乳品污水处理方案
500吨每天乳品污水处理方案
本方案设计主要依据国家现行设计规范、标准。具体如下:
1．２．1 中华人民共和国《污水综合排放标准》（GＢ8978－96)一级排放标准；1．2.２《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88);
１．2.３《室外排水设计规范》(GＢ50０14-2０06);
１.２.4《给水排水工程结构设计规范》（GＢ50069-２002);
1.2.5《建筑地基基础设计规范》(GB50０07-２002)；
1．2.６《工业企业设计卫生标准》(GBＺ１－2０0２）；
1.２.7《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（ＣJＪ31－89);
1.2．8《恶臭污染物排放标准》(GB1４55-1９9３);
１.2．9业主提供的废水水量,及相关要求等。
1.3.设计水量、水质
1.3．1废水性质:
乳制品废水是炼乳、干酪、奶油、乳制清凉饮料、冰激凌以及乳制品点心生产过程中排出的废水。污水特点表现为：水质无毒，B／C≧0.4，可生化性好。
１.3.2设计水量
根据业主提供相关数据,确定设计水量:50０t/d,即:25t/h
1.３.３设计水质：
参照该公司提供的数据和同类污水水质，具体如下:
表1—1 原水水质表单位:mg／ｌ
１.3.4出水水质:处理后的污水排放要求达到《水污染物排放标准》(ＧＢ8９78—１99６)一级排放标准。
表１—2 出水水质表单位:ｍg/l
1.4 设计范围
本工程的设计范围是：污水流入处理站界区始至全处理工艺出水为止，具体有各工艺单元的全部工程内容,主要包括工艺、土建、电气、仪控、设备等各专业内容。
２、乳品污水处理工艺
2.1 设计原则
2.1.1根据污水特点,选择合理工艺,做到技术可靠、操作方便、易维护检修、流程简单；２.1.2在保证处理效果的前提下，尽量减少占地面积,降低基建投资及日常运行费用，主要处理设施建在地下，不影响厂区的美化和绿化等；
2.1.3污水处理设备应选用性能可靠、运行稳定、自动化程度高的节能优质产品，确保工程质量及投资效益；
2.1．4 在设计中充分考虑二次污染的防治,设备耐腐蚀，噪声达标,以免影响周围环境；2．2 污水处理工艺方案的选择
乳品废水主要含有大量可容性有机物，包括糖类、淀粉、蛋白质、脂肪酸,污水可生化性好，且不含有毒有害物质,也不含大颗粒悬浮物质,废水呈乳白色，属中高浓度污水。
鉴于此废水情况，结合本公司的实际经验,本项目的污水工艺易采用混凝沉淀—水解酸化—CＡSS工艺处理废水最为优化。
CASＳ工艺是国际公认的生活污水及工业废水处理的先进工艺。CASS生物处理法是周期循环活性污泥法的简称,最早产生于美国，90年代初引入中国。该方法是美国川森维柔废水处理公司１9７５年研究成功的。其主要原理是:在序批式活性污泥法（SBR）的基础上,反应池沿长度方向设计为两部分，前部设置了生物选择区（也称预反应区），后部为主反应区，在主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置,曝气、沉淀和排水在同一池子内周期性地循环进行,取消了常规活性污泥法的二沉池。COD去除率达90%以上，BOD去除率达９5%,并达到良好的除磷脱氮效果。
CＡSS工艺每一操作循环由下列四个阶段组成：
(1)曝气阶段
由曝气系统向反应池内供氧,此时有机污染物被微生物氧化分解，同时污水中的NH3-N通过微生物的硝化作用转化为NO3-N。
