工业废水-污水处理厂初步设计方案.doc
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1、xxx化工公司xxx废水处理方案xxxxxx化学物理研究所 目 录1 概况42 设计依据43 设计原则54 水质指标54.1 处理水量54.2 设计进水水质指标54.3 处理后出水水质标准65 生化法处理介绍65.1 厌氧处理65.2 好氧处理76 处理工艺选择76.1 工艺设计考虑要点76.1.1工艺废水温度高76.1.2冬季废水温度低76.1.3开车工艺水COD高86.1.4水质波动造成COD不合格86.2 工艺选择86.3工艺流程106.4 处理工艺流程简述106.5工艺特点117 处理建(构)筑物及主体设备选型127.1 预处理单元改造设计127.1.1 格栅池127.1.2 斜板隔油
2、池127.1.3 事故池127.1.4 初沉池137.1.5 调节池137.1.6 pH调节成套装置147.2 生化处理单元147.2.1厌氧池147.2.2接触好氧池157.2.3混凝斜板沉淀池167.3深度处理单元167.3.1中间水罐177.3.2生物质反应器177.3.3纤维束过滤器187.3.4清水池187.4污泥处理197.4.1污泥浓缩池197.4.2叠螺污泥脱水机197.5药剂投配197.5.1硫酸调配槽成套装置197.5.2 PAC调配槽成套装置207.5.3 PAM调配槽成套装置218 土建与结构228.1 基本原则228.2 设计要点229 电气及自动化控制229.1 设
3、计依据229.2 设计范围229.3 供电设计229.4 动力配电及电缆敷设239.5 控制部分239.5.1自动控制系统概述239.5.2 自动控制系统组成249.5.2.1 监视控制部分(上位机部分)249.5.2.2 现场控制站(PLC)249.6 照明配电259.7 接地与防雷2510 管材、防腐、防渗及降噪措施2510.1 管材及管道连接2510.2 防渗措施2510.3 降噪措施2611 主要设施与设备2611.1土建设施2611.2 主要设备2611.3 主要材料2712 工程投资预算2812.1土建投资预算2812. 2 主要设备投资预算2812.3 电气投资预算2912.4
4、主要材料投资预算3012.5其它投资预算3012.6工程总投资预算3113 经济分析3113.1运行费用分析假设条件3113.2岗位定员与职工福利3113.3 装机容量、运行功率与年电耗费用3213.4药剂消耗及费用3213.5 维修费用3213.6 年运行总费用3313.7 废水处理运行成本3313.8经济技术指标汇总3314 质量保证、进度安排和服务承诺3414.1 质量保证体系3414.2 本工程质量保障计划3514.2.1 质量控制计划3514.2.2 造价控制计划3514.2.3 进度控制计划3614.3 本工程质量保证措施3614.3.1 实施全过程控制3614.4 确保工程进度承
5、诺3614.4.1 人力资源3614.4.2 设备保障3714.4.3 标准化和业务建设3714.5 全过程服务承诺3714.5.1 项目设计过程中服务的承诺3714.5.2 项目施工过程中服务的承诺3714.5.3 调试、试运行中的服务3814.5.4技术服务3815 工程进度安排3816 技术资料的提供范围及进度3916.1技术资料的提供范围3916.2 技术资料的提供的进度3917 设备质量及质量保质期限3917.1 设备质量3917.2 质量保质期限3917.3 施工管理、安全承诺4017.4 现场服务4017.5 设备包装和运输4017.6 设备验收4017.7安装调试4117.8
