酸洗车间污水处理工程初步设计方案.doc
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1、XXXX有限公司酸洗车间污水处理工程初步设计方案二一一年十二月目 录第一章 总 论31.1概述31.2方案编制依据及编制原则31.3设计范围与工程内容51.4处理水量及进水水质61.5排放标准及设计出水水质6第二章 处理工艺方案设计72.1废水处理方法与工艺方案的确定72.2 生化处理系统简述8第三章 主要处理单元设计113.1工艺流程图113.2 工艺流程说明123.3 主要构筑物及设备设计13第四章 建筑、结构设计184.1设计依据184.2建筑设计184.3结构设计18第五章 电气设计195.1设计依据195.2设计原则195.3设计范围195.4负荷情况205.5供电方案205.6照明
2、配电205.7防雷接地205.8 仪表和自控设计215.9 施工安装22第六章 采暖通风设计236.1设计依据236.2设计范围236.3室外空气计算温度236.4采暖工程设计236.5通风工程设计23第七章 节能措施24第八章 污泥处置24第九章 定员安排24第十章 工程投资估算及运行成本估算2510.1工程投资估算2510.2运行成本估算26第十一章 工艺调试及人员培训2811.1工艺调试2811.2人员培训与要求28第十二章 项目组织及有关技术资料30第十三章 工程计划进度32第十四章 方案结论34第一章 总 论1.1概述根据提供的相关技术资料,该公司拟对新建厂区的酸洗车间的生产废水进行
3、处理,该车间所排放的生产废水主要包括三种废水:1)酸洗废水;2)脱脂废水;3)清洗废水。1.2方案编制依据及编制原则1、编制依据相关标准和规范中华人民共和国水污染防治法(1996.5)污水综合排放标准(GB8978-1996)室外排水设计规范(GB50014-2006)建筑抗震设计规范(GB500112001)建筑结构荷载规范(GB50009-2001)建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)砼结构设计规范(GB50010-2002)给水排水工程结构设计规范(GB50069-2002)建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)工业循环冷却水处理设计规范(GB50050-2003)
4、水处理设备制造技术条件(JB29321999)低压电器电控设备(GB/T47201984)建筑结构制图标准(GB/T50105-2001)给水排水构筑物工程施工及验收规范(GB50141-2008)低压配电设计规范(GB50054-95)供配电系统设计规范(GB50052-95)工业企业照明设计标准(GB50034-92)仪表供电设计规定(HG/T20509-2000)仪表系统接地设计规定(HG/T20513-2000)信号报警、联锁系统设计规定(HG/T20511-2000)基础资料国内同类公司生产工艺所排放废水水质;国内相关行业类似工艺废水的处理的分析; 公司及当地环保部门提供的排放要求指
5、标。2、编制原则(1)认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策,使设计符合国家的相关法规、规范。经处理后的水质符合国家和地方的相关标准和规定,符合环境影响评价的要求。(2)根据厂方所需处理的水质、水量特征,在充分调研、试验的基础上,本方案设计尽可能采用成熟可靠、管理方便、运行费用低的先进处理工艺。(3)整个工程设计应保留余地,工艺参数选择时考虑一定的安全系数,能适应水质、水量在一定范围内的变化。(4)考虑与厂方的协调和自身的独立完整,充分利用好厂区的预留地,工艺顺畅,布局合理在保证处理效果的前提下,尽量降低建设投资。选取的处理工艺具有操作简单,运行稳定,便于维修管理。(5)强化噪音防治措施,避免二
