馬鈴薯渣綜合利用及污水處理改造項目可研報告（精品報告）

1 第一章 總 論 1.1 項目背景概況 1.1.1 項目名稱及承辦單位 項目名稱： 馬鈴薯渣綜合利用及污水處理改造項目 項目承辦單位： 甘肅達利食品有限公司 承辦單位法定代表人： * 項目建設地點： 甘肅武威工業(yè)園區(qū) 1.1.2 承辦單位概況 福建達利集團是國內一家致力于研發(fā)和制造健康美味食品的大型集團化知名企業(yè)，在全國設有 11 家分公司、八大生產基地。座落在武威工業(yè)園區(qū)的甘肅達利食品有限公司，是達利集團嫁接改 造原武威天藝食品公司 3000 噸馬鈴薯顆粒全粉生產線基礎上成立的。該公司以強大的技術實力和先進的產品研發(fā)能力為依托，堅持以食品為主導，走系列化開發(fā)、規(guī)?；?jīng)營、標準化生產、多業(yè)并舉的發(fā)展之路。按照福建達利集團總部的發(fā)展規(guī)劃，進一步加大了項目投入，投資 1.2 億元分兩期建設的 5 條馬鈴薯全粉生產線已建成投產，年生產能力達 1.5 萬噸，年處理馬鈴薯10 萬噸，品種主要以“大西洋”、“克新”、“夏波帝”為主，將成為國內最大的馬鈴薯全粉生產基地。該企業(yè)堅持科技領先、自主開發(fā)，技術開發(fā)和質量管理并重，進一步加強公司內部管理，于 2006 年 8 月順利通過了 ISO9001 質量管理體系認證、食品安全（ HACCP）管理體系認證。 1.1.3 可行性研究報告編制單位 中國市政工程西北設計研究院有限公司 工程咨詢資質等級： 市政公用工程、建筑甲級 證書編號： 工咨甲甘肅省輕紡工業(yè)設計院 2 工程咨詢資質等級： 紡織、化纖、輕工甲級 證書編號： 工咨甲 1031633001 1.1.4 可行性研究報告編制依據(jù)及范圍 1.1.4.1 可行性研究報告編制依據(jù) 1)一般工業(yè)項目可行性研究報告編制大綱 (摘自國家計委委托中國國際工程咨詢公司編寫的投資項目可行性研究指南 (試用版 )， 2002 年 ) 2) 建設單位提供的相關基礎資料 3) 相關文件及現(xiàn)行規(guī)范 1.1.4.2 可行性研究報告研究工作范圍 本可行性研究報告針對甘 甘肅達利食品有限公司 薯渣及污水綜合利用項目相關建設內容，污水處理系統(tǒng) 、薯渣沼氣系統(tǒng)、公用工程及輔助設施、環(huán)境保護、節(jié)約 能源、投資估算和資金籌措、財務經(jīng)濟評價等方面進行全面考察、分析、研究，對項目的可行性做出論證和評價。 1.2 項目概況 1.2.1 項目 改造 地點 甘肅武威工業(yè)園區(qū) 1.2.2 改造內容及規(guī)模 原有污水處理設施比較簡陋，污水處理未能穩(wěn)定達 標， 改造原有污水處理系統(tǒng)，使處理能力達到 1000m3/d。 新建薯渣沼氣系統(tǒng)，將原有 2 噸燃煤鍋爐改造為 2 噸沼氣鍋爐。 1.3 研究成果概要 1.3.1 設備選型 3 本項目 所有 設備均選用國內先進設備。 設備選型遵循實用、先進、可靠、經(jīng)濟、節(jié)能的原則 。 1.3.2 燃料供應情況 項 目改造完成后年需燃煤 11668 噸 /年，較改造前減少 1768 噸 /年，仍 由天祝炭山嶺煤礦供給，供應有保證。 1.3.3 建設條件 1) 廠址及土建工程 甘肅達利食品有限公司位于武威市東南郊的武威工業(yè)園區(qū)內，公司西北距武威市中心約 8km，東北與國道 312 線相連、南鄰蘭新鐵路線。武威市至武南鎮(zhèn)公路主干道從區(qū)內通過，交通十分便利。 2) 能源動力 供電：本項目新增全年用電量為 3.3 105KWh。 供水：本項目工程為污水處理、沼氣工程及鍋爐設備改造，全廠用水量沒有大的變化，現(xiàn)有廠區(qū)給水工程可以滿足改造后的正常生產需 要，無需進行改造和添置。 供熱：本項目需將 2t/h 蒸汽鍋爐改造為沼氣鍋爐，項目改造前年需燃煤 13436 噸，改造后年需燃煤 11668 噸，天祝炭山嶺煤礦供給。 1.3.4 環(huán)境保護 1) 廢水 本項目所產生的生產污水來自生產車間，日排放量 1000m3/d， 該污水不含有毒物質，但其有機物濃度、懸浮物含量超過排放標準 ，而 原有污水處理設施比較簡陋，污水處理未能穩(wěn)定達標 ， 經(jīng)改造后的污水處理站處理后可達標排放。 2) 廢渣 廢渣主要是薯渣共 10000 噸 /年。 薯渣送沼氣站處理，沼氣供鍋爐使用，實現(xiàn)原料廢渣綜 合利用，沼液可做肥料，用于附近農田。 1.3.5 工作制度 4 本項目生產線實行三班工作制，全年生產天數(shù) 250 天，每天工作 22.5小時。廠部實行常日班制。 1.3.6 勞動定員 本項目為節(jié)能改造項目，不增加勞動定員，企業(yè)原有勞動定員 180人，其中管理及銷售人員 20 人，工程技術人員 30 人，工人 130 人。 1.4 項目總投資及經(jīng)濟效益 1.4.1 總投資 本項目投入總資金 970 萬元 。 1.4.2 經(jīng)濟效益 項目的運營 正常年 可降低成本 (可視作利潤 )51.28 萬元。 1.4.3 主要技術經(jīng)濟指標 見表 1.4.1。 5 6 7 第二章 項目背景 和發(fā)展概況 2.1 項目背景 2.1.1 國家相關政策 國家國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要提出：“強化能源節(jié)約和高效利用的政策導向，加大節(jié)能力度。