山东废水处理工程
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***集团保险粉生产污水处理方案


 设计方案 

 

山东晟博环境科技有限公司

二〇一九年十月


目  录

一、 概述 

1.1公司概述 

1.2工程概况: 

二、 设计依据、原则和范围 

2.1设计目的 

2.2设计依据 

2.3设计规范 

2.4设计原则 

2.5编制范围 

三、 工艺流程的选择与确定 

四、水好氧处理技术的比较及选择 

五、 电气、自控和仪表设计 

4.1电气设计 

4.2自控仪表设计 

六、废气处理系统 

(一)项目设计依据 

(二)项目设计原则 

(三)项目范围 

七.运行费用 

污水治理工程装机容量 

八.调试和技术服务 

 

概述

1.1公司概述

山东晟博环境科技有限公司与美国阳光药业有限公司合作并成立于2010年7月,注册资金1200万元,是一家专业从事污水治理和废气处理技术研发、工程设计、制造安装、设备调试、工程承包、销售于一体的健康环保企业。是高新技术企业。公司拥有zhuanli6项,技术力量雄厚,生产工艺先进,品质可靠,管理科学。

公司是山东大学和山东建筑大学产学研结合研发基地。公司拥有设备一流的实验研究中心,各类监测仪器齐全,可对污染物作微量全分析;同时具备物化、生化、深度处理等模拟运行条件。公司还拥有一批理论基础扎实、专业技能超群、思维观念创新、实践经验丰富的高素质科研队伍,其中教授3名、高级工程师3名、博士生3名、硕士研究生8名、本科生以上技术人员20名。


1.2工程概况:

山东***集团位于烟台市经济技术开发区,主要产品为保险粉。在生产过程中产生一定量的高浓度废水、生活用水、废气处理预处理产生的废水。需要采取适当的工艺对废水进行处理,达到标准后排入下一级污水厂进行深度处理。

设计依据、原则和范围

2.1设计目的

编制本设计方案主要为达到以下目的:

l 分析废水特性;

l 确定工程范围和设计参数;

l 通过经济技术比较论证提出合理的改造方案;

l 进行工程方案设计;

l 提出工程投资估算与成本分析;

l 作为下一步工作的依据。

2.2设计依据

编制本报告主要依据下述文件:

(1)《中华人民共和国环境保护法》

(2)《中华人民共和国水污染防治法》

(3)《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》

(4)《建设项目环境保护管理条例》

(5)《建设项目环境保护设计规定》

(6)《城市污水处理工程项目建设标准》(2001修订版)

2.3设计规范

本项目的设计、施工与安装必须按照国家的专业技术规范与标准执行,其规范与标准如下:

l GB 50014-2006《室外排水设计规范》

l SH 3095-2000《石油化工污水处理设计规范》

l GB 50016-2006《建筑设计防火规范》

l GB50069-2002《给排水工程构筑物结构设计规范》

l GB 50332-2002《给排水工程管道结构设计规范》

l GB 50268-2008《给排水管道工程施工及验收规范》

l GB 50242-2008《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》

l GB50191-93《构筑物抗震设计规范》

GBJ141-90《给排水构筑物施工及验收规范》

l GB 8978-1996《污水综合排放标准》

l GBZ1-2002《工业企业设计卫生标准》

l GB50054-92《工业与民用供配电系统设计规范》

l GB50034-1992《工业企业照明设计标准》

l GB50054-95《低压配电设计规范》

l GB50217-94《电力工程电缆设计规范》

l GB50034-92《工业企业照明设计标准》

l GB50057-94(2000版)《建筑物防雷设计规范》

l GB50055-93《通用用电设备配电设计规范》

l YSJ411-89《防腐工程施工操作规程》

l JB/T2932-1999《水处理设备制造技术条件》

l GB/T13922.1-1992《水处理设备性能试验 总则》

l DL_T_543-2009《电厂用水处理设备验收导则》

l JB/T 4735-1997《钢制焊接常压容器》

电控系统符合GB50054-95《低压配电设计规范》

电气设备应满足GB7251-87《低压成套开关设备》国家标准,控制箱的防护等级应按GB4942.2-85《低压电器外壳防护等级》的规定标明, 控制箱的防护等级不低于主设备的防护等级

系统安装和验收符合以下规范:

GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》

GB 50252-1994《工业安装工程质量检验评定统一标准》

GB 50275-1998《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》

GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》

GB50184-93《工业金属管道工程质量检验评定标准》

2.4设计原则

依据国家法律法规,采用科学工艺,在保证处理彻底达标的前提下,尽量不产生二次污染,采用投资尽量小,运行费用较小化原则。

2.5编制范围

整个废水处理厂原有设备的利用改造及新上工艺设备布置规划、土建、电仪设计、设备选型;界区以外管线和设施不在本方案范围之内。

工艺流程的选择与确定

3.1废水水量及浓度:高浓水48吨/天;COD:70000mg/L;污水成分复杂,气味难耐:NacooH/Na2S2O5Na2SO3Na2S2O3Na2SNaoHNa2co3;甲酸甲酯、帮特盐、焦油、甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚、乙硫醚、二甲硫醇等成分复杂属高有毒有机化合物、高难处理的废水。生活用水15吨/d:食堂、厕所用水.

3.1.2排放要求:

本项目废水经厂区污水处理站处理后出水水质达烟台海阳市城市管网排放标准,COD500以下。

3.1.3实验室实验数据:

依据甲方提供的污水水样,结合我公司多项预处理zhuanli技术,我方技术人员在实验室进行了多次实验,处理结果如下:效果理想,不产生污泥等二次污染,污水气味消除效果好。

处理步骤

COD(mg/l)

原水

70000

高级氧化一

41500

高级氧化二

29500

将高级氧化二后的废水稀释5倍

5910

第四步UASB厌氧生化处理

1480

第五步好氧生化处理:

295

3.2依据实验室实验结果及我公司多年来处理高难度废水的经验初步制定如下工艺:

实验室实验结果

                                                    废水处理流程图

3.2工艺设计

(1)调节池1(新建)

主要功能:对生产废水进行水质水量调节。

结构类型:钢砼矩形池(玻璃钢防腐)

设计参数:设计流量:Qave=48m3/d

          池体规格:3m*3m*3.5m

有效容积:V有效=27m3

总 容 积:V总=31m3

主要设备:

Ø设备1:耐腐自吸泵

设备型号:PF32-20-145

设备参数:流    量:Q=3.2m3/h

扬    程:H=20m

功    率:N=2.2KW

设备数量:2台(1用1备)

(2)高级氧化处理系统(新建)

主要功能:通过利用两种氧化能力极强的氧化剂—O3和·OH参与反应,使大分子有机物质转化为小分子化合物,去焦油,利于后续生化处理。

结构类型:316L不锈钢

设计参数:设计流量:Qave=3m3/h

主要设备:

Ø设备1:高级氧化处理器

         规格尺寸:1.5m*6m*1.5m

             设备数量:2套

Ø设备2:配套设施  1宗

(3)调节池2(新建)

主要功能:收集生活废水及车间冲洗水,调节水量,均衡水质。

结构类型:钢砼矩形池(玻璃钢防腐)

设计参数:设计流量:Qave=200m3/d  

          池体规格:4m*5m*6m

有效容积:V有效=100m3

总 容 积:V总=120m3

主要设备:

Ø设备1:耐腐自吸泵

设备型号:PF50-40-145

设备参数:流    量:Q=10m3/h

扬    程:H=22m

功    率:N=3KW

设备数量:2台(1用1备)

Ø设备2:穿孔曝气系统  1套(与接触氧化池共用罗茨鼓风机)

(4)水解酸化池(新建)

主要功能:对废水进行酸化预处理,还原分解混合废液中的有机物,分解成小分子化合物或者完全分解,提高生化系数,降低COD。

结构类型:钢砼防腐

设备数量:共1座

单池设计参数:设计流量:Qave=9m3/h

池体规格:4m*7.5m*6m

    有效容积:V有效=160m3

    总 容 积:V总=180m3

主要设备:                                                                                                                                                                                           Ø设备1:配水系统   1套

Ø设备2:布水系统   1套

Ø设备3:排泥系统   1套

(5)配水池(新建)

主要功能:强制厌氧反应器进水水质水量调整,确保水温及废水PH。

结构类型:钢砼防腐

池体数量:共1座

单池设计参数:设计流量:Qave=200m3/d

              池体规格:4m*2m*6m

有效容积:V有效=30m3

总 容 积:V总=36m3

主要设备:

Ø设备1:加热装置

设备材质:304不锈钢型材

设备数量:1套

Ø设备2:提升泵

设备类型:50ZX12.5-32

             设备参数: 流    量:Q=12.5m3

扬    程:H=32m

功    率:N=3KW

数量:2台(1用1备)