6、次污染;设备运行噪音应符合国家工业企业厂界噪声标准(GB12348-2008)类标准(小于60dB(A))。(6)工艺设计及实际运行中将充分考虑节能措施。1.3设计范围与工程内容1、设计范围自废水进入污水处理站始,经过各级处理单元,至废水达标排放口为止。 2、工程内容根据国内一般工程惯例,该污水处理工程内容主要包括:1)处理方法与工艺路线的确定;2)处理工程工艺设计,土建设计(含建筑、结构、水暖和照明等);3)处理工程非标设备的设计、制造、安装和调试;4)处理工程定型设备的选型、购置、安装、调试;5)处理工程配套电气控制部分的制作、安装和调试等。1.4处理水量及进水水质依据企业提供的排水情况,
7、酸洗废水发生量为8m3/周,脱脂废水发生量为8m3/周,清洗废水发生量为8 m3/h。类比国内同类公司生产工艺所排放废水水质情况,本项目生产废水的主要进水水质如表1所示: 表1 生产废水设计进水水质pHSS(mg/L)石油类(mg/L)CODcr(mg/L)Zn(mg/L)磷酸盐(以P计)(mg/L)进水3.0-1315015535050201.5排放标准及设计出水水质生产废水处理后出水需达到污水综合排放标准(GB8978-1996)中一级标准的要求,具体标准见表2所示。表2 设计出水水质pHSS(mg/L)石油类(mg/L)CODcr(mg/L)Zn(mg/L)磷酸盐(mg/L)氨氮(mg/
8、L)进水6.0-9.07051002.00.515第二章 处理工艺方案设计2.1废水处理方法与工艺方案的确定1、生产过程中排放的废水来自不同的生产工段,其水量和水质变化较大,为保证进入处理设备的废水水量和水质相对稳定,减小对后续处理设备的冲击负荷,从而保证出水水质的稳定,应设置调节池进行水质和水量匀化。脱脂废水还需设置隔油池。2、生产废水的悬浮物含量较高,因而采用在废水中加入一定量的混凝剂进行化学混凝作用,加药混凝沉降的方法可达到去除悬浮物、脱色的目的,同时降低废水的CODcr值。3、气浮工艺对于废水中的色度,乳化油脂及细小的悬浮物的去除效率可达70%以上,同时还可以去除部分的CODCr及BO
9、D5。气浮的原理是利用水在不同压力下溶解度不同的特性,对全部或部分待处理(或处理后) 的水进行加压并加气,增加水的空气溶解量,通入加过混凝剂的水中,在常压情况下释放,空气析出形成小气泡,粘附在杂质絮粒上,造成絮粒整体密度小于水而上升,从而使固液分离4、由于该废水有机物成分复杂,并且这些有机物大多是一些大分子物质,可生化性较差。利用水解酸化菌可将大分子物质水解成易于降解的小分子物质,有效提高废水的可生化性,并最终提高处理效果。5、活性污泥好氧工艺是有机废水处理最为常用的方法。此方法利用异氧菌对有机物的降解作用,将有机物分解为水和二氧化碳,去除率可高达90。可去除废水中的大部分有机物,对于氮、磷也
10、有一定的去除作用。由于该废水需达到天津地标的二级排放标准,其出水COD要求小于60mg/L,则普通好氧活性污泥法不能满足要求。其好氧方法需采用目前较为先进的膜生物反应器(MBR)处理工艺,其出水水质较高,后续无需设置沉淀池。综上所述,生产废水采用“调节+絮凝沉淀+气浮+水解酸化-生物好氧MBR反应器”的综合处理工艺。2.2 生化处理系统简述生产废水经预处理后可生化性得到提高,废水中主要含长链型有机物以及溶解性污染物,并且氨氮几乎没有去除,所以还要进行生化处理,以去除COD、氨氮,确保废水达标排放。生化处理工艺目前可采用厌氧、好氧,或两种工艺串联使用。本工程采用这两种工艺串联的组合形式,保证处理