通過優(yōu)化產業(yè)結構特別是降低高耗能產業(yè)比重，實現(xiàn)結構節(jié)能；通過開發(fā)推廣節(jié)能技術，實現(xiàn)技術節(jié)能；通過加強能源生產、運輸、消費各環(huán)節(jié)的制度建設和監(jiān)管，實現(xiàn)管理節(jié)能。突出抓好鋼鐵、有色、煤炭、電力、化工、建材等行業(yè)和耗能大戶的節(jié)能工作。加大汽車燃油經(jīng)濟性標準實施力度，加快淘汰老舊運輸設備。制定替代液體燃料標準，積極發(fā)展石油替代 產品。鼓勵生產使用高效節(jié)能產品。” 國務院國發(fā) 2006 28 號 關于加強節(jié)能工作的決定 要求 “到“十一五”期末，萬元國內生產總值 (按 2005 年價格計算 )能耗下降到 0.98 噸標準煤，比“十五”期末降低 20%左右，平均年節(jié)能率為 4.4%。重點行業(yè)主要產品單位能耗總體達到或接近本世紀初國際先進水平。初步建立起與社會主義市場經(jīng)濟體制相適應的比較完善的節(jié)能法規(guī)和標準體系、政策保障體系、技術支撐體系、監(jiān)督管理體系，形成市場主體自覺節(jié)能的機制。 國家發(fā)改委“十一五”十大重點節(jié)能工程實施意見 中指出 “ 以科學發(fā)展觀 為指導，落實節(jié)約資源基本國策，圍繞實現(xiàn)“十一五” GDP能耗降低 20%左右的目標，以提高能源利用效率為核心，以企業(yè)為實施主體，大力調整和優(yōu)化結構，加快推進節(jié)能技術進步，建立嚴格的管理制度和有效的激勵機制，加大政府資金的引導力度，充分發(fā)揮市場配置資源的基礎性作用，調動市場主體節(jié)約能源資源的自覺性，盡快形成穩(wěn)定可靠的節(jié)能能力，為實現(xiàn)國家節(jié)能目標奠定堅實的基礎?！?8 中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要提出了 “ 十一五 ” 期間單位國內生產總值能耗降低 20%左右，主要污染物排放總量減少 10%的約束性指標 。這是貫徹落實科學發(fā)展觀，構建社會主義和諧社會的重大舉措；是建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇；是推進經(jīng)濟結構調整，轉變增長方式的必由之路；是提高人民生活質量，維護中華民族長遠利益的必然要求。 2.1.2 項目的提出 甘肅達利食品有限公司是達利集團嫁接改造原武威天藝食品公司3000 噸馬鈴薯顆粒全粉生產線基礎上成立的。公司按照福建達利集團總部的發(fā)展規(guī)劃，投資 1.2 億元改擴建，使生產能力達 1.5 萬噸，年處理馬鈴薯 10 萬余噸。但擴建中原有輔助生產設施設備落后、能耗較高、污水排放不達標等問題未能很好解決。近 年來，國內馬鈴薯加工業(yè)發(fā)展迅速，產品市場競爭加劇，給行業(yè)內企業(yè)的生存帶來了嚴重壓力。如果仍維持原有狀況，已經(jīng)建立起來的市場占有量將逐步被高起點的產品所取代。目前企業(yè)存在的主要問題有： 1）企業(yè) 原有的污水處理設施比較簡陋，只經(jīng)過簡單的格柵攔截，沉淀池沉淀后直接排放 ， 污水處理不能穩(wěn)定達標，處理后的水供農戶用于灌溉季節(jié)澆地，但長期澆地后， 會 因集聚到 土壤表層耕 土 層的淀粉、纖維等 物質 發(fā)酵 發(fā)生 植物根系腐爛 等不利影響而導致 減產 ；而 非灌溉季節(jié)污水最終經(jīng)水渠流 入 至 楊家壩河 （ 屬石羊河水系） ， 當汛期及洪水季節(jié)南營水庫泄洪時，金塔 河地面水就會經(jīng)楊家壩河流入下游的石羊河紅崖山水庫進入民勤縣境內， 對當?shù)氐乃Y源造成一定的污染。 2）原有生產線在 生產過程中大量的薯渣排出，投產初期曾作為飼料出售給附近的農戶和飼養(yǎng)場，但當?shù)氐霓r戶和飼養(yǎng)場用量有限，多余皮渣堆積在廠區(qū)內 腐爛發(fā)霉、造成廠區(qū)散著嚴重的異味、污 染環(huán)境。 為了徹底解決存在的問題， 實現(xiàn) “ 十一五 ” 規(guī)劃綱要提出 的 國內生產總值能耗降低 20%左右，主要污染物排放總量減少 10%的約束性指標 ， 9 公司決定建設沼氣池，用薯渣生產沼氣用于鍋爐，節(jié)約燃煤。同 時改造污 水處理系統(tǒng)，使處理后廢水水質穩(wěn)定的達 到排放 標準 。 2.2 發(fā)展概況 甘肅達利食品有限公司通過節(jié)能綜合利用改造項目，使動力消耗、污水排放、廢渣排放等各項技術指標均達到國內領先水平，在市場競爭中處于明顯優(yōu)勢地位。 本項目改造完成 后，年節(jié)約標煤約 1768 噸，改造后的污水處理系統(tǒng)穩(wěn)定達到排放標準。 10 第三章 市場分析與 改造規(guī)模 3.1 市場分析 3.1.1 市場前景分析 馬鈴薯是世界上最重要的糧食、經(jīng)濟作物之一，是僅次于小麥，玉米，水稻的第四大作物，馬鈴薯的營養(yǎng)成分齊全。含有較豐富的維生素，其產品開發(fā)潛力很大。在歐美發(fā)達國家，馬鈴薯多以主食形 式消費。美國馬鈴薯加工量約占總產量 76%，每人年平均消費馬鈴薯食品 58Kg。歐洲加工量約占總產量 90%，每人年平均消費馬鈴薯食品 80Kg。