800噸食品廢水處理方案設(shè)計計算書一、設(shè)計基礎(chǔ)1.1水質(zhì)來源廢水來自肉制品、乳制品、果蔬清洗、設(shè)備沖洗、地面沖洗、CIP清洗、實驗室排水、生活污水等七股，混合后進(jìn)入調(diào)節(jié)池。1.2設(shè)計規(guī)模平均日流量Qd＝800m3/d，設(shè)計峰值系數(shù)Kz＝1.5，峰值流量Qh＝50m3/h。1.3進(jìn)水水質(zhì)（連續(xù)一年逐日加權(quán)平均）COD4200mg/L，BOD52600mg/L，SS900mg/L，NH3-N85mg/L，TN140mg/L，TP18mg/L，pH5.5～10，動植物油280mg/L，Cl?450mg/L，T＝18～32℃，電導(dǎo)率3200μS/cm，色度600倍，LAS45mg/L。1.4排放要求《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T31962-2015）B級：COD≤500mg/L，BOD5≤350mg/L，SS≤400mg/L，NH3-N≤45mg/L，TN≤70mg/L，TP≤8mg/L，動植物油≤50mg/L，pH6～9。1.5設(shè)計原則（1）高負(fù)荷生物段優(yōu)先去除碳源，低負(fù)荷深度段同步脫氮除磷；（2）油脂、蛋白、膠體在前端高效分離，降低后續(xù)生物抑制；（3）污泥齡控制兼顧硝化與污泥減量；（4）全廠臭氣密閉收集，生物濾池+光氧催化達(dá)標(biāo)；（5）占地≤450m2，噸水電耗≤0.85kWh，噸水藥耗≤0.35元，自動化水平無人值守8h。二、工藝路線格柵→調(diào)節(jié)池→溶氣氣?。―AF）→水解酸化→UASB→AO-MBR（預(yù)缺氧+好氧+膜池）→臭氧催化氧化→生物活性炭（BAC）→清水池→紫外消毒→計量排放。污泥路線：DAF浮渣+UASB顆粒污泥+MBR剩余污泥→濃縮池→高壓板框脫水至含水率≤60%，泥餅外運制磚。臭氣路線：池體密閉→管道收集→生物濾池（空床停留25s）→光氧催化→15m排氣筒，H2S≤0.06kg/h，NH3≤1.0kg/h，臭氣濃度≤800（無量綱）。三、單元設(shè)計計算3.1格柵柵隙b＝3mm，過柵流速v＝0.8m/s，柵前水深h＝0.3m，安裝角度60°。柵條數(shù)n＝Qh/(b×h×v×sin60°)＝0.0139/（0.003×0.3×0.8×0.866）＝22.3，取23條。每日柵渣量W＝0.05m3/1000m3×800＝0.04m3/d，容重960kg/m3，日產(chǎn)渣38.4kg，采用螺旋壓榨一體機，功率0.75kW。3.2調(diào)節(jié)池HRT＝10h，有效容積V＝Qh×10＝50×10＝500m3，取18.0×6.0×5.0m，有效水深4.7m，超高0.3m，鋼砼結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯FRP防腐。設(shè)潛水?dāng)嚢铏C2臺，單臺D＝2500mm，N＝3.0kW，軸功率密度8W/m3，防止沉淀。池底設(shè)穿孔預(yù)曝氣管，氣水比2:1，風(fēng)機Qa＝100m3/h，P＝39.2kPa，1用1備。3.3溶氣氣浮（DAF）采用循環(huán)回流式，回流比R＝30%，溶氣壓力0.45MPa，釋放器TS型，微氣泡20～40μm。表面負(fù)荷q＝4.5m3/(m2·h)，停留25min，池體面積A＝Qh(1+R)/q＝50×1.3/4.5＝14.4m2，取4.0×4.0m，有效水深2.2m。溶氣罐φ800×2400mm，停留2min，填料層1.0m，空壓機Q＝0.4m3/min，P＝0.7MPa，N＝3.0kW。PAC投加80mg/L，PAM投加1.0mg/L，設(shè)機械隔膜泵2臺，Q＝40L/h，P＝0.7MPa。預(yù)計除油率≥85%，除SS≥70%，COD去除25%，浮渣量1.2t/d，含水率94%。