高浓度蛋白废水设计方案.doc
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1、目 录1、工程概况12、设计依据、规范、范围及原则23、设计水量与水质44、解决工艺的选择55、解决工艺设计106、工程造价207、运营成本及效益分析238、电气、仪表及监控系统269 防腐 、防渗设计2810 项目实行3011工程管理3112安全生产、消防和工业卫生3313 环境保护3614、服务承诺401、工程概况该新建厂废水重要来源于蛋白酸沉洗、蛋白一水洗、蛋白二水洗、蛋白三水洗、PVA一洗、PVA二洗、冲罐水、洗滤布水、交联车间水洗、生活污水、前水洗、蒸发楼地面水、交联地面水、软水站再生水、后道中和后排水等,该工艺废水反映过程中的中间产物,排放无规律、周期长。我公司受建设方委托,对现有
2、废水解决设施提出设计方案,使污水解决能力达成3000m3/d,所排废水经解决后达成污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级排放标准,以减少对环境的污染。废水解决后即可排出厂外。本着为公司负责,为公司服务的宗旨,根据该厂实际情况,拟订本项目废水解决方案,对废水解决工艺、设施进行方案设计和设备选型,以供环保主管部门、公司单位等各方专家领导审议。2、设计依据、规范、范围及原则2.1设计依据及规范 污水综合排放标准(GB8978-1996); 工业公司厂界噪声标准(GB12348-1990); 低压配电装置及线路设计规范(GB 50054-1992); 电力装置的继电保护和自动装置设计规范(
3、GB50062-1992); 室外排水设计规范1997年修订(GB J 14-1987); 建筑给水排水设计规范(GB J 15-1988); 地下工程防水技术规范(GBJ16-1987); 给水排水工程结构设计规范(GB J 69-1984); 工业自动化仪表工程施工及验收规范(GBJ93-1986); 给水排水构筑物施工及验收规范(GBJ141-1990); 给水排水设计手册(111册)。2.2设计范围 污水解决站的总体设计涉及工艺、电气、土建设施的设计和设备选型等,不涉及解决站外污水的收集、输送管道和与本项目配套的装饰工程。 污水解决站的设计重要分为污水解决及污泥解决及处置两大部分,同时
4、避免噪音、异味等二次污染。 污水解决与运用调查研究污水的水质水量变化情况,选择技术成熟、经济合理、运营灵活、管理方便、解决效果稳定的方案。 污泥解决与处置污水解决过程中产生的污泥,应进行稳定解决,防止对环境导致二次污染,并妥善考虑污泥的最终处置。2.3设计原则 本设计方案严格执行本地有关环境保护的各项规定,污水解决一方面必须保证各项出水水质均达成本地环保部门规定的排放标准; 针对本工程的具体情况和特点,将成熟可靠的解决工艺和先进的水解决技术有效结合起来,实用性与先进性兼顾,以实用可靠为主,保证各项出水指标达成设计标准,并避免二次污染; 解决系统运营有一定的灵活性和调节余地,以适应水质水量的变化
5、; 设备选型采用通用产品,选购的产品应是技术先进、质量保证、性能稳定可靠、工作效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中及售后服务好的产品; 在保证解决效率的同时工程设计紧凑合理、节省工程费用、减少占地面积、减少运营费用。 设计美观、布局合理、减少噪声、消除异味及妥善解决固体废弃物,改善解决站及周边环境,避免二次污染。3、设计水量与水质3.1设计水量污水解决站设计日最大进水流量:Qd=3000m3/d,即Qh=125m3/h ,水解决设施天天24小时连续运营。3.2设计水质参照相关类型高浓度有机废水性质和贵公司提供的水质报告,设计水质如下:设计水质一览表: 表(3.2-1)名 称水量吨/天P
6、HCODcr(Mg/l)SS(Mg/l)BOD5(Mg/l)TN(Mg/l)TP(Mg/l)NH3-N(Mg/l)CL(Mg/l)SO4(Mg/l)备 注蛋白酸沉洗1#2802.8612100214066203300.3442.71050/水温:60-70蛋白一水洗2#1202.925440197013401900.1725.1458/蛋白二水洗3#104.2475212440743.40.052.9258.9/蛋白三水洗4#103.98119013854255.80.042.5327.5/PVA一洗6#847.2514000556320/常温PVA二洗7#56.992250052968/冲罐