中國加工量約占總產量 5%，每人年平均消費馬鈴薯食品 11.7Kg。數(shù)字顯示，我國深加工比例遠低于國際平均水平，國內的馬鈴薯加工行業(yè)還有很大的可發(fā)展空間。 全世界主要種植馬鈴薯的國家 148 個，種植面積 1930 萬 hm2，產量3.2 億噸。目前，我國馬鈴薯種植面積近 472 萬 hm2，年產馬鈴薯 7500萬噸，約占全世界種植總面積 20% 25%，總產量約占 20%左右，我國馬鈴薯種植面積、 總產量均居世界第一位。 我國馬鈴薯加工技術水平近年來有較快提高，精淀粉及其下游制品加工、馬鈴薯膨化小食品加工、油炸馬鈴薯片、馬鈴薯全粉和速凍薯條加工均有所發(fā)展，加工總量約占馬鈴薯總產量的 10%左右。而在歐美等發(fā)達國家，馬鈴薯用于加工的比例則很高。據(jù)統(tǒng)計資料顯示，美國約有50%的馬鈴薯用于深加工，其生產的馬鈴薯食品有 70 多種，全國有 300多家馬鈴薯深加工企業(yè)；荷蘭有 40%的馬鈴薯深加工后方進入市場。馬鈴薯全粉是馬鈴薯深加工代表產品之一，主要品種包括雪花粉、顆粒粉、雪花顆粒粉等，主要生產國有美國、荷蘭、德國、芬 蘭等。據(jù)有關專家統(tǒng)計，全世界馬鈴薯全粉類產品年產量在 40 萬噸以上。我國國內全粉生產起步較晚，現(xiàn)有馬鈴薯全粉廠僅 10 余家。其中雪花粉廠 8 家，設備主 11 要從歐洲引進，年設計生產能力約 3.5 萬噸，實際產量約 2 萬噸 /年，雪花顆粒粉生產廠一家，生產能力 5000 噸 /年。 馬鈴薯全粉是加工各類馬鈴薯復合加工制品的基礎原料，其生產過程中注意保持薯塊植物細胞的完整，最大限度保留了馬鈴薯所含的全部營養(yǎng)成分，復水后可重新獲得鮮薯的營養(yǎng)和品味。馬鈴薯全粉除可直接調制土豆泥外，主要用于加工復合薯片、膨化食品等，在方便、休閑食品生產中具有 不可替代的重要地位。由于這一類產品符合現(xiàn)代人生活節(jié)奏和健康價值觀要求，市場發(fā)展十分迅速。 3.2 改造規(guī)模 新建薯渣沼氣系統(tǒng)，將原有 2 噸燃煤鍋爐改造為 2 噸沼氣鍋爐。 改造原有污水 處理系統(tǒng)，使處理能力達到 1000m3/天。 3.3 改造效果 隨著武威市馬鈴薯產品深加工的規(guī)模進一步擴大，產品加工中的污水處理問題、廢渣處理問題日漸突出。 本項目承辦單位 甘肅達利食品有限公司 是當?shù)仄鸩捷^早、發(fā)展較快、經(jīng)營初具規(guī)模的產業(yè)化 重點 企業(yè)。福建達利集團于 2005 年 9 月份，收購改制的甘肅武威酒業(yè)（集團）有限責任公司食品廠現(xiàn)有生產廠區(qū) ，組建了甘肅達利食品公司。企業(yè)原有設計能力為年產 3000t 馬鈴薯全粉， 按照福建達利集團總部的發(fā)展規(guī)劃，將生產線改擴建至生產能力 1.5 萬噸 /年，年處理馬鈴薯 10 萬噸。 由于受當時建設資金的制約，原有生產線的污水處理設施比較簡單，污水處理效果不能完全達標。處理后的水供農戶用于灌溉季節(jié)澆地，但長期澆地后，會 使 淀粉、纖維等過濾到土壤的表層， 這些物質 發(fā)酵過程 中可 能造成耕土 層的植物根系腐爛 、 作物減產 等不利影響；而 非灌溉季節(jié)污水經(jīng)水渠直接流入石羊河，對當?shù)氐乃Y源造成一定的污染，因此，公司決定 改造污水處理車間 ，使污水處理達 到國家排放標準。生產中產生 薯渣可生產沼氣，用于鍋爐，節(jié)約燃煤。本項目的實施 不僅減少了對當?shù)厮Y源的污染，而且每年可 通 為公 司 降低成本 (可視作利潤 )51.28 萬元 。 12 13 第四章 建設條件及廠址 4.1 建設地點 本項目屬 技術改造 ，在 甘肅達利食品有限公司 現(xiàn)有廠區(qū)內 改改造 。甘肅達利食品有限公司位于武威市東南郊的武威工業(yè)園區(qū)內，公司西北距武威市中心約 8km，東北與國道 312線相連、南鄰蘭新鐵路線。武威市至武南鎮(zhèn)公路主干道從區(qū)內通過，交通十分便利。 4.2 地理位置 武威市地處甘肅省西北部，河西走廊東端、祁連 山北麓，位于東經(jīng)101 49 104 16，北緯 36 29 39 27之間。東北毗鄰內蒙古，東南與蘭州市、白銀市接壤，西南緊靠青海省，西北和金昌、張掖接壤。區(qū)域總面積 33238Km2。 廠址位置圖見附圖 01。 4.3 地質概況 武威市處于武威盆地中部，所在的平原區(qū)可分為兩個大的地貌帶，即城市南部山前洪積 沖積傾斜平原帶和城北部沖積 洪積細土平原帶。武威城恰處兩帶之間，屬過渡地帶，地下水供水條件比較優(yōu)越。 評價項目廠區(qū)所在地屬第四系沖洪積扇前緣部位，呈緩坡地形，地表平整，無溝谷沖刷、土石堆積地 貌形態(tài)。廠區(qū)周圍地勢平坦、開闊，地形標高在 1550.1 1553.9m 之間，南高北低，附近沒有建筑群體。 該區(qū)地層特點是，由于武威盆地平原區(qū)是自新生代以來劇烈沉降區(qū)，盆地基底以古生代地層為主，覆蓋層除第三系外，主要為巨厚的第四系沉積物。據(jù)鉆孔資料揭示，金塔河沖積扇中下部（即廠區(qū)所在地部位）松散層厚度可達 300m，主要為卵礫石含砂層，其下為第三系甘肅群，組 14 成以紫紅、桔紅色砂巖、泥巖、礫巖為主，與下伏下古生界深灰綠色變質礦巖呈不整合接觸。 