污水处理站升级改造技术方案.docx
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污水处理站升级改造技术方案
污水处理站升级改造项目
技术方案
xx有限公司
xx年xx月xx日
十一、工程设计方案说明
11.1工艺技术方案
11.2临时措施方案
11.3土建施工方案
11.4安装组织方案
11.5调试方案
11.6工程进度计划
十二、设计图纸
12.1工艺流程框图
12.2平面布置图
12.3工艺流程PID图
12.4土建规划图
12.5电气自控规划图
12.6三维效果图
十三、货物说明一览表
十一、工程设计方案说明
11.1工艺技术方案
污水处理站改造工程
工
艺
技
术
方
案
一、概述
1.1xx简介
1.2项目概述
xx有限责任公司是中国烟草机械集团有限责任公司的控股公司,是主要从事烟草机械生产经营的国家大二型企业。
为保护环境,贯彻清洁生产和循环经济政策,根据国家和省市环保部门的要求,拟对现有废水处理站进行改扩建,生产和生活废水处理后达国家环保总局《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级排放标准后排放。
表1-1项目所在地的地形地貌及基本气象条件如下表
序号
地形地貌及基本气象条件
项目基地
1
海拔
38m
2
年极端最高温度
40.1℃
3
年极端最低温
-11.3℃
4
年平均气温
17.8℃
15--40℃
5
年平均降水量
1000mm以上
6
相对湿度
≤95%
7
电源供应
AV220V±10%AC380V±10%50HZ±2%
1.3设计依据
(1)xx有限责任公司污水处理站升级改造项目招标书;
(2)xx有限责任公司废水处理站一期竣工图资料;
(3)业主提供的现状及规划生产废水水量、水质资料;
1.4采用的主要规范和标准
(1)《室外给水设计规范》(GB50013-2006);
(2)《室外排水设计规范》(GB50014-2011);
(3)《污水综合排放标准》(GB8978-1996);
(4)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002);
(5)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);
(6)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);
(7)《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002);
(8)《水处理设备制造技术条件》(JB2932-1999);
(9)《低压配电设计规范》GB50054-2011;
(10)《建筑照明设计标准》GB50034-2004;
(11)《建筑物防雷设计规范》GB50057-2000;
(12)其他相关法律、法规、规范、标准和要求。
1.5工程范围
xx有限责任公司废水处理站改扩建工程,包括方案论证、施工设计、工程建设、调试验收等多个环节。
工程分界点如下:
(1)废水处理站废水入口、总排水口、总用水水源接入口由建设方提供至废水处理站区1m处;
(2)总电源由建设方提供至废水处理站配电柜。
(3)压缩空气管道、低压蒸汽管道由建设方提供至废水处理站区1m处。
1.6设计原则
(1)严格遵守国家和地方现行环境保护及工程建设的有关法令、规范和标准,贯彻执行国家有关环境保护工作的方针政策,废水处理首先确保各项出水水质指标均达到国家废水排放标准要求。
(2)按照“成熟、可靠、先进、实用”的原则,采用操作简便、运行费用低的工艺方法,在确保出水排放达到排放标准的要求的同时,使工程设计紧凑合理、节省工程费用,减少占地面积,降低运行费用。
(3)妥善处置系统中产生的废渣、污泥、废气,避免二次污染。
(4)处理系统运行有一定灵活性和调节余地,以适应水质水量的变化。
(5)管理、运行、维修方便,尽量考虑操作自动化,减少操作劳动强度,提高废水处理站运行管理水平。
(6)在设备选型时采用通用产品,选购的产品技术先进、质量保证、性能稳定可靠、工作效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格合适及售后服务好的产品。
