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1、工程咨询证书：工咨甲1031619003可行性研究报告山东福田药业有限公司农产品深加工有机废水沼气发电项目山东省食品发酵工业研究设计院可行性研究报告山东福田药业有限公司农产品深加工有机废水沼气发电项目院 长：刘建军总工程师：崔棣章技术负责人：韩广钧山东省食品发酵工业研究设计院二八年四月目 录 第一章 总论 1 第二章 改造规模及产品方案 9 第三章 改造地点 10 第四章 技术方案、设备方案和工程方案 12 第五章 主要原辅材料、燃料供应 35 第六章 节能、节水措施 36 第七章 环境影响评价 43 第八章 劳动安全、工业卫生与消防 45 第九章 组织机构与人力资源配置 49 第十章 项目实
2、施进度 51 第十一章 项目招投标方案 52第十二章 投资估算 54第十三章 融资方案 56第十四章 财务评价 57第十五章 社会环境效益评价 62附表：表12-1 建设投资估算表 64表12-2 主要设备投资估算表 65表12-3 主要建（构）筑物投资估算表 67表12-4 流动资金估算表68表13-1 用款计划和资金筹措表69表14-1 总成本费用估算表70表14-2 原材料、燃料动力成本估算表71表14-3 固定资产折旧费估算表72表14-4 无形及递延资产摊销估算表73表14-5 项目收入和销售税金及附加估算表74表14-6 损益表75表14-7 现金流量表（全部投资）76表14-8
3、资金来源与运用表77山东福田药业有限公司 农产品深加工有机废水沼气发电项目可行性研究报告第一章 总 论1.1项目背景与概况1.1.1项目名称农产品深加工有机废水沼气发电项目1.1.2项目承办单位概况 a、项目承办单位的全称：山东福田药业有限公司法人代表：王星云b、项目承办单位概况山东福田药业有限公司是以玉米、玉米芯为原料进行深加工的国家重点高新技术企业、农业产业化省重点龙头企业，生物产业国家高技术产业基地、国家火炬计划生物技术产业基地骨干企业、中国功能糖城支柱企业、中国最大的功能糖醇生产基地。公司始建于1991年，1993年建成投产，占地48公顷，拥有资产10.3亿元，现有员工1100余人，在
4、全国同行业率先实施并通过ISO9001、ISO14001、OHSAS18000、HACCP、GMP、KOSHER和IP认证。年生产木糖、木糖醇、麦芽糖醇、山梨醇、玉米淀粉等系列产品42万吨，全部达到英国药典BP、美国FCC和美国药典USP标准。产品畅销亚、欧、美等三十多个国家和地区，与箭牌、吉百利、雀巢、三菱、住友、玛氏等世界跨国公司建立了长期稳定的贸易合作关系。2006年实现销售收入5.08亿元，利润5990万元，自营出口创汇1570万美元。2007年实现销售收入8.04亿元，利润1.44亿元。 公司先后荣获国家火炬计划重点高新技术企业、全国食品行业优秀企业、全国食品行业质量效益型企业、全国
5、食品行业科技进步优秀企业、中国食品添加剂行业百强企业、全国食品安全示范单位、中国淀粉糖行业20强企业、中国轻工业500强企业、中国发酵行业AAA信用等级企业、山东省劳动关系和谐企业、山东省富民兴鲁劳动奖章、山东省文明单位、山东省企业文化示范单位等荣誉称号。“福甜”牌木糖（醇）产品多次被评为山东名牌、山东省著名商标、山东省免检产品、山东出口名牌、改革开放二十年最具影响力的著名品牌、国家级新产品。公司建有全国唯一一家木糖醇研究所、全国木糖（醇）分析检测中心和“省级企业技术中心”，与中科院、农科院、北京大学、清华大学、江南大学、天津大学等建立了产学研合作关系；与中国发酵工业协会建立了生物技术中心；与