15 氣象條件： 年平均氣溫： 7.7 最熱 月平均氣溫 21.9 最冷月平均氣溫 -8.7 常年主導風向 NW 年平均風速 2.0m/s 年平均最大風速 3.1m/s 冬季平均風速 1.5m/s 夏季平均風速 1.8m/s 年日照時數(shù) 2968hr 年平均降水量 161mm 年平均蒸發(fā)量 2020mm 4.4 地震 根據(jù)建筑抗震設計規(guī)范 (GB50011 一 2001)附錄 A，武威市抗震設防烈度為 8 度 (第二組 )， 設計基本地震加速度值為 0.20g ，本項目所有新建建構筑物設計均按據(jù)此進行抗震設防。 4.5 交通運輸及通訊 公司西北距武威市中心約 8km，東北與國道 312線相連、南鄰蘭新鐵路線。 交通便捷，路網(wǎng)縱橫交錯，通訊十分便利，建廠條件良好。 16 第五章 工程技術改造方案 5.1 沼氣工程方案 5.1.1 工藝 設計 方案確定原則 1)工藝設計應根據(jù)工程規(guī)模和建設目標，選擇投資 省、占地少、工期短、操作簡單的工藝路線，做到技術先進，經(jīng)濟合理，安全實用。 2)在經(jīng)濟合理的原則下，對經(jīng)常操作且穩(wěn)定性要求較高的設備、管道及監(jiān)控部位，應盡可能采用機械化、自動化控制，以方便運行管理，降低勞動強度。 3)應在不斷總結生產實踐經(jīng)驗和吸收科研成果的基礎上，積極采用經(jīng)過實踐證明行之有效的新技術、新工藝、新材料和新設備。 4)應盡可能地降低工程造價和運行成本。 5.1.2 工藝 選擇及確定 沼氣的產生是以纖維素為主的碳水化合物在發(fā)酵性細菌的作用下逐步分解生成簡單的糖、酸、醇類等物質，這些物質再被分解性細菌 分解，產生甲烷和二氧化碳，同時進一步還原二氧化碳生成甲烷。馬鈴薯薯渣的主要成分是殘余淀粉和纖維素物質，同時它還含有足夠產醇和酸的菌類所需的各種營養(yǎng)成分。本工程擬新建沼氣站一處，采用馬鈴薯薯渣和殘次馬鈴薯作為發(fā)酵原料生產沼氣，供鍋爐房燃燒使用，達到節(jié)能減排、減少環(huán)境污染、變廢為寶的目的。工程設計日產沼氣 6000m3。 沼氣站采用技術先進、經(jīng)濟合理的完全混合式厭氧消化器 (CRST)為主的沼氣生產工藝。 企業(yè)年產薯渣 10000t，總固體含量 TS 為 29.8%,馬鈴薯薯渣 TS 產氣率為 510mL/gTS，可年產沼氣 1518000m3。滿足鍋爐房 2t/h 沼氣鍋爐用氣量需求。 17 完全混合式厭氧消化器 (CSTR)有效容積單位產氣率 為 3.0 3.2m3/m3 d，本工藝設計方案采用 2 座 1000m3 的 CSTR 消化罐，日產沼氣6000m3 6400m3，滿足鍋爐房 2t/h 沼氣鍋爐用氣量需求。 5.1.3 沼氣站 工藝流程 1) 沼氣站 工藝流程 框圖 污 水 薯渣 調渣池 調節(jié)池 混流泵 CSTR 消化器一體化 水 封 罐 沼液貯池 氣水分離器 脫 硫 塔 附近農田 阻 火 器 原料管路 沼渣沼液管路 儲氣罐 沼氣管路 鍋爐使用 圖 5.1 .1 薯渣利用 處理工藝流程框圖 2) 工藝流程說明 薯渣 與一部分 污水 一起進入調 渣 池，池內設有漿式攪拌機，通過攪拌機的機械混合攪拌，將 薯渣 稀釋 ； 稀釋后的 渣 污進入調節(jié)池，用 混流 泵將 渣 污提升進入 CSTR 消化器 一體化設備 。在一體化設備中，有機物質在厭氧環(huán)境中，在一定的溫度、 濕度、酸堿度的條件下，通過微生物發(fā)酵作用，產生可燃性的沼氣。 由一體化設備出來的沼氣 通過水封罐，進入裝有填料的氣水分離器 進行脫水 ，再 18 進入 脫硫 塔中進行脫除硫化氫處理， 處理后經(jīng)阻火器 后存儲與高壓儲氣罐中， 用于 鍋爐 燃燒。 由一體化設備出來的沼渣沼液 可用于 農田 肥料 。 3）沼氣利用 工藝特點 預處理 階段 采用了 攪拌機的機械混合攪拌 ，有利于發(fā)酵原料產氣率的提高 ； 關鍵設備 采用 CSTR 消化器 一體化設備 ， 土建費用減少 沼氣站 占地及土建費用均較小。 自 動化程度高，有效降低運行成本。 5.1.4 沼氣 站設備 沼氣 站 主要 設備一覽 表 表 5.1.1 序號 名稱 型號 數(shù)量 備注 1 機械 攪拌機 1 碳鋼防腐 2 混流 泵 1200HLB-12 2 一用一備 3 沼液泵 300S-19A 2 一用一備 4 CSTR 一體化設備 1000m3 2 5 高壓儲氣罐柜 BY-QG400 2 碳鋼 6 阻火器 1 不銹鋼 7 浮球開關 1 8 流量計 1 9 脫硫罐 2 含托脫硫劑 10 水封罐 1 11 氣水分離器 1 12 避雷裝置 1 13 電控系統(tǒng) 1 14 調渣池 5 .04.5m 1 鋼混結構15 沼液貯池 12.08 .04.5m 1 粘土防滲 16 CRST 反應器基礎 8.50.5m 2 19 17 沼氣凈化車間 1 5.2 污水處理工程 5.2.1 工藝方案確定原則 1) 本設計嚴格遵守國家相關工程設計標準規(guī)范，以及工程安裝施工的相關規(guī)定。 2) 采用先進、可靠、經(jīng)濟合理的處理工藝，工藝構筑物布局緊湊合理，占地節(jié)省。 3) 設備選型兼顧通用性和先進性，運行穩(wěn)定可靠、效率高、維護管理簡便，確保 污水 處 理站長期穩(wěn)定運行。 4) 采取合理措施處理污水站運行中所產生的廢棄物，避免處理站對環(huán)境造成二次污染。 5) 建筑設計在滿足工藝要求的前提下，建筑風格及色調上力求新穎、簡潔、明快，結合環(huán)境，建設一座和諧有致、環(huán)保綠色的廢水處理站。 