某餐厨垃圾废水处理工程设计方案.doc

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1、深圳某再生资源发展有限公司餐饮垃圾处理工程生产废水处理项目深圳市某环保有限公司2009 4第一章概 论 11.1工程概况 11.2编制目的、依据、原则和范围 21.3废水水量及水质 41.4现场自然条件 51.4.1自然地理 51.4.2地形地貌 51.4.3水文条件 51.4.4场地地震效应 5第二章 工艺方案比较和选择 52.1污水处理方法的比较 62.1.1物理法 62.1.2化学法 82.1.3物理化学法 92.1.4生物法 102.2污水处理工艺选择 242.2.1 工艺流程确定的依据 252.2.2工艺流程的确定 272.2.3污泥处理工艺 30第三章工艺装置方案设计 313.1主

2、体建、构筑物及设备的设计 313.1.1格栅渠及集水井 313.1.2静置脱油沉淀罐 323.1.3斜板隔油池 323.1.4调节池 323.1.5混凝气浮系统 333.1.6中间水池 373.1.7 UASB 反应器 373.1.8选择式接触氧化池 383.1.9二沉池（竖流式沉淀池） 403.1.10 污泥浓缩池 413.1.11 清水池（兼作消防水池） 423.1.12建筑物设置 42第四章 其他专业说明 434.1建筑与结构 434.1.1建筑设计 434.1.2结构设计 444.1.3噪音治理 444.1.4通风、空调 444.2控制系统 444.3环境保护、能源节约及再利用 444

3、3.1环境保护 444.3.2能源节约及再利用 454.4消防 454.5运行操作 45第五章工程概算 .46、第八早 方案图纸 ：“51i : r第一章概 论1.1工程概况中国饮食文化源远流长，作为中华民族饮食文化的支柱行业-餐饮业，在中国民众的日常生活中占有很重要的位置，随着改革开放的不断深入，人民群众可支 配性收入的不断增加，餐饮业在地方GDP攵入中越来越显现出其突出的地位，已经 成为部分地区的支柱产业。深圳市作为中国改革开放的先头兵，在各方面都取得 了娇人的成绩，更成为新兴的旅游城市，进一步推动了深圳市餐饮业的蓬勃发 展，随着2011年世界大运会的即将召开，必将使深圳市餐饮业再上一个

4、新台阶。任何事情都有其两面性，在满足广大人民群众物质文明和合理饮食的条件 下，也衍生出一些与生活环境密切相关的不良产物 -餐饮垃圾。餐饮垃圾的大量 出现，极大地危害了我们赖以生存的水土和大气环境，为了强化餐饮垃圾的集中 管理，还市民一片净土、一爿蓝天，市政府特指定有处置技术和处理能力的环保 单位集中收运和科学处理。深圳市某再生资源有限公司，作为具有垃圾处理自主 知识产权的科技型企业，在激烈的市场竞争中脱颖而出，成为南山区餐饮垃圾集 中处理的受理单位。公司在南山区妈湾大道，南山垃圾发电厂南侧，建立一坐日 处理能力达200t/d的餐饮垃圾处理厂，在垃圾的收运和处理过程中，不可避免的 产生了一定量的

5、餐饮垃圾废水，废水总量为：100t/d。在这些餐饮垃圾废水中，含有大量的动植物油脂、淀粉、果蔬汁、饮料等物质，这些废水富含动植物油 脂、蛋白质和氨基酸等有机物，若不经过处理直接排入水体，所含有机物将迅速被 氧化而大量消耗水体中的溶解氧，造成水体严重缺氧，同时，由于油脂类等不11溶物的存在，致使水面复氧能力严重下降，从而影响鱼类和其他水生动物的生 存，同时，废水中悬浮物在厌氧条件下极易分解产生臭气，恶化区域环境。某公司本着呵护当地民众、保护生存环境的愿望，积极响应并模范执行国家 和地方的环保政策，决定对该工程废水加以处理。受某公司的委托，我公司决定 对该垃圾废水做方案设计，通过本餐饮垃圾废水处理

