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豆奶生产废水处理方案设计

1.基本概况
生产废水主要来源于黄豆漂洗、加工过程中排出的洗涤水以及加工设备的冲刷水，其中生产容器、管道设备加工间产生的废水浓度较高，生产车间、场地的清洗和工人卫生用水产生的废水浓度较低。废水中的主要成分有蛋白质、油类、碳水化合物等营养物质，有机物浓度较高，废水水量水质日波动范围较大。
根据有限公司提供的资料，并参考相关类似企业的废水排放情况，确定废水水量、水质设计指标。废水排放标准达到业主要求的标准。具体数值如表1。
表1 设计废水水量水质
项目
进水指标
排放标准（DB37/599-2006）
备注
水量（m3/d）
200

24h/d生产
COD（mg/L）
1000
≤100（CASS工艺）
≤50（生物膜工艺）

2．水质特征及工艺选择
生产废水的水量水质日波动较大，随季节变化也很大，一般特点是夏高冬低。废水中的主要污染物为植物蛋白和植物油，其生物降解速度较慢，而且油类及其中间产物会对厌氧微生物产生抑制作用，因而厌氧工艺很少用于处理此类废水。若直接采用好氧生物处理，则处理时间长（一般大于30h），处理成本高。因此，必须在生化处理前对废水进行预处理，去除废水中蛋白、油类等高分子有机物。目前，预处理的方式主要有混凝沉淀和混凝气浮分离。混凝气浮技术具有占地小，效率高，污泥含水率低，药耗少等优点，是较理想的预处理方式。
豆奶生产废水BOD5/COD的比值较高（一般基本在0.5以上），适宜采用生物法处理，目前国内外主要采用生物接触氧化法、水解—好氧移动床生物膜法、SBR法、氧化沟等生物处理工艺。我公司结合有限公司的实际情况，提供了以CASS为代表的活性污泥法和生物接触氧化法为代表的生物膜法两种工艺形式，供贵公司参考。
3．CASS工艺
3．1工艺流程

泵
生产废水 机械格栅 调节池 混凝气浮机 CASS反应池 排放
3．2工艺说明
3．2．1机械格栅
废水通过生产区管道收集以重力流的形式流入废水处理站，为避免废水中的杂物进入后续处理设施和管道系统，防止后续处理单元的沉淀和堵塞，在废水处理站进口处设置机械格栅。
3．2.2 调节池
调节池的主要作用是为了均衡水质和水量在时间上的变化。为了防止进水中悬浮物的沉积，调节池内设潜水搅拌机。
3．2.3混凝气浮机
采用混凝气浮处理工艺，主要用于去除废水的植物蛋白等高分子有机物，减轻生化处理负荷。
3．2.4CASS反应池
CASS（Cyclic Activated Sludge System）工艺是SBR的一种改进型，是循环活性污泥技术的一种形式。CASS主要特征是含有一个生物选择器，以序批曝气—非曝气方式运行的充—放式间歇活性污泥处理工艺，在一个反应器中完成有机污染物的生物降解和泥水分离处理。整个系统以推流方式运行，而各反应区则以完全混合的方式运行以实现同步碳化和硝化反硝化功能。
设计选用CASS工艺的主要原因是：建设费用低，省去了二次沉淀池；工艺流程简单，运转费用低，由于曝气是周期性的，池内溶解氧是变化的，沉淀和排水阶段溶解氧降低，重新开始曝气时氧浓度大，传递效率高，节能效果显著；对有机物的去除率高，出水水质好；管理简单，运行可靠，不易发生污泥膨胀；污泥产量低，性质稳定。
3．3主要构（建）筑物和设备
3．3．1主要构（建）筑物
表2 主要构（建）筑物
序号
名称
规格
数量
结构
1
调节池
6×5×2.5m
1座
钢砼
2
CASS反应池
8×3.5×4.5m
2座
钢制
3
污泥浓缩池
5×3×3m
1座
钢砼
4
综合机房
8×7.5m
1座
砖混

3．3．2主要设备
表3 主要设备
序号
名称
规格型号
性能能数
数量
安装位置
1
机械格栅
XGS300
B:300mm b:5mm
N:0.37kw
1台
隔栅井
2
潜污泵
WQ10-10-0.75
Q:10m3/h H:10m
N:0.75kw n:1450rpm
2台