6、山东大学合作建立国家糖工程技术研究中心；与天津大学合作建立可再生资源利用技术实验室，致力于糖醇产品的开发与研究；聘请尤新、金树人等20余名专家学者为公司技术和管理顾问。公司拥有现代化的新产品开发、中试车间、试验检测室等科研场所及高压液相色谱、气相色谱、模拟移动床等诸多大型的研究试验检验设备以及各种常规化验仪器等。共研制开发新技术新产品30多项，其中2项获国家级新产品，8项获省级和德州市科技进步奖，5项列入国家、省火炬计划，10项通过省级鉴定，12项填补国内空白，为公司的发展和行业水平的提高提供了坚实的后盾。拥有国家发明专利12项，实用新型专利8项。公司在人力资源管理方面坚持“以人为本”，实施亲
7、情化管理，以“辉煌事业感召人、良好待遇吸引人、优秀文化凝聚人、优良环境成就人”的理念，广纳贤才，聚集了管理、生产、技术、工程、销售等各方面优秀人才，形成了公司的核心员工队伍。公司还将相应地采取各类培训、教育方式，定期举办各类专项培训，不断提高员工基本素质和业务技能。展望未来，公司将发挥其在资源、资本、政策、品牌、营销五大方面的优势，确保产品的卓越品质、扩大产品的生产规模、积极开拓国内外市场，不断提高公司产品国内外竞争力，向品牌化、国际化、精品化的目标迈进。1.1.3 主要投资方的全称主要投资方：山东福田药业有限公司公司法人代表：王星云1.1.4研究范围及编制单位1、研究范围a、对项目的改造目标
8、及改造条件进行分析；b、对工艺路线及主要设备选择进行论证；c、对项目采用的环保措施及节能措施进行评价；d、制定项目实施进度、劳动定员的初步方案；e、对项目进行投资估算及资金筹措分析，并做出财务评价。2、编制单位 单位名称：山东省食品发酵工业研究设计院工程咨询资格证书：甲级证书编号：工咨甲10316190031.1.5 可行性研究报告编制依据a、山东福田药业有限公司农产品深加工有机废水沼气发电项目建议书b、山东福田药业有限公司提供的基础资料。c、山东福田药业有限公司与山东省食品发酵工业研究设计院签订的编制本项目可行性研究报告的技术咨询合同。d、国家发展和改革委颁布的行业标准QBJS5-2005轻
9、工业建设项目可行性研究报告编制内容深度规定。1.1.6 项目提出的理由我国人口众多，能源资源相对不足，人均拥有量远低于世界平均水平。由于我国正处在工业化和城镇化加快发展阶段，能源消耗强度较高，消费规模不断扩大，特别是高投入、高消耗、高污染的粗放型经济增长方式，加剧了能源供求矛盾和环境污染状况。能源问题已经成为制约经济和社会发展的重要因素。解决我国能源问题，根本出路是坚持开发与节约并举、节约优先的方针，大力推进节能降耗，提高能源利用效率。节能是缓解能源约束，减轻环境压力，保障经济安全，实现全面建设小康社会目标和可持续发展的必然选择，体现了科学发展观的本质要求，是一项长期的战略任务。我国“十一五”
10、规划纲要明确提出，“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%的约束性目标。而实现节能减排目标的根本途径是要大力发展循环经济，把发展经济与节约资源、保护环境结合起来，开辟资源综合利用、反复使用的新途径。自2006年以来，我国节能降耗和污染减排工作力度明显加大，万元GDP能耗有所下降，主要污染物排放增幅减缓。但是，还没有实现年初确定的万元GDP能耗降低4%和主要污染物排放减少2%的目标。山东福田药业有限公司是以玉米芯为原料生产多元糖醇的国内最大企业之一,年产糖醇12万吨，同时还有30万吨的玉米淀粉生产能力，在生产过程中要排放出大量的有机废水，其指标中的COD、B
11、OD、木质素、SS等有机物和SO42-离子等无机物严重超标，直接排放将对环境造成严重污染，常规的污水处理工艺工程投入大、运行成本高、企业负担重，影响了企业的正常生产经营。因此节能增效，向企业内部挖潜，进一步降低生产成本，提高效益，将是企业在激烈的市场竞争中立于不败之地的有力保障。该公司十分重视环境保护和节能工作，在扩大生产能力的同时，加强原料和资源的循环利用，并于2005年投资1000余万元建设了日处理10000 m3高浓度有机废水处理站，工业污水经处理后达到排放要求。但现有的污水治理工艺仅为治理而治理，使有机废水产生的少量沼气无组织排放到大气中，既不同程度的造成了大气污染，又使能源产生一定浪