6、方案设计，力求在设计理 念、处理方法、工程造价和施工方法上能达到先进、合理的优化组合。1.2编制目的、依据、原则和范围(1)编制目的对餐饮垃圾废水处理工艺进行详细优化设计，并提出主要设备材料表，据此 编制投资估算。(2)编制依据及参考资料中华人民共和国环境保护法（1998 年 12 月 26 日）污水综合排放标准GB8978-1996室内排水设计规范GBJ14-87给排水设计手册北京市市政设计院简明排水设计手册北京市市政设计院建筑给水排水设计规范GBJ15-88给水排水工程结构设计规范GB50069-2002建筑地基基础设计规范GB50007-2002建筑抗震设计规范GB50011-2001建

7、筑结构可靠性设计统一标准GB50068-2001米暖通风和空气调节设计规范GBJ19-87建筑设计防火规范GBJ16-87供配电系统设计规范GB50052-95低压配电设计规范GB50054-95电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50062-92民用建筑照明设计标准GBJ133-90民用建筑节能设计标准JGJ26-95工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ65-83工业企业照明设计标准GB50034-92工业企业厂界噪声标准GB12348-90城市区域环境噪声标准GB3096-93恶臭污染物排放标准GB14554-93混凝土结构设计规范GB50010-2002砌体结构设计规范GB5000

8、3-2001建筑结构荷载规范GB50009-2001某公司提供的水质资料（3）编制原则严格执行国家和地方有关环境保护的各项规定，确保出水指标达到国家和地 方有关污染物排放标准。1）采用技术成熟、运行可靠、投资节省的新工艺、新技术、新材料和新设备， 在严格达标的情况下，做到投资少、运行费用低。2）技术线路成熟、简单明了，操作管理方便。3）采用先进可靠的自动化控制技术，提高系统的管理水平，确保系统安全可靠 地运行。4）污水处理系统在运行上有较大的灵活性和可调性，可以适应污水水质、水量 和水温的波动。5）符合环保节能要求，设计中力求系统具有良好环境，降低酸碱用量；采用低 能耗、低噪声的国内及进口优质

9、名牌产品和节能动力设备，降低系统运行成 本，取得良好的经济效益。6）污水处理系统的设计考虑事故的排放、设备备用等保护措施。7）污水处理厂的规划布置充分考虑用地状况，各处理单元相协调。8）在工程设计中优先考虑下列三项因素：运行成本、工程投资、占地面积。9）妥善处置污水处理过程中产生的排渣、污泥、噪声，避免二次污染。（4）编制范围对100mVd餐饮垃圾废水处理工程进行系统设计，主要包括物化前处理、厌 氧处理工艺（含UASB反应器）、好氧处理工艺系统等。本设计编制范围包括废水处理站内全部建、构筑物及配套工程。对废水站废水处理工艺进行优化组合和经济技术比较；确定经济、可行、合 理的工艺技术方案。对方案

10、进行工艺、建筑、结构、非标设备、电气、机械、自控及消防等分析 评价，提出处理站定员、操作、节能等方面说明1.3废水水量及水质(1)进水水量及水质根据某公司提供的资料，匡算本套处理系统需要 处理生产废水水量为 100mVd，每天分三班连续运行，运行 24小时，则小时流量为4.2m3/h ;废水中主 要污染物指标为COD、BOD悬浮物SS石油类、氨氮、pH值等，根据提供的资 料，确定该生产废水的水量及水质。(见表 1-1)表1-1 :废水水质及水量表污染指标生产废水设计值备注排水量mi/d100100pH4-5.65CODr mg/L63200mg/L68000BODmg/L34100mg/L34

11、000SS (悬浮物)mg/L14200mg/L15000NhkN （氨氮）mg/L271mg/L300Cl-1(氯化物)mg/L5820mg/L6000石油类2410mg/L2500(2)排放标准经处理后外排废水应执行广东省地方标准水污染物排放限值(DB44/26-2001 )，根据标准要求，本处理装置外排水质见表1-2。表3-2 :水污染物排放限值(DB44/26-2001)污染指标标准要求备注pH69COD mg/L 110BODmg/L 30悬浮物mg/L 100氨氮mg/L 15磷酸盐 1.0 0.3 可以生化；BOD5/COD 0.45 的污水可生化性较好。 BOEXCOCCr指标