6) 在設計中充分兼顧處理站投資、占地與運行成本之間的經(jīng)濟合理性，以實現(xiàn)環(huán)境效益、經(jīng)濟效益與社會效益的協(xié)調統(tǒng)一。 5.2.2 污水處理工藝方案的選擇 污水處理站進水水質水量及 出水水質要求 1） 項目設計水量： 日處理水量： Q=1000m3/d 設計運行周期： T=24h/d 設計規(guī)模 ： Q=41.7m3/h 2） 設計處理水質： a 設計進水水質 根據(jù)甲方提供 的 原水水質 及 多方資料 ， 設計進水水質 見表 5.3.1： 污水處理進水水質表 表 5.2.1 20 b 出水水質 根據(jù) 環(huán)保部門及 甲方的要求，處理后出水需達到污水綜合排放標準 (GB8978-1996)一 級排放標準，具體排放水質標準 見表 5.3.2 污水處理出水水質表 表 5.2.2 5.2.3 污 水處理工藝的確定 1） 污 水 處理系統(tǒng)的確定 本項目屬于食品生產加工行業(yè)廢水處理。 根據(jù)上述水質分析及對出水水質的要求， 結合同類企業(yè)廢水水質資料分析 ,本項目處理工藝的關鍵點為：通過可靠、穩(wěn)定的物化預處理工藝去除廢水中的泥砂等懸浮物 及沉淀 物 ，同時 可有效降低廢水中的 COD 的含量，為后續(xù)的核心生化處理工藝創(chuàng)造良好的水質條件。 根據(jù) 淀粉 生產廢水的特點，即有機物含量高，可生化性好， 廢水中不含有毒有害和持久性（如重金屬）污染物，易于生物降解。 為節(jié)省投資、 減少 占地及 考慮 運行成本之間的經(jīng)濟合理性， 本項目擬采用 穩(wěn)定、高效、先進的 ABR+CASS 的工藝對此類廢水進行有效處理。 ABR 法稱 厭氧折流反應器 。 反應器內設置若干豎向導流板，將反應器分隔成串聯(lián)的幾個反應室，每個反應室都可以看作一個相對獨立的上流式污泥床系統(tǒng)，廢水進入反應器后沿導流板上下折流前進，依次通過序號 項目 污染物濃度 1 CODcr 3816.1mg/L 2 BOD5 3007.9mg/L 3 SS 1529.3mg/L 序號 項 目 污水綜合排放標準 (GB8978-1996) 一 級標準 1 CODcr 100mg/L 2 BOD5 30mg/L 3 SS 70mg/L 21 每個反應室的污泥床，廢水中的有機基質通過與微生物充分的接觸而得到去除 。 反應器 中 的水流大多呈推流與完全混合流相結合的復合型流態(tài)，因而具有 較 高的反應器容積利用率，可獲得較 好 的處理能力；具有良好的生物固體的截留能力，并使一個反應器內微生物在不同的區(qū)域內生長，與不同階段的進水相接觸，在一定程度上實現(xiàn)生物相的分離，從而可穩(wěn)定和提高設施的處理效果 。 CASS 法稱 周期循環(huán)活性污泥法 ， 其主要原理是：把反應池沿長度方向分為兩部分，前部為生物選擇區(qū)也稱預反應區(qū)，后部為主反應區(qū)，在主反應區(qū)后部安裝了可升降的撇水裝置，曝氣、沉淀等 在同一池子內周期循環(huán)進行，省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng)。 CODCr去除率 可達 90%，并 有良好 的脫氮除磷效果。 2） 污泥處理系統(tǒng)的確定： 由于該項目的廢水水量為 1000m3/d，水量較大，且核心生化處理工藝中采用了 好氧 厭氧 工藝，其主要的特點是剩余污泥量少，污泥性質比較穩(wěn)定?？紤]到廢水處理站的投資和運行成本，因此對于產生的剩余污泥，送到濃縮池進行濃縮，濃縮后的污泥經(jīng)隔膜泵輸送至壓濾機進行干化處理，最終的泥餅外運填埋或作農作物的肥料再利用，避免污泥所造成的二次污染。 5.2.4 廢水處理工藝 流程 1） 工藝流程個框圖 22 廢水 格柵井 調節(jié)池 風機 污泥濃縮池 ABR 池 污泥脫水機 CASS 池 泥餅外運 出水 圖 5.2 .1 污水處理工藝流程框圖 圖例： 污水管線 污泥管線 配氣管線 2） 工藝流程說明 生產廢水經(jīng)污水管網(wǎng)收集后匯集到污水處理站，經(jīng)機械格柵 去除較大的漂浮物和懸浮物后，進入調節(jié)池進行水質水量的混合均質。調節(jié)池內的污水經(jīng)提升泵提升至厭氧折流板反應池（ ABR），進行厭氧生物處理。 ABR 池處理后的污水重力自流至 CASS 反應池，產生的剩余污泥重力排至污泥濃縮池。進入 CASS 池的污水進行好氧生化處理，根據(jù)預設時間進行周期運行，污染物得到進一步的去除，污水經(jīng)處理達標后排放。CASS 反應池內的剩余污泥排至污泥濃縮池。各種污泥混合濃縮后，上清液經(jīng)集水池收集送回調節(jié)池，和原污水合并處理，濃縮污泥經(jīng)板框壓濾機脫水，泥餅 外運填埋或用 于漚制 肥料，避免污泥所造成的二次污 染。 3）處理工藝特點： 23 處理費用低。 針對較高的進水濃度，采用 ABR 厭氧折板反應器，厭氧反應本身是在無能耗條件下運行，水力流態(tài)好，抗沖擊負荷能力強，且能有效減輕后續(xù)處理設施的負荷，從而大大降低運行費用。 占地及土建 費用較小。 由于 ABR 和 CASS 工藝均屬比較成熟的污水處理技術，都具有較高的處理效率，水力停留時間短，且整個工藝結構緊湊，構筑物占地較少，土建投資比較節(jié)省。 污泥產生量小，污泥系統(tǒng)處理費用較低。 