(7)设计美观、布局合理、尽可能占地面积小、投资省和运行费用低、降低噪声及合理处置固体废弃物、控制臭气排放,改善废水站及周围环境,避免二次污染。
二、废水来源、水质水量及排放标准
2.1废水来源
厂区废水通过厂区管道排入厂区污水处理站,全厂排水情况见表2-1。
表2‐1废水排放情况一览表
废水类别
水量
备注
乳化液废水
2m³/天
车间切削加工产生废液(定保时最大一次性排放量为24m,一年3次
喷漆废水
125m³/月
平常循环使用,每月一次性排放
表面处理废水
含铬废水
1m³/小时
镀锌线钝化后的冲洗水,一般工作时间为4小时,有时会延长,请合理调配好设备处理量和废水池的容积,能够应对生产线工作时间延长的情况。
含镍废水
1m³/小时
镀镍线镀镍后冲洗水及阳极氧化线封闭后的冲洗水,一般工作时间为4小时,有时会延长,请合理调配好设备处理量和废水池的容积,能够应对生产线工作时间延长的情况。
磷化废水
15m³/天
磷化线磷化后的冲洗水
含油废水
20m³/小时
磷化线、阳极氧化线、镀锌镀镍线及发蓝脱脂、除油后的冲洗水,一般工作时间为4小时,有时会延长,请合理调配好设备处理量和废水池的容积,能够应对生产线工作时间延长的情况。
综合废水
110m³/天
磷化线酸洗、活化后冲洗水;发蓝线酸洗、发蓝、皂化后的冲洗水;镀锌镀镍线酸洗、活化、镀锌后冲洗水;阳极氧化线碱蚀、出光、氧化、中和后的冲洗水,一般工作时间为4小时,有时会延长,请合理调配好设备处理量和废水池的容积,能够应对生产线工作时间延长的情况。
清扫废水
90m³/天
主要为车间擦设备、洗抹布和拖地等废水
去黄袍剂
0.3m³/天
设备定保时一次性排放,每年3次
表面处理车间排放的以上废水为连续排放的冲洗水。
另外表面处理线槽液更换的排放量和排放周期见下表。
表2‐2槽液更换时的废液排放情况一览表
生产线
槽名称
主要成分
更换周期
体积
磷化
脱脂
氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠、表面活性剂
半年
5460
脱脂
氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠、表面活性剂
半年
5460
二合一
硫酸、表面活性剂
一年
5460
活化
硫酸
一月
4732
表调
表调剂
一周
4732
磷化
磷化浓缩液(含锌、锰及微量镍)
一年
5351
发蓝
脱脂
氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠、表面活性剂
半年
2415
脱脂
表面活性剂
半年
2475
酸洗
盐酸
半年
1925
发蓝
氢氧化钠、亚硝酸讷
一年
2475
皂化
肥皂
半年
2338
镀锌、化学镀镍
脱脂
氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠、表面活性剂
半年
1440
酸洗
盐酸
四个月
1080
电解除油
氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠、表面活性剂
半年
1440
活化
盐酸
四个月
1080
镀锌
氯化钾、氯化锌、硼酸、表面活性剂
一年
1440
出光
硝酸
一季度
1080
钝化
三价铬酸盐
四个月
1080
电解除油
氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠、表面活性剂
半年
1440
活化
硫酸
四个月
1080
化学镀镍磷
镍盐、次磷酸盐
8~10周
1440
阳极氧化
脱脂
表面活性剂
半年
1530
碱蚀
氢氧化铀
半年
1080
出光
硝酸
半年
990
普通阳极氧化
硫酸
3年
1530
硬质阳极氧化
硫酸
1530
硬质阳极氧化
硫酸
1530
着色
酸性蓝黑、醋酸
3年
1080
封闭
镍盐
1年
1170
表面处理车间排放的以上废液为间歇排放的废槽液。
。
2.2废水废液水质
根据我们的取样分析和业主提供的数据,废水废液的水质情况如下表
表2‐3主要废水废液的水质情况一览表浓度单位除PH值外:
mg/L
项目类别
pH
CODCr
mg/L
