1、 中华人民共和国水法（主席令第 74 号） 中华人民共和国水污染防治法实施细则（国务院令第 284 号） 污水综合排放标准（GB8978-1996） 室外排水设计规范（GB50014-2006） 建筑给水排水设计规范（GBJ15-88） 给水排水制图标准（GB/T50106-2001） 工业企业噪声控制设计规范（GBJ87-85） 建设项目环境保护管理条例（国务院 253 号令（1998 年） 建筑设计防火规范（GBJ16-87，2001 年版） 建筑结构荷载规范（GB50009-2001） 建筑地基基础设计规范（GB50007-2002） 给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-20
2、02） 工业企业总平面设计规范（GB50187-93） 总图制图标准（GB/T50103-2001） 供配电系统设计规范（GB50052-95） 低压配电设计规范（GB50054-95） 工业企业照明设计标准（GB50034-92） 低压配电装置及线路设计规范（GB50054-95） 通用用电设备配电设计规范（GB50055-93） 电气设备安全设计导则（GB4064-83） 自控专业设计管理规定（HG/T20636-98） 控制室设计规定（HG/T20508-2000） 工程施工及验收规范（GBJ93-96）2. 2 工程设计范围1 污水处理系统内的工艺、建筑、结构、电气及自控、采暖与通风、
3、总图与运输等专业设计。2 本方案主要内容： 污水处理工程设计简要介绍 污水处理工程遵从与执行的国家法律法规规范与标准 工程设计范围、设计原则与设计参数的确定 工艺流程与工艺单元技术参数的确定； 工程建设主要内容的确定 工程运行成本分析与测算2. 3 工程设计原则1 设计符合环保法律法规、相关排放标准及设计规范的各项规定；2 满足设计出水标准的要求；3 保证工程施工的可实施性与安全性；4 处理设施耐腐蚀、使用寿命长，无二次污染；5 处理过程低噪音，不影响周围的环境；6 工程正常运行后，运行费用低，便于维护和运行管理；3. 工程设计参数本节内容均由建设单位提供并负责解释。3. 1 污水性质：生产车
4、间排放的食品类污水。设计因子（共计4项）：CODCr、pH、NH3-N、温度。 3. 2 污水水量污水水量：1500t/d 设计治理水量按：平均小时流量62.5t/h。3. 3 设计出水标准由甲方提供的下列指标及排放浓度，即：序号处理指标进水水质出水标准1CODCr（mg/l）80008002NH3-N（mg/l）100无要求3pH45694温度（）80353. 4 土建材料及施工1 砖砌部分采用MU10机制标准砖，M10水泥砂浆砌筑；2 池体采用钢混结构，底板与顶板为钢筋砼，窨井采用砖混结构；3 垫层采用C10级素混凝土；4 顶板窨井盖采用600水泥预制板或铸铁；5 工程土建完工后，设施四周
5、及时回填土；6 施工符合建筑安装工程质量检验评定标准（TJ301-74）有关规定要求。 3. 5 平面与标高设计规划设施的进出口管标高根据规划排水管网确定；工程的平面位置根据规划平面图和排水平面图确定；处理站造型美观，与周围环境协调一致;施工图根据总规划图设计确定。4. 工艺选择与工程设计4. 1 产品与污水水质分析根据本工程污水水质水量的具体情况，我公司一方面对建设方提供的资料进行认真细致的分析，同时依据我公司设计人员治理过同类污水所取得的经验，我公司对该污水的治理工艺路线进行了可行性分析。黄原胶又称黄胶、汉生胶，是一种自然多糖和重要的生物高聚物，以淀粉为主要原料，经特殊的生物工程制取的微生
6、物多糖，是集乳化、成型、增稠、悬浮等多种功能于一体的天然食品添加剂。被誉为“工业味精”，是目前世界上生产规模最大且用途极为广泛的微生物多糖。黄原胶（xanthan gum）是以甘蓝黑腐病黄单胞菌（Xanthomonas campestris）的菌株 B1459为生产菌制得的食用微生物胶体。黄原胶独有的物理和流变性质使之成为在一大批食品、制药和个人护理用品中用途最广泛的水溶性胶体之一。黄原胶的这些性质使制成食品及其它产品具有更长的货架寿命、良好的流动性、均一的粘度、更好的质构、口感和令人愉悦的外观。黄原胶生产属生物好氧发酵工程，生产工艺并不复杂，主要是发酵，其次是成品提取。黄原胶一般生产流程如下
