1、 重庆市农产品加工中试基地生产废水及生活污水处理工程方案设计及投资估算重庆市农产品加工中试基地生产废水及生活污水处理工程方案设计投资估算重庆市农产品加工中试基地生产废水及生活污水处理工程方案设计及投资估算2018 年 4 月重庆市农产品加工中试基地生产废水及生活污水处理工程方案设计及投资估算目 录 方案设计 工程概况1 设计依据及有关 标准2 设计原则2 设计范围2 废水水质水量及 应达到的标准3 废水处理工艺选择 11 废水处理工艺流程及工 艺单元处理效果分析 12八、主要建(构)筑物16九、主要设备17十、工程量明细表18十一、配电及自动控制系统21十二、投资估算24十三、运行费用及运行管
2、理25十四、工期25十五、劳动安全卫生26十六、消防27十七、节能27十八、制造标准27十九、公用工程要求27二十、承诺28二十一、说明 28重庆市农产品加工中试基地生产废水及生活污水处理工程方案设计及投资估算1一、工程概况(一)位置与交通拟建项目选址于九龙坡区白市驿镇西永组团 Ab16-3/02 地块(重庆现代农业高科技园区内),与重庆市农业科学院及重庆农业展览中心毗邻。项目地块南侧紧邻天驿路, 东侧有一规划的园区道路,东侧 433m 外为农科大道。对外交通将主要通过规划园区道路、天驿路和农科大道对外联通,所在位置交通便利。 (二)基本情况1.项目名称:重庆市农产品加工中试基地;2.建设性质
3、:新建;3.建设地点:九龙坡区白市驿镇西永组团 Ab16-3/02 地块;4.项目类别:农产品加工业;5.工程占地:总占地面积 8240.0m2;6.建设方案及主要建设内容:本项目拟建设 4 栋建筑物:1#楼为加工中试车间、2#楼为产品试验楼、3#楼为产品贮藏楼、4#楼为锅炉房。拟建项目总建筑面积 4123 m2,其中中试加工车间建筑面积 2405.4 m2,产品试验楼建筑面积 980.12 m2,产品贮藏楼建筑面积 707.9 m2,锅炉房建筑面积29.58 m2。项 目容积率 0.5,绿地率 30%,建筑密度 39.88%,停车位 14 个。(三)建设规模1.试验方案拟建项目将新建初加工、
4、深加工、高端保健食品加工三个层次的中试平台。其中,初加工车间包括果蔬保鲜生产线、冻藏食品生产线、脱水干制生产线等。深加工车间包括淀粉加工生产线、食用油冷榨生产线、果蔬饮料生产线、果酒果醋生产线、清香型白酒生产线等。GMP 生产车间包括超微粉碎生产线、天然活性物高效提取生产线等。拟建项目用水主要为办公生活用水、锅炉用水、生产工艺用水、洗手消毒用水、地坪清洁用水、 绿 化用水等,用水共 计 43.53m3/d,排水量为 28.26m3/d。项目各类废水经厂区污水处理站处理达污水综合排放标准(GB8979-1996)三级标准后,经市政 污水管网进白含污水处理厂处理。因此,将按日处理能力 30.0m3
5、/d 进行方案设计。二、设计依据及有关标准(一)设计依据中华人民共和国环境保护法中华人民共和国水污染防治法涪陵区承江生猪养殖有限公司提供的有关资料方 案 设 计投 标 承 诺 书方 案 设 计投 标 承 诺 书方 案 设 计投 标 承 诺 书重庆市农产品加工中试基地生产废水及生活污水处理工程方案设计及投资估算2环境工程手册(水污染治理卷)(二)有关标准城市污水再生利用城市杂用水水质标准GB/T 18920-2002污水综合排放标准GB89781996建筑给排水设计规范GB500152003给水排水工程结构设计规范GB50069-2002给水排水构筑物施工及验收规范GBJ141-90室外排水设计
6、规范GB50014-2006建筑结构设计统一标准GB50068-2001电气装置安装工程低压电器施工及验收规范GB50254-96工业建筑防腐蚀设计规范, (GB5004695);工业与民用供配电系统设计规范, (GB50052-95);低压配电装置及线路设计规范, (GB50054-95);建筑结构荷载设计规范, (GB50009-2001);混凝土结构设计规范, (GB50010-2002);电气装置安装工程施工及验收规范, (GB50259-96);工业自动化仪表工程施工和验收规范, (GBJ93-86);国家相关设计规范及标准三、设计原则1因地制宜,合理布置,统一规划。充分利用原有处理