Ø设备3:潜水搅拌机

设备数量:1套 (电机功率1.5kw)

Ø设备4:温度在线监测仪1套

(6)UASB厌氧反应器(新建)

主要功能:去除废水中有机物,有效降低COD。

结构类型:碳钢防腐

设备数量:共1座

单套设计参数:设计流量:Qave=200m3/d

              罐体规格:φ7.64m*9m

有效容积:V有效=400m3

总 容 积:V总=414m3

主要设备:

Ø设备1:三相分离器

设备材质:PP

设备数量:1套

设备结构:分两大层,带集气室和出水堰及沼气管、出水管及法兰等

特点:工程塑料板耐腐蚀,使用寿命长;分离效果好,并考虑到泡沫和浮渣的影响及清除。模块式组装结构,便于安装,施工工期短。

Ø设备2:三相分离器支撑、压梁

设备材质:碳钢防腐

设备数量:1套

Ø设备3:布水系统

设备数量:1套

特点:满足了水力搅拌需要,保证进水有机物与污泥迅速混合;

Ø设备4:强制厌氧反应器排泥、排渣及取样系统

罐内部分材质:工程塑料

设备数量:1套

Ø设备5:池顶护栏及走道板

设备材质:碳钢防腐

设备数量:1套

Ø设备6:循环泵

设备参数:流    量:Q=65m3/h

扬    程:H=8m

功    率:N=3KW

设备数量:2台(1用1备)

Ø设备7:水封罐

设备数量:1套

(7)接触氧化池(利旧)

利旧池体:利用现有厌氧池及A/O池

主要功能:去除废水中COD。

结构类型:钢混矩形池1座

单池设计参数:设计流量:Qave=200m3/d

    有效容积:V有效=705m3

    总 容 积:V总=805m3

主要设备:

Ø设备1: 弹性填料  长度2500mm

数    量:500m3

Ø设备2:填料支架

设备材质:角钢

设备数量:200m2

Ø设备3:旋混曝气器

规格型号:JY-260型旋混式曝气器

单个服务面积:0.45~0.55m2/个

充氧效率:16~20%      

外形尺寸:Φ260×H210

数    量:共430套

Ø设备4:鼓风机

设备型号:JGR100A

设备参数:流    量:Q=12.57m3/min

风    压:H=39.2KPa

功    率:N=11KW

设备数量:2台(1用1备)

Ø设备5:回流泵

设备型号:50SG18-15

设备参数:流    量:Q=18m3/h

扬    程:H=15m

功    率:N=4KW

设备数量:2台(1用1备)

(8)二沉池(利旧)

    利旧池体:利用现有初沉池

主要功能:沉淀去除废水中的悬浮物。

结构类型:半地下钢砼矩形池,1座

设计参数:设计流量:Qave=200m3/d

表面负荷: q=0.44m3/m2.h

总 容 积:V总=60m3

主要设备:

Ø设备1:污泥泵

设备型号:50GW10-12-1.1

设备参数:流    量:Q=10m3/h

扬    程:H=12m

功    率:N=1.1KW

数量:2台(1用1备)

Ø设备2:不锈钢导流筒

(9)污泥浓缩池(利旧)

    利旧池体:利用现有二沉池

主要功能:使污泥进一步浓缩,减小污泥的含水率。污泥浓缩池采用半地下结构,池中上清液回流至调节池,池底部污泥由污泥泵提升到压滤机进行脱水。

结构型式:半地下钢混矩形池

池子个数:共1座

池子参数:有效容积:V有效=72m3

          总 容 积:V总=82m3

主要设备:

Ø设备1:潜水搅拌机

设备类型:QJB1.5/8-320/3-740/S

设备数量:1台

(10)清水池(利旧)

    利旧池体:现有调节池。

主要功能:作为维修或突发事故污水暂存池。

结构型式:半地下钢砼矩形池

池子个数:共1座

池体规格:6.5m*5.45m*3.1m

池体参数:总效容积:V有效=110m³

提升泵  :2台(1用1备)

设备参数:流量:Q=10m³/h

          扬程:H=26m

          功率:N=2.2kw

(11)事故池(新建)

主要功能:收集车间事故废水。

结构类型:钢砼矩形池(玻璃钢防腐)

设计参数:池体规格:4m*5m*6m

有效容积:V有效=100m3

总 容 积:V总=120m3

主要设备:

Ø设备1:耐腐自吸泵

设备参数:流    量:Q=10m3/h

扬    程:H=22m

功    率:N=3KW

设备数量:2台(1用1备)

