计划与劳动定员70第一节 实施原则与步骤70第二节调试及试运行70第三节运行管理及人员编制71第十七章 投资估算和资金筹措72第一节投资估算72第二节资金筹措75第十八章 财务及社会效益分析76第一节财务分析76第二节社会效益分析77第三节结 论78第一章项目概述第一节 项目名称和建设单位1、项目名称：2、建设单位： 建设地点：单位性质：有限公司 法人代表：3、单位概况：第二节 项目内容1、项目内容概要本项目为技术改造项目，为达到节能减排和保护环境的目的，厂内新建污水处理和冷却循环水处理设施，其主要包括以下二部分内容。第一部分内容：厂区生产废水和生活污水处理站系统，包括厂区综合污水的收集和污水处理站内的建筑、结构，给排水、暖通、配电、自动化控制设计等内容。第二部分内容： 冷却水循环再利用处理系统。包括冷却循环水的处理与补给等内容。2、建设规模（1）污水水量污水处理站为生产过程中产生的生产废水和厂区生活污水，其中生产废水占绝大部分。污水处理站总收水量为1189 m3/d。（2）冷却循环水处理量冷却水总量为3200m3/d，每天的损失量约为30%，即960m3/d。所以首先华顶乳业有限公司每天需要补充960 m3/d的新鲜水源。再者系统经过长时间循环利用，需要排放一部分高浓盐水，根据实测数据，每天需要排放处理的高浓盐水量为800m3/d。（3）处理规模根据上述水量计算，厂区内污水处理站处理规模为1200m3/d，冷却循环水处理规模为800m3/d。3、处理效果标准（1）处理站进出水水质根据该项目环评要求，污水处理站外排水要求稳定达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级A标准。表1-1 污水进出水指标一览表序号项目名称原水水质一级A标准1CODcr(mg/L)5000502BOD5(mg/L)3100103动植物油97.4104SS(mg/L)345105PH5-116-96NH3-N(mg/L)34.55或87总氮50158TP40.5综合污水达到上述处理要求后其中80%的水达到工业循环冷却水水质标准（GB50050-2007）水质指标要求后用于冷却循环水的补给水。（2）冷却循环水水质生产用循环冷却水系统中主要污染物为无机盐类，是高浓盐水，根据厂内实测数据和参照同类企业的情况，本次设计的水质指标见下表1-2。表12 工业循环水水质标准一览表序号项目名称原水水质工业循环冷却水水质标准1SS（mg/L）200202甲基橙碱度（mg/L）20005003Ca2+(mg/L)1000302004Fe2+(mg/L)50.55PH5.05.57.09.26Cl-(mg/L)2000300第三节 工程投资本工程估算总投资427.81万元，其中建设投资425.49万元，铺底流动资金2.32万元。其中：序号工程和费用名称费用金额（万元）占投资额（）1工程费用372.4887.072工程其他费用32.757.663预备费20.264.74一固定资金小计425.4999.46二建设期贷款利息0.000.00三铺底流动资金2.320.54四工程总资金427.81100第四节问题与建议本可研报告中所采用污水处理技术、循环水处理回用技术都是成熟可靠的技术，工艺设备及配套设备选择合理，在同类行业中有可靠的经验，切实可行。1、本项目在实施过程中，涉及2套污水处理工艺和技术，在实施过程中应加强工艺管理可控制，确保项目实施达到预期效果。避免造成二次污染。2、本项目实施后，回用用途较广，应加强水质监测，确保水质安全。