12、是判别污水可生化性最简单、直接、也最为常见的方法。但以上I,吕提及的各种油脂类、蛋白质、复杂有机物和高分子碳水化合物等在适宜的环境 下，专性微生物能够将其分解，即通常所说的水解酸化，然后在好氧环境中，好 氧菌发挥其优势，将已经分解为小分子的有机物降解，从而将废水中的CODCr基本去处。具体生化过程如下图所示：代谢产物+冃匕量丄台匕旦+匕匕量合成细胞物质GH7NOHO CO、NH微生物对有机物的分解代谢和合成代谢及其产物示意图从微生物的作用机理来讲，生化处理工艺可大致分为两类，即好氧工艺和厌 氧工艺。、好氧生物处理好氧工艺主要是一种在提供游离氧的环境下，以好氧微生物为主，使有机物 降解、稳定的无

13、害化处理方法。废水中存在的各种有机物，主要以胶体态、溶解 态的有机物为主，作为微生物的营养源，这些高能位的有机物质经过一系列的生 化反应逐级释放能量，最终以低能位的无机物质稳定下来，达到无害化的要求， 以便进一步回到自然环境或妥善处理。好氧工艺主要有活性污泥法及其变种如：常规活性污泥法、续批式活性污泥 法（SBR、好氧塘、氧化沟、生物滤池法、生物接触氧化法、生物转盘等，近 年来又出现了活性污泥强化工艺 -MBR。用活性污泥法、氧化沟、曝气稳定塘、 生物转盘、生物接触氧化法、MBR等好氧法处理高浓度有机废水都有成功的经验，好氧处理可有效地降低BOD5 CODCr和氨氮，还可以去除铁、锰等金属离子

14、1、常规活性污泥法活性污泥法因其运行费用低、效率高而得到了广泛的应用。美国和德国的几 个活性污泥法废水处理厂的运行结果表明，通过提高污泥浓度来降低污泥有机负 荷，活性污泥法可以获得令人满意的处理效果。例如美国宾州 Fall Town ship 废水处理厂，其垃圾渗滤液进水的CODCr为6000 21000mg/l，BOD5为 300013000mg/l，氨氮为 2002000mg/l，活性污 泥池的污泥浓度（MLVSS）为600012000mg/l，是一般活性污泥法污泥浓度的36 倍。在容积负荷为 1.87KgBOD5/m3d 时，F/M 为 0.15 0.31KgBOD5/ kgMLVSS

15、d，BOD5的去除率为97%。该厂的运行数据说明，只要适当提高活性污 泥法浓度，使 F/M在0.030.3l KgBOD5/kgMLVSS d之间（不宜再高），采用活 性污泥法能够有效地处理高浓度的有机废水。2、缺氧-好氧活性污泥法缺氧一好氧活性污泥法（SBR氧化沟）等工艺，因其具有能维持较高运转 负荷，耗时短等特点，比常规活性污泥法更有效。最终出水的平均CODCr BOD5分别从原来的 400013000mg/l、160011000mg/l 降低到 CODC 300mg/l、 BOD殳 50mg/l。总去除率分别为 CODCr96.4%、BOD599.6%。缺氧一好氧活性污泥法处理废水中的磷

16、和氮也优于其它生物法。磷的平均去 除率为90.5 %;氮的平均去除率为 67.5 %。缺氧一好氧有效地解决了其它生物 处理方法中经常出现的 NH3-N NHX-N含量过高对好氧段的抑制问题。3、曝气稳定塘与活性污泥法相比，曝气稳定塘体积大，有机负荷低，尽管降解进度较慢， 但由于其工程简单，在土地资源丰富的地区，是最省钱的好氧生物处理方法。美 国、加拿大、英国、澳大利亚和德国的小试、中试及生产规模的研究都表明，采 用曝气稳定塘能获得较好的处理效果。4、生物膜法与活性污泥法相比，生物膜法具有抗水量、水质冲击负荷的优点，而且生物 膜上能生长世代时间较长的微生物，如硝化菌之类。但是生物膜法只能处理与城

17、 市废水性质相近的废水，对于有机物、氨氮较高的高浓度有机废水，此方法还有 待研究。5、曝气生物滤池（BAF）曝气生物滤池又称淹没式曝气生物滤池，是在20世纪70年代末80年代初出现欧洲的一种膜法处理工艺。当时，欧洲各国出台了更严格的出水排放标准， 增加了控制出水氮、磷含量的指标。而大城市中，越来越多的污水处理厂建在城 区附近，甚至成为市区的一部分。这种出于经济考虑的新趋势，给污水处理技术 的选择带来了困难。在这种情况下，BAF脱颖而出。该技术最初是用在污水处理的二级处理以后，由于其良好的处理性能，应用范围不断扩大。与传统的活性污 泥相比，BAF活性微生物的浓度要高得多。由于反应范围体积小，且不