7、：制备黄单孢菌种斜面菌种活化摇瓶扩种培养一级种子扩大培养二级种子扩大培养发酵罐发酵液贮罐酒精沉淀提取脱水处理二次酒精提取压干处理燥干处理粉碎包装。其中酒精用蒸馏塔蒸馏循环使用。在黄原胶生产过程中产生一定量的废水，发酵刷罐产生一定量的废水，蒸馏产生一定量的废水，发酵大罐发酵失败排放产生一定的废水（一般一个能排放一个180方料），其他如地面冲洗等产生少量废水。根据污水水质特性分析以及我公司承接过性质相近的污水处理工程经验，该产品污水具有以下特点： 污水的主要污染成分以有机物为主，且富含大分子量的有机物，如葡萄糖、乙酸、丙酮酸等。 由于产品的特性，使污水具有一定的的粘性。 污水具有高有机物浓度、高氨
8、氮、高生化性等特点，适宜采用生化处理工艺。 污水具有较高的温度，可加以利用高温厌氧工艺。4.2 污水处理工艺分析根据该企业污水特点、同类工程运行分析、排放具体要求和工程施工经验，我们确定对黄原胶生产污水采用预酸化+IC厌氧工艺+混凝反应为主体的处理工艺，确保处理设施正常运行。一、 预酸化厌氧生化处理共有以下过程阶段：水解阶段、发酵（或酸化）阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。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。它们在水解阶段被细菌胞外酶分解为小分子。在酸化阶段，上述小分子的化合物在酸化菌的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。预酸化工艺是水解酸化工艺的一种，
9、污水在厌氧前预酸化，各种理化条件得以优化，才能确保厌氧处理的预期要求。目前，在厌氧单元前加水解酸化工艺是技术发展潮流。水解酸化主要用于有机物浓度较高、SS较高的污水处理工艺，是一个比较重要的工艺。如果后级接入如IC、UASB等厌氧工艺，可以大大提高厌氧工艺的容积负荷，提高去除效率。水中有机物为复杂结构时，水解酸化菌利用H2O电离的H+和-OH将有机物分子中的C-C打开，一端加入H+，一端加入-OH，可以将长链水解为短链、支链成直链、环状结构成直链或支链，提高污水的可生化性。水中SS高时，水解菌通过胞外粘膜将其捕捉，用外酶水解成分子断片再进入胞内代谢，不完全的代谢可以使SS成为溶解性有机物，使得
10、出水浓度与SS均得到降低。预酸化处理有机废水，取其厌氧处理的前两个阶段（水解阶段、酸化阶段），不需密封及搅拌，在常温下进行即可提高废水的可生化性。由于预酸化反应迅速，故池容小，停留时间短，预酸化反应能适应较大的水质范围，出水水质稳定。二、 IC厌氧反应器IC厌氧反应器原理：IC反应器，即内循环厌氧反应器，相似由2层UASB反应器串联而成。其由上下两个反应室组成。在处理高浓度有机废水时，其进水负荷可提高至3550kgCOD/（m3d）。与UASB反应器相比，在获得相同处理速率的条件下，IC反应器具有更高的进水容积负荷率和污泥负荷率，IC反应器的平均升流速度可达处理同类废水UASB反应器的20倍左
11、右。IC反应器功能划分，反应器由下而上共分为5个区：混合区、第1厌氧区、第2厌氧区、沉淀区和气液分离区，其功能简述如下：混合区：反应器底部进水、颗粒污泥和气液分离区回流的泥水混合物有效地在此区混合。第1厌氧区：混合区形成的泥水混合物进入该区，在高浓度污泥作用下，大部分有机物转化为沼气。混合液上升流和沼气的剧烈扰动使该反应区内污泥呈膨胀和流化状态，加强了泥水表面接触，污泥由此而保持着高的活性。随着沼气产量的增多，一部分泥水混合物被沼气提升至顶部的气液分离区。气液分离区：被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统，泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区，与反应器底部的污泥和进水充分混合
12、，实现了混合液的内部循环。第2厌氧区：经第1厌氧区处理后的废水，除一部分被沼气提升外，其余的都通过三相分离器进入第2厌氧区。该区污泥浓度较低，且废水中大部分有机物已在第1厌氧区被降解，因此沼气产生量较少。沼气通过沼气管导入气液分离区，对第2厌氧区的扰动很小，这为污泥的停留提供了有利条件。沉淀区：第2厌氧区的泥水混合物在沉淀区进行固液分离，上清液由出水管排走，沉淀的颗粒污泥返回第2厌氧区污泥床。从IC反应器工作原理中可见，反应器通过2层三相分离器来实现SRTHRT，获得高污泥浓度；通过大量沼气和内循环的剧烈扰动，使泥水充分接触，获得良好的传质效果。IC反应器特点：IC反应器的构造及其工作原理决定