12、费，因此企业决定采用新技术、新设备更新改造现有污水处理设施，对生产废水深度治理并回用，以减少新鲜水的使用量；提高沼气产生量并加以利用，利用其燃烧发电，并产生低压蒸汽。本项目实施后不仅实现了变废为宝，还可节约用煤，而且与煤相比沼气燃烧没有烟尘和二氧化硫的排放。项目的实施可节约大量的燃煤，有效的减少了甲烷、二氧化碳等温室气体排放，减少环境污染，降低企业生产成本。综上所述，高浓度有机废水在经过深度处理以后，污染物排放量大大减少，从而避免了对附近生态环境、地下水的污染，处理后的水资源得以重复利用，处理过程中产生的沼气用于发电并回收余热产生蒸汽，有效减少甲烷、二氧化碳等温室气体排放，减少环境污染，增加企
13、业环境及经济社会效益，项目的实施对污水综合治理、开发新能源将起到重要作用，因此该项目的建设是十分必要的。1.2研究工作概述1.2.1研究工作概况我院接受山东福田药业有限公司编制本项目可行性研究报告委托后，即成立了研究小组，到项目拟建现场进行了实地考察，并听取了企业领导对本项目建设的总体构想和情况介绍。向企业技术人员了解了项目改造条件及原材料、动力供应情况，收集了各专业的基础资料。双方重点研究了拟建项目改造目标及生产工艺的可靠性及先进性，并讨论了工艺方案、设备选型、公用工程设施配套方案、环境保护、劳动安全卫生以及投资估算、财务评价等内容，在全面分析研究相关资料的基础上完成了本项目可行性研究报告的
14、编制工作。1.2.2项目主要建设条件a、拟改造地点山东省禹城市山东福田药业有限公司b、改造规模与目标利用有机废水深度处理年回用水264万m3，年制备沼气2348.28万m3，选用6台单机装机容量1000kW的发电机组，年发电4227万kWh，年产蒸汽4.75万吨。c、主要建设条件1）资源条件项目主要原料为沼气，企业生产废水处理后每年收集沼气2348.28万m3，可满足该项目年消耗沼气的需求。2）技术条件山东福田药业有限公司一直高度重视技术创新工作，形成了一套行之有效的产品及技术开发体系。公司技术力量具有年轻化、知识化、专业化的特点，年富力强，学历层次高，重视科技创新，具有拼搏、锐意进取的团队精
15、神。3）资金条件近几年来公司生产、经营呈现出跨越式发展的格局，工业总产值连续递增50%以上。2007年实现销售收入8.04亿元、利润总额达1.4亿元，具有较强的资金实力。本项目建设投资3997.64万元，项目总投资中申请银行贷款2700万元，其余资金企业自筹解决，项目资金有保障。1.3研究结论1.3.1 推荐方案1.3.1.1改造规模与产品方案a、改造规模通过对10000t/d有机废水处理站的改造，可产沼气71160m3/d，全年产沼气2348.28万m3，可节约标煤2.122万吨。b、产品方案年发电4227万kWh、年产汽量4.75万吨1.3.1.2改造地点该项目在禹城市山东福田药业有限公司
16、内实施，该地位于禹城市市中路1266号，交通便利。1.3.1.3 技术方案、设备方案和工程方案本项目针对糖醇及淀粉废水的特点对其进行“曝气调节+微电解反应+中和沉淀+UASB厌氧+EGSB二级厌氧+好氧ICEAS”为主体，并将处理产出的沼气收集输送至燃气储存柜，沼气通过混合器与空气混合，经增压、中冷、自动调节后进入燃烧室燃烧发电。1.3.1.4 主要资源、辅材料、燃料供应本项目资源为糖醇及淀粉生产废水处理过程中产生的沼气，全年可收集沼气2348.28万m3；同时收集后的沼气作为蒸汽锅炉的燃料。另外，在污水处理过程需要添加化学药品，全年用量为660吨，均为市场易购产品，供应有保障。1.3.1.5