(12)综合机房

功    能  :  用于安装高级氧化设备

结构类型  :   砖混

面    积  :   45m2  

(13)值班控制室

功    能  :  用于安装电气自控设备

结构类型  :   砖混

面    积  :   16m2  

3.4废水处理工艺简介:

3.4.1.预处理:

高级溶液氧化技术介绍:

Glaze于1987年首次提出,泛指反应过程有大量羟基自由基参与的氧化技术。其基础在于运用氧化剂、辐射,有时还与氧化剂结合,在反应中产生的活性极强的自由基(一般为羟基自由基·OH),再通过自由基与有机物之间的加合、取代、电子转移等使污染物全部或接近全部矿质化,因此在废水废气处理中的应用具有显著的效果,可以说是废水、废气处理应用中的核武器。

高级氧化技术其本质是利用羟基自由基氧化降解水相、气相中的各种污染物的化学反应。反应机理:羟基自由基·OH作为反应的中间产物,引发诱导产生链反应,·OH主要通过电子转移、亲电加成、脱氧反应等途径无选择地直接与各种有机化合物作用而将其降解为CO2、H2O和其他无害物质。羟基取代反应,羟基自由基进攻芳环上的氢,发生羟基置换反应,反应速率常数约为6*109mol·S1。由于羟基的作用,很容易生成芳环的二羟基取代物,使芳环发生邻位或间位开裂。脱氢反应,羟基自由基能直接拉出烷烃上的氢,生成水和有机自由基R,其反应速率常数约为2*109mol·s-1。生成的有机自由基R可以相互反应,也可以与水中的溶解氧反应。R-H+OH→R·+H2O,R·+O2→ROO,形成的过氧自由基(ROO·)作为一种强氧化剂,可脱去有机物上的氢原子:ROO+R-H→ROOH+R·,生成的R·自由基可以在分子上加上一个氧分子,导致自氧化的链反应能不断继续下去,直至有机物彻底氧化。电子转移反应,羟基自由基的产生以及与有机分子的反应都是由一系列复杂的链反应完成的。许多反应产物,如CO32-、HCO3-、HPO42-等与·OH发生反应。OH+CO32-→OH-+CO3-,OH+HCO3-→OH-+HCO3,OH+HPO42-→OH-+HPO4,由于反应产物不再诱发氧化剂产生羟基自由基,对羟基自由基起了掩蔽作用,链反应中止。且·OH氧化是一种物理化学过程,反应条件温和,比较容易控制,设备相对比较简单等优点,是一种有效降解废水中有机污染物的方法。

各种高级氧化技术(AOPS)的共同点是反应过程中产生活性极高的羟基自由基(·OH),其具有以下特点:

(1)氧化能力强,羟基自由基(·OH)的标准电极电势(2.8V)仅次于F2(2.87V),是一种氧化能力极强的氧化剂;

(2)反应速率常数大,羟基自由基(·OH )非常活泼,与大多数有机物反应的速率常数在106-1010mol-1·L·S-1;

(3)无选择性,与反应物浓度无关;

(4)寿命短,羟基自由基(·OH)寿命极短,在不同的环境介质中,其存在时间有一定差别,一般小于10-4s;

(5)处理效率高,不产生二次污染。同时,羟基自由基(·OH)还具有杀灭细菌、防腐保鲜的功效。

AOPs(高级氧化)法的关键是产生高度活性的羟基自由基(·OH),我们采用加氧化剂、催化剂及借助紫外光激发敏化光触媒等多种途径产生。按产生羟基自由基(·OH)的方式可分为均相、多相和有无辐射照射等多种。

高级氧化技术(Advanced Oxidation Processes)可产生大量的q羟基自由基,由于H2O:在催化剂Fe3+(Fe2+)的存在下,能高效率地分解生成具有强氧化能力和高电负性或亲电子性(电子亲和能力569.3KJ的羟基自由基(·OH ),·OH可以氧化降解水体中的有机污染物,使其最终矿化为C02,H20及无机盐类等小分子物质。据计算在pH=4的溶液中,-OH的氧化电位高达2.73 V,其氧化能力在溶液中仅次于氢氟酸。因此,通常的试剂难以氧化持久性有机物,特别是芳香类化合物及一些杂环类化合物,芬顿试剂对其中的绝大部分都可以无选择地氧化降解。

