涂料废水处理工艺设计方案.docx
- 文档编号:27722994
- 上传时间:2023-07-04
- 格式:DOCX
- 页数:28
- 大小:100.53KB
涂料废水处理工艺设计方案.docx
《涂料废水处理工艺设计方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《涂料废水处理工艺设计方案.docx(28页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
涂料废水处理工艺设计方案
涂料废水处理工艺设计方案
一、工程概述
1、项目名称:
***********有限公司废水站改造及三车间废水收集、预处理的升级改造工程
2、项目范围:
废水处理站及三车间废水收集、预处理的升级改造工程的系统设计、设备采购、安装及调试、不符合废水收集、处理的土建建筑技修改部分(如墙壁开孔、加隔墙、清理现有污泥沟、水池等等)、设计图与报价一起提供电子版(cad图及效果图),本项目为EPC项目。
3、项目工期:
除发包方特别要求外,签订合同后45个日历日内完成所有设备安装工程及验收。
二、设计要求
2.1设计原则:
1、执行国家环境保护的政策,符合国家和地方有关的法规、规范及标准,污水经处理后达标排放。
2、根据企业规划和实际情况,在工艺流程上进行改造,提出技术先进、运行可靠、经济合理的工艺路线。
充分利用原有设备的基础上,适当增加部分构筑物及设备,提高原有设施的效率,以降低投资。
3、在平面布局上尽可能安排紧凑,节约用地,为将来的发展、尾水处理等保留可用土地,同时保留足够的通道用地。
4、尽量提高去除率,减少投资和运行费用。
5、操作管理方便,技术要求简单,能够长期使用。
2.2工艺选择原则
1、根据亚士漆污水站以上问题,具有针对性制定工艺。
2、设计方案严格执行环境保护有关规定,污水处理后必须保证出水主要指标均达到上海地方标准。
3、采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺,保证处理效果,减少投资及运行管理费用。
4、充分利用原有设施,以减少工程投资。
5、处理系统运行有一定的灵活性和调节余地,以适应水质水量的变化。
6、设备有通用性和先进性,处理稳定可靠、效率高、管理方便,维修、维护工作量小,价格适中。
7、布局科学合理,与外界环境协调,满足绿化要求。
8、工程建设完成后力争达到社会效益、经济效益和环境效益的最佳统一。
2.3总图设计
1、平面布置考虑调节池、泵房等合理布置,新建设施与原有设施之间应布局合理。
2、按照不同功能,分区布置。
3、处理构筑物之间间距的确定,考虑基础埋置高差各管道施工维修方便,根据人流、物流及运输方便,设置主、次道路。
4、凡露出地面的水池结构等构筑物,均刷浅色外墙涂料,与原有构筑物协调。
5、结构设计抗震设防烈度:
6度,结构抗震等级:
四级
2.4电气设计
1、设计范围
本工程设计范围为污水处理工程各设备的动力配电控制和建、构筑物的照明系统。
2、供电电源供电系统电压等级为380V/220V,50HZ,三相四线制中心线接地系统。
3、控制操作方式
罗茨风机采用变频控制、提升泵采用液位自控、好氧污泥回流泵采用液位自控,其余所有用电设备均采用手动控制方式,就近设现场控制箱或现场控制按钮进行控制。
4、保护接地
建(构)筑物与其余电力设备采用保护接零系统,接地电阻不大于10Ω,电力设备的金属外壳均需以接地线接于接地装置。
5、电缆敷设
厂区采用电缆直埋地敷设,室内穿钢管预埋敷设,各构筑物上采用电缆穿钢管敷设。
2.5自控控制与仪表设计
废水处理系统除部分工作由工人操作,大部分实行自动控制。