石油类
mg/L
总磷
mg/L
总铬
mg/L
总镍
生
产
废
水
发蓝阳极废水
6.60-9.44
415.5
0.783
/
/
磷化镀锌废水
6.76-7.46
169.3
0.312
1.204
1.794
废乳化液
10.40-10.47
7873
3.193
/
/
磷化废液
(浓液)
2.5-3.0
/
/
2000~
~3000
200~~300
乳化液废水
10.40-10.47
7873
3.193
/
/
喷漆废水
(浓液)
9-12
3000~~1000
35~50
/
/
镀锌、发蓝、阳极氧化废水
/
325.5
0.52
0.708
0.5—1.0
镀镍废水
0.25—0.5
磷化含油废水
102
发蓝含油废水
72
阳极含油废水
38
生活废水
6-9
300
/
/
/
标准值
6-9
100
5
0.5
2
2.3污水站设计水量及排放标准要求
1、污水处理站的处理能力不低于305m3/d,每天物化处理时间为8小时,生化处理段为不间断工作;(具体见后面的分析:
分质处理水量规划)
2、将现有厂区的生活废水纳入缓冲池与生产废水混合后,一起进行生化处理,可以补充废水生化处理中缺少的氮源,生活污水量约为200m3/d。
3、废水处理后应达到的排放标准:
废水经综合处理后排放口出水水质应长期稳定达到GB8978-1996«污水综合排放标准》表1和表4中一级标准的要求,具体见表2-4。
表2‐4废水设计出水主要污染物类别及排放标准
浓度单位除PH值外:
mg/L
序号
污染物
最高允许排放浓度
1
总铬
1.5
2
总镍
1.0
3
总锌
2.0
4
石油类
5
5
氨氮
15
6
磷酸盐(以P记〉
0.5
7
悬浮物
70
8
PH
6-9
9
BOD5
20
10
COD
100
三、工艺方案
3.1处理方法
3.1.1.废水废液分批次初步处理
废液由于其浓度高、数量相对较少,所以一般采用批次处理,也称序批处理。
将其泵入批次处理槽内,通过各种加药反应处理,浓度特别高时,还应进行稀释,稀释水一般采用经处理后的废水返回使用,由于是批次处理,可以在反应时间、投加药剂种类、处理周期等处理环节上进行调整,从而达到最大的污染物去除率,其处理后水,一般再排入废水集中收集池进行二次处理。
批次处理的对象应为水量相对较小、浓度较高的定期排放的废液废水,由于其处理时间较长,且操作管理相对较复杂,所以不适应连续排放的常排废水的处理。
部分排放量较小的废水,由于含有较高浓度的表面活性剂等难处理物质,需要进行单独处理,也按照批次处理设计。
3.1.2.废水连续处理
废水连续处理是针对连续排放的废水,一般水量大于2m3/h的废水量就应采用连续处理方式,连续处理的特点是管理方便处理量大,对设备的容积要求较小,自动化程度高,连续处理工艺对废水的水质要求应尽可能均衡,所以各种废水在混合时应配置一只容积较大的混合水池,使各种废水在此进行混合均质,使废水浓度不出现较大的波动,不影响加药反应的效果。
3.1.3.废水生化处理
根据近几年来同类工程的运行实例分析,如果不采用生化处理,甚至达不到国家规定的三级标准及城市污水处理厂的入网标准,所以此类废水一般均采用先将工业废水进行物化预处理,然后与厂区的生活污水混合,以提高工业废水的可生化性,进入生化处理。
生化处理是一种连续处理的形式,它处理的机理是:
水中微生物以生物填料为载体,在水体中有氧的条件下,以水体中的有机物(污染物)为营养源,通过自身不断繁殖的生命过程,消化降解水中的有机污染物,使水体得以净化,经生化处理后的污水,基本可优于国家的一级排放标准,并且在处理工业废水的同时又可以把生活污水捎带处理,如果生化处理后再作深度净化后,可以作为绿化、冲洗用水以及循环冷却水的补水,
生化处理的特点是:
处理流程自动化程度高,在气温适宜,供氧正常的情况下,基本可全自动化运行,出水水质稳定,是目前国内外水处理中首选的处理工艺。
3.2分质处理水量规划
3.2.1镀镍漂洗水回收
镀镍漂洗水排放1m3/h,每天工作4小时或更多,按照最大小时处理量(1m3/h)设计成套装置,含镍漂洗水收集罐0.5m3,回收的纯水返回到漂洗槽(或其他用水环节)循环使用;按照漂洗水来水分析,镍含量小于1mg/L,成套装置最高可浓缩1000倍以上,预计30天以上排放一次含镍浓水到浓液收集槽,浓水排放最大量0.8m3/d,加上每两月排放一次的废液2.6m3/,含镍浓水收集罐5m3,每月一批次处理完(高级氧化处理),处理后的废水到综合废水收集池。
