一、总论 1.1 设计依据
(1)某地区某糖业公司提供的废水水质水量数据;
(2)综合污水排放标准(GB8978-1996)及某地区、环保局对某糖业公司废水处理的有关要求; (3)给排水设计手册及规范; 1.2 设计范围
某公司外排废水有三个单独出口，一是包括压粕水、其它废水、酒精废水在内的1＃排水口，
3 二是排放锅炉除尘水的3#排水口,三是排放流洗水的3＃排水口，总废水排放量627m /h。
本设计范围为从三部分废水汇合处的沉淀调节池开始，到废水处理后达标排放为止的废水处 理站范围内的土建工程、工艺设备及工艺管路、动力配电及照明、测量控制仪表、给排水及污泥 脱水工程的设计。
主要包括:
(1)从三部分生产废水汇合开始， 至混凝脱色池达标水排放为止的废水处理工程范围内所需的 土建、工艺、动力配电及仪表的设计、站区给水排水设计。工程范围内与外界相连的管道计算到 站界外1m。
(2)污泥脱水工程的设计。包括污泥浓缩池、污泥调质槽、污泥脱水机、污泥脱水机房的设计。 使工程排放的污泥经浓缩脱水后,泥饼外运。
(3)工程配套用房的设计。包括操作控制、配电、分析、办公用房和泵房、空压机房的设计。 (4)废水处理工程范围内的给水排水管路的设计。
废水处理工程所需的动力及照明用电、自来水、取暖用蒸气等由厂方接至废水处理工程的指 定位置。生产所排废水由厂方负责送至废水汇合处，处理后达标处理水由厂方接入总排水管网。 1.3 设计原则
3
(1)废水处理工程按日处理制糖废水量为 15050m ,平均 COD Cr 为 5439mg/l 的规模设计,其中制 3 3
糖废水14400m /d， 酒精废液650m /d在平面布置上按一次建成投入使用布置， 除适当留有余地外，
不再考虑工程扩建问题。
(2)某地区某糖业公司生产基本是连续进行的，多数废水是均匀连续排放，废水水质水量经沉
淀调节池调节、预处理后变化幅度较小。因此废水处理工程直接从沉淀调节池后的集水池取水， 不再考虑废水水质水量的调节和悬浮物的预沉淀。
(3)目前，某公司生产废水分别由1＃、2＃和3＃排水管线排至土沉淀池内，本工程将对其进 行修整改造做为沉淀调节池。废水在沉淀调节池内混合。为提高沉淀调节池处理效果，将部分剩 余污泥也排入沉淀调节池，引人菌种。废水在沉淀调节池沉淀除去SS、酸化水解降解大分子有机 物。
(4)由于废水的BOD/COD值较高,可生化性较很好， 废水处理工艺以生化法处理为主,物化法处 理为辅。 厌氧处理设备采用帕克公司先进的IC 厌氧反应器， 好氧法处理选用快速高效的深层曝气， 以保证废水处理效果，使处理水稳定达标排放。
(5)工艺设备选用质量上乘、价格适中的优质设备，具有使用寿命长、效率高、维修工作量少、 噪声低等优点。
(6)废水处理工艺在高程布置上采用废水经水泵一次提升后,靠重力流完成全工艺处理，避免 废水的反复提升，以节约动力消耗，方便操作管理。
(7)土建构筑物适当合壁共建，以节约工程占地，减少工程投资。
(8)设计中尽量选用低噪声的动力设备，并适当采取消声、减震等措施，污泥即时脱水外运， 以防止二次污染产生。
(9)为节约工程投资，便於操作管理，工程工艺控制适当采用仪表测量、显示。以人工控制为 主，自动控制为辅；集中控制与分散就地控制相结合。 1.4 排放标准
根据某地区某糖业公司及环保主管部门的有关要求，该公司废水处理后应达到国家综合污水 排放标准(GB8978-1996)中制糖行业二级排放标准。
二、废水处理工艺流程 2.1 废水来源及水质水量
（1）甜菜生产概况
某地区某糖业公司以甜菜为原料来生产食用糖、酒精、甜菜颗粒粕等产品。甜菜制糖生产工 艺流程如下：
图1 甜菜制糖工艺流程图
从甜菜制糖工艺流程中可看出：废水主要来自压粕水、清洗滤布水、经沉降后的甜菜的流洗 水等，以及地面及设备冲洗水、生活污水等。
食用酒精的生产是以废糖蜜为原料，经发酵、粗馏、脱醛、精馏等工艺生产食用酒精。生产 工艺流程如下：
酒精成品
图2 酒精生产工艺流程图
从酒精生产工艺流程中可看出：酒精废液主要来自废糖蜜经发酵提取酒精的粗馏、精馏后残 液。
根据某地区某糖业公司污水处理工程招标邀请书提供的制糖废水、酒精废液排 放数据如表2所示。
表2.
（2）设计水质水量
预测经沉淀调节池预处理后的混合废水水质水量如表3所示。
某糖业公司生产废水水质水量情况一览表
3
每日废水总量为 15050m ；每日需处理的 CODCr 总量为 87.29t，每日需处理的 BOD5 总量为
52.67t；废水的 BOD/COD 值 0.5 以上。可生化性较好，废水采用以生化法为主的处理工艺处理， 可获得较佳的处理效果。
2.2 厌氧工艺的选择
2-
由于在酒精废醪液中含有大量的硫酸盐（SO4 5500mg/L），在厌氧处理过程中由于硫酸盐还原
菌（SRB）的作用，最终产物为硫化物、水和二氧化碳。而硫酸盐的还原和硫化物的产生会引起以 下问题：
①由于出水中存在硫化物，二硫化物能表现为COD，使得COD 的去除效率下降； ②部分硫化物以H 2S 的形式存在于沼气中，沼气在被利用前需要除去H 2S。 ③废水中和沼气中的硫化物产生腐臭味，为此需增大投资和维修费用；
④硫酸盐转化为硫化物后，对包括产甲烷菌和产酸菌在内的厌氧菌有毒，其毒性如表4所示。
50％IC：使厌氧过程污泥产甲烷活性降低50％的有毒物质的浓度。
由此可见，如果选择不当，厌氧系统的处理效率将会大打折扣，而厌氧系统运行是否成功是 制糖废水处理的关键，因此，制糖行业的废水治理也大多围绕酒精废醪液的厌氧治理技术做文章。 A 糖厂投资约 2300 万元，采用 PSB（光合细菌法）处理酒精废水，对硫酸盐采用稀释法处理，结 合接触氧化工艺处理全厂废水，由于种种原因，运行结果也不理想。西域和昌吉糖厂各投资 500 余万元，采用UASB（上流式厌氧污泥床）处理酒精废水，由于硫酸盐的问题解决得不好，处理系 统的运行很不稳定。D 糖业（某糖厂）采用 EGSB（悬浮颗粒污泥床）工艺，投资近 400 万元处理 酒精废水，对硫酸盐采用稀释法处理，由于种种原因工程至今未调试完成，尚无法肯定该工艺的 好与坏。（B糖业）C糖厂投资约2400万元，对硫酸盐采用稀释法处理，采用深井曝气工艺，结合 深层曝气＋接触氧化工艺处理全厂废水，经两年运行效果尚可。但施工难度大，受工程地质条件 的影响大，推广受局限。
综上所述，厌氧工艺选择成功与否是制糖废水处理成功的关键，而是否能消除废水中硫酸盐 的影响是厌氧工艺成功的关键。因此，①在本工程中我们采用稀释法，将酒精废醪液与其它废水 混合，在处理负荷不变的情况下，将废水中的硫酸盐控制在 400mg/L 以下；②采用荷兰的专利技 术IC（内循环厌氧反应器）工艺进行处理，由于其内循环强烈的搅拌作用使污泥与废水达到良好
的混合而将硫酸盐的影响降至最低，以保证厌氧工艺的正常运行。
2－
有资料表明，硫酸盐在厌氧消化中浓度不大于4000mg/L，运行中控制COD/SO4 大于10g/g，
这时所产生的沼气可将还原出的H 2S 气提出消化液，使消化液中的H 2S 维持在100mg/L以下水平， 以保证运行安全。 2.3 废水处理工艺流程
根据某地区某糖业公司污水处理工程招标邀请书提供的废水水质水量、废水处理后要达到的 排放要求；以及我们对甜菜制糖废水处理工艺研究结果、工程实践经验为依据，确定此废水的处 理工艺流程如图3所示。
图 3 某糖业公司废水处理工艺流程图
某地区某糖业公司每天排放的制糖废水、 酒精废水等工业废水和生活污水均排入沉淀调节池。 废水在沉淀调节池内沉淀除去废水中的SS 、进行废水水质的调节，并在缺氧情况下，兼氧微生物 对废水中有机物进行酸化水解处理，把大分子有机物分解生成小分子有机物，提高废水的可生化 性。 然后废水流入集水池， 通过齿距为3mm 的回转式除渣机除去废水中直径大于3mm 的固型物； 然后用污水泵将流入集水池的废水提升入厌氧循环罐，与厌氧出水、厌氧污泥混合，并调节废水
的 PH、温度、碱度、补充营养盐后，再用污水泵将调节罐内废水提升入 IC 厌氧反应器，在底部 与培养、驯化好的颗粒厌氧污泥混合，在厌氧条件下，厌氧微生物中的产酸菌将有机物首先分解 生成有机酸，厌氧微生物中的产甲烷菌进一步把有机酸降解为CH 4、CO 2、H 2O 。由于厌氧污泥浓 度高、活性好、可快速高效地去除废水中的有机物，最后在反应器中经三相分离器分离后，沼气 入沼气稳压柜，然后在沼气燃烧器中烧掉或利用；污泥自动回入厌氧反应器，剩余污泥排入污泥 池脱水后外运；废水经厌氧处理，其 COD 去除率大于 70％。经厌氧处理后的废水，进入混凝沉 淀池，在投加金属盐混凝剂后，废水中的硫化物与金属盐生成硫化物沉淀，去除硫化物和悬浮物 后，废水自流进入深层曝气池进行好氧生物处理。由于深层曝气池的深度大、静水压力高、溶解 氧浓度大、氧化能力强，因此，厌氧处理后的废水中残留可生化有机物在此被快速、高效地降解， 生成 CO 2、H 2O 。在深层曝气处理后设置中间沉淀池，将生物污泥回流至深层曝气池，以提高生 化处理负荷。因此，深层曝气池的出水进入混凝沉淀池，加药去除部分COD ，以改善废水的B/C 比；经混凝沉淀池处理后的废水进入接触氧化池，继续进行好氧生化处理，以进一步降低废水中 的有机物，接触氧化池出水再进行混凝沉淀脱色处理，去除废水中的色度，保证废水达标排放。 各工序产生的污泥经浓缩脱水后外运。 三、工艺特点
某地区某糖业公司制糖废水、酒精废水具有水量大、有机物浓度高、色度深、处理技术难度 大等特点。此废水处理工程将帕克公司的高效IC 内循环厌氧反应器处理技术与低耗、高效的深层 曝气技术有效组合成新型废水处理工艺，以取得较为理想的经济技术效果。现将其特点分别简介 如下：
3.1 IC 内循环厌氧反应器的特点
BIOOPAQICIC 内循环厌氧反应器是荷兰帕克公司专利技术。 已成功应用于包括甜菜糖厂废水在 内的高浓度有机废水的厌氧处理，取得很好的经济技术效果。是目前世界上较先进的厌氧工艺技 术和厌氧处理设备。BIOPAQIC工艺与其他厌氧工艺性能比较如表5所示。
表5
厌氧工艺的比较表
由表 7 可以看出，IC 反应器相对于其他厌氧工艺具有较高的容积负荷，并较好地解决了因较
-2
高的上升流速而造成的污泥流失。对于各种化学品（如 SO4 还原产生的 H2S）可能导致对生物处
理的毒性，IC 工艺由于其内循环强烈的搅拌作用时污泥达到良好的混合而将影响降至最低。IC 反应器的内循环依靠沼气气提作用，反应器内没有任何转动部件，从而几乎无需维修。由于在IC 反应器内具有较高的上升流速，固体杂质可以被冲出反应器而不至于在反应器内停留和积累，因 此其长期运行的稳定性得到保证。
由于采用厌氧颗粒泥源进行接种，同时依靠专业人员丰富的专业经验，IC反应器可以在4－8 周内迅速完成新反应器的生物启动，而对于季节性停机后的二次启动，只需要2－3天就能完成。 同时帕克公司IC 反应器使用了高度抗腐蚀材料制作。 因此比一般厌氧反应器具有高得多的使用寿 命。
IC 反应器在处理高浓度有机污水时具有以下优点： 1）占地面积小；
