华明乳业处理规模及进出水质.docx

目 录

一、概述 2
二、设计原则依据 2
2．1 设计依据 2
2．2 设计原则 2
2．3、有关标准 3
三、处理规模及进出水质 4
3．1设计进水水质 4
3．2. 设计出水水质 4
四、处理工艺选择 4
4．1工艺选择 4
4．2工艺流程 5
4．3工艺说明 5
4．4处理级处理效果设计 6
五、工艺设计 6
5．1 高程及平面布置说明（高程图，见附图） 6
5．2 各处理单元工艺说明 6
5．3 各处理级参数设计： 8
5．4土建构筑物一览表 12
5．5机电设备一览表 12
六、建筑与结构设计 13
6.1 设计原则 13
6.2 设计条件 13
七、电气设计 13
7.1用电负荷及计算 13
八、工程投资与水处理成本分析 14
8.1 工程投资编制依据 14
8.2 工程投资估算 14
8.3 废水处理工程年经营费用估算 17
十、 总结 18

一、概述
华明乳业有限公司公司是一家制作乳制品的大型奶制品厂，以鲜奶为主要原料加工而成，以消毒鲜奶为主要产品。
在乳制品加工过程中排出大量的污水，废水中含有多种易生物降解的有机物，大量的污水排入，影响了周边工厂、学校及居民区居住环境的质量，特别是夏季期间，由于气温较高，导致废水中有机物的酸化，气味难闻，给周边环境带来诸多不便，为响应区政府提倡环境保护、造福子孙后代的要求，对牛奶厂的排放废水进行处理。
二、设计原则依据
2．1 设计依据
1、华明乳业有限公司废水监测报告
2、华明乳业有限公司提供的相关资料
2．2 设计原则
（1） 在厂区总体规划指导下，对污染进行综合治理，化害为利，逐步解决废水对当地地表水造成的污染，改善城市地表水及河水体质量，发挥建设项目的环境效益、社会效益和经济效益。
（2） 遵守国家对环境保护及废水治理的有关规范、标准和规定。
（3） 以国家计委建设部、环保总局等部门的有关文件为依据。
（4） 认真贯彻国家关于环境保护工作的方针政策，精心编制，做到技术先进、经济合理、安全实用、质量可靠。
（5） 因地制宜地根据客观实际，在保证处理效果达标排放的前提下，尽量节省工程投资、节省用地、节省能源、降低运行成本。
（6） 污水处理工艺技术先进可靠、简单实用、经济合理、高效节能、确保水处理效果、减少工程投资与日常运行费用、管理维护方便。
（7） 妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂、污泥。
厂区环境美观，建筑简洁实用，提供较舒适工作环境。
2．3、有关标准
（1）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
（2）《城市污水处理工程项目建设标准》（修订）（2001年）
（3）《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）
（4）《室外排水设计规范》（97年版）（GBJ14-87）
（5）《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》(GBJ31-89)
（6）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
（7）《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）1997版
（8）《采暖通风和空气调节设计规范》（GBJ19-87）
（9）《生活饮用水卫生标准》（GB5749-85）
（10）《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）
（11）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
（12）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
（13）《建筑地基基础设计规范》（GB/T50007-2002）
（14）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）
（15）《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）
（16）《工业与民用建筑抗震设计规范》（GBJ00-99）
（17）《污水泵站设计规程》（DBJ08-23-91）
（18）《工业民用10千伏及以下变电站设计规范》（GB50053-95）
（19）《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-92）
（20）《民用建筑电气设计规范》（GB/T16-92）
三、处理规模及进出水质
根据甲方的要求，日处理量按800m3设计。
3．1设计进水水质
武清区环保监测站对华明乳业公司排水口的水质采样分析，根据监测报告的数据，结合生产工艺的特点，拟设定的进水水质指标见表1.
表1. 设计进水水质指标（mg/L）
项目
PH
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
色度
参数
6-9
2000
1000
300
30
300
3．2. 设计出水水质
出水水质执行国家《污水综合排放标准》（GB8978－96）一级标准。具体数据见表2.
表2. 污水处理厂排放标准（mg/L）
项目
PH
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
色度
参数
6-8
≤100
≤30
≤60
≤10
40