第二章 编制依据、原则及编制范围第一节 编制依据1)甲方提供的基础资料和数据2)可行性研究报告编制委托书3)中华人民共和国环境保护法(1989年12月)4)中华人民共和国水污染防治法(1996年)5)国务院25号令建设项目环境保护管理条例(1998年11月)6)中华人民共和国水污染防治法实施细则(2000年3月)7)大气污染防治法(2000年9月)8)中华人民共和国大气污染防治法实施细则(2001年7月)9)河北省大气污染防治条例(1996年11月)10)畜禽养殖污染防治管理办法(2001年5月)11）室外排水设计规范GB50014-200612）室外给水设计规范GB50013-200613）建筑结构荷载规范GB50009-200114）混凝土结构设计规范GB50010-200215）给水排水工程结构设计规范GB50069-200216）构筑物抗震设计规范GB50191-9317）供配电系统设计规范GB50052-95第二节 编制原则1）严格执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准：2）采用高科技生物工程技术对污染物尽可能进行资源综合利用，做到污染物综合治理及资源化利用，发展生态产业并良性循环，促进养牛业发展，力求在产生最大的环境效益的同时，能够带来最大的经济效益、社会效益和生态效益。3）污染物的综合利用要遵循国家和地方有关的行业政策。4）不能进行综合利用的污染物和进行综合利用过程中可能产生的污染物要进行污染治理，保证各种污染物的治理达到国家环保要求。5）采用高效节能及能生态循环，简便易行的综合治理与资源利用工艺设计，在确保处理效果前提下，既保证稳定生产又最大程度的综合利用生物能循环。做到高节能、少占地、少投资，尽量减少运行管理中的费用。6）妥善处理、处置处理过程中产生的粪便、污渣、污水和污泥，避免二次污染；7）选择国内外先进、可靠、高效、进行管理方便以及维修简便的专用设备，减少工程投资和日常运行费用：8）采用可靠的控制系统，做到技术可靠，经济合理；9）适当考虑周围地区的发展状况，在设计上留有余地，并考虑设计的示范推广性。第三节 编制目的在充分调查研究、评价预测的基础上，达到以下目的：1）论述张家口市华顶乳业有限公司污水处理及冷却水循环再利用工程的必要性和可行性。2）在论证的基础上，提出推荐治理及建设方案，为项目决策提供可靠的科学依据。第四节 编制范围本工程可研编制范围包括：1、污水处理站和冷却循环水处理工艺方案论证。2、污水处理站和冷却循环水处理内的工艺、所有构、建筑物，设备及公用工程。3、污水处理站和冷却循环水处理内的工程投资估算及经济评价。第三章 项目背景及建设的必要性第一节 项目背景张家口市华顶乳业有限公司目前的污染源为生产废水和生活废水，随着生产规模的扩大，废水的排放量也大大增加，目前生产废水的排放量已达到1200 m3/d，而没有行之有效的污水处理设置进行处理，对当地环境造成影响。所以为节约水资源，实现废水资源化，减少污染物的排放量，以及减少对地下水的开采，拟对厂内的综合污水和冷却高浓盐水处理，达到循环利用的目的。第二节 工程建设的必要性1、符合我国国情的需要我国是水资源短缺的国家，城市缺水问题尤为突出。截止到2003年上半年，全国有11个省(市) 的103座县级以上城市供水严重短缺，其中严重缺水城市占56。很多城市生产和生活用水困难，城市供水安全受到严重威胁。与此同时，由于水污染控制相对滞后，使得受污染的水体逐年增加，又加剧了水资源的短缺。据统计，2002年我国城市污水排放量已达338亿立方米，大部分未经有效处理而排入江河湖海。 由于水体环境的污染，我国南方多水地区已经出现水质型缺水的趋势，一些城市面临有水难用的困境。在北方，不少城市受到资源型缺水和水质型缺水的双重困扰。水资源短缺和水污染严重已经成为制约城市可持续发展的重要因素，有的地方的水资源短缺甚至成为制约城市发展的最主要因素。