3.4水解酸化池HRT＝6h，V＝50×6＝300m3，分2格，單格8.0×4.0×5.0m，脈沖布水器布水，上升流速0.8m/h，填料為φ150彈性立體填料，填充率60%，比表面積380m2/m3。脈沖周期t＝6min，充放比1:3，脈沖罐φ1.2×2.5m。預(yù)計B/C由0.62提升至0.75，COD去除15%，SS去除30%，VFA增至280mg/L。3.5UASB容積負(fù)荷Lv＝8kgCOD/(m3·d)，V＝(4200×800/1000)/8＝420m3，H＝6.5m，A＝65m2，分2座，單座φ6.5×6.5m。三相分離器縫隙流速＜8m/h，沉淀區(qū)表面負(fù)荷0.6m3/(m2·h)，回流縫角度55°。顆粒污泥濃度25gTSS/L，污泥產(chǎn)率0.08kgMLSS/kgCOD，產(chǎn)氣率0.38Nm3CH?/kgCOD，沼氣產(chǎn)量1020Nm3/d，甲烷含量65%，設(shè)沼氣柜200m3，雙膜干式，脫硫后送鍋爐。預(yù)計COD去除80%，BOD5去除85%，SS去除60%，油脂去除70%，堿度消耗900mg/L，投加NaHCO?調(diào)堿度至1800mg/L。3.6AO-MBR3.6.1缺氧池HRT＝4h，V＝200m3，分2格，單格7.0×3.6×4.5m，填料為φ100組合填料，填充率70%，攪拌功率6W/m3，設(shè)潛水?dāng)嚢铏C2臺，N＝1.5kW。3.6.2好氧池HRT＝10h，V＝500m3，分2廊道，單廊道12.0×4.5×5.0m，污泥齡SRT＝18d，MLSS＝10g/L，污泥負(fù)荷Ls＝0.085kgBOD/(kgMLSS·d)。采用微孔曝氣盤φ215，氧利用率28%，標(biāo)準(zhǔn)需氧量SOR＝1.4×(2600×0.15×800/1000)/0.28＝1560kgO?/d，風(fēng)機Q＝26m3/min，P＝58.8kPa，N＝45kW，變頻。內(nèi)回流比R內(nèi)＝400%，混合液回流泵Q＝200m3/h，H＝1.0m，N＝2.2kW，2臺。3.6.3膜池膜組件為PVDF中空纖維，孔徑0.1μm，膜通量J＝15L/(m2·h)，膜面積A＝Qh×1000/J＝50×1000/15＝3333m2，選用6組，單組560m2，膜絲直徑1.2mm，簾式。膜運行8min停2min，每28min反洗30s，反洗泵Q＝150m3/h，H＝12m，N＝11kW?；瘜W(xué)清洗周期30d，次氯酸鈉500mg/L，檸檬酸2000mg/L，各浸泡2h。預(yù)計出水COD≤120mg/L，BOD5≤30mg/L，SS≤5mg/L，NH3-N≤5mg/L，TN≤25mg/L，TP≤3mg/L。3.7臭氧催化氧化臭氧投加量60mg/L，接觸時間30min，反應(yīng)塔φ1.6×6.0m，有效容積12m3，填料為γ-Al?O?負(fù)載Mn-Ce，比表面積280m2/g，填充率50%。臭氧發(fā)生器產(chǎn)量3kgO?/h，濃度120mg/L，功率16kW，冷卻水循環(huán)5m3/h。尾氣破壞器加熱350℃，停留3s，臭氧殘留≤0.1mg/m3。預(yù)計COD去除40mg/L，色度去除70%，B/C由0.15提至0.35，為BAC提供可生化底物。3.8BACHRT＝45min，V＝37.5m3，分2格，單格3.0×2.5×3.0m，炭層高度2.0m，柱狀炭φ3mm，碘值950mg/g，密度0.55t/m3，裝填20t。氣水反沖：先氣12L/(m2·s)3min，后水8L/(m2·s)5min，膨脹率15%，反洗水來自清水池，反洗廢水返回調(diào)節(jié)池。預(yù)計COD再降30mg/L，出水COD≤80mg/L，色度≤50倍，無異味。3.9清水池與紫外消毒清水池V＝100m3，HRT＝2h，鋼砼，設(shè)外排泵2臺，Q＝60m3/h，H＝18m，N＝5.5kW。紫外渠4模塊，單模塊12支燈管，功率320W，劑量≥30mJ/cm2，壽命12000h，出水糞大腸菌群≤1000MPN/L。