第一章概述
、工程概况
某食品工业有限公司是一家食品加工企业。在整个生产流程中，将产生大量废水。废水中主要含有机物质、悬浮物，如果直接将其排放入受纳水体，会造成水质的富营养化，造成浮游生物和藻类的过量繁殖进而引起水质恶化，其好氧特性会使水体的溶解氧降低，导致鱼类等生物死亡，影响周边地区的生活环境。从保护环境和企业自身的长远发展来看，治理过程中排放的废水并使之达标排放，既具有经济效益也具有社会效益。
设计依据
（1）、《地表水环境质量标准》（GB3838－2002）；
（2）、《污水综合排放标准》（GB8978－1996）；
（3）、某食品工业有限公司提供相关资料；
（4）、《室外排水设计规范》（GBJ14-87）（1997年版）；
（5）、《中华人民共和国环境保护法和水污染防治法》；
（6）、《建设项目环境保护管理条例》中华人民共和国国务院令第253号，1998年11月29日；
（7）、《中华人民共和国水土保持法》（1991-6-29）
（8）、《中华人民共和国清洁生产促进法》（2002-06-29）；
（9）、《国务院关于环境保护若问题的决定》国环发[1996]31号；（10）、《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）；
（11）、《工业企业噪声控制设计规范》（GB3095-1996）；
（12）、《钢制储罐液体环氧涂料内层防腐层技术标准》
（SY/T0319-98）；
设计原则
本工程的编制遵循以下原则：
（1）、贯彻国家关于环境保护的基本国策，认真执行国家和地方的环保法规、政策、规范和标准；
（2）、根据进污水处理场污水水质及达标水质要求，选用适合该公司实际的先进的、成熟的污水处理新工艺、新技术、新设备和新材料，以达到低能耗、低运行费、低基建、少占地、管理方便、运行稳定、
工期短的目的；
（3）、采用先进、可靠的自动化控制技术，提高污水处理场管理操作水平，保证污水处理场运行在最佳状态，监控仪表能运行稳定，维修方便，操作简单。
（4）、选用质量好、价格低、效率高的污水处理专用设备，减少维护工作量，增强运行的稳定性；
（5）、在保证处理效果的前提下，尽量节省工程投资，节省用地、能耗，降低运行成本。
（6）、工艺流程先进、简洁、可靠，便于操作管理；
（7）、在整体布局上，综合处理工艺要求与现场地质条件和工厂
布局尽可能相协调。
（8）、选用经实践检验，对热处理污水处理效果好的污水处理工艺，确保该污水处理设施一次性达到国家一级排放标准。
（9）、妥善处理固、气废气物，避免二次污染的产生。
设计范围
本污水处理方案编制的范围：
(1)、污水处理站的设计，含生活废水预处理的化粪池和格栅井、生产废水预处理的格栅井和初沉池(设置在车间外)、出水窖前的全部地下管网及污水处理站的一切设施(污水处理站站内的用电用水由业主接到站内，出水管网由业主从污水处理站出水窖接至市政污水管网)。包括工艺流程图、平面图。
(2)、成套的污水处理设备供应，系统配电设施及设备的安装、
土建施工、系统调试。
第二章工程规模与水质
工程规模
根据业主提供数据，设计处理水量Q＝300m3/d(其中生产废水
200m3/d、生活废水100m3/d)，以每天运行24小时计，Q＝h。
进水水质
根据贵公司提供的资料，进水水质如下：
生产废水：
PH：6~7 SS≤1000mg/L COD cr≤3500mg/L BOD5≤1400mg/L NH3-N≤10mg/L
生活污水：
PH：6~7 SS≤100mg/L COD cr≤400mg/L BOD5≤180mg/L NH3-N≤30mg/L
出水水质（根据业主提供资料）
（1）仙桃市环境保护局关于《环境影响评价执行标准的复函》文件
中规定的出水水质应达到《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）中适用于有城市污水处理厂的城市下水道系统标准。
具体数据如下：
PH：6~9 SS≤400mg/L COD cr≤500mg /L BOD5≤300mg/L
（2）仙桃市环境保护局关于《排污总量指标的批复》文件中核定主要
污染物总量控制指标如下：COD cr≤吨/年 NH3-N≤吨/年。根据此批复