在面临水资源危机的时刻，应当更加清醒地认识到，加强水资源保护、实现水资源的可持续利用，是保障和支持城市可持续发展的必然选择，是实现可持续发展战略的重要举措。2、形式发展的需要循环经济的成长伴随着科技水平的提高。在资源能源日益短缺、环保日益受到重视的今天，一个产品、一个企业甚或一个城市要取得成功，必须注重循环经济，也必须发展高新技术。我公司引进的高效污水处理、循环利用系统，节能更高效，使成本大大降低。不断提高技术水平，就能为循环经济产品的产业化、规模化生产奠定基础，为循环经济产业腾飞插上翅膀。循环经济的广阔前景，为高新技术大显身手提供了舞台和载体。推进循环经济，为高新技术企业开拓了巨大的发展空间。循环经济旨在通过“资源产品废弃物再生资源”的反馈式循环过程，促进资源的永续利用。它是一个取之不竭的“富矿”，蕴含着巨大的财富。最新的胡润百富榜上，从事废纸回收起家的张茵排名第一，正是有力的说明。这一点在高交会上也有体现，越来越多的高科技企业正投身循环经济领域，试图抓住这难得的“淘金”机遇。循环经济的发展，同时也为企业的技术创新树起了新的“风向标”。循环经济强调“减量化、再利用、再循环”的原则，只要企业能在降低消耗、减少排放方面跑在前面，就能在行业竞争中抢得先机。3、行业趋势发展的需要乳业是我省的支柱产业之一，具有悠久的历史和较为雄厚的产业基础。自国家先后对食品产业进行了几次大规模的环保治理，在治理整顿中大部分企业走上了规范化的道路。从行业发展环境分析，我国乳品行业的发展环境比较优越，市场规模大、成长性高。所以，发展乳品环保业，是食品行业本身发展的要求。4、企业发展的需要张家口华顶乳业有限公司近年来生产发展迅猛，投入大量资金连续不断地引进国外的先进生产技术、设备以及先进的管理经验，缩短了同国外企业的差距，配套建设工程有利于产品质量的提高和产品更新换代，给企业参与国际竞争打下坚实基础，提高企业的资源节约和环境保护水平，为企业的长足发展打下基础，有利于公司的良心健康发展。工业节约水资源、保护水环境的措施，是我国政府大力支持和可持续发展的宏伟战略。它不仅可以促进我国经济的协调发展，缩短了同世界先进水平的差距还可以为企业节约生产成本，降低水资源消耗，从而为企业增加经济效益，为国家创造社会和环境效益。第四章 拟建项目情况第一节 区域地理位置及自然条件1、地理位置 张家口市塞北管理区位于东经115032115047、北纬4104241057之间，地处河北省西北部，与内蒙古牧区接壤。距北京市370公里，距张家口市200公里。境内三级公路纵横交错，四通八达。即将建设的桑张线铁路纵贯全场，张家口、内蒙古多伦省际道路交汇在际。2、自然条件全区地势平坦，具有疏缓丘陵，波状高原的地貌。属高寒大陆性气候，夏季凉爽短促，冬季寒冷而漫长。昼夜温差大，平均海拔1400米，年平均气温1.4，大于10的积温为2370。该区日照时数平均2400小时年，无霜期100天左右，年均降水量400毫米，主要集中在69月份，雨热同季。第二节 社会经济概况张家口市塞北管理区全区总面积266.7平方公里，辖四个行政办事处，24个自然村，总人口2.4万人，耕地总面积16万亩：榆村沟管理处44207亩，沙梁子管理处38857亩，小城子管理处56530亩，东大门管理处28152亩。其中水浇地总面积3.5万亩：榆树沟管理处1500亩，沙梁子管理处4600亩，小城子管理处28900亩。基础设施完善，区内建有移动、联通接受塔，通讯便捷，信息网络畅通。 张家口市塞北管理区前身沽源牧场始建于1955年，是省属九大农垦区之一，2003年6月19日经省政府批准，改制为张家口市塞北管理区，同时挂张家口市高效畜牧业示范区的牌子。管理区与内蒙古太仆寺旗接壤，北与内蒙古的正蓝旗、多伦县相毗，东与承德丰宁县相邻，南与沽源县相连。