ABR 反應器實質上是一系列的升流式厭氧污泥床，擋板的截流使流失污泥量少， CASS 工藝不僅去除效率高，而且具有一定的脫氮除磷效果，組合工藝產泥量較小，節(jié)約了污泥處理的運行費用。 系統(tǒng)運行平穩(wěn)，自控水平較高，操作簡便。 5.2.5 污水處理站設備及構筑物表 污水處理站設備表見 表 5.2.3 污水處理主要設備一覽表 表 5.2.3 序號 名稱 型號 單位 數(shù)量 備注 1 機械格柵 臺 1 格柵渠 2 一級提升泵 WQ70-20-7.5 臺 2 ABR 池 3 羅茨鼓風機 BH150A 臺 2 調節(jié)池、 CASS 池共用 4 污泥回流泵 WQR20-18-2.2 臺 2 CASS 池 5 潷水器 XBS 臺 1 CASS 池 6 板框壓濾機 NP2000 套 1 污泥脫水間 7 微孔曝氣管 批 2 調節(jié)池、 CASS 池 24 8 進水布水器 套 1 9 出水收集系統(tǒng) 套 1 10 生物菌種 批 1 厭氧菌種 +好氧菌種 11 配電自控和儀表 套 1 12 管道、閥門配件 套 1 污水處理構（建）筑物一覽表 表 5.2.4 序號 構（建）筑物名稱 規(guī)格尺寸 數(shù)量 結構 1 格柵渠 3m 1m 2m(長寬高 ) 1 座 磚混結構 2 調節(jié)池 總容積 400 m3 1 座 鋼筋混凝土 3 ABR 池 總容積 520m3 1 座 鋼筋混凝土 4 CASS 反應池 總容積 840m3 1 座 鋼筋混凝土 5 污泥濃縮池 總容積 120m3 1 座 鋼筋混凝土 6 設備間 建筑面積 40m2 1 座 混合結構 5.2.6 廢水處理效果 廢水處理效果見表 5.2.5 廢水處理效果表 表 5.2.5 污染物 CODcr BOD5 SS 進水水質 (mg/L) 3816.1 3007.9 1529.3 25 出水水質 (mg/L) 85 20 55 處理前年產污染物 (t/a) 954.0 751.9 382.3 處理后年產污染物 (t/a) 21.3 5.0 13.8 廢水經(jīng)生化處理后，污染物濃度顯著降低。污染物排放濃度均達到污水綜合排放標準 (GB8978-1996)一級排放標準 。因此，該項目廢水處理措施是可行的。 5.3 鍋爐改造 5.3.1 改造前狀況 原鍋爐房為分期建設，單層布置，先后共裝有組裝型 SZL10-1.25-A、 SZL6-1.25-A、 DZL2-0.7-A鍋爐 各 一臺，此三臺鍋爐 經(jīng)多年使用 ，爐內外結垢現(xiàn)象較為嚴重，熱效率約為 68%，造成能源的很大浪費，且近年來，燃煤價格的飛速上漲，給企業(yè)帶來了很大的經(jīng)濟負擔，因此鍋爐改造、節(jié)能降耗成為本次改造工作的重點之一。公司經(jīng)多次考察， 擬新建沼氣站一座，采用馬鈴薯薯渣作為發(fā)酵原料生產沼氣，供鍋爐燃燒使用，達到節(jié)能減排、減少環(huán)境污染、變廢為寶的目的 。 5.3.2 改造方案 本次改造前、后供熱負荷不變。 本項目改造擬將原有 DZL2-0.7-A型 燃煤鍋爐改造為燃沼氣鍋爐，即采用耐火磚和耐火材料砌堵原有的鏈條爐排火床面，在爐前安裝沼氣燃燒器，配套相應的管道和控制 設備，拆除原有的鼓、引風機和上煤除渣設備，在沼氣保障供給條件下，做到滿負荷用行， 生產出的蒸汽 并入鍋爐房原有的蒸汽系統(tǒng)。 5.3.3 全廠熱負荷 全廠生產、采暖熱負荷估算見表 5.3.3.1。 全廠熱負荷估算表 表 5.3.3.1 序號 用汽部門 用汽壓力 MPa 用汽量 t/h 凝結水回水量 t/h 改造前 改造后 改造前 改造后 1 淀粉生產用汽 0.6 13.34 13.34 6.12 6.12 26 2 采暖用熱 1.10 1.10 0.93 0.93 3 管道 熱損失 0.76 0.76 合 計 15.2 15.2 7.15 7.15 5.3.4 燃料及消耗 改造前： 改造前 燃料消耗量 (煤 ) 2.39t/h 53.74t/d 13436t/a 改造后： 燃 煤 消耗量 (煤 ) 2.074t/h 46.67t/d 11668t/a 沼氣 消耗量 263.7Nm3/h 5934Nm3/d 148 萬 Nm3/a 沼氣站年可供沼氣 151.8萬 Nm3/a 5.3.5 更新設 備 主要更新設備見表 5.3.3.2 更新 設備表 表 5.3.3.2 序號 名 稱 型號及規(guī)格 單位 數(shù)量 備 注 1 燃燒器 GP-90H Q=3501500kw N=4.5kw 臺 1 2 電 控 箱 臺 1 3 排風機 T35-11 3.55 N=0.55kw 臺 2 4 煙囪 360mm h=10m 個 1 5.3.6 煙囪 本次改造擬拆除 2t/h 鍋爐 原有的破舊煙囪，新安裝一個直徑360mm 的鋼制煙囪，煙囪高度 10m。 5.3.7 沼氣 污 水處理廠日產沼氣 64006800Nm3/d，小時平均產氣量 6600Nm3/h沼氣熱值為 23025KJ /Nm3/h。 27 污水處理站產生的沼氣經(jīng)過水封后壓力在 200 300mmH2O 水柱左右，經(jīng)預處理后可直接通入微正壓鍋爐替代部分燃煤。 其工藝流程圖如下： 沼氣 水封器 貯氣柜 阻火器 鍋爐 沼氣管道上設置水封器，用以調整和穩(wěn)定壓力，并在厭氧反應器、鍋爐之間起隔絕作用。水封罐也可兼作排除冷凝水之用。因為產氣量的不均勻，在進鍋爐前設穩(wěn)壓氣柜，氣柜容積為 30min 左 右用氣量，氣柜和構筑物的安全距離在 12m 以上。