7、设施,合理利用2采用技术成熟,并且行之有效的工艺路线,采用能耗低、费用省的处理单元;减少工程投资,降低运行费用,有较好的技术经济指标。3处理工艺操作管理方便,出水水质稳定达标。4选择造价低、 节能降耗、效率高的设备,长期运行安全、稳定、可靠5在满足工艺前提下尽量减少占地面积,节约工程造价,减少工程投资。6设施运行时有较大的灵活性和调节性,以适应水质水量的变化。7充分考虑处理系统的减振、降噪、除臭、污泥处置措施,避免造成对环境产生二次污染。四、设计范围1本设计处理对象为中试基地有机废水的处理,处理后达到污水综合排放标准GB89781996 三级。2在指定的界区范围内,对污水处理站进行各专业设计。
8、3污水处理站内废水处理的工艺、土建、电器、管道及安装工程的设计,系统设重庆市农产品加工中试基地生产废水及生活污水处理工程方案设计及投资估算3备设计及选型。4废水处理站工程投资概算。5本设计不包括:1.站外污水的引入和处理后废水的排出管道;2.自来水管的引入以及供电线路的接入。五、废水水质、水量 及应达到的标准1废水性质:中试废水属无毒高浓度有机废水,其生化性较好。2设计废水处理量根据评价批文提供结果:该项目最大日排水量在 30m3/d。设计按 30 m3/d 考虑,按 24h 连续运行计算,平均小时处理废水量 1.25m3 /h,时变化系数按 K=2,小时设计水量为 2.5 m3 /h。3设计
9、进水水质根据评价文件及我院治理同类项目的经验,废水平均浓度约:CODcr 5000mg/L、BOD53500mg/L、SS2000 mg/L。4出水水质根据污水综合排放标准(GB89781996)三级标准,设计出水水质指标如下:序号 污染物 最高允许排放标准1 PH 6-92 生化需氧量 300mg/L3 化学需氧量 500mg/L4 悬浮物 400mg/L六、废水处理工艺选择1选择原则本设计坚持:“处理效果 稳定可靠,工艺控制调节灵活,工程 实施切实可行,运行维护管理方便,投资运行费用节省,整体工艺优化” 的原则,结合设计规模、污水水质特性以及现有实际条件,经全面技术经济及效果比较,优选出针
10、对性强的总体工艺。2水质分析由于拟建项目各条生产线生产废水排放量具有差异,且部分属于不连续排放,为了均衡水质,使废水处理量达到所设置的污水处理站的运行条件,设置一座30m3 的调节池。通过设置合适的水力停留时间和有效池容,实现均质均量地调节,为后续的生化处理提供良好条件;有效降低进入生物处理池的悬浮物,确保生化处理的正重庆市农产品加工中试基地生产废水及生活污水处理工程方案设计及投资估算4常运行。3污水治理工艺方案论证该项目废水 BOD/COD=0.7,属于生化性极好的 废水,适用于采用运行成本低、处理效果好且稳定的生物法处理。废水生化处理技术主要有厌氧法,好氧法两类。厌氧生物法可以在较高的负荷
11、下,达到有机污染物的高度去除。有机污染物一般主要是碳水化合物、蛋白质、脂肪,在厌 氧条件下,它们经厌氧微生物群体的作用,分解成为简单而稳定的物质,不需要充氧设备,节约能源,需要的氮、磷营养物少,可季节性或间断的运行。但工艺过程的起动时间长,占地面积大,对负荷的变化较为敏感,由于厌氧法处理深度不够,大多应用于前期处理。好氧法采用动力设备向污水中鼓入空气强行曝气充氧,使微生物迅速繁殖,在好氧菌的作用下降解有机物,其处理后水质好。厌氧具有去除率高,有机物去除绝对量高,但其出水 COD、BOD 浓度高,好氧法处理效果好,其去除率相对较低,其出水 COD、BOD 浓度低,效果好,但耗能较多,为节约 能源
12、,尽可能降低运行费用本方案选用“ 厌氧好氧”组合工艺进行治理。1.厌氧工艺选择(1)水解酸化工艺物料的厌氧生物降解过程分为四个阶段。一是水解阶段,微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化氧化反应(主要指大分子物质分解为小分子及其水溶物);二是发酵(或酸化)阶段,酸化菌将上述小分子转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外,主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸等;三是产乙酸阶段,指上一阶段产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸及新的细胞物质;四是产甲烷阶段,指上一阶段产物被转化为甲烷、二氧化碳及新的细胞物质。水解酸化工艺就是考虑到产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同,将厌氧处理控制在反应
