技术设计方案

一、艺技术设计方案8.1设计依据、原则和数据8.1.1原水参数处理水量：2000m3/d进水水质：CODcr9200mg/l（老系统废水调节池数据）8.1.2出水排放标准按国家《污水综合排放标准》（GB8978-96）的一级排放水质要求设计，其主要排放水质指标如下：CODcr：≤100mg/lSS：≤70mg/lBOD5：≤20mg/l氨氮：≤15mg/l色度：≤50倍（稀释倍数）总磷：≤0.5mg/lpH：6~98.1.3设计主导思想及原则A.改造过程中基本不影响业主正常生产运营。B.充分利用现有污水处理单元和设施，节省改造费用。C.尽量少增加设施用地。D.严格按照国家关于污水处理有关设计规范的要求进行设计，采用先进设计理念，力求做到运行稳定可靠、易于操作维修、节省投资。E.工艺设计有较强的灵活性、可调性、适应性，以适应水质和水量的变化。F.不造成二次污染。8.1.4改造方案设计范围本改造方案设计涉及的工程范围包括：污水处理站污水入口至处理后出口之间的所有构筑物、管路和电器。8.1.5设计采用的标准规范在本设计中遵循下列的标准和规范：编号规范或标准名称标准号1建筑设计防火规范（2001年修订版）GBJ16-872室外排水设计规范（97年修订版）GBJ14-873钢制焊接常压容器JB/T4735-974给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069-20025钢结构设计规范GB50017-20036建筑结构荷载规范GB50009-20017混凝土结构设计规范GB50010-20028建筑地基基础设计规范GB50007-20029工业建筑防腐设计规范GB50046-9510砌体结构设计规范GB50003-200111地下工程防水技术规范GB50108-200112工业设备及管道绝热工程设计规范GB50264-9713工业企业照明设计标准GB50034-200414建筑物防雷设计规范（2000年版）GB50057-9415低压配电设计规范GB50054-9516通用用电设备配电设计规范GB50055-9317工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ65-8318爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-9219石油化工企业设备与管道涂料防腐蚀设计与施工规范SH3022-9920采暖通风与空气调节设计规范（2001年）GBJ19-8721过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号GB2625-8122石油化工仪表接地设计规范SH/T3081-199723工业企业噪声控制设计规范GBJ87-8524恶臭污染物排放标准GB14554-9325污水综合排放标准GB8978-9626污水排入城市下水道水质标准CJ3082-9927给水排水制图标准GB/T50106-200128总图制图标准GB/T50103-200129给水排水工程结构设计规范GBJ69-8430给水排水构筑物施工和验收规范GB/T50265-9731城市污水处理工程项目建设标准建标200177号8.2现处理系统说明及存在的不足8.2.1现工艺流程图及说明集水井1微滤机集水井2（利用SBR出水池）初沉池一级气浮池水解酸化池UASB二沉池好氧曝气池污泥贮池污泥脱水泥饼外运加药鼓风原水加药二级气浮池加药出水粗渣生产污水从各生产车间通过沟、管汇流至污水处理站，通过粗格栅的拦截作用，截取污水中大块杂质。污水进入格栅井后用泵提进入微滤机继续去除水中的粗细纤维及杂质，然后泵入初沉池（竖流式）。通过沉淀进一步去除污水中的COD及SS，以利于后续处理单元的运行。污水经初沉后进入一级气浮，利用一级气浮加药去除污水中的COD和SS以控制水解酸化池进入UASB的SS含量。