四、处理工艺选择
4．1工艺选择
乳品废水根据其来源可以分为二大类，即洗涤废水、冷却水和产品加工废水，其中前两类废水为废水的主要来源。
洗涤水主要来自乳品加工和收集过程中的器皿、设备、容器和管道的洗涤以及加工场地的洗刷，冷却水则主要来自冷凝器等热交换器设备，废水中含有多种易生物降解的有机物，含氮量比较高。
乳品废水污染物含量有高有低，其水量差异也很大，因此，将两种废水进行分流，并针对各自的水量、水质特点，采用不同的废水处理技术，即可以合理地利用水资源，也可以降低废水处理工程造价和运行成本。
乳品废水中常含有较多的可沉物、漂浮物及油脂等，因而在采用生物处理技术之前，根据废水的水质情况进行预处理。
生化处理单元选用厌氧——好氧处理法，由于它具有能耗低、处理效率高的特征，因而受到废水生物处理技术领域的重视，得到了极其广泛的应用和发展。
4．2工艺流程
调节隔油池
格栅
水解池
污泥浓缩池
沉淀池
好氧池
厌氧池

板框压滤机

图1. 华明乳业公司污水处理工艺流程图

4．3工艺说明
生产车间废水经过收集后自流进入污水处理站，经过格栅拦截污水中的漂浮物后进入调节隔油沉淀池。由于生产特点，污水在各时段的排水量不均匀，此处设置调节池收集车间污水，再加上废水中有一定的含油量，受处理场地的限制，把隔油池设在调节池内，隔油池利用油粒自身较轻的特点，在沉淀池内设置集油口，废水经过隔油及均质均量后进入生化处理阶段。污水在生化处理级中去除污染物，转化为悬浮物，最后经过沉淀去除以达到最终的处理效果——达标排放。

4．4处理级处理效果设计

处理单元
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
进水水质
2000
1000
300
30
预处理级
去除率(%)
10
10
40
10
出水浓度
1800
900
180
27
水解、厌氧池
去除率(%)
60
65
40
40
出水浓度
720
378
108
16.2
好氧池
去除率(%)
90
93
60
50
出水浓度
72
26．46
43.2
≤10
沉淀池
去除率(%)
-
-
-
-
出水浓度
≤100
≤30
≤60
-
排放标准