总面积26700公顷，其中耕地12000公顷，林地2267公顷，草地9333公顷，下辖四个管理处，24个自然村，有乳业公司，饲料公司等5个企业，总人口24000人(含流动人口)。 97年以前，管理区的经济以种植业为主，主要是粮食作物和油料作物，畜牧业中马、牛、羊并举，农工商都抓，没有形成拳头产业，加上沉重的社会负担，致使企业经营连年亏损，全场职工发不了工资，生活水平低下。1997年，根据国家发展状况，领导班子重新审视区情，对经济发展科学定位，确定了以牧为主，狠抓奶牛的发展目标。经过几年的实践和努力，实现了“三个转变”，即：在大农业内部，从以传统种植农业为主向牧业为主转变；在畜牧业内部，从马、牛、羊并重向以奶牛为主转变；种植业内部从以粮为主向饲草和饲料作物为主转变。由于找准了发展的区位比较优势，确立了特色主导产业，实现产业化经营，区域经济取得了战略性的突破，职工群众生活水平得以显著提高，同时带动周边旗县的经济有效较快发展。第三节 区域规划概况塞北管理区草场资源丰富，气候条件独特，具有发展高效畜牧业得天独厚的优势。区工委、区管委以敏锐的市场眼光，对资源进行客观分析，把乳业确立为强区富民的特色主导产业。狠抓绿色奶源基地建设，促进区域内奶牛业发展。 一、是淘汰饲养效益低下的马、驴、骡、羊，置换资金发展良种奶牛。1997年以来，采取对役畜和羊只增收草场使用费、以及算帐对比等方法，引导和动员养殖户将原有的2000多头大牲畜和1.8万只羊全部淘汰。 二、是加强品种改良，积极推进奶牛良种化。从1998年起，统一引进北京奶牛研究所、上海奶牛育种中心的优质冷冻细管精液，进行良繁良育，从源头上保证了奶牛的良种化。建成了良种奶牛场，研究推广与运用了奶牛胎儿性别鉴定、胚胎移植等新技术，到现在全区的奶牛全部是纯正的菏斯坛黑白花奶牛。 三、是推广先进养殖技术，努力提高规范化养殖水平。实施了农业部全国农牧渔业丰收计划项目之一的“良种奶牛及配套增产技术”，大力推广“寒季塑膜暖棚养牛技术”。奶牛全部实现了舍饲养殖，每头奶牛年均产奶量比以前提高了15.6，增加效益500800元。目前全区奶牛年均单产以突破5吨。同时积极加强养殖小区建设，改革传统的人工挤奶方式，发展机械化挤奶。2001年以来，共建成标准化奶牛养殖小区，4000多头奶牛进区养殖。成立了由管理干部、畜牧技术人员组成的服务队伍，常年为养殖户提供“四通一分一集中”的全方位服务。四、是加大扶植力度，在积极引导职工实现由家庭农场向家庭牧场转变的同时，多方面筹集资金，制定了一系列优惠政策，无偿补贴扶持困难户发展奶牛，支持养殖大户扩大饲养量，鼓励外来人员入区养牛。从基地建设到龙头培育，从科技投入到硬件装备，制定并实施了一系列扶持鼓励政策措施，乳业呈现出强劲的发展势头，成为带动一方致富的龙型经济。 塞北管理区始终把科技创新作为第一生产力，注重提高饲草生产的科技含量。1997年投资兴建了占地300亩的科技示范园区，积极与中国农大、中国科学院、国家外专局、日本鸟取县、乌克兰国家植物研究院等国内外10多家科研院所开展项目合作，共同实施了农业部“良种奶牛及配套增产技术”、“农牧业交错带草地畜牧业可持续发展技术研究项目”和农业部948办公室“退化草地综合改良与草地建设配套技术引进项目”。塞北管理区土质肥沃，气候独特，光照充足，昼夜温差大，且无公害、无污染，具有发展制种、马铃薯、胡萝卜、错季蔬菜等高效绿色农业的良好条件。与美国百事公司合作建立了马铃薯制种基地。 随着人民生活水平的提高，广大人民群众已不再仅仅满足吃饱，穿暖的低层次要求，越来越注重生活质量，对食品健康的要求也越来越高。近年来，无公害食品、绿色食品和有机食品逐渐成为人们饭桌上的新宠，特别是发达地区，而塞北管理区一直都是北京的“菜篮子”工程基地，塞北地区一直以种植业和养殖业为主，没有工业污染，发展无公害食品、绿色食品和有机食品种植业有着得天独厚的条件。