乳酸廢水治理方案

乳酸廢水處理工程技術方案一、概述1.1工程概況隨著國家環(huán)境保護政策的加強,需要按照新的標準、規(guī)范要求配套建設一套新的污水處理設施，乳酸廢水設計水量為9000m3/d，設計出水水質達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)中一級標準。1.2、污水的來源及主要特點主要污染物有：COD、BOD、SS、NH3-N等污染物。乳酸廢水污染負荷較高，污染物質多為易腐敗的有機污染物，可生化性較好，但水量相對較大，懸浮物較多，處理要求相對較高。二設計依據、原則及執(zhí)行標準2.1設計依據省及地方環(huán)保局對該單位的治污要求及環(huán)保政策。孚L酸廢水情況分析的數據、資料。2.2設計原則認真貫徹國家關于環(huán)境保護的方針和政策，(吏設計符合國家的有關法規(guī)、規(guī)范。依據工程實際，選擇技術先進、運行可靠、操作管理簡單的污水處理工藝，確保設施長期穩(wěn)定運行，達標排放；充分利用現(xiàn)有條件，因地制宜，選擇合適的工程單元、工藝技術和設備，盡量減少工程投資和占地面積；并且在運行上有較大的靈活性和調節(jié)余地，以適應水質水量的變化，抗沖擊負荷能力強；選擇先進的節(jié)能技術和設備，方便運行管理，并盡量降低運行費用；設計時充分考慮污水處理系統(tǒng)配套的減振、降噪、除臭措施，避免對環(huán)境的二次污染，污水處理過程產生的剩余污泥通過消化后，定期進行清除外運處置；建、構筑布局力求合理節(jié)約占地，美化環(huán)境，與廠區(qū)總體規(guī)劃相協(xié)調。2.3標準與規(guī)范《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)；《地表水環(huán)境質量標準》；(GB3838-2002)；《室外排水設計規(guī)范》(GB50014-2006)；《給水排水設計基本術語標準》(GBJ125-89)；《建筑給水排水設計規(guī)范》(GBJ50015-2003)；《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2002)；《砌體結構設計規(guī)范》(GB50003-2001)；《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GBJ7-89)；《建筑設計防火規(guī)范》(GB50016-2006)；《建筑地面設計規(guī)范》(GBJ50037-96)；《工業(yè)企業(yè)噪音控制設計規(guī)范》(GBJ87-85)；《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50052-1995；《低壓配電裝置及線路設計規(guī)范》GB50054-1995；《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ/T16-1992；《民用建筑照明設計規(guī)范》GBJ133-1990；《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范》GB50062-1997；三設計處理能力、進水水質和出水水質3.1設計處理能力乳酸廢水處理工程，設計規(guī)模為9000m3/d，即每小時處理能力約為375m3/h。