3.4.2.生化处理工艺

(1)污水厌氧处理技术的比较及选择

厌氧处理是近年来污水处理领域发展较快的技术,具有高效低耗、运行稳定、产生沼气、可实现资源化利用等特点,已成为中、高浓度污水处理的主流技术之一。污水经过厌氧处理后有机物大大降低,有效减轻了后续工艺的处理负荷,为废水的达标治理增加筹码。

厌氧反应是一个复杂的生化过程,微观分析表明厌氧降解过程可分为四步:水解、酸化、产氢产酸及产甲烷过程。分述如下:

1)水解阶段

高分子有机物因相对分子量巨大,不能透过细胞膜,因此不可能为细菌直接利用。故此它们在一个阶段首先被细菌胞外酶分解为小分子。例如纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖,淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被蛋白酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。

2)酸化阶段

水解后大的小分子化合物在发酵细菌(即酸化菌)的细胞内转化为更简单的化合物并分泌到细胞外。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸(简写作VFA)、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等。与此同时,酸化细菌也利用部分物质合成新的细胞物质,因此未经酸化处理的污水厌氧处理时会产生更多的剩余污泥。

酸化菌对pH有很大的容忍性,产酸可在pH到4条件下进行,产甲烷菌则有它自己的较佳pH范围为6.5-7.5,超出这个范围转化速度将减慢。

3)产乙酸产氢阶段

在此阶段,上一阶段的产物被进一步降解为乙酸(又称醋酸)、氢和二氧化碳,这是产甲烷反应的反应底物。

不论是在水解阶段或是在产酸产氢阶段,COD只是形态发生转化,仅仅是一种COD转化为另一种COD,实际的COD转化发生在产甲烷阶段,在那时,COD转化为甲烷而从污水中溢出,因此,如果将酸化后的污水直接进行好氧处理,运行成本不会有明显的变化。

4)产甲烷阶段

产甲烷菌是一种严格的厌氧微生物,与其它厌氧菌比较,其氧化还原电位非常低(‹-330mv)。在此阶段,酸化产物被产甲烷菌分解合成为CH4、CO2和H2O等,甲烷的转化产率约为70-75%,故COD大为降低。

工艺3.png

                                                   厌氧分解图

三、厌氧主流工艺的比对

经过近几十年的发展,厌氧工艺不断得以改进,衍生了多种类型的厌氧反应装置,并应用于大量的工程实例中。

厌氧既有传统的反应器又有现代高效反应器,这些工艺又可分为厌氧悬浮生长和厌氧接触生长工艺。其中第 一代反应器有:普通厌氧消化池、厌氧接触工艺等;在第二代的厌氧反应器中,典型代表有:厌氧滤池(AF)、上流式厌氧污泥床(UASB)、下行式固定膜反应器(DSFF)、厌氧附着膜膨胀反应器(AAFEB)、厌氧流化床(AFB);第三代厌氧反应器是内循环厌氧反应器(IC);膨胀颗粒污泥床(EGSB)为第二代到第三代发展过程中的过渡产品,技术略不成熟。

目前主流厌氧有IC、UASB、AF、EGSB等形态,这几种工艺极为成熟,应用十分广泛,赢得了较好的口碑。现进行详细比对,以确定较合适的厌氧反应装置。

主流厌氧反应器技术性能比对表:

指标             工艺

IC

UASB

AF

EGSB

设备成熟性

成熟

成熟

较成熟

成熟

设备调试时间

7~15天

20~60天

30~60天

7~15天

设备二次启动时间

7~15天

10~20天

15~30天

7~15天

微生物pH范围要求

6.5~8.5

6.5~8.5

6.5~8.5

6.5~8.5

污泥要求

颗粒及絮状泥

颗粒或絮状泥

絮状污泥

颗粒污泥

容积负荷(kgCOD/m3·d)

10~30

3~5

6~9

5~15

高径比

2~8

1~3

1~2

2~6

占地面积

较大

较小

施工难度

较大

较大

动力消耗

较小

较小

COD去除效率

80~95%

80~95%

70~90%

80~95%

毒性抑制耐受力

较强

耐负荷冲击

较强

上流速度

3~10m/h

0.3~1m/h

0.1~0.5m/h

2~6m/h

颗粒污泥产量

较大

维修维护

较复杂

适中

复杂

较复杂

系统总运行成本

较低

较低

设备投资

较高

适中

较低

较高

结合我公司对高浓度有机废水多年的实践经验,我公司对二代厌氧反应器UASB进行了一定的改进和优化,优化改进后的UASB相对于传统的UASB具有如下优势:

1)UASB厌氧反应器污泥生长良好

UASB厌氧反应器在处理高浓度废水的同时,能较稳定的产生厌氧污泥,国内的相同产品运行不好的根本原因是厌氧污泥生长速度慢或不生长,驯化污泥的生长直接决定了厌氧反应器运行的好坏及CODcr的去除率。我公司的UASB厌氧反应器使得污泥更长时间、更有效的停留在反应器内,使污泥更快的生长。

2)布水均匀,无堵塞

进水布水器的搅拌作用是厌氧反应器中一个巨大的能量来源,但是当布水器的搅拌作用产生的上升流速达不到一定速度时,反应器内产生的沼气容易在污泥层中累积,产气量不均匀,造成内循环不稳定,形成一定的恶性循环。

我公司UASB厌氧反应器布水系统采用点对点式布水,与传统的支状布水或脉冲布水相比,一方面能使得布水更加均匀,另一方面,使得污泥与废水能更好的混合,使厌氧反应器内保持较高的上升流速,较高的上升流速使得厌氧污泥中产生的沼气能迅速的释放,不在污泥中停留,相对稳定的运行环境使污泥能快速均匀的生长,保证厌氧反应器的出水效果。

3)耐冲击负荷强

由于UASB中存在着外循环系统,当COD负荷增加时,外循环水量也加大,废水中高浓度和有害物质得到充分稀释,大大降低有害程度,从而提高了反应器的耐冲击负荷能力;当COD负荷较低时,外循环量也减少,因此,外循环实际为反应器起到了平衡COD冲击负荷的作用。

大部分的生产废水均具有生产瞬时性的特点,中药废水水量和水质波动性尤其大。废水在较短的时间内,水质变化非常大,如果没有良好的循环系统,会导致厌氧反应器运行很差,严重影响出水水质。

4)系统收益

UASB具备完整的沼气回收系统,将沼气回收利用不但防止了空气污染,而且具备一定的经济效益。

四、水好氧处理技术的比较及选择

本工程废水厌氧处理后,COD、硝酸根含量较高,因此好氧生化工艺必须具备脱氮功能。活性污泥法在处理废水方面具有处理效果好、出水水质稳定、运行经验丰富等优点,因此在国内外污水处理中被广泛采用。活性污泥法有很多种工艺形式,目前使用较广泛有有以下几种:Orbal氧化沟工艺、SBR工艺和接触氧化池工艺。

(1)Orbal氧化沟

目前氧化沟有很多形式种类,如Carrousel氧化沟、Orbal氧化沟及交替式氧化沟等,不管是什么形式的氧化沟,它们均具有氧化沟特性。

氧化沟是活性污泥法的一种变形,污水和活性污泥的混合液在环状的曝气渠道中不断循环流动,具有特殊的循环流态,既是完全混合式又具有推流式的特征。氧化沟一般在延时曝气条件下运转,水和固体停留时间长,固体总量较多,因而能对进水水质的冲击有一定的缓冲作用。又因为氧化沟沟内循环量高于进水流量的几十倍甚至于上百倍,使其产生较大稀释能力。氧化沟的曝气装置不是全池分布,因而很容易在沟内形成好氧和缺氧交替出现的状态。

奥贝尔氧化沟由三个同心沟道组成,通过对三个沟道不同溶解氧呈梯度变化的控制,不仅能很好的降解有机物和悬浮物,还能有效地除磷脱氮,污水经过氧化沟完成生物降解后再进入沉淀池进行泥水分离。

Orbal氧化沟系统工艺需另设污泥回流系统,将沉淀后的污泥回流到氧化沟中,使微生物处于平衡状态,剩余污泥由剩余污泥泵排出。

(2)SBR法

本设计对传统的SBR工艺作了一些改进。在SBR池中增加厌氧段和部分回流设施(CAST工艺),使SBR工艺具有除磷和防止污泥膨胀的作用。SBR工艺或根据运行需要进行多种组合方式运行,使其适应性更强。

SBR工艺每一操作循环由进水、曝气、沉淀、滗水、闲置(视具体运行条件而定)四个阶段组成。各个阶段组成一个循环,并不断重复。循环开始时,由于充水,池子中的水位由某一较低水位开始上升,经过一定时间的曝气和混合后,停止曝气,以使活性污泥进行絮凝并在一个静止的状态下沉淀。在完成沉淀阶段后,由一个移动式滗水堰排出已处理的上清液,使水位下降至池内所庙宇的较低水位,然后再重复上述过程,为保持池中有一个合适的污泥浓度,需要根据产生的污泥量排出相应的剩余污泥。排出剩余污泥一般在沉淀结束后进行,排出的污泥浓度较高可达10g/L。