7、水8#2827.8475045617501120.132.12/水温:80-90洗滤布水9#5107.2523804248531050.143.75/交联车间水洗10#13001.333580115109085.70.0477.6187.7576常温生活污水907.5635025025040425/常温综合平均值269146775051831/4、解决工艺的选择4.1污水水量与水质情况分析 生产废水排放时具有间隙性,废水水量和水质的波动很大,不均匀限度很高,必须考虑设立足够容量的均质调节池。 废水中pH值变化处在较低水平,考虑PH波动对系统的影响,进入生化系统前应调节PH。 废水中BOD/CO
8、D=0.39,可生物降解性较好,总体上采用生化解决工艺是合适的,也是必需的。 废水中有机物含量较高,PVA二洗7#COD最高值达22500mg/L,以及PVA一洗6# COD最高值达14000mg/L,综合各股废水高达4677mg/L,必须采用厌氧生物技术对废水进行预解决,以有助于后续好氧生化反映的进行。4.2废水解决工艺方案的选择4.2.1选择思绪根据上述水量和水质情况分析,方案考虑废水解决工艺的选择必须依照如下思绪: 总体思绪采用物化水解酸化厌氧好氧物化解决工艺为核心技术解决废水; 一方面对废水进行物化预解决,采用中和调整pH值及混凝沉淀废水; 接着并采用水解酸化厌氧好氧生化解决工艺,去除
9、废水中的大部分有机物; 最后再通过加药混凝气浮使固液分离解决,保证水质达标排放。4.2.3污水解决工艺流程各工艺废水汇总进入机械格栅拦截较大悬浮物、漂浮物后进入调节池,在调节池中进行废水水量的调节、水质均衡,然后由一级提高泵提高至中和曝气池,使各股废水PH值得到调整;经PH值调整后的废水进入混凝沉淀池,并运用水解酸化池,将难生物降解的大分子有机物降解为小分子有机物,提高废水的可生化性,其出水采用二级提高泵提高进入UASB厌氧塔。UASB厌氧塔的出水自流进入预生化池,在预生化池中生活污水同时一并进入,废水得到调配,厌氧微生物转化成好氧微生物,预生化解决后进入后级生物氧化池生物解决。在生物氧化池中
10、运用微生物的繁殖和生长彻底去除废水中剩余的有机物。最后通过二沉池固液分离,分离后再经加药混凝气浮解决使废水中各项污染物指标最终达标排放。4.3解决工艺流程简图:生活污水混凝气浮池二沉池生物氧化池预生化池UASB水解酸化池调节池混凝沉淀池中和曝气池机械格栅达标排放各工艺废水泵泵回流泵污泥浓缩池带式压滤机泥饼外运4.4解决效果预测解决效果预测表: 表(4.4-1)重要解决单元指 标CODcrBOD5SS机械格栅调节池进水(mg/L)46771831505出水(mg/L)46771831455去除率%/10中和曝气池混凝反映池进水(mg/L)46771831455出水(mg/L)3976155622
11、7去除率%151550水解酸化池进水(mg/L)39761556227出水(mg/L)31811245227去除率%2020/UASB厌氧塔进水(mg/L)31811245227出水(mg/L)954436227去除率%7065/预生化池生物氧化池二沉池进水(mg/L)954436227出水(mg/L)19135114去除率%809250混凝气浮池进水(mg/L)19135114出水(mg/L)1002046去除率%505060总去除效率去除率%97.898.990.94.5污泥的解决与处置本污水解决工艺设有污泥内循环消化系统,产生的污泥量很小。二沉池的污泥采用脉冲气提装置排至污泥浓缩池,在污
12、泥浓缩池中进行污泥的简朴浓缩和稳定解决,浓缩后的污泥采用螺杆泵提高至带式压滤机,进行污泥的干化脱水解决,干化后的泥饼即可外运处置。脉冲气提装置采用日本技术,无堵塞,效率高,无需设立独立耗能设备。污泥是污水解决过程的产物,是整个污水解决的重要组成部份,如不加以妥善解决,任意弃置,会产生二次污染。解决目的在于减少污泥含水率,减少污泥体积,达成性质稳定,并为进一步处置发明条件。 污泥量计算表 表(4.5-1)序号项 目污泥量一二 沉 池1干污泥总量(kg/d)13592含水率(%)98 3污泥体积(m3)67.95二污 泥 池1干污泥总量(kg/d)697.52浓缩后含水率(%)97 3浓缩后污泥体
13、积(m3)22.65三带式压滤机1干污泥总量(kg/d)697.52浓缩后含水率(%)753浓缩后污泥体积(m3)2.79注:二沉池污泥50%回流至生物氧化池。污泥脱水方式,使用最常见的为带式压滤机、带式压滤和离心脱水方式。带式压滤机劳动强度大,自动化限度低,但脱水效果较好,适合小水量污水解决厂。带式压滤机需滤带作为过滤介质,对滤带规定高,可以连续自动运转。离心脱水系统结构紧凑,附属设备少,在密闭状况下运营,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。本工艺中根据污泥特性和使用特点及规模等条件,选择带式压滤脱水机1台,P=28kw。5、解决工艺
