某水溶性丙烯酸酯乳液生产废水处理站工程设计（二） 某水设计水量为100m3/d

4 主要建（构）筑物设计

4.1 收集池1

收集池1为全地下钢砼结构，某水设计水量为100m³/d，溶性乳液设计水力停留时间为1d，丙烯有效水深为2.5m，酸酯生产有效池容为100m³。废水收集池1采用三涂五布防腐。处理程设收集池1设耐腐蚀PP材质篮式过滤器，站工保护后续废水泵运行。某水收集池1的溶性乳液废水通过泵送进入破乳气浮一体化设备。收集池1设浮球液位计连锁废水提升泵的丙烯高开低停。

4.2 破乳气浮

破乳气浮采用成套一体化处理设备，酸酯生产根据水质特征，废水设备采用碳钢防腐材质。处理程设根据设计水量，站工选择设计处理能力5～10m³/h的某水破乳气浮设备。在破乳段依次加碱调节pH到10左右，加入破乳剂进行破乳剂，加入混凝剂进行破乳后的混凝作用，加强破乳效果，加入絮凝剂进行絮凝反应。然后进入气浮池，气浮池主要由接触区和分离器组成。pH调节、破乳段、混凝段、絮凝段的设计水力停留时间为0.5h。气浮的接触区设计水力停留时间为5min，分离器设计表面负荷为6～8m³（/m²·h）。

加碱段的pH由pH计监控，并连锁酸、碱加药泵的启停。破乳剂采用小试效果较好的FP系列破乳剂，经过破乳后，能实现废水中大部分COD的有效去除，经过破乳气浮，废水的COD可以从37000mg/L降低到3700mg/L左右；且能实现大部分悬浮物的去除，悬浮物可从6000mg/L降低到100mg/L左右。

4.3 调节池

调节池为全地下钢砼结构，设计水量为100m³/d，设计水力停留时间为20h，有效水深为2.5m，有效池容为100m³。调节池内壁防腐，采用环氧煤沥青防腐。调节池设耐腐蚀PP材质篮式过滤器，保护后续废水泵送泵。调节池的废水通过泵送进入破乳气浮一体化设备。调节池设超声波液位计连锁废水提升泵的高开低停。调节池废水输送泵出口管线上有电磁流量计，用以监控废水的流量。调节池后端通过投加营养剂调配废水水质，解决废水中缺少微生物生长所需要的磷源、微量元素的问题。

4.4 水解酸化池

水解酸化池为半地下钢砼结构。设计水量为120m³/d，设计水力停留时间为1.5d，有效水深为4.5m，有效池容为100m³。为了保证水解反应的接触反应条件，水解酸化池内设3台潜水搅拌机，沿池体三角布设。

4.5 一级好氧

水解酸化池出水自流进入一级好氧池。一级好氧池为半地下钢砼结构。设计水量为120m³/d，设计水力停留时间为2d，有效水深为4.5m，有效池容为240m³。

一级好氧段、二级O段和三级O段的曝气，设计总的汽水比为46∶1。曝气由罗茨风机供应，设3台FSR-65罗茨风机，2用1备，风量为2.2m³/min，风压为5.7kPa。

一级好氧池设穿孔曝气管，保证曝气均匀性。穿孔曝气管采用UPVC管道制作，按照制作图现场加工。

4.6 中沉池

一级好氧池出水自流进入中沉池。中沉池设计考虑污泥回流流量，设计水量为10m³/h，设计表面负荷为0.5m³/（m2·d）。中沉池为半地下钢砼结构，表面积为20m²。中沉池配有污泥回流泵和污泥排放泵，流量均为10m³/h。

4.7 二级A/O池

二级好氧池内出水自流进入二级A/O池。二级A/O池包括二级A池和二级O池。二级A/O池设计水量为1200m³/d，设计水力停留时间为2.7d，有效水深为4.5m，有效池容为325m³。二级A池和二级O池的容积比为1∶2。

