1 工程概况
水产制品有限公司（以下简称水产公司）是一家从事海产食品的收购、冷冻、加工生产和销售的大型民营企业，生产过程主要是加工海鱼类等海产食品，废水来源于原料清洗、设备清洗、地面洗涤及卫生消毒废水，属于食品废水类。该类废水的特点是动物油脂、有机物质、悬浮物含量高，可生化性好。环保小蜜蜂如不经过处理而直接排放，将会对该区域的水体环境造成极大的污染，为保护该地区环境、提高企业竞争力，同时树立企业良好的社会形象，*****公司特委托我公司为其设计废水处理方案，以使废水经处理后达到国家及地方有关环保排放标准。
本公司受建设单位委托，依据有关环保政策及工程设计规范，本着服务企业、保护环境的原则，根据建设单位提供的有关基础资料，综合比较同类污水的各种处理工艺，并就处理效果、运行管理、经济等因素综合考虑，编制完成了本设计方案，以供各方决策参考。
结合同类厂家的污水成分及成功案例，本设计方案采用“自动格栅--调节池—气浮—折流式厌氧池—接触氧化—沉淀”的处理工艺。该工艺具有有机物去除效果良好，运行稳定可靠，臭味影响小，运行管理简单和占地面积小等优点，以此达到去除各种污染物，使出水稳定达标排放，减轻对环境的污染。
2 工程设计依据及原则
2.1设计依据
⑴《中华人民共和国环境保护法》
⑵《环境工程手册》
⑶《室外排水设计规范》GB50014—2006
⑷《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069—2002
⑸《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082—1999
⑹《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002
⑺《建筑结构荷载规范》GB50009—2001(2006年版)
⑻《混凝土结构设计规范》GB50010—2002
⑼《建筑抗震设计规范》GB50011—2001
⑽《低压配电装置及线路设计规范》GB50054—95
⑾《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062—92
⑿《工业与民用供电系统设计规范》GBJ52-83
⒀《工业与民用通用设备电力装置设计规范》GBJ55-83
⒁《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)
⒂《工业与民用电力装置接地设计规范》GBJ65-83
⒃《工业自动化仪表工程及验收》GBJ93—86
⒄《水处理设备技术条件》JB/T 2932—1999
⒅建设方提供的水质、水量等基础资料
2.2设计原则
⑴认真贯彻执行国家关于环境保护的方针政策，符合国家、地方有关法规、规范、标准。
⑵根据污水水质和处理要求，合理选择工艺路线，要求处理技术先进，处理出水水质达标排放，运行稳定、可靠。在满足处理工艺要求的前提下，尽量减少占地和节省投资。
⑶设备选型要综合考虑性能、价格因素，设备要求高效节能，噪音低，运行可靠，维护、操作、管理简便，污水处理站整体运行费用低。
⑷废水处理站平面和高程布置要求紧凑、合理、美观，实现功能分区，方便运行管理。
3 工程范围
3.1本方案设计范围从污水调节池进水到消毒池达标排放出水之间的工艺、建筑结构、设备、电控等专业所含内容，但不包括从建设方配电室至本工程电控系统的设计及从建设方的自来水管接至污水处理站的设计，分界点为构筑物外1m。
3.2本项目提供处理系统成套装置的安装、调试及操作人员培训等服务。
3.3本方案最终出水要求仅对建设方提供要求处理的水质负责。
3.4在外观方面，本方案不包括对修饰物、绿化的设计，但可以提出合理化建议。
4 设计进出水水质及设计要求
4.1进水水质
根据*****提供现有生产情况排出污水水质情况为（表中各指标单位除pH值外，均为mg/L）：
污染物
CODcr
BOD5
氨氮
PH
动物油脂
SS
指标
5000~8000
4000
100~130
6~9
200
600
4.2排放标准
根据工程所在地环境规划，本工程所在的工业园统一建污水处理厂，本工程设计出水执行《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-1999（表中各指标单位除pH值外，均为mg/L）：
