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东莞市朝晖环保设备有限公司
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废水处理工程
详细内容

第一章 清洗废水治理工程概况

广西南宁某公司主要从事:动力电池盖板生产。由于正常生产的需要,现配备有2套六槽式超声波清洗机,公司本着对环境高度负责任的态度,对该厂产生的超声波废水进行处理并回收使用、焊接废气高空排放。本着对业主高度负责的态度,根据国家有关设计依据,结合我公司所承接的废水、废气治理工程设计建设经验,按国家相关的排放标准,为用户提供较为管理操作简便、投资省、运行成本低、处理效果好的工艺技术,方案设计采用技术成熟可靠的处理工艺,管理操作简便。


第二章 编制依据

1) 《中华人民共和国环境保护法》(2014);

2) 《中华人民共和国大气污染防治法》(2016);

3) 《污水综合排放标准》(GB8978-1996);

4) 《室外排水工程设计规范》(GBJ14-87)1997年版;

5) 《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB 50069-2002);

6) 《城市区域环境噪音标准》GB3096-93;

7) 《给排水工程结构设计规范》GBJ69-84;

8) 《水处理设备技术条件》JB2932-1996;

9) 《水处理设备性能试验标准》GB/T13922-1992;

10) 《生活饮用水卫生标准》GB 5749-2006;

11) 《合成树脂工业污染物排放标准》(GB 13572-2015);

12)  广东省地方标准《大气污染物排放限值》(DB44/27-2001);

13)  通用电器设备配电设计规范(GB50055-1993);

14) 《低压配电装置及线路设计规范》GBJ54-83;

15) 《通用用电设备配电规范》GBJ50055-93;

16) 《防腐技术条件》SZD014-85;

17) 《城镇污水处理附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ31-89);

18) 《环境工程设计手册》(2002年修订版);

19)  业主提供的相关资料。


第三章 清洗废水处理范围及原则

a) 本工程设计范围为清洗机总排水管至回用水引至纯水原水箱为止,废气处理系统由收集至烟囱排放为止,包括工艺设计、设备设计及资料图纸的提供。

b) 采用的处理设备成熟、可靠,处理工艺稳定,废水处理后回用水达到GB 5749-2006 《生活饮用水卫生标准》、废气处理后达《合成树脂工业污染物排放标准》(GB 13572-2015)表4新建企业大气污染物排放限值。

c) 选用设备及设备的构件经济合理,投资省,检修维护方便,结构紧凑,运行费用低,占地面积小。

d) 在设计中充分、考虑二次污染的防治,合理解决污泥、噪声的控制,设备为全封闭系统,无臭气外逸,以免影响周围环境。

e) 确保废水处理设施具有较大的灵活性和调节余地,耐冲击负荷,具有调节性、灵活性,以适应水质、水量的变化。

f) 废水满足回用水质以及排放要求、废气满足排放要求,运行稳定可靠。

g) 污水处理设备采用钢结构内外使用环氧树脂防腐,风管采用镀锌铁,确保较长的使用寿命。

h) 全套处理系统自动运行,经常运行费用低,操作维护管理方便。


第四章 项目施工范围分工

a) 清洗机废水收集管由业主负责施工。

b) 处理系统设备的总电源将由业主接至设备总配电柜。

c) 总配电柜至各电器将由我公司负责。

d) 处理设备的全套配件由我公司提供。

e) 全套配件的施工将由我公司负责。

f)我公司负责调试合格,交付业主使用。

 

第五章 水质水量、废气浓度及排放标准

废水参数:

1、处理水质

超声波清洗废水(业主未提供水质报告,参照同类水质数据):

PH值:8-10;CODCr500-700mg/L ;SS 600-800mg/L; LAS20-30mg/L;石油类80-100mg/L。

2、处理水量:

超声波清洗废水10m3/d。按设备运行工作时间10h计。

3、处理后出水回用标准

出水回用污染物达到《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)一级标准。

4、处理后出水回用标准

废气排放污染物达到《合成树脂工业污染物排放标准》(GB 13572-2015)表4新建企业大气污染物排放标准。


第六章 清洗废水处理方法分析

废水处理

废水生物处理技术是19世纪末出现的污水治理新技术,发展至今已成为世界各国治理城市生活污水、小区生活污水和工业废水的主要手段。目前,在我国已有近万座污水生物处理厂投入运行。从调查数据显示,这些污水处理厂运行情况良莠不齐,从存在的问题分析:主要原因是设计工况不当,投入运行后的水质、水量波动较大,与原设计指标不完全符合;污水处理厂营运管理的政策法规还不健全完善;污水处理厂的建造质量达不到设计要求等原因。

目前常用的超声波清洗废水工艺有:芬顿氧化法、化学混凝沉淀、厌氧反应、接触氧化等。各种工艺都有它的不同特点与优点,选择时应根据其实用性、针对性进行选择。

根据该工程废水水量及参数,我公司的设计超声波清洗废水处理工艺为:混凝絮凝+气浮池+接触氧化+中水回用系统。该工艺稳定可靠,一次性投资省,管理简便,运行费用低,而且对污水的深度处理效果更佳。

 

第七章 工艺流程图

超声波清洗废水处理工艺流程:

 

工艺说明

1、超声波清洗废水处理

采用化学混凝可以去除清洗废水中的悬浮物和部分有机物,常用的化学混凝工艺有混凝沉淀和气浮二大类。需要根据废水的特性、处理规模、流程来确定。在废水中含有油类时使用混凝气浮法效果明显。

由于混凝去除的对象是SS、有机物且原水中含有阴离子表面活性剂,因此需要选择化学药品不但能与悬浮物、有机物等物质反应生成凝絮物,从系统中分离出,还需具有破乳能力。根据已有的经验,合适的药品不但能去除离子,还能降低废水的毒性。

混凝药剂现使用比较广有PAC、PAM、PFS,本废水用PAM比PFS聚合程度好,故本设计混凝工艺中采用PAC与PAM并用,形成的絮体都具有良好的吸附性能,能将废水中的细小颗粒凝聚成大颗粒,节约药剂。处理工艺详细说明如下:

首先由于工厂车间排放量不均匀,废水浓度也有高低,为保证处理设备的正常运行,避免短时间废水浓度过大,在处理设备前设废水调节池一座,钢砼结构,池壁用玻璃钢防腐。

废水经调节池匀质后经废水提升泵提升到混凝池中,在混凝池进行加药处理(PAC及烧碱),药剂与废水在充分搅拌混合下使PH调至8.5-9.0,与废水中的各类杂质形成沉淀产生凝絮物。然后废水进入絮凝反应池,通过加入PAM后使产生的颗粒物絮凝在一起使矾花变大,出水进入气浮池,絮凝物被上方刮渣机挂到污泥池,出水经中水回用系统处理后流入清水管待用或达标排放。污泥池产生的污泥经压滤机压滤后外运处理。

为符合环保要求及响应国家节能减排的号召,本设计增设深度处理设备。处理后的水经中水回用系统进一步去除水中离子后可回用至生产使用,回收率为70%。

 

第八章 构筑物及设备说明

8.1清洗废水处理部分

◎调节池

由于单位时间污水水量不平衡,水质冲击负荷较大,而任何污水处理要求都应尽量使水质、水量均衡,所以必须在处理设备前设置调节池。要求至少满足24小时进水容积。

 

◎提升泵

为减少后续维修麻烦,提升泵采用地面式自吸泵,不采用潜污泵,为防止腐蚀,泵头采用304不锈钢泵头。二台(一备一用),由废水池液位控制起停。

 

◎加药装置

(1) PH自动调节加药装置

PH自动跟踪加药装置是利用PH传感器跟踪检测PH值,并与其设定值相比较,通过可编程序控制器和变频器驱动加药泵,进行变流量加药,PH调节后的废水PH值始终保持在规定值范围内,这不仅确保投加混凝剂的反应效果,还可节省加药量。

