50吨每天豆制品废水处理初步设计方案

湖北金豆香食品有限公司豆制品废水处理设计方案湖北中瑞环境技术有限公司二〇一三年十二月二十日50m3/d豆制品废水处理工程初步设计-2-前言湖北金豆香食品有限公司以豆类为原料，生产各种豆腐、百页、豆腐干等各种豆制品。豆制品生产过程中，会排放一定量的高浓度有机废水，需要建设一套废水处理系统，用于处理生产排放的废水。在豆制品生产过程中会产生大量的高浓度有机废水，该废水在环境中发酵，会发出剌鼻的恶臭。公司日产废水50m3。根据以往豆制品废水处理的经验，本方案采用沉淀+厌氧+MBR处理工艺对该废水进行治理，其中，厌氧采用UASB工艺、MBR采用一体化工艺。具有处理效率高，投资少，运行费用低，占地面积小等优点，出水可达到当地环保部门规定的排放标准。在方案编制过程中，对于一些细节问题的认识可能不充分，方案中难免存在不足，在今后的工作中进行补足。50m3/d豆制品废水处理工程初步设计-3-第一章总论一、项目概况（1）项目名称：50m3/d豆制品废水处理工程（2）建设单位：湖北金豆香食品有限公司（3）工程概况工程规模：水量m3/dCODmg/LNH3-Nmg/LTPmg/LPH50~5000~130~353-4注：根据我公司该废水经验暂定，具体根据实际情况确定。处理工艺：采用沉淀+厌氧+MBR的主体工艺；污水出水执行国家污水综合排放标准（GB8978-96）中的三级排放标准；二、编制内容、原则、依据1、编制内容本设计方案的编制内容为50m3/d废水处理工程的工艺设计、工程投资等。2、编制原则（1）贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家规定的相关法规、规范及标准；（2）根据公司建设现状及发展，污水处理规模和工艺既满足当前废水整治的要求，又在国内具有一定的先进性；（3）根据进厂污水的特点和现状，选择行之有效的适应性强、操作灵活、效果稳定、管理简便、节约能耗的工艺处理流程，尽量提高厌氧的去除率，提高沼气产率，减少MBR的投资和运行费用；（4）平面布置要求分区明确，近远结合，便于管理；高程布置50m3/d豆制品废水处理工程初步设计-4-上根据场地条件合理选择高程，既保证处理后污水方便而安全排放，又能降低污水提升能耗，并减少土方量，降低建设费用。（5）管理控制采用集中监测管理、分散控制的集散方式，建立完善的检测系统，对整个污水处理过程进行监测和控制。（6）工艺选择严格满足生产的季节性，能够较好的适应季节性废水处理的要求，系统二次启动迅速。3、编制依据（1）治理厂方所提供的基础资料；（2）《环境工程手册》（水污染防治卷）；（3）《三废处理工程技术手册》（废水卷）（4）《给水排水设计手册》；（5）本单位已有的相关废水治理项目经验。4、相关规范、标准中华人民共和国《水污染防治法》《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）《建筑结构荷载设计规范》（GB50009-2001）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-95）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）《机械设备安装工程施工及验收规范》（GBJ231-75）《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GBJ236-82）《钢制焊制常压容器》（JB4735-1997）《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）《城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）50m3/d豆制品废水处理工程初步设计-5-三、废水概况1、污水排放现状1.1生产排水情况废水主要来源于豆制品生产中产生的黄浆水、清洗水等中高浓度的有机废水。水量m3/dCODmg/LNH3-Nmg/LTPmg/LPH50~5000~130~353-4四、项目建设必要性湖北金豆香食品有限公司以黄豆为原料来生产豆干、豆腐等产品。