(２)沉淀阶段
此时停止曝气,微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解。反应池逐渐由好氧状态向缺氧状态转化,开始进行反硝化反应。污泥逐渐沉到池底，上层水变清。
(3）滗水阶段
沉淀结束后,置于反应池末端的滗水器开始工作,自上而下逐层排出上清液。此时,反应池继续进行硝化。
(４)闲置阶段
闲置阶段即是滗水器上升到原始位置阶段。
为了保持适当的污泥浓度，系统根据产生的污泥量排除相应数量的剩余污泥,排除的剩余污泥一般在沉淀阶段结束后进行。
与传统活性污泥法相比，CASS法的优点是：
（5)工艺流程短，占地面积少，建设费用低：省去了初次沉淀池、二次沉淀池等构筑物,与传统活性污泥法相比，占地减少３０％,投资节省20％－４０%。
(６）运转费用省：由于曝气是周期性的,池内溶解氧的浓度也是变化的，沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低,重新开始曝气时，氧的浓度梯度大，传递效率高,节能效果显著,运转费用可节省10-2５%。
(７）有机物去除率高，出水水质好：对一般的生物处理工艺，很难达到这样好的水质。所以，对CＡSS工艺，二级处理的投资,可达到三级处理的水质。排水是由可升降的堰式滗水器完成的,随水面逐渐下降，将处理后的清水均匀排出，最大限度降低了排水时水流对底部沉淀污泥的扰动。
(８）抗冲击负荷能力强,操作灵活:CＡSS系统在设计时已考虑流量变化的影响,能确保污水在系统内停留至预定的处理时间才经沉淀排放，特别是ＣASS工艺可以通过调节运行周期来适应进水量和水质的变化。而传统处理工艺虽然已设有辅助的流量平衡调节设施，但还很可能因水力负荷变化导致活性污泥流失,严重影响排水质量。
①管理简单,运行可靠:污水处理厂设备种类和数量较少,控制系统比较简单，工艺本身决定了不发生污泥膨胀。所以,系统管理简单，运行可靠。
②污泥产量低,污泥性质稳定。
③具有脱氮除磷功能。
④无异味。
2.３乳品污水的工艺流程
废水经格栅拦截较大悬浮物后,进入调节池；在调节池均衡水量和水质,然后用泵将废水从调节池送入混凝沉淀池；对污水投加絮凝剂、助凝剂,去除水中长期保持分散悬浮状态、
(２) 设计参数:
格栅间隙：5mm
栅前水深：0.2０—0.40m
格栅放置倾角：70℃
（3）主要内容：
格栅井尺寸：１20０×5０0×100０ｍｍ，地下式
2.4.２调节池
（1）功能:保证生化处理进水水量水质的均匀性。
(２）设计参数:
水力停留时间:HRT=8h
有效水深：h=3.5m
有效容积约为：180m３
（３）主要内容:
尺寸：8000×800０×3500ｍm，V=2２４m3，1座,地下式，钢砼结构。（４)主要设备:
提升泵：ＷＱ25－1０-2.2型,２台(1用1备）
Ｑ=25m3/h
H=1０m
N＝２.2Kｗ
２.４.3 混凝沉淀池
（1）功能:对污水投加絮凝剂、助凝剂，去除水中长期保持分散悬浮状态、微小粒径的悬浮物和胶体等。
（2)设计参数:
有效水深：h＝３.ｍ
水力停留时间：2h
有效容积约为：40ｍ３
（3）主要内容:
沉淀池:４５00×４000×3５00mｍ，1座，地上式,钢结构。
混凝池设置二道隔墙,第一格加絮凝剂PAＣ和碱液;第二格加混凝剂PAM；
水力搅拌,污泥有泵排出。
(4)主要设备：
a，搅拌器1台，配套电机1．5Ｋw
b,加药泵:计量泵,３台，流量300ｍＬ／min;压力5０Ｍpa；功率0．25Kｗ
c,导流桶：1套;加药箱:3个,PE
