三益科技污水设计方案样本.doc

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江苏三益科技有限公司
废水处理工程

设
计
方
案

苏州科技学院设计研究院有限公司
二O一五年五月

目　　录
第一章 工程概况 3
1.1 项目由来 3
1.2技术单位介绍 3
第二章 设计规范和设计原则 4
2.1 设计依据 4
2.2 设计原则 4
第三章 设计水量、 水质, 设计范围及排放标准 6
3.1 设计水量、 水质 6
3.2 设计范围 6
3.3 排放标准 6
第四章 污水处理系统工艺分析 7
4.1 工艺选择原则 7
4.2 污水处理工艺路线 7
4.3 主要构筑物去除率指标 9
第五章 污水处理工程工艺设计 11
5.1 冲洗水处理系统 11
5.2 事故废水处理系统 14
5.3 污泥处理系统 16
第六章 管理机构及劳动定员 17
6.1 管理机构 17
6.2 劳动定员 17
第七章 工程投资估算 18
7.1 土建投资估算 18
7.2 设备投资估算 18
7.3工程间接投资 19
7.4 总投资估算 19
第八章 污水站运行成本分析 20
8.1 设备电耗 20
8.2 人员费 20
8.3 药剂费用 20
8.4 运行费用 20
第九章 结论与建议 21
9.1 结论 21
9.2 建议 21

第一章 工程概况
1.1 项目由来
江苏三益科技有限公司在生产和生活过程中产生一定的地面冲洗水和生活污水, 如果不对以上废水进行有效控制, 势必会影响到企业的发展和当地的环境。为了保护环境和公司的可持续发展, 公司决定将地面冲洗水和生活污水一起达标处理, 以环保环境。因此, 制定污水处理设计方案。
1.2技术单位介绍
公司致力于各种废水的治理研究, 在多种废水的处理上有着非常丰富的理论和实践经验, 承接过化工废水、 酒精废水、 电镀废水、 生活污水、 啤酒废水、 柠檬酸废水、 豆制品废水、 生物制药、 乳品废水、 饮料废水等多种高、 中、 低浓度废水治理的新建、 改扩建工程, 水量从25～30000m3/d, 并进行过多个单位的中水回用工程设计。
多年来, 将研究开发的新技术积极应用于污染治理工作, 致力于减少工程投资及降低运行费用、 提高生物处理的稳定性等的研究上, 拥有此方面的专利约十余项。

第二章 设计规范和设计原则
2.1 设计依据
1、 委托单位提供的水质、 水量及排放要求;
2、 废水实验情况, 同类废水或相似废水工程经验;
3、 《室外排水设计规范》 ( GB50014- )
4、 《污水综合排放标准》 ( GB8978-1996)
5、 《给水排水工程结构设计规范》 ( GB50069- )
6、 《建筑地基基础设计规范》 ( GB50007- )
7、 《建筑结构可靠性设计统一标准》 ( GB50068- )
8、 《建筑抗震设计规范》 ( GB50011- )
9、 《混凝土结构设计规范》 ( GB50010- )
10、 《砌体结构设计规范》 ( GB50003- )
11、 《建筑结构荷载规范》 ( GB50009- )
12、 《供配电系统设计规范》 ( GB50052- )
13、 《低压配电设计规范》 ( GB50054- )
14、 废水处理工艺设计规范、 手册;
15、 同类废水的水质情况;
16、 本单位已有的工程经验。
2.2 设计原则
1、 执行国家环境保护的政策, 符合国家和地方有关的法规、 规范及标准, 污水经处理后达标排放。
2、 根据企业规划和实际情况, 力求做到系统布局合理, 节省投资, 又便于运行管理。
3、 采用高效、 节能、 先进、 可靠的污水处理新工艺、 新技术, 实现污水处理工程的低耗高效运行。
4、 在已建成相同类型处理工程的基础上进行优化, 尽可能降低投资和运行费用。
5、 操作管理方便, 操作人员的劳动强度低。
6、 污水处理系统适合生产性变化。

第三章 设计水量、 水质, 设计范围及排放标准
3.1 设计水量、 水质
根据企业提供的资料, 生产废水和生活污水的水质水量见表3—1。
表3-1 生产废水和生活污水废水水质、 水量情况表
序
号
项目
水量
(m3/d)
水质指标(pH无量纲, 其它单位mg/L)
pH
COD