豆制品生产具有较好经济效益，但其生产过程中会产生大量的弱酸性高浓度有机废水，公司排放的豆制品生产废水会造成水体富营养化、缺氧、鱼虾绝迹、水质恶化、发臭，严重污染地表地下水。高浓度有机废水不治理会对环境造成严重危害，影响当地居民的生活质量和影响附近环境质量。为了公司可持续性的发展，公司领导要求对此污水进行彻底治理，使其达到相关标准后外排，建设一套新的废水治理工艺是控制污染的有效手段，也是公司总体规划的实施，并树立良好的企业形象，创造良好的投资环境和生产环境。同时，厂区废水处理厂的建设，也符合国家的发展规划和产业政策、以及地区社会、经济、环境协调发展规划。保护环境是我国的基本国策，保护水环境和生态环境，是实现社会、经济可持续发展的重要保证，并能改善居民的生活环境，提高生活质量，促进经济持续发展。因此建设50吨/天生产废水治理工程是十分必要的。50m3/d豆制品废水处理工程初步设计-6-第二章工程总体设计一、设计范围设计（50m3/d）。本设计范围为从废水汇合处开始，到废水处理后达标排放为止的废水处理站范围内的土建工程、工艺设备及工艺管路、动力配电及照明、测量控制仪表、给排水及污泥脱水工程的设计。主要包括：(1)从废水汇合开始，至达标水排放为止的废水处理工程范围内所需的土建、工艺、动力配电及仪表的设计、站区给水排水设计。工程范围内与外界相连的管道计算到站界外1m。(2)工程配套用房的设计。包括操作控制、配电、分析、办公用房和泵房、空压机房的设计。(3)废水处理工程范围内的给水排水管路的设计。废水处理工程所需的动力及照明用电、自来水等由厂方接至废水处理工程的指定位置。生产所排废水由厂方负责送至废水汇合处，达标处理后由厂方接入总排水管网。二、工程规模废水主要来源于黄豆生产的黄浆水、清洗水等中高浓度的有机废水，水量为50m3/d。1、进厂废水水质废水水质、水量一览表水量m3/dCODmg/LNH3-Nmg/LTPmg/LPH50~5000~130~353-450m3/d豆制品废水处理工程初步设计-7-2、出厂废水水质出水采用国家污水综合排放标准（GB8978-96）三级标准，排水指标为：CODCr≤500mg/LSS≤400mg/LPH=6~950m3/d豆制品废水处理工程初步设计-8-第三章工艺方案比选一、工艺方案的选择原则废水处理厂工艺方案的确定遵循以下原则：（1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到规定的排放要求。（2）运行管理方便，运转灵活，并可根据进水水质的变化调整运行方式和工艺参数，最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能力。（3）有大型高浓度有机废水处理工程成功的工程实例及经验。（4）选定工艺的技术及设备应因地制宜，便于养护、维修，运行可靠，有一定的先进性。（5）便于实现工艺的自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。（6）合理衡量工艺方案的技术经济性，严格控制建设投资和运行费用。（7）重视环境，臭气防护，噪声控制，环境协调，清洁生产。二、污水处理工艺方案的比选1、污水处理基本流程根据豆制品生产废水的特性，采用沉淀+厌氧+MBR的主体工艺。来水经格栅池进入调节池，调节池出水用泵提升入厌氧系统（UASB），厌氧出水进入MBR处理单元，出水达标排放。50m3/d豆制品废水处理工程初步设计-9-2、二级处理方案比选2.1污水水质分析根据拟建废水处理厂的进、出水水质分析，去除的主要污染物质为BOD5、COD、NH3-N、TP。目前高浓度有机废水最常采用的处理方法是生物处理方法，厌氧+MBR工艺具有运行费用低、管理方便等优点，在运行正常的情况下，均能满足处理的要求。能否很好的采用生物处理工艺主要取决于生物处理过程中自身的营养是否能平衡，相关的指标能否达到要求，主要从以下几个检测指标分析：（1）BOD5/TNBOD5/TN是鉴别能否采用生物脱氮的主要指标，生物脱氮是缺氧阶段反硝化菌利用MBR阶段产生的、由混合液回流带入的硝酸盐作为最终电子受体，氧化原水中有机物（BOD5），同时自身被还原为氮气从水中逸出，达到脱氮的生物处理过程。