第五章 工艺技术方案选择第一节 建设规模1、污水水量污水处理站为生产过程中产生的生产废水和厂区生活污水，其中生产废水占绝大部分。 目前张家口市华顶乳业有限公司生产市场紧缺的脱脂粉和无水奶油，采用先进的工艺设计和设备，日处理鲜奶100吨。其生产工艺流程如下：依据GB6914-86牛乳验收净乳机参数：5000I/h过滤及净化*清洗设备产生的废水冷却3-5净乳机参数： 250L/h储奶罐参数：5000I/h标准化（配料）储藏3-5蒸发量：2400I/h，压力：0.6-0.8 Mpa、杀菌温度80-90浓缩时产生的蒸馏水及冷却水，部分回收利用杀菌浓缩*蒸发量：350/kg/h、压力：0.8Mpa、排风温度：85-90喷雾干燥*冷却二次筛粉检验项目：依据标准GB5410-1999色泽、滋味和气味、组织状态、冲调性。蛋白质、脂肪、复原乳酸度、水份、不溶度指数、杂质度、硝酸盐、亚硝酸盐、菌落总数、大肠菌群包装检验出厂根据生产工艺分析，该项目是将鲜牛奶经过处理后做成奶粉和奶油，工艺过程中需要进行设备冲洗，将会大量的废水产生，这种废水具有CODcr浓度较高，可生化性好，含动植物油多等特点。根据厂内生产车间实际排水量和行业同等生产规模的类比确定：生产废水总量为1150m3/d。该污水处理站还包括生活污水，其主要为厂区工作人员吃饭、洗涤和卫生间排水。该部分污水经过化粪池后排入废水处理站。全厂总人数130人，按300l/人.d计算，污水量为39 m3/d。所以，污水处理站总收水量为1189 m3/d。（2）冷却循环水处理量根据生产工艺分析，该项目在生产过程中需要大量的冷却循环水。根据业主提供的实际数据，冷却水总量为3200m3/d，每天的损失量约为30%，即960m3/d。所以首先华顶乳业有限公司每天需要补充960 m3/d的新鲜水源。再者系统经过长时间循环利用，需要排放一部分高浓盐水，根据实测数据，每天需要排放处理的高浓盐水量为800m3/d。（3）处理规模根据上述水量计算，厂区内污水处理站处理规模为1200m3/d，冷却循环水处理规模为800m3/d。第二节 处理程度1、污水原水水质根据厂区总排水口的监测数据和同行业的对比，确定污水处理站进水水质见下表1-1。2、处理站出水水质根据该项目环评要求，污水处理站外排水要求稳定达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级A标准。表1-1 污水进出水指标一览表序号项目名称原水水质一级A标准1CODcr(mg/L)5000502BOD5(mg/L)3100103动植物油97.4104SS(mg/L)345105PH5-116-96NH3-N(mg/L)34.55或87总氮50158TP40.5综合污水达到上述处理要求后其中80%的水达到工业循环冷却水水质标准（GB50050-2007）水质指标要求后用于冷却循环水的补给水。3、冷却循环水水质生产用循环冷却水系统中主要污染物为无机盐类，是高浓盐水，根据厂内实测数据和参照同类企业的情况，本次设计的水质指标见下表1-2。处理后出水达到工业循环冷却水水质标准（GB50050-2007）后，与污水站80%的出水一起进入冷却循环水系统。表12 工业循环水水质标准一览表序号项目名称原水水质工业循环冷却水水质标准1SS（mg/L）200202甲基橙碱度（mg/L）20005003Ca2+(mg/L)1000302004Fe2+(mg/L)50.55PH5.05.57.09.26Cl-(mg/L)2000300第三节 污水处理工艺方案选择1、方案选择的原则（1）贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家的相关法规、政策、规范和标准。