2）处理高悬浮污水不堵塞，不积累； 3）抗冲击负荷能力强；
4）项目建设快，生物启动快：整个生物启动可在2－4周内完成； 5）维修成本少，使用寿命长； 6）运行成本更低，碱耗量少； 7）颗粒污泥抗毒性强。 3.2 深层曝气技术的优点
深层曝气工艺的主要特征就在于其深度大、静水压力高、池内液体循环速度快、溶解氧浓度 大、氧转移能力强，因此处理废水快速、高效。该工艺具有以下优点：
1）占地少
深层曝气池占地是普通曝气池占地的 1/20－1/50，深层曝气工艺与常规处理工艺相比较，可 节约用地50%以上；
2）费用低
氧利用率高达60-90%，处理废水所需功率消耗比普通曝气法可降低40%以上； 3）造价低、投资省
动力部分及需用高价测量仪表少；
能直接处理高浓有机废水，耐水力和有机冲击负荷能力强；
深层曝气池中平均溶解氧可达40-60mg/l，因此可直接处理易被生物降解的高浓度废水，而且 耐水力和有机负荷冲击，比普通曝气法和纯氧法处理费用低得多。
4）污泥处置费用低
深井曝气法污泥产量是普通曝气法的1/2-1/3， 污泥产量低， 污泥消化设备及污泥脱水设备少； 优於延时曝气法。
5）受气温变化的影响小
由于深层曝气池大部分池体位于地下，使处理水不暴露在冬季或夏季极端寒冷和酷热的温度 中，一年四季均可保持良好的运行条件和处理效果。
6）无丝状菌造成的污泥膨胀问题
常规生物法处理有机废水会发生因丝状菌大量繁殖造成的污泥膨胀，无法正常运行，而深层 曝气工艺改变了丝状菌的形态，不会产生丝状菌大量繁殖造成的污泥膨胀，便於污泥的固液分离。 四、主要设计技术参数
根据某地区某糖业公司提出的废水水质水量，废水处理后要达到的排放要求，以及我们对此 类废水处理工艺研究结果，确定此废水处理设计主要技术参数如表6表所示：
表6 处理过程中废水水质变化
五、主要建（构）筑物 5.1 厌氧处理部分
（1）沉淀调节池
用于沉淀废水中大量的SS 及泥沙，同时兼有调节水量和预酸化的功能，设计原则为：出水的
3
SS
（2）集水池
为矩形钢筋混凝土结构的地下水池。用于收经集预沉池预处理后的废水。集水池配备 3mm 间 距的机械格栅除渣机，去除进水中的大颗固型物质，如甜菜渣、泥沙等，池内废水用泵提升进入 循环池。
3
有效容积约为 200m ，约可储存 20min 的废水量。池有效尺寸为长×宽×深＝10×5×4.5m， 3
总容积为225m 。在池内安装有一台液位计以连续监测其液位，并可产生高位报警。以保护后续运
转部件的安全。池旁建有半地下泵房，安装污水泵3台，并安装2t 电动葫芦1只，用于安装，检 修水泵。
（3）蒸汽喷射器
中温厌氧菌的适宜的工作温度在 30℃－38℃。如果废水进入循环池的水温达不到 30℃的要 求，则需要增加蒸汽喷射器，对废水加温。
（4）循环池
3 3
集水池废水被泵提升入循环池，循环池的有效容积约为500m ，水深4.0m，总容积为550m 。
在循环池内，原废水和部分IC 反应器出水进行混合。
循环池能对 IC 反应器内的生物过程起到非常稳定的作用，让预酸化废水与 IC 反应器出水进
行混合，不仅能大大降低碱用量，而且，即便在水量不足（生产试车阶段）时，依旧能保证启动 的顺利。
通过投加 NaOH，对循环混合罐内的 pH 值进行再一次的调整，以使进入 IC 的废水 pH 值达到 厌氧处理要求。在循环池中也配有潜水搅拌器，使循环池废水和加入药品充分混和，并防止固体 颗粒的沉淀。
一台测量循环泵用于精确测量循环池内液体的pH 和温度的循环流的维持。 （5）IC内循环厌氧反应器
废水自循环池输入 IC 内循环厌氧反应器（直径 11m，高度 24m，1 座）。电磁流量计和控制 阀自动控制IC 反应器的进流，以保持一个恒定的输入流量。
IC 反应器的出水依靠重力作用溢流到循环池，在保证恒定的进水流量的条件下，一部分出水 经循环池立管分配进入循环池与进水混合，余下出水溢流进入深层曝气池处理。
IC 反应器出水的 pH 和温度连续监测。IC 反应器顶部脱气罐装有液位开关，若其液位过高则 产生高位报警。
整个厌氧反应器内部没有运转部件，不消耗额外的电能。 （6）厌氧污泥池
在IC 反应器内2%的COD 转化为厌氧颗粒污泥。也就是说，每日的产量约1100kg（绝干量）， 该污泥可定时通过厌氧污泥泵取出IC 反应器， 这部分颗粒污泥可被回购用于其他厌氧反应器的启
3
动。污泥池有效容积为800m ，储存的污泥足以启动一台IC 反应器。
（7）沼气处理
IC 反应器中产生沼气量取决于施加于 IC 的 COD 负荷。COD 负荷越高，产气越多。沼气在 IC 反应器顶部的气液分离器收集以进一步处理。IC反应器和沼气处理设施皆为封闭系统，沼气在沼 气处理设施中燃烧而不会散发进入周围环境中。沼气具由较大的经济价值, 可以替代天然气进行 利用。沼气处理部分由沼气流量监测、沼气稳压柜、沼气燃烧器和冷结水收集罐等几部分组成。
①沼气流量
沼气流量连续监测。沼气流量不但是IC 反应器内部生物反应过程的良好的指征，同时也帮助 IC 反应器COD 负荷的自动控制。 IC 反应器负荷增加时， 沼气流量增加。 如果在事故发生的情形下， COD 负荷超过某个极限，可以被沼气流量检测到。如果沼气流量超过某个极限值。从调节预酸化 池流向IC 反应器的废水会自动调整到较低水平。这样IC 反应器负荷可实现自动调节。
3
正常情况下沼气产量预计为13000m /d。
②沼气稳压柜
3 IC 反应器顶部的气液分离器收集的沼气流入容积为 40m 沼气稳压柜，它由一个涂防腐 涂料
的钢罐和一个浮顶组成。浮顶顶部的水泥重物对气体系统产生一个25－30mbar的表压，浮顶和罐 体通过一个可伸缩的 PVC 膜相连，从而浮顶可上下移动。这样沼气稳压柜的体积可增大或减小而 无需改变气体系统的内压。沼气稳压柜的气位由超声物位计连续监测。
可变容积的沼气稳压柜设计有助于将波动的沼气流量均衡， 从而保护开/关运行方式的火炬不 至于因为点火频繁而缩短寿命。同时对沼气利用也提供一定的储气帮助。
③沼气燃烧器
3 来自于沼气稳压柜的沼气流向一个最大燃烧能力为 600m /h 的沼气燃烧器。燃烧器的操作由
沼气稳压柜的气位自动控制。如果沼气稳压柜的气位达到某个水平，点火阀自动打开，点火器自 动启动。如果检测到高温，说明点火火苗在燃烧。如果沼气稳压柜气位达到某个较高水平，燃烧 器主阀自动打开，沼气由点火火苗点燃，然后沼气稳压柜气位缓慢下降到某个水平，燃烧器主阀 会自动关闭，而点火火苗继续燃烧。沼气的燃烧温度高于815℃。
④凝结水收集罐
IC 反应器产生的沼气中含饱和水气，当沼气温度下降时水会冷凝析出。这些凝结水在凝结水 收集罐中分离收集，在凝结水收集罐中设有至少 650mm 深度的水封来用于防止沼气从排水管泄漏 （排水来自沼气管路）。凝结水收集罐中水封液位由一液位开关和厂区供水系统来提供保证。
（8）化学品制备
污水生化处理的工艺流程中需要投加1种化学品NaOH。
按照正常设计，微偏碱性的废水在预酸化后，废水的PH 值应在生物反应所需要的PH 值范围， 在正常状况下，不需要添加酸碱调废水PH 值。
设立碱投加装置的作用是为了异常来水情况的调节，20％NaOH溶液将用于pH 的调节。 5.2 好氧及物化处理部分
（1）中间沉淀池
中间沉淀池为圆形钢筋混凝土结构。用于去除厌氧反应后的出水中的悬浮物，以提高后续好
3
氧生化处理的效率。设计停留时间为3h，有效容积为1881m ，有效水深5.0m，设计直径为Φ24m。
3
总容积2500m 。
池内安装周边传动刮、吸泥机一台，用于收集沉淀污泥。 （2）深层曝气池
中间沉淀池的出水自流入深层曝气池，对废水进行好氧生物处理，进一步去除废水中残留的 有机物。
3
深层曝气池为矩形钢筋混凝土结构。有效容积为4695m ，水深14m，平面尺寸为22×15m。总 3
容积4785m 。
采用压缩空气机为废水中的微生物提供充足的氧。 由于深层曝气池的深度为14m， 静水压力高， 空气在水中溶解度大， 溶解氧浓度高、 氧化能力强， 好氧微生物可快速高效地把有机物降解为CO 2、 H 2O 和其他无机物，使废水得到净化。
3
池内设3200m 组合填料。
(3)混凝沉淀池
为圆形钢筋混凝土结构，经深层曝气池处理后的废水自流入混凝沉淀池，一方面取出好氧生 化反应后的悬浮物；另一方面去除部分COD，提高废水的B/C比。澄清水自流入生物接触氧化池； 沉淀的污泥排入污泥浓缩池。
混凝沉淀池直径的计算：
3 3 2 混凝沉淀池处理水量为15050m /d，沉淀池表面负荷取0.8m /m ·h,沉淀池直径：
1/2 D＝(15050÷24÷0.8÷0.785) ÷3.14×2=20.13m,取22m，水深取5.0m。
该池表面负荷实际为：
1/2 3 2 F=（15050÷24÷5÷22÷2÷0.785） ÷3.14=0.61m /m ·h。
3 混凝沉淀池尺寸：Φ22.0×5.0m。总容积2100m 。
池内安装周边传动刮、吸泥机一台，用于收集沉淀污泥。
3 混凝池：反应时间15min，有效容积155m 。内设潜水式搅拌机2台，N＝4kW。
采用2套Y2000型加药装置投加混凝剂。 （4）生物接触氧化池
经混凝沉淀后废水自流入本池，对废水中有机物作进一步降解处理。接触氧化池设计容积负
3 3 3
荷为0.7kgCOD/m ·d，有效容积为6084m ，水深6.2m，平面尺寸54×18m。总容积6520m 。
3
池内设4200m 组合生物填料。
3 气水比采用 18：1，需气量为 188m /min，采用 6 台 BK9020 型罗茨鼓风机供气，4 用2 备，Q 3
＝46.6m /min，P＝0.07MPa，N＝115kW。
（7）混凝脱色池
用于废水生化反应后悬浮物的去除和脱色，设计尺寸为Ф22×5m混凝脱色池一座。
3
混凝池：反应时间15min，有效容积155m 。内设潜水式搅拌机2台，N＝4kW。
采用2套Y2000型加药装置投加混凝剂。 （8）污泥浓缩池
为圆形钢筋混凝土结构，用于各工序排出的污泥的浓缩。污泥浓缩池尺寸为Φ18×6m，有效
3 3
容积为1500m 。污泥浓缩时间12h 以上，然后去压滤机房脱水后外运。总容积1900m 。
（9）空压机的选用
为减少了工程二次污染，深层曝气用的空压机选用噪声低、使用寿命长、震动小的螺杆压缩 机。空压机容量的确定：
深层曝气每天需处理的有机物总量的确定：
3
废水处理量为 15050m /d，进入深层曝气池的废水 COD 为 1800mg/L，BOD 为 403mg/L，每天需
处理的BOD 总量为:
15050×0.4＝6020kg
选用螺杆压缩机作供气设备，空气中氧的利用率以 60％计，去除 1kgBOD 耗氧以 1.3kg 计。 空压机的供气量：
3 Q=6020÷24÷60÷0.60÷(1.29×21％)×2=51.6m /min。
选用螺杆LU135W-7压缩机 4台，3 用1备。技术参数为：
3 Q=20m /min，N=132kW,P=0.7MPa。
（10）污泥脱水设备的选用