100
30
60
10

五、工艺设计
5．1 高程及平面布置说明（高程图，见附图）
根据业主提供的地形图，本着利用自然高程，节约能耗的原则，整个污水处理站污水采用一次提升，经调节池提升后全程采用自流形式进出各污水处理池，最后达标水排入农灌渠。
由于污水处理站的处理过程中会产生一定的沼气，影响了周边的环境。因此，此处新建的污水处理站将产生的沼气收集起来，送至厂区的厨房，将其利用，另外，在池周围种植草皮、灌木等植被加以绿化，实现景观式的污水处理站。
5．2 各处理单元工艺说明
（1）格栅渠
污水的预处理级，内设置格栅，去除大的漂浮物，可减轻后续处理构筑物的有机负荷。
（2）调节隔油池
污水的预处理级，池体上面设置集油口，对池内的浮油浮渣进行清理，清理出来的浮油浮渣放到旁边的煤堆，与煤一起送进锅炉燃烧。池底设置两台污水提升泵，通过浮球控制水泵的开关。
（3）水解、厌氧池
此工艺采用水解、厌氧分置形式，起着生物选择器的作用，使适合不同底物浓度的厌氧生物菌群发挥各自的作用，减少生物抑制因数，提高处理效率。水解池悬挂软性填料作为厌氧生物载体，厌氧池采用完全混合反应方式。由于生产特点，生产排水水量、水质在各时间段的差异性，设置水解、厌氧池可兼起到调节水量的作用。因为厌氧池耐冲击负荷能力强，因此除了可以均衡水量与水质，而且可以有效地去除部分的COD，提高废水的可生化性，可以减轻后续好氧池的容积负荷。又由于厌氧池去除污染物所耗动能很小，纵观整个处理工艺，其处理效率高、动能消耗少是本工艺的最大优点。
厌氧池工其主要为池内填充细小的固体颗粒作载体，废水从池的一边流入，不断的在池内循环流动，其主要特征是：
a. 能量需求大大降低，这是因为厌氧生物处理不要求供给氧气，
b. 细颗粒的载体为微生物附着生长提供较大的表面积，使床内具有很高的微生物浓度，水力停留时间短，具有较好的耐冲击负荷能力，运行稳定。
c. 厌氧微生物可对好氧微生物所不能降解的一些有机物进降解（或部分降解）。
(4) 好氧池
生化处理的主要单元级。此处采用完全混合式活性污泥法，废水进入曝气池后与原有的混合液充分混合，因此池内池中混合液的组成、F/M值、微生物群的量和质是完全均匀一致的。整个过程在污泥增长曲线上的位置仅是一个点。这意味着在曝气池中所有部位的生物反应都是相同的。
完全混合式活性污泥法的主要特点：
a. 承受冲击负荷的能力强，池内混合液能对废水起稀释作用，对高峰负荷起消弱作用，这对华明乳业公司排放水质不均匀起到了很好的抗冲击效果。
b. 由于全池需氧要求相同，能节省能耗。
5．3 各处理级参数设计：
（1） 格栅渠
粗栅条净距：10mm；
栅渠宽度：0.80m
细栅条净距：5mm；
栅渠宽度：0.80m
栅渠深度：1.00m
（2）调节隔油池
停留时间：6h；
有效容积：200m3；
有效水深： 4.0m ；
池体总深 ：4.50m；
平面尺寸：10×5.5（m）
池底设置两台污水提升泵。
型号：25QW35-7-3
流量：35m3/h
杨程：7m
功率：3kw
数量：2台
（3）水解池
停留时间：3h；
有效容积：100m3；
有效水深： 6.3m ；
超 高： 0.4
平面尺寸：3.5×6.5（m）
中层悬挂2.2m软填料，采用一台潜水搅拌机定期搅拌。
搅拌机型号：QJB-1.5
功率：1.5kw
数量：1台
（4）厌氧池
停留时间：10h；
有效容积：333m3；
有效水深： 6. 2m ；
池体总深 ：6.70m；
平面尺寸：10.5×6.5（m）
（5）好氧池
停留时间：14h；
有效容积：470 m3；
有效水深： 5.9m ；
池体总深 ：6.7m；
平面尺寸：14.0×6.3（m）；
设置微孔曝气器80套
材质：EPDM
（6）沉淀池
沉淀池采用逆流式斜板沉淀池。
表面负荷：1.2m3/m2·h；
有效面积：30m2；
清水层深： 0.5m ；
斜管高度：0.8m
混合层高：0.5m
污泥斗深：3.0m
池体总深 ：5.30m；
平面尺寸：8.8×5.2（m）；
（7）污泥浓缩池
有效容积：45m3；
有效水深： 2.50m ；
池体总深 ：4.3m；
平面尺寸：5.2×4（m）；
总容积：89m3
（8）污泥脱水间
由于建设场地的限制，脱水房建在处理站旁的房间内。
平面尺寸：4×3（m）；
设置带式脱水机进行污泥脱水，配套设备有螺杆泵、冲洗泵、加药泵、药剂罐及预脱水装置。
带式脱水机（含预脱水装置）
型号：GDL-500
处理量：3-5m3/h
滤带宽：0.5m
功率：1.5kw
数量：1台
污泥螺杆泵
型号：I-1B
流量：3m3/h
扬程：60m
吸程：1.5m
功率：1.5KW
数量：2台
（9）风机房
由于建设场地的限制，新建风机房建在处理站旁的一个冷却水池上。
风机房平面尺寸6.0m×4.0m；层高3.0m。
风机型号SSR-125，供气量11.2m3/min，升压0.55kg/cm2，功率15kw，2台,一用一备。