1
废水
50
4-5
6000

3.2 设计范围
废水处理系统设计从集水井进水法兰开始, 到系统出水口管为止, 从废水的管道输送不在此设计范围, 具体如下:
1、 废水从污水处理系统的集水井开始, 到系统出口为止;
2、 电气系统从污水处理系统进口的上接线柱, 到系统出口为止;
3、 污泥系统从沉淀池, 到污泥脱水后为止。
3.3 排放标准
废水经过处理后, 排放要求为《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的三级标准, 具体排放要求为:
COD ≤500mg/L p H = 6～9

第四章 污水处理系统工艺分析
4.1 工艺选择原则
1、 设计方案严格执行环境保护有关规定, 污水处理后必须保证出水主要指标均达到国家和行业地方标准。
2、 采用简单、 成熟、 稳定、 实用、 经济合理的处理工艺, 保证处理效果, 减少投资及运行管理费用。
3、 处理系统运行有一定的灵活性和调节余地, 以适应水质水量的变化;
4、 设备有通用性和先进性, 处理稳定可靠、 效率高、 管理方便, 维修、 维护工作量小, 价格适中。
5、 尽量减少污泥产生量, 力求在系统内消化污泥, 以减少污泥处理的投资及运行费用。
6、 布局科学合理, 与外界环境协调, 满足绿化要求。
7、 尽可能减少对周围环境的影响, 合理控制噪声, 妥善处理固体废弃物, 避免二次污染。
8、 工程建设完成后力争达到社会效益、 经济效益、 和环境效益的最佳统一。
4.2 污水处理工艺路线
1、 工艺路线
采用的工艺流程见图4-1。

采用的工艺流程见图4-1。

提升泵
提升泵

冲洗水

水解池
( 缺氧池)
厌氧配水池
IC内循环厌氧反应器
综合调节池

生活污水

排泥
排泥

泵
药剂

事故处理区
排泥
Fe-C、 芬顿氧化池

气浮池

事故池

事故废水

外运处理
污泥压滤
污泥浓缩池

排泥
污泥回流

提升至园区污水处理厂
外排
池
二淀池
氧化
沟

图4—1 废水处理工艺流程图
2、 工艺流程说明
(1)、 调节池
地面冲洗水和生活污水进入调节池, 进行调节水质和水量, 然后自流入厌氧配水池。
(2)、 IC内循环厌氧反应器
厌氧配水池的水泵入IC内循环厌氧反应器, 控制厌氧反应器的温度为35~38℃, 在厌氧反应器中, 利用厌氧微生物使废水中大分子污染物变成小分子污染物、 难降解的污染物变成易降解的污染物, 有机物在IC厌氧反应器被大幅度去除, 产生沼气。IC出水经过管道泵泵入水解池。
(3)、 缺氧水解池
将水解池改为缺氧水解池 有机物在缺氧水解池被二次去除, 经过污泥回流泵氧化沟多余的污泥在缺氧池水解, 提高缺氧池的污泥浓度。控制缺氧池的温度为35~38℃。缺氧水解池的清水去好氧池。
(4)、 氧化沟和二沉池
好氧池采用氧化沟降解废水中的大部分有机污染物, 采用A/O方式运转, 进行脱氮除磷, 同时, 也减少了使用空气量。氧化沟内流速可达0.3m/s以上, 并有着沟内的大比例自回流, 使氧化沟的进水与沟内的混合液充分混合, 能够快速吸附、 稀释进水端的有机物质, 具有污泥产率低, 排泥量少, 去除效果好, 操作简单等优点。氧化沟出水泵入二沉池, 沉淀好氧池的出水, 泥水分离, 澄清出水。二沉池的出水自留入外排池, 然后经过提升泵排至园区污水处理厂。
(5)、 事故池
当生产不正常后的废水进入事故池。事故池的出水泵入Fe-C池和芬顿氧化池, 加双氧水调节pH至2-4左右, 再加硫酸亚铁, 铁离子与双氧水形成羟基自由基, 使得废水中的有机物大幅度下降, 反应需要的摩尔比、 反应时间、 温度等反应条件需要根据实验情况来确定。芬顿出水自流入中和池, 调节废水的pH到6.5~7.0左右, 然后泵入气浮池, 气浮产生的胶体和絮状物。气浮池出水自流到厌氧配水池, 再进行生化达标处理。事故废水采用Fe-C池和芬顿氧化池, 避免事故废水对污水处理系统造成影响。
(6)、 污泥处理系统
好氧剩余污泥经过排泥泵入污泥池。多余的污泥主要是物化沉淀池产生的污泥, 这样污泥经过螺杆泵送至压滤机脱水, 脱水后滤饼外运。
4.3 主要构筑物去除率指标