SBR法很重要的特征是不设独立的沉淀池及其排泥系统,在SBR工艺中,活性污泥始终保持在一个池子中进行生物反应和泥水分离,因此,SBR系统能节约基建投资和运行费用。

当由于进水流量和水质发生变化而影响污泥性质时(如絮凝效果等),可简单地通过调节进水和曝气循环过程,而使系统重新恢复正常状态,开发SBR工艺的主要目标是尽可能降低设备投资,简化工艺流程及其操作过程,提高系统的可靠性和运行的灵活性。

该工艺运行的自动化程度高,人工操作简单,但管理运行较复杂,与之相关的设备质量要求较高,应有较高的设备维护水平及能力。

(3)生物接触氧化法

生物接触氧化法是从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法。在该工艺中污水与生物膜相接触,在生物膜上微生物的作用下,可使污水得到净化,因此又称"淹没式生物滤池"。

该方法采用与曝气池相同的曝气方法提供微生物所需的氧量,并起搅拌与混合的作用,这样又相当于在曝气池内投加填料,以供微生物栖息,因此,又称为接触曝气法,是一种介于活性污泥法生物滤池两者之间的生物处理法,是具有活性污泥法特点的生物膜法,它兼具两者的优点。

污水生物处理方案比较

工艺比较表

工艺类型

优点

缺点

应用范围

Orbal氧化沟

处理流程简单;

控制要求低,管理简单、方便、易于维护;

设备利用率高,一次性投资较省;

抗冲击负荷,运行稳定。

能耗较高,有效水深浅,占地面积较大。

适合中小型废水处理厂。

SBR法

处理流程简单,污泥回流量少,不设单独沉淀池;

针对废水排放相对集中于白天,SBR周期运行,可避开白天用电高峰,夜间运行,降低运行成本;

采用微孔曝气系统,充氧效率高;

能耗低,运行方式灵活,抗冲击负荷。

设备利用率较低,控制系统较复杂,除磷效果相对较差。

适合中小型废水处理厂。

生物接触氧化法

处理流程较简单;

操作简单、运行方便、易于管理;

节省占地;

抗冲击负荷。

可能在局部部位出现死角。

适合大中小型废水处理厂。

推荐使用生物接触氧化法,池体利旧

电气、自控和仪表设计

4.1电气设计

4.1.1电源设施和外部条件

污水处理工程中断供电,不仅会造成大量污水外溢,污染环境,而且会使工艺内的生物处理系统受到破坏,必须经过较长时间的生物培养、驯化才能使污水处理场恢复正常运行。因此,本工程用电负荷属二级负荷。本项目用电由厂内变电站架空引来,双回路双电源。根据负荷计算,电源情况应满足新上项目的用电需求,电力供应必须保障。

根据污水处理场的负荷特点及分布情况,配电室利用厂内现有配电室,变压器利用厂内现有变压器设施。

低压母线采用单母线分段接线方式。

变压器低压出线采用框架断路器保护,低压主回路出线采用空气断路器或熔断器保护。

配电线路采用放射式与树干式相结合的配电方式,照明线路采用铜芯塑料线穿钢管暗设,电力线路采用铜芯塑料电缆沿桥架敷设或埋地敷设。

照明按照国家现行《建筑照明设计标准》确定。主要照明负荷的电源电压380/220V,一般照明电压220V,局部及检修照明的电压为24V或36V。

4.2自控仪表设计

⑴ 自控

由于工艺简单,可控制电机数量较少,本工程不采用PLC可编程控制系统,采用普通电气控制系统,可实现如下功能:提升水泵随水位变化自动开停等。

⑵ 仪表

本工程所用仪表包括鼓风机出口弹簧压力表、电控柜电流、电压表等。

六、废气处理系统

污水在处理过程中会产生一定量的恶臭气体及挥发性有机物, 废气中主要污染物有硫化氢、氨、甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚、乙硫醚、二甲硫醇等无机和有机废气,根据工程分析,该项目有机废气性质具有以下几方面的特点:

废气处理系统

                                             (一)项目设计依据

1)GB14554-1993《恶臭污染物排放标准》表2恶臭污染物排放限值;

2)GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》表2新污染源大气污染物排放限值;