17、 节能节水、劳动安全、工业卫生与消防1.3.1.5.1节能节水本项目为节能降耗改造项目，项目实施后，可回收热能折合成标煤约2.122万吨/年，大大降低了单位产品的能耗，同时也有效减少了污染物的排放。有机废水深度处理后，80%回用于生产和生活，经计算年回收水264万m31.3.1.5.2劳动安全、工业卫生a、所有设备操作人员都必须接受和通过安全操作规程的培训。b、生产车间内严禁吸烟和使用明火。c、所有用电设备均作接地保护装置，凡在进行设备维修时，要切断电源，并挂“有人检修，严禁扳动电源”警告牌，以确保工人安全。d、设计时选用噪声低、振动小的设备，并辅之降噪减振措施，创造良好的工作环境。1.3.1
18、.6 消防a、原有厂区道路网呈环状布置，路面宽度设计可满足消防车通行要求。生产区部分均有环形道路相连接，满足消防要求。建筑物之间距离均大于12m，满足规范的要求。b、所有建筑构筑物根据相关规范采取相应的防直击雷的措施；各建筑物按第三类防雷建筑物设置防雷装置。c、对变压器设置完善的保护装置，对线路采用过负荷保护。d、原厂区消防泵房内已设置消防稳压供水设备，负责全厂室内外的消火栓系统供水。消防供水系统在厂区内已形成环状供水管网，在主要厂区车间内均按相应规范设置室内消火栓及灭火器，整个厂区消防设施比较完善。1.3.1.7 环境影响与综合利用评价a、废气本项目利用沼气燃烧发电，无废气产生。b、废水企业
19、现有生产所产生污水主要包括工艺生产排放的废水及少量生活污水，项目改造完成后，经污水处理站进行处理，除少部分蒸发外，大部分回收利用，少量达到排放标准的废水外排至市污水处理厂。c、固体废弃物现有生产固体废弃物主要来源于污水处理站的脱水污泥及职工生活垃圾等。项目改造完成后，各固体废弃物量均有所降低。d、噪声本项目噪声源主要为风机及发电机组，在工艺布置上，将主噪声源设备集中布置在独立的房间内，并在建筑上作吸音、隔音处理，阻止噪声向车间外传播，水泵等设备设减振基础，在其进出口采用XJ型橡胶挠性接头，通过上述隔音减振后，到达厂界噪声值将小于55dB（A）以下，满足国家现行工业企业厂界噪声标准(GB1234
20、8-90)III类标准的要求。1.3.1.8 项目投入总资金及资金筹措项目总投资4122.83万元，其中：建设投资3997.64万元；铺底流动资金125.19万元。项目总投资中申请银行贷款2700万元，其余资金企业自筹解决。1.3.1.9 经济效益和社会效益a、经济效益项目达产后年新增利税2055.85万元，财务内部收益率所得税前39.8%，所得税后29.0%，投资利润率35.7%，投资利税率46.6%，财务净现值4366.5万元（税前），投资回收期3.62年（所得税前）和4.41年（所得税后）。项目具有较好的经济效益。b、社会效益本项目属于节能降耗项目，节能效果显著，符合中国节能技术政策大纲
21、及中国节水技术政策大纲要求。1.3.1.10主要技术经济指标，详见表1-1 表1-1 主要技术经济指标表序号指 标 名 称单 位数 量备 注1生产规模年产沼气万m3/a2348.282产品方案蒸汽万吨/a4.75电万kWh/a42273项目总投资万元4122.833.1建设投资万元3997.64其中：建设期借款利息万元104.493.2铺底流动资金万元125.194工作制度4.1年工作日d3304.2日工作时h245项目定员总计人60其中：生产人员人40管理及技术人员人4其他人员人166主要原辅材料、物料、燃料和动力年用量化学药品t/a660电kWh/年110.0104汽t/a1200沼气万m