可进行自动开车、自动控制处理装置的各个参数以满足废水处理的工艺需要。
PLC对废水处理工艺过程实施监控,主要参数如pH值、COD值及最终排放数据采用在线监测,同时对液位、流量、设备运行反馈进行监测和控制。
2.6防腐
本废水处理过程中,部分物品和材料处于腐蚀环境,需进行防腐考虑,以减少水中污染物和腐蚀性气体对建筑物、构筑物、设备和设施等的腐蚀,确保设备和设施的运行安全,保证工程质量,保持处理厂的美观。
1、防腐对象
水泵、鼓风机等设备:
输水管、曝气管、加药管道等生产性设备和设施。
厂区的栏杆、平台、钢门窗等附属设施及设备等。
2、腐蚀情况分析
污水环境:
A、通常情况下,水中有氧存在时,金属表面形成局部电池引起电化学反应,金属腐蚀就会发生。
B、污水中存在悬浮物、氮、磷、钾、盐及各种有机化学成分,将产生电解质腐蚀作用。
空气环境:
室外阳光尤其是夏季阳光照射中含有紫外线,在水上,室外强烈阳光的照射,特别是盛夏高温季节,受热后的污水散发蒸汽,侵蚀钢结构及设备。
其中,有些难溶性颗粒物积聚在金属表面,又会产生垢下腐蚀、点蚀、坑蚀或缝隙腐蚀等局部腐蚀,使钢结构的腐蚀加剧。
3、防腐措施
水泵、鼓风机等设备的轴心部件为抗腐蚀金属,架空管路采用衬胶管或普通钢管。
所有架空、埋地管路均需环氧或沥青2道,必要时架空管路再加色漆2道。
防腐处理前,金属件必须严格除锈,暴露金属色后才能施工。
三、设计依据
1)、业主提供的有关资料;
2)、《给水排放制图标准》(GBJ106-1987)
3)、《民用建筑生活污水处理工程设计规定》(DBJ08-71-98)
4)、《污水排入城市下水道水质标准》DB31-445-2009
5)、《给水排水设计基本术语标准》(GBJ125-89)
6)、《泵站设计规范》(GB/T50265-97)
7)、《给水排水工程结构设计规范》(GBJ69-84)
8)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
9)、《构筑物抗震设计规范》(GB50191-93)
10)、《城市排水泵站设计规程》(DGJ08-22-2003)
11)、《建筑地面设计规范》(GBJ50037-96)
12)、《工业企业噪音控制设计规范》(GBJ87-85)
13)、《地下工程防水技术规程》(GB50108-2008)
14)、《供配电系统设计规范》(GB50052-2009)
15)、《低压配电设计规范》(GB50054-2011)
16)、《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB/T50062-2008)
17)、《地面水环境质量标准》(GB3838-88)
18)、《污水综合排放标准》(GB8978-1996)
19)、《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ343-2010)
20)、《城市污水水质检验方法标准》(CJ/T51-2004)
21)、《城市污水处理厂污水污泥排放标准》(CJ3025-93)
22)、《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》(CJJ17-2004)
23)、《室外排水设计规范》(GB50014-2006,2011年版)
24)、***********有限公司废水站改造及三车间废水收集、预处理的升级改造工程招标文件
25)、我公司所完成同类工程所取得的实际经验和实际工程参数。
四、设计内容
4.1亚士漆目前废水处理站情况:
现有系统处理工艺:
***********有限公司现有污水处理设施实际处理总污水量合计约为60m3/d。
1)原污水处理工艺流程如下:
板框脱水机
2)原污水站主要构筑物清单
名称
尺寸
蓄水兼反应池
反应沉淀罐(3座)
厌氧生化池
好氧生化池
二沉池
长×宽×高(m)
5.1×2.2×3.5
φ2.2×2.4
3.7×2.0×3.5
3.0×2.0×3.5
3.0×1.5×3.5
有效容积(m3)
33.0
27
22.0
18.0
10
3)污水站未处理的水质:
该厂综合废水水质如下表3-1
表3-1单位:
mg/L(除pH外)
名称
COD
(mg/L)
SS
(mg/L)
NH3-N
(mg/L)
pH
石油类
(mg/L)
进水指标
≤15000
≤3000
≤80
6-9
≤150
进水指标为各车间废水混合后的废水综合指标。
4)废水里面主要的物质组成:
废水中主要含有原辅材料
分类
物料组成
水性涂料
基料
乳液、苯丙乳液、纯丙乳液溶液
溶剂
水、丙二醇、乙二醇、丁基卡必醇、乙二醇单丁醚
辅料
彩砂、碳酸钙、分散剂、消泡剂、润湿剂、杀菌剂、防霉剂、多功能助剂、钛白粉、高岭土、滑石粉、纤维素溶液、膨润土等助剂及染料
5)现有污水处理站可能存在的问题(但不局限以下):
A、水质排放不达标;
B、加药与蓄水存在问题;
C、二次生化池生化时间不够;
D、曝气器曝气不均匀;
E、三车间废水收集方式不合理,导致污泥堵塞;
F、污水处理站运行时存在异味
4.2、污水处理站及三车间废水收集设计内容及排放要求
(1)污水站水量:
根据业主提供的资料,目前,本项目实际总污水量合计约为60m3/d。
污水处理工程改造后的处理能力达80t/d;
污水处理站20小时运行,取设计水量Q=4.0t/h。
(2)设计范围污水处理站系统设计从污水接入污水站开始,到系统出水口管为止。
具体如下:
1)废水从污水处理站系统的集水井开始,污水处理站出口为止;
2)电气系统从污水处理系统进口的上接线柱;
3)三车间三层楼的所有废水收集至本栋楼西北角废水池,在此进行预处理,达到泥水分离。
(3)废水排放口要求
根据国家及上海废水排放要求,废水经厂区废水处理系统处理达标后直接排放本项目参考《污水排入城市下水道水质标准》DB31-445-2009排放标准,企业要求严于法规排放要求,处理后废水COD≤300(mg/L)。
废水处理系统废水排放限值(单位:
mg/L)
名称
COD
(mg/L)
SS
(mg/L)
NH3-N
(mg/L)
BOD
pH
石油类
(mg/L)
出水指标
≤300
≤400
≤40
≤300
6-9
≤20
(4)废水站污泥排放要求:
在处理污泥时禁止再添加其他催化剂、干燥剂得辅助干燥的物质,以避免增加废弃物。
排出的污泥含水率应小于80%
(5)三车间废水收集要求
三车间所排出废水量小泥多等特点,要求所有废水接入一楼地面进行汇总,在目前地面沟渠增加沉淀池,管道收集至三车间西北角沉淀池,要求管道设计一定坡度,以便废水能较好流动,设计时要考虑管道不被堵塞,方便清理。
五、污水处理改造工艺
1、概述
本工程需处理的废水为涂料车间洗缸废水及部分报废的产品组成,根据招标方现有废水布局及废水产生情况,改造工艺采用物化、生化相结合的处理工艺进行处理,车间每天生产8小时,污水站为连续式处理方式,设计为20小时/天,取设计水量Q=4.0t/h。
废水设备要求:
1)设备适合室外放置,适应高低温室外气候,防腐性能好;
2)设备尽量选用低噪声设备,噪声小于65分贝;
3)废水处理设备尽量选用效率高,能耗低、方便操作;
4)设备尽量选用方便维修,安全、运营成本低等;
5)设备在处理废水时,不再产生二次污染、不再增加废弃物;。
6)整机处理设备(含耗材类)2年免费保修,主设备5年免费维修。
2、污水处理系统工艺路线的确定
