某再生废纸造纸企业废水处理工程设计.doc
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1、 某再生废纸造纸企业 废水处理工程设计说明书目 录第一章 项目概述2第二章 设计依据 原则和范围3第一节 设计依据3第二节 设计原则3第三节 设计范围4第三章 设计规模、进出水水质的确定4第一节 设计处理规模4第二节 设计进水水质4第三节 设计出水水质5第四章 现有污水处理设施现状5第五章 工艺选择及工艺方案的确定6第六章 工艺设计说明- 16 -第七章 供配电系统设计- 19 -第八章 供排水设计- 20 -第九章 组织机构与人员设置- 21 -第一节 组织机构- 21 -第二节 人员设置- 22 -第十章 环境保护- 23 -第一节 气味- 23 -第二节 噪音- 23 -第三节 固体废弃
2、物- 23 -第四节 事故应急处理方案- 24 -第十一章 投资估算- 24 -第一节 新建构筑物投资估算- 24 -第二节 设备投资估算- 24 -第三节 总投资- 24 -第十二章 成本分析- 24 -第一节 基础数据- 24 -第二节 运行成本- 25 -第十三章 效益分析- 26 -第一节、环境效益- 26 -第二节、社会效益- 27 -第三节、经济效益- 27 -第一章 项目概述年生产10万吨A级瓦楞纸工程项目,相应的生产废水的COD 浓度为3500mg/l,总的废水日排放量为7000m3。公司现有污水处理设施,污水处理工艺为车间来水进入集水池斜网反应池一沉池均质池好氧池二沉池稳定池
3、后达标排放。由于废水量的增加及现有污水预处理工艺运行成本比较高,因此,计划对废水处理系统进行升级改造,以满足废水处理量及降低运行成本和达到排放标准的要求。本项目完成后,废水中的大部分有机物在厌氧阶段转化为沼气能源,预计每天能产生沼气4000 Nm3。同时大大降低废水进入好氧池的COD浓度,以保证全部废水能够稳定达到国家规定的排放标准。工程规模为日处理废水7000m3。污水处理工艺采用预处理BIC厌氧好氧物化工艺。扩建污水处理工程投资为667.00万元。污水处理运行成本为1.192元m3(含折旧、维修费等) 其中不含折旧、维修费的运行费用为1.02元m3沼气送入锅炉燃烧的年收益为56.0万元。第
4、二章 设计依据 原则和范围第一节 设计依据1、 有限公司提供的废水水质、水量2、造纸工业水污染物排放标准(GB35442001)3、给水排水设计规范4、给水排水设计手册5、水污染防治手册第二节 设计原则1、符合国家现行的废水排放标准。2、本着技术先进、经济可行的原则,采用先进成熟可靠的废水处理技术,充分利用废水处理中的副产物-沼气,尽量减少投资和运行费用。3、选用的设备操作维护方便,运行稳定,充分利用国内外的先进技术和设备以提高行业的装备和技术水平。4、结合现有的污水处理设施和排放标准,统一规划实施的方针,解决废水排放对环境造成的污染,充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。5、废水处
5、理工艺应尽量考虑当地的实际情况和建设要求,力求技术先进可靠,节省工程投资,高效节能、降低运行成本。6、为保证废水处理系统的正常运行,供电系统需有较高的可靠性,并且废水厂运行设备应有足够的备用率。第三节 设计范围对日处理7000m3的造纸废水处理工程进行改造设计,主要包括厌氧处理工艺(含BIC内循环厌氧反应器)、好氧处理工艺、污泥处理系统等。第三章 设计规模、进出水水质的确定第一节 设计处理规模根据纸业有限公司提供的废水水量情况,确定本工程的处理水量如下:Q=7000m3/d第二节 设计进水水质根据纸业有限公司提供的废水水质情况及同行业废水水质情况,确定本工程的进水水质如下: CODcr:350