22、3/a2348.287年总成本万元1793.88年项目收入万元3412.59年利税万元2055.8510年利润总额万元1575.511静态投资回收期（Pt）a3.62:税前12投资利润率%35.713项目财务内部收益率%39.8税前%29.0税后14盈亏平衡点%48.7以生产能力表示第二章 改造规模及产品方案2.1改造规模2.1.1改造规模山东福田药业有限公司玉米淀粉生产日产废水3300 m3，糖醇生产日产废水6000 m3，其它废水300 m3，合计9600 m3，污水处理厂按10000 m3 /d设计。通过改造建设该污水处理厂，年可产沼气2348.28万m3，年节约标煤2.122万吨。工程
23、设计装机容量为6000kW，余热回收锅炉能力为6t/h。2.2产品方案2.2.1 确定产品方案考虑的因素企业在生产过程中，水用量、蒸汽用量和电力消耗量都很大，本项目污水处理改造后产生的沼气可通过燃气发电机组及余热锅炉同时产出电力和蒸汽，全部用于企业生产及生活，因此确定本项目产品为蒸汽和电力。2.2.2 产品方案年发电量4227万kWh，年产低温低压蒸汽4.75万吨，年回用水264万m3，全部用于企业生产及生活。第三章 改造地点3.1厂址现状3.1.1地点与地理位置项目所在的禹城市地处鲁西北平原，德州地区西南部。位于东经11622-11645，北纬3640-3712。东南与齐河县接壤，东北与临邑
24、县毗邻，西北连平原县，西南则与高唐县搭界。境内东西最宽28.8公里，南北最长64.4公里，总面积990平方公里。 本项目厂址位于山东省禹城市市中路1266号，东距京福高速入口4km，距火车站1.5km，交通便利。3.1.2土地权属类别项目所在地均为工业用地。3.2 厂址建设条件3.2.1 地形、地貌禹城市地处山东省西北部，徒骇河中游，地形自西南向东北缓缓倾斜，海拔最高处26.1米，最低处17.5米，属典型的冲积平原地质区。境内有主干河道、沟渠20余条，徒骇河、赵牛河、赵牛新河、苇河等纵贯全市，其中主河流徒骇河境内全长37.9公里，潘庄引黄总干渠流经全市36公里。3.2.2交通运输条件禹城自古就
25、是兵家必争、商贾云集之地，京沪铁路、京福高速公路、308国道、101省道、316省道和规划建设中的京沪高速铁路，青银高速公路贯穿境内，形成了八达通衢的“米”字型交通辐射网，在这里可以30分钟内到达省会济南，3个小时进京、下海，40分钟登机上天。3.2.3 地震烈度该地区基本抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第二组。3.2.4 工程地质、水文地质及气象条件a、气候条件该市地处温暖带季风气候区，具有明显的季风变化和季风气候特征，属半湿润大陆型气候，四季分明，光照充足，雨热同步，城区主要风向为西南风及南风，其次为东北风；降水时空分布不均，降水多集中在78月，占全年降
26、水量的60%左右，地下水位5米左右。 年平均气温15.1 绝对最高气温42.2（1995年7月23日） 绝对最低气温-25（1951年1月12日） 年平均降雨量603.3mm 年最大降雨量933.6mm 年平均蒸发量2198.7mm 年平均相对湿度65% 最大冻土深度35cm 主导风向WS、S 历年平均风速3.4m/s历年最大风速29.1m/sb、水文地质条件禹城市位于黄河冲积平原，属鲁西、鲁北陆向斜水文地质区，新第三系和第四系地层厚度达1500m以上，地下水较丰富，浅层地下水补给条件较好，含水层较发育，为浅层淡水突出区。除淡水广泛分布外，还有微咸水与淡水相间分布，构成水化学垂直分布的咸淡，淡
27、咸淡及全淡型结构。境内有主干河道、沟渠20余条，徒骇河、赵牛河、赵牛新河、苇河等纵贯全市，其中主河流徒骇河境内全长37.9公里，潘庄引黄总干渠流经全市36公里。c、工程地质条件禹城位于华北陆台渤凹陷的南部，是长期沉降区，为第四系地层中河流冲积而成。因此，地层水平、垂直方向变动频繁，主要为轻中等的亚砂土构成，其次为薄层粘土及部分细砂层。城区地耐力平均为120kPa，地基承载力约110kPa。本项目场地地势较平坦。禹城市地震基本烈度为7度。第四章 技术方案、设备方案和工程方案4.1技术方案4.1.1 基本技术参数的确定a、沼气发电机所需热量沼气发电机燃气热耗10MJ/Kwh，6000Kw总发电机组