污染物
CODcr
BOD5
氨氮
PH
油脂
SS
指标
≤500
≤300
---
6~9
≤100
≤400
4.3设计水量
根据建设单位提供：污水处理站设计日处理污水量500m3，污水排水时间为8~10小时，为考虑节省工程投资，本污水处理系统每天运行按24小时计，设计处理规模为21m3/h。
5 处理方案及流程选择
5.1处理方案选择
污水处理工艺的采用取决于所处理的废水水质特征及排放标准的要求。根据废水的水质情况以及出水要求，可知原水中CODcr、BOD5、SS等超标。
本废水主要有三个特点：一是悬浮物多；二是有机物浓度高；三是水质容易发酵而导致发臭。故此如何解决这三个问题是处理技术是否成熟的关键所在。
根据本工程的水质情况，确定采用“物理法+生化法”的处理工艺方案。
5.2工艺选择
5.2.1废水的预处理
⑴ 根据污水的原水水质，污水中所含的悬浮物等污染物成分较高，为保证处理效果，需对该污水进行一定的预处理--安装有自动格栅机，除去夹杂在污水中较大颗粒的悬浮污染物，如鱼鳞、鱼内脏、标签、手套等。
⑵ 根据污水的原水水质，污水中所含的动物脂肪油脂的量较高的情况下，单单靠隔油池是无法解决油脂问题的。油脂不解决，后续的处理将会被破坏,为保证处理效果，需对该污水进行除油处理，采用气浮法去除水中动物油脂及悬浮性SS，由提升泵提升至气浮机中，利用气浮法进行分离，可去除绝大部分的动物油脂。从而可减轻后续的气浮法的负荷，同时可减少投药量，节省业主的运营成本。旧厂区原有的隔油池进行保留，新厂区隔油池、自动格栅机增加由厂方负责。
图1 气浮工艺流程图
5.2.2生化法
本工程污水进水水质BOD:COD≥0.5，属易于生化处理水质。生物处理种类很多，从早期的活性污泥法、滴滤法、生物转盘法、接触氧化法到近来的序批式活性污泥法，各种处理方式各有其利弊及适用法。由于该厂废水CODcr、BOD5较高，直接采用好氧法难以达到处理效果，为了保证处理效果达到最佳，确保出水的达标稳定性，本处理方案采用两段式生物处理方式：折流式厌氧反应池（ABR）+接触氧化法。
污水的厌氧处理法，依靠厌氧菌的代谢功能使有机污染物得到降解。厌氧生物处理法与好氧生物处理法相较具有下列优点：
●有机负荷高，容积负荷：10~60kgCOD/(m3·d)或7~45kgBOD/(m3·d)，污泥负荷：0.5~1.5kgCOD/(kgVSS·d)或0.3~1.2kgBOD/(kgVSS·d)。
●污泥产量低，污泥产率：0.04~0.15kgVSS/kgCOD或0.07~0.25kgVSS/kgBOD。
●能耗低；
●营养物需要量少；
●对温度的适应范围广；
●应用范围广，好氧法适于处理低浓度有机废水，对高浓度有机废水需用大量水稀释后才能进行处理，而厌氧法可用来处理高浓度有机废水，也可处理低浓度有机废水。
本工程厌氧处理段采用折流式厌氧反应池（ABR）。
折流式厌氧反应池（ABR）：废水经调节池均质均量和气浮机后进入ABR池。ABR反应器与UASB反应器有很大区别，它构造简单、施工简便、不需要三相分离器、造价低。ABR反应器构造如图2所示。
图2 折板式厌氧反应器（ABR）
反应器内设置竖向导流板，将反应器分隔成串联的几个反应室，每个反应室都是一个相对独立的上流式厌氧污泥床（UASB）系统。几个反应室串联使用，更接近于推流式。在反应室内驯化培养出与该处的环境条件相适应的微生物群落。在I区驯化产生的是产酸菌，在Ⅱ区驯化产生的是产甲烷菌。这样将产酸菌和产甲烷菌分开，各自集中驯化培养后对废水进行处理，和完全混合式的UASB反应器相比，极大地提高了处理效率。
厌氧处理法也存在缺点：
⑴ 厌氧处理设备启动时间长，因为厌氧微生物增殖缓慢，启动时经接种、培养、驯化一般需8~12周。
⑵ 厌氧处理后出水不能达到排放标准，需进一步处理才能达到排放标准，一般在厌氧处理后串接好氧处理。
污水好氧处理法，是在溶解氧充足条件下，水中有机污染物作为营养物质被微生物摄取、代谢与利用，使污水得到净化，微生物获得能量合成新的细胞得到增长。
本工程好氧生物处理采用生物接触氧化法。