3.2.2镀铬漂洗水回收
镀铬漂洗水排放1m3/h,每天工作4小时或更多,按照最大小时处理量(1m3/h)设计成套装置,含铬漂洗水收集罐0.5m3,回收的纯水返回到漂洗槽(或其他用水环节)循环使用;按照漂洗水来水分析,铬含量小于1mg/L,成套装置最高可浓缩1000倍以上,预计30天排放一次含铬浓水到浓液收集槽,浓水一次排放最大量0.8m3/d,每两月排放一次的废液1.1m3,加上储存安全系数,含铬浓水收集罐2.5m3,每月一批次处理完(沉淀絮凝处理),处理后的废水到综合废水收集池。
3.2.3含表面活性剂废液收集
将所有含表面活性剂的废液集中收集,按照可能同时最大排放量设置收集池,经核算最大排放量为32m3,加上一个月处理完的储存安全系数,含表面活性废液收集槽按40m3;按一个月处理完,每天一批次处理1.1m3(高级氧化处理),废水到含表面活性剂废水收集池。
3.2.4含磷的盐碱废液收集
将含表面活性废液之外的含磷的盐碱废液集中收集,按照可能同时最大排放量设置收集池,经核算最大排放量为14m3,加上一个月处理完的储存安全系数,含磷的盐碱废液收集槽按18m3;按一个月处理完,每天一批次处理0.5m3(沉淀絮凝处理),废水到含磷废水收集池。
3.2.5含废酸液收集
将含表面活性废液之外的废酸液集中收集,按照可能同时最大排放量设置收集池,经核算最大排放量为16.6m3,加上一个月处理完的储存安全系数,含酸废液收集槽按21m3;废酸在污水处理站内可以作为处理药剂使用,用于含表面活性剂废水的处理,按一个月用完,每天消耗0.55m3。
3.2.6乳化液
将乳化液(包括去黄袍剂)单独收集,其中去黄袍剂0.3m3/四个月,乳化废液平均每天2m3,最大每天24m3(排放间隔一月以上),加上储存安全系数,乳化液收集槽按照30m3,按照每天处理一批次1.0m3/d设计(高级氧化处理),处理后的废水进入含表面活性剂废水收集槽。
3.2.7含表面活性剂废水收集
将含表面活性剂的喷漆废水125m3/月以及含表面活性剂的废液初次处理后产生的废水1.1m3/天,乳化液初次处理后产生的废水1m3/天,收集到含表面活性剂废水收集池。
加上储存安全系数,设置含表面活性剂废水收集池158m3,每天处理8.52m3/d,分两批处理,处理后到集中收集池。
3.2.8含磷废水收集
含磷废水15m3/d以及含磷废液初步处理后的废水0.5m3/d,收集到含磷废水收集池。
加上储存安全系数,设置含磷废水收集池20m3,每天处理15.5m3,分四批处理(沉淀絮凝处理),处理后到集中收集池。
3.2.9综合废水收集
综合废水26m3/h(最大八小时208m3/d)、含铬浓水初步处理后的废水1.9m3/d、含镍浓水初次处理后的废水3.4m3/月、等,收集到综合废水收集池。
加上储存安全系数,设置综合废水收集池280m3,按最大每小时连续处理27.5m3/h设计(沉淀絮凝处理),处理后到集中收集池。
3.2.10废水集中收集
废水集中收集池收集的废水包括:
表面处理除油冲洗产生的含油废水20m3/h(最大八小时160m3/d)、车间清扫产生的含油废水90m3/d、含表面活性剂废水8.52m3/d、含磷废水15.5m3/d、综合废水220m3/d、生活污水200m3/d,按照一天的废水集中收集量最大为:
160+90+8.52+15.5+220+200=694m3,设置安全系数1.1,设计储量为768m3/d,进入后续每小时连续处理32m3/h(中和与气浮处理,以及后续的生物处理)
3.3工艺流程说明
根据同类工程经验,设计废水处理工艺流程见附图:
3.3.1镀镍漂洗水回收处理
镀镍漂洗废水首先排入镀镍纯水收集槽,通过提升泵至镀镍漂洗纯水回收罐,再通过提升泵提升至石英砂过滤器进行过滤,滤后出水至袋式过滤器进一步进行过滤处理,处理完自流至循环罐,通过增压泵打入反渗透膜组件进行过滤,过滤出水直接进入纯水收集罐进行储存,以待回用.含较高浓度镍离子的浓水通过泵输送至镀镍液槽或镀镍废液池进行再处理,再处理方法与含表面活性剂废液处理方法相同.