废水处理工程采用以生化处理为主，物化处理为辅的处理工艺。废水处理产生的污泥主要为 废水生化处理产生的剩余活性污泥、沉淀的SS 二部分组成。
1）生化污泥
此废水采用IC 厌氧反应器、深层曝气法处理。厌氧污泥每天产量为770kg，均为颗粒污泥， 可回收用于厌氧反应器的接种。深层曝气处理污泥产率也较低。剩余污泥产率取 0.3kg 污泥 /kgBOD，每日产生的剩余生化污泥量：
W 1=6020×0.3=1806kg污泥/d 2）混凝沉淀产生的污泥量
废水经生化处理后，废水中可能尚残留难生化的色度、COD 等物质，采用混凝沉淀法把关处
3
理。污泥以0.2kg 污泥/m 废水计：
W 2=15050×0.2=3010kg/d 每日产生的总污泥量：
W＝1100+1806+3010=5916kg（干污泥）/d
其中 1100kg 的厌氧颗粒污泥留作菌种用，部分好氧生化污泥排入预沉池作废水酸化水解菌 种，每天需脱水的污泥约4816kg。
污泥脱水设备选用WDY-2000型带式压滤机 3 台进行连续脱水运行。 每台压滤机处理可脱水干污泥量为120kg/h。 污泥脱水机每天需工作时间：
4770÷（120×3）=13.00h。每台设备每天工作13h。 此工程所选用和设计的主要工艺设备和构筑物见表7、表8。
表7
主要构筑物一览表
表8
主要工艺设备一览表
六、测量及控制仪表 6.1 设计原则
根据废水处理工艺运行的需要，对工艺运行中的主要工艺技术参数需进行即时的测量、显示、 记录、积算，以利于正确指导工艺运行。因此，本工程需设置和配备必要的测量和控制仪表。废 水处理工程控制采用自动、手动两种控制方法相结合，以自动控制为主，人工控制为辅；集中控 制与分散就地控制相结合，可由开关转换。
污水处理厌氧部分采用PLC 控制， 用一个PC 机兼做工程师站和操作员站对污水处理工艺过程 进行实时监控，通过 SCADA 采集现场数据，主要参数如液位、流量、pH、温度、产气量进行监测 和控制。选用智能化仪表及高性能调节阀门，以保证调节精度。
本污水处理控制系统的实际控制点数在 110 点左右。要求 PLC 站和上位机站之间通信采用 PROFIBUS-DP 现场总线通信方式，整个PLC 控制部分将集中在一个PLC 控制柜内。 6.2 系统配置
本系统的网络拓扑图如上图所示。
本系统通信配置采用 PROFIBUS 现场总线通信方式，上位机使用 6GK15611PCI 模板，与 PLC 上配置的专用 PROFIBUSDP 口联接。硬件部分的配置：在主控室配置 1 台 DELLOptiplex－GX520 工作站，配19″LCD显示器、A4 激光打印机、UPS为2KVA/0.5h、PLC控制柜1个。
好氧处理部分用PLC 过程自动控制。操作室内设工艺模拟板、配电柜、操作控制台。 6.3 工艺控制要点
（一）厌氧处理部分
1）集水池安装液位控制仪，根据池内废水水位自动控制废水提升泵的开停。实现中水位时自 动开泵，低水位时自动停泵，并设高低液位报警装置。
2）集水池废水用提升泵提升入循环池。在水泵出口管上安装电磁流量计，对提升进入循环池 的废水量进行测量、指示、记录、控制、集算和报警。
3）循环池安装液位计，对池内水位进行测量、指示、记录、控制和报警。循环池还安装PH、 温度测量控制仪。对池内液体PH、温度进行测量、指示、记录、控制和报警。循环池循环立管上 安装液位计，对液位进行指示、记录、控制和报警。
4）循环池废水用提升泵提升入 IC 厌氧反应器，提升泵出口管安装电磁流量计，对提升的废 水量进行测量、指示、记录、控制和报警。
5）IC厌氧反应器出水设PH、温度测量控制仪，指示、记录、和报警。IC厌氧反应器沼气出
口设沼气流量测定仪，对流出的沼气进行测量、记录、控制、积算和报警。
6）厌氧污泥池设污泥泥位计，对池内泥位进行测量、指示、记录、连锁和报警。 7）沼气稳压柜设气位计，进行测量、指示、记录、连锁和报警。 8）NaOH储罐安装液位计，进行指示、记录、连锁和报警。 （二）好氧处理部分
1）IC 厌氧反应器流入深层曝气池的废水量设电磁流量计，对流入深层曝气池的废水量进行 测量、指示、记录、积算和报警。
2)水泵、风机出口管上设压力表。
3）空压机出口管设电远传压力表，气体流量计。
4)污泥脱水设备、空压机的控制仪表及配电柜由设备生产单位配套供应、安装。 5)操作室安装工艺模拟板，可直观工艺运行情况。 主要测量控制仪表见表9。
七、总平面及公用工程
7.1 平面布置与高程布置
(1)平面布置
按工艺要求及外网现状，各建构筑物尽可能紧凑布置，并满足施工、设备安装、管道埋设及 养护维修管理的要求。污水站内建构筑物造型简洁美观，与周围环境协调。
总占地面积130×100m。 (2)高程布置
1)在满足平面布置的前提下，尽量减少埋深，降低造价。
2)尽量考虑污水一次提升重力出流，减少泵的提升次数，降低运行费用。 7.2 建筑设计
2
本工程所建水工构筑物均为钢砼结构，池壁均作C20抗渗砼，抗渗标号不小于6kg/cm ，内壁
作1：2水泥砂浆掺5％防水剂抹面，池外壁作油毡防水层。地面以上部分，防水层做到自然地面
0.1m，高于地面以上的水池外壁采用1：2.3 水泥砂浆掺5％防水剂抹面压光。
地下部分水工构筑物,池外壁均作油毡防水层,防水层高出水位线0.5m。
7.3 结构设计
（1）设计参数
地震烈度：8度。
（2）主要设计规范
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001；
《建筑抗震设计规范》GBJ08-9-92；
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；
（3）地质资料
由于建设单位未提供本工程建设地点的地质勘察资料，主要持力层承载力暂按150kPa 考虑， 待工程开工后邀请有关单位作施工地质资料，如出入较大，再作变更。由于工程厂址区域地下水 位埋藏较深，故对混凝土无侵蚀性。
（4）建筑结构选型
本设计的建筑结构为操作机房，为单层砖混结构，基础设毛石砼条形基础，预应力空心楼板， 板下设现浇钢砼圈梁，外墙转角处设构造柱。砖MU10，基础垫层C10，圈梁C20。
（5）构筑物结构选型
所有钢砼构筑物，现浇砼强度等级C20，基础砼厚250mm，壁板厚200-250mm，双层双向配筋。 地板下作厚100mm 砼垫层。
（6）防渗及防腐措施
所有盛水构筑物均需注意防渗处理，本工程以自防水为主并辅以必要的表面防水（防腐）层。 为了提高砼的自防水能力，在砼中适量掺加 U 型膨胀剂或其它高效防水剂。表面防水层与防腐层 统一实施，采用一般防腐砂浆掺加适量的防水剂。
7.4 给水排水
（1）给水排水范围
本工程设计范围：污水站范围给水系统、生产及排水系统。
（2）生活及生产给水系统
3 生活给水系统包括工作人员生活用水、溶药调配水及其他用水，最大流量为5m /h，自有水头
0.2MPa，属间歇式用水。给水管网由生活用水管网引入，干管直径DN32。
（3）排水系统
生活及工艺系统事故排水自流进入氧化塘，水工构筑物放空亦排入氧化塘，为污水站应急排 水，最大干管直径Φ500。
八、动力配电及照明设计
8.1 供电设计依据
a.《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-92；
b.《工业与民用供配电系统设计规范》GB50052-92；
c.《低压配电装置及线路设计规范》GB50054-9；
d.《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92。
8.2 设计范围
污水站配电装置设计和继电保护设计；污水站用电设备供电及控制设计；污水站电缆敷设设 计；污水站供电系统接地设计；污水站各建筑物及现场照明。
8.3 供电设计
本工程负荷等级为三级，为单回路供电方式，电源由医院配电室低压侧引入控制机房内配电 屏，低压侧设隔离开关以便于检修，低压配电设备选用PGL1型开关柜及动力配电箱。启动方式： 本设计采用集中控制的原则，用电设备均根据工艺要求采用直接启动。系统自然功率因数为：COS Φ＝0.8，为了改善自然功率因数，减少无功损耗，系统采用无功自动补偿装置，改善后的功率因 数为COSΦ>0.95。
8.4 供电线路敷设
供电采用放射状引入各用电设备点，以提高供电可靠性。室外线路均采用电缆沿电缆沟或直 埋方式敷设，室内电力电缆穿钢管敷设。
8.5 照明
（1）照明电源分别由操作室内总配电柜引至各照明配电箱。
（2）照明配电箱采用 XXM-IN-A306M。室外照明采用高压钠灯，室内照明采用日光灯或白炽 灯。
8.6 用电负荷
主要动力设备用电容量见表10。
表10 主要动力设备用电量一览表
总装机功率:1687.34kW
最大使用功率:1200kW
其中
动力设计容量:1170kW
照明功率:30kW
用电系数0.657
8.7 动力配电控制方式
（1）工艺控制采用集中与现场，PLC自动与手动相结合的控制方案。
（2）设备配电控制采用YJV 动力电缆。
（3）电缆的走线采用电缆跨空桥架与线穿钢管暗敷相结合。
（4）电机功率大于15KW 的采用Y-△降压启动，电器元件选用施耐德名牌。
（5）组合配电箱采用DCX(R)-20。
8.8 接地保护系统
所有正常不带电的电气设备外壳均采用可靠接地保护。
九、工程进度
表11 某糖业公司污水处理工程项目进度表
本项目总工期约 320 天，为有效天数。自合同签订至验收监测，工程进度安排按实际工作天 数计算，遇冬季非施工季节，完成日期顺延。
十、作业制度及劳动定员
3 本工程设计处理能力为15050m /d，工作天数按150天/年，每半年检修一次，污水站共设16
人。由于本污水站污水处理设备较多，技术要求高，为保证污水处理的正常运行和效益目标的实 现，必须在污水处理的操作和维修管理方面采取有效的措施，主要有：
（1）对操作人员进行专门培训，经考试合格后方可上岗。
（2）加强对处理污水水质的监测，控制进水水质，以保障生化及消毒处理工艺的安全运行。
（3）及时整理、定期汇总分析运行记录，建立健全技术档案，为污水站正常运行提供技术 参数和设备工况资料，并在此基础上总结改善，不断提高运行管理水平。
（4）建立检修、保养制度。根据设备的性能要求，进行经常的维护和定期的检修工作，以 提高设备的完好率，延长其使用寿命。
十一、工程投资概算
11.1 废水处理工程投资估算说明
本废水处理工程投资估算系根据某地区某糖业公司提供的需处理废水的水质、质量，处理后 要达到的排放要求为依据进行初步设计的。并根据初步设计结果进行废水处理工程投资概算。概 算中主要包刮土建工程费、工艺设备费、动力配电及设备费、测量及控制仪表费、深井工程费、 工艺管道及配件费、给排水费用等。因缺乏勘查资料土建等费用只是初步概算。
11.2 工程投资估算依据
建筑工程综合预算定额(1993)
工程建设材料预算价格(1993)
单位估算总表(1993)
建筑材料市场指导价(2005.10)