表4－1　废水处理去除率预测表
序号
处理单元
类别
主要水质项目
COD(mg/L)

1
调节池
进水
≤6000

2
IC厌氧塔和缺氧水解池
进水
≤6000

出水
≤1500

去除率(%)
≥75

3
好氧池和二沉池
进水
≤1500

出水
≤500

去除率(%)
≥70

第五章 污水处理工程工艺设计
5.1 冲洗水处理系统
5.1.1 调节池(利旧)
功 能: 废水自流入调节池, 调节废水的水质、 水量。
主要设计尺寸
调节池设计尺寸: 150m3,
建筑形式: 钢砼结构, 1座
主要配套设备:
(a)、 调节池提升泵, Q=5m3/h, H= 10m, N=1.5kw, 2套, 1用1备。
5.1.2厌氧配水池(利旧)
功 能: 调节池出水自流到厌氧配水池, 控温35度, 加营养物质。
主要设计参数
设计尺寸:
建筑形式: 半地上半地下式钢砼结构,
配套设备如下:
(a)、 立式搅拌机, 数量: 1套;
(b)、 厌氧提升泵, Q=10m3/h, H= 20m, N=3kw, 2套, 1用1备。
5.1.3 IC厌氧反应器(新建)
功 能: 根据同类化工废水水质及其厌氧实际工程情况, 采用厌氧反应器处理工艺废水。厌氧反应器采用成熟技术, 针对该工艺废水实际运行情况优化设计。
主要设计参数
设计尺寸: D*H=φ6*16m
单座容积: 450m3
反应时间: 4d
建筑形式: 半地上半地下式钢砼结构,
(a)、 IC厌氧提升泵, Q=20m3/h, H= 25m, N=4kw, 2套, 1用1备;
(b)、 厌氧颗粒污泥: 150m3。
5.1.4缺氧水解池(改造)
功 能: 使废水中大分子污染物变成小分子污染物、 难降解的污染物变成易降解的污染物, 有机物在水解池被大幅度去除, 产生沼气, 经过回流提高水解池的污泥浓度。改造布水器、 增加三相分离器和沼气管道。
主要设计参数
设计尺寸: 1000m3
建筑形式: 半地上半地下式钢砼结构,
配套设备如下:
(a)、 水解内回流泵, Q=100m3/h, H= 15m, N=7.5kw, 2套, 1用1备;
(b)、 增加三相分离器, PP材质, 1套;
(c)、 增加布水器, PVC材质, 1套;
(d)、 增加温控系统, 温度控制在35度~38度, 1套;
(e)、 投加厌氧污泥, 300m3。
5.1.5 氧化沟 (利旧)
功 能: 好氧池采用氧化沟, 降解废水中的大部分有机污染物, 采用A/O方式运转, 也减少了使用空气量, 脱氮, 具有污泥产率低, 排泥量少, 去除效果好, 操作简单等优点。
主要设计参数
有效容积: m3
有机负荷: 0.5kgCOD/(m3·d)
建筑形式: 半地上半地下式钢砼结构,
数 量: 1座
配套设备如下:
(a)、 低速推流器, 叶轮直径: 1.8m, P=4kw, 数量: 3台;
(b)、 风机, Q=16m3/min, H=6m, N=22kw, 数量: 2台, 1用1备;
(c)、 旋混曝气器, 规格: φ80mm, 数量: 1500套。
(d)、 排泥泵: Q=50m3/h, H= 15m, N=4kw, 1套, 1用1备。
5.1.6 二沉池 (利旧)
主要功能: 沉淀好氧池的出水, 泥水分离, 澄清出水。
主要设计参数
设计尺寸: D×H=φ5.0×4.5m, 1座
表面积: 20m2
表面负荷: 0.5m3/(m2·h)
沉淀时间: 3~4 hr
建筑形式: 全地上钢结构
数 量: 1座
配套设备如下:
(1)、 排泥泵: Q=5m3/h, H= 15m, N=1.5 kw, 2套, 1用1备。
5.2 事故废水处理系统
5. 2.1 Fe-C池(新增)
功 能 铁炭微电解是基于电化学中的原电池反应。当铁和炭浸入电解质溶液中时, 由于Fe和C之间存在1.2V的电极电位差, 因而会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场。阳极反应产生的新生态二价铁离子具有较强的还原能力, 可使某些有机物还原, 也可使某些不饱和基团(如羧基—COOH、 偶氮基-N＝N-)的双键打开, 使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生化性。
主要设计参数
设计尺寸: D*H=DN2.5*4.0m, 有效水深: 3.5m
建筑形式: 钢结构, 3布5油环氧树脂防腐; 不锈钢结构
主要配套设备:
( a) 、 Fe-C填料, 10m3;
( b) 、 循环泵, 流量: Q=20m3/h, 扬程: H=15m, 功率: P=3kw, 数 量: 4台, 2用2备;
( c) 、 在线pH计: 2台;
( d) 、 曝气系统, 4套, ABS材质。
5.2.2芬顿氧化池(新增)
功 能: 铁离子与双氧水形成羟基自由基, 使得废水中的有机物大幅度下降, 间歇运行, 每天运行12小时, 间歇运行。
主要设计参数
设计尺寸: D*H=DN2.5*4.0m, 有效水深: 3.5m
建筑形式: 钢结构, 3布5油环氧树脂防腐; 不锈钢结构
配套设备如下:
( a) 、 卧式双氧水储槽: 15m3, 304材质, 1套;
( b) 、 加药设备, 1套;
( c) 、 加药计量泵: Q=200 L/h, H= 30m, N=0.55kw, 4套, 2用2备。
( d) 、 立式搅拌机, 数量: 4套;
( e) 、 在线pH计: 4台;
( f) 、 温度计: 4台。
5.2.3 混凝中和反应、 气浮池
功 能: 加PAC和碱, 使废水在芬顿反应中形成的污泥发生混凝反应, 然后在气浮池泥水分离, 澄清出水。气浮池出水自流到厌氧配水池, 再进行生化达标处理。
主要配套设备如下:
( a) 、 加药设备, 1套;
( b) 、 污泥泵, Q=5m3/h, H= 15m, N=1.5kw, 2套, 1用1备;
( c) 、 加药计量泵: Q=200 L/h, H= 30m, N=0.55kw, 4套, 2用2备;
( d) 、 立式搅拌机, 数量: 2套;
( e) 、 在线pH计: 2台。
(f)、 5m3/h气浮机, 1套。
5.3 污泥处理系统
污泥脱水方式, 使用最常见的为板框压滤机、 带式压滤和离心脱水方式。
板框压滤机劳动强度大, 自动化程度低, 但脱水效果较好, 适合小水量污水处理厂。
离心脱水系统结构紧凑, 附属设备少, 在密闭状况下运行, 臭味小、 工作环境好, 不需要过滤介质, 维护较为方便, 能长期自动连续运转, 但噪音较大, 动力费用高。
带式压滤机需滤带作为过滤介质, 对滤带要求高, 操作简单, 能够连续自动运转, 大中型污水处理厂一般都采用带式压滤机。
板框压滤机系统, 利旧, 1套。