13、时间较短的厌氧处理第一和第二阶段,即在大量水解细菌、酸化细菌的作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物,将难降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程。水解酸化阶段主要利用的兼性厌氧菌。兼性厌氧菌具有繁殖速度快,代谢强度高,对外界环境适应能力强和对有毒物资不敏感的特点。与单 独的好氧工艺相比,水解酸化工艺具有以下优点: 水解酸化阶段可大幅度地去除水中悬浮物或有机物,其后续好氧处理工艺的污泥量可得到有效地减小,从而构筑物容积也可缩小。 水解酸化工艺的产泥量远低于好氧工艺,并已高度矿化,易于处理。 对进水负荷的变化起缓冲作用,从而为好氧处理创造较为稳定的进水条重庆市农产品加工中试基地生产废水
14、及生活污水处理工程方案设计及投资估算5件。 运行费用低,且其对废水中的有机物去除可节省好氧段的需氧量,从而节省整体工艺的运行费用。 为好氧工艺提供优良的进水水质(即提高废水的可生化性)条件,提高好氧处理的效能。水解酸化作为前段的两段厌氧处理与单独的厌氧处理工艺相比,具有以下优点: 水解酸化段和产甲烷段,容易控制;可以提高水解酸化段微生物的生长,同时不影响产甲烷菌的生长。 水解酸化段处理时间较短,故可以缩小反应器容积,减少投资。 水解酸化段可以大幅度地去除水中的悬浮物质和降解大分子物质,使得产甲烷段进水比较稳定。 可以保证第二阶段产甲烷菌有较高的活性。 对第二阶段有毒的物质可以在水解酸化段被降解
15、,使得处理范围扩大。水解酸化反应器是一种高负荷厌氧生物处理单元,其构造简单,作为一级独立的厌氧生物处理装置,其目的是调节、酸化、去除有毒污染物、改善污水的可生化性,降低后续生物处理装置的负荷,提高后续处理设施的稳定性和效果,创造一个稳定高效的厌氧处理系统,该工艺主要应用于有机物浓度较低的废水。(2)厌氧接触法厌氧接触法属于传统的厌氧消化技术的发展,它采用完全混合式消化反应器,适合于处理含悬浮物固体较高的废水.对预处理要求低,需要设置池内完全混合搅拌装置,池外设消化液沉淀池。其处理效率比传统厌氧消化技术有所提高,其水力停留时间较长,要求消化池容积大。存在的问题是厌氧消化池排出的混合液中的的污泥附
16、着大量气泡,在沉淀池中易于浮于水面而被带走.进入沉淀池的污泥仍有产甲烷菌在活动并产生沼气,使已下沉的污泥上翻,结果固液分离不佳,出水的SS、COD、BOD 等指标较高。本工程处理对象有较好生化性的废水,为提高处理效率,节省工程投资和占地,因此,不宜采用厌氧接触法。(3)厌氧过滤器厌氧过滤器采用附着型厌氧生物处理技术,在反应器内安装生物填料,使厌氧生物菌附着在填料上生长,不宜随出水流失,且填料对改善水流均匀性有利,起到过滤截留作用。当废水通过生物床时,有机物被降解,是一种高速厌氧反应器,但反应器内易发生堵塞或沟流现象,不适用于有机物浓度较高的废水。(4)厌氧流化床厌氧流化床以粒径小惰性填料为生物
17、载体,通过填料表面形成生物膜来保重庆市农产品加工中试基地生产废水及生活污水处理工程方案设计及投资估算6留厌氧污泥,废水与污泥混合、物质的转递依靠带生物膜的微粒形成流态化来实现,其特点是液态化使厌氧污泥与废水充分接触;颗粒与液体相对速度高,液膜扩散阻力小,传质作用强,生物化学过程快;容积负荷高。(5)UASB 反应器上流式厌氧污泥床(UASB) 采用了滞留型厌氧生物处理技术,属于高速厌氧反应器,由污泥床、污泥悬浮层、布水系统、三相分离器组成。反应器中废水依次流过污泥床、 污泥悬浮层、三相分离器,水流呈推流形式,进水与污泥床、污泥悬浮层的微生物充分混合接触进行厌氧分解,厌氧分解产生沼气的上升引起污