某有关建筑工程概预算费率调整的通知
设备、仪器、仪表的市场价和厂家报价
11.3 工程投资估算
根据初步估算结果, 本工程总造价2579.71万元(详见表12－18)。
表12. 工程投资费用综合估算表 单位: 万元
表13 厌氧处理部分设备报价
表14 好氧处理部分主要设备费用估算 单位：万元
表15 厌氧处理部分土建工程费用估算 单位：万元
表16 好氧部分土建工程费用估算 单位：万元
表17 好氧处理部分测量控制仪表费用估算 单位：万元
表18 分析仪器及设备费用估算 单位：元
十二、污水处理运行费用的估算
废水处理运行费用主要包括电费、人工费、药剂费、折旧费和维护保养费等。 废水处理费用估算说明：
1）根据国家有关规定，工程年折旧费按工程直接费的4.8％计算。
2）维修保养费按折旧费的20％计取。
3）污泥脱水凝聚剂PAM 耗量按干污泥量的0.8％计，每kg 固体PAM 费用以30元计。
4）电费以0.5元/kW·h计。
废水处理工程运行费用见表19。
表19
综合运行成本经济分析
十三、方案说明
(1)本方案投资估算中未包括：工程地质勘察费、工程监理费、工程开工费、厂地绿化费、道 路硬化费、验收监测费和在线监测装置等费用。
(2)本方案工期不包括开工手续办理所需时间、厂方或管理部门考察所需时间、环境监测部门 至环保管理部门批文所需时间。
十四、项目管理与责任
14.1 施工组织机构及人员安排
本工程中我公司将实行项目法管理，计划设一个项目经理部。项目经理部将严格按项目管理 法的要求运作，实行项目经理负责制。项目经理部下设工程技术组、质量安全组、工程测量组、 文明施工组、财务会计组、计划经营组、施工管理组、材料供应组、机械设备组、后勤供应组等 部门。
项目经理部下设土建施工队、设备安装队、材料实验室、电气维护班、综合队；各专业队将 组织配备适当的生产班组，包括砼工、瓦工、土方工、木工、铁工、水工、电工、焊工、钳工、 机修工、栅工等专业的班组；还设置宣传、医疗、卫生、纠察等后勤人员。
本工程中我公司将组织足够的技术力量和施工力量投入，确保工程按业主标准和要求完成。 14.2 现场施工组织结构图
14.3 各部门职责
（1）项目经理职责
a、全面负责本项目的施工组织,对工程质量、安全、工期等施工全过程负责；
b、主管财务会计组及计划经营组工作；
c、认真贯彻执行公司、项目部各项工程标准、制度和指令；
d、组织建立和实施现场质量、监控体系、安全保证体系，确保正常运作；
e、认真组织落实施工组织设计的实施与调整,确保达到合同要求各项指标;
f、负责通过各种形式对参加的项目施工全体人员实行经常性的质量和安全教育。
（2）项目副经理职责
a、协助项目经理搞好工地现场施工管理工作，具体负责施工进度计划和现场施工调度工作； b、主管现场施工组、材料供应组、机械设备组，分管后勤供应组工作；
c、负责施工现场日常各项行政事务及对外沟通联络工作。
（3）项目总工程师职责
a、协助项目经理组织建立现场质量保证体系，确保其正常运行；
b、主持编制本项目各项具体工程的施工组织设计和施工方案；
c、主管工程技术组、质量安全组、工程测量组、分管文明施工管理工作。
（4）工程技术组职责
a、全面负责工程项目的技术管理和质量控制工作；
b、组织施工现场技术监控、施工测量、工程试验；
c、负责组织本项目施工技术交底工作，深入现场检查技术工作开展情况，掌握第一手材料； d、工程施工严格按设计要求和合同规定的技术规范、标准进行，参与组织隐蔽工程的验收 工作。
（5）质量安全职责
a、对工程项目的施工质量负全面的监督检查责任；
b、负责项目工程质量、安全管理,做好日常质量检查控制、安全监督管理；
c、参与施工各层次的技术安全交底，检查、督促施工人员做好工序的自检、交接检查； d、参加分项、隐蔽工程的验收、质量等级检验评定，对质量检验评定资料，质量保证资料 进行认真的检查、复核；
e、做好各类技术资料的整理工作，协助对质量事故的调查、上报和处置；
f、负责工程竣工资料的汇编整理工作。
（6）工程测量组职责
a、负责施工现场测量、放线、复测工作；
b、负责提交竣工测量资料。
（7）文明施工组职责
a、负责现场文明施工管理工作，严格遵守有关国家、地区有关文明施工的管理规定；
b、负责监督现场的工地围蔽、振动控制、噪音控制、空气污染（防尘）、水质污染、路况维 护、路面卫生、工地卫生等环保文明施工的工作。
（8）财务会计组职责
a、负责负责项目工程资金的划拨、调配工作；
b、负责项目工地工人的工资、奖金的发放工作。
（9）计划经营组职责
a、负责工程合同、预结算、计划、统计的管理工作。
b、根据施工进度计划对工程量进行复核和监督，提供工程主要材料需求总量、配套设备及外 构件数量。
c、负责落实本项目合同条款,满足合同要求，并对有关部门进行合同交底。
d、负责按照合同的工期要求，协调均衡施工，保证工程按计划完成。
e、负责对劳务分承包方和工程分承包方施工期的监督管理工作。
f、依据《施工组织设计》、《项目质量计划》和《施工方案》编制月度生产计划上报公司。
（10）施工管理组职责
a、负责现场的施工管理工作，负责按图施工，按工程总进度计划要求完成分项工程的施工进 度。
b、搞好现场增加工程量的签证工作。
（11）材料供应组职责
a、按施工计划要求编制材料采购供应计划，建立材料台帐。
b、负责材料采购、验收、标识管理，做好材料调拨工作。
c、分别对制造厂家提供的产品进行分类、标识、贮存和维护，一经发现不合格产品或丢失、 损坏、变质产品应立即上报公司并做好记录。
d、参加竣工工程验收，协助完成工程的验收交付。
（12）机械设备组职责
a、负责项目部的机械设备的进退场工作，制定机械设备使用计划。
b、负责实施对项目部所属机械的管理，对施工现场设备组织检查，对检查不合格的设备，应 令其停止使用并予以标识，保证工程能顺利进行。
c、负责施工机械设备的维修管理工作。
（13）后勤供应组职责
a、负责工地现场的宣传、职工医疗、卫生保健工作。
b、负责工地现场的保卫、纠察工作。
十五、质量保证措施
15.1 质量目标
为了确保优质目标的实现，除建立、健全一套完整、强有力的质量监督网外，还要建立一整 套全面质量管理制度，来确保工程质量和进度，保证各项检查验收工作顺利进行。
配备专职检查人员，制定相应岗位责任制，明确各人职责，奖罚分明，对各施工队做好协调、 控制、检查、监督工作，保证建立质量体系正常运转和质量管理制度的落实。
施工中，贯彻以“预防为主”的方针，使工程的每个分部、分项，每道工序都有计划、有标 准、有秩序地进行，防患于未然，使施工过程完全处于受控状态，尤其是容易出现质量问题的部 位、工序。施工前技术人员预见性地制定预防措施，并要求工长对施工人员进行交底，并做好相 应记录。在项目班组内完善自检制度，做到有措施、有检查、有控制、有记录。
在施工过程中，针对工程的实际问题做好技术交底，监督实施工作，全面推行质量管理，选 择课题进行 PDCA 的循环，解决实际问题建立相互促进的 QC 小组，做到质量管理的图表化、数据 化、提高质量管理工作水平，争取一流的质量，赢得业主满意。
15.2 质量保证技术措施
(1)施工前， 由项目部组织技术人员熟悉图纸， 各级技术管理人员在认真熟悉和审图的基础上， 了解施工顺序，明确施工方法，遵照设计图纸和施工规范逐级进行分部、分项技术，工艺质量交 底，遇到重要、特殊部位施工时，项目部组织各组人员亲自交底，交底双方必须在记录上签字。
(2)施工中，专门设置测量组，轴线控制网取得甲方认可，测量放线后经专业人员检核合格后
方可施工。
(3)原材料、成品、半成品在进场前必须有合格证，并按规定取样试验，合格后方可使用。
(4)材料使用和入库合理堆放，妥善保管，做到数量准确，质量完好。
(5)建立健全的质量监督检查制度，认真贯彻执行自检、互检、交检制度，并做好记录，达不 到标准的工序必须予以解决，经复检符合要求才能交下道工序施工，施工中隐蔽工程验收必须经 甲方或监理工程师认可，填写隐蔽工程验收单、书面签字后有效。
(6)加强对成品、半成品的保护，施工前技术人员编制成品、半成品防护方案，施工中监督执 行，有实施记录。
(7)提高作业人员的素质，树立“为用户服务”和“下道工序就是用户”的思想，定期开展质 量意识教育，项目经理及所有技术人员均持证上岗，并定期培训，特殊工种必须特证上岗操作， 新进场人员要进行技术培训和考核，经考核合格后才能上岗。
(8)严格计量制度，所有计量器具必须按规定进行检定标识，处于有效作用状态，以保证各项 测量、计量数据的准确性。
(9)严格执行工序交接制度，凡前道工序未达到标准，均由前一道工序班组限期整改，经复检 合格后，才能进入下道工序施工，工序交接要填写工序交接记录。
(10)施工前，工长必须向各班组进行全面技术交底和质量标准交底，施工中认真检查执行情 况，厕所、走道、标高控制、外架及临边围护、砼振捣、钢筋绑扎、设备安装等均为施工的关键， 交底时在有针对性，有重点，对于特殊部位、特殊过程如防水保温、大体积砼、屋面防水及新技 术项目等要项目总工亲自组织交底，严格按方案施工。
十六、培训计划
本公司负责污水处理系统的设计、施工、安装调试一条龙服务。由于水处理部分设备较多， 为保证处理系统长期、稳定运行并使处理达到设计要求，需要每个运行管理人员不仅要有一定的 文化程度，而且在物理、化学及微生物学知识方面具有更高的要求。就水处理系统部分我们可根 据操作人员的实际情况及特点采取理论和实践相结合的方式进行职业培训，使用操作人员在技术 上进一步提高，在思想上树立“治理污染，保护环境”的主人翁意识。
(1)理念培训
a、污水来源及水质特性。污水处理系统的整个工艺流程、系统运行及处理的原理，每段工艺 的作用及在整个系统中的地位， 各部分如何相互配合以达到协调运行并发挥着一部分最大的效益。
b、整个系统的各构筑物，设备的规格型号、性能、技术指标、设备的组成及作用、维护保养。 c、菌种的培养方法及相应的环境工程微生物学。
d、介绍系统运行的异常现象及相应的操作方法。
e、PLC控制系统的基本原理及操作基本知识，常规故障及维修。
(2)实际培训
a、辨别各类管道的名称、流向、阀门的开启顺序、机电设备润滑油的投加及更换、机电设备 的正反转、如何判定紧固件的松动及相应的处理方法。各个工艺设备的操作顺序及开闭方法。各 个控制柜按钮的作用。
b、以上培训在设备调试期间，本公司人员边调试、边培训用户方管理人员。调试（兼培训） 结束后，操作工进行首次操作时，由施工单位派人指导监督，以保证操作工人准确作业。
(3)培训计划
表20
污水站操作人员培训计划一览表
十七、售后服务
a、本体设备的检修，零配件的检修与更换；
b、机电设备及零配件的检修与更换；
c、处理系统管路及配套阀门等的检修与更换；
d、处理系统出水水质恶化的原因查找，及时调整至达标；
e、处理系统运行故障的排除与运行状态的恢复；
f、处理设施、设备与机电设备日常维护现场重复指导；
g、自接到用户通知之时计，8小时内给予答复，24小时内派员到位。