第六章 管理机构及劳动定员
6.1 管理机构
污水处理厂从建设到运转调试, 都需要有一个管理机构。本污水厂应设专门的管理人员。
污水厂内设生产部门和辅助生产部门。生产部门包括污水处理车间和污泥处理车间。辅助生产部门主要由维修车间组成。技术人员和操作人员直属于厂长领导。
污水处理厂24小时/日操作, 操作工8小时按一班制工作, 分析和维修均为常日班制工作。
6.2 劳动定员
本方案中所需的操作控制点少, 操作简单。根据城乡建设部(85)号劳字第5号文《城市建设各行业编制定员试行标准》, 并根据本工程的实际情况, 确定本工程定员2人, 分配如下表6-1所示。
表6-1 污水厂人员编制表
序号
人员分类
人数
上班方式
1
站长
1
兼职
2
技术员与化验员
1
兼职
3
机修工
1
兼职
4
操作工, 主要维护池的清洁, 设备正常和污水脱水。
2

所有人员在上岗前, 均需按有关规定进行培训, 经考试合格后上岗。每人第2年轮训1次, 1次2周。

第七章 工程投资估算
7.1 土建投资估算
表7—1 污水处理土建投资估算表
序号
名 称
规 格
数量
投资(万元)
1
厌氧反应器基础
D×H=φ7.0×1.0m
1座
25
2
水池清理和其它基础

10
3
合计

35
7.2 设备投资估算
表7—2 污水处理设备投资估算表
序号
名 称
规 格
数量
单价
(万元)
复价
(万元)
1
调节池快速搅拌机
φ620mm, N=4kw
1台
3
3
2
调节池提升泵
Q=20m3/h, H=15m, N=3kw
4台
0.5
2
3
Fe-C填料
块状烧结型
25m3
1.2
30
4
Fe-C循环泵
Q=20m3/h, H=15m, N=3kw
2台
0.5
1
5
Fe-C 在线pH计