18、泥床表面的沸腾和流化状态,依靠进水与污泥的高效接触而取得高的去除率,依靠池顶部的三相分离器,进行气、固、液分离,使污泥维持在污泥床内而很少流失,污泥保持很长的停留时间,使反应器中具有足够的污泥量,因而,生物污泥停留时间长,处理效率高。若将 UASB 反应器设为两个上下重叠的厌氧反应室,各设一个三相分离器,如同两个 UASB 反应器串联而形成内循环反应器,进一步强化处理效果,更适合于处理 COD、BOD 较高有机废水。(6)ABR 反 应器ABR 反应器由反 应器主体与 挡板组成,内置竖向导流板将反应器分隔成串联的反应室, 污泥以颗粒化形式或絮状形式存在,废水进入反应器后沿导流板上下折流前进,依
19、次通过各反应室污泥床,有机物通过与微生物的接触而去除。借助废水的流动及沼气上升作用,污泥上下运动,由于其导流板的阻挡及污泥自沉,大量污泥截留在反应器中,污泥停留时间长。从整个 ABR 反应器看,反应器折板阻挡了各反应室返混作用,强化混合作用,单个反应室水流为 CSTR,整个反应器为一种复杂的 PF 流态 。ABR 反应器从功能上可将沿程划分为酸化区、缓冲区、产甲烷区,提高了系统抗冲击负荷能力,其结构简单,容积利用率高,剩余污泥少,对废水中有毒有害物质具有良好的承受能力。(7)EGSB 反 应器EGSB 反应器是对 UASB 的改进,由进 水分配系统、三相分离器、出水循环系统,与 UASB 相比
20、增加了出水循环部分,提高了反应器上升流速。在较大的上升速度下使污泥处于悬浮状态,保持废水与污泥颗粒的充分接触,加强了传质效果,获得较高处理效率,避免反应器内死角和断流现象,使反应器保持高的有机负荷及去除效率。2.厌氧工艺比较结论目前常用的厌氧技术有水解酸化、厌氧接触法、厌氧生物滤池、UASB 法、ABR 法、EGSB 反应器、厌氧流化床法等技 术,水解酸化法反 应不够充分,有机物去除效果有限;厌氧接触法其反应器中微生物与废水混合在一起,污泥在反应器重庆市农产品加工中试基地生产废水及生活污水处理工程方案设计及投资估算7中停留时间与废水停留时间相同,污泥浓度低,效果差。厌氧滤池其处理效率高于厌氧接
21、触法,易引起堵塞,特别是含悬浮物较高更易发生堵塞现象,给管理带来很大麻烦,只适应于低相对分子质量溶解性废水。厌氧流化床以微粒状填料作为微生物固定材料,反应器内形成比表面积大的生物膜,流态化改善传质速率,流态化的真正形成依赖于所形成生物膜厚度、密度、强度等相对均一,实际上生物膜的形成、剥落难于控制,没有形成生物颗粒沉于池底,而轻的絮状会被冲出反应器,流化态难于掌握、控制;内循环 UASB 是一种集生物反应、沉淀为一体的高效厌氧反应器,具有很高的容积负荷率,抗冲击能力强,PH 缓冲能力强, 处理效果稳定可靠;EGSB 是在 UASB 基础上发 展而来,其三相分离器结构复杂,在沼气产量低、混合强度低
22、时较大的进水动能和颗粒床的膨胀状态获得比 UASB 好的运行效果,特别适用于低温和相对低浓度的废水;ABR 反应器的水力条件是影响处理效果的关键因素,ABR 其一室要承受大于平均负荷多倍的局部负荷,故ABR 技术上 较先进,但 ABR 在实际工程中 应用较少,本方案选用 UASB 厌氧技术。3.好氧工艺比较选择有机废水的好氧处理工艺向废水中鼓入空气,创造出微生物生长、繁殖的良好环境,加速微生物的增殖及新陈代谢能力,而使废水中呈溶解状态、胶体状态的有机物得以降解、去除,好氧生物技术主要有活性污泥法、氧化沟法、序批式活性污泥法、生物膜法、CASS 反应器等技术及其改良工艺。(1)活性污泥法活性污泥
23、法自 20 世纪初于英国开创以来,在长期的工程实践中,根据水质的变化、微生物代谢活动的特点、运行管理、技术经济、排放情况,又发展成多种运行方式和池型。其中,按运行方式可分为标准曝气法、阶段曝气法、吸附再生法、延时曝气法、高负荷曝气法等,按池型可分为推流式曝气池、完全混合式曝气池。活性污泥法利用机械设备向污水充氧,使曝气池内废水、活性污泥处于剧烈搅动状态,形成混合液。废水与活性污泥互相混合、充分接触,使活性污泥反应得以进行,废水中的有机污染物得以去除,活性污泥本身得以繁衍增长,废水得以净化。活性污泥法处理出水质量好,运行稳定,技术成熟,但容易出现泡沫、污泥膨涨等问题; 工艺路线长,工艺构筑物及设备多,运行管理困难,基建投资费用高,大多应用于大型污水处理厂。(2)生物膜法生物膜法是微生物附着生长的一类好氧生物技术,包括生物滤池、生物转盘、生物流化床、接触氧化法。与活性污泥法相比,生物膜法具有净化效果好、抗冲击能力强、能耗低、污泥量少且易于沉淀分离等优点,特别是其新型生物填料的开发