一、总论 1.1 设计依据
(1)某地区某糖业公司提供的废水水质水量数据;
(2)综合污水排放标准(GB8978-1996)及某地区、环保局对某糖业公司废水处理的有关要求; (3)给排水设计手册及规范; 1.2 设计范围
某公司外排废水有三个单独出口，一是包括压粕水、其它废水、酒精废水在内的1＃排水口，
3 二是排放锅炉除尘水的3#排水口,三是排放流洗水的3＃排水口，总废水排放量627m /h。
本设计范围为从三部分废水汇合处的沉淀调节池开始，到废水处理后达标排放为止的废水处 理站范围内的土建工程、工艺设备及工艺管路、动力配电及照明、测量控制仪表、给排水及污泥 脱水工程的设计。
主要包括:
(1)从三部分生产废水汇合开始， 至混凝脱色池达标水排放为止的废水处理工程范围内所需的 土建、工艺、动力配电及仪表的设计、站区给水排水设计。工程范围内与外界相连的管道计算到 站界外1m。
(2)污泥脱水工程的设计。包括污泥浓缩池、污泥调质槽、污泥脱水机、污泥脱水机房的设计。 使工程排放的污泥经浓缩脱水后,泥饼外运。
(3)工程配套用房的设计。包括操作控制、配电、分析、办公用房和泵房、空压机房的设计。 (4)废水处理工程范围内的给水排水管路的设计。
废水处理工程所需的动力及照明用电、自来水、取暖用蒸气等由厂方接至废水处理工程的指 定位置。生产所排废水由厂方负责送至废水汇合处，处理后达标处理水由厂方接入总排水管网。 1.3 设计原则
3
(1)废水处理工程按日处理制糖废水量为 15050m ,平均 COD Cr 为 5439mg/l 的规模设计,其中制 3 3
糖废水14400m /d， 酒精废液650m /d在平面布置上按一次建成投入使用布置， 除适当留有余地外，
不再考虑工程扩建问题。
(2)某地区某糖业公司生产基本是连续进行的，多数废水是均匀连续排放，废水水质水量经沉
淀调节池调节、预处理后变化幅度较小。因此废水处理工程直接从沉淀调节池后的集水池取水， 不再考虑废水水质水量的调节和悬浮物的预沉淀。
(3)目前，某公司生产废水分别由1＃、2＃和3＃排水管线排至土沉淀池内，本工程将对其进 行修整改造做为沉淀调节池。废水在沉淀调节池内混合。为提高沉淀调节池处理效果，将部分剩 余污泥也排入沉淀调节池，引人菌种。废水在沉淀调节池沉淀除去SS、酸化水解降解大分子有机 物。
(4)由于废水的BOD/COD值较高,可生化性较很好， 废水处理工艺以生化法处理为主,物化法处 理为辅。 厌氧处理设备采用帕克公司先进的IC 厌氧反应器， 好氧法处理选用快速高效的深层曝气， 以保证废水处理效果，使处理水稳定达标排放。
(5)工艺设备选用质量上乘、价格适中的优质设备，具有使用寿命长、效率高、维修工作量少、 噪声低等优点。
(6)废水处理工艺在高程布置上采用废水经水泵一次提升后,靠重力流完成全工艺处理，避免 废水的反复提升，以节约动力消耗，方便操作管理。
(7)土建构筑物适当合壁共建，以节约工程占地，减少工程投资。
(8)设计中尽量选用低噪声的动力设备，并适当采取消声、减震等措施，污泥即时脱水外运， 以防止二次污染产生。
(9)为节约工程投资，便於操作管理，工程工艺控制适当采用仪表测量、显示。以人工控制为 主，自动控制为辅；集中控制与分散就地控制相结合。 1.4 排放标准
根据某地区某糖业公司及环保主管部门的有关要求，该公司废水处理后应达到国家综合污水 排放标准(GB8978-1996)中制糖行业二级排放标准。
二、废水处理工艺流程 2.1 废水来源及水质水量
（1）甜菜生产概况
某地区某糖业公司以甜菜为原料来生产食用糖、酒精、甜菜颗粒粕等产品。甜菜制糖生产工 艺流程如下：
图1 甜菜制糖工艺流程图
从甜菜制糖工艺流程中可看出：废水主要来自压粕水、清洗滤布水、经沉降后的甜菜的流洗 水等，以及地面及设备冲洗水、生活污水等。
食用酒精的生产是以废糖蜜为原料，经发酵、粗馏、脱醛、精馏等工艺生产食用酒精。生产 工艺流程如下：
酒精成品
图2 酒精生产工艺流程图
从酒精生产工艺流程中可看出：酒精废液主要来自废糖蜜经发酵提取酒精的粗馏、精馏后残 液。
根据某地区某糖业公司污水处理工程招标邀请书提供的制糖废水、酒精废液排 放数据如表2所示。
表2.
（2）设计水质水量
预测经沉淀调节池预处理后的混合废水水质水量如表3所示。
某糖业公司生产废水水质水量情况一览表
3
每日废水总量为 15050m ；每日需处理的 CODCr 总量为 87.29t，每日需处理的 BOD5 总量为
52.67t；废水的 BOD/COD 值 0.5 以上。可生化性较好，废水采用以生化法为主的处理工艺处理， 可获得较佳的处理效果。
2.2 厌氧工艺的选择
2-
由于在酒精废醪液中含有大量的硫酸盐（SO4 5500mg/L），在厌氧处理过程中由于硫酸盐还原
菌（SRB）的作用，最终产物为硫化物、水和二氧化碳。而硫酸盐的还原和硫化物的产生会引起以 下问题：
①由于出水中存在硫化物，二硫化物能表现为COD，使得COD 的去除效率下降； ②部分硫化物以H 2S 的形式存在于沼气中，沼气在被利用前需要除去H 2S。 ③废水中和沼气中的硫化物产生腐臭味，为此需增大投资和维修费用；
④硫酸盐转化为硫化物后，对包括产甲烷菌和产酸菌在内的厌氧菌有毒，其毒性如表4所示。
50％IC：使厌氧过程污泥产甲烷活性降低50％的有毒物质的浓度。
由此可见，如果选择不当，厌氧系统的处理效率将会大打折扣，而厌氧系统运行是否成功是 制糖废水处理的关键，因此，制糖行业的废水治理也大多围绕酒精废醪液的厌氧治理技术做文章。 A 糖厂投资约 2300 万元，采用 PSB（光合细菌法）处理酒精废水，对硫酸盐采用稀释法处理，结 合接触氧化工艺处理全厂废水，由于种种原因，运行结果也不理想。西域和昌吉糖厂各投资 500 余万元，采用UASB（上流式厌氧污泥床）处理酒精废水，由于硫酸盐的问题解决得不好，处理系 统的运行很不稳定。D 糖业（某糖厂）采用 EGSB（悬浮颗粒污泥床）工艺，投资近 400 万元处理 酒精废水，对硫酸盐采用稀释法处理，由于种种原因工程至今未调试完成，尚无法肯定该工艺的 好与坏。（B糖业）C糖厂投资约2400万元，对硫酸盐采用稀释法处理，采用深井曝气工艺，结合 深层曝气＋接触氧化工艺处理全厂废水，经两年运行效果尚可。但施工难度大，受工程地质条件 的影响大，推广受局限。
综上所述，厌氧工艺选择成功与否是制糖废水处理成功的关键，而是否能消除废水中硫酸盐 的影响是厌氧工艺成功的关键。因此，①在本工程中我们采用稀释法，将酒精废醪液与其它废水 混合，在处理负荷不变的情况下，将废水中的硫酸盐控制在 400mg/L 以下；②采用荷兰的专利技 术IC（内循环厌氧反应器）工艺进行处理，由于其内循环强烈的搅拌作用使污泥与废水达到良好
的混合而将硫酸盐的影响降至最低，以保证厌氧工艺的正常运行。
2－
有资料表明，硫酸盐在厌氧消化中浓度不大于4000mg/L，运行中控制COD/SO4 大于10g/g，
这时所产生的沼气可将还原出的H 2S 气提出消化液，使消化液中的H 2S 维持在100mg/L以下水平， 以保证运行安全。 2.3 废水处理工艺流程
根据某地区某糖业公司污水处理工程招标邀请书提供的废水水质水量、废水处理后要达到的 排放要求；以及我们对甜菜制糖废水处理工艺研究结果、工程实践经验为依据，确定此废水的处 理工艺流程如图3所示。
图 3 某糖业公司废水处理工艺流程图
某地区某糖业公司每天排放的制糖废水、 酒精废水等工业废水和生活污水均排入沉淀调节池。 废水在沉淀调节池内沉淀除去废水中的SS 、进行废水水质的调节，并在缺氧情况下，兼氧微生物 对废水中有机物进行酸化水解处理，把大分子有机物分解生成小分子有机物，提高废水的可生化 性。 然后废水流入集水池， 通过齿距为3mm 的回转式除渣机除去废水中直径大于3mm 的固型物； 然后用污水泵将流入集水池的废水提升入厌氧循环罐，与厌氧出水、厌氧污泥混合，并调节废水
的 PH、温度、碱度、补充营养盐后，再用污水泵将调节罐内废水提升入 IC 厌氧反应器，在底部 与培养、驯化好的颗粒厌氧污泥混合，在厌氧条件下，厌氧微生物中的产酸菌将有机物首先分解 生成有机酸，厌氧微生物中的产甲烷菌进一步把有机酸降解为CH 4、CO 2、H 2O 。由于厌氧污泥浓 度高、活性好、可快速高效地去除废水中的有机物，最后在反应器中经三相分离器分离后，沼气 入沼气稳压柜，然后在沼气燃烧器中烧掉或利用；污泥自动回入厌氧反应器，剩余污泥排入污泥 池脱水后外运；废水经厌氧处理，其 COD 去除率大于 70％。经厌氧处理后的废水，进入混凝沉 淀池，在投加金属盐混凝剂后，废水中的硫化物与金属盐生成硫化物沉淀，去除硫化物和悬浮物 后，废水自流进入深层曝气池进行好氧生物处理。由于深层曝气池的深度大、静水压力高、溶解 氧浓度大、氧化能力强，因此，厌氧处理后的废水中残留可生化有机物在此被快速、高效地降解， 生成 CO 2、H 2O 。在深层曝气处理后设置中间沉淀池，将生物污泥回流至深层曝气池，以提高生 化处理负荷。因此，深层曝气池的出水进入混凝沉淀池，加药去除部分COD ，以改善废水的B/C 比；经混凝沉淀池处理后的废水进入接触氧化池，继续进行好氧生化处理，以进一步降低废水中 的有机物，接触氧化池出水再进行混凝沉淀脱色处理，去除废水中的色度，保证废水达标排放。 各工序产生的污泥经浓缩脱水后外运。 三、工艺特点
某地区某糖业公司制糖废水、酒精废水具有水量大、有机物浓度高、色度深、处理技术难度 大等特点。此废水处理工程将帕克公司的高效IC 内循环厌氧反应器处理技术与低耗、高效的深层 曝气技术有效组合成新型废水处理工艺，以取得较为理想的经济技术效果。现将其特点分别简介 如下：
3.1 IC 内循环厌氧反应器的特点
BIOOPAQICIC 内循环厌氧反应器是荷兰帕克公司专利技术。 已成功应用于包括甜菜糖厂废水在 内的高浓度有机废水的厌氧处理，取得很好的经济技术效果。是目前世界上较先进的厌氧工艺技 术和厌氧处理设备。BIOPAQIC工艺与其他厌氧工艺性能比较如表5所示。
表5
厌氧工艺的比较表
由表 7 可以看出，IC 反应器相对于其他厌氧工艺具有较高的容积负荷，并较好地解决了因较
-2
高的上升流速而造成的污泥流失。对于各种化学品（如 SO4 还原产生的 H2S）可能导致对生物处
理的毒性，IC 工艺由于其内循环强烈的搅拌作用时污泥达到良好的混合而将影响降至最低。IC 反应器的内循环依靠沼气气提作用，反应器内没有任何转动部件，从而几乎无需维修。由于在IC 反应器内具有较高的上升流速，固体杂质可以被冲出反应器而不至于在反应器内停留和积累，因 此其长期运行的稳定性得到保证。
由于采用厌氧颗粒泥源进行接种，同时依靠专业人员丰富的专业经验，IC反应器可以在4－8 周内迅速完成新反应器的生物启动，而对于季节性停机后的二次启动，只需要2－3天就能完成。 同时帕克公司IC 反应器使用了高度抗腐蚀材料制作。 因此比一般厌氧反应器具有高得多的使用寿 命。
IC 反应器在处理高浓度有机污水时具有以下优点： 1）占地面积小；