3.2設計進水水質根據業(yè)主提供的基礎資料情況，確定水質參數如下：表3-1主要污染物濃度污染物(mg/L)CO%BOD5SSNH3-NpH設計值30001850550506.5-7.53.3設計出水水質應業(yè)主及地方環(huán)保要求，廢水出水水質應達到當地環(huán)保要求，其出水達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)中一級標準要求，即：表3-2處理出水水質污染物(mg/L)CODCrbod5SSnh3-npH見見出水標準1003070156-94.1工程設計范依據工程實際，確定如下設計及工程范圍：本次設計范圍包括：污水處理工程的工藝流程，工藝設備選型，匚藝設備的結構布置，電氣控制和土建構筑物的工藝等設計工作；污水處理工程的設備施工、安裝調試等工作；污水工程電控箱至各用電設備的配線工作；操作管理人員培訓工作。4.2配套工程配套工程內容，不在本次工程設計范圍內，但這部分工程卻必不可少，在此提醒業(yè)主予以綜合考慮，進行統(tǒng)一安排。配套工程內容如下：污水站的地面硬化及綠化。進入及排出污水站的管道和排水井。污水、給水、動力電氣的接入。站區(qū)雨水管網。五、工藝方案選擇及說明5.1污水處理主體工藝分析本工程廢水處理工藝選擇應遵循處理工藝先進、處理方法實用可

靠、處理效果穩(wěn)定、處理成本低等原則綜合考慮進行選擇。乳酸廢水可生化性好，易采用應用最多、最為經濟成熟的生化處理工藝。生化處理按供氧情況可以分為三種方法，即好氧生物處理、厭氧生物處理及兼氧生物處理。乳酸廢水為高濃度有機廢水，若廢水僅僅采用好氧處理，不但難以達標，而且運行成本太高，企業(yè)難以承受，因此需要增加厭氧處理。根據目前乳酸廢水處理工藝流程和實際運行情況主體處理工藝采用：厭氧+好氧。=1用：厭氧+好氧。=15.2污水厭氧處理單元選擇=1污水厭氧處理技術的應用已有100多年的歷史。第一次高潮是二十世紀五十年代初。人們將這個時期的消化器稱為第一代厭氧裝置，以傳統(tǒng)消化池為代表。第一代厭氧反應器（消化罐）內部結構簡單，對進水中SS要求較低，反應器的容積負荷較低，一般要求有較大的反應器體積和占地面積，在運行中還需用泵進行機械回流，運行費用較高，現(xiàn)已很少使用。第一代厭氧反應器經過十多年的發(fā)展，稱為第二代厭氧反應器，以UASB為代表。UASB反應器上流式厭氧污泥床反應器的簡稱是由荷蘭的GLettinga等人在20世紀70年代初研制開發(fā)的。污泥床反應器內沒有載體，是一種懸浮生長型的消化器。由反應區(qū)、沉淀區(qū)和氣室三部分組成。在反應器的底部是濃度較高的污泥層，稱污泥床，在污泥床上部是濃度較低的懸浮污泥層，通常把污泥層和懸浮層統(tǒng)稱為反應區(qū)，在反應區(qū)上部設有氣、液、固三相分離器。特征：在反應器上部設置氣、固、液三相分離器，下部為污泥懸浮層區(qū)和污泥區(qū)，廢水從反應器底部流入，向上流至反應器頂部流出。基本構造：⑴、進水配水水系統(tǒng)⑵、反應區(qū)⑶、三相分離器⑷、氣室⑸、出水系統(tǒng)⑹、排泥系統(tǒng)和浮渣清除系統(tǒng)厭氧流化床反應器特點：⑴、細顆粒的填料為微生物附著生長提供比較大的比表面積，使床內具有很高的微生物濃度，一般為30gVSS/L左右，因此有機物容積負荷較高，一般為10~40kgCOD/(m3.d)，水力停留時間短，耐沖擊負荷能力強，運行穩(wěn)定；⑵、載體處于膨脹狀態(tài)，能防止載體堵塞；⑶、床內生物固體停留時間較長，運行穩(wěn)定，剩余污泥量少；⑷、既可用于高濃度有機廢水的厭氧處理，也可用于低濃度的城市污水處理。缺點：載體流化能耗較大；容積負荷和去除率較消化罐有所提高，因此建設的UASB反應器特別是用于高濃度廢水處理的很多，但布水器要求進水中SS相對較低，常遇到該類反應器因堵塞或操作控制不當等問題不能正常運行，伴隨容積負荷下降、產氣量減少、污泥流失等現(xiàn)象常有發(fā)生。