喷涂废水处理方案.docx
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喷涂废水处理方案
喷涂废水处理工程
设
计
方
案
****环境科技股份有限公司
2015年11月25日
技术方案设计说明
1.废水总设计连续处理水量为85m3/d,
2.设计标准:
《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ343-2010)A级排放标准,其中CODcr:
500mg/l,SS:
400mg/l,NH3-N:
45mg/l
3.主导工艺:
分质物化预处理→综合调节→絮凝气浮→砂滤→炭滤→排入城镇下水道。
工艺特点:
(1)脱脂废水先加酸乳化隔油预处理再排入综合调节池连续处理;
(2)喷漆废水先絮凝沉淀预处理再排入综合调节池连续处理;
(3)分质预处理,技术经济性价比高,系统运行费用低,稳定性好,处理效果佳。
4.系统设计:
充分考虑现场布局的前提下,系统优先选用成熟工艺、操作简单方便,降低项目工程造价。
5.本工程污水总造价:
77.42万元人民币(不包括土建)。
6.平均吨水运行费用:
3.73元/吨污水。
7.污水站占地面积:
84m2,地下式。
第一章项目概况
1.1项目概况
略
1.2废水水量及水质
在自然界中,大多数有机物可通过生化、理化反应得到分解,但分解过程有易有难,它与废水的水质特性有至关重要的关系。
制定一个合理、经济、实用的设计方案,首先应从认识废水的水量与水质开始。
1.2.1废水来源
废水来源于几个部分:
A、脱脂废水:
每月排一次,一次排放28m3。
(一般月底或月初排放,一次性排放)
B、前泳线水:
每周排放一次,一次排放85m3。
(一般周末一次性排放)
C、喷漆废水:
每年排2-3次,一次排放100m3。
(根据厂内生产情况不定期排放)
D、表调水:
生产12小时,连续排放70m3。
1.2.2水量分析
根据资料提供为依据,本项目脱脂废水与喷漆废水间歇预处理,预处理废水与前泳线水、表调水等排入综合调节池进行连续废水处理。
间歇处理:
脱脂废水处理量28m3/月,设计处理能力1m3/h。
喷漆废水处理量100m3/次,设计处理能力1m3/h。
连续处理:
连续处理废水处理量平均85m3/d,设计处理能力7m3/h,12h连续处理。
其中:
脱脂废水排放量1m3/d,喷漆废水排放量1m3/d,前泳线废水排放量12m3/d,表调水排放量70m3/d。
1.2.3水质分析
脱脂废水
脱脂废水由于采用碱性脱脂,因此废水中pH值呈碱性,水内油脂类也较高,此类废水主要污染因子为COD,碱和无机盐。
喷漆废水
生产过程中的喷漆废水,该类废水的特点是污染物成分并不复杂但浓度很高,且可生化性非常差,主要污染因子为COD、SS。
③表调水和前泳线水
根据水的使用功能,可知表调水和前泳线水中SS含量较高,无机盐含量较高。
表1-1废水进水水质
进水水质
pH
总磷
(mg/l)
CODCr(mg/l)
氨氮
(mg/l)
氯离子(mg/l)
SS
(mg/l)
前泳线废水
5-7
——
270
3
5246
——
脱脂废水
13-14
9.02
5100
24
124
——
喷漆废水
10-12
——
3400
17
200
——
表调水
9-10
——
——
——
——
——
1.3排放标准
处理后出水达《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ343-2010)A级排放标准。
表1-2《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ343-2010)A级标准单位:
mg/L
污染物
标准
pH
SS
COD
NH3-N
色度
A级标准
6~9
≤400
≤500
45
≤50
第二章设计原则与依据
2.1设计依据
2.1.1建设单位提供的本工程有关资料;
2.1.2法律法规
《中华人民共和国环境保护法》(1989年12月)
《中华人民共和国水污染防治法》(1996年5月)
《中华人民共和国水污染防治法实施细则》(2000年3月)
《建设项目环境保护条例》(1998年11月)
《建设项目环境保护设计规范》(1987年3月)
2.1.3规范和标准
《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ343-2010)