2）处理高悬浮污水不堵塞，不积累； 3）抗冲击负荷能力强；
4）项目建设快，生物启动快：整个生物启动可在2－4周内完成； 5）维修成本少，使用寿命长； 6）运行成本更低，碱耗量少； 7）颗粒污泥抗毒性强。 3.2 深层曝气技术的优点
深层曝气工艺的主要特征就在于其深度大、静水压力高、池内液体循环速度快、溶解氧浓度 大、氧转移能力强，因此处理废水快速、高效。该工艺具有以下优点：
1）占地少
深层曝气池占地是普通曝气池占地的 1/20－1/50，深层曝气工艺与常规处理工艺相比较，可 节约用地50%以上；
2）费用低
氧利用率高达60-90%，处理废水所需功率消耗比普通曝气法可降低40%以上； 3）造价低、投资省
动力部分及需用高价测量仪表少；
能直接处理高浓有机废水，耐水力和有机冲击负荷能力强；
深层曝气池中平均溶解氧可达40-60mg/l，因此可直接处理易被生物降解的高浓度废水，而且 耐水力和有机负荷冲击，比普通曝气法和纯氧法处理费用低得多。
4）污泥处置费用低
深井曝气法污泥产量是普通曝气法的1/2-1/3， 污泥产量低， 污泥消化设备及污泥脱水设备少； 优於延时曝气法。
5）受气温变化的影响小
由于深层曝气池大部分池体位于地下，使处理水不暴露在冬季或夏季极端寒冷和酷热的温度 中，一年四季均可保持良好的运行条件和处理效果。
6）无丝状菌造成的污泥膨胀问题
常规生物法处理有机废水会发生因丝状菌大量繁殖造成的污泥膨胀，无法正常运行，而深层 曝气工艺改变了丝状菌的形态，不会产生丝状菌大量繁殖造成的污泥膨胀，便於污泥的固液分离。 四、主要设计技术参数
根据某地区某糖业公司提出的废水水质水量，废水处理后要达到的排放要求，以及我们对此 类废水处理工艺研究结果，确定此废水处理设计主要技术参数如表6表所示：
表6 处理过程中废水水质变化
五、主要建（构）筑物 5.1 厌氧处理部分
（1）沉淀调节池
用于沉淀废水中大量的SS 及泥沙，同时兼有调节水量和预酸化的功能，设计原则为：出水的
3
SS
（2）集水池
为矩形钢筋混凝土结构的地下水池。用于收经集预沉池预处理后的废水。集水池配备 3mm 间 距的机械格栅除渣机，去除进水中的大颗固型物质，如甜菜渣、泥沙等，池内废水用泵提升进入 循环池。
3
有效容积约为 200m ，约可储存 20min 的废水量。池有效尺寸为长×宽×深＝10×5×4.5m， 3
总容积为225m 。在池内安装有一台液位计以连续监测其液位，并可产生高位报警。以保护后续运
转部件的安全。池旁建有半地下泵房，安装污水泵3台，并安装2t 电动葫芦1只，用于安装，检 修水泵。
（3）蒸汽喷射器
中温厌氧菌的适宜的工作温度在 30℃－38℃。如果废水进入循环池的水温达不到 30℃的要 求，则需要增加蒸汽喷射器，对废水加温。
（4）循环池
3 3
集水池废水被泵提升入循环池，循环池的有效容积约为500m ，水深4.0m，总容积为550m 。
在循环池内，原废水和部分IC 反应器出水进行混合。
循环池能对 IC 反应器内的生物过程起到非常稳定的作用，让预酸化废水与 IC 反应器出水进
行混合，不仅能大大降低碱用量，而且，即便在水量不足（生产试车阶段）时，依旧能保证启动 的顺利。
通过投加 NaOH，对循环混合罐内的 pH 值进行再一次的调整，以使进入 IC 的废水 pH 值达到 厌氧处理要求。在循环池中也配有潜水搅拌器，使循环池废水和加入药品充分混和，并防止固体 颗粒的沉淀。
一台测量循环泵用于精确测量循环池内液体的pH 和温度的循环流的维持。 （5）IC内循环厌氧反应器
废水自循环池输入 IC 内循环厌氧反应器（直径 11m，高度 24m，1 座）。电磁流量计和控制 阀自动控制IC 反应器的进流，以保持一个恒定的输入流量。
IC 反应器的出水依靠重力作用溢流到循环池，在保证恒定的进水流量的条件下，一部分出水 经循环池立管分配进入循环池与进水混合，余下出水溢流进入深层曝气池处理。
IC 反应器出水的 pH 和温度连续监测。IC 反应器顶部脱气罐装有液位开关，若其液位过高则 产生高位报警。
整个厌氧反应器内部没有运转部件，不消耗额外的电能。 （6）厌氧污泥池
在IC 反应器内2%的COD 转化为厌氧颗粒污泥。也就是说，每日的产量约1100kg（绝干量）， 该污泥可定时通过厌氧污泥泵取出IC 反应器， 这部分颗粒污泥可被回购用于其他厌氧反应器的启
3
动。污泥池有效容积为800m ，储存的污泥足以启动一台IC 反应器。
（7）沼气处理
IC 反应器中产生沼气量取决于施加于 IC 的 COD 负荷。COD 负荷越高，产气越多。沼气在 IC 反应器顶部的气液分离器收集以进一步处理。IC反应器和沼气处理设施皆为封闭系统，沼气在沼 气处理设施中燃烧而不会散发进入周围环境中。沼气具由较大的经济价值, 可以替代天然气进行 利用。沼气处理部分由沼气流量监测、沼气稳压柜、沼气燃烧器和冷结水收集罐等几部分组成。
①沼气流量
沼气流量连续监测。沼气流量不但是IC 反应器内部生物反应过程的良好的指征，同时也帮助 IC 反应器COD 负荷的自动控制。 IC 反应器负荷增加时， 沼气流量增加。 如果在事故发生的情形下， COD 负荷超过某个极限，可以被沼气流量检测到。如果沼气流量超过某个极限值。从调节预酸化 池流向IC 反应器的废水会自动调整到较低水平。这样IC 反应器负荷可实现自动调节。
3
正常情况下沼气产量预计为13000m /d。
②沼气稳压柜
3 IC 反应器顶部的气液分离器收集的沼气流入容积为 40m 沼气稳压柜，它由一个涂防腐 涂料
的钢罐和一个浮顶组成。浮顶顶部的水泥重物对气体系统产生一个25－30mbar的表压，浮顶和罐 体通过一个可伸缩的 PVC 膜相连，从而浮顶可上下移动。这样沼气稳压柜的体积可增大或减小而 无需改变气体系统的内压。沼气稳压柜的气位由超声物位计连续监测。
可变容积的沼气稳压柜设计有助于将波动的沼气流量均衡， 从而保护开/关运行方式的火炬不 至于因为点火频繁而缩短寿命。同时对沼气利用也提供一定的储气帮助。
③沼气燃烧器
3 来自于沼气稳压柜的沼气流向一个最大燃烧能力为 600m /h 的沼气燃烧器。燃烧器的操作由
沼气稳压柜的气位自动控制。如果沼气稳压柜的气位达到某个水平，点火阀自动打开，点火器自 动启动。如果检测到高温，说明点火火苗在燃烧。如果沼气稳压柜气位达到某个较高水平，燃烧 器主阀自动打开，沼气由点火火苗点燃，然后沼气稳压柜气位缓慢下降到某个水平，燃烧器主阀 会自动关闭，而点火火苗继续燃烧。沼气的燃烧温度高于815℃。
④凝结水收集罐
IC 反应器产生的沼气中含饱和水气，当沼气温度下降时水会冷凝析出。这些凝结水在凝结水 收集罐中分离收集，在凝结水收集罐中设有至少 650mm 深度的水封来用于防止沼气从排水管泄漏 （排水来自沼气管路）。凝结水收集罐中水封液位由一液位开关和厂区供水系统来提供保证。
（8）化学品制备
污水生化处理的工艺流程中需要投加1种化学品NaOH。
按照正常设计，微偏碱性的废水在预酸化后，废水的PH 值应在生物反应所需要的PH 值范围， 在正常状况下，不需要添加酸碱调废水PH 值。
设立碱投加装置的作用是为了异常来水情况的调节，20％NaOH溶液将用于pH 的调节。 5.2 好氧及物化处理部分
（1）中间沉淀池
中间沉淀池为圆形钢筋混凝土结构。用于去除厌氧反应后的出水中的悬浮物，以提高后续好
3
氧生化处理的效率。设计停留时间为3h，有效容积为1881m ，有效水深5.0m，设计直径为Φ24m。
3
总容积2500m 。
池内安装周边传动刮、吸泥机一台，用于收集沉淀污泥。 （2）深层曝气池
中间沉淀池的出水自流入深层曝气池，对废水进行好氧生物处理，进一步去除废水中残留的 有机物。
3
深层曝气池为矩形钢筋混凝土结构。有效容积为4695m ，水深14m，平面尺寸为22×15m。总 3
容积4785m 。
采用压缩空气机为废水中的微生物提供充足的氧。 由于深层曝气池的深度为14m， 静水压力高， 空气在水中溶解度大， 溶解氧浓度高、 氧化能力强， 好氧微生物可快速高效地把有机物降解为CO 2、 H 2O 和其他无机物，使废水得到净化。
3
池内设3200m 组合填料。
(3)混凝沉淀池
为圆形钢筋混凝土结构，经深层曝气池处理后的废水自流入混凝沉淀池，一方面取出好氧生 化反应后的悬浮物；另一方面去除部分COD，提高废水的B/C比。澄清水自流入生物接触氧化池； 沉淀的污泥排入污泥浓缩池。
混凝沉淀池直径的计算：
3 3 2 混凝沉淀池处理水量为15050m /d，沉淀池表面负荷取0.8m /m ·h,沉淀池直径：
1/2 D＝(15050÷24÷0.8÷0.785) ÷3.14×2=20.13m,取22m，水深取5.0m。
该池表面负荷实际为：
1/2 3 2 F=（15050÷24÷5÷22÷2÷0.785） ÷3.14=0.61m /m ·h。
3 混凝沉淀池尺寸：Φ22.0×5.0m。总容积2100m 。
池内安装周边传动刮、吸泥机一台，用于收集沉淀污泥。
3 混凝池：反应时间15min，有效容积155m 。内设潜水式搅拌机2台，N＝4kW。
采用2套Y2000型加药装置投加混凝剂。 （4）生物接触氧化池
经混凝沉淀后废水自流入本池，对废水中有机物作进一步降解处理。接触氧化池设计容积负
3 3 3
荷为0.7kgCOD/m ·d，有效容积为6084m ，水深6.2m，平面尺寸54×18m。总容积6520m 。
3
池内设4200m 组合生物填料。
3 气水比采用 18：1，需气量为 188m /min，采用 6 台 BK9020 型罗茨鼓风机供气，4 用2 备，Q 3
＝46.6m /min，P＝0.07MPa，N＝115kW。
（7）混凝脱色池
用于废水生化反应后悬浮物的去除和脱色，设计尺寸为Ф22×5m混凝脱色池一座。
3
混凝池：反应时间15min，有效容积155m 。内设潜水式搅拌机2台，N＝4kW。
采用2套Y2000型加药装置投加混凝剂。 （8）污泥浓缩池
为圆形钢筋混凝土结构，用于各工序排出的污泥的浓缩。污泥浓缩池尺寸为Φ18×6m，有效
3 3
容积为1500m 。污泥浓缩时间12h 以上，然后去压滤机房脱水后外运。总容积1900m 。
（9）空压机的选用
为减少了工程二次污染，深层曝气用的空压机选用噪声低、使用寿命长、震动小的螺杆压缩 机。空压机容量的确定：
深层曝气每天需处理的有机物总量的确定：
3
废水处理量为 15050m /d，进入深层曝气池的废水 COD 为 1800mg/L，BOD 为 403mg/L，每天需
处理的BOD 总量为:
15050×0.4＝6020kg
选用螺杆压缩机作供气设备，空气中氧的利用率以 60％计，去除 1kgBOD 耗氧以 1.3kg 计。 空压机的供气量：
3 Q=6020÷24÷60÷0.60÷(1.29×21％)×2=51.6m /min。
选用螺杆LU135W-7压缩机 4台，3 用1备。技术参数为：
3 Q=20m /min，N=132kW,P=0.7MPa。