18、需二沉 池，其占地面积仅为活性污泥法的1/3，此外，还具有臭气少、具有模块化结构和便于自控制等优点。6、接触氧化工艺生物接触氧化法是一种具有活性污泥法特点的生物膜法，相当于在曝气池中 添加填料，使填料表面长满各种生物膜，生物膜的实质是使细菌和真菌微生物和 原生动物、后生动物类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁衍，并在其上 面形成一种膜状生物污泥一生物膜，废水和生物膜接触，在生物膜的作用下，同 时在废水中存在一定数量的悬浮状态的活性污泥和脱落的生物膜，废水得以净 化。生物膜随着微生物的不断增长逐渐加厚，当02因外层好氧菌的消耗而难以渗入到内层时，在生物膜内部形成厌氧层，厌氧代谢产生C02 H

19、2S CH4 NH3等气体，使生物膜的黏附力下降，在水力的冲刷力和剪切力作用下生物膜成片脱 落，裸露的填料表面又重新挂膜，脱膜和挂膜始终形成动态平衡，使生物膜不断 得到更新，始终具有活力。接触氧化的另一个特点是污泥龄长，填料上生长着大量的硝化菌和丝状菌， 硝化效果好而不产生污泥膨胀，且由于生物反应进行的彻底，污泥的泥龄长等特 点，使得剩余污泥量小于其他处理方法。7、MBF处理工艺MBR处理工艺是近年来发展起来的一种利用好氧生物处理技术和膜分离技术 的有机结合体，它处分利用了膜分离技术的优势，在反应池中有效的将水和悬浮 物分离，极大的提高了好氧系统的污泥（微生物）量，在水力停留时间（HRT不变的

20、情况下，提高微生物（活性污泥）的停留时间（ SRT，在没有提高污泥 负荷的前提下，较大程度的提高了容积负荷，从而使好氧系统的生物降解能力大 大提高，提高了处理装置的抗冲击能力，特别在处理高浓度有机废水方面显现出 了独特的技术优势。二、厌氧生物处理厌氧生物处理技术也是生化处理的一种方式，可利用的价值不在于其最终能 够降解多少有机物，而在于它能够将大分子、复杂的、大分子量的碳水有机物分 解为好氧污泥可以降解的小分子物质，对于浓度不高而其中有机物结构复杂、难 以生化的废水，处理的目的不是降解COD而是提高可生化性，即提高 BOD/COD有目的地运用厌氧生物处理已有近百年的历史，近30年来，随着微生物

21、学、生物化学等学科的发展和工程实践的积累，新的厌氧工艺被不断开发出来， 新工艺克服了传统工艺的单位COD水力停留时间长、有机负荷低等缺点，使厌氧工艺在理论和实践上有了很大进步，在处理高浓度有机废水方面取得了良好效 果。厌氧生物处理有许多优点，最主要的是能耗低，操作简单，因此投资及运行 费用低廉，而且由于产生的剩余污泥量少，所需的营养物质也少。厌氧处理一般分为四个阶段：第一阶段-水解阶段第二阶段-酸化阶段第三阶段-酸性衰退阶段第四阶段-甲烷化阶段在水解阶段，固体物质降解为溶解性的物质，大分子物质降解为小分子物 质；产酸阶段（酸化阶段），碳水化合物降解为脂肪酸，主要是醋酸、丁酸和丙 酸，水解和产酸

22、进行得较快，难于把它们分开，此阶段的主要微生物是水解一产 酸菌；第三阶段是酸性衰退，有机酸和溶解的含氮化合物分解成氮、胺和少量的 CO、N2、CH4、H2,在此阶段中，由于产氮细菌的活动使氨态氮浓度增加，氧化还 原势降低，pH值上升，pH值的变化为甲烷创造了适宜的条件，酸性衰退阶段的 副产物还有 S、吲哚、粪臭素、和硫醇等。由此可见，使厌氧发酵带有不良气 味的过程发生在第三阶段；第四阶段是由甲烷菌把有机酸转化为沼气。酸性衰退 和产甲烷阶段较难控制，且容易受到环境中有毒物质的影响。20世纪70年代以来，世界各国将开发新能源与发展高效节能的废水处理工 艺相结合，涌现出一批废以提高厌氧微生物浓度和停