调节池
（1用1备）
3
潜水搅拌机
QJB0.85/8-260/3-740-C
N:0.85kw n:2900rpm
1台
调节池
4
气浮机
F-15
Q:10~15m3/h
N:4kw+0.37 kw +0.25 kw
1台
综合机房
5
罗茨风机
SSR50
Q:1.47m3/min P:44.1kPa
N:2.2kw n:1640rpm
3台
综合机房
（2用1备）
6
曝气管
HA-65
Q:3m3/m·h
70m
CASS池
7
撇水器
MRD100
Q:100m3/h
N: 0.37 kw
2台
CASS池
8
污泥回流泵
50WL10-10-0.75
Q:10m3/h H:10m
N:0.75kw n:1450rpm
2台
综合机房
9
螺杆泵
I-1B1寸
Q:1.1 m3/h H:30m
N:2.2kw n:960rpm
1台
综合机房
10
厢式压滤机
XM40/650
过滤面积：40 m3
N:2.2kw
1台
综合机房

3．4投资概算
3．4.1土建部分
表4 土建投资概算
序号
名称
规格
数量
金额（万元）
1
调节池
V=75 m3
1座
4.50
2
CASS反应池
V=126 m3
2座
14.00
3
污泥浓缩池
V=45 m3
1座
2.70
4
综合机房
S=60 m2
1座
3.60

小计（一）

24.80

3.4.2 设备部分
表5 设备投资概算
序号
名称
规格
数量
单价
（万元）
总价
（万元）
1
机械格栅
XGS300
1台
1.80
1.80
2
潜水泵
WQ10-10-0.75B
2台
0.19
0.38
3
潜水搅拌机
QJB0.85/8-260/3-740-C
1台
0.51
0.51
4
气浮机（含加药箱）
F-15
1台
10.60
10.60
5
罗茨风机
SSR50
3台
1.10
3.30
6
曝气管
HA-65
70m
0.006
0.42
7
撇水器
MRD100
2台
4.80
9.60
8
污水泵
50WL10-10-0.75
2台
0.19
0.38
9
螺杆泵
I-1B1寸
1台
0.36
0.36
10
厢式压滤机
XM40/650
1台
5.00
5.00
11
电气控制

3.00
12
设备管道安装

5.00

小计（二）

40.35

直接费=（一）+（二）=24.80+40.35=65.15万元

3．4.3其他费用
表6 其他费用
序号
名称

金额（万元）
1
设计费
直接费×3%
1.95
2
调试费
直接费×2%
1.30

小计（三）

3.25

3.4.4税金
税金（四）=[（一）+（二）+（三）] ×3.41%
=（24.80+40.35+3.25）×3.41%
=2.33万元
3.4.5总投资额
工程总投资额为
（一）+（二）+（三）+（四）=70.73 万元
3.5运行成本分析
表7 运行成本分析
序号
项目
计算过程
金额（元/ m3 ）
1
电费
9.79kw×0.6元/ kw·h÷10 m3/h
0.587
2
药剂费
0.1kg/ m3×2.0元/kg
0.20
3
人工费
60元/人·d×1人÷200 m3/d
0.30

合计

1.087

3.6工程占地
表8 工程占地
序号
名称
规格
面积（m2）
1
调节池
6×5m
30
2
CASS反应池
8×3.5m×2
56
3
污泥浓缩池
5×3m
15
4
综合机房
8×7.5m
60
5
附属用地

60

合计

221

4．生物接触氧化工艺
4．1工艺流程
泵 PAC
生产废水 机械格栅 调节池 混凝气浮机
复合生物接触氧化池 排放

4.2工艺说明

4.2.1机械格栅（同3.2.1）

4.2.2调节池（同3.2.2）

4．2.3混凝气浮机（同3.2.3）

4.2.4复合生物接触氧化池
复合生物接触氧化池由三部分构成，分别为水解酸化段，生物接触氧化段和固液分离段。如前所述，生产废水中含有植物蛋白、植物油等生物降解速率较慢的大分子物质，水解酸化可将废水中的将部分蛋白质水解。经过水解酸化一方面减轻了后续处理的负荷，另一方面使污染物小分子化，从而提高了废水的可生化性。
复合生物接触氧化池的生化段安装有可供微生物附着的载体填料，因此，可提高反应器中的生物量，使其在较高有机负荷下对有机物有较高的去除能力并使丝状菌优先附着生长在载体上，从而改善污泥的沉降性能，防止污泥膨胀，提高系统运行的稳定性和抗冲击负荷能力。采用生物接触氧化法，与活性污泥工艺相比，除有上述优点外，还由于其容积负荷高，从而节约了占地。固液分离采用“竖流沉淀+生物滤池”方式，该方法具有固液分离效果好，出水水质稳定的优点。

