汽车零部件设计方案.doc
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1、#汽车部件有限公司污水处理工程 设计方案#汽车部件有限公司污水处理工程设计方案#有限公司二0一二年一月#汽车部件有限公司污水处理工程 设计方案目 录一、项目概况1二、设计规模3三、废水水质及出水水质3四、设计依据及原则4五、设计范围6六、废水处理工艺流程选择66.1废水处理工艺流程的选择66.2、污水处理工艺流程说明10七、各单元工艺设计及设备、构筑物选型13九、总图布置20十、建筑结构设计及防腐做法20十一、供电设计23十二、仪表及自动控制24十三、工程投资估算24十四、技术经济分析26十五、项目的环境影响及对策26十六、劳动安全卫生28十七.项目管理及实施计划30十八、工程承诺32十九、附
2、件32一、项目概况二、设计规模根据#汽车部件有限公司提供的环评及相关资料,本方案为该公司生产废水(主要为涂装生产线在进行喷底粉前需脱脂除油、表调、钝化)处理工程方案,确定设计规模为:按每天处理24小时设计,则处理时小时流量约为:Q=8m3/h三、废水水质及出水水质1、设计来水水质#汽车部件有限公司废水主要含有:脱脂废液、磷化废液等及部分保洁废水,主要污染物有PH、CODcr、SS、磷酸盐、类工程数据,确定生产废水综合水质指标如下:石油类、氟化物、Zn2+等,依据业主提供的环评资料数据,参照同设计来水综合水质指标表1 设计来水综合水质指标单位:mg/L(PH值无量纲)序号成 份浓 度备 注1化学
3、耗氧量(CODcr)600表中数据均为最大值2悬浮物(SS)4003磷酸盐(以P计)2004总锌505总铬156石油类4007氟化物308酸碱度(PH) 562、经处理后的出水水质处理后排放水质要求符合#污水处理厂接管标准(其中总铬的排放标准为污水综合排放标准(GB 8978-1996)规定的第一类污染物排放标准)。其主要指标为:表2 设计出水指标单位:mg/L(PH除外)序号成 份浓 度备 注1化学耗氧量(CODcr)400表中数据均为最大值2悬浮物(SS)3003磷酸盐(以P计)6.04总锌5.05总铬1.56石油类107氟化物108酸碱度(PH)69四、设计依据及原则1、设计依据#汽车部
4、件有限公司提供的有关数据;污水综合排放标准(GB 8978-1996)#污水处理厂接管标准;其它国家有关工程设计的法规、规范、标准;中华人民共和国环境保护法中华人民共和国水污染防治法中华人民共和国水污染防治法实施细则中华人民共和国固体废物污染环境防治法混凝土结构设计规范(GB50010-2002) 建筑地基基础设计规范(GB30007-2002)建筑抗震设计规范(GB50011-2001)建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)采暖通风和空气调节设计规范(GB50019-2003)建筑设计防火规范(GB50016-2006)供配电系统设计规范(GB50052-2009)10KV及
5、以下变电所设计规范(GB50053-94)电力装置的继电保护和自动装置设计规范(GB50062-2008)建筑给排水设计规范(GB50015-2003)室外排水设计规范(GB50014-2006)2、设计原则贯彻执行国家关于环境保护政策,按照国家颁布的有关法规、规范及标准进行设计。使处理后的废水各项指标达到排放标准;运用先进适用、合理、成熟、安全可靠,使用寿命长的处理工艺和技术,确保污水处理效果,减少日常运行费用;尽量使用原有污水处理设施减少工程投资和日常运行费用;工艺选用国内先进、高效节能、性能可靠、运行管理方便、易于维修的设备;提高自动化程度,减轻劳动强度,降低动力消耗、减少运行费用;不产