（2）采用的工艺技术具有先进性和可靠性；（3）保证废水中含有的有机物和氮、磷的处理率，实现达标排放；（4）运行管理方便、耐冲击负荷性强，对废水水质适应性广；（5）采用高效节能、先进可靠、管理及维护简便的设备；（6）具有较高的自动化控制水平，保证处理效果，减轻工人劳动强度；（7）具有较低的建设投资和运行费用。2、污水处理工艺方案选择1）处理工艺的功能要求由污水处理站进水水质指标和出水水质要求，污水处理工艺除主要去除有机物和悬浮物外，还需要去除部分氨氮和磷。污水经处理后，主要污染物去除率如下：COD99BOD599SS 97NH3-N85TP 872）污水可生化性分析本项目的污水要求进行二级生化处理+深度处理。进水BOD5/COD值是鉴定污水可生化性最简便易行和最常用的方法，一般认为BOD5/COD0.45可生化性较好，BOD5/COD0.3较难生化，BOD5/COD0.25不易生化。本项目进水BOD5/COD0.5，可生化性较好，因此，宜采用生物处理法。3）采用生物除磷脱氮的可行性BOD5：N：P的比值是影响生物除磷脱氮的重要因素，氮和磷的去除率随着BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增大。从理论上讲，BOD5/N2.86才能有效地进行脱氮，实际运行资料表明BOD5/N3时才能使反硝化正常进行。BOD5/N4-5时，氮的去除率60%，磷的去除率也可达60%；BOD5/N7时，氮的去除率70%，磷的去除率也可达70%。对于生物除磷工艺，要求BOD5/P33-100，且BOD5/N4。本工程进水能够满足生物脱氮除磷工艺对碳源的要求。4）污水生物处理工艺的选择和确定目前，国内已建成的乳品加工生产废水所采用的处理工艺主要为全好氧生化处理法（活性污泥法居多，接触氧化法其次），厌氧好氧生化处理法，以及水解好氧生化处理法（A/O工艺）等技术路线。由于乳品加工废水中含有蛋白质成份，废水的生物降解速率较缓慢，若降解时间不足，出水中会残留蛋白质及蛋白质降解中间体，使出水难以达标。以国内外经典的延时曝气处理流程进行分析，为使外排废水达到国家二级出水标准，水力停留时间必须在30小时以上，若要达到一级标准，则需48小时以上。所以用全好氧生物降解工艺，不仅能耗高、占地面积大，而且只能完成生物硝化过程，不能实现生物反硝化，因而不能完成真正意义上的脱氮。采用“厌氧好氧”生化处理组合工艺治理乳品生产废水，近几年来已有不少的成功工程实例。其COD和氨氮的去除率可分别达到95%及85%以上，可操作性、运行稳定性及经济性等方面均优于其它工艺组合。脱脂粉生产废水中的主要有机污染物是乳糖、脂肪和蛋白质等三类物质。由以上分析可知，对于乳品加工生产废水中的乳糖、脂肪和蛋白质等三类主要污染物，必须经过“厌氧-好氧”的组合工艺才能完全达到分解，因此采用“厌氧-好氧”的组合工艺是必要的。就生物处理法而言，从初期的普通活性污泥法开始至今，人们做了许多改进，出现了多种改进工艺方案。具有除磷脱氮功能的工艺有氧化沟、SBR及其变形、A2/O等多种工艺。根据各种污水处理工艺的总体技术经济性能和本工程的建设规模、进水特性和处理要求，二级生物处理初选厌氧UASB+奥贝尔（Orbal）氧化沟工艺（方案一）和厌氧EGSB+CASS工艺（方案二）作为备选方案，通过进一步技术经济比较后，选出推荐方案。（1） 厌氧UASB+奥贝尔（Orbal）氧化沟工艺UASB又叫升流式厌氧污泥床，是由Lettinga在20世纪70年代开发的。UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。