11、效果。1、水解酸化厌氧系统选用水解酸化工艺。水解酸化池内置厌氧污泥和高分子组合填料,一方面,缓冲前面预处理系统所加药剂对于后续生化系统的不利影响;另一方面,由斜板沉淀池带出一定的絮体,当絮体经过厌氧污泥层和高分子组合填料,絮体被截留,消除其对后续生化系统的不利影响。废水经过综合废水稀释、水解酸化,其COD得到部分去除,且可生化性提高,溢流至后续生物接触氧化池。2、MBR处理技术MBR是指将超、微滤膜分离技术与污水处理中的生物反应器相结合而成的一种新的污水处理装置,综合了膜处理技术和生物处理技术各自的优点。超、微滤膜组件作为泥水分离单元,可以完全取代二次沉淀池。超、微滤膜截留活性污泥混合液中微生
12、物絮体和较大分子有机物,使之停留在反应器内,使反应器内获得高生物浓度,并延长有机固体停留时间,极大地提高了微生物对有机物的氧化率,是目前最MBR工艺在处理各种高浓度和难降解有机化工废水中最突出特点有: 1)处理能力和效率高,处理时间短,占用地少经过专业科技筛选和培养的嗜盐高效特异微生物是对自然微生物的强化,可以有效提高微生物在高盐条件下的活性和适应性。 高处理能力意味在处理指定的废水时,MBR生物系统在降解同样的工业废水时所需要的反应器体积比与传统的生物处理系统小几倍。它可以满足严格的用地要求,减少设施的占地面积和降低工程造价。 2)可靠性和稳定性高 MBR生物系统有独特的多级处理设计。当污染
13、物CODcr负荷发生变化时,污染物的去除量会随着提高。因此,在较高负荷进水时,系统的处理能力不受影响,而能使出水的水质稳定;MBR生物系统能耐较多的有生物毒害的物质。不必担心像其他生物处理系统,所受到的严重冲击,而造成生物流失,系统失效等问题; MBR生物系统的生物停留时间(SRT)可以达到3090d,远高于其他生物处理系统的34d。使新生菌种能充足地取代在系统中自然衰亡和脱落的的生物膜;同样也更适合需要SRT较长的硝化细菌和反硝化细菌的作用,更有效的利用生物的作用去除系统中的氨氮 MBR反应器能更可靠、稳定和维持高效处理能力。它能更耐进水的负荷变化,更能以较短的时间调试、启动和更耐停机。 3
14、)运行简单,费用低 MBR的截留作用,不存在污泥上浮,沉降性不好,流失等操作问题,显著减少操作费用;长生物停留时间能存在较长的生物链。通过高等生物对低等生物的扑食作用,显著减少了污泥的产生(0.070.08kg 污泥/kgBOD5),降低了污泥处理费用,且系统的组成部分有很长的使用寿命。在MBR池前端设置好氧段,好氧段的作用是让活性污泥进行有氧呼吸,进一步把有机物分解成无机物、去除污染物的功能。第三章 主要处理工艺单元设计3.1工艺流程图 工艺流程如图1所示。PACPAM脱脂废水隔油池脱脂废水达标排放PAMPACNaOHH2SO4清洗废水调节池清洗废水加压气浮池中间水池沉淀池混凝反应池部分污泥
15、回流水解酸化池酸洗磷化废水污泥浓缩池磷化废水调节池MBR池图例:污水污泥压滤机房污泥排放 泥饼外运处理图1 工艺流程图 3.2 工艺流程说明调节池 由于生产采用间歇操作,且同时由若干车间废水组成,废水水质、水量随时间变化波动很大。废水通过调节池时,通过配水装置、水力作用和池容的调节作用使得水量得以调节、水质得以匀化,从而将废水水量和污染负荷波动控制在允许的范围内,保证后续处理过程正常进行。脱脂废水隔油调节池还起到隔油的作用。混凝反应池+沉淀池 在废水中加入絮凝剂、助凝剂和少量碱液或者酸液,废水中的悬浮物在絮凝剂的作用下,聚集颗粒逐渐变大后与废水分离。使废水中悬浮物大大下降,减轻后续处理压力,利