第三代厭氧反應器(IC系列)是在第二代厭氧反應器基礎上開發(fā)出來的，二十世紀九十年代仍受專利保護，我國早期應用的IC大多采用國夕卜進口，效果也較好，但造價較高，使得國內多數企業(yè)難以接受。現(xiàn)在IC專利保護期已過，國內發(fā)展速度比較快。與國外IC相比造價和啟動費用等都大大降低，實現(xiàn)了真正的“技術國際化、價格國產化”的特點。IC從結構上可看成是由兩個上下重疊的UASB反應器串聯(lián)組成，利用厭氧反應所產生的沼氣作為動力，將廢水、污泥提升至反應器頂部，再從中心回流管回流至反應器底部，實現(xiàn)了混合液的內循環(huán)，緩沖了底部進水對污泥的沖擊，同時提高了反應器的水力負荷，保證泥水的充分混合，使廢水獲得穩(wěn)定的處理效果。IC的特點為：⑴、反應器頂部的泥水分離器內所有間歇性的氣、水、泥的進入，泥、水能順暢地自動回到反應器底部；⑵、適用于處理中、高濃度有機廢水；⑶、有機負荷可達到20kg(COD/m3.d),COD去除率在90%以上；⑷、可以用國產厭氧污泥作為種泥進行啟動；⑸、抗負荷沖擊能力強、操作管理簡單。IC反應器的缺點：維修不方便，對設計、材質、施工要求比較高。我公司設計的UASB、IC反應器已經成功在工程實踐上應用，效果良好；但IC反應器操作較為復雜，需專業(yè)人員配合運行，因此本方案采用相對簡單的UASB反應器。5.3污水好氧處理單元選擇好氧處理比較有代表性的工藝技術有活性污泥法和膜法。活性污泥法比較有代表性的是推流式活性污泥法和SBR。膜法中主要為膜生物反應器（MBR）和接觸氧化法。?推流式活性污泥法推流式活性污泥法是早期開始使用并一直沿用至今的運行方式。原水從池首端進入池內，回流污泥也同步進入，廢水在池內呈推流形式流動至池的末端，流出池外進入二次沉淀池，進行泥水分離。沉淀池分離產生的活性污泥回流到好氧池前端。以此往復反應。該工藝特點是有機物在曝氣池內的降解，經歷了第一階段的吸附和第二階段代謝的完整過程，活性菌種也經歷了一個從池首端的對數增長，經衰減增長到池末端的內源呼吸的完全生長周期。由于有機物濃度沿池長逐漸降低，需氧速率也沿池長逐漸降低。在池首端和前段混合液中的溶解氧濃度低、甚至不足，沿池長逐漸升高，在末端一般可以達到2mg/L左右。推流式活性污泥法系統(tǒng)對污水的處理效果好，BOD去除率可以達到90%以上，適于處理凈化程度和穩(wěn)定性要求高的污水。缺點是曝氣池首端有機負荷高，耗氧速率也高，容易形成缺氧狀態(tài)。其次曝氣池容積大，占地多，基建費用高。第三、對水質水量變化的適應性較低。第四、耗氧速率與供氧速率難于沿池長吻合，曝氣量調節(jié)困難。?SBR為循環(huán)式反應器，曝氣池、二沉池合二為一，，其操作由進水、曝氣反應、沉淀、排出和閑置5個基本過程，從進水至閑置間的工作時間為一個周期。在一個周期內的5個過程都在一個反應池內按程序完成，整個處理系在單一反應池內利用活性污泥完成廢水的生物處理和固液分離，低投資、低操作成本及低維修費用。SBR工藝的特點：具有耐沖擊負荷能力強（即水量變化大對系統(tǒng)影響小'運行穩(wěn)定、水處理效果較好、有生物脫氮作用等優(yōu)點，但其曝氣設備選型比較困難，氧利用率高微孔曝氣裝置，容易堵塞；穿孔管可以防止堵塞，但是氧利用率低，能耗高排水不連續(xù)，與后續(xù)處理工藝銜接不好，運行管理較復雜，占地面積大，基建投資高。?MBR法膜生物反應器（MembraneBioreactor，簡稱MBR），是膜分離技術與生物技術有機結合的廢水處理技術。