第一章 概 述1.1 工程概况某食品有限公司是一家专业从事水产品养殖、加工、出口的挪威独资企业。
公司座落在市金湾区平沙莲湾工业区，拥有先进的加工设施和一流的加工环境，获得欧盟EU、美国FDA、英国高级BRC 认证及ISO9001：2000认证，并严格执照HACCP 管理要求以及SSOP 卫生操作规范进行加工生产，产品出口欧盟、美国、日本等国外市场，主要产品有：冻罗鲱鱼片和冻去头虾。
由于在生产过程中会产生一定量的废水，废水主要来源于鱼虾前处理清洗水及设备清洗水等，污染因子主要表现为COD Cr 、BOD 5、SS、色度、动植物油等超标；若不经有效治理，将会污染周围水体、水域，对环境产生严重污染。
根据环保相关法规，需要建设配套环境保护设施，废水经有效处理后回用或稳定达标排放。
受某食品有限公司委托，我公司承担该项目废水处理工程方案设计。
本方案为初步设计方案，具体实施以施工方案为准。
1.2 工程设计依据1.2.1厂方提供的该工程项目设计委托书；1.2.2厂方提供的废水种类、浓度范围、水量、排放规律等基础数据资料； 1.2.3中华人民共和国国家标准《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；1.2.4省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）；1.2.5《室外排水设计规范》（BGJ14-87）97版；1.2.6《现行建筑结构规范大全》；1.2.7《供配电系统设计规范》；1.2.8《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》；1.2.9《三废处理工程技术手册废水卷》化学工业出版社；1.2.10《环境工程设计手册》湖南科技技术出版社；1.2.11环境工程计算手册》中国石化出版社；1.2.12《环保设备材料手册》(第二版)冶金工业出版社；1.2.13《水处理工程师手册》化学工业出版社；1.2.14《环境工程手册·废水卷》高等教育出版社；1.2.15《给排水工程结构手册》建筑出版社；1.2.16废水处理工程自动化控制等相关资料。
1.3设计原则1.3.1本设计严格执行国家有关法规、规范，地区有关环境保护的各 项规定，污水处理后必须确保各项出水水质指标均达到污水相关排 放标准；1.3.2采用先进、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，保证处 理效果，并节省投资和运行管理费用；1.3.3设备选型兼顾通用性和先进性，运行稳定可靠，效率高，管理 方便，维修维护工作量少，价格适中；1.3.4系统运行灵活，管理方便，维修简单，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度；1.3.5设计美观，布局合理，与周围环境统一协调；1.3.6设置必要的监控仪表，提高控制操作的自动化程度；1.3.7尽量采取措施减小对周围环境的影响，合理控制噪声、气味，妥善处理与处置固体废弃物，避免二次污染。
1.4 设计范围本工程设计范围包括从集水池至出水口的废水处理工艺设计、排水设计、土建设计、电气自控设计、设备选型以及工程投资估、概算及技术经济指标等。
污水处理站的进出水管道、电缆、自来水管以及绿化、消防等设施不在本方案设计范围内。
1.5设计目标废水经本系统处理后，各项指标均达到地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26—2001）第而时段之一级标准。