6、0mg/l BOD5:850mg/lSS :2700mg/l PH:6.5-7.5 温度:3035第三节 设计出水水质根据当地情况,废水经综合处理后达到中华人民共和国造纸工业水污染物排放标准(GB35442001)中规定的排放标准。即: COD100mg/lBOD60mg/lS S100mg/lPH: 6-9第四章 现有污水处理设施现状原有污水处理设施处理能力为25003000m3/d。设计进水COD浓度为3500mg/l,BOD浓度为850mg/l。处理后排放废水达到中华人民共和国造纸工业水污染物排放标准(GB35442001)中规定的排放标准。污水处理工艺如下:生产废水集水池斜网反应池一沉
7、池均质池活性污泥池二沉池稳定池达标排放污泥处理:污泥池污泥浓缩池带式压滤机脱水干泥外运二、原有污水处理实施情况1、构筑物序号名称规格数量总有效容积备注1集水池2053.2m1250m32机械反应池92.52.7m150m33一沉池37.7105.5m11885m312375m34均质池37.765.0m11000m35好氧池37.7(25.7)435m16100m36二沉池37.795.5m11690m37稳定池37.7(25.7)125m11700m38污泥池4.365m1100m39污泥浓缩池12.04.0m1395m32、主要设备及仪表序号名称规格型号数量备注1集水池提升水泵Q=120m
8、3/d,3N=7.5kw1萝茨风机SSR150,Q=28.7m3/min,P=68Kpa3N=45kw2带式压滤机带宽2m2套3回流泵4悬挂链曝气器300套第五章 工艺选择及工艺方案的确定公司在生产过程中需排出大量的有机废水。中高浓度有机废水如果直接进行好氧处理,势必会造成能耗过高,从而增加污水处理的运行成本,而单独的厌氧处理也不能直接达标排放,根据现有的污水设施状况及新建厂污水处理量,确定本污水处理工艺为废水首先经水解预酸化后,采用BIC厌氧反应器进行厌氧处理,好氧采用活性污泥法,好氧曝气方式采用悬摆式微孔曝气管,二沉池出水经微絮凝活性滤池后排放。因此,本污水处理工程采用厌氧+好氧的处理方法
9、。下面就污水处理的关键工段厌氧工艺进行比较和选择。一、厌氧工艺的选择废水好氧生物处理方法的实质是利用电能的消耗来达到改善废水水质的一种技术措施,因此高效能、低能耗的厌氧废水处理技术在近代废水处理技术中得到了广泛的应用,厌氧生物处理法有了较大的发展。厌氧消化工艺由普通厌氧消化法演变发展为厌氧接触法(厌氧活性污泥法)、生物滤池法、上流式厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧流化床、复合厌氧法等,其中普通消化池法、厌氧接触法等为第一代厌氧反应器,生物滤池法、UASB、厌氧流化床等为第二代厌氧反应器,随着厌氧技术的发展,由UASB衍生的EGSB和IC(内循环厌氧反应器)为第三代厌氧反应器。EGSB相当于把
10、UASB反应器的厌氧颗粒污泥处于流化状态,而IC反应器则是把两个UASB反应器上下叠加,利用污泥床产生的沼气作为动力来实现反应器内混合液的内循环。目前应用于高浓度废水处理工艺采用厌氧的方案主要有UASB、BIC(我公司自主研制的内循环厌氧反应器)、EGSB等几种,其中应用UASB、BIC工艺的最为广泛,因此针对这两种厌氧工艺进行比较如下:(一) UASB厌氧反应器UASB即为上流式厌氧污泥床反应器,它是将废水通过水泵提升到厌氧反应器的底部,利用底部的布水系统将废水均匀的布置在整个反应器的截面上,同时利用进水管的出口压力充分与高浓度的厌氧污泥接触和传质,将废水中的有机物降解。然后废水缓慢上升,进
11、一步降解有机物。气体、水、污泥在同时上升过程中,沼气首先进入三相分离器内部通过管道输送出去,污泥和废水通过三相分离器的缝隙上升,在减轻了沼气对污泥的浮力后,污泥在沉淀区沉淀浓缩并回流到三相分离器的下部,保持厌氧反应器内的污泥浓度(菌量多),沉淀后的出水通过管道排出罐外。UASB工艺结构示意图: 沼气 出水 污泥沉淀区 三相分离器 布水系统 进水(二) BIC厌氧反应器通过以下的对BIC厌氧反应器的描述,您可以很清楚的了解到其所具有的优点的基本原理。一般可以理解为BIC是由上、下两个UASB组成两个反应室,下反应室负荷高,上反应室负荷低,在反应器内部,对应分为三个反应区。高负荷区借助于本公司的特