4.3主要构（建）筑物和设备

4.3.1构（建）筑物
表9 主要构（建）筑物
序号
名称
规格
数量
结构
1
调节池
6×5×2.5m
1座
钢砼
2
复合生化池
10×8×4.5m
1座
钢制
3
污泥浓缩池
5×3×3m
1座
钢砼
4
综合机房
8×7.5m
1座
砖混

4.3.2设备
表10 主要设备
序号
名称
规格型号
性能参数
数量
安装位置
1
机械格栅
XGS300
B:300mm b:5mm
N:0.37kw
1台
隔栅井
2
潜污泵
WQ10-10-0.75
Q:10m3/h H:10m
N:0.75kw n:1450rpm
4台

调节池、
集水池
（2用2备）
3
潜水搅拌机
QJB0.85/8-260/3-740-C
N:0.85kw n:2900rpm
1台
调节池
4
气浮机
F-15
Q:10~15m3/h
N:4kw+0.37 kw +0.25 kw
1台
综合机房
5
罗茨风机
SSR80
Q:3.12m3/min P:39.2kPa
N:4kw n:1300rpm
2台
综合机房
（1用1备）
6
组合填料
φ150
片间距：80mm
24m3
复合生化池
7
弹性填料
φ150

165m3
复合生化池
8
生物滤池

Q:10m3/h
1台
综合机房
9
螺杆泵
I-1B1寸
Q:1.1 m3/h H:30m
N:2.2kw n:960rpm
1台
综合机房
10
厢压滤机
XM40/650
过滤面积：40 m3
N:2.2kw
1台
综合机房

4．4投资概算

4．4．1土建部分

表11 土建投资概算
序号
名称
规格
数量
金额（万元）
1
调节池
V=75 m3
1座
4.50
2
复合生化池
V=360
1座
14.09
3
污泥浓缩池
V=45 m3
1座
2.70
4
综合机房
S=60 m2
1座
3.60

小计（一）

24.89
4.4.2设备部分
表12 设备投资概算
序号
名称
规格
数量
单价（万元）
总价（万元）
1
机械格栅
XGS300
1台
1.80
1.80
2
潜水泵
WQ10-10-0.75
4台

0.19
0.76
3
潜水搅拌机
QJB0.85/8-260/3-740-C
1台
0.51
0.51
4
气浮机（含加药箱）
F-15
1台
10.60
10.60
5
罗茨风机
SSR80
2台
1.40
2.80
6
组合填料
φ150
24m3
0.011
0.26
7
弹性填料
φ150
165m3
0.009
1.49
8
生物滤池
Q:10m3/h
1台
6.00
6.00
9
螺杆泵
I-1B1寸
1台
0.36
0.36
10
厢式压滤机
XM40/650
1台
5.00
5.00
11
电气控制

1

2.50
12
设备管道安装

8.00

小计（三）

40.08
直接费=（一）+（二）=24.89+40.08=64.97万元
4.4.3其他费用
表13 其他费用
序号
名称

金额（万元）
1
设计费
直接费×3%
2.17
2
调试费
直接费×2%
1.45

小计(三)

3.62

4.4.4税金
税金（四）=[（一）+（二）+（三）] ×3.41%=2.22万元
4.4.5工程总投资额为
（一）+（二）+（三）+（四）=70.81万元
4.5运行成本分析
表14 运行成本分析
序号
项目
计算过程
金额（元/m3）
1
电费
13.29kw×0.6元/ kw·h÷10 m3/h
0.797
2
药剂费
0.1kg/ m3×2.0元/kg
0.20
3
人工费
60元/人·d×1人÷200 m3/d
0.30

合计

1.297
4.6工程占地
表15 工程占地
序号
名称
规格
面积（m2）
1
调节池
6×5m
30
2
复合生化池
10×8
80
3
污泥浓缩池
5×3
15
4
综合机房
8×7.5
60
5
附属用地

60

合计

245

9