3)GB50243-2002《通风与空调工程施工质量验收规范》;

4)HG-T 20679-1990《化工管道、设备外防腐设计规定》;

5)乙方现场试验结果和实测的技术数据;

6)其他相关标准、规范和国家环境保护法律、法规和规章等;

7)甲方提供的资料和介绍。

(二)项目设计原则

 乙方设计本合同装置的原则:

1)工艺成熟、设备先进,运行稳定可靠;

2)管理、运行、维护方便,自动化程度高,避免二次污染;

3)尽可能做到投资少,处理成本低;

4)处理系统因地制宜,合理布局、平面布置紧凑;

5)根据甲方要求,保证该项目处理废气排放达到合同规定的排放标准。

(三)项目范围

1)设计范围:废气治理系统设计包括从污水系统封盖收集至排放口之间的废气治理设施(工艺、设备、电气、控制等)的工程方案设计。

2)装置制造与供货范围:提供废气治理系统的成套治理装置,包括功能完善的设备和有效运行所需的全部部件

3)安装范围:包括本项目规定的装置的废气收集管路、处理设备、风机、电器仪表、控制装置等全套设备安装

风机设备选型

引风机:选型应同时满足流量和管路、处理设施等全系统的压损要求,且不能影响甲方现有装置的工艺参数,系统风机风量为10000m³/h依据计算及本项目废气的成分、温度、湿度等情况,选用国内玻璃钢风机:

Ø 风机型号:

Q=10000m³/h,全压=1500Pa,功率7.5kw;

Ø 风机性能

风机额定风量是在1atm,20℃,相对湿度65%的条件下的风量,正常运转时,其效率≥80%。

风机为离心风机,外壳、叶轮等主要部件采用玻璃钢制作。

七.运行费用

所有用电设备用电源电压为380/220V,装机容量见下表:

废气治理工程装机容量

序号

名  称

电机功率

(kW)

数量

工作

时间

h/d

容量kW

装机

使用

装机

使用

1

引风机

10000m³/h

功率4.5kw

1台

1台

24

4.5

4.5

2

高能离子光解催化氧化装置

5kw/h

1套

1套

24

5

5

3

仪表电气


1

1

24

1

1

4

水泵


2

1

24

2

1

小计

12.5

11.5

 

污水治理工程装机容量

序号

设备名称

 

台数

 

单台功率KW

 

装机容量KW

 

工作总容量KW

安装

工作

备用    

1. 

调节池1提升泵

2

1

1

3

6

3

2. 

高级氧化计量泵

2

2

0

0.75

1.5

1.5

3. 

高级氧化设备

2

2

0

3

6

6

4. 

调节池2提升泵

2

1

1

3

6

3

5. 

配水池提升泵

2

1

1

3

6

3

6. 

潜水搅拌机

4

2

2

2.5

10

5

7. 

厌氧循环泵

2

1

1

4

8

4

8. 

接触氧化池回流泵

2

1

1

4

8

4

9. 

罗茨风机

2

1

1

11

22

11

10. 

污泥浓缩池污泥泵

2

1

1

3

6

3

11. 

药剂计量泵

2

2

2

0.75

1.5

0.75

12. 

清水池

2

1

1

2.2

4.4

2.2


合计





93.4

46.45

        *运行费用预估约:70元/吨(按40吨天计)

八.调试和技术服务

本企业按照ISO9000质量认证体系中的规范要求,严格控制工程设计、设备制造、安装调试与售后服务的每一个质量要素,实现以下质量目标:

项目一次自检合格率95%以上。

项目验收合格率100%;

客户满意率达到95%以上。

我们承诺:

所提供的设备是全新的、没有设计、材料及工艺上的缺陷、符合合同规定的用途和目的。

所交付的技术资料应是完整的、清楚的和正确的,并且能够满足合同设备安装、试运行、性能考核、操作和维修的要求。

所派遣的技术人员提供合同设备运行必需的专业的、正确的和高效的技术服务和技术培训。

合法拥有或取得合同设备和技术资料有关的知识产权。

我们深知,无论是在民用或工业领域,水处理系统的可靠运转始终关系到客户的核心利益。因此自公司成立之日起,我们就在持续不断的提升服务品质。以“售前、售中、售后并重”的服务理念为指导,现在我们已经成功实现了贯穿每个项目全寿命周期的7×24小时不间断服务。

本处理工艺特点:处理彻底;不产生污泥等二次污染;运行费用合理。