16、用沉淀进行固液分离,经沉淀池沉淀后出水变得澄清。中间水池 中间水池为中间水泵提供水量调节。加压气浮池 气浮是利用高度分散的微小气泡为载体去粘附废水中的污染物,使其视密度小于水而上浮到水面,从而实现固液或者液液分离的过程。空气加压溶入水中达到饱和,溶气水流减压进入气浮池时即释出微气泡,称加压溶气法。一般加压溶气法的设备有加压泵、溶气罐和空气压缩机等。本项目采用气液混合泵替代上述加压泵、溶气罐和空气压缩机,回流水通过气液混合泵加压混合后通过释放器释放。水解酸化池 废水中的大分子有机物在兼氧的条件下被多种厌氧微生物作用水解为小分子有机物,经该过程处理后的废水其BC比能够有效提高,未被完全分解的有机物
17、在后续处理流程中被进一步分解。由于该废水有机物成分复杂,所以在此系统中需投加筛选的优势菌种,同时反应池内加设可有效提高体系生物量的复合载体,以提高废水的处理效果。生物好氧MBR池 该池设计成推流式生物氧化系统,池内放置充氧率高的微孔曝气装置,为微生物降解有机物提供充足的氧气,微生物通过自身的生命活动(包括氧化、还原及合成等过程)将吸收的一部分有机物氧化为简单的无机物,将另一部分有机物转化为生物机体,组成新的活性污泥,降解水中有机污染物,从而使污水得到净化。MBR池利用膜设备的分离作用将污泥和水进行分离,生产废水经过膜分离系统分离后可优于天津地标二级标准。污泥浓缩池 浓缩池可收集整个处理系统产生
18、的污泥,通过污泥自身的重力浓缩作用减少污泥体积,降低后续污泥处理的成本。压实的泥饼可通过人工清理后外运处理。3.3 主要构筑物及设备设计(1)脱脂废水隔油池工艺尺寸:2.02.02.5m结构形式:地下钢筋混凝土结构数量:1座主要设备:1)潜污泵 参数:Q=5 H=10m 数量:2台(一用一备)(2)清洗废水调节池工艺尺寸:4.56.03.5m结构形式:地下钢筋混凝土结构数量:1座主要设备:1)潜污泵 参数:Q=10 H=10m N=0.75kw 数量:2台(一用一备)(3)酸洗磷化废水调节池工艺尺寸:2.02.02.5m结构形式:地下钢筋混凝土结构数量:1座主要设备:1)潜污泵 参数:Q=5
19、H=10m 数量:2台(一用一备)(4)混凝反应池设计处理量:9t/h工艺尺寸:1.01.04.0m结构形式:地上碳钢结构数量:3座(5)沉淀池工艺尺寸:3.03.03.5m结构形式:地上碳钢结构数量:1座(6)中间水池工艺尺寸:1.53.03.5m结构形式:地上碳钢结构数量:1座(7)加压气浮池设计处理量:9t/h停留时间:0.5h工艺尺寸:2.51.52.5m结构形式:地上碳钢结构数量:1座(8)水解酸化池工艺尺寸:3.05.03.5m结构形式:地上碳钢结构数量:1座1)潜污泵 参数:Q=10 H=10m 数量:2台(一用一备)2)半软性填料 型号:L=2500mm 150数量:60(9)
20、MBR池工艺尺寸:10.03.03.5m结构形式:地上碳钢结构数量:1座主要设备:1)潜污泵 参数:Q=5 H=10m 数量:2台(一用一备)2)自吸泵参数:Q=10 H=32m 数量:2台(一用一备)3)膜组件型号:FP- 20/片数量:8404)三叶罗茨风机风量:5.0/min风压:49kpa数量:2台(10)污泥浓缩池工艺尺寸:1.54.53.5m结构形式:地下钢筋混凝土结构数量:1座(11)设备用房 设备用房用于安放各地上构筑物及风机等设备。工艺尺寸:15205.0m结构形式:地上框架结构数量:1座表3 主要建(构)筑物一览表序号建(构)筑物名称工艺尺寸建(构)筑物结构备注1脱脂废水隔
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