【生化污水處理】某食品廠工業(yè)污水處理工程設(shè)計(jì)案例
1. 總論
1.1 工程概況
食品工業(yè)廢水，其余不詳。
1.2 編制依據(jù)
1、《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ14-87）
2、《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）
3、《給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》
4、建設(shè)方提供的有關(guān)生活污水、水量
5、其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范
1.3 設(shè)計(jì)原則
1、結(jié)合污水處理站接納污水水質(zhì)水量的實(shí)際情況，選擇處理構(gòu)筑物形式和設(shè)計(jì)參數(shù)，確保污水處理系統(tǒng)在運(yùn)行中具有較大的靈活性和調(diào)整余地，以適應(yīng)水質(zhì)水量的變化。
2、處理系統(tǒng)采用經(jīng)工程實(shí)踐證明是行之有效、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益明顯、適應(yīng)性強(qiáng)、管理簡單、效果穩(wěn)定的型式，充分保證處理后出水達(dá)標(biāo)排放。
3、污水和污泥處理設(shè)備選用新材料、低能耗、高效率、易維護(hù)、性能價(jià)格比好的產(chǎn)品。
4、控制管理按處理工藝過程要求盡量考慮自控，降低運(yùn)行操作的勞動(dòng)強(qiáng)度，使污水處理站運(yùn)行可靠、維護(hù)方便，提高污水處理站運(yùn)行管理水平。
5、充分利用現(xiàn)有條件，因地制宜節(jié)約占地和減少工程投資。
6、平面布局和工程設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合現(xiàn)有場地，力求布局緊湊簡潔、整齊美觀。
1.4 工程規(guī)模和范圍
本方案設(shè)計(jì)范圍自廢水處理站格柵井進(jìn)水口起，至廢水處理站二沉池排水口為止，包括廢水處理站界區(qū)內(nèi)治理工藝、土建工程、管道工程、設(shè)備及安裝工程、電氣工程。動(dòng)力線從廢水處理站配電柜開始。不包括調(diào)節(jié)池前的污水收集系統(tǒng)以及二沉池后排水系統(tǒng)。土建按普通地基處理，不考慮地基的特殊處理。
2 水質(zhì)水量及設(shè)計(jì)要求
2.1 水質(zhì)水量
污水來源：食品生產(chǎn)車間產(chǎn)生的廢水。
廢水水質(zhì)水量：
設(shè)計(jì)水量：Q=10m3/h
進(jìn)水水質(zhì)：CODcr≤732mg/lBOD5不詳
SS≤253mg/l
2.2 設(shè)計(jì)要求
該項(xiàng)目污水經(jīng)處理后，排水水質(zhì)應(yīng)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB9887-1996）表四中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，如下所示：
3 工藝流程
3.1 污水情況分析
該污水主要為食品工業(yè)污水。污水處理實(shí)行三班工作制，污水中需去除的污染物主要是有機(jī)物。由于其污水的進(jìn)水時(shí)間較為分散，且水質(zhì)水量的變化幅度大，因此要求污水處理工藝要有耐沖擊負(fù)荷的能力和可靠的運(yùn)行穩(wěn)定性。
3.2 工藝流程的選擇
由于該污水水質(zhì)為食品工業(yè)污水，有機(jī)物含量較高針對(duì)該污水的污染特征及操作運(yùn)行管理要求，本方案采用成熟工藝A/O法處理。
3.3 工藝簡述
污水處理流程：
污水處理系統(tǒng)由調(diào)節(jié)池、缺氧池、好氧池（接觸氧化池）、二沉池組成。來自生產(chǎn)車間的污水自流入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池入口設(shè)機(jī)械格柵，以攔截大顆粒狀和纖維狀雜質(zhì)，機(jī)械格柵所攔截的柵渣自動(dòng)進(jìn)入雜物箱，定期由環(huán)衛(wèi)部門清除轉(zhuǎn)運(yùn)。在調(diào)節(jié)池中污水充分地混合，調(diào)節(jié)水量并初步降解有機(jī)物，然后通過污水泵將污水輸入缺氧池，在缺氧池中回流混合液與原污水充分混合，通過兼氧微生物的作用，將亞硝酸氮和硝酸氮轉(zhuǎn)化為氮氣，完成反硝化脫氮，缺氧池出水自流入接觸氧化池。接觸氧化池是一種以生物膜法為主，兼有活性污泥法的生物處理裝置，通過鼓風(fēng)機(jī)提供氧源，使污水中的有機(jī)物與池內(nèi)生物膜充分接觸，經(jīng)微生物吸附、降解作用，使水質(zhì)得到凈化。，二沉池出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，排入附近河流。
二沉池中的污泥通過由污泥回流泵定時(shí)抽至好氧池，剩余污泥量較少，隔二個(gè)月左右清泥一次，由環(huán)衛(wèi)抽糞車清除，外運(yùn)處置。
生化系統(tǒng)需要的氧氣由鼓風(fēng)機(jī)供給，曝氣系統(tǒng)采用鼓風(fēng)機(jī)+微孔曝氣器的方式?？紤]到鼓風(fēng)機(jī)噪聲較大，特把風(fēng)機(jī)房設(shè)置成隔音消聲式。
3.4 工藝特點(diǎn)說明
（1）污水處理設(shè)施有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地，以適應(yīng)水質(zhì)水量的變化，同時(shí)設(shè)置應(yīng)急事故超越排放管，以供緊急、特殊情況時(shí)使用；
（2）通過采用先進(jìn)成熟的A/O法生化處理工藝，從而提高污染物的去除率，具有動(dòng)力消耗少、投資省的特點(diǎn)確保出水達(dá)標(biāo)排放。
（3）通過對(duì)二沉池表面負(fù)荷、有效水深及泥斗傾角等設(shè)計(jì)參數(shù)的合理選擇，從而提高固液的分離效果。
（4）整個(gè)處理系統(tǒng)管理簡單，運(yùn)行可靠。
3.5 A/O處理工藝簡介
一套污水處理系統(tǒng)的核心是生化處理系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)采用A/O處理工藝作為生化處理系統(tǒng)。
3.5.1 選用A/O工藝的原因
污水中有機(jī)成份比較高，但食品廢水可生化性較好。目前應(yīng)用廣泛的主要有A2/O法、氧化溝法、SBR法、曝氣生物濾池法、脫生物反應(yīng)器等，既具備了去創(chuàng)造有機(jī)污染物的功能，又具備了脫氮除磷的要求處理，技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。
3.5.2 A/O法工藝特點(diǎn)
A/O法技術(shù)先進(jìn)實(shí)用、成熟可靠、運(yùn)行效果好等優(yōu)點(diǎn)，能滿足各種嚴(yán)格的出水水質(zhì)要求。A/O法工藝具有以下特點(diǎn)：
1、抗沖擊能力強(qiáng)，工藝穩(wěn)定性好；
2、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低；
3、具有脫氮、除磷作用。
4、所需機(jī)械設(shè)備少，日常維護(hù)簡單；
5、占地面積少，對(duì)周圍環(huán)境無不良影響。
4 工藝處理效果
各工段水力停留時(shí)間及處理效果見表1。
表1 各工段處理效果一覽表
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5 工程設(shè)計(jì)及設(shè)備選型
5.1 主要構(gòu)筑物與設(shè)備選型
5.1.1 調(diào)節(jié)池
地下砼結(jié)構(gòu)。尺寸為：8×4×4米。有效容積：100m3。水力停留時(shí)間10小時(shí)。
污水提升泵為：50QW10-10-0.75，Q=10m3/h，H=10m，P=0.75kw。一用一備。池內(nèi)設(shè)格柵及液位控制器，為防止廢水中的固形物沉積在池底，設(shè)空氣攪拌系統(tǒng)。
5.1.2 缺氧池