5．4土建构筑物一览表
序号
名 称
有效容积
（单座m3）
数量
备注
1
格栅渠

1座
钢砼
2
调节隔油池
270
1座
钢砼
3
水解池
100
1座
钢砼
4
厌氧池
330
1座
钢砼
5
好氧池
470
1座
钢砼
6
沉淀池
200
1座
钢砼
7
污泥浓缩池
45
1座
钢砼
8
操作间（风机房、及脱水间）
24 m2
1间
框架
5．5机电设备一览表
序号
名 称
规 格
数量
厂家
1
格栅
D=10mm 、D=5mm
各1块
自制
2
污水泵
Q=80m3/h、H=20m
2台
上海凯泉
3
潜水搅拌机
N=2.2kW
1台
上海凯泉
4
鼓风机
Q=11m3/min N=15kW
2台
山东章晃
5
软性填料
E1型
40 m3
江苏宜兴
6
污泥泵
Q=16m3/h，N=1.5kW
2台
上海凯泉
7
微孔曝气器
EPDM
80套
江苏宜兴
8
螺杆泵
Q=1.5m3/h，N=1.1kW
2台
上海凯泉
9
带式脱水机
GDL-0.5
1台
东莞绿叶
10
斜管
Ø=80mm
30m3
江苏宜兴
11
配电柜

1个

12
管、阀件

若干套

六、建筑与结构设计
6.1 设计原则
遵守国家现行规范，在满足生产工艺要求前提下，力求做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量、保护环境。
6.2 设计条件
1）场地概况
根据实际地质资料，结合国家标准《建筑地基基础设计规范》（GBJ7—89）进行设计。
2）基本风压
基本风压值为0.40KN/m2。
3）抗震设防烈度
根据当地具体情况，进行地震设防，设防标准为6级。
七、电气设计
考虑到本工程用电负荷不大，不需采用单独的变电设施，电源由企业的接入380V交流电至本工程馈线柜（容量20kw，），在低压进线侧对整个系统进行电能计量。电源一路进线，按正常情况供电。不设备用电源。
7.1用电负荷及计算
用电负荷计算见“用电负荷计算表”，其结果见表7-1：
正常用电
装机容量（KW）：49.7
使用功率（KW）：29.2

表7-1. 主要动力设备能耗
序号
名 称
装机
数量
单机功率（Kw）
总装机容量（Kw ）
实际电耗（KW）
使用时间（h）
备 注
1
污水泵
2
3
6
3
24
1用1备
2
鼓风机
2
15
30
15
24
1用1备
3
搅拌系统
1
1．5
1.5
1．5
24

4
脱水机
1
1．5
1．5
1．5

5
污泥泵
2
1．5
3
1．5

1用1备
6
螺杆泵
2
1．5
3
1．5

1用1备
7
冲洗水泵
1
3
3
3

8
加药设备
1
2.2
2.2
2.2

9
合计

49.7
27.2

八、工程投资与水处理成本分析
8.1 工程投资编制依据
1) 根据废水处理工程设计方案进行编制；
2) 综合工程预算定额；
3) 全国统一建筑工程基础定额；
4) 全国统一安装工程预算定额；
5) 有关文件汇编及配套费用定额；
6) 相关设备厂家提供的产品报价。
8.2 工程投资估算
工程投资估算见投资估算表6-1、6-2、6-3。