它利用膜分離組件的高效截留性能，進行固液分離，有效的達到了泥水分離的目的。膜的高效截留作用，可以有效截留硝化菌，使其完全截留在生物反應器內，使硝化反應得以順利進行，有效去除氨氮，避免污泥的流失。理論上，膜的清理工作由微生物進行，在提供氧氣狀態(tài)下，微生物分解污水中含有的絕大部分污染物和營養(yǎng)物質，并轉換成生物物質，同時進行膜過濾過程。膜組件在分離界限38nm處將處理之后的清液和活性污泥相分離。因為膜內孔徑很?。ū热说念^發(fā)絲細1500倍），所有固體物質和細菌，以及幾乎大多數病毒都被截留分離，出水水質達標。MBR設備少，流程短，但是存在無機顆粒堵塞，清理麻煩，由此造成膜壽命短，膜的清洗、更換費用高；為了減少污染物在膜面的沉積，由循環(huán)泵提供的料液流速很高，為此動力消耗也較高。?生物接觸氧化法生物接觸氧化法屬于生物膜法，是在好氧生化池中設置一定量的生物填料，通過培養(yǎng)一定的好氧菌，在好氧菌作用下，使填料上長滿生物膜，當污水流經生物載體表面和生物充分接觸的過程，污水中的有機污染物隨生物吸附、穩(wěn)定、降解，最終轉化為水、二氧化碳和生物細胞等物質，使廢水中有機物得到分解、凈化。生物接觸氧化優(yōu)點：有機負荷高，生物活性好，占地面積小，動力消耗低，污泥量產生少，長時間停止運行后，啟動方便；缺點：結構復雜，維修不方便。結合本工程以及工程實踐經驗，本方案設計選用接觸氧化法處理工藝作為好氧處理主體工藝。5.4工藝流程該乳酸廢水處理站滿負荷運行的設計水量為9000m3/d，平均小時流量為375m3/h。按照每天工作二班，連續(xù)運行。本方案設計的具體處理工藝流程見下圖：乳酸廢水―.初沉池一氣浮池一調節(jié)池一I風機+浮渣槽UASB—化池一?沉淀池a清水池?達標排放++1!.污泥回流七污泥回流/，J；污泥外運,壓濾機,一.一污泥濃縮池工藝流程圖5.5工藝流程說明乳酸綜合廢水經過格柵截留較大雜物和懸浮物質后自流入初沉池，顆粒性無機物質在此沉淀截留后泵入氣浮池在此廢水中淀粉、蛋白質等經加藥混凝、破乳后，在溶氣水突然減壓所形成的微氣泡的浮力作用下，升至液面形成浮渣，被刮渣機刮入渣槽，實現(xiàn)與水的分離。氣浮出水自流進入調節(jié)池，調節(jié)池作用是均衡水量、調節(jié)水質，避免突發(fā)性的水質、水量波動對后續(xù)單元產生沖擊，保證污水處理系統(tǒng)的連續(xù)自動運行。調節(jié)池內污水經提升泵加壓后從池子下部進入厭氧反應池與池內污泥接觸，污泥內有大量的微生物，在厭氧條件下將水中有機物分解為有機酸、醇類等小分子有機物，并在甲烷菌作用下進一步分解為沼氣，從而將水中大部分有機物去除，反應器上部設置三相分離器，用于收集沼氣、并實現(xiàn)泥水分離，防止厭氧污泥流失。經厭氧處理后的廢水自流進入接觸氧化池，接觸氧化池內的微生物在鼓風、水中有大量溶解氧的條件下，在填料上形成生物膜，將水中有機物徹底分解為CO2和H2O,使水質得到凈化，生化池反應結束后污水自流入沉淀池進行泥水分離，上清液進入清水池內達標外排。5.6各處理單元處理效果本項目實施后各處理單元預期處理效果如下表。表5-1各處理單元預期處理效果一覽表處理單元處理效率（%）CODBODSSNH3-N初沉池、氣浮池進水（mg/L）3000185055050出水（mg/L）25501480110/去除率（%）152080/調節(jié)池進水（mg/L）2550148011050出水（mg/L）2550148011050去除率（%）////厭氧地進水（mg/L）2550148011050出水（mg/L）637.529611050去除率（%）7580//好氧池、沉淀池進水（mg/L）637.529611050出水（