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1、云南红塔集团楚雄卷烟厂 1200t/d中水回用处理工程云南红塔集团楚雄卷烟厂1200m3/d中水回用处理工程一、概述 红塔集团楚雄卷烟厂位于云南省楚雄自治州，主要从事香烟制造生产，在生产过程中产生一定量的废水，与厂区职工的生活污水混合后需经过处理达到回用要求后才能回用。受业主委托，我公司提供设计方案，以作为实施的基础。二、设计依据l 厂方提供的废水水质资料、处理要求及系统设计要求；l 国家标准污水综合排放标准GB8978-1996；l 地表水环境质量标准GB3838-2002；l 城市污水再生利用 城市杂用水水质GB/T18920-2002；l 室外排水设计规范GBJ14-87；l 混凝土结构
2、设计规范GB/T50010-2002；l 建筑地基基础设计规范GB/T5007-2002；l 建筑结构何在规范GB/T50009-2001；l 低压配电设计规范GB/T50054-95；l 建筑电气工程施工质量验收规范GB50303-2002；l 我公司以往对该类废水处理的工程经验；l 其他现行的国家规范或规定。三、设计原则l 严格执行国家和地方有关环境保护的各项规定，确定各项出水指标达到厂方要求；l 符合清洁生产工艺具体要求及标准；l 工艺可靠、安全、节能、卫生、综合运行成本低，操作管理方便、投资少、排水水质稳定的原则；l 符合中华人民共和国的设计、制造及生产等方面的国家及行业标准、规范；l
3、 选用优质产品，保证设备正常运行，同时便于维修和配件的选购；l 设计中充分考虑二次污染的简易控制，保持良好的环境卫生；l 污水站对周围环境的噪声污染不可以超过55DB；l 在达到设计要求的前提下，考虑采用先进、节能的工艺，并尽量降低投资及用地；l 电气系统采用上位机+PLC自动控制，全自动运行。四、工程范围本方案的设计施工范围为：废水进入格栅池起至回用水池止。整个设计及施工包括工艺方案设计、施工图设计、设备、电气控制系统、配电系统设计、设备制作及安装调试、工程概算等。注：在业主规划的范围内作中水回用处理设计，但业主将各类废水、自来水、电源等引入站区内。五、设计水量、水质及回用要求1、设计水量污
4、水处理：根据厂方提供的资料，废水主要为生产废水及生活污水，总水量为1200m3/d，设计每天运行24h，系统处理规模为50m3/h。回用目标：中水回用按1000m3/d，即42m3/h。2、设计水质本工程废水主要来源生产、生活。该废水的主要污染因子为SS、CODCr、BOD5、浊度、表面活性剂及总大肠菌群等，废水具体水质如下表：序号项目生产生活废水水质1PH5.986.902色度（度）583嗅有刺鼻气味4浊度（NTU）3605溶解性总固体（mg/L）6376五日生化需氧量（BOD5）（mg/L）3407氨氮（mg/L）308阴离子表面活性剂（mg/L）4.809铁（mg/L）10锰（mg/L）
5、11溶解氧（mg/L）1.112总余氯（mg/L）13总大肠菌群（个/L）2.510814化学需氧量（COD）（mg/L）85115悬浮固体（SS）（mg/L）2603、回用标准根据业主的要求，回用处理出水主要作为洗车用水，水质略高于绿化用水标准。回用水水质要求达到城市污水再生利用 城市杂用水水质GB/T18920-2002的洗车用水标准，具体水质如下：序号项目车辆冲洗用水标准值1PH6.09.02色度（度）303嗅无不快感4浊度（NTU）55溶解性总固体（mg/L）10006五日生化需氧量（BOD5）（mg/L）107氨氮（mg/L）108阴离子表面活性剂（mg/L）0.59铁（mg/L）0
6、.310锰（mg/L）0.111溶解氧（mg/L）1.012总余氯（mg/L）接触30min后1.0，管网末端0.213总大肠菌群（个/L）3六、处理工艺1、处理工艺的确定项目废水主要为生产生活废水。该类废水的主要污染因子为COD、BOD、SS、嗅、浊度及LAS等。考虑到废水的特性，我司决定采用缺氧+MBR处理的方法来处理该类废水，以达到冲洗车辆的用水水质要求。2、处理工艺生产生活废水格栅池HRT16h调节池污水提升泵Fr0.83m3/m2h初沉池HRT8h缺氧池HRT22h好氧池风机供氧污泥回流HRT4h膜池HRT15h回用水池待回用注：上图虚线框内为MBR池。泵泵污泥处理滤液上清液污泥 污
7、泥池 污泥浓缩罐 板框压滤机 泥饼外运 回流至调节池3、工艺流程说明来自生产生活的废水进入格栅池，隔除部分大颗粒固体、悬浮物后进入调节池，调节水量水质后，由污水提升泵泵至生化处理系统。生化处理包括缺氧池与MBR池，是本工艺流程的核心部分，污水中绝大部分的COD、BOD、氨氮等溶解性有机污染物在此得到去除，从而确保污水能到回用要求。废水首先进入生化系统的缺氧池，缺氧池采用水力推流式，在水解和产酸菌的作用下，将污水中大分子有机物分解成小分子有机物，使污水中溶解性有机物显著提高；在短时间内和相对较高的负荷下获得较高的悬浮物去除率，改善和提高原水的可生化性，有利于后续处理进一步降解。缺氧池的出水进入M