在水解酸化池内污水再由泵提升进入UASB的布水系统，在2个并联的厌氧反应器中进行厌氧反应，污水在反应器底部与厌氧污泥充分混合，在反应器下部形成一个活性厌氧污泥床，在此大部分COD和BOD降解转化为沼气，经处理后的水最终经出水堰溢流排出,进入好氧处理系统。好氧系统采取推流式活性污泥延时曝气法，好氧处理的出水经泵提升至二沉池，经斜管沉降后自流到二级气浮器同时投加PAM、PFS，进一步去除废水中的COD、SS，最终出水外排，好氧剩余污泥、初沉污泥、气浮污泥、厌氧剩余污泥、微滤机拦截杂质均进入污泥贮存池，经过污泥脱水机脱水，泥饼堆积定期外运。8.2.2现系统主要工艺参数现系统进水为1200T/d表7-1主要工艺技术参数序号名称参数单位指标1UASB反应器容积负荷KgCOD/m3•d52好氧反应池曝气时间h273初沉池沉淀时间h3.54二沉池沉淀时间h3.58.2.3现系统各构筑物参数表7-2主要构筑物参数序号名称尺寸(M)容积M31UASB反应器24*5*6*214402初沉池￠8*81863二沉池10*4*62403水解酸化池7*8*4.32244好氧反应池24*13*5.814805集水井2(SBR出水池)6*5*4.31206出水井2*2*4.3167污泥池6*6*4.31448集水井6.5*2*3.531.58.2.4现各处理单元的去除污染物效率一览表表7-3效率一览表工艺点CODcr(mg/l)（均值）pH（均值）进水出水去除率进水出水废水调节池920087405%5~65~6初级沉淀池8740787010%5~65~6初级混凝气浮池7870575025%~5~65~6水解酸化池5750460020%~5~65~6厌氧反应池4600140070%~5~66~7好氧反应池140042070%~6~76~8.5二级沉淀池42035015%~6~8.56~8.5二级混凝气浮池35025026%~6~8.56~8.58.2.5现系统存在的主要问题现有系统工艺路线基本合理，但运行中仍存在如下问题:1）水解酸化池过小(容积仅为200m3),致使水解酸化时间不够，仅为3.6h，水解酸化处理效果不高，直接影响了UASB的处理效率。2）UASB系统运行不平衡,1#厌氧池处理效果可达到75%以上,而2#厌氧池处理效果仅为60%左右,需进行调整和处理。3）一级气浮加药种类(PAC+PFS+PAM)和比例有待改善。4）一级和二级气浮溶气和排泥效果有待提高。5）好氧曝气池挂膜不当。6）污水量由1200m3/d增加到2000m3/d，处理能力严重不足，处理效果不能达到排放要求。上述提及的问题在后面的解决方案中会一一提出解决办法8.3系统改造及工艺系统描述8.3.1工艺设计本方案采用一级气浮物化处理+生化处理工艺系统+二级絮凝气浮处理+深度脱色处理单元，其中生化处理工艺系统为厌氧+好氧处理相结合的模式，化学絮凝气浮处理单元作为生化处理系统预处理和后处理，深度脱色是继续对色度的去除，从而确保处理的水质达到排放标准。改造后的工艺流程图如下：集水井1微滤机集水井2（利用SBR出水池）初沉池原二沉池一级气浮池水解酸化池调质池UASBIC污泥贮池污泥脱水二级气浮池二沉池原好氧曝气池新好氧曝气池生物选择池生物选择池脱色过滤原水粗渣加药泥饼外运加药ClO2出水水鼓风鼓风(一)污水的预处理单元1．格栅/集水井/微滤机烟草车间及生活污水首先经过格栅处理，以去除并收集污水中的悬浮及漂浮物质，确保后续设备的安全。污水经过格栅后，汇集到1号集水井中，通过集水井提升泵，污水进入微滤机进行初步过滤，粗渣直接进入污泥池，过滤后的污水进入2号集水井，2号集水井由原SBR出水池改造而成。2.初沉池为了保证生化系统的平稳运行以及保证旋转类设备如泵、潜水搅拌机等设备的安全，废水经过集水井后进入初沉池来去除废水中的TSS与无机物（如砂）。原初沉池由于体积小停留时间短，不能满足沉淀的需要，于是将原二沉池也改造成初沉池并联运行，初沉池中的污泥进入污泥池，然后用泵输送到污泥脱水系统处理。3.