《污水泵站设计规范》(CDJOB-23-91)
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)
《民用建筑电气设计规范》(JBT/T16-92)
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-91)
2.2设计思路
在掌握了进水水质及特性的基础上,选用成熟高效的治理工艺,尽量减少投资,确保出水水质达标排放。
在不增加企业生产管理难度和降低运行费用的原则指导下,开展工程设计,其基本思路如下:
一、由于该类废水污染浓度高,水质成分复杂,应根据废水的特性先去除水中的油类、悬浮物等,对部分难处理或影响后续处理的废水,根据其性质和排放规律,先进行间歇的预处理,再和其它废水集中连续处理,这样不仅可以取得较好的和稳定的
处理效果,而且在经济上也合理可行。
二、因为占地面积有限,考虑充分利用空间,混凝土部分采用全地下构造物,工艺处理部分为地上一体化设备,这样既节约用地,又减小成本。
2.3设计原则
✧处理工艺成熟、可靠、高效、先进,能够长期稳定运行;
✧管理方法自动化程度高,基本实现无人值守;
✧严格遵守国家及地方有关环保法律法规和技术政策;
✧工程质量达到优良标准;
✧采用技术先进,运行可靠,操作管理简便的工艺,使先进性和可靠性有机地结合起来;
✧在总体规划指导下,结合实际情况,尽量减少投资和占地;
✧在污水处理站的设计中贯彻节能的原则,最大限度地降低污水和污泥的处理成本;
✧选用药剂价格低、效果好、来源广;
✧最大限度地降低二次污染,合理解决系统剩余污泥处理和噪声控制问题;
✧工程在建设和运行中,对环境的影响符合中华人民共和国对环境保护的要求和标准;
2.4设计范围
(1)废水处理工程,从废水进口到出口的工艺设备及配套土建工程的设计,设备的制造与选型、安装与调试。
(2)工程投资概算及技术经济分析和售后服务。
(3)电气控制设计从废水处理电气总控制箱上接线柱至处理工艺各设备控制。
(4)污水处理站界区为从污水进入污水处理站开始,到污水处理后达标排放为止的全过程。
进入污水处理站的管道沟槽等连接点为界区外1米处。
第三章废水处理工艺确定
3.1处理工艺的选择
本项目废水处理后达《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ343-2010)A级排放标准,从整体优化的观念出发,结合设计规模、废水水质特性,选择切实可行的处理工艺方案,保证废水经处理后长期稳定达标,经全面技术经济比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。
本项目生产废水成分较多,水质比较复杂,工艺选择的关键之一在于合理的清浊分质。
对部分难处理或影响后续处理的废水,根据其性质和排放规律,先进行间歇的预处理,再和其它废水集中连续处理,这样不仅可以取得较好的和稳定的处理效果,而且在经济上也合理可行。
目前国内对此类废水常采用的处理方法有:
物化法、物化—生化法、膜分离法等。
物化法主要指混凝法,是在废水中加入无机混凝剂或高分子混凝剂,使之与废水中的污染物发生直接絮凝反应,形成可沉降的絮体,经固液分离从而达到废水处理的目的。
生化法是目前城市污废水处理中最常用的处理方法,其利用经驯化后的微生物,通过微生物自身的新陈代谢作用将污水中的有机物分解为无机物的过程从而达到净化水质的目的。
但由于该类废水水质成分复杂,部分废水污染物浓度很高,可生化性非常差,同时因为水质水量变化较大,因此采用生化法处理该类废水在菌种驯化及连续处理等方面存在一定困难。
膜分离为主的组合工艺以超滤膜分离技术替代传统工艺中的沉淀、过滤单元,以生物反应器和膜分离有机结合为核心。
为了防止膜污染,膜分离技术前必须通过预处理工艺,为了提高膜分离过程的分离效率,在预处理工艺中常常将污水中微细颗粒和胶体物质去除,并将大分子有机物转化成固相,如混凝沉淀、过滤、活性炭吸附等方法,并且膜处理工艺的成功运行很大程度上取决于适合的预处理工艺。
膜的后处理工艺则包括pH值的调节或气提,以防止处理后的水对管道所产生的腐蚀。
但是采用膜技术一次性投资高,运行费用高,运营维护难且费用惊人,对操作人员素质要求高,而且分离后存在浓水,反复处理后,会造成生化效率下降,形成二次污染,不适合本项目。