***********有限公司排放的污水为涂料生产冲洗废水及部分废涂料废水,总结涂料生产冲洗废水的处理工艺,物化、生化相结合的处理工艺是目前采用的最合理工艺。
3、工艺流程说明
1)三车间清洗废水预处理
三车间所排出废水具有量小泥多等特点,该车间所有废水接入一楼地面进行汇总,在目前地面沟渠增加沉淀池,管道收集至三车间西北角沉淀池,管道设计有一定坡度,以便废水能较好流动,设计时考虑管道不被堵塞,方便清理。
沉淀池排放污泥经压滤处理后外运。
2)综合废水处理
三车间废水经预处理后与其它车间废水混合进入综合废水调节池,调节废水的水质水量,调节池利用业主原有设施。
调节池废水采用水泵提升进入混凝反应池,在此投加PAC及PAM,经絮凝后混合液流入混凝沉淀池中,分离去除污染物后的废水自流进入气浮装置。
混凝反应池及混凝沉淀池采用新建钢制设备。
混凝沉淀池出水进入气浮装置,气浮采用平流式气浮一套,污水在进入气浮池前先投加PAC及PAM与悬浮物作用凝聚成沉降性较好的胶团(矾花状)。
加药后的污水在气浮分离室与减压的溶气水接触,使经过反应的“矾花”粘附于大量微细气泡上很快上浮。
浮渣通过气浮设备上部的刮渣机刮至污泥池中,从而使污水净化。
加药气浮作为理想的固液分离装置,可以去除悬浮态溶解态和胶体态存在的大部分SS及部分COD,大大降低了后续设备的处理负荷。
气浮装置采用新建钢制设备。
气浮装置出水进入生化池一,生化池一为厌氧水解阶段,主要起酸化水解作用,它利用厌氧消化过程中酸性阶段的酸性腐化细菌活性强、菌代短、繁殖迅速、对环境要求不严格的特性,使不易降解的大分子结构有机物和某些有毒有害有机物在结构、性质上发生变化,从而水解成为小分子化和可溶性化,然后在其他厌氧微生物的作用下,将有机物降解,该阶段为酸性消化阶段。
在厌氧处理池中污水中有机污染物经厌氧型微生物的水解、酸化、降解等作用,使大分子有机污染物断键,减小有机污染物的分子量,降低污水COD值。
厌氧反应中的水解、酸化、CH4产生处理污水。
本方案中是采用厌氧中的厌氧水解段,只是采用厌氧反应中的水解、酸化处理污水中不易降解的大分子结构有机物和某些有毒有害有机物在结构、性质上发生变化,从而水解成为小分子化和可溶性化。
而不是靠转化为CH4处理污水中污染物。
厌氧池内配液下搅拌系统,以防沉淀。
生化池一采用新建钢制设备。
生化池一出水进入生化池二,该池中生物膜具有较大的表面积,能够大量吸附废水中的有机物,而且具有很强的氧化能力。
在有机物被分解的同时,微生物的机体则在不断增长和繁殖,也就是增加了生物膜的数量。
由于生物膜上微生物的老化死亡,生物膜将会从滤料表面脱落下来,然后随着废水流出池外。
由于生物膜的吸附作用,在它的表面往往附着一层薄薄的水层,水中的有机物被生物膜所氧化,其浓度要比滤池进水中有机物的浓度低得多,因此当废水在滤料表面流动时,有机物就会从运动着的废水中转移到附着在生物膜表面的水中去,并进一步被生物膜所吸附。
同时,空气中的氧也将经过废水而进入生物膜。
生物膜上的微生物在氧的参与、作用下对有机物进行分解和机体新陈代谢,产生了包括二氧化碳等无机物,它们又沿着相反的方向,即从生物膜经过附着水排到流动着的废水及空气中去;在这些过程的综合作用下,废水中有机物的含量大大减少,因此得到了净化。
在该池中发生的整个生物反应可用下式描述:
COD+O2=CO2+H2O+新好氧污泥
生化池二出水进入二沉池,二沉池主要为满足接触氧化池随水流出的脱落微生物(膜),游离菌胶团,有机杂质等的泥水沉降分离,二沉池出水达标排放。
生化池二利用业主原有厌氧生化池及好氧生化池合并改造。
二沉池采用原有水池改造。
各气浮池排渣、沉淀池污泥收集入污泥池,经压滤处理后定期清理外运。
六、药品
1、品种
(1)PAC(聚合氯化铝)