UASB的主要优点是： 1、UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为2040gVSS/1； 2、有机负荷高，水力停留时间短，采用中温发酵时，容积负荷一般为10kgCOD/m3.d左右； 3、无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动； 4、污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题； 5、UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以不设污泥回流设备。 主要缺点是： 1、进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高，一般控制在100mg/l以下； 2、污泥床内有短流现象，影响处理能力； 3、对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击力稍差。奥贝尔（Orbal）氧化沟是氧化沟类型中的重要形式之一，此法最初是由南非的Huisman提出的，后来这项技术被转让给美国Envirex公司并推向市场，至八十年代末获得了较广泛的应用。典型的Orbal氧化沟是三条椭圆形的同心曝气沟渠，污水依次从外沟流入内沟，最后从中心岛流出。每条沟渠都是一个完全混合反应池，具有无终端的流线，污水经过多次沟内循环后顺序流入下一条沟渠。因此，沟与沟之间又呈现推流式的特征。这种形式类似于多个完全混合的生物反应器（CSTR）相串联的系统，兼有完全混合式与推流式的特点。奥贝尔（Orbal）氧化沟主要的工艺特点如下：1）沟道设计成三条同心椭圆沟道，三沟的容积分配为：外沟约占总池容的5055，中沟约占总池容的2530，内沟约占总池容的1520。根据不同的处理目标，通过调整标准氧量与各沟容积的百分数，使系统的去除能力得到提高。2）曝气设备是氧化沟的主要装置与关键设备，它起着供氧、混合、推动水流作循环流动和防止活性污泥沉淀等作用。其性能的好坏和效率的高低，直接影响氧化沟的处理效果、动力消耗、建设投资和运行费用。奥贝尔氧化沟的曝气设备采用曝气转碟。与同类曝气设备相比，曝气转碟具有工作水深大、充氧效率高、混合能力强以及结构简单、组装灵活、使用寿命长、安装维护方便等特点。曝气转碟一般由耐腐蚀的塑料或玻璃钢制成，可以通过改变转碟的转速、浸没深度、和转盘个数等来调节供氧量，使沟内的溶解氧控制在最佳工况。3）奥贝尔氧化沟的一个显著特点是三个沟的DO呈012mg/L的梯度分布。外沟的溶解氧控制在00.5mg/L，大部分碳源氧化、反硝化和部分硝化在外沟内进行；中沟的溶解氧控制在0.51.5mg/L，可进一步去除剩余的BOD或继续完成硝化；内沟的溶解氧控制在22.5mg/L，以保证出水中有足够的溶解氧带入二沉池。外沟中大部分碳源氧化、反硝化和部分硝化是在溶解氧很低的情况下进行的，氧的吸收率很高，氧的传递作用在亏氧条件下进行，提高了氧的传递效率，因而可以节约供氧量，起到节能的作用，这种特有的溶解氧分布使其能耗比单沟系统低20。4）奥贝尔氧化沟工艺有很强的抗冲击负荷能力。奥贝尔氧化沟一般为低负荷设计，且沟内能维持较高的污泥浓度，一时的冲击负荷不足以对微生物产生抑制作用。另外，奥贝尔氧化沟的内循环流量很大，为进水流量的几十倍甚至上百倍，在流态上每个沟道都具有完全混合的特征，高浓度污水进入沟中后迅速被稀释混合，对系统不会产生很大的影响。5）由于污泥龄较长，污泥量少，污泥在氧化沟中趋于相对稳定，故可不设污泥消化池，污泥经浓缩后，直接进行脱水。