一级气浮池根据新业公司最近三年使用一级气浮处理后整个系统运行效果分析，增加一级气浮后能有效去除大部分的SS，大大降低了后续处理的难度，使UASB系统能够稳定运行，因此本项目设计继续沿用一级气浮的方案，由于处理水量的增加，新增一个φ8.0m浅层气浮代替原旧的气浮系统提高处理能力。初沉池的出水通过泵进入到一级气浮池，通过加入少量絮凝剂和气浮机产生的微小气泡，将废水中微小的悬浮物、胶体以及难以生化降解的物质再次去除，以降低废水生化处理的难度，保证厌氧处理的稳定运行。4.调节/预酸化池一级气浮处理后的废水自流进入新建的调节/预酸化池，以保证后续生物处理的污水水量、水质均衡，调节池的体积为1400立方，可满足废水最长18小时的停留时间，经过一定预酸化的污水有利于提高厌氧处理阶段COD的去除效率。为了防止废水中SS在池内的积累，调节/预酸化池内采用潜水搅拌器搅拌，同时，搅拌也可以保证污水水质混合的更均匀。调节/预酸化池内装有液位计，通过液位计来监控液位，并控制泵及潜水搅拌机的运行状态。调节池的预酸化度控制在40%左右，通过液位的控制可以改变调节池的水力停留时间，以保证预酸化度的正常范围。(二)污水的厌氧处理单元调节池的废水进入厌氧调质池，厌氧调质池作为一个缓冲池，可以起到合理分配负荷的作用，同时利用厌氧出水与进水的混合稀释，有效的控制了进水负荷的稳定性。厌氧回流池的出水分为两部分，一部分约40%的负荷进入到原UASB反应器中处理，另一部分约60%的负荷进入到新增的IC反应器中处理。高浓度有机废水通常采用厌氧反应器进行处理，以去除过高的有机物，而且是一种经济有效的处理方式。厌氧是废水中的有机物在没有氧气的条件下,和厌氧菌发生反应产生沼气和水的过程。厌氧反应可以简单地表示如下:CODcr→CH4↑+CO2↑+H2O本方案中的厌氧处理采用德利公司的专利技术厌氧IC反应器。IC反应器设计的容积负荷为10KgCOD/m3·d。反应器的有效体积为600m3(￠6*21m，1座)。IC反应器最大的优点是占地省，效率高。(三)IC反应器的说明目前，废水生化处理厌氧反应器仍以常规的UASB为主，但UASB在处理高浓度有机废水方面还是有一定的局限性和缺点，特别是其低的容积负荷带来了UASB体积的加大，增加了投资费用，同时其低上升流速，对于处理悬浮物含量较高的废水时，很容易导致SS在反应器内的沉积，最终影响其去除效率。为了有效避免这一现象发生，目前世界上使用最广泛的高上升流速的厌氧反应器主要有2种，即内循环厌氧反应器（简称IC）和膨胀颗粒污泥床厌氧反应器（简称EGSB），这类厌氧反应器由于内部厌氧污泥的颗粒化及高的上升流速，大大增加了厌氧反应器的耐冲击负荷能力，可将废水中的悬浮物直接冲洗出反应器外。内循环厌氧反应器（IC-InternalCirculation）有利于污泥的颗粒化而控制较高的上升流速，同时可以避免在处理高浓度废水时因较高的负荷及大量产气所造成的污泥流失问题，因此，IC反应器更加适用于中高浓度有机废水的处理。与UASB反应器相比，IC反应器在其处理效能、运行稳定性、颗粒污泥特性等方面具有一系列的优点，两者在处理高浓度有机废水时的具体比较如下表。性能ICUASBSS在污泥床内的积累无有在IC反应器内，上升流速比UASB高8倍，可完全将废水中SS冲出反应器上升流速低，SS容易在污泥床内的积累，有置换厌氧污泥的危险布水器堵塞无有可能开放式的布水器远远大于UASB布水孔，同时布水器的面积仅为UASB的8%布水面积大，布水器喷嘴开孔小抗冲击负荷能力100%60%内循环自动调节，可平衡负荷的冲击对冲击负荷敏感占地面积小大仅为UASB的25%比IC反应器大近3倍系统启动速度快慢一般2周内即可启动2个月以上去除效率高低高的上升流速、两级三相分离器、耐高负荷冲击的厌氧颗粒污泥，可保证较高的去除效率容积负荷低，不耐冲击，污泥容易流失内循环厌氧反应器内有上下两个UASB反应室，一个高负荷，一个低负荷，并形成泥水内部循环。废水经过下端的布水系统均匀进入，与反应器内的循环水混合，前处理区是一个膨胀的颗粒污泥床，由于进水的向上流动、气体的搅动以及内循环的作用，污泥床呈膨胀和悬浮状态，在这里COD负荷的转化率很高，大部分COD在此处被转化成沼气