28、单位时间需要的热量约为60000 MJ。b、有机废水处理可产沼气量有机废水COD含量：17600mg/L；经过曝气和微电解处理后COD含量为：15048 mg/L经过一级厌氧UASB反应器处理后COD含量为：3762 mg/L经过二级厌氧EGSB反应器处理后COD含量为：376 mg/L经过ICEAS生化池处理后COD含量为：94mg/L每小时的排放量为：417m3/h，每小时厌氧处理COD的量：15048376+（376-94）/2mg/L417m3/h6177kg/h每去除1kgCOD可产生沼气0.48m3，每小时可产生沼气量为2965m3沼气热值约为21MJ/m3，每小时沼气可产生的热量
29、为62265 MJ。4.1.2生产方法a、原有污水处理方法 厂区现有污水处理工艺采用UASB+CASS处理工艺，沼气产量低且没有利用。 b、本项目生产方法在现有污水处理设施的基础上增加微电解反应器、二级厌氧，以降低运行成本、最大限度制备沼气，废水深度处理采用高效纤维过滤器，以满足生产、生活回用水的要求。废水治理产生的沼气经脱硫后进入沼气发电机发电，实现热电联产。4.1.3工艺流程高浓污水泵回流二沉池污泥外运脱水机污泥池ICEAS生化池水封器EGSB反应器泵中间水池水封器接种污泥集泥池UASB反应器泵低浓污水曝气调节池微电解反应器泵集水井格栅渠污水处理系统回用水池纤维过滤沼气发电综合利用系统电
30、力 输 出沼气脱硫余热回收工 艺 用 汽贮气柜管道运送沼气发电4.1.4 推荐技术方案4.1.4.1 污水处理a、原有污水处理设施概述本项目现有污水处理站一座，污水处理工艺设计采用UASB+CASS处理工艺，处理规模设计为10000m3/d，进水综合水质指标为：CODcr=17600mg/L，BOD5=2950mg/L，SS=810mg/L，SO42-=559mg/l， NH3-N=24mg/l ，PH =45，经处理后出水水质如下：CODcr=350mg/L，BOD5=30mg/L，SS=150mg/L，PH=69，处理后废水进市污水处理厂，达到当地环保部门的规定要求。 b、原有污水处理设施
31、改造方案原污水处理设施虽能满足要求，但沼气产量很低，且运行成本较高，废水处理后达不到回用水的要求，故本项目拟对原污水处理设施进行改造，降低运行成本的同时最大限度制备沼气，以提高节能效果。改造后工艺流程如下：高浓污水回流二沉池污泥外运脱水机污泥池ICEAS生化池水封器EGSB反应器泵中间水池水封器接种污泥集泥池UASB反应器泵低浓污水曝气调节池微电解反应器泵集水井格栅渠沼气发电综合利用系统回用水池纤维过滤c、废水深度处理技术特点1、采用微电解反应器作为预处理工艺，COD去除率在10%以上，改善了污水的可生化性，提高BOD/COD比值0.10.3左右。2、UASB厌氧工艺，保证了大量的厌氧活性污泥
32、和足够长的污泥龄，延长了固体停留时间，缩短了高浓度废水的停留时间，并能产生能源沼气，能耗低，剩余污泥量少。3、二次厌氧采用EGSB反应器，EGSB反应器内维持很高的水流表观上升流速。在UASB中液流最大上升速度仅为1m/h,而EGSB其速度可高达310m/h，最高可达15 m/h。可采用较大的高径比（1540），细高型的反应器构造，有效地减少占地。4、应用ICEAS工艺，有机物去除率高，处理效果好，并有脱氮功能，流程简单，操作管理方便，处理成本低。5、曝气设备选用高效、低能耗的BG1型微孔曝气器，具有充气量大，氧利用率高，运行稳定，曝气均匀的特点。6、废水深度处理采用国内先进的高效深层纤维过滤