mg/L）90246012去除率（%）86924576總去除去除率（%）9798.78976六、主要單元設計6.1格柵井尺寸：2.5x1.0x1.5m有效容積：3.5m3數量：一座結構：磚混附設：機械格柵一臺，柵隙5mm,0.75KW6.2初沉池尺寸：11.0x24.0x4.4m，地下2.0米有效容積：1082m3數量：一座結構：鋼混附設：潛污泵150QW200-14-18.5,3臺，兩用一備6.3氣浮池尺寸：4.0x24.0x2.4m有效容積：200m3水力停留時間：0.53h數量：一座結構：鋼混附設：溶氣泵、刮渣機、加藥裝置

6.4調節(jié)池尺寸：24.0x29.0x4.4m，有效水深4.1m有效容積：2850m3水力停留時間：7.6h數量：一座結構：鋼混附設：潛污泵150QW200-14-18.5,3臺，兩用一備6.5厭氧池=1單池尺寸：14.0x18.0x6.5m有效容積：4687m3結構：鋼混數量：一座內分三池附設：布水管，三相分離器，水封罐，集氣罩6.6接觸氧化池=1尺寸：28.0x38.0x5.5m有效容積：5320m3數量：一座結構：鋼混6.5厭氧池=1單池尺寸：14.0x18.0x6.5m有效容積：4687m3結構：鋼混數量：一座內分三池附設：布水管，三相分離器，水封罐，集氣罩6.6接觸氧化池=1尺寸：28.0x38.0x5.5m有效容積：5320m3數量：一座結構：鋼混附設：鼓風機4臺，3用1備，曝氣器，生物填料6.7沉淀池尺寸：11.0x48.0x3.8m有效容積：1950m3表面負荷：0.71m3/m2h數量：一座結構：鋼混附設：加藥系統(tǒng)1套，污泥回流泵2臺6.8清水池尺寸：11.0x5.0x3.5m數量：一座結構：鋼混有效容積：180m36.9污泥濃縮池尺寸：w10.0x5.0m數量：一座結構：鋼混有效容積：370m36.10鼓風機房及壓濾機房尺寸：18x6.0x3.6m數量：兩間結構：磚混6.11班室、配電室、化驗室尺寸：18x6.0x3.6m數量：2間結構：磚混

七、工程內容1)主要構筑物情況表7.1主要構筑物一覽表序號名稱尺寸(m)數量結構備注1格柵井2.5x1.0x1.51座磚混新建2初沉池11.0x24x4.41座鋼混新建3氣浮池4.0x24.0x2.41座鋼混新建4調節(jié)池14.0x29.0x4.41座鋼混新建5厭氧地14.0x18.0x6.51座鋼混新建6接觸氧化池28.0x38.0x5.51座鋼混新建7沉淀池11.0x48.0x3.81座鋼混新建8清水池11.0x5.0x3.51座磚混新建9污泥濃縮池@10.0x5.01座鋼混新建10風機房18.0x6.0x3.62間磚混新建11值班室18.0x6.0x3.62間磚混新建2)主要設備情況表7.4主要新增設備一覽表序號設備名稱規(guī)格型號單位數量備注

1機械格柵SHG回轉式，b=5mm臺12潛污泵150QW200-14-18.5臺32用1備3溶氣泵臺21用1備4刮渣機套15潛污泵150QW200-14-18.5臺32用1備6鼓風機臺43用1備7曝氣器套18污泥泵臺21用1備9三相分離器套110管道閥門類批111欄桿爬梯類批112電控柜臺313電纜批114控制系統(tǒng)套1合計八、公用工程該工程的公用工程主要是新增項目的動力配電。8.1設計依據《工業(yè)與民用供電系統(tǒng)設計規(guī)范》(GBJ52-83)《低壓配電裝置及線路設計規(guī)范》(GBJ54-83)(3)《工業(yè)與民用電力裝置的接地設計規(guī)范》(GBJ65-83)8.2電氣與控制設計本次電氣設計包括：電纜敷設設計；供電系統(tǒng)及各建筑物接地設計；各構筑物及現(xiàn)場照明設計。