23、留时间（SRT、缩短水力停留时间（HRT为代表的新型反应器，即所谓的第二代废水厌氧处理反应器。 其中典型的代表有：上流式厌氧污泥床反应器（UASB，厌氧附着膜膨胀床（AAFEB，厌氧生物滤池（AF）等，第二代厌氧反应器具有相当高的有机负荷 和水力负荷，在低温和冲击负荷、存在抑制物等不利条件下仍具有很高的稳定 性。水的厌氧生物处理，可行的方法有：厌氧接触法、厌氧生物滤池、厌氧塘、 升流式厌氧污泥床、厌氧膨胀床、厌氧流化床、厌氧生物转盘、厌氧挡板（折 板）式反应器、复合厌氧法、两相厌氧法等，其中研究开发得最多的是升流式厌 氧污泥床、厌氧生物滤池等，现分别论述如下：1、升流式厌氧污泥床目前发展得最快

24、建造的装置数目最多的厌氧处理系统是荷兰的Lett inga等人发明的升流式厌氧污泥床 （简称UASB）反应器，这项技术是荷兰农业大学在 19741978年开发的。升流式厌氧污泥床反应器具有构造简单、处理能力大、处 理效果好、投资少等优点，因此迅速风靡世界，广泛应用于糖厂、酒精厂、造纸 厂、乳品厂以及屠宰厂等，处理效果相当令人满意。UASB反应器近年来的迅速发展，是因为它与传统的厌氧和好氧工艺相比，具有以下优点： 成本低UASB工艺简单、反应器体积小、造价便宜、运行中不但能耗小于好氧工艺、且可产生大量的生物气能源，UASB工艺在处理废水时很少或不添加化学药品，且只产生极少的沉降性能良好、容易脱

25、水的剩余污泥，从而大大节省了污泥 处理所需的费用。由于成本低，该工艺特别适合于发展中国家，以解决资金短缺 与环境保护之间的矛盾。联合国与荷兰政府合办的国际农业中心已为此举办了数 届国际低成本废水处理技术展览向发展中国家推广这一技术。 处理效率高UASB反应器污泥床内生物量多，折合浓度计算可达2030g/l ;容积负荷率高，在中温发酵条件下，一般可达10KgCODCr/m3/d左右，甚至能够高达 1540KgCODCr/m3/d，污水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需用地大大缩 小。 反应器体积小UASB反应器为高速厌氧反应器，单位容积负荷高，所以反应器体积相对较小，占地较少。 操作方便UA

26、SB反应器内的厌氧颗粒污泥可以在停机或放置在环境中，不加任何措施 保存一年以上，不丧失其活性和沉降性能。因此，停机后，再次启动很容易。对于本工程来讲，UASB反应器的主要缺陷为： UASB工艺的稳定性和高效性在很大程度上取决于UASB反应器内能否生成大量具有优良沉降性能和很高产甲烷活性的污泥，特别是颗粒状污泥，否则，效率将大大降低。 和普通的厌氧处理工艺相比，UASB进水中所允许的难生物降解的有机物 不宜过多。但本工程拟处理的废水为餐饮垃圾废水，BOD5/CODC较高，很容易生化，再加上合理的污泥操作，极易形成沉降性能良好和高活性甲烷菌的污泥，达到预 期效果。2、厌氧生物滤池厌氧生物滤池(An

27、 aerobic Biological Filtratio n Process，简称 AF)作为厌氧生物膜法的代表性工艺，是世界上使用最早的废水厌氧生物处理技术之。厌氧生物滤池是一种将过滤和固定膜生物转化过程相结合的系统，废水流经 填料时，废水中的悬浮物被捕集、积累，最终依靠重力的作用沉降到池底；大量 的细菌及较高级的微生物可在填料表面附着生长，形成生物膜。生物膜在填料表面的形成及生长是有机物在水相中多种生物化学作用的过 程。水相中有机物分子与微生物，首先经过传输及黏附或吸附在填料表面；再则 细菌附着在填料表面，第一步细菌的细胞由静电引力及范德华引力的作用，很快 接近填料表面；第二步由聚合架桥及空间分子的相互作用，细胞膜开始黏附在填 料表面。这个过程比较慢，生物膜的逐渐成长是微生物新陈代谢的过程。老化的 生物膜可以自动脱落，可以受到水流