6、生二次污染。五、设计范围本方案设计的范围为污水处理站工艺的方案设计。本方案设计的具体范围如下:污水处理工艺及配套的建筑、结构、电气、仪表、给排水及总平面布置。表3 设计内容与建设规模一览表序号建设内容建设规模1污水处理工程(包括工艺、自控、土建、设备、总图、消防、电气、环保、防腐等)污水处理规模:8 m3/h本工程所有的工艺来管、电线、电缆均由厂家送至站界内指定位置处;本工程经处理后的达标排放水均送至站界外1.0米处。六、废水处理工艺流程选择6.1废水处理工艺流程的选择污水处理工程的经验表明:工艺方案的选择对处理效果、占地面积、运行管理、基建投资、运行成本等重要指标都有很大影响,因此选择合理的
7、处理方案是做好处理工程建设的根本保证。6.11 方案比选根据#汽车部件有限公司排水水量和水质特征,结合国内外同行业工业废水水处理经验,采用两种处理工艺进行比较,即化学法和生化法。下面就上述两种方法应用于本污水处理比较如下:方案一:化学法项目产生废水主要含有PH、CODcr、SS、磷酸盐、铬、石油类、Zn2+等污染因子,其中氟离子、磷酸盐、铬、Zn2+属于无机化学污染物,通常有效且经济的处理方法一般采用化学沉淀处理,利用硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫等还原剂在酸性条件下将废水中六价铬还原成三价铬离子,加碱调整pH值,使三价铬形成氢氧化铬沉淀除去。通过投加石灰水调节PH值在9-11之间,形成氢氧化锌
8、(溶度积常数7.110-18,PH11又开始溶解)难溶沉淀物,进一步投加石灰水调节PH值在12.0以上并投加絮凝剂以去除磷酸盐及其它污染因子,磷酸盐也在PH值12以上时与氢氧化钙发生反应,生成羟基磷酸钙沉淀;然后通过混絮凝反应予以去除难溶的沉淀物,使得废水中的污染因子得到有效去除,出水能稳定达标。针对磷化废水的特点,以下对化学除磷进行介绍:1、化学除磷简述污水中的磷可以通过化学和生物两种方法去除。生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于现阶段生物除磷工艺还无法保证出水总磷稳定达到0.5mg/L标准的要求,所以常需要采用或辅助以化学除磷措施。2 化学除磷原理化学除磷主要是通过化学沉析过程完成的,
9、化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂与污水中溶解性的盐类(如磷酸盐)反应生成颗粒状、非溶解性的物质。实际上投加化学药剂后,污水中进行的不仅是沉析反应,同时还发生着化学絮凝作用,即形成的细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的絮凝体。3 化学除磷药剂为了生成非溶解性的磷酸盐化合物,用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙。许多高价金属离子药剂投加到污水中后都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物,但出于经济原因考虑,用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+盐、Fe2+盐和Al3+盐,这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。除金属盐药剂外,氢氧化钙也用作沉析药剂,反应生成不溶于水
10、的磷酸钙。污水化学除磷中常用的药剂类型详见表4。表4 污水净化常用药剂类型名称分子式状态铝盐硫酸铝Al2(SO4)318H2O固体Al2(SO4)314H2O液体nAl2(SO4)3xH2O+mFe2(SO4)3yH2O固体氯化铝AlCl3液体AlCl3+FeCl3液体聚合氯化铝Al2(OH)nCl6-nm液体二价铁盐硫酸亚铁FeSO47H2O固体FeSO4液体三价铁盐氯化硫酸铁FeClSO4液体(约40%)氯化铁FeCl3液体(约40%)熟石灰氢氧化钙Ca(OH)2约40%的乳液4 化学除磷工艺化学除磷工艺可按化学药剂的投加地点来分类,实际中常采用的有:前置除磷、同步除磷和后置除磷。4.1