生物接触氧化法是一种好氧生物膜法处理技术，池内设填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长在填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中。通过曝气，水中溶解氧充足、营养物质（有机污染物）充分的条件下，微生物以最高速度摄取营养物质，也以最大速度增殖，进入对数增殖期，废水中的有机物被生物膜中的微生物用作自身繁殖的营养，代谢转化为生物细胞并氧化成为最终产物（主要是CO2）,废水得到净化。该工艺兼有活性污泥法与生物膜法二者的特点，其优点有：
⑴ 处理能力大（与活性污泥法比较），因而可以节省用地；
⑵ 对冲击负荷有较强的适用性；
⑶ 污泥量少，不产生污泥膨胀的危害，能够保证出水水质；
⑷ 不需污泥回流，易于维护管理，不产生滤池灰蝇；
⑸ 该工艺成熟稳定，占地面积省，设备国产化，在运行管理上更具优势，在废水处理工程中得到了广泛的应用；
⑹ 填料比表面积大，接触氧化池内生物固体量多，水流实现完全混合，因此可提高生物接触氧化池对水质水量的骤变的适应能力；
⑺采用多级多段式布置，避免了单级单段式的短流现象，保证了水与填料的充分混合；
⑻每级渐次有一个COD浓度梯度，最大限度地保证了有机物向微生物细胞的传递，从动力学角度保证了去除效果；
5.2.3沉淀池
污水经接触氧化池处理后进入二次沉淀池，在二次沉淀池进行泥水分离，从填料上脱落的生物膜，在这里形成污泥排出系统。二沉池能有效地去除生物代谢胶体，有机颗粒和无机SS。沉淀污泥通过污泥泵抽至污泥储存池，经污泥脱水外运。
本工程沉淀池采用斜管沉淀池，其具有处理效率高、操作管理简单、排泥简单方便等优点。
5.2.4废水的臭味处理
根据废水的容易发酵而引起的臭味以及在运营过程中会产生大量泡沫的特点，本方案对厌氧处理设施采用密封式的方式来处理，上面覆顶并种植花草减轻臭味，把气味污染减到最微。
5.3推荐处理工艺流程
5.4流程说明
废水先经过自动格栅，将大块的杂物除去后进入调节池，做水质水量的均衡调节，栅渣人工清理。
废水由提升泵送入气浮机，在溶气水释放的微细气泡作用下，水中悬浮物比重下降，迅速浮升至水面而被去除。浮渣排入污泥池中，污泥经脱水后外运处理。废水流入ABR折流式厌氧池。为提高气浮效果，可适当投加助凝剂氢氧化钠及混凝剂碱式氯化铝，使药剂与水充分发生化学反应，形成絮凝体。这些絮凝体可吸附了水中大量的污染物。
厌氧池中，池内具有较高的污泥浓度，在厌氧菌作用下消化和降解有机污染物，将水中的大分子、难生化处理的有机物分解成小分子、易生化处理的物质。
经厌氧处理后的废水自流入接触氧化池，接触氧化池存有大量生物菌群，在供给足够空气的条件下，籍由微生物的新陈代谢分解废水中污染物质，使形成无害的物质，而对于老化的生物则废弃，以保证生物的活性，经沉淀，利用重力使处理水与絮体分离，上澄清液即可排放。剩余的污泥排入污泥池，污泥经脱水后外运处理。
鼓风机采用罗茨风机，曝气器采用管式曝气器。
经过此工艺处理后的出水完全可以达标排放。
5.5工艺特点
⑴ 操作简便，运行费用低
由于采用了生化系统作为主要处理手段，日常操作简便，运行管理费用低。
⑵ 承受冲击负荷能力较强
采用了“气浮+ABR折流式厌氧反应池+接触氧化池+二沉池”的处理工艺，出水水质稳定并能确保达标排放。
⑶ 产生的污泥量少
接触氧化法处理工艺为生物膜法，污泥产量少，污泥基本都在ABR折流式厌氧反应池中消化掉，从而减少了运行费用，大大减轻了工人的劳动强度。
6 主要构筑物（设备）参数
本项目的进水量最大达到62m3/h，处理设施处理的水量为21m3/h。
6.1格栅井
设计尺寸：L×B×H=3.0m×3.0m×2.5m
自动格栅机：不锈钢 800mm
6.2调节池
由于废水有很大一部分是某一时间集中排放的，因此调节池可以起到调节水量和均和水质的作用，使得后续工艺的处理负荷基本处在相同的水平，有利于处理工艺的连续、稳定、可靠运行；另一方面，废水进入调节池后，池内的厌氧菌对废水进行水解和酸化，起到初步处理作用，可以显著提高ABR厌氧处理的效率。
钢筋混凝土结构：地下式结构，有盖，上可种花草
停留时间：9h
有效水深：2.6m
有效容积：180m3
设计尺寸：L×B×H=12.2m×6.0m×4.3m