本污水站所有用電設備電壓等級均為380/220V，新增裝置總動力負荷利用現(xiàn)有空余負荷。根據工程情況電纜采用直埋敷設。與設備連接部分穿鋼管。電纜采用鋼帶鎧裝電纜。保護方式：繼電保護及操作系統(tǒng)現(xiàn)場控制箱設過負荷延時'短路速斷保護，低壓用電設備及饋線設短路及過載保護。接地保護采用PEN制，所有用電設備外露可導電部分應可靠接地,其接地電阻應小于40,低壓饋線距離超過60M時，設重復接地裝置,其接地電阻不大于100。九、平面布置本工程的平面布置滿足工藝、消防、安全、交通方便、管線暢通等要求，力求使工藝設備布置集中，并使污水污泥流程流向短，節(jié)約用地，降低工程投資。由于污水處理系統(tǒng)會產生臭味等污染物散發(fā)，考慮風向，朝向及衛(wèi)生要求。遵守國家、有關部委和地方的各種規(guī)范、標準，以保證生產安全。十、高程布置高程布置主要考慮乳酸生產總排水標高和站區(qū)進排水標高，盡量減少污水提升，在滿足水流阻力的前提下，盡量減少土方開挖。避免施工期間降水費用。十一、結構設計11.1設計原則本工程結構設計遵循國家基本有關方針、政策，在國家現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)定及標準的指導上，在滿足工藝、建筑、電氣、自控等專業(yè)要求的情況下，本著“技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量”的原則進行設計。11.2遵循的主要設計規(guī)范建筑結構荷載規(guī)范：GBJ9-87建筑抗震設計規(guī)范：GBJ11-89混凝土結構設計規(guī)范：GBJ10-89建筑地基基礎設計規(guī)范：GBJ7-89砌體結構設計規(guī)范：GBJ3-8811.3設計方案（一）基礎型式本工程新建部分為構筑物，構筑物基礎采用筏板基礎，地下式、半地下式構筑物均采用大開挖法施工，施工應按基礎埋深由深到淺順序施工?；娱_挖較深處應采取基坑支護措施。（二）結構型式調節(jié)池均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，均為鋼筋砼水工構筑物。本方案設計的構筑物頂部都要加蓋板。（三）施工縫處理采用凹凸槽結合，表面鑿毛清洗，敷設BW止水條。（四）抗震設計地震烈度：6度。11.4材料選用（一）砌體1、砌塊：采用MU10的砼空心砌塊。2、砂漿：基礎（室內地坪以下）Mb7.5砌塊專用砂漿。墻體（室內地坪以上）Mb7.5砌塊專用砂漿。（二）砼1、貯水構筑物及地下構筑物:C30，抗?jié)B等級S8。在地面以上部分，防水層做到自然地面0.1m。2、建筑物柱、梁板結構：C25砼。3、墊層：C15素砼。4、構筑物施工時均應摻入一定量的復合防水外加劑。（三）鋼材鋼筋：I級鋼（HPB235），II級鋼（HRB335）。鋼構件及預埋件：A3鋼。（四）構筑物表面粉刷構筑物內外壁均刷防水砂漿一道。地下設備間的內壁采用1:2.3水泥砂漿摻5%防水劑抹面壓光，用白水泥罩白。十二、二次污染防治及環(huán)境效益分析12.1二次污染防治措施1）噪聲：本次設計配置的曝氣設備和提升泵，均采用體積小，重量輕，噪聲小的設備，全部設置在水下，且采取相應的隔聲、消聲措施，確保噪聲達到GB3096-93的二類標準。2）污泥：本處理系統(tǒng)的剩余污泥量比較少，根據實際情況可按季度或半年由專業(yè)公司清理，不會對周圍環(huán)境產生不利影響。3）配套安裝COD自動監(jiān)控裝置，并與省、市環(huán)保部門聯(lián)網。4）建立和完善清潔生產管理制度，把清潔生產納入企業(yè)的日常