2.4.４水解酸化池
（1）功能：水解酸化池起到厌氧处理效果。利用厌氧细菌的作用，通过分子结构的改变（开环、断键、裂解基团取代、还原等)，将废水中的大分子、难生物降解的有机物水解转化成小分子、易生物降解的溶解性有机物,提高废水的Ｂ／Ｃ比;池内设填料一套,池底安装穿孔管,微量曝气。
（2）设计参数：
停留时间为：HRT=4h
有效水深：3.０m,
有效容积约为:85m3
（3)主要内容：
尺寸为：１0０00×3０00×3500mm ，１座, Ｖ＝11２m3,钢结构。
(４)主要设备
a,DN32穿孔管:一套
ｂ,填料（包括支架）:体积９0 m3
２.４.5 CＡSS反应器
（1) 功能:ＣASS反应器是本工艺的主要处理设施,其主要功能是周期循环活性污泥去除污水中BＯD、COＤ，使废水得到净化，最终达标排放。
(２）设计参数：
CAＳＳ生化池总设计水力停留时间为15h
其中兼氧区1.9ｈ，主反应区13.1h
池内有效水深为:3.０ｍ
污泥浓度为3.8ｇ/L;
污泥负荷为0.06kgBOD5/ｋｇＳSd；
有效容积约为90m3
(3）主要内容:
尺寸:20000×5000×3500ｍｍ,2座）,Ｖ总=60０m3，钢结构。(4）主要设备:
ａ,罗茨鼓风机
采用微孔鼓风曝气充氧,所需供风量为1.66 m３/ｍin(气水比1２:１) 鼓风机型号:三叶罗茨风机１２0A型，2台
进气流量:5.17m3/min
转速:136０rpm
功率:11Kｗ
b，曝气系统
曝气器型号:φ215球面
服务面积：0.３3m2/个
曝气器数量：６00个
曝气分布管一套。
ｃ，污泥回流采用管道泵，污泥回流比为５0-100%，回流污泥进入兼氧区或水解酸化池。回流泵：WＱ5０-１0-1.5型,1台
Q＝５0m3/h
H=１0m
N=3Kw
2．4．6污泥浓缩池
(1）功能：污泥浓缩脱水。提高污泥的含泥量；减少污泥含水率并减小其体积,便于运输和后部处理。浓缩采用重力浓缩,浓缩池上清液自流入调节池，底部浓缩污泥用螺杆泵抽送至带式压滤机上进行脱水处理。
（2）设计参数:有效深度ｈ=2.0m
（3）主要内容:
主要尺寸: 3000×３000×2000mm（包括泥斗),Ｖ＝１５m３,1座,钢结构。
（4）设备：螺杆泵：G5０-1，1台。Q＝5ｍ３/h N=１．1Kw
2.4.7厢式压滤机
(1)产品型号:ＸMＳ－１５
该机型的主要优点是进料时损耗少，过滤速度快，耐高温及高压,密封性能好,滤饼洗涤均匀，含水率低,且各滤室压力均匀不易坏板,日常操作维护方便。
表2-1 厢式压滤机参数表
2.4.8控制间、风机房、压滤机间和控制室
采用砖混结构,占地面积约７5ｍ2。设置鼓风机房、压滤机房、电气控制室、加药间和值班室等。
2.５配管设计
２.5.1设计范围：本污水处理站界区范围内所有管道布置及材质。
２．５．2设计依据：参考国内同类污水处理用材情况进行选材，以便更好的满足工艺要求。2．5.3管材选择
①给水管、设备连接管采用优质UPVＣ塑料管；
②池内空气管及穿孔管用UPＶC塑料管，其它如给水管采用热浸镀锌钢管；
2.5.4管道连接
①UPVＣ管采用粘接或法兰连接；
②热浸镀锌钢管采用丝扣、焊接或法兰接;
2．５．5法兰、管件的选择
①一般原则是与管道材质相同或相当；
②阀门形式以球阀、蝶阀为主。
2.5.６敷设方式
①进出装置区重力流管道一般采用埋地敷设（或地沟）；
②装置区内管道根据工艺要求进行敷设。
３.总图、土建、给排水工程
３．1 总图
3．1.1选址原则