6）该工艺流程简单，构筑物少，控制管理较为方便。7）采用机械设备较少，运行维护维修量少，从而可降低运行成本。（2）厌氧EGSB+CASS工艺EGSB（Expanded Granular Sludge Bed），中文名膨胀颗粒污泥床，是第三代厌氧反应器，于20世纪90年代初由荷兰Wageingen农业大学的Lettinga等人率先开发的。其构造与UASB反应器有相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。与UASB反应器不同之处是，EGSB反应器设有专门的出水回流系统。EGSB反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有很大的高径比，一般可达35，生产装置反应器的高度可达1520米。颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速度，从而大大提高了反应器的处理效能。EGSB是在上流式厌氧污泥床(UASB) 反应器的研究成果的基础上,开发的第三代超高效厌氧反应器,该种类型反应器除具有UASB反应器的全部特性外,还具有以下特征,高的液体表面上升流速和COD 去除负荷; 厌氧污泥颗粒粒径较大,反应器抗冲击负荷能力强; 反应器为塔形结构设计,具有较高的高径比,占地面积小; 可用于SS 含量高的和对微生物有毒性的废水处理。采用EGSB作厌氧反应系统具有以下优点：(1)能耗少，还可回收生物能沼气，是产能型废水生物处理工艺；(2)剩余污泥量少，且生成的污泥是稳定的；(3)反应器效能高，容积小，占地面积小，可降低基建投资和运行费用。CASS（工艺是近年来国际公认的处理生活污水及工业废水的先进工艺。其基本结构是在序批式活性污泥法（SBR）的基础上，反应池沿池长方向设计为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，其主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统；同时可连续进水，间断排水。 CASS工艺的主要技术特征 1）连续进水，间断排水 2）运行上的时序性CASS反应池通常按曝气、沉淀、排水和闲置四个阶段根据时间依次进行。 3）运行过程的非稳态性 每个工作周期内排水开始时CASS池内液位最高，排水结束时，液位最低，液位的变化幅度取决于排水比，而排水比与处理废水的浓度、排放标准及生物降解的难易程度等有关。反应池内混合液体积和基质浓度均是变化的，基质降解是非稳态的。 4）溶解氧周期性变化，浓度梯度高 CASS工艺的主要优点 1）工艺流程简单，占地面积小，投资较低 2） 生化反应推动力大 3） 沉淀效果好4）运行灵活，抗冲击能力强，可实现不同的处理目标 5）不易发生污泥膨胀 6）适用范围广，适合分期建设7）剩余污泥量小，性质稳定 （3）方案确定根据以上二个方案的介绍进行比较：“EGSBCASS”是处理乳品加工生产废水的最佳工艺组合，按照此方案设计的废水处理站，具有工艺成熟、一次性投资费用低、运行费用低廉和节约用地的特点，可保证拟建工程的废水达标排放。3、深度处理深度处理采用微絮凝过滤工艺，即向二级生物处理出水中投加絮凝剂后，直接进行滤池，过滤器出水经加氯消毒后外排或回用。二级出水通过增压泵增压，并在泵前吸水管上采用絮凝加药装置投加絮凝剂，絮凝剂经水泵叶轮搅拌后均匀混合将原水中的细小固体颗粒悬浮物进行微絮凝反应，快速生成体积大于5微米的絮体，流经过滤系统管路进入高效过滤器，再被过滤器内滤料过滤截留，出水再经活性炭过滤后供锅炉房补水、冲厕、景观和反冲洗用水。过滤器采用气水联合冲洗，反洗空气由风机提供，反洗水采用滤后中水，由反洗水泵提供。反冲洗第