计算得出当处理水量为300m3/d时，出水水质为COD cr≤L NH3-N≤L（考
虑节假日，按每年生产300天计算）
综合以上规定，该工程出水水质应达到以下控制指标：
PH：6~9 SS≤400mg/L CODcr≤265mg/L BOD5≤300mg/L
NH3-N≤19mg/L
第三章污水处理站方案设计
工艺选择
选择污水处理工艺时，首先应考虑处理工艺的实际效果，必须使处理工艺的去除效果满足污水处理程度的要求，使污水处理站水质达标。其次，还要考虑工艺的可靠性、可行性、稳定性。在保证达标的前提下，则应考虑工艺的经济指标。投资少、运行费用低的工艺是人们的首先，另外，占地少、工艺流程短、运行管理方便亦是选择工艺时应注意的问题。
废水生物降解性能较好，但因水质、水量变化较大，有机物浓度高，如单采用好氧工艺很难使出水达标。从目前国内外对高浓度废水处理的研究成果和实际工程运行效果来看，结合我公司多年水处理工作经验，本工程推荐采用厌氧+好氧的处理工艺。可有效脱除废水中的有机物、悬浮物等指标，不仅工艺路线准确，设备投资较小，操作方便，而且药剂用量也较少，运行费用较低。
主要工艺介绍
3.2.1厌氧生化处理工艺
厌氧生物处理有许多优点，最主要的是能耗少，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，所需要的营养物质也少。
UASB工艺
UASB是升流式厌氧污泥床反应器的简称。UASB系统的原理是在形成沉降性能良好的污泥凝絮体的基础上，并结合在反应器内设置污泥沉淀系统，使气相、液相和固相三相得到分离。形成和保持沉淀性能良好的污泥(可以是絮状污泥或颗粒型污泥)是UASB系统良好的运行的根本点。
废水尽可能均匀地引入反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水与污泥颗粒的接触过程。在厌氧状态下产生的沼气(主要是甲烷和二氧化碳)引起了内部的循环，这对于颗粒污泥的形成和维持有利。在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，附着和没有附着的气体向反应器顶部上升。上升到表面的颗粒
碰击气体发射板的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气。由于气泡释放污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面。附着和没有附着的气体被收集到反应器顶部的集气室。置于集气室单元缝隙之下的挡板的作用为气体反射器和防止沼气气泡进入沉淀区，否则将引起沉淀区的紊动，会阻碍颗粒沉淀。包含一些剩余固体和污泥颗粒的液体经过分离器缝隙进入沉淀区。
由于分离器的斜壁沉淀区的过流面积在接近水面时增加，因此上升流速在接近排放点降低。由于流速降低，污泥絮体在沉淀区可以絮凝和沉淀。累积在三相分离器上的污泥絮体在一定程度将超过其保持在斜壁上的摩擦力，其将滑回到反应区，这部分污泥又可与进水有机物发生反应。
UASB反应器采用脉冲进水方式，进水方式有以下几个优点：可以有效保证池底污泥保持悬浮状态，达到进水同池底污泥混合均匀效果。
因脉冲出水剪切力不大，可以在不打碎池底颗粒污泥的基础上，将污泥产生的沼气同污泥有效分离，而不引起污泥上浮。
因采用上向流式进水方式，废水在向上流的过程中，池底悬浮污泥可以有效过滤废水中悬浮物，减轻后续生化处理负荷。
3.2.2好氧生化处理工艺
好氧处理可有效地降低BOD5、COD和氨氮。活性污泥法和接触氧化法都是工业废水常用的好氧工艺。
(1)活性污泥工艺
活性污泥法的特点是微生物以悬浮污泥絮体的形式存在，池型简单，可以节约造价。缺点是当废水营养比例不均衡，即C/N比不协调时易发生丝状菌污泥膨胀，造成污泥流失。另外，在生化池尾端，废水中的有机物浓度较低，丝状菌因为有更大的表面积，也容易形成优势，造成污泥不易沉降，随水流出，不仅使污泥流失，而且出水水质也差。(2)生物接触氧化工艺
接触氧化法是微生物附着在填料上形成生物膜，提高了池内的生物量和固体停留时间，因而有更高的去除率。
接触氧化法主要优点如下：
●填料表面全为微生物所布满，形成生物膜的主体结构，加上充沛的有机物和溶解氧，适宜微生物栖息增殖，在生物膜上能够形成稳定的生物群。