6、质量保证承诺4117.9 质保期内服务承诺4117.10 质保期外服务承诺4117.11 人员培训计划4218 工程业绩4218.1 长庆油田分公司甲醇厂4218.2 河北文安县天澜新能源有限公司4219 专利设备4320 工程设计资质43综合废水处理设计说明书1 概况xxxx公司生产过程中,产生的废水主要来自工艺水、水膜除尘排放水、初期雨水、车间地面冲洗水和生活污水,统称为综合废水。设计排放废水总量840t/d。本工程采用以物化/生物处理技术为核心工艺,废水处理后达到城镇污水排放标准(GB18918-2002)一级A标准。该套处理工艺具有抗冲击负荷能力强,处理效果好,出水稳定,容易控制,运行
7、管理方便等特点。2 设计依据1、污水综合排放标准(GB89781996);2、城镇污水排放标准(GB18918-2002);3、管道仪表流程图设计规定(HG20571-95);4、化工装置管道布置设计规定(HG20549-1998);5、化工管道设计规范(GB/T20801-2006);6、化工建设项目噪声控制设计规定(HG20503-92);7、化工设备管道外防腐设计规定(HG/T20679-1990);8、石油化工企业设计防火规范(GB50160-2008);9、工艺系统设计管理规定(HG20559-93);10、工艺系统设计文件内容的规定(HG20549-1998);11、钢结构工程施工
8、质量及验收规范(GB50205-2001);12、机械设备安装工程施工及验收通用规范(GB50231-98);13、电气施工工程质量验收规范(GB50303-2002);14、电器装置安全工程低压电器施工与验收(GB50254-96);15、国家建筑标准设计给水排水标准图集(合订本S1、S2、S3);16、国家建筑标准设计矩形钢筋混凝土清水池(96S824);17、有关的土建及工程施工安装定额等;18、有关设备厂商的设备、仪表及控制设备的报价等;19、用户提供的设计基础资料。3 设计原则1、全面规划,合理布局,充分利用现有地形条件,尽量减少占地面积,使处理工程流程布局合理通畅;2、管线合理布置
9、充分利用现有的设置及现有的地形条件;3、控制总体投资,同时污水处理装置尽可能选用先进、节能技术与环保设备;4、污水处理工艺采用成熟、先进,易管理、易操作的处理工艺,保证长期安全、稳定、可靠的运行;5、处理设施整体工程施工周期短,安装、检修方便,投运后装置易于管理,自动化程度高,抗冲击能力高;6、污水处理设施布局与周边环境协调,不会对周边环境造成二次污染;7、处理工艺流程合理,处理后达标回用,日常运行安全可靠。4 水质指标4.1 处理水量废水排放总量为580m3/d,设计放大系数K=1.5,设计水量为840 m3/d。设计处理规模为:Q=35m3/hr,按24小时连续运行。4.2 设计进水水质指
10、标综合废水水质见表1。表1 废水水质指标废水来源水量(m3/d)pHCODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)氨氮(mg/L)石油类(mg/L)温度()工艺废水4401210003402004.219545非正常工艺废水4133000-350105045水膜除尘飞水303-1000240循环冷却水80-10-100-初期雨水40-300-300-100-生活污水30-300150200-30-车间冲洗水20-300-300-170-4.3 处理后出水水质标准综合废水处理后达到城镇污水排放标准(GB18918-2002)一级A标准,具体指标见表2。表2 处理后出水水质标准PHCO
11、Dcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)石油类(mg/L)氨氮(mg/L)动植物油(mg/L)6.09.05010101515 生化法处理介绍生化法主要是利用好氧、兼氧及厌氧等微生物在各自生长的条件下,通过自身新陈代谢来降解有机物的过程。一般来说,生化法处理工艺分为有氧处理工艺及厌氧处理工艺两大类,在这两类中均有兼氧性微生物的存在。有氧处理主要是利用好氧微生物及兼氧微生物有氧繁殖与代谢活动,将有机物合成自身的物质或分解转化成CO2和H2O的过程。过程中需要有适当的氧及水体中各种营养物;厌氧处理是利用厌氧微生物及部分兼氧微生物无氧(或绝氧)繁殖与代谢活动,将有机物合成自身的物质或分