附 件：提升泵，型号：50QW25-10-1.5，Q=25m3/h，H=10m，N=1.5kW
6.3气浮机
厂方原有
6.4折流式厌氧反应池（ABR）
钢筋混凝土结构：地下式结构，有盖
停留时间：36h，容积负荷Ns=4.0kgCOD/（m3·d）
有效容积：823m3
设计尺寸：L×B×H=13.5m×14.4m×4.6m
厌氧池分为3格，每格宽4.5m。
6.5 接触氧化池
钢筋混凝土结构：地下式结构，无盖
有效容积：280m3
设计尺寸：L×B×H=22.44m×3.95m×4.6m
曝气器: 数量为100个。
6.7二沉池
钢筋混凝土结构：地下式结构，无盖
有效容积：65m3
设计尺寸：L×B×H=8.0m×3.0m×4.6m
6.8污泥池
钢筋混凝土结构：地下式结构，有盖
设计尺寸：L×B×H=6.0m×2.0m×4.3m
附件：污泥泵、污泥浓缩脱水一体化机
6.9设备机房（污泥脱水棚 ） 1座
轻钢结构：地上式结构 外墙根据业主厂区的情况而定
建筑尺寸：L×B×H=14.5m×9.4m×4.5m
6.10污泥脱水棚（设备机房） 1座
轻钢结构：地上式结构
建筑尺寸：L×B×H=14.5m×9.4m×4.5m
7 电气、自控
7.1电气控制
7.1.1设计依据
⑴ 国家有关设计规范、规程、标准。
⑵ 工艺专业提供的电气设计要求及建设单位提供的有关电气设计资料。
7.1.2设计范围
⑴ 污水处理站的动力配电、照明配电、防雷接地系统。
⑵ 自动控制系统。
7.1.3供电设计
⑴ 供电电源为220V~380V、50Hz，由建设单位低压配电所引至污水处理站配电柜，负荷等级为三级。
⑵ 污水处理站配电系统采用三相五线制，单相供电为三线制。
7.1.4动力配电及电缆敷设
动力电缆选用YZ型，控制电缆选用KVV型，照明选用BVV型，敷设方式采用电缆沟与穿管暗敷相结合，室内照明用难燃塑料线槽明敷。
7.1.5接地与防雷
利用天然接地体加上人工接地极作为接地极，工作接地与保护接地共用一套接地极。所有设备控制开关配置空气开关及时间继电器进行漏电保护，以防损坏设备。
7.2自动控制
系统可根据池内水位的高低来控制潜污泵的开启，也可通过手动操作，同时系统采用自动控制投加药量，节约人力及物力。
8 建筑结构设计
8.1设计依据
本工程建筑设计依据国家现行规范及有关专业提供的设计条件。
8.2结构形式
构筑物池体均为C25防水混凝土，抗渗强度不小于S6，水池内侧抹防水砂浆，外壁贴与厂方规划的瓷砖。
8.3耐火等级
本工程耐火等级为二级。
8.4地基处理
本设计以实土作为土建设计依据，要求地基承载力[R]≥5t/m2，经地质勘探后，若地基承载力与设计要求有异，需经地基处理加固以满足设计要求。
8.5占地面积
本处理站的占地面积：588m2。
9 环境保护及职业安全卫生
9.1环境保护
该厂的工业卫生主要是噪声影响和防蚊防臭，故本工程采用的设备均为低噪音的，对环境影响不大；本项目设计的池体全部盖顶，隔离了绝大部分臭味，在池顶种植花草，净化余下的臭味，臭味整体没影响；至于蚊子，业主要定期喷洒杀蚊水。
9.2安全生产与工业卫生
运行中涉及的安全问题有：
⑴敞开水池四周均设栏杆，管道检修处均安装检查井、阀门井，人孔均设有盖板；
⑵电气设备布置及操作间距，应符合安全规范要求，业主应在配电间配备好应急操作用具及干粉灭火器等消防设备。
10 运行费用
下表为本设计范围内的工艺运行时的可变成本，可变成本与固定成本汇总后可计算出总的运行成本。
10.1电费
序号
设备名称
电耗
单位费用
日运行时间
日费用（元）
1
污水提升泵
2.2kW
0.7元/kW·h
20h
30.8
2
自动格栅
1.5kW
0.7元/kW·h
10h
10.5
3
气浮机
6.0kW
0.7元/kW·h
20h
84
4
鼓风机
11kW
0.7元/kW·h
24h
184.8
5
污泥泵
2.2kW
0.7元/kW·h
8h
12.32
6
自吸泵
2.2kW
0.7元/kW·h
4h
6.16
7
污泥浓缩脱水机
2.2kW
0.7元/kW·h
8h
12.32
8
潜水搅拌器
2.2kW
0.7元/kW·h
24h
36.96
合计E
377.86
则处理每吨废水的费用为：0.756元。
10.2人工费