该加药装置至由溶药箱、搅拌机、加药箱、加药泵在线pH计及自动控制系统组成,使混合反应槽内的pH值稳定在需要控制范围内,溶药箱Φ800×1.1米,有效容积0.5m3,加药箱0.95米×0.95米×0.6米,有效容积0.5m3,加药泵电机功率0.37KW,搅拌机电机功率0.37KW,共1套。


(2) 混凝、助凝剂加药装置:

混凝、助凝剂自动加药装置采用与污水处理泵联动;为气浮设备处理时,固液分离效果提供了可靠保证。

该加药装置由加药箱、加药泵、溶药搅拌系统及自动控制系统组成,使混合反应槽内的混凝絮凝效果达到最佳状态,溶药液箱Φ800×1.1米,有效容积0.5m3,加药泵电机功率40W,共3套,分别用于投加混凝、絮凝剂及碱。

 

◎管道加药混合器

管道加药混合器采用A3碳钢焊制并防腐处理,混合器对管道加药后的废水进行混合反应,有效地缩短反应时间,提高混合反应效果。

 

◎气浮池

废水经加药混凝反应后,出水在由高效气浮处理装置利用高压下使水溶入大量空气,溶气水在气浮设备内通过释放器骤然减压时释放出无数微细的过饱和气体,与经过混凝反应的废水中悬浮物结合浮上水面形成浮渣,刮渣机定期将浮渣刮去,使污染物质从废水中分离出来,达到净化效果。


●气浮性能特点如下:

a 保持溶气水压力恒定,使气浮设备始终处于最佳处理效果的稳定运行状态。

b 压力变送器将溶气水压信号变送为电信号传输给控制器。控制器接受信号后将其信号值与设定值进行比较,使溶气水泵自动开停,输送水量得到了调节。

c 自动控制溶气罐的工作水位,使溶气处于最佳状态。水位高时,自动打开排水底阀,进行排水,使水位下降至正常水位。水位低时,自动关闭压缩空气进气阀,使水位上升至正常水位。从而恒压气浮设备可靠运行。气浮设备正常运行必须连续不断地释放过饱和溶气,饱和溶气是在溶气罐内产生的,在高于大气压的环境中,空气与水接触,空气溶入水中直至饱和。溶气罐正常工作必须维持一定的水位,使空气与水有一定的接触界面,水位高了或水位低了,接触界面变小直至无界面,生产不了溶气水,整个气浮设备就不能正常工作。

d 特制填料,增大气水接触面积使溶气罐溶气效率提高,缩短溶气饱和所需时间,确保饱和溶气水正常生产。

e 采用新型溶气释放器,使溶气释放时气泡直径小且分布均匀、分布面积大,有利于悬浮物絮凝体浮上,提高气浮去除率。该溶气释放器具有在线清洗功能,当运行中发生堵塞时,只要打开压缩空气即能在工作状态下进行清洗。

接触室的水上升流速10-20mm/s

接触室内水停留时间60s

进水接触室的流速<0.1m/s

分离室的水流向下流速1.5-2.5mm/s

分离室的液面负荷为2-2.5m3/h.m2

溶气压力0.25-0.35Mpa

回流比30-40%

气浮池有效水深1.5-2m

穿孔集水管的最大流速为0.5m/s

刮渣机的行车速度5m/min

溶气罐的截面水力负荷100-150m3/h.m2

溶气罐内填料高度0.5m,整套设备内衬玻璃钢防腐,厚度≥3mm。


●气浮机理如下:

a 上浮分离的必须条件:

  1)气泡与颗粒的粘附力必须大于气泡本身的上浮力;

  2)气泡与颗粒粘附后形成的总浮力必须大于其总重。

b 构成微气泡的水膜,其水分子与自由水分子不同,水膜分二层,内层为附着层,水分子作定向有序的排列;外层为流动层,水分子排列疏松,受外界条件的影响而变动。

c 水体的表面张力对构成气泡的强度影响很大,表面张力过大的水,气泡易破碎,不利于气浮。

d 在水中投加表面活性物质,会产生双重影响。当剂量适中时,有利于气泡与絮体的粘附,反之,过量会形成气泡相互间的并大而难以与絮体粘附。

e 带气絮粒的形成可以通过以下途径:

 1)微气泡粘附于絮粒的外表面;

 2)絮粒在成长过程中,将游离的自由气泡网捕进去;

 3)已粘附有气泡的絮粒之间互撞时,通过吸附架桥,而成长为更稳定的夹气絮体。

 4)溶气释放器释放的大量、无数细微溶气(直径小于50微米)与混合液中的絮凝体结合,大量絮凝体浮上后形成浮渣,刮渣机定期开动设备,将浮渣刮入集渣槽,浮渣沿排泥管排入污泥池。


 ●气浮设备组成:

高效气浮装置由气浮池、溶气水泵、溶气罐、刮渣机、溶气释放器组成,气浮装置采用高效溶气释放器,产出溶气水气泡均匀,细微,释放效果好, 不堵塞,溶气水采用回流水,节省水资源消耗,水力停留时间40分钟。溶气水工作压力0.25-0.35Mpa,处理水量2 m3/h。

 

◎接触氧化池

污水经兼氧池处理后,进入接触氧化池,从而进入接触氧化阶段,即从厌氧处理进入好氧处理。

接触氧化是一种以生物膜法为主兼有活性污泥法的生物处理工艺。位于风机室的罗茨风机为本阶段提供氧源。曝气头采用陶瓷微孔曝气装置以提高氧的利用率,从而使污水进行充分的充氧。接触池中设置填料层,开始时通过回流污泥培养和固定生物膜。经过一段时间的培养,填料表面生满生物膜。

经过充分充氧的污水,浸没全部填料并以一定的速度流经填料,生满生物膜的填料表面经过与充分氧的污水充分接触,使水中有机物得到吸附和降解,从而使污水得到进化。

本设计采用国际上先进的立体弹性填料,不仅比表面积大,且水流特性优越。由于大量微生物被固定在填料层表面,形成高浓度的污泥床,俗称生物膜,它具有较强的耐冲击负荷。此种结构由于没有或极少量地产生悬浮性的活性污泥,因而不会产生污泥膨胀,这也是此法的一大特点。

此阶段产关键在于填料层的生物培养与落床,只要运行初期将此项工作做好,运行期间基本不用过问其他问题。

由于填料骨架替代了活性污泥法中的悬浮性作用,因面不需污泥回流,此举大降低了运行管理程序。

 

◎深度处理水泵

深度处理系统用水全部采用南方水泵,运行稳定经久耐用且性价比高。该系统有3个水泵,分别是:超滤供水泵(1用1备)、返洗泵。

 

◎超滤装置

超滤采用国产优品改性PVC材质中空纤维膜,该超滤膜都具有内外双皮层结构,出水都是经过双重过滤,以保证回用水符合要求。

 

8.2污泥处理部分

气浮池系统产生的污泥、通过刮渣机进入污泥浓缩池,由气动隔膜泵送至板框压滤机进行压滤处理,滤液返回废水调节池,泥饼作为工业垃圾单独处理。

 

◎污泥泵

污泥泵采用气动隔膜泵,该泵运转平稳,比常用螺杆泵故障率低。气源由业主空压机房提供。

 

◎压滤机

压滤机采用优质聚丙烯板框箱式压滤机,明流电动机械压紧方式,并用压缩空气吹干,具有耐用,脱水性能好,操作简单等特点,其工作原理是污泥由螺杆泵输入压滤机每个滤室,在压力作用下,以过滤方式通过滤布达到过滤渗透目的。

 

设备主要技术参数

◆清洗废水

 

1、清洗废水调节池+高浓废水储存池

数量:1座

尺寸:4m*3m*1.5m


2、提升泵

数量:2台(一备一用)

型号: G-30-25

流量:2.0m3/h

扬程:15m

功率:0.37kw

品牌:川源


3、管道混合器

规格:Φ25 PVC材质

数量:2只


4、加药装置(NaOH,PAC, PAM)