12、殊的多旋流式防堵塞的布水系统,高浓度的有机废水均匀进入反应器底部,完成与反应器内污泥的充分混合,由于内循环作用、高的水力负荷和产气的搅动,导致反应器底部的高浓度的颗粒污泥呈良好的流化状态,使废水与污泥能够充分接触,如此良好的传质作用和较高的污泥活性保证了BIC反应器具有较高的有机负荷和有机物去除率。低负荷区低负荷区也是精处理区,在这个反应区内水力负荷和污泥负荷较低,产气量少,产气搅动作用小,因此可以有效的对废水中的有机物进行再处理。沉降区BIC反应器顶部为污泥沉降区,有机物已基本去除的废水中的少量悬浮物在本区内进一步进行沉降,保证BIC出水水质达到规定要求。忽略此处 忽略此处 忽略此处忽略此处
13、忽略此处忽略此处 忽略此处 忽略此处 忽略此处 忽略此处 忽略此处BIC反应器结构示意图 沼气 气液分离器 出水 污泥沉淀区 三相分离器 低负荷区 气水提升管 污泥沉淀区 高负荷区 三相分离器 回流水管 进水废水通过布水系统进入厌氧反应器的下部高负荷区,与颗粒污泥进行充分的混合和传质,将废水中大部分的有机物分解,产生大量的沼气。沼气通过下三相分离器时,由于沼气的提升作用,沼气连同一部分混合液被提升到罐顶部的气液分离器,沼气在气液分离器里被分离出来,分离后的混合液再通过回流管回流到罐的底部,与进入BIC厌氧反应器的进水混合,形成了厌氧罐自身的内循环。废水通过下三相分离器后进入上部低负荷区(精处理
14、区),进一步降解废水中的有机物,混合液通过上部的三相分离器时进行颗粒污泥、水、沼气的分离,沼气通过沼气管道排出,污泥则回流到厌氧罐底部保持生物量,而沉淀后的水通过出水堰进入后续构筑物。颗粒污泥图片见下图颗粒污泥图片(三) 厌氧方案的确定针对以上这两种厌氧工艺的比较分析,可得结论如下:工艺方案比较表指标BICUASB容积负荷a10-30kgCOD/m3.d3-8kgCOD/m3.d运行成本低低占地面积b少大毒性抑制力c大小耐负荷冲击d强弱布水均匀性e均匀不均匀维护与操作简便精心二次污染无无副产品颗粒污泥和沼气沼气上升流速f10m/h1m/h进水管道的堵塞g不会会注: BIC反应器的有机负荷是UA
15、SB反应器有机负荷的3-8倍,UASB反应器的有机负荷通常为3-8kgCOD/m3.d,而BIC反应器的有机负荷可达到10-30kgCOD/m3.d。 因BIC有机负荷比UASB高,因此处理同样规模的有机废水,BIC反应器的容积比UASB要小,故BIC反应器的占地面积少。 废水中的CL-、SO42-等可能会对厌氧处理有毒性。在UASB中污泥与废水混合不匀,将导致部分污泥受到毒性抑制;而在BIC反应器内,由于大的内循环作用使污泥与废水充分混合,能最大程度的释稀可能的毒性,降低其抑制作用。 进水浓度的突然增加或进水量的突然加大,都会对厌氧反应器造成负荷冲击,BIC因其内循环作用,瞬间的高浓度废水进
16、入反应器后,产气量大,气提量会随着增大,从而内循环量大,大的内循环量能将高浓度的废水迅速的释稀,从而减少了有机负荷变化对反应器的冲击。UASB反应器则不然,有机负荷突然增大后,迅速增加的产气量会将污泥带出反应器,严重时会造成恶性循环,导致整个反应器失败。 高的水力负荷和多旋流式的布水能最大程度的保证布水均匀,UASB大多采用的是多点式布水,并且水力负荷较低,因此布水均匀性不如BIC。 因为内循环的原因,BIC上下反应区具有不同的水力负荷,下反应区具有较高的上升流速,保证了废水与污泥的传质与混合,而上反应区的较低的上升流速,又保证了污泥的沉降不会受到大的影响,UASB反应器的上升流速大于1m/h
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- 关 键 词:
- 再生 废纸 造纸 企业 废水处理 工程设计