13、了其在控制厌氧处理影响因素方面比其它反应器更具有优势。 容积负荷高：IC反应器内污泥浓度高，微生物量大，且存在内循环，传质效果好。 节省投资和占地面积：IC反应器高径比大（一般为48），占地面积省，适合用地紧张的工矿企业。 抗冲击负荷能力强：处理低浓度废水（COD=20003000mg/L）时，反应器内循环流量可达进水量的23倍；处理高浓度废水（COD=1000015000mg/L）时，内循环流量可达进水量的1020倍。大量的循环水和进水充分混合，极大提高了抗冲击负荷。 抗低温能力强：温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。IC反应器由于含有大量的微生物，温度对厌氧消化的影响变得不再显著和
14、严重。通常IC反应器厌氧消化可在常温条件（2025 ）下进行，这样减少了消化保温的困难，节省了能量。 具有缓冲pH的能力：内循环流量相当于第1厌氧区的出水回流，可利用COD转化的碱度，对pH起缓冲作用，使反应器内pH保持最佳状态，同时还可减少进水的投碱量。 内部自动循环，不必外加动力：普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的，而IC反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环，不必设泵强制循环，节省了动力消耗。 出水稳定性好：利用二级UASB串联分级厌氧处理，可以补偿厌氧过程中K s高产生的不利影响，使反应进行稳定。 沼气利用价值高：反应器产生的生物气纯度高，CH4为7080，可作为
15、燃料加以利用。4.3 工艺流程图设计的处理工艺流程图如下： 生产污水 泵预酸化池剩余污泥IC厌氧工艺池温控系统 图例说明： 污水 污泥 药剂4. 4工艺流程说明生产污水经车间下水道通过格栅自流进入格栅井与预沉池，初步拦截和物理沉淀去除污水中的可见物。预沉池出水自流进入综合调节池，自行调节水的浓度、温度，防止对后续处理产生不必要的负荷冲击。综合调节池的水通过一级提升泵以动力方式提升进入预酸化水池，对污水进行预酸化处理，在预酸化过程完成后，污水自流进入pH调节池，通过投加液碱，对污水的pH值进行回调处理，并用pH进行在线精确控制。调整完成的污水自流进入生化处理系统IC厌氧工艺池，通过IC厌氧系统，
16、污水中的有机污染物成分被大量去除。IC厌氧出水自流进入混凝沉淀池，通过投加PAC与PAM，使污水中的大部分COD污染物质絮凝成为污泥，并在沉淀池静置一段时间后上清液以自流方式流出，沉淀后出水即可达到设计要求，达标排放。污水在处理过程中会在预沉池、IC厌氧池与混凝沉淀池等产生沉渣和污泥，多余的污泥定期自排进入污泥浓缩池进行浓缩减容，浓缩后污泥再进入板框压滤机，压滤后的泥饼存放至污泥堆场风干，定期外运至专门地点进行填埋；浓缩上清液与干化沥滤水回流至集水池进行再处理，不存在二次污染问题。4. 5 工艺单元功能设计1.格栅井与预沉池 功能说明：格栅用于初步拦截污水中不溶于水的固体、浮渣等，防止对后续管
17、道或设备造成破坏性堵塞等后果。预沉池用于对能通过格栅拦截的小颗粒可沉的固体颗粒进行初步的沉淀处理，降低后续设施处理负荷与难度。设计参数：格栅井： 设计有效容积：6.0m3。 构筑物尺寸：LBH1.03.02.0（m）有效水深1.5m。 结构形式： 地下式钢混结构。 数量：1座。 水力停留时间（HRT）：预沉池：2.0h。H12.06.02.5（m），有效水深1.8m。配套主要设备： 简易格栅：材质：碳钢防腐，数量：1台。 排渣泵： Q=18m3/h，H=15m ，P=1.5kw，数量2台， 排渣管网系统：现场非标制作，数量1套。2. 综合调节池 功能：收集管道污水，提升至后续工段处理。由于企业