根据当地的季风特点，污水处理站一般设在厂区的西端。远离居民区,且处在全年主导风向的下风向;水、电供给方便。
3.1.2平面布置原则
结合站区地形,力求使工艺布置集中,并使污水和污泥流向短，节约用地。
3.1．3竖向布置
竖向布置原则以一次提升、重力自流,降低运行能耗。
因设计人员未能到现场，具体位置及布置,待与业主确定。
３．2 土建
３．２.１工程地质概况
本工程方案设计时无地质报告，施工图阶段必须根据详细地质报告确定持力层地基承载力及基础埋深。
３.2.2耐火等级、地震烈度
本污水处理工程耐火等级为二类；根据《建筑抗震设计规范》（ＧB5001１-20０１）附录Ａ．0.１０,抗震设防烈度为7度。
3.2.３土建构成
根据污水处理工艺要求，处理站内设有７座构筑物。地面为控制间；其它为格栅、调节池、混凝沉淀池、水解酸化池、ＣＡSS反应池、污泥浓缩池。结构造型以满足污水处理工艺生产要求为原则,努力做到技术先进、经济合理，构筑物均采用钢筋混凝土结构。
3.2．４建筑材料
①混凝土：构筑物采用C30砼(内掺膨胀剂）,抗渗标号S6,其余梁、板、柱等均采用Ｃ20砼。
②钢材：钢筋选用HＰＢ235、HＲB33５钢,预埋件部分用A3钢。
3．2.5工程施工
①本工程所有钢筋混凝土构筑物和附属建筑的梁、板、柱均采用现浇。
②构筑物地下部分的施工办法为大开挖施工,设基坑表面排水。
3．3 给排水
污水处理站由厂区给水管网引引一根DN2５的自来水管供冲洗和操作人员的日常用水。污水处理站不需设消防用水;雨水仍利用厂区原有管网排除;处理后水外排管均采用钢筋混凝土管。
4．电气及自控系统
4.1 电气设计
4．1.1供电电源及运行方式
本工程供电按三级负荷设计，单回路供电,电源电压为３８0/２２0V,总电缆采用架空或埋地方式从厂区总变配电室引入污水处理站控制室。
4.1．２用电负荷分布
本工程电气设备总装机负荷为２6.05Kw,常用运行负荷7．15ｗ左右,其中：
表4—１装机电压负荷表
4.1.３计量方式与保护方式
低压配电母线采用空气断路器作总电源过载保护，馈线采用空气断路器和热继电器作短路和过载保护。总进线处设置有功电度表进行有功电能计量。
４.1．4供配电设备选型: 动力配电箱XL-21。
4.１．5电力输送方式
配电为38０/2２0Ｖ三相四线，电力输送全部采用直接埋地敷设方式。由配电室送至各用电、配电设备处。
4.1.6电气设备的控制方式及装置水平
本工程所有工艺用电设备采用配电室集中控制控制方式。电机全部采用全压起动。
４.1．7接地保护
所有不带电用电设备的金属外壳均采用接零保护并做重复接地,所有埋地电缆金属外皮及金属管网均与接地极焊接连接。
4.1.8照明
室外照明选用防溅式水银灯，照度30LX；室内照明采用绝缘电线穿阻燃管暗敷设线路，采用荧光灯照明，照度１00LX。
4．２仪表与自控
4．２．1概述
①设计范围
集中控制室;现场检测仪表的布置；信号控制电缆的敷设;控制室设置仪表盘;②设计原则
a.本工程仪表选用立足于国内，选用经济、安全、可靠产品。
b.现场电缆的敷设采用直接埋的方式。
c.控制方式为集中控制，集中显示。
４.2．3仪表供电
仪表电源为一路交流２2０Ｖ，由配电柜引来。
４.3 控制方式说明
本系统控制采用自控和手动控制方式，操作灵活机动、安全可靠。
自动控制方式:整个污水处理站的运行实行半自动化,现场须操作人员操作。
5．工程投资及运行费用
５．1 工程投资
５.１．1土建工程投资
表5—1 土建工程投资表单位：万元
5．1.2 主要设备及报价
表5—2 主要设备及报价表单位:万元