表6-1土建工程报价表
序号
名 称
容 积
（单座m3）
数量
单价
（万元）
备注
1
格栅渠
25
1座
1.25
钢砼
2
调节隔油池
270
1座
13.86
钢砼
3
水解池
130
1座
4.55
钢砼
4
厌氧池
330
1座
12.30
钢砼
5
好氧池
470
1座
18.74
钢砼
6
沉淀池
220
1座
9.35
钢砼
7
污泥浓缩池
89
1座
3.58
钢砼
8
风机房
24 m2
1间
2.92
砖混
9
脱水间
12 m2
1间
1.86
砖混
10
降水、护坡、
基础处理等

4.36

11
合计

72.77

表6-2 设备材料报价表
序号
名 称
型号规格
数量
单价
（万元）
总价
（万元）
厂家
1
格栅
D=10mm 、D=5mm
各1块
0.16
0.32
自制
2
污水泵
Q=35m3/h、H=7m
2台
0.35
0.70
上海凯泉
3
潜水搅拌机
QJB-1.5 N=2.2kW
1台
2.4
2.4
南京爱尔斯
4
鼓风机
Q=11m3/min N=15kW
2台
4.86
9.72
山东章晃
5
填料
E1型

1.72
江苏宜兴
6
污泥泵
Q=16m3/h，N=1.5kW
2台
0.28
0.56
上海凯泉
7
微孔曝气器
EPDM
1批

3.32
江苏宜兴
8
曝气管、支架

1批
4.68
4.68

9
泥水分离设备

60m2
0.08
6.80

10
厌氧布水设施

1套
4.70
4.70

11
斜管
Ø=80mm
30m3
0.068
2.04
江苏宜兴
12
带式脱水机
Q=3-5 m3/h
N=1.5kw
1台
10.96
10.96
东莞绿叶环保
13
螺杆泵
Q=1.5m3/h，N=1.1kW
2台
0.88
1.76
上海凯泉
14
冲洗泵
Q=30m3/h
1台
0.26
0.26
上海凯泉
15
管、阀件

1批
4.56
4.69

16
附材

1批
1.33
1.33

17
废气收集处理设施

1套
4.26
4.26

18
控制柜及电缆

1个
2.6
2.6

19
合计

60.82

表6-3其它工程费用表
序号
名称
金额（万元）
A
工程直接费：土建工程+设备材料工程
133.59

B
第二部分费用

1
管理费
1.34

2
项目前期工作费
1.67

3
设计费
4.01

4
施工图及竣工图编制费
1.13

5
设备及材料运输费
2.36

6
安装工程费
9.81

7
调试费及员工培训费
9.20

8
不可预见费
3.55

9
小 计
33.07

10
合计：A+B

166.66

8.3 废水处理工程年经营费用估算
1）基础数据
1）建设规模：800m3/d废水处理工程
2）总装机容量：52.2KW
3）使用功率：30.2KW
4）电 价： 0.60元/kw•hr
5）定员:2人
6）工资:800元/月
2） 年经营费用估算
电费：E1=30.2×24×365×0.6×75%=11.91万元
人工费：E2=800×2×12=1.92万元
药剂费：E3=800×0.03×365=0.88万元
年运行费用：YC=E1+E2+E3 =14.71万元
运行成本：147100÷365÷800=0.50元/吨
十、 总结
采用“水解酸化——厌氧---好氧”工艺处理华明奶业公司污水，具有以下特点：
1） 处理效果好： “水解酸化——厌氧---好氧”工艺成熟，特别适合高浓度的有机废水处理，可保证各项指标达到国家规定的排放标准。
2） 工程投资省：166.66万元。
3） 运行费用低：污水运行费仅为0.50元/ m3，比其它处理工艺节约运行费0.12元/吨以上。
4）占地面积小：总占地面积仅为315 M2。
5）污泥量少：采用“水解酸化+厌氧”工艺，此阶段处理率可达70-90%，厌氧彻底，能耗低，污泥量较少。
6）废气处理：沼气收集后送至锅炉房燃烧，对环境没有影响。