18、的生产污水种类与排放时间各不相同，污水的水质水量与排放规律等均差别较大，使得来水呈现峰、谷不均匀状态，要设置一定容积的调节池，以缓解来水不均匀有可能给后续处理系统带来的冲击负荷。提高处理单元的利用效率，特别是能显著提高调节池的调蓄能力。375.0m3 6.0h。H10.010.04.5（m），有效水深3.75m。 提升泵：组合，Q=70m3/h，H=15m，N=4.0kw，数量 2 台。 引水罐：V=0.1m3，钢制防腐，数量：2台。 不锈钢底阀：DN80，数量： 电动蝶阀：DN80，Pn1.0MPa，数量 2 台； 搅拌风机：Qs=5.96m3/h，H=4000mmAq，N=7.5kw，数量
19、： 空气搅拌系统：不锈钢材质，非标制作，数量：1套。 电磁流量计：DN80，0150m3/h，数量 1 台。 流量调节阀：调节范围 Q5100m3/h，Pn1.0Mpa，电动，自带数字操作器，数量 1 台。 液位控制系统系统：数量1套。3. 预酸化池详见前文。4.2（m），有效水深3.75m。 地上式钢混结构。 循环泵：组合，Q=70m3/h，H=10m，N=3.0kw，数量 2 台。 弹性填料：组合，150，数量 225 m3。 填料支架：4. pH调节池（含中间水池）经过预酸化后的出水pH值偏低，不符合IC厌氧反应器所需的最佳pH值范围。据此，设置pH值调节池。pH调节池：62.5m3 1
20、.0h。H6.04.2（m），有效水深3.5m。半地上式钢混结构，池内壁防腐处理。中间水池：125.0m3 液碱投加系统：（非标设计，双组型），含不锈钢投药罐2台，计量泵2台，变频控制器2台，管道式电磁流量计2套，液位控制与报警系统2套。 机械搅拌系统：2套（备一），搅拌桨材质为304不锈钢。转速=40-50rpm，功率=2.2kw 。 pH 控制仪：1套，控制范围1-14，控制精度0.1 pH。 二级提升泵：组合，Q=70m3/h，H=45m，N=15.0kw，数量 2 台（备一）。5. IC厌氧反应器IC厌氧利用建设单位现有的不锈钢酒精罐一台，尺寸规格：H=22m，=14m。可将其经过改造
21、符合工艺运行需要后加以利用。H14.022.0（m）。 容积负荷：一级反应器：Nv115.0kgCOD/（m3d）；二级反应器：Nv14.0kgCOD/（m3 地上式钢结构。 污泥泵： Q=18m3/h，H=15m ，P=1.5kw，数量2台。 混合液回流泵：Q=250.0m3/h，H=22m ，P=30.0kw，数量2台。 自动温控系统：1套（非标设计）。 营养剂投加系统： 三相分离器：304不锈钢，非标制作，数量2套。 气液分离器：304不锈钢，非标制作，数量1套。 布水系统： 配水系统： 出水系统： 排泥系统： 内部结构改造： 沼气收集系统：6. 混凝沉淀池通过投加药剂，澄清水质，使混凝
22、反应池出水中携带的混合液污泥沉淀下来，通过溢流堰保证出水清澈，无杂质附着。250.0m3 4.0h。4.0（m），有效水深3.5m。 PAC投加系统： PAM投加系统：转速=20-30rpm，功率=2.2kw 。 斜管填料：50，72.0m3。7. 污泥浓缩池与板框压滤机对反应沉淀池的物化污泥进行收集、浓缩、压滤处理，减少污泥体积。利用污泥提升泵将污泥泵入污泥压滤机进行泥水分离压滤，压滤出水进入收集水池再处理，泥饼作为固体废弃物进行专门处置。污泥浓缩池共设置2座，分别收集各处理阶段的物化反应沉淀污泥与生化阶段的剩余污泥。物化污泥池：200m3，生化污泥池：300 m3 。 污泥固体浓度：C0=
23、30.56kg/m3 污泥量：Q150m3/d（按含水率 99.4计算） 污泥浓缩时间（HRT）：48.0h（物化污泥）。H8.08.03.7（m），有效深度3.2m。H16.0半地上式钢混结构。2座。 物化机械搅拌系统：1套，搅拌桨材质为304不锈钢。 生化机械搅拌系统：1套（备一），搅拌桨材质为304不锈钢。转速=40-50 rpm，功率=2.2kw 。 箱式压滤机：3台，每台100m2 螺杆泵：4台（3用1备），Q=10m3/h，H=60m ，P=4.0kw8. 设备间与值班室处理工艺中使用了一定数量的动力设备与污水处理系统装置，充分考虑设备的维修、保养，应将设备间建在地上。以便于操作检查和设备维护等工作。设备间主要有：风机房、投药间、药剂贮存间、污泥脱水间、电气控制室、值班室等。1 风机房 建筑平面尺寸：B3.06.0。 层高：3.5m。框架结构。2 投药间B6.03 污泥脱水间B12.08.0。4 药剂贮存间（固体药剂）4.0。