（10）污泥脱水设备的选用
废水处理工程采用以生化处理为主，物化处理为辅的处理工艺。废水处理产生的污泥主要为 废水生化处理产生的剩余活性污泥、沉淀的SS 二部分组成。
1）生化污泥
此废水采用IC 厌氧反应器、深层曝气法处理。厌氧污泥每天产量为770kg，均为颗粒污泥， 可回收用于厌氧反应器的接种。深层曝气处理污泥产率也较低。剩余污泥产率取 0.3kg 污泥 /kgBOD，每日产生的剩余生化污泥量：
W 1=6020×0.3=1806kg污泥/d 2）混凝沉淀产生的污泥量
废水经生化处理后，废水中可能尚残留难生化的色度、COD 等物质，采用混凝沉淀法把关处
3
理。污泥以0.2kg 污泥/m 废水计：
W 2=15050×0.2=3010kg/d 每日产生的总污泥量：
W＝1100+1806+3010=5916kg（干污泥）/d
其中 1100kg 的厌氧颗粒污泥留作菌种用，部分好氧生化污泥排入预沉池作废水酸化水解菌 种，每天需脱水的污泥约4816kg。
污泥脱水设备选用WDY-2000型带式压滤机 3 台进行连续脱水运行。 每台压滤机处理可脱水干污泥量为120kg/h。 污泥脱水机每天需工作时间：
4770÷（120×3）=13.00h。每台设备每天工作13h。 此工程所选用和设计的主要工艺设备和构筑物见表7、表8。
表7
主要构筑物一览表
表8
主要工艺设备一览表
六、测量及控制仪表 6.1 设计原则
根据废水处理工艺运行的需要，对工艺运行中的主要工艺技术参数需进行即时的测量、显示、 记录、积算，以利于正确指导工艺运行。因此，本工程需设置和配备必要的测量和控制仪表。废 水处理工程控制采用自动、手动两种控制方法相结合，以自动控制为主，人工控制为辅；集中控 制与分散就地控制相结合，可由开关转换。
污水处理厌氧部分采用PLC 控制， 用一个PC 机兼做工程师站和操作员站对污水处理工艺过程 进行实时监控，通过 SCADA 采集现场数据，主要参数如液位、流量、pH、温度、产气量进行监测 和控制。选用智能化仪表及高性能调节阀门，以保证调节精度。
本污水处理控制系统的实际控制点数在 110 点左右。要求 PLC 站和上位机站之间通信采用 PROFIBUS-DP 现场总线通信方式，整个PLC 控制部分将集中在一个PLC 控制柜内。 6.2 系统配置
本系统的网络拓扑图如上图所示。
本系统通信配置采用 PROFIBUS 现场总线通信方式，上位机使用 6GK15611PCI 模板，与 PLC 上配置的专用 PROFIBUSDP 口联接。硬件部分的配置：在主控室配置 1 台 DELLOptiplex－GX520 工作站，配19″LCD显示器、A4 激光打印机、UPS为2KVA/0.5h、PLC控制柜1个。
好氧处理部分用PLC 过程自动控制。操作室内设工艺模拟板、配电柜、操作控制台。 6.3 工艺控制要点
（一）厌氧处理部分
1）集水池安装液位控制仪，根据池内废水水位自动控制废水提升泵的开停。实现中水位时自 动开泵，低水位时自动停泵，并设高低液位报警装置。
2）集水池废水用提升泵提升入循环池。在水泵出口管上安装电磁流量计，对提升进入循环池 的废水量进行测量、指示、记录、控制、集算和报警。
3）循环池安装液位计，对池内水位进行测量、指示、记录、控制和报警。循环池还安装PH、 温度测量控制仪。对池内液体PH、温度进行测量、指示、记录、控制和报警。循环池循环立管上 安装液位计，对液位进行指示、记录、控制和报警。
4）循环池废水用提升泵提升入 IC 厌氧反应器，提升泵出口管安装电磁流量计，对提升的废 水量进行测量、指示、记录、控制和报警。
5）IC厌氧反应器出水设PH、温度测量控制仪，指示、记录、和报警。IC厌氧反应器沼气出
口设沼气流量测定仪，对流出的沼气进行测量、记录、控制、积算和报警。
6）厌氧污泥池设污泥泥位计，对池内泥位进行测量、指示、记录、连锁和报警。 7）沼气稳压柜设气位计，进行测量、指示、记录、连锁和报警。 8）NaOH储罐安装液位计，进行指示、记录、连锁和报警。 （二）好氧处理部分
1）IC 厌氧反应器流入深层曝气池的废水量设电磁流量计，对流入深层曝气池的废水量进行 测量、指示、记录、积算和报警。
2)水泵、风机出口管上设压力表。
3）空压机出口管设电远传压力表，气体流量计。
4)污泥脱水设备、空压机的控制仪表及配电柜由设备生产单位配套供应、安装。 5)操作室安装工艺模拟板，可直观工艺运行情况。 主要测量控制仪表见表9。
七、总平面及公用工程
7.1 平面布置与高程布置
(1)平面布置
按工艺要求及外网现状，各建构筑物尽可能紧凑布置，并满足施工、设备安装、管道埋设及 养护维修管理的要求。污水站内建构筑物造型简洁美观，与周围环境协调。
总占地面积130×100m。 (2)高程布置
1)在满足平面布置的前提下，尽量减少埋深，降低造价。
2)尽量考虑污水一次提升重力出流，减少泵的提升次数，降低运行费用。 7.2 建筑设计
2
本工程所建水工构筑物均为钢砼结构，池壁均作C20抗渗砼，抗渗标号不小于6kg/cm ，内壁
作1：2水泥砂浆掺5％防水剂抹面，池外壁作油毡防水层。地面以上部分，防水层做到自然地面
0.1m，高于地面以上的水池外壁采用1：2.3 水泥砂浆掺5％防水剂抹面压光。
地下部分水工构筑物,池外壁均作油毡防水层,防水层高出水位线0.5m。
7.3 结构设计
（1）设计参数
地震烈度：8度。
（2）主要设计规范
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001；
《建筑抗震设计规范》GBJ08-9-92；
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；
（3）地质资料
由于建设单位未提供本工程建设地点的地质勘察资料，主要持力层承载力暂按150kPa 考虑， 待工程开工后邀请有关单位作施工地质资料，如出入较大，再作变更。由于工程厂址区域地下水 位埋藏较深，故对混凝土无侵蚀性。
（4）建筑结构选型
本设计的建筑结构为操作机房，为单层砖混结构，基础设毛石砼条形基础，预应力空心楼板， 板下设现浇钢砼圈梁，外墙转角处设构造柱。砖MU10，基础垫层C10，圈梁C20。
（5）构筑物结构选型
所有钢砼构筑物，现浇砼强度等级C20，基础砼厚250mm，壁板厚200-250mm，双层双向配筋。 地板下作厚100mm 砼垫层。
（6）防渗及防腐措施
所有盛水构筑物均需注意防渗处理，本工程以自防水为主并辅以必要的表面防水（防腐）层。 为了提高砼的自防水能力，在砼中适量掺加 U 型膨胀剂或其它高效防水剂。表面防水层与防腐层 统一实施，采用一般防腐砂浆掺加适量的防水剂。
7.4 给水排水
（1）给水排水范围
本工程设计范围：污水站范围给水系统、生产及排水系统。
（2）生活及生产给水系统
3 生活给水系统包括工作人员生活用水、溶药调配水及其他用水，最大流量为5m /h，自有水头
0.2MPa，属间歇式用水。给水管网由生活用水管网引入，干管直径DN32。
（3）排水系统
生活及工艺系统事故排水自流进入氧化塘，水工构筑物放空亦排入氧化塘，为污水站应急排 水，最大干管直径Φ500。
八、动力配电及照明设计
8.1 供电设计依据
a.《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-92；
b.《工业与民用供配电系统设计规范》GB50052-92；
c.《低压配电装置及线路设计规范》GB50054-9；
d.《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92。
8.2 设计范围
污水站配电装置设计和继电保护设计；污水站用电设备供电及控制设计；污水站电缆敷设设 计；污水站供电系统接地设计；污水站各建筑物及现场照明。
8.3 供电设计
本工程负荷等级为三级，为单回路供电方式，电源由医院配电室低压侧引入控制机房内配电 屏，低压侧设隔离开关以便于检修，低压配电设备选用PGL1型开关柜及动力配电箱。启动方式： 本设计采用集中控制的原则，用电设备均根据工艺要求采用直接启动。系统自然功率因数为：COS Φ＝0.8，为了改善自然功率因数，减少无功损耗，系统采用无功自动补偿装置，改善后的功率因 数为COSΦ>0.95。
8.4 供电线路敷设
供电采用放射状引入各用电设备点，以提高供电可靠性。室外线路均采用电缆沿电缆沟或直 埋方式敷设，室内电力电缆穿钢管敷设。
8.5 照明
（1）照明电源分别由操作室内总配电柜引至各照明配电箱。
（2）照明配电箱采用 XXM-IN-A306M。室外照明采用高压钠灯，室内照明采用日光灯或白炽 灯。
8.6 用电负荷
主要动力设备用电容量见表10。
表10 主要动力设备用电量一览表
总装机功率:1687.34kW
最大使用功率:1200kW
其中
动力设计容量:1170kW
照明功率:30kW
用电系数0.657
8.7 动力配电控制方式
（1）工艺控制采用集中与现场，PLC自动与手动相结合的控制方案。
（2）设备配电控制采用YJV 动力电缆。
（3）电缆的走线采用电缆跨空桥架与线穿钢管暗敷相结合。
（4）电机功率大于15KW 的采用Y-△降压启动，电器元件选用施耐德名牌。
（5）组合配电箱采用DCX(R)-20。
8.8 接地保护系统
所有正常不带电的电气设备外壳均采用可靠接地保护。
九、工程进度
表11 某糖业公司污水处理工程项目进度表
本项目总工期约 320 天，为有效天数。自合同签订至验收监测，工程进度安排按实际工作天 数计算，遇冬季非施工季节，完成日期顺延。
十、作业制度及劳动定员
3 本工程设计处理能力为15050m /d，工作天数按150天/年，每半年检修一次，污水站共设16
人。由于本污水站污水处理设备较多，技术要求高，为保证污水处理的正常运行和效益目标的实 现，必须在污水处理的操作和维修管理方面采取有效的措施，主要有：
（1）对操作人员进行专门培训，经考试合格后方可上岗。
（2）加强对处理污水水质的监测，控制进水水质，以保障生化及消毒处理工艺的安全运行。
（3）及时整理、定期汇总分析运行记录，建立健全技术档案，为污水站正常运行提供技术 参数和设备工况资料，并在此基础上总结改善，不断提高运行管理水平。
（4）建立检修、保养制度。根据设备的性能要求，进行经常的维护和定期的检修工作，以 提高设备的完好率，延长其使用寿命。
十一、工程投资概算
11.1 废水处理工程投资估算说明
本废水处理工程投资估算系根据某地区某糖业公司提供的需处理废水的水质、质量，处理后 要达到的排放要求为依据进行初步设计的。并根据初步设计结果进行废水处理工程投资概算。概 算中主要包刮土建工程费、工艺设备费、动力配电及设备费、测量及控制仪表费、深井工程费、 工艺管道及配件费、给排水费用等。因缺乏勘查资料土建等费用只是初步概算。
11.2 工程投资估算依据
建筑工程综合预算定额(1993)
工程建设材料预算价格(1993)
单位估算总表(1993)
建筑材料市场指导价(2005.10)