2台
1
2
6
Fe-C曝气系统
DN50, ABS材质
4套
1
4
7
卧式双氧水储槽
15m3,304材质
1套
5
5
8
芬顿加药设备
非标
1套
3
3
9
芬顿加药计量泵
Q=200 L/h, H= 30m, N=0.55kw
4套
1
4
10
芬顿立式搅拌机
非标
4台
0.5
2.0
11
芬顿在线pH计

4台
1
4
12
反应池加药设备
非标
1套
3
3
13
反应池加药计量泵
Q=200 L/h, H= 30m, N=0.55kw
4套
0.5
2
14
反应池立式搅拌机
非标
2台
0.5
1
15
反应池在线pH计

2台
1
2
16
气浮机
5m3/h
1台
10
10
17
提升泵
Q=10m3/h, H=28m, N=3kw
2套
0.5
1.0
18
UASB三相分离器
PP材质
1套
10
10
19
UASB布水器
PVC材质
1套
3
3
20
厌氧内回流泵
Q=10m3/h, H=20m, N=2.2kw
2套
0.5
1.0
21
厌氧污泥

300m3
0.01
3
22
IC提升泵
Q=20m3/h, H=25m, N=4kw
1台
0.5
1
23
IC厌氧反应器筒体
D*H=φ6*16m
1套
50
50
24
IC进水配水器和布水器
非标
1套
5
5
25
IC三相分离器
非标
2套
6
12
26
IC集气箱
非标
2套
5
10
27
IC内循环及防堵装置
非标
1套
5
5
28
IC泥水分离包
D×H=φ1.5×1.5m
1套
3
2
29
IC水封
D×H=φ1.2×1.5m
1套
2
2
30
厌氧塔保温和彩钢瓦
岩棉50cm厚
1套
5
5
31
IC防腐
环氧沥青2涂
1套
10
10
32
厌氧污泥
含水率为80%
150m3
0.15
22.5
33
好氧池推流器
Φ1800mm, 4kw
3套
3
9
34
风机
Q=16m3/h, N=22kw
2台
2.5
5
35
曝气系统
DN50, 水力切割曝气器
80套
0.4
24
36
曝气管

1套
5
5
37
二沉池排泥泵
Q=50m3/h, H=15m, N=4kw
2套
0.5
1
38
管道、 阀门及其安装

8
8
39
电器、 仪表、 控制及安装

5.5
5.5
40
合计

278

7.3工程间接投资
表7—3 污水处理厂工程间接费用表
序号
项目
金额(万元)
备注
1
工程设计、 调试等技术服务费
30

7.4 总投资估算
总投资=土建投资+设备投资+间接投资=35+278+30=343万元
第八章 污水站运行成本分析
8.1 设备电耗
系统设备总装机功率约为100kw, 其中24小时开机功率约为60kw, 电耗约为28.8kwh/吨水, 电价按0.65元/度计算, 电费为18.72元/吨水。
8.2 人员费
劳动定员2人, 人员工资按平均人员2500元/月计算, 吨水费用约3.4元/吨水。
8.3 药剂费用
污水站的药剂费包括中和费用, 根据同类工程的实际运行情况, 一般10元/吨水, 具体根据实际运行情况再测算。
8.4 运行费用
污水站运行费用为=设备电费+人工费+药剂费
=18.72+3.4+10=32.12 元/吨水

年运行费用在120万元左右。
第九章 结论与建议
9.1 结论
1、 公司根据当前省、 市的环保要求, 新建污水处理厂, 是利国利民的大事, 为企业可持续发展奠定基础
2、 从当前的生产规模来看, 工程设计水量到50m3/d, 可满足当前发展需要。
3、 污水处理厂建成后, 可解决厂区的水环境污染现状, 附近水体将会有明显的改进, 该工程项目具有明显的社会效益、 环境效益、 经济效益。
4、 本工程应该挖掘厌氧的处理能力, 将有机物尽可能的产生沼气, 降低好氧的负荷和运行费用。
9.2 建议
1、 建议公司将厂内的化粪池的生活污水单独收集, 集中进入污水处理厂, 一是处理了厂内的污染源, 二是生活污水因氮磷等营养物质及其微量元素丰富, 能够作为废水的营养源, 减少了废水处理过程中投加营养盐的费用, 同时降低废水处理的难度。从公司清洁生产和可持续发展以及环保要求来看, 也应将生活污水单独收集, 集中处理。建议在废水工程项目实施的过程中, 应同时实施生活污水收集、 输送的配套工程。

苏州科技学院设计研究院有限公司
5月15日