根据废水出水水质要求,并且充分考虑工艺和设备的可靠性、稳定性、先进性和可维修性,以及维护维修的时效性和运行费用。
本方案最终确定主要工艺路线为:
分质物化预处理→综合调节→絮凝气浮→砂滤→炭滤→排入城镇下水道。
3.2工艺流程
本工程污水处理工艺流程图如下:
3.3工艺流程说明
3.3.1脱脂废水预处理
对脱脂废液采用酸化法进行破乳预处理,用泵将间歇调节池1废水提升至化学反应槽1,向槽中投加30%硫酸将pH调至2~3,使乳化剂中的高级脂肪酸皂析出脂肪酸,这些高级脂肪酸不溶于水而溶于油,从而使脱脂废液破乳析油。
另外,加酸后使脱脂废液中的阴离子表面活性剂在酸性溶液中易分解而失去稳定性,失去了原有的亲油和亲水的平衡,从而达到破乳。
酸化破乳后的废水自流进入隔油器进行隔油处理,处理后的油收集到集油桶中单独处理或外运。
经预处理后CODCr从4000~5000mg/L降低到1600~2000mg/L,去除率在60%左右;而含油量从300~950mg/L降至50~70mg/L,去除率高达90%~95%。
3.3.2喷漆废水预处理
来自车间的喷漆废水先进入间歇调节池2进行水质水量调节,经泵提升至化学反应槽2,分别加A药剂和B药剂,自流进入平流沉淀池进行混凝沉淀,经过此两步处理,CODCr的总去除率可达到50%~60%,由3000~4000mg/L降至1200~1600mg/L。
出水排入综合调节池。
A、B试剂具有很强的氧化能力,同时又兼具絮凝剂的作用。
能在氧化喷漆废水中的部分有机物,同时对喷漆废渣等起到絮凝得作用,是针对喷漆废水处理,专门研制的一套专利药剂,其氧化能力较芬顿试剂更简单易操作,同时其又具有PAC、PAM的絮凝作用,起到氧化絮凝一体化的作用,具有操作使用简单的优点。
3.3.3综合废水处理
经预处理的各类废水排入综合调节池中,与其它废水混合后进入连续处理流程。
混合后的废水CODCr约为500~900mg/L。
连续处理采用混凝气浮。
在涂装废水中,油、高分子树脂(环氧树脂)、颜料(碳黑)、粉剂、磷酸盐等在表面活性剂、溶剂及各种助剂的作用下,以胶体的形式稳定地分散在水溶液中。
可以靠投加化学药剂来破坏胶体的细微悬浮颗粒在水中形成的稳定体系,使其聚集成有明显沉淀性能的絮凝体,然后形成沉淀或浮渣加以除去。
综合调节池水经泵提升至化学反应槽3,用推流式反应槽,分为三格。
第一格加酸将pH调至6~9,第二格加PAC,第三格加PAM,反应后进入气浮机进行固液分离。
气浮池的溶气水按处理水量的30%设计。
气浮沉淀出水进入中间水箱。
3.3.4深度处理
深度处理采用砂滤和活性炭过滤。
从运行情况看,经砂滤后的出水即能达到排放标准(CODCr≤500mg/L)。
砂滤装置的过滤速度控制在8~10m3/(m2·h)。
砂滤出水进入清水池,处理达标后直接排放。
反冲洗水由清水池中的水加压后提供,反冲洗强度控制在16~18L/(m2·s)。
砂滤出水进入活性炭过滤罐,进一步保证出水达标。
3.3.5污泥处理
来自喷漆废水预处理阶段混凝沉淀污泥及综合废水连续处理过程的混凝气浮泥渣,直接打入叠螺脱水机进行处理,污泥脱水时的滤出液返回到综合调节池进行二次处理,泥饼外运。
3.4各工艺去除率预测
处理设施各级处理效率预测如下表:
表3-2
项目
处理单元
COD
(mg/L)
SS
(mg/L)
NH3-N
(mg/L)
pH
脱脂废水预处理
进水
5100
——
24
13-14
出水
2000
——
2-3
效率
60%
——
喷漆废水预处理
进水
3400
——
17
10-12
出水
3400
——
10-12
效率
——
——
综合废水混凝气浮处理
进水
600
——
9-10
出水
300
——
6-9
效率
50%
——
砂滤/炭滤
进水
300
——
6-9
出水
255
——
6-9
效率
15%
——
——
出水
255
小于400
小于45
6-9
达标水质
500
400
45
6-9
备注:
计算综合废水CODcr去除率时,按照四种废水同时排放最大量计算,实际值将比表中值小。
第四章主要工艺设计计算及说明
4.1间歇调节池1
从车间引来的脱脂废水排入间歇调节池1,根据脱脂废水的水质特点及一次性间歇排放规律,需要将脱脂废水进行预处理,间歇调节池起到调节水质水量,缓解后续处理的作用。
尺寸:
L×B×H=5000×2000×3500mm
有效水深:
H=3.0m
数量:
1座