水封器與鍋爐之間管道上安裝阻火器，防止明火沿沼氣管道傳遞，引起厭氧集氣室及其他重要附屬設施的爆炸隱患。 5.3.8 鍋爐房土建改造 將原 2t/h 鍋爐與 10t/h、 4t/h 鍋爐間設防爆隔離間，進行分區(qū)隔離。 5.3.9 鍋爐房通風改造 燃氣鍋爐間設防爆機械排風裝置，其正常換氣次數(shù)每小時 6 次，事故 換氣次數(shù)為 12 次。選用排風機設備見表 5.2.5.1 5.4 土建工程方案 5.4.1 生產車間 1）鍋爐房 本項目中鍋爐為改造，無需新建鍋爐房。 2）污水處理及沼氣站 沼氣站可設在原有污水處理車間內，污水處理新建構筑物見表 5.4.4。 污水處理構（建）筑物一覽表 表 5.4.4 序號 構（建）筑物名稱 規(guī)格尺寸 數(shù)量 結構 1 格柵渠 3m 1m 2m(長寬 1 座 磚混結構 28 高 ) 2 調節(jié)池 總容積 400 m3 1 座 鋼筋混凝土 3 ABR 池 總容積 520m3 1 座 鋼筋混凝土 4 CASS 反應池 總容積 840m3 1 座 鋼筋混凝土 5 污泥濃縮池 總容積 120m3 1 座 鋼筋混凝土 6 設備間 建筑面積 40m2 1 座 混合結構 5.5 公用工程方 案 5.5.1 給水工程 1) 用水量 本項目主要工程為污水處理、沼氣工程及鍋爐設備改造，全廠用水量沒有大的變化，現(xiàn)有廠區(qū)的給水工程可以滿足改造后的正常生產需要，無需進行改造和添置。 2) 水源及其水質 本項目廠址位于武威市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內，地下水埋深約 140m，水質良好，各項水質指標均符合地下水水質質量標準 (GB/T14848 93)類和生活飲用水衛(wèi)生標準 (GB5749 85)?，F(xiàn)廠區(qū)內有深井 2 口（ 1備 1 用）， 1 口位于南鍋爐房邊（備用）， 1 口位于廠區(qū)西北角（使用）。井徑 500mm，井深 140m，單井涌水量為 60m3/h，本項目生產、生活用水由該水源供給。廠區(qū)現(xiàn)有供水調節(jié)構筑物水塔 1 座，容積為 100 m3?，F(xiàn)有供水水源、給水調節(jié)構筑物能夠滿足 本項目生產、生活用水量的要求，不需擴建。 3) 廠區(qū)給水系統(tǒng) 29 本項目主要用水種類有：生產工藝用水、鍋爐用水、消防給水、生活用水等。廠區(qū)采用生產、生活、消防合一的給水系統(tǒng)。 4)消防系統(tǒng) 由于生產性質與改造前相同，本項目消防系統(tǒng)利用原有，不需改建和添置。 5.5.2 排水工程 5.5.2.1 排水量 本項目為薯渣發(fā)酵沼氣及鍋爐設備改造，全廠排水量沒有大的變化 ，現(xiàn)有廠區(qū)的排水工程可以滿 足改造后正常生產的需要，無需進行改造和添置。 5.5.2.2 排水系統(tǒng) 1) 雨水：采用廠區(qū)道路排水，經(jīng)道路排至廠外。 2) 生產污水：該生產污水不含有毒物質，但其有機物濃度、懸浮物濃度超標，經(jīng)污水處理站處理后可達標排放。 3) 生活污水：經(jīng)廠區(qū)化糞池沉淀處理后排至廠區(qū)污水處理站。 5.6.3 供電工程 5.6.3.1 新增供電負荷 根據(jù)各專業(yè)提供的資料統(tǒng)計，本項目新增用電設備總裝機容量為110.00KW（鍋爐房改造一臺 2T 鍋爐的裝機容量為 184.09 KW，而更換的沼氣鍋爐的 裝機容量僅為 170.92KW，因此鍋爐房的負荷不再計算），計算采用需用系數(shù)法，計算負荷為 79.79KW，自然功率因數(shù)為 0.87，采用電容器柜在低壓側集中對功率因數(shù)進行補償，補償后的功率因數(shù)達到0.92。負荷計算結果見表 5.6.3.1。 全年用電量為 3.3 105KWh。 負荷計算表 表 5.6.3.1 序號 設 備 名 稱 裝機容 需要系 功率因 有功功 無功功率 KVAR 視在功 計算電 30 量 KW 數(shù) Kx 數(shù) Cos 率 KW 率 KVA 流 A 1 污水處理系統(tǒng) 85.00 0.75 0.80 90.00 63.75 47.81 79.69 2 照明 15.00 0.80 0.90 12.00 5.81 13.33 20.26 3 其 他 10.00 0.60 0.90 6.00 2.91 6.67 10.13 總 計 110.0 81.75 56.53 99.39 乘 0.9 同時系數(shù) 0.87 73.58 50.88 89.45 135.91 加入補償 -20 補償后 0.92 73.58 30.88 79.79 121.23 5.6.3.2 供電回路及電壓等級的確定 本項目所有負荷均為三級負荷。 本項目的供電電壓為 10KV。廠區(qū)、車間配電電壓為 380/220V。 5.6.3.3 變配電室 廠區(qū)現(xiàn)有變配電室一座，變壓器尚有余量，可滿足本項目使用，配電柜有備用回路供本項目使用。 5.6.3.4 電源選擇 本項目供電電源由廠區(qū)現(xiàn)有變配電室直接供給。 5.6.3.4 動力 本項目生產車間環(huán)境較潮濕，電氣設備需選用防潮型，沼氣鍋爐電氣設備需選用防爆型。動力箱靠墻安裝，控制方式采用就地控制與集中控制相結合的方式。 動力電源電壓為 380/220V 三相五線制，系統(tǒng)接地形式采用 TN -S 系統(tǒng)。