3.3.2镀铬漂洗水回收处理
镀铬漂洗槽溢流至镀铬漂洗纯水收集槽,通过提升泵至漂洗纯水回收罐,再通过提升泵提升至石英砂过滤器进行过滤,出水至袋式过滤器进一步过滤,过滤出水进入循环罐,通过增压泵打入反渗透膜组件进行过滤,过滤出水直接进入纯水收集罐进行储存,以待回用.含较高浓度铬离子的浓水通过泵输送至镀铬液槽或镀铬废液池进行再处理,再处理方法与含磷废液处理方法相同。
3.3.3含表面活性剂废液批次处理
含表面活性剂废液进行批次处理,混合后的污水一起通过污水提升泵至高级氧化反应槽。
进入氧化反应槽后加入废酸(或酸)液搅拌,浮渣刮出排到污油槽,接着加入氯化亚铁和双氧水,把大分子氧化成小分子,把小分子氧化成二氧化碳和水,同时FeCl2可以被氧化成3价铁离子,有一定的絮凝的作用,氧化反应后后,加入碱液回调PH到中性,沉淀分层后,污泥排至污泥收集槽,污水收集到含表面活性剂废水池。
3.3.4含磷的盐碱废液批次处理
含磷的盐碱废液直接收集后提升至沉淀反应槽批次处理。
在沉淀反应槽中加入CaCL2、硫化钠、NaOH等进行沉淀反应,最后加入PAM进行絮凝沉淀。
经过沉淀分层后,污泥排至污泥收集槽,污水排到含磷废水池。
3.3.5废酸收集与污水站内利用
站区内的废酸统一收集于废酸收集槽进行调节,再通过泵输送并使用袋式过滤器过滤后,至加药酸罐进行再利用。
3.3.6乳化液废水批次处理
乳化液废水(包括去黄袍剂)通过污水提升泵至高级氧化反应槽。
进入氧化反应槽后加入废酸(或酸)液搅拌,浮渣刮出排到污泥槽,接着加入氯化亚铁和双氧水,把大分子氧化成小分子,把小分子氧化成二氧化碳和水,同时FeCl2可以被氧化成3价铁离子,有一定的絮凝的作用,氧化反应后后,加入碱液回调PH到中性,沉淀分层后,污泥排至污泥收集槽,污水收集到含表面活性剂废水收集池。
3.3.7含表面活性剂废水批次处理
含表面活性剂废水从收集池提升进入高级氧化反应槽,加入废酸液搅拌破乳,浮渣排到污泥槽,污水加入氯化亚铁和双氧水,把大分子氧化成小分子把小分子氧化成二氧化碳和水,同时FeCl2可以被氧化成3价铁离子,有一定的絮凝的作用,氧化后,污水加入碱液回调PH到中性,沉淀分层后,污泥排至污泥收集槽,污水进入到废水集中收集池。
3.3.8含磷废水批次处理
含磷废水收集后提升至沉淀反应槽批次处理。
在沉淀反应槽中加入CaCL2、硫化钠、NaOH等进行沉淀反应,最后加入PAM进行絮凝沉淀。
经过沉淀分层后,污泥排至污泥收集槽,污水进入到废水集中收集池。
3.3.9综合废水连续八小时处理处理
综合废水由污水泵提升至混凝反应池。
混凝反应池分两格,第一格加CaCL2和NaOH,将pH调至10~10.5,第二格加PAM进行絮凝。
经过斜板沉淀池分离后,污泥排至污泥收集槽,污水排到集中收集池。
3.3.10集中收集池污水连续二十四小时处理
集中收集池污水经泵提升到PH调节槽,通过加酸或者碱溶液将PH值控制在7-9后。