安排2名操作人员专职操作，工资1500元/（月·人）,则处理每吨废水的费用折算为0.2元。
10.4单位运行费用
单位运行费用：E=Ed/Qd=0.756+0.2=0.956元/m3（符合建设单位要求运行费不超过1.0元/m3）
11 污泥处理
污泥主要是生化系统产生的过剩的污泥，生化系统的污泥大部分回流到厌氧池中消化掉，少部分则排到污泥池中，经污泥浓缩脱水一体化机脱水后成泥饼，由市政环卫车定期外运处理。
12 工程总概算
12.1工程费用
序号
费用名称
金额（元）
备 注
1
土建部分
1247182
详见附表1
2
设备部分
338720
详见附表2
3
费用部分
120000
详见附表3
4
税金（1+2+3）×6%
106462
工程总投资
1812364
注：（1）工程总价内含工程监测验收的相关费用及原水水质分析所需费用。
附表1 土建部分： 单位：元
编号
名称
结构
数量
单位
规格
单价
造价
1
格栅井（有盖）
钢筋砼
1
座
3.5m×3.0m×2.0m
700
14700
2
调节池（有盖）
钢筋砼
1
座
12.3 m×6.0m×4.0m
650
215280
3
厌氧池（有盖）
钢筋砼
1
座
14.3m×14.4m×4.6m
650
615700
4
污泥池（有盖）
钢筋砼
1
座
6.0m×2.0m×4.0m
520
24960
5
接触氧化池
钢筋砼
1
座
22.4m×3.5m×4.6m
560
201958
6
二沉池
钢筋砼
1
座
7.2m×3.0m×4.6m
650
64584
6
设备基础
混凝土
5000
9
地基及基础处理
60000
10
设备房
轻钢
1
座
10.0m×6.0m×4.5m
――
厂方自建
11
污泥脱水棚
轻钢
1
座
4.9m×6.0m×4.5m
――
厂方自建
12
开挖及回填土方
约2500m3
18
45000
合计（E1）
1247182
附表2 设备部分 单位：元
编号
名称
规格型号
数量
单位
单价
合计价
备注
产地
1
自动格栅机
1
台
――
――
原有
2
污水提升泵
2
台
2300
4600
1.5kW
阳江新力
3
水位控制器
4
个
150
600
4
气浮机
1
台
――
――
原有
5
罗茨风机
FSR-100
1
台
24500
24500
11.0kW
山东章丘
6
管式曝气器
1000
100
个
360
36000
7
污泥泵
2
台
3500
7000
2.2kW
8
污泥脱水机
1
台
――
――
原有
9
自吸泵
2
台
3600
7200
2.2kW
阳江新力
10
水下搅拌机
1
台
12000
12000
0.55kW
11
轴流风机
3#
2
台
280
560
12
半软性填料
280
m3
260
72800
江苏宜兴
13
斜管填料
16
m2
350
5600
江苏宜兴
14
填料支架
1
批
26000
26000
角铁、螺纹钢
15
电气及控制器件
1
批
46000
46000
正泰
16
管道阀门
1
批
78000
78000
国标、联塑
17
五金杂件
1
批
14000
14000
国标
18
其它材料
1
批
3860
3860
国标
合计（E2）
338720
附表3 费用部分 单位：元
编号
内容
金额
E3
运输费、安装费E3
20000
E4
设计费E4
25000
E5
调试费E5
50000
E6
菌种费E6
25000
小计 E8=E3+E4+E5+E6
120000
注：⑴ 不包括外接电缆、自来水管、污水站以外排水管及池面绿化费用。
⑵ 费用不含调试用水、用电。
⑶ 以上费用均为全新设备，业主原已有的处理设备，是否能用，在施工图设计前复核。
13 建设工期
本治污工程建设工期为90个有效工作日。但运行调试约需2个月时间才能投入正常运行。
14 说明
14.1本工程选用符合下列条件的产品：
⑴ 设备、材料是全新的，未曾使用过的；
⑵ 生产制造均符合国家相关标准；
⑶ 多年来在广东市场验证质量可靠；
⑷ 主要产品的生产商必需通过ISO9000质量管理体系认证；
⑸ 按国家规定提供有效质保期的。
14.2本方案在施工图设计前应对原水水质取样分析，以便对设计参数取值予以复核。