動力干線選用 YJV 1KV 塑料電纜沿電纜橋架敷設，分支線選用 BV型塑料線穿鋼管沿地坪暗設。 5.6.3.5 照明 根據(jù)生產工藝要求及相關規(guī)范規(guī)定，生產車間照明利用原有，改建鍋爐間、污水處理系統(tǒng)照度確定為 150lx。鍋爐間選用防爆燈具，污水處 31 理系統(tǒng)選用防水防塵燈具。適當位置選配應急燈，以確保事故狀態(tài)下車間人員的疏散，應急時間為 1.5 小時。 照明電源電壓為 380/220V 三相五線制，系統(tǒng)接地形式采用 TN -S 系統(tǒng)。照明干線選用 YJV 1KV 電力電纜，與動力電纜敷設于同一電纜橋架。 5.6.3.6 廠區(qū)供電 廠區(qū)供電線路采用銅芯鎧裝電纜直埋。 5.6.3.7 防雷與接地 1) 低壓配電系統(tǒng)接地形式采用 TN -S 系統(tǒng)。 PE 線在總進線開關前通過總等電位聯(lián)結線進行重復接地。車間內所有電氣設備不帶電的金屬部分均應與保護線可靠連接。 2) 電氣保護接地與防雷接地共用建筑物基礎鋼筋作為接地體，要求其接地電阻不大于 10 歐，施工時應測試，不符合要求則增設人工接地體。 3) 防雷設施均按國標利用建筑物金屬體做防雷及接地裝置安裝施工。 32 第六章 節(jié) 能 為了節(jié)約能源，降低產品成本，本項目在生產工藝、公用工程等方面均采取了相應的節(jié)能措施。 6.1 主要節(jié)能措施 6.1.1 工藝 1)工藝設備選用低耗、高效的國內先進設備，盡量使電耗、汽耗合理搭配，做到用量最省。 2) 蒸發(fā)工段選用廢熱利用蒸發(fā)器，利用管束干燥的廢熱作為四效蒸發(fā)器的二次蒸汽，可以節(jié)約蒸汽。 3) 對生產設備定期檢查，定期維修，嚴格杜絕跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。 6.1.2 給排水 1)合理確定污水處理方案，設備均選用國內的先進節(jié)水型設備。 2) 做好管網(wǎng)的日常 養(yǎng)護工作，減少管網(wǎng)跑冒滴漏。 3) 各用水部門均安裝計量水表，為降低產品成本提供依據(jù)。 4) 做好節(jié)水宣傳，加強職工的節(jié)水意識，節(jié)約用水。 6.1.3 供電 1) 供電系統(tǒng)選用節(jié)能型變壓器，用電設備選用節(jié)能電機。 2) 安裝自動補償電容器屏，使功率因數(shù)穩(wěn)定在 0.90 以上。 3) 照明采用高效節(jié)能光源，提高電能利用。 4) 車間安裝電能計量表，加強節(jié)能管理，以利車間能耗考核。 6.1.4 供熱、采暖通風 1) 將燃煤鍋爐改造為燃沼氣鍋爐鍋爐，提高鍋爐燃燒熱效率，降低煤耗 3536t/h。 2) 室外熱力管網(wǎng)全 部進行保溫隔熱處理，降低熱能損失，間接用熱設備的凝結水全部進行回收利用。 33 3) 對全廠供熱管網(wǎng)定期檢查，定期維修，嚴格杜絕跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。 4) 在蒸汽、熱水管道上裝設流量計，以利車間、工段管理和考核，減少熱損。 6.2 計量 所有能源均經(jīng)二級計量 1) 燃煤：燃煤在進廠時經(jīng)電子計量稱計量為一級計量，在進入鍋爐前經(jīng)計量車為二級計量。 2) 蒸汽：在鍋爐房分汽缸總蒸汽管處設蒸汽流量計為一級計量，在進入各車間的主蒸汽管處設蒸汽流量計為二級計量，在進入各工段的蒸汽管處設蒸汽流量計為三級計量。 3) 電：供電局 進入公司變配電室的進線處設電能計量表為一級計量，在各車間的進線處設電能計量表為二級計量，在各工段的大型用電設備處設電能計量表為三級計量。 6.3 能耗指標及分析 6.3.1 項目能耗指標 a. 實物耗能總量：見表 6.3.1 實物耗能總量表 表 6.3.1 34 6.3.2 能耗指標分析 通過本次改造后，綜合能耗下降了 13.16%，但鍋爐燃煤仍然是公司耗能大戶，以后在生產過程中，應加強用汽 管理，節(jié)約用汽，采用新技術，提高鍋爐熱效率。 第七章 環(huán)境保護 7.1 設計依據(jù)和范圍 7.1.1 設計依據(jù) 1)中華人民共和國污水綜合排放標準 (GB8978-1996) 2) 大氣污染物綜合排放標準 (GB16297 1996) 3) 工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準 (GB12348 90) 4) 鍋爐大氣污染物排放標準 (GB13271 2001)中 II 類標準 5)勞動安全法 6)工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準 TJ36 79 7)工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準 GBJ12348 90 8)建筑設計防火規(guī)范 GBJ16 87 9)建筑抗震設計規(guī)范 GBJ16 89 7.1.2 設計范圍 節(jié)能綜合改造項目的污水處理、廢渣處理以及噪聲的防治等污染源治理方案的確定。 序號 能源 名稱 實物耗能總量 綜合能耗 (標煤 ) 備注 改造前 改造后 改造前 改造后 1 電 82萬 KWh/a 78萬 KWh/a 0.041t/a 0.039 t/a 2 煤 13436t/a 11668 t/a 10749t/a 9334t/a