11、前置除磷前置除磷工艺的特点是化学药剂投加在初沉池的进水渠(管)中、或者文丘里渠(利用涡流)中。其一般需要设置产生涡流的装置或者供给能量以满足混合的需要。相应产生的沉析产物(大块状的絮凝体)在初沉池中通过沉淀被分离。如果生物段采用的是生物滤池,则不允许使用铁盐药剂,以防止对填料产生危害(产生黄锈)。前置除磷工艺由于仅在现有工艺前端增加化学除磷措施,比较适合于现有污水处理厂的改建,通过这一工艺步骤不仅可以除磷,而且可以减少生物处理设施的负荷。常用的化学药剂主要是石灰和金属盐药剂。前置除磷后控制剩余磷酸盐的含量为1.5-2.5mg/L,完全能满足后续生物处理对磷的需要。4.2 同步除磷同步除磷是目前
12、使用最广泛的化学除磷工艺,在国外约占所有化学除磷工艺的50%。其工艺是将化学药剂投加在曝气池出水或二沉池进水中,个别情况也有将药剂投加在曝气池进水或回流污泥渠(管)中。目前已确定对于活性污泥法工艺和生物转盘工艺可采用同步化学除磷方法,但对于生物滤池工艺能否将药剂投加在二次沉淀池进水中尚值得探讨。4.3 后置除磷后置除磷是将沉析、絮凝以及被絮凝物质的分离在一个与生物处理相分离的设施中进行,因此也叫二段法工艺。一般将化学药剂投加到二沉池后的一个混合池中,并在其后设置絮凝池和沉淀池(或气浮池)。对于要求不严的受纳水体,在后置除磷工艺中可采用石灰乳液药剂,但必须对出水pH值加以控制,如可采用CO2进行
13、中和。采用气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮物和总磷,但因为需要恒定供应空气因而运行费用较高。三种除磷工艺的优缺点汇总见表5。表5 各种化学除磷工艺比较工艺类型优点缺点前置除磷工艺1)能降低生物处理构筑物负荷,平衡负荷的波动变化,从而降低能耗;2)与同步除磷相比,活性污泥中有机成分不会增加;3)现有污水厂易于实施改造。1)总污泥产量增加;2)影响反硝化反应(底物分解过多);3)对改善污泥指数不利。同步除磷工艺1)通过污泥回流可以充分利用除磷药剂;2)如果将药剂投加到曝气池中,可采用价格较便宜的二价铁盐药剂;3)金属盐药剂会使活性污泥重量增加,从而可以避免污泥膨胀;4)同步除磷设施的工程量较小。1
14、)采用同步除磷工艺会增加污泥产量;2)采用酸性金属盐药剂会使pH值下降到最佳范围以下,对硝化反应不利;3)硝酸盐污泥和剩余污泥混合在一起,回收磷酸盐较为困难,此外在厌氧状态下污泥中磷会再释放;4)回流泵会破坏絮体,但可通过投加高分子絮凝助凝剂减轻这种危害。后置除磷工艺1)硝酸盐的沉淀与生物处理过程相分离,互不影响;2)药剂投加可以按磷负荷的变化进行控制;3)产生的磷酸盐污泥可以单独排放,并可以加以利用。后置除磷工艺所需投资大、运行费用高,但当新建污水处理厂时,采用后置除磷工艺可以减小生物处理二沉池的尺寸。方案二:生化法由于金属表面处理产生的磷化、脱脂废水所含的BOD值很低,而COD值较高,其B
15、/C远低于0.1,故此种废水不适宜用生化法处理。6.1.2方案选择由上述比较结果可知,对本项目污水而言,方案一较合理。6.2、污水处理工艺流程说明本工程的整个工艺处理流程简图如下: H2SO4 FeSO4 Ca(OH)2 PAM含铬废水石灰消解槽1#混凝沉淀一体化母液贮存池脱脂、表调、钝化母液分批泵入Ca(OH)2 PAMCa(OH)2 PAM石灰水预调PH值格栅井隔油调节池2#混凝沉淀一体化3#混凝沉淀一体化其它综合废水浮油由回收单位清捞作模具用油沉渣沉渣H2SO4发生事故时事故恢复时上清液污泥浓缩池中和反应器规范化排口箱式压滤机事故应急池剩滤液达标排放干泥运至固废处置中心处置 含铬废水处理