污水自流至混凝反应池,混凝反应池内加入PAC和PAM,通过搅拌器搅拌反应后自流到斜板沉淀池,去除悬浮物颗粒,污泥排至污泥物化槽,污水自流到溶气气浮。
污水经气浮进一步除油、除悬浮物之后进入后续的生化处理。
3.3.11连续二十四小时生化处理
废水在中间沉淀池内二次调节后,自流进入水解酸化池,水解酸化池内设置有潜水搅拌器,使活性污泥在污水中始终处于悬浮状态。
水解酸化池内污水中的有机物在微生物作用下发生水解反应,降解为小分子的有机物。
水解酸化池内的混合液流入接触氧化池,内装生化反应填料和曝气器,通过风机供氧给微生物,对废水中污染物进行生化降解,分解成H2O、CO2等简单小分子无机物,污水得到净化。
接触氧化池内的混合液流入沉淀池,在其中进行固液分离,废水达标后排放,不合格废水流入缓冲水池重新处理。
沉淀池底的污泥和部分出水用泵提升到水解酸化池,剩余污泥定期排入生化污泥浓缩罐进行重力浓缩。
3.3.12污泥处理、处置
经过重力浓缩后的生化污泥提升到物化污泥罐,物化污泥槽和含镍含铬污泥槽内的污泥也分别由污泥泵提升至物化污泥浓缩罐,一起进行重力浓缩;将生化污泥混合到物化污泥中,能增加生化污泥的脱水效果。
重力浓缩后的混合污泥由螺杆泵输送至板框压泥机进行脱水处理,滤液排入废水集中收集池,脱水后的泥饼由常德烟机公司安全处置或外运给有资质的公司处置。
分质处理水量规划与处理技术一览表:
序号
池(槽)体名称
有效容积m3
处理能力m3/d
处理方法
1
含镍废水收集槽
0.5
8*每小时≥1
反渗透
含镍浓水收集罐
5
每批≥5
氧化+沉淀
2
含铬废水收集槽
0.5
8*每小时≥1
反渗透
含铬浓水收集罐
2.5
每批≥2.5
沉淀+絮凝
3
含表面活性废液收集槽
40
每批≥1.1
氧化+沉淀
4
含磷的盐碱废液收集槽
18
每批≥0.5
沉淀+絮凝
5
含酸废液收集槽
21
每批≥0.55
站内利用
6
乳化液收集
30
每批≥1.0
氧化+沉淀
7
含表面活性剂废水收集池
158
2*每批≥4.26
氧化+沉淀
8
含磷废水收集池
20
4*每批≥3.88
沉淀+絮凝
9
综合废水收集池
280
8*每小时≥27.5
沉淀+絮凝
10
集中收集池
768
24*每小时≥32
中和+气浮
11
生化处理池
1170
24*每小时≥32
缺氧+好氧
12
二沉池
55
24*每小时≥32
沉淀
13
生化污泥浓缩槽
15
4*每小时≥4
沉淀
14
物化污泥浓缩槽
15
4*每小时≥4
沉淀
15
重金属污泥浓缩槽
3
4*每小时≥1
沉淀
总有效池容
2601.5
4*每小时≥1
沉淀
以上池(槽)容积均未计算转输用的污水井和污泥井,每个井按照0.5m3设计。
3.3.13废气处理
生化处理过程中会产生有异味的废气,这些废气主要是生物活动产生的酸性挥发性物质,由于污水站离居民区较近,需要对此气体进行处
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