8、BR膜处理系统，包括好氧池及膜池两个环节，先经过26h的氧化分解，它主要利用好氧菌吸附、氧化、分解污水中的有机物，然后进入膜池，通过高精度的MBR专用的膜组件，一方面依靠其周围较高的污泥浓度去除大部分的污染物，另一方面依靠其较高的过滤精度，使最终出水达到回用水质要求。出水由产水泵泵至回用水池，投加二氧化氯后经供水泵泵至用水点回用。来自初沉池的污泥重力自流至污泥池，然后由污泥提升泵泵至污泥浓缩罐，经重力浓缩后泵至板框压滤机处理，泥饼外运，交由有资质部门处理。滤液及污泥池上清液回至调节池继续处理。来自膜池的污泥，由回流泵泵至好氧池前端。4、处理工艺介绍本工程工艺由缺氧、好氧及膜处理三部分生化处理工
9、艺组成。l 缺氧处理水解酸化是控制在全缺氧过程的水解和酸化两个过程（酸化也可能不十分彻底）。充分利用水解产酸菌世代周期短、可迅速降解有机物的特性，在水解细菌胞外酶作用下，将不溶性有机物水解为溶解性物质，在产酸菌协同作用下，将大分子物质、难以降解的物质转化为易于生物降解的小分子物质，提高了污水的可生化，使污水在后续的好氧池以较小的能耗和较短的停留时间得到处理，从而提高了污水的处理效率，并减少了污泥生成量。根据缺氧降解过程示意图（见下图）产甲烷复杂有机物水解、发酵脂肪酸（C2）产乙酸H2+CO2乙酸CH4+CO2硫酸盐还原硫酸盐还原H2S+CO2硫酸盐还原厌氧降解过程示意图氧化缺氧池一般都应无全缺
10、氧过程的不良气味，并且具有一定色度、COD的去除能力。但是如果缺氧池水力流条件设计差，混合不充分，存在许多死角，并且停留时间选择不当，将致使其完成全缺氧过程。原污水经预处理后，首先进入缺氧池，并同时与回流的污泥混合。缺氧池中发生的是反硝化作用，利用氨化菌将污水的有机氮(OR-N)转化为氨氮(NH4-N)后进入好氧池。l 好氧处理活性污泥法是使微生物群体（又称活性污泥）在曝气池内呈悬浮状，并与污水充分接触而使污水得到净化的方法。所谓活性污泥即是向污水中通入空气，经过一段时间后，污水中就会产生一种絮凝体（菌胶体），这些絮凝体由大量繁殖的微生物组成，它易于沉淀与污水分离，并使污水得到澄清，絮凝体同时
11、具有吸附作用，能够吸附大量的悬浮物及胶体，具有生物絮凝药剂之称，能够满足水的回用对SS的要求标准。好氧处理采用氧化沟处理方法，它是一种改良的活性污泥法，它利用连续环式反应池（Cintinuous Loop Reator,简称CLR）作生物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。氧化沟法由于具
12、有较长的水力停留时间，较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法，可以省略调节池，初沉池，污泥消化池，有的还可以省略二沉池。氧化沟能保证较好的处理效果，这主要是因为巧妙结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置，是氧化沟具有独特水力学特征和工作特性：1）氧化沟结合推流和完全混合的特点，有力于克服短流和提高缓冲能力，通常在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。入流通过曝气区在循环中很好的被混合和分散，混合液再次围绕CLR继续循环。这样，氧化沟在短期内（如一个循环）呈推流状态，而在长期内（如多次循环）又呈混合状态。这两者的结合，即使入流至少经历一个循环而基本杜绝短流，又可以
13、提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力。同时为了防止污泥沉积，必须保证沟内足够的流速（一般平均流速大于0.3m/s），而污水在沟内的停留时间又较长，这就要求沟内由较大的循环流量（一般是污水进水流量的数倍乃至数十倍），进入沟内污水立即被大量的循环液所混合稀释，因此氧化沟系统具有很强的耐冲击负荷能力，对不易降解的有机物也有较好的处理能力。2）氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化反硝化生物处理工艺。氧化沟从整体上说又是完全混合的，而液体流动却保持着推流前进，其曝气装置是定位的，因此，混合液在曝气区内溶解氧浓度是上游高，然后沿沟长逐步下降，出现明显的浓度梯度，到下游区溶解氧浓度就很低，基本上处于
14、缺氧状态。氧化沟设计可按要求安排好氧区和缺氧区实现硝化反硝化工艺，不仅可以利用硝酸盐中的氧满足一定的需氧量，而且可以通过反硝化补充硝化过程中消耗的碱度。这些有利于节省能耗和减少甚至免去硝化过程中需要投加的化学药品数量。3）氧化沟沟内功率密度的不均匀配备，有利于氧的传质，液体混合和污泥絮凝。传统曝气的功率密度一般仅为2030瓦/米3，平均速度梯度G大于100秒1。这不仅有利于氧的传递和液体混合，而且有利于充分切割絮凝的污泥颗粒。当混合液经平稳的输送区到达好氧区后期，平均速度梯度G小于30秒1，污泥仍有再絮凝的机会，因而也能改善污泥的絮凝性能。4）氧化沟的整体功率密度较低，可节约能源。氧化沟的混合液一旦被加速到沟中的平均流速，对于维持循环仅需克服沿程和弯道的水头损失，因而氧化沟可比其他系统以低得多的整体功率密度来维持混合液流动和活性污泥悬浮状态。据国外的一些报道，氧化沟比常规的活性污泥法能耗降低2030。5）氧化沟的脱氮，主要是利用沟内溶解氧分布的不均匀性，通过合理的设计，使沟中产生交替循环的好氧区和缺氧区，从而达到脱氮的目的。其最大的优点是在不外加碳源的情况下在同一沟中实现有机物和总氮的去除，因此是非