3.10污泥處理3.10.1濃縮池固體通量30kg/(m2·d），進(jìn)泥量DS＝(0.08×3360+0.5×900×0.8+0.7×4200×0.2)/1000＝0.42tDS/d，面積A＝420/30＝14m2，φ4.0×4.5m，重力濃縮12h，上清液回流。3.10.2板框脫水選用500m2高壓隔膜壓濾機，進(jìn)泥含水率96%，投加PAM4kg/tDS，循環(huán)90min，壓榨壓力1.6MPa，泥餅含水率≤60%，產(chǎn)量1.05t/d，設(shè)自動儲泥斗5m3。四、高程與管道全廠地面標(biāo)高±0.00m，調(diào)節(jié)池底－4.50m，UASB頂＋0.50m，膜池頂＋1.20m，臭氧塔＋3.50m，清水池頂－0.50m，重力流為主，僅3處提升，總揚程22m，外排管DN200，HDPE，坡度2‰，出口設(shè)巴氏計量槽，喉寬0.15m，最大流量60L/s。五、電氣與自控設(shè)MCC柜1面，PLC柜1面，觸摸屏15"，CPUS7-1200，I/O點256，以太網(wǎng)遠(yuǎn)傳至廠區(qū)中控室。在線儀表：pH、DO、MLSS、ORP、NH3-N、TN、TP、流量計、液位、臭氧濃度、CH?濃度共18套，4～20mA信號接入PLC，設(shè)高低限報警、設(shè)備故障短信推送。運行策略：（1）調(diào)節(jié)池液位聯(lián)動提升泵變頻；（2）UASB進(jìn)水溫度＜20℃自動開啟蒸汽換熱器；（3）好氧池DO設(shè)定2.0mg/L，風(fēng)機變頻PID；（4）MBR跨膜壓差＞25kPa自動化學(xué)清洗；（5）臭氧氧化ORP設(shè)定280mV，閉環(huán)投加；（6）BAC每72h強制反洗1次；（7）污泥斗滿倉自動報警，提示外運。六、能耗與藥耗6.1電耗提升泵2.2kW×24＝52.8kWh/dDAF回流泵1.5kW×24＝36kWh/d風(fēng)機45kW×24＝1080kWh/dMBR抽吸泵2.2kW×20＝44kWh/d反洗泵11kW×0.5＝5.5kWh/d臭氧16kW×18＝288kWh/d紫外1.3kW×24＝31.2kWh/d其它15kWh/d合計1552.5kWh/d，噸水1.94kWh，按0.75元/kWh，電費1164元/d，噸水1.455元。6.2藥耗PAC80mg/L×800＝64kg/d，單價1.8元/kg，115.2元PAM1mg/L×800＝0.8kg/d，單價12元/kg，9.6元NaHCO?900mg/L×800＝720kg/d，單價1.2元/kg，864元檸檬酸30kg/月×2元＝60元，日均2元次氯酸鈉10kg/月×1.5元＝15元，日均0.5元合計991.3元/d，噸水1.24元。6.3人工設(shè)2班2人，月薪6000元，日人工400元，噸水0.5元。6.4總運行費1.455+1.24+0.5＝3.195元/m3。七、主要設(shè)備清單機械格柵1臺，b＝3mm，N＝0.75kW螺旋壓榨機1臺，φ260，N＝1.1kW調(diào)節(jié)池提升泵2臺，Q＝50m3/h，H＝12m，N＝3.0kW潛水?dāng)嚢铏C4臺，N＝3.0/1.5kWDAF成套1套，含溶氣罐、釋放器、刮渣機脈沖布水器2套，φ1200UASB反應(yīng)器2座，φ6.5×6.5m，含三相分離器、水封罐沼氣柜1套，200m3，雙膜羅茨風(fēng)機2臺，Q＝26m3/min，P＝58.8kPa，N＝45kWMBR膜組件6組，560m2/組MBR抽吸泵2臺，Q＝50m3/h，H＝12m，N＝2.2kWMBR反洗泵1臺，Q＝150m3/h，H＝12m，N＝11kW臭氧發(fā)生器1套，3kgO?/h，N＝16kW臭氧反應(yīng)塔1座，φ1.6×6.0mBAC罐2座，3.0×2.5×3.0m紫外消毒模塊4組板框壓濾機1臺，500m2，N＝7.5kWPAM泡藥機1套，Q＝1000L/h加藥計量泵8臺PLC控制柜1套在線儀表18套八、投資估算土