某有关建筑工程概预算费率调整的通知
设备、仪器、仪表的市场价和厂家报价
11.3 工程投资估算
根据初步估算结果, 本工程总造价2579.71万元(详见表12－18)。
表12. 工程投资费用综合估算表 单位: 万元
表13 厌氧处理部分设备报价
表14 好氧处理部分主要设备费用估算 单位：万元
表15 厌氧处理部分土建工程费用估算 单位：万元
表16 好氧部分土建工程费用估算 单位：万元
表17 好氧处理部分测量控制仪表费用估算 单位：万元
表18 分析仪器及设备费用估算 单位：元
十二、污水处理运行费用的估算
废水处理运行费用主要包括电费、人工费、药剂费、折旧费和维护保养费等。 废水处理费用估算说明：
1）根据国家有关规定，工程年折旧费按工程直接费的4.8％计算。
2）维修保养费按折旧费的20％计取。
3）污泥脱水凝聚剂PAM 耗量按干污泥量的0.8％计，每kg 固体PAM 费用以30元计。
4）电费以0.5元/kW·h计。
废水处理工程运行费用见表19。
表19
综合运行成本经济分析
十三、方案说明
(1)本方案投资估算中未包括：工程地质勘察费、工程监理费、工程开工费、厂地绿化费、道 路硬化费、验收监测费和在线监测装置等费用。
(2)本方案工期不包括开工手续办理所需时间、厂方或管理部门考察所需时间、环境监测部门 至环保管理部门批文所需时间。
十四、项目管理与责任
14.1 施工组织机构及人员安排
本工程中我公司将实行项目法管理，计划设一个项目经理部。项目经理部将严格按项目管理 法的要求运作，实行项目经理负责制。项目经理部下设工程技术组、质量安全组、工程测量组、 文明施工组、财务会计组、计划经营组、施工管理组、材料供应组、机械设备组、后勤供应组等 部门。
项目经理部下设土建施工队、设备安装队、材料实验室、电气维护班、综合队；各专业队将 组织配备适当的生产班组，包括砼工、瓦工、土方工、木工、铁工、水工、电工、焊工、钳工、 机修工、栅工等专业的班组；还设置宣传、医疗、卫生、纠察等后勤人员。
本工程中我公司将组织足够的技术力量和施工力量投入，确保工程按业主标准和要求完成。 14.2 现场施工组织结构图
14.3 各部门职责
（1）项目经理职责
a、全面负责本项目的施工组织,对工程质量、安全、工期等施工全过程负责；
b、主管财务会计组及计划经营组工作；
c、认真贯彻执行公司、项目部各项工程标准、制度和指令；
d、组织建立和实施现场质量、监控体系、安全保证体系，确保正常运作；
e、认真组织落实施工组织设计的实施与调整,确保达到合同要求各项指标;
f、负责通过各种形式对参加的项目施工全体人员实行经常性的质量和安全教育。
（2）项目副经理职责
a、协助项目经理搞好工地现场施工管理工作，具体负责施工进度计划和现场施工调度工作； b、主管现场施工组、材料供应组、机械设备组，分管后勤供应组工作；
c、负责施工现场日常各项行政事务及对外沟通联络工作。
（3）项目总工程师职责
a、协助项目经理组织建立现场质量保证体系，确保其正常运行；
b、主持编制本项目各项具体工程的施工组织设计和施工方案；
c、主管工程技术组、质量安全组、工程测量组、分管文明施工管理工作。
（4）工程技术组职责
a、全面负责工程项目的技术管理和质量控制工作；
b、组织施工现场技术监控、施工测量、工程试验；
c、负责组织本项目施工技术交底工作，深入现场检查技术工作开展情况，掌握第一手材料； d、工程施工严格按设计要求和合同规定的技术规范、标准进行，参与组织隐蔽工程的验收 工作。
（5）质量安全职责
a、对工程项目的施工质量负全面的监督检查责任；
b、负责项目工程质量、安全管理,做好日常质量检查控制、安全监督管理；
c、参与施工各层次的技术安全交底，检查、督促施工人员做好工序的自检、交接检查； d、参加分项、隐蔽工程的验收、质量等级检验评定，对质量检验评定资料，质量保证资料 进行认真的检查、复核；
e、做好各类技术资料的整理工作，协助对质量事故的调查、上报和处置；
f、负责工程竣工资料的汇编整理工作。
（6）工程测量组职责
a、负责施工现场测量、放线、复测工作；
b、负责提交竣工测量资料。
（7）文明施工组职责
a、负责现场文明施工管理工作，严格遵守有关国家、地区有关文明施工的管理规定；
b、负责监督现场的工地围蔽、振动控制、噪音控制、空气污染（防尘）、水质污染、路况维 护、路面卫生、工地卫生等环保文明施工的工作。
（8）财务会计组职责
a、负责负责项目工程资金的划拨、调配工作；
b、负责项目工地工人的工资、奖金的发放工作。
（9）计划经营组职责
a、负责工程合同、预结算、计划、统计的管理工作。
b、根据施工进度计划对工程量进行复核和监督，提供工程主要材料需求总量、配套设备及外 构件数量。
c、负责落实本项目合同条款,满足合同要求，并对有关部门进行合同交底。
d、负责按照合同的工期要求，协调均衡施工，保证工程按计划完成。
e、负责对劳务分承包方和工程分承包方施工期的监督管理工作。
f、依据《施工组织设计》、《项目质量计划》和《施工方案》编制月度生产计划上报公司。
（10）施工管理组职责
a、负责现场的施工管理工作，负责按图施工，按工程总进度计划要求完成分项工程的施工进 度。
b、搞好现场增加工程量的签证工作。
（11）材料供应组职责
a、按施工计划要求编制材料采购供应计划，建立材料台帐。
b、负责材料采购、验收、标识管理，做好材料调拨工作。
c、分别对制造厂家提供的产品进行分类、标识、贮存和维护，一经发现不合格产品或丢失、 损坏、变质产品应立即上报公司并做好记录。
d、参加竣工工程验收，协助完成工程的验收交付。
（12）机械设备组职责
a、负责项目部的机械设备的进退场工作，制定机械设备使用计划。
b、负责实施对项目部所属机械的管理，对施工现场设备组织检查，对检查不合格的设备，应 令其停止使用并予以标识，保证工程能顺利进行。
c、负责施工机械设备的维修管理工作。
（13）后勤供应组职责
a、负责工地现场的宣传、职工医疗、卫生保健工作。
b、负责工地现场的保卫、纠察工作。
十五、质量保证措施
15.1 质量目标
为了确保优质目标的实现，除建立、健全一套完整、强有力的质量监督网外，还要建立一整 套全面质量管理制度，来确保工程质量和进度，保证各项检查验收工作顺利进行。
配备专职检查人员，制定相应岗位责任制，明确各人职责，奖罚分明，对各施工队做好协调、 控制、检查、监督工作，保证建立质量体系正常运转和质量管理制度的落实。
施工中，贯彻以“预防为主”的方针，使工程的每个分部、分项，每道工序都有计划、有标 准、有秩序地进行，防患于未然，使施工过程完全处于受控状态，尤其是容易出现质量问题的部 位、工序。施工前技术人员预见性地制定预防措施，并要求工长对施工人员进行交底，并做好相 应记录。在项目班组内完善自检制度，做到有措施、有检查、有控制、有记录。
在施工过程中，针对工程的实际问题做好技术交底，监督实施工作，全面推行质量管理，选 择课题进行 PDCA 的循环，解决实际问题建立相互促进的 QC 小组，做到质量管理的图表化、数据 化、提高质量管理工作水平，争取一流的质量，赢得业主满意。
15.2 质量保证技术措施
(1)施工前， 由项目部组织技术人员熟悉图纸， 各级技术管理人员在认真熟悉和审图的基础上， 了解施工顺序，明确施工方法，遵照设计图纸和施工规范逐级进行分部、分项技术，工艺质量交 底，遇到重要、特殊部位施工时，项目部组织各组人员亲自交底，交底双方必须在记录上签字。
(2)施工中，专门设置测量组，轴线控制网取得甲方认可，测量放线后经专业人员检核合格后
方可施工。
(3)原材料、成品、半成品在进场前必须有合格证，并按规定取样试验，合格后方可使用。
(4)材料使用和入库合理堆放，妥善保管，做到数量准确，质量完好。
(5)建立健全的质量监督检查制度，认真贯彻执行自检、互检、交检制度，并做好记录，达不 到标准的工序必须予以解决，经复检符合要求才能交下道工序施工，施工中隐蔽工程验收必须经 甲方或监理工程师认可，填写隐蔽工程验收单、书面签字后有效。
(6)加强对成品、半成品的保护，施工前技术人员编制成品、半成品防护方案，施工中监督执 行，有实施记录。
(7)提高作业人员的素质，树立“为用户服务”和“下道工序就是用户”的思想，定期开展质 量意识教育，项目经理及所有技术人员均持证上岗，并定期培训，特殊工种必须特证上岗操作， 新进场人员要进行技术培训和考核，经考核合格后才能上岗。
(8)严格计量制度，所有计量器具必须按规定进行检定标识，处于有效作用状态，以保证各项 测量、计量数据的准确性。
(9)严格执行工序交接制度，凡前道工序未达到标准，均由前一道工序班组限期整改，经复检 合格后，才能进入下道工序施工，工序交接要填写工序交接记录。
(10)施工前，工长必须向各班组进行全面技术交底和质量标准交底，施工中认真检查执行情 况，厕所、走道、标高控制、外架及临边围护、砼振捣、钢筋绑扎、设备安装等均为施工的关键， 交底时在有针对性，有重点，对于特殊部位、特殊过程如防水保温、大体积砼、屋面防水及新技 术项目等要项目总工亲自组织交底，严格按方案施工。
十六、培训计划
本公司负责污水处理系统的设计、施工、安装调试一条龙服务。由于水处理部分设备较多， 为保证处理系统长期、稳定运行并使处理达到设计要求，需要每个运行管理人员不仅要有一定的 文化程度，而且在物理、化学及微生物学知识方面具有更高的要求。就水处理系统部分我们可根 据操作人员的实际情况及特点采取理论和实践相结合的方式进行职业培训，使用操作人员在技术 上进一步提高，在思想上树立“治理污染，保护环境”的主人翁意识。
(1)理念培训
a、污水来源及水质特性。污水处理系统的整个工艺流程、系统运行及处理的原理，每段工艺 的作用及在整个系统中的地位， 各部分如何相互配合以达到协调运行并发挥着一部分最大的效益。
b、整个系统的各构筑物，设备的规格型号、性能、技术指标、设备的组成及作用、维护保养。 c、菌种的培养方法及相应的环境工程微生物学。
d、介绍系统运行的异常现象及相应的操作方法。
e、PLC控制系统的基本原理及操作基本知识，常规故障及维修。
(2)实际培训
a、辨别各类管道的名称、流向、阀门的开启顺序、机电设备润滑油的投加及更换、机电设备 的正反转、如何判定紧固件的松动及相应的处理方法。各个工艺设备的操作顺序及开闭方法。各 个控制柜按钮的作用。
b、以上培训在设备调试期间，本公司人员边调试、边培训用户方管理人员。调试（兼培训） 结束后，操作工进行首次操作时，由施工单位派人指导监督，以保证操作工人准确作业。
(3)培训计划
表20
污水站操作人员培训计划一览表
十七、售后服务
a、本体设备的检修，零配件的检修与更换；
b、机电设备及零配件的检修与更换；
c、处理系统管路及配套阀门等的检修与更换；
d、处理系统出水水质恶化的原因查找，及时调整至达标；
e、处理系统运行故障的排除与运行状态的恢复；
f、处理设施、设备与机电设备日常维护现场重复指导；
g、自接到用户通知之时计，8小时内给予答复，24小时内派员到位。