分子式[AL2(OH)nCl6-n]m1≤n≤5,m<10
结构式:
外观:
淡黄色固体或液体。
密度(20℃)>1.19g/cm3;Al2O3含量,10.0%~11.0%;
pH(1%水溶液):
3.5~5.0;盐基度,50%~70%;
SO
含量,3.5%~4.5%;氨氮<100mg/L;
砷(As)<5mg/L;Fe<0.01mg/L;Cd<2mg/L;
重金属(以Pb计)<100mg/L;Hg<0.02mg/L;
总铬(以Cr计)<10mg/L;Mn<25mg/L。
(2)PAM(聚丙烯酰胺)
结构式:
分子式:
(C3H5NO)n
相对分子质量:
2~6×106
技术要求:
状态
项目
阴离子型
阳离子型
非离子型
液
体
外观
透明状胶体
透明状胶体
透明状胶体
固含量,%
8~15
8~15
8~15
离子度,%
10~50(可调)
5~30
<1
溶解性
水中易溶
水中易溶
水中易溶
相对分子质量,104
>700
100~400
<100
游离单体,%
<0.5
<0.5
<0.5
固
体
外观
白色粉末
白色粉末
白色粉末
固含量,%
≥90
≥90
≥90
离子度,%
10~100(可调)
5~30
<1
溶解性
水中易溶
水中易溶
水中易溶
相对分子质量,104
>700
200~500
<100
游离单体,%
<0.5
<0.5
<0.5
注:
pH(1%水溶液);6~8,密度g/cm3:
0.80~0.82
2、用药量:
PAC投药量为30~60mg/l,PAM投药量为5~8mg/l,实际投加量具体根据现场调试时根据水样试验数据确定。
七、改造工程主要设施及设备参数
1、综合废水调节池
利用业主原有。
外形尺寸:
5.2×2.1×3.5m
新增配套设备:
◎提升泵
型号:
WQ5-7-0.75
流量:
4m3/h
扬程:
7m
功率:
0.75kw
数量:
2台(1用1备)
◎液位控制器
型号:
GSK-I
数量:
1套
◎电磁流量计
形式:
一体化
规格:
DN50
数量:
1套
2、混凝反应池
形式:
钢制一体化设备
外形尺寸:
1.0×2.0×1.3m(分两格)
有效容积:
2m3
数量:
1套
配套搅拌装置2套,型号:
ZJ-350,单套功率:
0.55kW。
配套PAC及PAM加药装置各1套,形式:
1箱3泵,计量泵2用1备,溶药箱0.5m3,溶药箱材质:
PE。
3、混凝沉淀池
形式:
钢制一体化设备
外形尺寸:
2.0×2.0×3.3m(分两格)
表面负荷:
1m3/m2.h
数量:
1套
配套斜管规格:
D50,材质:
乙丙共聚,数量:
4m3。
4、气浮装置
◎工作原理
气浮装置是在一定条件下,将大量空气溶于水中,形成溶气水,作为工作介质,通过释放器聚然减压,快速释放,产生大量微细气泡粘附于经过混凝反应后废水的“矾花”上,使絮体上浮,从而迅速地除去水中的污染物质,达到净水的目的。
◎工艺说明
气浮分四个部份
(一)加药聚凝部份
(二)回流水溶气释放部份(三)气浮净水部份(四)电器控制部份
(一)加药聚凝部份
废水由接触氧化池提升进入气浮反应池。
在进水管路中设置管道混合器一只。
这样可使药液和废水得到充分的混合,从而废水产生聚凝。
药液由加药装置供给。
(二)回流水溶气释放部份
气浮效果的好坏,主要取决于回流水溶气及释放的效果。
本气浮采用高效节能的溶气和释放设备。
该设备为同济大学专利产品,使空压机的压缩空气与处理后通过水泵加压的回流水在溶气罐中充分混合溶解,形成溶气水。
溶气罐的工作压力为2~3kg/cm2。
(三)气浮净水部份