16、装置图1 整个污水处理工艺流程简图污水部分:母液:磷化、脱脂母液由于所含污染因子浓度很高且每月集中排放一次,如果一次性进入污水处理系统,会造成很高冲击负荷,破坏系统的正常运行。为使系统免受负荷冲击,设置母液贮存池,将一次性排放的母液集中收集,再通过水泵计量每天分批次均量泵入废水处理系统进行处理。含铬废水:含铬母液槽中的废水由提升泵提升进入1#混凝沉淀一体化设备。在第一反应池中先将废水用硫酸调pH值至2-3,硫酸加药量由在线数显pH计控制投加量,再加入还原剂硫酸亚铁,在下一个反应池中加入Ca(OH)2,由在线数显pH计控制投加量,调解pH值至7-8,生成Cr(OH)3沉淀,再加混凝剂,使Cr(O
17、H)3沉淀除去。反应后的混合液经沉淀后,上清液再自流进入隔油调节池。其它综合废水:先经人工格栅,拦截污水中的漂浮物和杂质,然后进入隔油调节池。隔油调节池前端设置隔油池,将污水中的浮油隔除(浮油由回收单位清捞作模具用油),后端设置调节池,调节池内设水下搅拌器进行搅拌,同时向调节池内投加石灰水,以进行预调PH值,水质水量均衡后,经提升泵提升进入2#混凝沉淀一体化设备。投加石灰水和PAM进行混凝反应,石灰水由在线数显pH计控制投加量,调节PH值至8.5-10.5之间,以去除锌离子和氟化物,反应后的混合液经沉淀后,上清液再自流进入3#混凝沉淀一体化设备,投加石灰水和PAM进行混凝反应,石灰水由在线数显
18、pH计控制投加量,调节PH值至12以上,以去除磷酸盐及有机物,反应后的混合液经沉淀后,上清液经由管式混合器自流入中和池,并在管式混合器前端加盐酸调节pH值至中性,加药量由在线数显pH计控制投加量,调节PH值至69之间。出水经规范化排口达标排入城市排水管网。污泥部分:隔油池和混凝一体化内的沉渣,定期排入污泥浓缩池,污泥浓缩池上清液回隔油调节池,浓缩污泥由污泥泵打入箱式压滤机,压滤污泥运至固废中心处置,滤液回调节池。 事故应急:本工程设置事故应急池一座,当污水处理站发生事故时,污水流入事故应急池;当污水处理站恢复正常运营时,通过潜污泵将事故应急池污水打入系统进行系统处理。若经系统处理后水质不达标时
19、,废水也流入事故应急池。七、各单元工艺设计及设备、构筑物选型1、母液贮存池(1)功能:贮存每月排放一次的磷化、脱脂母液,并每天分批均量泵入污水处理系统。(2)主要内容:尺寸:375020004000mm,1座,V有=28m3,钢砼结构,地下式;其中: 脱脂母液槽:200017504000mm; 表调母液槽:20005004000mm; 钝化母液槽:200010004000mm。设置:1#提升泵: WQ8-12-0.75,3台。Q=8m3/h H=12mN=0.75KW 浮球液位控制器:3套回流管阀,3套。电磁阀DN32,3套。转子流量计,DN32,3套。2、格栅井(1)功能:拦截污水中粒径较大
20、的漂浮物或杂物,保证后续处理过程的正常运行。(2)设计参数:格栅:栅条间距b= 5mm栅前水深:500mm。(3)主要内容:人工格栅: 型号:HF-500-10,宽500 mm,栅井尺寸:10005001500mm ,1座,钢砼结构,地下式。3、 隔油调节池(1)功 能:保证处理进水水量水质的均匀性。(2)设计参数:停留时间:HRT=12.25小时(3)主要内容: 尺寸:500045004000mm,1座,V有=78.75m3,1座,钢砼结构,地下式; 内设:隔油池:375010004000mm,位于调节池进水端;2#提升泵:WQ8-12-0.75,2台(1用1备)。Q=8m3/h H=12m
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