地下砼結(jié)構(gòu)。水力停留時(shí)間為4小時(shí)。尺寸為：4×4×3米。池內(nèi)設(shè)彈性填料，共60m3。下進(jìn)水，池內(nèi)設(shè)穿孔配水系統(tǒng)。
5.1.3 好氧池
地下砼結(jié)構(gòu)。污泥負(fù)荷為0.8KgBOD/KgMLSS.d。水力停留時(shí)間為12小時(shí)。池內(nèi)設(shè)彈性填料，共120m3，曝氣采用微空曝氣器，共120個(gè)。尺寸為：12×4×3米。
風(fēng)機(jī)型號(hào)為：BH100，Q=6.8m3/min，H=3mH2O,N=7kw。一用一備。
5.1.4 二沉池
地下砼結(jié)構(gòu)。豎流式，內(nèi)置中心導(dǎo)流筒，泥斗傾角：60°。
表面負(fù)荷為0.9m3/m2.h。沉淀時(shí)間為2小時(shí)。具體尺寸：3×2×3米。
污泥回流泵型號(hào)為：25WQ5-15-0.55，Q=5m3/h，H=15m,
N=0.55kw。一用一備。
5.1.5 操作間
控制操作風(fēng)機(jī)房。尺寸：2.5×2.5×2米。該房設(shè)置在地面，用隔音材料制作，電控、風(fēng)機(jī)安裝在房內(nèi)，內(nèi)設(shè)消音材料，是我公司設(shè)計(jì)的專利產(chǎn)品。
5.2 電氣控制及運(yùn)行班制
5.2.1 電氣控制
（1）污水處理站配備備用電源以保證污水處理系統(tǒng)正常運(yùn)行；總裝機(jī)容量16.6kw，實(shí)際使用功率為8.5kw。
（2）污水處理工藝主要機(jī)泵交替使用，互用互備，以達(dá)到保證正常運(yùn)行的目的；
（3）各類電氣設(shè)備的啟動(dòng)、關(guān)閉和切換可通過電控柜自動(dòng)按序?qū)嵭新?lián)動(dòng)，在控制柜的面板上設(shè)有自動(dòng)—手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，必要時(shí)也可切換成手動(dòng)控制；
（4）各類電氣設(shè)備均設(shè)置電路短路和過載保護(hù)裝置；
（5）污水調(diào)節(jié)池設(shè)置液位控制裝置，根據(jù)液位的高低自動(dòng)控制水泵的開停。
5.2.2 運(yùn)行班制及人員編制
（1）運(yùn)行班制：污水處理實(shí)行三班制連續(xù)運(yùn)行。
（2）人員編制：由于污水處理工藝的自動(dòng)化程度較高，站房只需配置兼職管理人員1-2名。
5.3 管道與閥門及設(shè)備安裝
5.3.1 管道
所有的污水管，污泥管均為ABS。
5.3.2 閥門
所有手動(dòng)閥門均為蝶閥。
6 總平面布置
為了保證該區(qū)域的環(huán)境風(fēng)貌，污水處理站主體處理構(gòu)筑物為全地埋式，布置在綠化帶下，各處理單元設(shè)檢查井，以便于安裝維修。風(fēng)機(jī)房、電控室內(nèi)置兩臺(tái)三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)和電控設(shè)施以利用日常操作管理。污水處理中產(chǎn)生的異味氣體通過設(shè)置專用排風(fēng)管道接至附近高層建筑物屋頂排放，從而有效地避免了對(duì)周圍環(huán)境造成二次污染。
7 鼓風(fēng)機(jī)房
鼓風(fēng)機(jī)設(shè)置隔音房，并在進(jìn)出口風(fēng)管上裝可曲撓接頭以減少振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。
8 工程投資費(fèi)用的預(yù)算
8.1 土建費(fèi)用預(yù)算
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說明：以上費(fèi)用為正常地質(zhì)情況下且不包括余土外運(yùn)。
8.2 設(shè)備清單及投資估算
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序號(hào)
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設(shè)備名稱
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型號(hào)或參數(shù)
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數(shù)量
(臺(tái))
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單價(jià)
(萬元)
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總價(jià)
(萬元)
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制造廠家
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1
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格柵
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B=400mm
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1
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4.5
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4.5
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潤通環(huán)保
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2
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液位控制器
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H=2500
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1
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0.35
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0.35
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上海儀表廠
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3
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污水提升泵
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50QW10-15-0.75
|
2
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0.38
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0.76
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上海水泵廠
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4
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風(fēng)機(jī)
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BH100
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2
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2.8
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5.60
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日本百事德