项目 COD（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）油（mg/L）氨氮（mg/L）PH（无量纲）Cr指标 90 20 60 10 10 6.0～9.0第二节 设计规模2.1进水参数 2.1.2水量参数根据厂家提供的资料及相关数据，废水分为鱼虾暂放池排水及车间生产清洗水，以及1000人的生活污水，根据厂家要求确定如下：生产废水280m 3/d 生活污水170m 3/d确定处理量为：Q=450m 3/d=18.75m 3/h（按照24小时计算） 2.1.2 水质参数生产废水水参数根据和甲方一起模拟生产工艺流程后测定，而生活污水则参照常规小城镇污水处理厂污水参数制定：表2-1项目 类别 水量m 3COD Cr （mg/L） BOD 5（mg/L）SS （mg/L）油（mg/L）氨氮（mg/L PH 生活污水 170 180 90 80 50 15 6.9～7.2生产废水 280 4025 2000 433 15 30 6.9～7.2综合废水4502250127830036206.9～7.22.2.2出水指标废水经治理后，达到地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26—2001）第二时段的一级标准。
项目 COD Cr （mg/L） BOD 5（mg/L） SS （mg/L）油（mg/L）氨氮（mg/L） PH （无量纲） 指标90206010106.0～9.02.2污染物分析本工程系水产品的生加工废水和生活污水的混合废水，废水排放存在排放高峰问题；生加工种类主要为虾类和鱼类，根据现场污水的模拟生产实验分析，该污水的可生化效果很好，污水主要的污染物有三大类：第一类为悬浮物SS，第二类为有机污染物COD cr 及BOD 5，第三类为氨氮，因此处理此种废水最高效和经济的做法就是生物处理法，该方法主要的难点在于解决污水的处理效果和发臭问题之间的矛盾，现将主要污染物的去除机理及办法分析如下：※ SS 的去除分析污水中的SS去除主要靠机械预处理，污水中悬浮物的浓度不仅仅涉及出水的SS指标，而且与BOD 5、COD cr 相关，根据实验数据显示：强化SS的降解可以降低COD cr 近40%，这说明SS高效、经济的去除方式将直接决定着工艺的成败。
这是因为出水悬浮物的组成主要是活性污泥絮体，所以控制污水处理站出水的SS指标是最基本的，也是很重要的环节，为了尽量去除污水中的悬浮物浓度，需在工程中采用适当的措施，常用的措施有加大污水前处理强度，减少污水的出水表面负荷，以及增加污水的深度处理设备等。
鉴于以上分析，结合该生产废水中含有大量的内脏、血污、油脂等粗大的悬浮物质且易发臭的特性，生化处理工艺必须强化SS 的降解并兼顾除臭环节。
※ BOD 5的去除分析污水中BOD 5的去除主要是靠微生物的吸附与代谢作用，然后对吸附代谢物进行分离，对与溶解性有机物主要靠微生物的代谢来完成，活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中一部分有机物合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质，这也是污水中BOD5的降解过程。
微生物好氧代谢作用对污水中溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质。
因此，合理的设计有效的生物处理不仅可以使处理后污水的残余BOD5浓度达到排放规定要求还可以使处理投资达到最优化。
※ CODcr的去除分析污水中CODcr去除原理与BOD5的基本相同，BOD5反映了污水的可生化量，而CODcr则反映了污水的污染量，因此两者的比值即生化比BOD5：COD则反映了污水的综合去除能力和生化处理的难度，本污水的BOD5：COD大于0.5，可生化性很好，使该污水能在一种比较经济但又十分有效的处理工艺上完成污染物的去除过程；但是该污水动植物油含量较高，动植物油属于高分子难分解物质，活性污泥很难直接将它直接摄取，因此该问题的解决必须在工艺中引入缺氧工艺段，为好氧菌对污水有机物的彻底降解创造条件。
确保污水的稳定达标。
※ 氨氮的去除分析废水中的生物脱氮的基本原理即首先将废水中的有机氮转化为氨氮，然后通过硝化反应将硝态氮还原成氮气从水中逸出，从而达到废水脱氮的目的。
因此整个去除过程分为硝化段和反硝化段两个过程。
硝化反应是由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应，以及由硝酸菌参与的将亚硝酸菌转化为硝酸盐的反应，硝酸菌和亚硝酸菌都是好氧自氧菌，以CO32-、HCO3-和CO2为碳源进行生长代谢。