●生物相浓度比活性污泥法高，在相同的进水负荷下，可缩短生化降解时间。
●在曝气的作用下，生物膜表面不断的吹脱，有利于保持生物膜的活性，提高氧的利用率。
●对冲击负荷有较强的适应能力。
●操作简单，运行方便，易于维护管理，勿需污泥回流。
缺点是随着膜的增厚，去除效率有所下降。有填料所以造价较高。
生物膜法一般用于水量较小（一般在5000m3/d以下），水质较为稳定，浓度不是很高的低浓度污水，同时由于生物膜培养较快（一般夏天为3-7天，冬天为10-15天），系统调试好后运行稳定，可操作性较强，对操作人员的要求较低；活性污泥法一般用于水量较大，水质有一定的波动，中等浓度或高浓度水质，同时由于活性污泥培养时间较长（一般需要30天左右），系统运行中操作管理较繁，对操作人员有一定的要求，适用于大中型污水处理项目，如城市污水处理厂。由于本工程污水水量为300m3/d，水量较小，根据某某食品工业有限公司的排污情况、处理要求及设置方法，以及出水水质要求，适合采用生物膜法。因此本方案推荐采用生物膜法。
工艺流程
生产构（建）筑物工艺设计
3.4.1 生活废水预处理
根据我们以往的经验，餐饮废水中含有大量的动植物油，进入废水处理系统前必须先进行隔油处理，这不在本次招标范围内，因此需业主自建，隔油处理后废水进入生活污水预处理系统。由于生活污水中含有杂质、悬浮物、漂浮物等大颗粒物质，若直接使废水进入后续工艺，废水中的漂浮物、悬浮物等大颗粒物质会造成管道堵塞，使后续工艺处理较为困难，大大影响了处理的效果，为不影响后续处理过程，故在调节池前设置格栅井和化粪池以拦截之。格栅井与化粪池合建。设置在车间外。
设计参数:
结构：砖混(埋地设置)
格栅井Ⅰ尺寸：××2.0m
化粪池有效容积：40m3
●格栅
规格：××2.0m
栅隙：10mm
材质：不锈钢
数量：1台
●自吸泵
扬程：H=35m
流量：Q=12m3/h
功率：N=
材质：铸铁
数量：2台（1用1备）
3.4.2 生产废水预处理
由于生产废水中含有大量的块状漂浮物和粗大颗粒，为保证后续设备正常运转，减少后续处理工艺负荷，故设置一格栅井Ⅱ和平流隔油初沉池进行预处理。格栅井Ⅱ和平流隔油初沉池合建。设置在车间外。设计参数
设计流量：100m3/d即h
结构：砖混(埋地设置)
格栅井Ⅱ尺寸：××2.0m
平流隔油初沉池尺寸：××
储油池尺寸：××每周清理一次
●格栅
栅隙：5mm
材质：不锈钢
数量：1台
●自吸泵
扬程：H=35m
流量：Q=12m3/h
功率：N=
材质：铸铁
数量：2台（1用1备）
●集油管
管径：200mm
纵缝开度：60°
管轴线在水平面下：50mm
数量：1批
3.4.3调节池
功能：生产废水经预处理后自流入调节池，进行水量、水质调节，使被处理的废水，水质均化、水量均衡，使后续处理构筑物和管渠不受废水高峰流量或浓度变化的冲击，运行稳定。
主要设计参数：
设计流量：200m3/d即h
设计停留时间:8h
有效容积:67m3
有效水深:
构筑物尺寸：L×B×H=××
结构：砖混
数量：1座
主要设备：潜水泵
扬程：H=8m
流量：Q=18m3/h
功率：N=
材质：铸铁
数量：2台（1用1备）
3.4.4 气浮装置
功能：调节池废水经污水泵提升至气浮池反应室内进行聚凝反应，反应后废水自流进入气浮分离室内进行固液分离。气浮装置处理污水的原理是将大量的空气溶于水中，形成溶气水。溶气水作为工作介质，在污水进水管下面，通过溶气释放器骤然减压，快速释放，产出大量的微细气泡，在上升过程中与污水中已经聚凝的悬浮物、不溶性CODcr，杂质等相接触，微气泡将附着在这些物体上面，使之快速上浮于水表面，然后用刮渣机将表面浮渣刮至污泥槽内，槽内污泥排至污泥浓缩池进行再处理。
气浮装置采用标准一体化气浮设备，型号QF-10，该装置集絮凝、
反应、分离于一体，工艺紧凑，占地面积小，而且自动运行。采用一体化QF气浮装置作为物化处理的设施，其优点是占地少、可工厂化预制、工程施工周期短、运行和操作简便。放置在设备间。
主要设计参数：
气浮池
设计流量：200m3/d即h
型号：QF-10
规格尺寸：××
停留时间：3h
功率：
数量：1套
3.4.5综合调节池