为了保证二级A池的接触反应条件，二级A池内设3台潜水搅拌机，沿池体三角布设。

为提高曝气效率，二级O池内设旋混曝气器。并设DO在线监测仪，用以监测水池内的溶解氧。二级O池内的硝化液通过硝化液回流泵回流到二级A池。

4.8 二沉池

二级O池出水自流进入二沉池。二沉池设计考虑污泥回流流量，设计水量为10m3/h，设计表面负荷为0.5m³/（m²·d）。二沉池为半地下钢砼结构，表面积为20m²。二沉池配有污泥回流泵和污泥排放泵，流量均为10m³/h。

4.9 三级A/O池

二级O池内出水自流进入三级A/O池。三级A/O池包括三级A池和三级O池。三级A/O池设计水量为120m³/d，设计水力停留时间为1.5d，有效水深为4.5m，有效池容为180m³。三级A池和三级O池的容积比为1∶2。

为了保证三级A池的接触反应条件，三级A池内设2台潜水搅拌机，沿池体对角布设。

为提高曝气效率，三级O池内设曝气盘。并设DO在线监测仪，用以监测水池内的溶解氧。为提高污泥停留时间，三级O池内组合式生物填料。三级O池内的硝化液通过硝化液回流泵回流到三级A池。

4.10 终沉池

三级O池出水自流进入终沉池。终沉池设计考虑污泥回流流量，设计水量为10m³/h，设计表面负荷为0.5m³/（m²·d）。终沉池为半地下钢砼结构，表面积为20m²。终沉池配有污泥排放泵，流量为10m³/h。

4.11 出水池

出水池为半地下钢砼结构。设计水量为120m³/d，设计水力停留时间为0.2d，有效水深为4.5m，有效池容为24m³。出水池出水通过泵泵送至园区管网。泵出口设电磁流量计用以监测出水流量。

4.12 物化污泥池

物化污泥池为半地下钢砼结构。设计水量为55m³/d，设计水力停留时间为1d，有效池容为55m³，有效水深为3m。物化污泥池浓缩后的污泥通过污泥输送泵泵送至压滤机。

4.13 生化污泥池

生化污泥池为半地下钢砼结构。设计水量为250m³/d，设计水力停留时间为1d，有效池容为250m³，有效水深为3m。生化污泥池浓缩后的污泥通过污泥输送泵泵送至压滤机。

4.14 辅助用房

设计辅助用房有加药间、风机间、污泥脱间、操作间，根据设备布置需要，分别占地70m²、50m²、50m²、15m²。辅助用房为框架结构。

5 公用工程和化学药剂消耗

项目装机功率为107kw，运行功率约为89kW，均为380/220V低压设备，单机容量最大7.5kW，日用电量为1613kW·h，功率因素取0.8，电费为1613×0.80×0.8/120=8.60元/m³（电费以0.80元/度计）。

项目用到的药剂有盐酸、液碱、营养剂、破乳剂、混凝计PAC、助凝剂PAM，药剂投加费用共为37.95元/吨水（表3）。

综合污水直接运行费用=电费+药剂费=8.60+37.95=46.55元/m³。

6 工程投资

设备总投资：69.32万元

主要构筑物总投资：94.85万元

设备安装费：18.60万元

其他费用：33.00万元

工程总投资：215.77万元

7 废水站占地面积

构筑物占地：400m2；辅助用房占地：185m2；废水站总占地面积（含绿地及道路）：750m2。

8 环境效益

生产废水达标排放接入园区管网，该废水处理站年处理污染物COD总量约115.2t，对废水中的特征污染物也有很好的去除。同时，也为企业创造了良好的生产环境。

9 结束语

1）本项目以某公司的废水处理站产生的生产废水为设计对象，基于生产废水的小试试验结果进行了工程设计。工程设计参数主要通过小试数据并结合理论计算最终确定工程设计参数的取值。

2）破乳气浮预处理采用小试效果较好的FP系列破乳剂，经过破乳后，能实现废水中大部分COD和SS的有效去除，减轻后续生化处理体系的有机负荷，并提高了系统运行的稳定性。

3）因废水可生化性差，利用水解酸化可大幅度提高可生化性。因废水COD较高，氨氮浓度较高，特征污染物甲苯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、环氧氯丙烷的浓度高，采用三级生化体系（一级好氧-二级A/O-三级A/O）实现污染物的经济高效降解。

4）该处理系统具有运行能耗低、投资省，可灵活调整运行工况的优点。为水溶性丙烯酸乳液生产废水的处理提供借鉴参考。

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