数量:3套

规格:15L/H

材质:PP组合 


5、气浮装置

数量:1台

型号:Q F-2

处理水量:1 m3/h

规格:1000×750×2000mm

配套:溶气泵

功率:0.55 kw

溶气罐:φ300

刮沫机功率:0.55kw

材质:Q235A防腐


6、MBR池

数量:1座

外形尺寸: 2000×1200×3000mm

结构形式:A3碳钢防腐

配套设备:SBR膜、微孔曝气盘、罗茨风机

风机型号:JGR65A  1.1KW


第九章电气及控制

废水:

本废水治理工程电气总装机容量:约6.85KW,实际运行容量:约2.7KW,电源引至本工程控制室,需单独设置一路用来控制污水站的用电,电源线采用三相四线制380V/220V。

由于考虑工程的投资,本系统考虑自动与手动相结合的控制方式,采用PLC可编程程序控制,各电器具有过压、缺相、短流等自动保护功能。

1、提升泵在运行时受相应水池的液位仪自动控制,8小时切换工作一次;

2、气浮装置运行为自动进行,受液位压力等的控制;

3、污泥泵压滤机由压力及液位控制停止,手动起动工作;

4、加药系统与处理系统联动工作,其中PAC、NaOH加药泵为自动PH仪控制加药;

 

废气:

本废气治理工程电气总装机容量:约17KW,实际运行容量:约17KW,电源引至本工程控制室,需单独设置一路用来控制用电,电源线采用三相五线制380V/220V、拥有接地保护系统。

各电器具有过压、缺相、短流等自动保护功能。


第十章 技术经济指标及环境效益

12.1投资概算

   土建部分:3.75万元

    设备部分:25.5万元


12.2人员编制与运行管理

本污水站和废气设备实行10小时运行,应设兼职工作2人,负责日常水质化验和设备维护、清理。

在工程的施工和试车期间,我公司负责对专职工作人员进行上岗培训,以提高专职工作人员对污水站各电器设备、结构和原理的认识。


12.3运行费用分析

(1)人工费:

本工程设兼职人员2人,每年工资以12000元计。2人合计24000元/年。

(2)耗电费:

(废水)本工程总机容量:6.85KW,常开功率:2.7 KW,按0.8元/度计,则处理1吨污水耗电费:2.7×0.8÷1=2.16元/吨

(3)药剂费:

本工程主要药剂为PAC、PAM、NaOH;PAC用量约为0.3kg /吨;PAM用量约0.0018kg /吨;NaOH用量约为0.1kg /吨。:

PAC价格为 6000元/吨、PAM价格为9000元/吨、NaOH价格为4000元/吨;

则处理1吨污水PAC费用为6000×0.0003=1.8元/吨;

              PAM费用为9000×0.18×10-4=0.0162元/吨;

              NAOH费用为4000×0.0001=0.4元/吨;

本项目总药剂运行费每吨水价格约为1.8+0.0162+0.4=2.22元/吨。


12.4环境效益与社会效益

废水、废气处理工程的主要作用为:工程投入运转后,每天可以减少化学耗氧量污染物和VOCs对环境的危害,使工厂产生的废水、废气达标排放。通过本工程的实施,将改善提供工厂周围的生态状况及投资环境,保持生态平衡,使周围生态环境质量与经济建设得以可持续协调发展,同时改善投资方形象,进一步提高社会知名度。


第十一章 设备预算清单


第十二章 售后服务

 1)我公司在设备使用前,对贵公司操作人员进行技术培训,免费提供有关技术资料,直至贵公司操作人员学会设备的操作使用。

2)保证对用户备品备件的供应并提供所有外购件资料,所有外购件易损件之备件清单;所有标准设备合格证;非标设备材料质量证明;外购件之合格证,以解除用户对设备维修的后顾之忧。

3)我公司负责为用户写出详细操作规程,保证设备正常运行。

4)本公司提供的所有设备质保期为一年,在验收签字之日起一年内,如发现设备非人为故障的免费维修,并在接到报修通知后及时赶赴现场解决问题。超过一年,我公司积极配合,酌情收工本费。

5)设备在正常运行中每三个月进行技术信息交流,实行产品的质量跟踪服务,使生产正常运转提高经济效益。