由于生物脱氮系统主要利用原水中的基质作为反硝化的氢供体，BOD5/TN比值越大，反硝化速度越快，理论上BOD5/TN2.86时反硝化过程才能正常进行，实际运行资料表明BOD5/TN3才能使反硝化过程正常进行，BOD5/TN=4～5时，氮的去除率60%，磷的去除率在75%左右。本项目中原水BOD5/TN≥5，可采用生物脱氮工艺。（2）BOD5/CODBOD5/COD指标是鉴定污水可生化的最简便易行和最常用的方法之一，一般认为BOD5/COD0.45的原水生化性能较好，BOD5/COD0.3较难生化，BOD5/COD0.25不易生化，本项目原水BOD5/COD0.45，可采用生物处理方法。50m3/d豆制品废水处理工程初步设计-10-2.2污染物的去除方法二级处理去除的主要污染物包括：有机污染物COD、BOD，无机营养盐N、P。（1）BOD5的去除污水中的BOD5的去除主要是靠微生物吸附、代谢作用及对出水进行泥水分离来完成的。在活性污泥与污水接触初期，会出现很高的BOD5去除率，这是由于污水中有机颗粒和胶体被吸附在微生物表面，从而被去除所致。但是这种吸附作用仅对污水中悬浮物和胶体起作用，对溶解性有机物不起作用。对于溶解性有机物需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。在这种合成代谢与分解代谢的过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等）直接进入细胞内部被利用，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被胞外水解酶水解后进入细胞内被利用，由此可见，微生物的MBR代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物均为无害的稳定物质，因此可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。（2）COD的去除污水中的COD去除的原理与BOD基本相同，即COD的去除率取决于原污水的可生化性，它与废水的组成有关。废水的BOD5/COD比值大于0.5，其污水的可生化性好，出水中COD值可控制在较低的水平；对于高浓度有机废水，所选择的处理工艺是先采用厌氧工艺降解部分有机物，然后通过后续的MBR工艺进一步去除有机物。50m3/d豆制品废水处理工程初步设计-11-2.3废水处理工艺的选择选择适宜的污水处理工艺应当根据处理规模、进水、出水水质，用地条件、环境等条件作慎重考虑。各种工艺都有其适用条件，因此必须在生产实践上总结优化，提出适合具体项目的工艺。根据国内外豆制品废水处理的经验与成功的实际应用工程，提出以下厌氧+MBR工艺选择：2.3.1厌氧生物工艺的选择深度厌氧工艺先后经历了厌氧滤池、升流式厌氧污泥层（UASB）反应器、厌氧膨胀床、厌氧流化床、厌氧生物转盘、厌氧折流板反应器、厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）和厌氧内循环（IC）反应器。深度厌氧需要废水可生化性好、温度适宜、废水营养物质齐全等。（1）、消化罐工艺采用消化罐（第一代厌氧技术）工艺处理废水，在厌氧段的停留时间通常为3~4天，该技术具有以下优点：消化罐的各项技术成熟，企业的投资风险性小；降低了预处理的要求；废水中的主要污染物（COD）去除率可做到70~85%以上；消化罐也有以下缺点：因消化罐停留时间长（3~4天），导致工程占地面积大、投资高；消化液中残余污染物仍很高，增加了后续MBR处理的投资和处理难度；沼气产率低，造成可回收能源的浪费；排出的消化液SS含量高，很难继续分离出来再到后段处理；消化罐内沉积泥砂多，若定期清理可能会耽误企业正常生产；系统不稳定，若控制不当就会发生酸化等现象降低去除效果；50m3/d豆制品废水处理工程初步设计-12-采用机械搅拌或回流，动力投资、运行费用、维修费用都高。（2）、UASB、EGSB等第二代厌氧反应器UASB、EGSB等第二代厌氧反应器曾被认为高效的厌氧反应器，具有如下的优点：COD去除率高；出水的SS不高，易分离；沼气的产率高。占地比第一代厌氧反应器少。但UASB、EGSB等也具有如下缺点：容积负荷比较低，很少有超过3~5kgCOD/（m3·d）的成功的工程实