33、技术，具有耐冲击负荷能力强、管理简单、占地少、使用寿命长等特点。高效纤维过滤器可用于各种污水深度处理回用场合，经济有效地去除污水中的悬浮物、CODcr、BOD5、油等有害物质，达到国家生活杂用水水质标准和景观用水、循环冷却水水质要求，可确保污水处理后大部分回用。7、工艺流程没有二次污染，真正实现了清洁、文明生产。d、各工段去除效果分析废水处理各工段去除效果分析见表4-1 表4-1 各工段处理效果分析表序号处理工段处理水量m3/d水质项目水质指标备注CODcrmg/lBOD5mg/lSSmg/l1曝气调节池10000进水出水去除率17600167205%295028324%8108100%2微电
34、解反应器10000进水出水去除率167201504810%2832226520%81040550%3UASB一级厌氧反应器10000进水出水去除率15048376275%226556675%405 30425%4EGSB二级厌氧反应器10000进水出水去除率376237690%56614175%30422825%5ICEAS生化池10000进水出水去除率3767580%1412175%22818225%外排2000 m3/d6纤维过滤9000进水出水去除率756020%211910%1821890%回收利用4.1.4.2沼气发电综合利用a、方案比较与选择方案一：沼气发电+余热锅炉沼气发电机组采
35、用电控外混式机组，采用稀薄燃烧技术和空燃比闭环控制技术，可根据沼气成分的变化及机组运转工况的变化自动调整进气量。沼气通过混合器与空气混合，经增压、中冷、自动调节发后进入燃烧室，可适应低压燃气。本项目可产沼气2965m3/h，沼气热值约为21MJ /m3，经计算1m3沼气可产电1.8kWh，全年可产电4227104 kWh。沼气发电机组容量：6000kW 。发电机出口电压400V。发电效率85%，实际发电外供电最大量为5184kW。沼气发电机组烟气排放温度高达500550。正常情况下，燃料（沼气）的能量只有约30-35%被发电机组转化为电能，约有30%随废气排出，另有25-30%能量被发动机冷却
36、水带走，通过机身散热等其它损失约占10%左右，排气和冷却水损失的能量比有用功还多。通过在燃气发电机组排气管路上设置针形管余热锅炉，可以在不影响发电量的前提下，回收机组70%以上的排烟热损失，转化为高温蒸汽或高温水，大幅度提高能源利用效率。发电机房针形管余热锅炉所产蒸汽为0.6MPa的饱和蒸汽，经计算，正常情况下的产汽量为6.0t/h。此方案特点为沼气发电量较大，但生产蒸汽量少且蒸汽压力较低。方案二：蒸汽锅炉背压发电污水处理系统产生的沼气量为2965m3/h，在储气柜内通过输气管道，送至蒸汽锅炉车间，为燃气锅炉提供热能，由燃气锅炉产生3.82MPa、450的过热蒸汽进入背压式汽轮机，带动发电机输
37、出电能，由背压式汽轮机排出的背压蒸汽送到生产车间，供生产车间用。此方案特点为：1、蒸汽锅炉能生产出1.6MPa压力的蒸汽，且与方案一比较，蒸汽量较大，能满足工艺生产的需要。2、燃气锅炉生产出的中温中压过热蒸汽进入背压式汽轮机，带动发电机输出电能，但发电量较小。3、蒸汽锅炉背压发电技术要比沼气电技术相对成熟，管理方便。但运行成本稍高。方案比选：方案二制汽发电虽然技术较成熟，但成本高、余热利用率较低，且生产管理复杂。方案一沼气发电效率较高，且发电机房针形管余热锅炉产生的蒸汽为0.6MPa饱和蒸汽，汽量很大，余热回收充分，可用于生产。通过比选本设计采用方案一，即沼气发电+余热锅炉方式。b、技术方案污