12、解转化成甲烷及CO2等,这过程中不需供氧,对水体中各种营养物比例要求不高。5.1 厌氧处理废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物(包括兼氧微生物)的繁殖与代谢活动,将废水中的各种复杂有机物分解转化为甲烷和二氧化碳等物质的过程。厌氧生物反应可分为水解酸化、产氢及产乙酸和产甲烷等三个阶段。在水解酸化阶段,复杂的大分子、不溶性有机物先在水解产酸菌细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物,再在细胞内分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类等。在产氢产乙酸阶段,前一阶段产生的各种有机酸被产氢产乙酸菌分解转化为乙酸和H2。在产甲烷阶段,产甲烷菌将乙酸、乙酸盐、CO2和H2等转化为甲烷。从微生物和化学
13、角度来看,厌氧处理虽仅提供一种预处理,但它能耗低,且去除污染物量大,又能改善可生化性,故而在高浓度有机废水的生化处理中,厌氧工序必不可少。当然,它还需要好氧后处理以去除出水中残余的有机物才能达标。5.2 好氧处理好氧反应是指兼氧和好氧微生物在分子态氧存在的条件下,以废水中的有机物为反应底物,将其分解为CO2和H2O的过程。好氧生物处理是去除污水中有机物的常规的、经济的、有效的方法,分为活性污泥法和生物膜法。一般来说,活性污泥法适用于规模较大的处理厂,对管理要求较高的场合。生物膜法适用于规模较小,水质水量变化较大,对管理要求较低的场合。活性污泥法的典型工艺有:传统活性污泥法、氧化沟、SBR(包括
14、CASS、MSBR、UNITANK)等。生物膜法的典型工艺有:流化床、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等。6 处理工艺选择6.1 工艺设计考虑要点6.1.1工艺废水温度高 工艺废水温度与二甲醚生产装置换热效果有关,结合以往经验,废水可能在4070之间。对于生物厌氧可分为常温消化、中温消化、高温消化三种类型,常温适宜温度1030,中温消化适宜温度3338,高温消化适宜温度5055。考虑好氧温度不宜过高,随意最佳控制温度在3338之间,此时厌氧消化效率较高。当温度超出适宜温度范围时,厌氧消化反应速率则急剧下降。厌氧消化的允许温度波动范围为1.52.0。当波动范围为3时,就会严重抑制消化速率。当波
15、动范围超过5时,就会使有机酸大量积累而破坏厌氧消化过程的正常运行。所以设计时考虑夏季工艺水降温问题,使工艺水降到40。6.1.2冬季废水温度低由于厂址位于河北沧州市,冬季温度比较低,可能造成废水温度低,对厌氧好氧工艺造成波动影响,所以在工艺设计时,考虑设施保温、加热问题。固在设计时考虑构筑物修建尽量采用地下式、半地下式,上面加盖的方式保温。特别是后续好氧工艺,适宜温度在2035,在每个阶段考虑加热措施。6.1.3开车工艺水COD高开停车及异常事故造成废水COD高,一般可达30004000mg/L ,如果这部分水排入污水处理系统,将是致命的破坏,造成污水处理系统瘫痪,所以这部分工艺水必须排入事故
16、池,采用循环冷却水或其他废水混合,将COD降到正常工艺水水平,再进入生化处理系统。这样能保证系统的稳定运行。6.1.4水质波动造成COD不合格生化处理系统是一个微妙的生态处理系统,受影响因素很多,偶尔可能造成出水COD波动,甚至出水不合格,如果出现这种情况,可考虑将废水排入调节池池或者活性炭吸附保护装置,保证二甲醚生产不受影响。6.2 工艺选择综合废水中有来自水膜除尘水、车间地面冲洗水、生活污水、初期雨水,这些水悬浮物、大颗粒杂志存在,所以首先采用机械格栅去除。又由于生产工艺废水中含有油和蜡,冬季凝固浮在水面,夏季液态浮油,这些物质属难生物降解物质,必须采用隔油池去除,否则蜡会挂在生物载体上,