材质:
地下钢混
附属设备:
(1)提升泵(隔膜泵)
型号:
DBY-15
流量:
1m3/h
扬程:
30m
功率:
0.55kw
数量:
2台(1用1备)
材质:
碳钢衬四氟
(2)浮球开关
规格:
Key-5
数量:
1套
4.2化学反应槽1—隔油器
脱脂废水经泵提升打入化学反应槽1,反应槽分2格,一格加酸调节pH到2-3破乳处理,鼓风搅拌;另一格隔油处理,废油由集油箱收集。
尺寸:
L×B×H=2000×800×800mm
数量:
1套
材质:
PP
附属设备:
(1)加酸系统(1桶2泵)
数量:
1套
(2)集油桶
材质:
PP
数量:
2个
(3)在线pH计
测量范围:
0-14
输出信号:
4-20mA
数量:
2台
4.3间歇调节池2
从车间引来的喷漆废水排入间歇调节池2,根据喷漆废水的水质特点及一次性间歇排放规律,将喷漆废水进行预处理,间歇调节池起到调节水质水量,缓解后续处理的作用。
尺寸:
L×B×H=17000×2000×3500mm
有效水深:
H=3.0m
数量:
1座
材质:
地下钢混
附属设备:
(1)提升泵(隔膜泵)
型号:
DBY-15
流量:
1m3/h
扬程:
30m
功率:
0.55kw
数量:
2台(1用1备)
材质:
碳钢衬四氟
(2)浮球开关
规格:
Key-5
数量:
1套
4.4化学反应槽2—平流沉淀池
喷漆废水经泵提升打入化学反应槽2,反应槽分3格,分别加A、B药剂,絮凝沉淀。
搅拌采用鼓风搅拌。
尺寸:
L×B×H=3000×1000×2200mm
数量:
1套
材质:
碳钢防腐
附属设备:
(1)加药系统(1桶1搅拌2泵)
数量:
2套
(2)刮渣机(与化学反应槽配套)
数量:
1台
4.5综合调节池
来自预处理的水及其他排放排放水汇集于综合调节池进行水质水量的调解,为后续连续处理提供保障。
尺寸:
L×B×H=18000×2000×3500mm
数量:
1座
材质:
地下钢混
附属设备:
(1)提升泵3(隔膜泵)
型号:
DBY-65
流量:
7m3/h
扬程:
40m
功率:
2.2kw
数量:
2台(1用1备)
材质:
碳钢衬四氟
(2)浮球开关
规格:
Key-5
数量:
1套
4.6化学反应槽3—气浮机
综合调节池废水经泵提升打入化学反应槽3,反应槽分3格,分别加硫酸调pH、PAC、PAM,絮凝气浮沉淀。
搅拌采用鼓风搅拌。
尺寸:
L×B×H=5000×1250×2200mm
数量:
1套
材质:
碳钢防腐
附属设备:
(1)加药系统(1桶1搅拌2泵)
数量:
2套
其中:
加药桶:
Φ×H=1000×1420mm
计量泵:
100L/h(N=0.18KW)
搅拌机功率:
N=0.55KW
(2)气浮机
处理水量:
10m3/h
功率:
N=3KW
数量:
1套
4.7过滤罐
对来水进行深度处理,确保出水能够达标。
过滤罐设计砂滤罐和炭滤罐各1个,砂滤炭滤后的出水保证达标排放要求。
尺寸:
Φ×H=800×1600mm
数量:
2座
材质:
玻璃钢
附属设备:
(1)中间水箱
规格:
L×B×H=2000×1000×1000mm
材质:
碳钢防腐
数量:
1座
(2)反冲洗泵
流量:
18m3/h
扬程:
10m
功率:
1.5kw
数量:
1台
材质:
碳钢防腐
(3)滤料
种类:
石英砂滤料、活性炭滤料
数量:
1批
(4)浮球开关
规格:
Key-5
数量:
1套
4.8清水池
过滤出水自流进入进水池,达标排放。
同时,为过滤罐提供反冲洗水。
尺寸:
L×B×H=2000×2000×3500mm
有效水深:
H=3.0m
数量:
1座
材质:
地下钢混
4.9设备间
设备间包括加药设备间、污泥脱水间、控制室等。
尺寸:
L×B×H=30530×2300×3000mm
数量:
1座
材质:
复合板
附属设备:
(1)叠螺脱水机
型号:
MDQ-101
处理量:
6KgDs/h
功率:
0.6kw
数量:
1台
材质:
碳钢防腐
(2)鼓风机
规格:
GRB40
风量:
1m3/min
功率:
0.75KW
数量:
2台(1用1备)
(3)控制系统
数量:
1套
(4)加药溶药系统(1罐2泵1搅拌)
数量:
5套
1)硫酸加药系统
储药桶:
1.0m3(PE材质)
加药泵:
0.2kw(4套)
2)A药剂储药系统:
1m3(PE材质)配套功率:
0.55kw
加药泵:
0.2kw(2套)
3)B药剂储药系统:
1m3(PE材质)配套功率:
0.55kw
加药泵:
0.2kw(2套)
4)PAC储药系统:
1m3(PE材质)配套功率:
0.55kw
加药泵:
0.2kw(2套)
5)PAM药剂储药系统:
1m3(PE材质)配套功率:
0.55kw
加药泵:
0.2kw(2套)
第五章工程概算
本方案土建投资、工艺设备投资、工程投资概算分别见表5.1、表5.2、表5.3。
表5.1土建工程投资概算表(业主自建)
序号
名称
规格
数量
备注
1
间歇调节池1
5.0m×2.0m×3.5m
1座
地下钢混
2
间歇调节池2
17.0m×2.0m×3.5m
1座
地下钢混
3
综合调节池
18.0m×2.0m×3.5m
1座
地下钢混
4
清水池
2.0m×2.0m×3.5m
1座
地下钢混
5
合计
19.0万元
注:
按常规地址情况考虑,如遇地下岩石或地下水需按实追加。
表5.2工艺设备投资概算表
序号
设备名称
型号
数量
单价
(万元)
合计
(万元)
备注
一
脱脂废水预处理系统
1
提升泵1
DBY-15
2
0.31
0.62
碳钢衬四氟
2
浮球液位开关
KEY-5
1
0.02
0.02
大连马赫
3
化学反应槽1-隔油器
L×B×H=2.0×0.8×0.8m
1
1.95
1.95
PP,底部加0.5m设备底座
4
集油桶
2
0.10
0.21
PP
5
加药系统
非标
1
1.34
1桶4泵型
6
在线PH计
Ph101
2
0.81
1.61
AMER
二
喷漆废水预处理系统
7
提升泵2
DBY-15
2
0.31
0.62
碳钢衬四氟
8
浮球液位开关
KEY-5
1
0.02
0.02
大连马赫
9
加药系统
非标
2
0.98
1.95
1桶2泵1搅拌型
10
化学反应槽2-平流沉淀池
L×B×H=3.0×1.0×2.2m
1
6.44
6.44
碳钢防腐,包括加药槽、刮渣机等
三
综合处理系统
11
提升泵3
DBY-65
2
0.90
1.80
碳钢衬四氟
12
浮球液位开关
KEY-5
1
0.02
0.02
大连马赫
13
在线PH计
Ph101
1
0.81
0.81
AMER
14
化学反应槽3-气浮机
L×B×H=5.0×1.25×2.2m
1
6.5
6.5
碳钢防腐
15
加药系统
非标
2
0.98
1.95
1桶2泵1搅拌型
16
砂滤罐
Φ×H=800×1600mm
1
3.00
3.00
玻璃钢
17
炭滤罐
Φ×H=800×1600mm
1
3.00
3.00
玻璃钢
18
石英砂滤料
0.5
0.08
0.04
19
活性炭滤料
0.5
0.91
0.46
20
中间水箱
L×B×H=2.0×1.0×1.0m
1
0.30
0.30
PE
21
反冲洗泵
Q=18m3/h,H=10m,
N=1.5KW
1
0.61
0.61
22
穿孔曝气管
非标
5
0.20
0.98
23
叠螺脱水机
MDQ-101
1
12.91
12.91
24
鼓风机
GRB-40,
2
1.16
2.31
25
管道、阀门
国标
1
1.20
1.20
26
电线、电缆
国标
1
0.84
0.84
27
防腐保温
企标
1
0.70
0.70
28
电控系统
PLC+变频器
1
2.94
2.94
设备间
L×B×H=30.53×2.3×3.0m
1
5.68
5.68
复合板
29
合计
59.48
表5.3工程投资概算表
序号
项目名称
构成方式
费用
备注
(万元)
一
土建工程
19.00
建议甲方自建
二
工艺设备
59.48
三
安装工程
(二)×15%
8.92
四
本工程直接费合计
(二)+(三)
68.40
五
本工程间接费
1+2+3
6.04
1
工程设计费
(一+四)×3%
2.62
2
工程调试费
(四)×3%
2.05
3
工程管理费
(四)×2%
1.37
六
工程税金
[(四)+(五)]×4%
2.98
七
投资估算
(四)+(五)+(六)
77.42
我公司承包价
第六章运行费用分析
6.1电耗
表6.1用电设备运行工况一览表
序号
名称
装机数量
运行数量
运行时间
单机功率
装机功率
运行功率
电耗
1
提升泵1
2
1
24
0.55
1.1
0.55
13.20
2
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- 喷涂 废水处理 方案