38、水处理系统产生的沼气在储气柜内通过输气管道，送至发电车间，脱硫后沼气通过混合器与空气混合，经增压、中冷、自动调节后进入燃烧室，带动发电机输出电能，余热回收产生蒸汽送到生产车间，供生产及生活用，工艺流程如下图：沼气贮气柜管道运送沼气脱硫电 力 输 出燃烧发电工 艺 用 汽余热回收4.2主要设备方案4.2.1污水处理设备和单元选择说明4.2.1.1格栅渠生产废水从各车间排出，经主地沟直接排至格栅渠。格栅渠设有固定粗格栅和机械细格栅，用来拦截去除废水中的玉米芯渣等漂浮物和悬浮物质，以保证后续处理构筑物和污水处理设施能够稳定运行。4.2.1.2曝气调节池格栅渠出水进入曝气调节池。通过在池底设置的预曝气
39、系统对废水进行搅动，使废水得到充分的均衡，进行水量、水质的调节，并消减部分污染负荷。4.2.1.3微电解反应器废水由曝气调节池进入微电解反应器，在该反应器中，铁做阳极，炭做阴极，废水做电解质，由此而形成千千万万个原电池和电极反应，该电极反应过程不耗电，主要产生氧化还原、电附聚等作用，因而可提高废水的可生化性，且操作简单，运行费用低。4.2.1.4中和沉淀池微电解反应器出水至中和沉淀池，通过向该池中投加石灰乳溶液调节PH值，使其由5.5调至7.5左右。同时，Ca(OH)2与污水中的SO42-发生反应生成CaSO4沉淀物，因而可以除去大部分SO42-、部分悬浮物及其它一些污染物，降低出水浊度和BO
40、D5。4.2.1.5 UASB厌氧反应器沉淀池出水由水泵打入UASB反应器底部的布水系统，废水由池底向上流动，经过由絮状或颗粒状污泥组成的污泥床，随着污水与污泥相接触而发生厌氧反应，污泥层对悬浮物、有机物进行吸附、网捕、生物絮凝和降解等作用，产生沼气等气体并引起污泥床搅动。自由气泡和附着在污泥颗粒上的气泡上升至三相分离器，被收集在总集气室内，然后经水封罐、阻火器、脱硫器等，用于锅炉燃烧。经脱气的污泥和污水经过反应区后再进入三相分离器的沉淀区，在重力作用下，水和泥分离，上清液经出水堰排出。沉淀区下部的污泥通过反射板回落到污泥层的表面。UASB反应器可分为布水系统、反应区和气液固三相分离区。布水系
41、统是UASB反应器的关键部分，它对于污泥与废水间充分接触，最大限度地利用反应器内的污泥十分重要，同时能够防止废水在过水断面产生涌流和死水区。反应区分为下部的污泥层与上部的悬浮污泥层，污泥层浓度较高，废水从污泥层底部进入，与污泥床中的污泥进行混合接触，微生物分解废水中的有机物产生沼气，微小沼气泡在上升过程中，不断合并逐渐形成较大的气泡。由于气泡上升产生较强烈的搅动，在污泥床上部形成悬浮污泥层。气液固三相分离区即所谓的三相分离器，它的主要功能是进行固体（污泥）、气体（沼气）、液体（被处理的废水）的三相分离，其核心问题是完成固液分离，将上浮的污泥固体截留下来，返回反应区，同时改善水质，它对UASB反
42、应器的能力与处理效率有重要影响。4.2.1.6 EGSB二级厌氧反应器在原有UASB厌氧反应器后增加一级厌氧反应器，以提高厌氧去除率。厌氧反应器选择EGSB反应器。EGSB与UASB反应器结构相似，呈细高型，采用处理水回流，通过高的水流上升速度（612m/h），使污泥床处于膨胀化状态，从而保持了进水与颗粒污泥的充分接触。资料表明，EGSB可在12h的水力停留时间下，取得UASB工艺需要812h才能达到的效果。与UASB厌氧反应器相比，EGSB有以下四个显著特点：a、EGSB能在高负荷下取得高处理效率；b、EGSB反应器内维持很高的水流表观上升流速。在UASB中液流最大上升速度仅为1m/h,而EGSB其速度可高达310m/h，最高可达15 m/h。可采用较大的高径比（1540），细高型的反应器构造，有效地减少占地；c、EGSB的颗粒污泥床呈膨胀状态，颗粒污泥性能良好。在高水力负荷条件下，颗粒污泥的粒径较大（34mm），凝聚和沉降性能好（颗粒沉速可达6080m/h），机械强度也较高（32104N/m2）；d、EGSB对布水系统要求较为宽松，但对三相分离器要求更为严格。高水