通过加药混凝的废水进入气浮池中,由溶气罐的溶气水在进水管口下部由溶气释放器骤然减压,使溶解于水中的空气由骤然减压而释放出大量微气泡,微气泡在上升过程中遇到污水中已经聚凝的悬浮物,微气泡附着在悬浮物上,使之很快上浮,这样污水中处理掉的悬浮物全部浮于上面,然后通过气浮上部的刮沫机把它们刮去排到污泥池中,而池底部通过处理的清水排出。
(四)电器控制部份:
本设备附设电器控制柜,调试安装后可达到无人操作状态。
电控柜控制溶气水泵、刮沫机、空压机的运行。
◎设计参数
处理能力:
4t/h
外形尺寸:
2500×1500×1800mm
溶气罐直径:
Φ300mm
刮沫机功率:
0.37kw
溶气压力:
0.4Mpa
释气量:
45ml/L
回流比:
50%
混合时间:
3min
反应时间:
10min
进入接触室水流流速:
<0.1m/s
接触室水流上升流速:
20mm/s
接触室水流停留时间:
1.0min
分离室水流下向流速:
3.0mm/s
分离室水流停留时间:
3min
复核停留时间:
20min
释放器出口流速:
0.5m/s
◎空压机
型号:
Z-0.025/6
气量:
0.025m3/min
压力:
0.60Mpa
功率:
0.37kw
数量:
1台
◎溶气水泵
型号:
ISG32-200A
流量:
2.8m3/h
压力:
44.6m
功率:
2.2kw
数量:
1台
5、生化池一
设计水量:
4m3/h
停留时间:
10.0h
有效容积:
40m3
外形尺寸:
5300×2800×3000mm
结构:
Q235A防腐
配套:
◎弹性填料
填料:
JYD立体弹性填料
填料直径:
Ф150(mm)
数量:
30m3
束间距离:
0.02mm
◎曝气系统
规格型号:
D215
有效水深:
2.5-4.5m
膜片材质:
EPDM
主体材质:
增强聚丙烯
服务面积:
0.2-1.6m2/个
气泡尺寸:
0.8-1.9mm
最大气量时压降:
47mbar
数量:
45套
生产厂家:
本公司
6、生化池二
生化池二由业主原厌氧生化池及好氧生化池合建改造而成。
外形尺寸:
3700×2000×3500mm(1座,原厌氧生化池)
3000×2000×3500mm(1座,原好氧生化池)
有效容积:
40m3
停留时间:
10.0h
配套:
◎组合填料
填料:
YTD-150组合填料
填料直径:
Ф150(mm)
数量:
30m3
◎曝气系统
规格型号:
D215
有效水深:
2.5-4.5m
膜片材质:
EPDM
主体材质:
增强聚丙烯
服务面积:
0.2-1.6m2/个
气泡尺寸:
0.8-1.9mm
最大气量时压降:
47mbar
数量:
45套
生产厂家:
本公司
◎污泥回流泵
型号:
WQ5-7-0.75
流量:
4m3/h
扬程:
7m
功率:
0.75kw
数量:
2台(1用1备)
7、风机
规格型号:
HC-80S
功率:
4.0kw
水压:
4000mm
供气量:
2.59m3/min·台
出口口径:
DN65
防护等级:
IP54
噪音:
78db
连接风管:
无缝镀锌管/埋地ABS
配套:
进出口消音器、压力表、安全阀、空气滤网、软接头等
数量:
2台(一用一备)
8、二沉池
利用业主原有。
外形尺寸:
3.0×1.5×3.5m
八、电器与控制
一、概述
为了保证污水处理站生产的稳定的效率,减轻劳动强度,改善工作环境,同时为了实现污水处理现代化生产管理,因此在本工程的自控仪表设计中,充分考虑到污水站工艺的特点,选用质量可靠的先进可编程序控制系统,以保障检测数据的准确和控制的及时有效。
本工程拟采用PLC控制系统,对污水处理站的工艺过程进行自动控制、集中管理。
三菱PLC控制系统由可编程序逻辑控制器(P
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 涂料 废水处理 工艺 设计方案