14、设计5.1重要解决构(建)筑物5.1.1 机械格栅由于各股废水具有较大悬浮物及风力带入的漂浮物、带状物容易使后续水泵等设备堵塞。本污水解决工艺设计中,因废水量较大,人工清理栅渣工作量大,且管理困难,易导致工艺设备的堵塞,所以本工艺只考虑污水的自动拦污设备。本工艺中需设立机械细格栅一道。格栅的安装角度为70o,栅条间隙8mm,宽度500mm。机械格栅的栅渣自动进入集渣框内,由人工定期清理,运至垃圾场填埋即可。格栅井采用钢砼结构,尺寸:长宽高=3.00.93.0m,格栅井出水自流进入调节池。5.1.2调节池本项目各股废水pH值不等,在1.337.8之间,废水来水水质水量不均匀度极高,为使后续解决工
15、序长期稳定运营,避免水量冲击导致解决效率和解决稳定性减少,需设立具有调节水质水量和污水收集功能的调蓄池一座,钢砼结构。所以本调节池设计有效容积1500m3,外形尺寸:30.010.05.0m,分2格,平均水力停留时间12小时。调节池出水设立一级提高泵两台,型号100WQ/C-120-10-5.5,Q=120m3/h,H=10m,N=5.5KW,一用一备,水泵配套自耦装置。在调节池中设立潜水搅拌器,达成充足混合的目的。型号QJB4/6-320,电机功率N=4kw。QJB4/6-320潜水搅拌机特点:1)搅拌机结构紧凑、操作维护简朴、安装检修方便、使用寿命长。2)叶轮具有最佳的水力设计结构,工作效
16、率高,后掠式叶片具有自洁功能可防杂物缠绕、堵塞。3)可有效防止沉淀。4)电机绕阻等级为F级,防护等级为IP68,选用进口轴承和独有专利的电机防凝露装置,使电机的工作更加安全可靠。5)两道机械密封,材质为碳化钨。所有外露紧固件均为不锈钢。5.1.3中和曝气池、混凝沉淀池由于该废水不稳定,冲击负荷大,废水PH值呈酸性,为保证后续生物解决连续稳定运营,故加强预解决,设计采用中和曝气池、混凝反映沉淀池,在中和曝气池中投入石灰乳或片碱,由鼓风机通入压缩空气使之充足达成中和,且使水质均衡一致。曝气池采用钢砼结构,设计有效容积250m3,外形尺寸:10.03.05.0m,中和曝气时间1.2小时。废水在进入混
17、凝沉淀池前端投加聚合氯化铁混凝剂,投加量50mg/L(暂定),混凝反映时间0.5小时,沉淀时间2.3小时,总停留时间:2.8小时,混凝沉淀池总有效容积350 m3,外形尺寸:10.07.05.0m,用空气搅拌进行混凝反映。沉淀池沉淀采用50斜管填料57.5m3底部设立排泥系统,沉淀污泥排入污泥浓缩池。5.1.4 水解酸化池本项目废水的有机物浓度较高,COD达4677mg/L ,必须设立水解酸化池以作为厌氧塔的前解决工序。水解酸化池具有在缺氧条件下,池内的大量活性污泥可吸附、分解废水中的难生物降解的大分子有机物,降解为小分子有机物的功能,提高废水的可生化性。同时,污泥自身进行消化,使系统内污泥产
18、量减少。水解酸化池尺寸:20.010.05.0m,有效容积:1000m3,水解停留时间:8小时。5.1.5 UASB厌氧塔对于中、高浓度的有机废水,采用生物厌氧技术解决是最经济、最有效的,由于厌氧解决不像好氧解决需要消耗大量的电能来提供好氧菌所需的氧气,此外,厌氧解决还会产生沼气,其有效成分7080%的甲烷可以作为清洁无污染的能源加以运用。目前国际、国内在厌氧技术上开发最成功的就是UASB厌氧塔,其具有有机物负荷高,解决效率高,设备占地少,工程投资省等优点,广泛应用于生物制药、啤酒、淀粉、果汁、有机化工、食品、造纸、城市生活垃圾渗滤液等高浓度有机废水的解决。与好氧生物解决技术比较,厌氧生物解决
19、技术具有如下明显的优点: 有机物负荷高,容积负荷达成:510KgCOD/m3d,极大地减少了所需池体的容积,减少工程投资; 污泥产量低,污泥产率只有:0.040.15KgVSS/KgCOD,减少了污泥解决及处置费用,同时也最大限度地减少因解决污水而带来的污泥二次污染; 能耗低,厌氧解决过程中,无需充氧设备,因此动力消耗特别少,有研究表白:厌氧解决的运营费用只有好氧解决费用的1/11; 能源运用价值高,污水在厌氧发酵过程中,会产生大量的沼气,其可以作为清洁无污染的新能源,而加以运用。去除每KgCOD可产生0.35m3的沼气,沼气的发热量为:2123MJ/m3。我厂对UASB厌氧塔的研究开发、制造
20、、调试均有较成熟的经验,在国内处在领先地位,并成功的应用于高浓度有机废水解决工程,典型工程有: 上海联吉合纤有限公司高浓度涤纶切片有机废水,解决量:600m3/d,平均COD浓度:1500018000mg/L,该项目于2023年建成,并于当年8月份一次性调试成功,UASB厌氧塔平均COD去除率74.6%; 厦门迈克制药厂废水解决扩建工程,解决量:900m3/d,平均COD浓度:60008000mg/L,该项目于2023年10月建成,并于2023年3月份一次性调试成功,UASB厌氧塔平均COD去除率达72%以上。 江苏宜兴市龙泉食品有限公司高浓度豆制品废水,解决量:120m3/d,平均COD浓度
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