功能：气浮池出水和预处理后的生活污水自流入综合调节池，进行水量、水质调节，使被处理的废水，水质均化、水量均衡。调节池内置污水提升泵，以保证水泵按照额定流量提升至后续生化处理单元。主要设计参数：
设计流量：300m3/d即h
设计停留时间:
有效容积:60m3
有效水深:
构筑物尺寸：L×B×H=××
结构：砖混
数量：1座
主要设备：潜水泵
扬程：H=8m
流量：Q=18m3/h
功率：N=
材质：铸铁
数量：2台（1用1备）
3.4.6 UASB厌氧反应池
功能：综合调节池废水由潜水排污泵提升至厌氧反应器进行厌氧处理。厌氧反应器是适合我国国情的固定床式高效厌氧循环反应器，有机负荷达到5kgCOD/m3·d以上，去除率达到75%以上，适用于中高浓度的有机废水处理。废水在UASB内的厌氧生化过程中，通过水流的变速运动，达到提高厌氧生物细菌的活力，从而提高生化效率，同时反硝化有机污泥，使剩余有机污泥减少2/3左右，并且会把已经老化、钙化的死污泥从厌氧池内自动分离出来。UASB变速升流式生物厌氧反应池出水基本不带活性污泥。
为加强配水及水力搅拌效果，UASB反应器进水采用脉冲进水方式，池顶部设置脉冲罐，脉冲比：5～10：1，底部设置脉冲布水装置。
主要设计参数
设计流量：300m3/d即h
水力停留时间：24h
规格：××6.5m
有效水深：6.0m
有效池容：300m3
结构：钢混框架（半埋密封设置）
数量:1座
主要设备：
脉冲罐
材质：A235炭钢
规格：φ×1.8m
数量：1套
脉冲布水系统
材质：PVC
数量：1套
组合式弹性填料
规格：φ150mm
数量：150m3
自吸泵
扬程：H=15m
流量：Q=12m3/h
功率：N=
材质：铸铁
数量：1台
3.4.7生物接触氧化池
功能：生化接触氧化法是一种最成熟、常用的好氧生物处理技术之一。池内设置组合式弹性填料，该填料比表面积大且水流特性十分稳定，易挂膜，是微生物生长的最佳场所。接触氧化池设计气水比为15：1。两级生物接触氧化池
设计参数：
水力停留时间：12h
规格：××（一级××二级××）
有效水深：
有效池容：150m3
结构：钢混框架（半埋设置）
数量:1座
主要设备：
鼓风机
风量：3.75m3/min
排出压力：
功率：
数量：2台(1用1备)
管式胶膜微孔曝气头
型号：PGB－65
单支供气量：6～8m3/支.h
数量：30套
材质：三元乙丙及天然橡胶
组合式弹性填料
规格：Φ150mm
数量：150m3
3.4.8二沉池
功能：经好氧生物接触氧化池处理后的污水通过配水渠自流进入竖流式沉淀池，主要用来沉降污水中的悬浮物及生化池中脱落的生物膜。沉淀污泥用自吸泵抽排至污泥浓缩池。
主要技术参数：
结构形式：方形竖流式沉淀池
设计停留时间：小时
有效容积：62m3
有效水深：
构筑物尺寸：L×B×H=××
表面负荷：1.02m3/m2·h
结构：钢混框架（半埋设置）
主要设备：
离心泵
扬程：H=15m
流量：Q=12m3/h
功率：N=
材质：铸铁
数量：1台
污泥回流系统
材质：PVC
数量：一批
3.4.9污泥浓缩池
功能：污水处理系统中的污泥通过泵提至污泥浓缩池，其上清液回流至调节池进行再处理。
主要设计参数：
有效水深：
有效池容：
规格：××
结构：钢混框架（半埋设置）
数量：1座
主要设备：
螺杆泵
扬程：H=15m
流量：Q=12m3/h
功率：N=
材质：铸铁
数量：1台
管道混合器
管径：DN65
材质：PVC
3.4.10设备间
建在调节池上面，规格××2.8m，砖混结构，内放置螺旋压榨污泥脱水机、气浮设备、加药机及控制柜等。污泥经絮凝器使污泥与高分子混凝剂反应絮凝后经污泥泵提升并进入螺旋压榨污泥脱水机进行污泥脱水。脱水后滤后液回流至调节池进行再处理，泥饼外运填埋。
主要设备：
螺旋压榨污泥脱水机
型号：DN-101
数量：1台
气浮设备
数量：1套
加药机（含溶药箱、储药箱、搅拌机、计量泵）
数量：2套
控制柜（自动控制）
数量：1台
3.4.11值班室
内置监测仪器
规格：××2.8m
结构：砖混结构（地上设置）
数量：1座
3.4.12风机房
内置风机、控制箱
规格：××2.8m
结构：砖混结构（地上设置）数量：1座
去除效率分析
表1 设计去除率表