反硝化反应是指将硝化反应中产生的亚硝酸菌和硝酸菌在反硝化菌的作用下还原成气态氮的过程，反硝化菌是一种一类化能异氧兼性缺氧性微生物，其反应需在缺氧的条件下进行。
此种反应以有机物为碳源进行生长代谢。
2.3工艺的选择结合废水的污染特性和降解原理得知：该废水的可生化性很好，主体采用生化处理工艺，但该工艺必须在一种经济、高效、抗负荷强的基础上选择，解决停留时间过长使周边环境恶化和停留时间不够而又起不了降解作用之间的矛盾问题；该工艺必须存在缺氧和好氧的交替空间，以满足排放标准对废水中氨氮的要求。
鉴于以上要求，经过我司工艺设计组讨论决定主体采用ABR+接触氧化处理组合工艺。
2.3.1 ABR特点⑴ ABR是一种局部CSTR，整体PF的混合处理状态，处理效率高；⑵结构简单，容积利用率高，造价低，不容易堵塞及污泥膨胀，⑶反应器高度不高，投资和运行费用相对较低；⑷对生物体的沉降性能无特殊要求，SS的降解效率高，可达到80%，污泥产率低，降低了污泥处理费用；⑸水力停留时间短，可以间歇运行，抗冲击能力强，有机物负 荷能适应0.5kg/kg·d到20kg/kg·d区间变化。
2.3.2工艺流程图图例说明：污水管道 污水回流管道 滤液回流管道污泥管道2.3.3工艺流程说明生活污水和生产废水分别进入各自的污水集水池，如果遇见气温较低影响后续处理效果或高浓度、大水量的生产污水进入时，启动物化处理系统，而正常时生产废水则和生活污水一并进入高效的ABR处理系统进行处理；处理后的出水自流进入接触氧化池，在氧化池里通过多生物相生物膜进行深度的有机物生物降解，降解后的出水在沉淀池中进行生物膜的固液分离；沉淀池的出水进入絮凝沉淀池，在絮凝沉淀池中进行磷的去除，以达到出水对磷的排放要求；絮凝沉淀池出水此时已经达到废水排放的相关标准要求。
由系统产生的污泥由污泥池收集，部分由泵泵入ABR处理系统进行污泥的减量化处理，系统剩余污泥用泵泵入板框压滤机进行脱水处理，滤液回流到集水井。
脱水后的污泥外运或填埋处理。
第三节 工程设计3.1设计参数3.1.1格栅池 钢砼结构 地下式数 量：2座工艺尺寸：LBH=1000×800×900mm配套设备：⑴人工细格栅 2套3.1.2集水池 钢砼结构 地下式数 量：2座工艺尺寸：LBH=4000×1500×3700mm配套设备：⑴污水提升泵 4台型号 WQ15-15-1.5⑵转子流量计 2套3.1.3 ABR池 钢砼结构 半地上式数 量：1座工艺尺寸：LBH=8850×5150×5000mm配套设备：⑴组合填料 10m3⑵填料支架 10m3⑶污水回流泵 2台型 号 50-20-15-1.5管道泵3.1.4接触好氧池 钢砼结构 半地上式数 量：1座工艺尺寸：LBH=8950×5150×4300mm配套设备：⑴组合填料 138m3⑵填料支架 138m3⑶微孔曝气管 60m3.1.5沉淀池 钢砼结构 半地上式数 量：1座工艺尺寸：LBH=8950×2200×2500mm3.1.6 1#污泥池数 量：1座工艺尺寸：LBH=1600×1500×1700mm3.1.7 2#污泥池数 量：1座工艺尺寸：LBH=3150×1500×1700mm配套设备：⑴污泥自吸泵 1台型 号 ZW15-15-1.5 1.5kw3.1.8反应池 钢砼结构 半地上式数 量：1座工艺尺寸：LBH=2400×800×3700mm3.1.9应急处理池 钢砼结构 半地上式数 量：1座工艺尺寸：LBH=4000×4000×4700mm3.1.10设备棚数 量：1座工艺尺寸：LBH=15000×4000×3500mm配套设备：⑴螺杆泵 2台型 号 I-1B寸 Q=5.4m3/h H=60m P=3kw⑵板框压滤机 1台型 号 30m2⑶集中电控柜 1台3.1.11风机房数 量：1座工艺尺寸：LBH=4000×4000×3500mm配套设备：⑴罗茨风机 2台型 号 3L22WC 升压:49kpa Q=4.76m3/min P=7.5kw 3.2总图布置与高程设计3.2.1总图布置原则⑴处理构筑物与周围建筑物之间间距的确定，考虑到各管道施工，维修方便。