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5
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填料
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D150
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180m3
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0.012
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2.16
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潤通環(huán)保
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6
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水解池布水系統(tǒng)
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RT-450
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1套
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1.3
|
1.3
|
潤通環(huán)保
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7
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微孔曝氣器
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RT-215
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120個(gè)
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0.0185
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1.98
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潤通環(huán)保
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8
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污泥回流泵
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2
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0.26
|
0.52
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上海水泵廠
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9
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填料支架
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80m3
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0.01
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0.8
|
潤通環(huán)保
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10
|
管道
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2.7
|
潤通環(huán)保
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11
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閥門
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0.4
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潤通環(huán)保
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12
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電控柜
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1
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0.98
|
潤通環(huán)保
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13
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電纜等
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0.45
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潤通環(huán)保
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14
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隔音風(fēng)機(jī)房
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RT-II
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1座
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2.50
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潤通環(huán)保
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15
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運(yùn)輸費(fèi)
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1.30
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16
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安裝調(diào)試費(fèi)
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3.50
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合 計(jì)
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29.8
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8.3 工程總投資
1、土建費(fèi)：8.55萬元
2、設(shè)備費(fèi)：29.8萬元
3、合計(jì)工程費(fèi)用：8.55+29.8=38.35萬元
9 運(yùn)行費(fèi)用
運(yùn)行費(fèi)有如下：
總裝機(jī)容量16.6Kw，實(shí)際運(yùn)行8.5Kw
A）電費(fèi)：E1=（8.5 Kw×0.65 元/Kw）=5.525元/10m3/h =0.553元/噸水
B）人工費(fèi)：E2=（3人×30元/天）=90元/240噸/天=0.375元/噸水
合計(jì)：E=E1+E2=0.928元/噸水
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