17、影响生物活性。在废水处理中,BOD5和CODcr是表征水质常用的两个指标,用BOD5/CODcr值评价废水的可生化性,一般地,BOD5/CODcr比值越大,说明废水可生化性越好,可参照下表3所列的数据来评价废水的可生化性。表3 废水可生化性评价参考数据BOD5/CODcr0.450.3-0.450.2-0.30.2可生化性好较好较难不宜废水的可生化性越高,BOD5、CODcr的去除率越高,出水中残存的CODcr越低,相反则越高。本工程综合废水中工艺水BOD5/CODcr预计0.35左右,考虑出水CODcr要求小于50mg/L,必须设置厌氧池,提高废水的可生化性,再进行好氧生物处理。厌氧池采用厌
18、氧接触氧化工艺,内悬挂生物载体,提高生物量。综合废水中,水膜除尘废水pH较低,工艺废水pH较高,无论废水pH高或低对后续生物处理都是不利的,进入后续废水pH最好控制在7-8之间。根据水质情况,把循环冷却水、初期雨水、水膜除尘废水、工艺废水、生活污水、地面冲洗水混合,混合后调节pH值,进入后续生物处理。后续生物处理采用成熟的生物膜工艺,即内循环流化床和接触氧化池。接触氧化工艺是目前应用最广泛的处理工艺,不但处理效率高,而且容易操作。生物废水处理后,考虑出水CODcr 要求小于50mg/L,还要深度处理,采用活性碳生物质反应器,在生物活性炭吸附、生物氧化、过滤等协同作用下,进一步去除废水中的有机物
19、。 过滤采用先进的纤维束过滤器,与以往的石英砂过滤器相比,具有很大优势,见表4。表4 改性纤维球过滤器与传统过滤器的性能对比序号性能指标纤维束滤器纤维球过滤器核桃壳过滤器石英砂过滤器1滤速25-35m/h20-30m/h20-30m/h15-20m/h2出水浊度5FTU2-5FTU2-5FTU5FTU3截污容量5-20Kg/m36-20Kg/m36-20Kg/m5-15Kg/m34反洗用水0.5-1%2-3%2-5%2-5%5清洗方式压缩空气压缩空气或搅拌机压缩空气或搅拌机水洗或气水结合6清洗洁净程度清洗彻底有10%污泥残留一般一般7操作难度简单繁琐繁琐繁琐8滤料损失无有有有9滤料寿命10年以
20、上1-2年3-5年3-5年10占地面积石英砂器的1/3石英砂器的2/3石英砂器的2/31污泥处理也是新建污水处理站关键的问题,以往采用板框压滤机、离心机、带式压滤机等,从多年运行来看,还是有些不足。为此我们自主研发了具有专利技术的叠螺污泥脱水机,其优势见表5。表5 脱水机比较叠螺脱水机带式脱水机板框式脱水机离心式脱水机机器简略图脱水方式滤饼过滤脱水筛网过滤脱水筛网过滤脱水离心脱水对环境影响小大大小占地小大大需要用电量非常少大中最大清洗冲淋水用量非常少非常大小小运转噪声、震动小大大极大维修管理操作时间短,便宜操作时间长操作时间长操作时间长含油污泥可以难以维持难以维持可以24小时无人连续运行可以不
21、可以不可以不可以6.3工艺流程综合以上分析,结合以往该类废水处理经验,本工程废水处理工艺流程如图1。图1 二甲醚废水处理工艺流程图6.4 处理工艺流程简述本设计中,处理工艺分为预处理单元、生化处理单元、深度处理、污泥处理药剂配投等五部分: 预处理:事故储罐、初沉池、隔油池、调节池、pH调节池; 生化处理:厌氧池、接触氧化池、混凝斜板沉淀池; 深度处理:生物质反应器、纤维束过滤器、清水池; 污泥处理:污泥浓缩池、叠螺污泥脱水机; 药剂配投:酸配投、PAC配投、PAM配投;根据水质特点,水膜除尘废水、地面冲洗水、生活污水、初期雨水经过格栅池除渣后进入初沉池,沉淀后进入调节池;工艺废水经过隔油池,进
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- 工业废水 污水处理 初步设计 方案