2024-01-30

jinghang

某砂洗废水处理工程设计实例

50m3/d砂洗废水处理工程

 

 

 

 

 

台州市璟航环保工程有限公司

二零一肆年五月


  

一、总论

1.1 工程概况

1.2设计依据

1.3设计范围

1.4设计原则

二、工程分析

2.1生产工艺概述

2.2设计进水水质水量

2.3设计出水指标

三、废水处理工艺

3.1棉针织印染废水特点

3.2印染废水常用处理方法

3.3棉针织印染废水处理典型流程

3.4废水处理工艺的设计思路

3.5工艺流

3.6工艺流程说明

3.7废水处理工艺特点

3.8预期处理效果

四、 工程设计

4.1总图

4.2主要建、构筑物设计

4.3主要设备表

五、土建设计

5.1工程地质

5.2建筑设计

5.3结构设计

六、电气设计

6.1设计范围

6.2供电源

6.3用电负荷

6.4供电系统

6.5设备选型

6.6控制方式

6.7启动方式

6.8接地保护与防雷

6.9照明设计

七、自控设计

7.1自控系统概述

7.2设计原则

7.3自控系统设计

7.4系统主要监控参数

八、厂区综合设施设计

8.1 通讯设计

8.2道路建设

8.3给水和排水

九、劳动组织、安全与环保

9.1 劳动组织

9.2 安全与环保

9.3试验室的设计及装备的配置

十、投资概算及经济分析

10.1总投资概算

10.2分部分项报价

10.3运行费用

10.4 成本分析

十一、产品技术性能描述

11.1总则

11.2设备技术性描述



一、总论

1.1 工程概况

XX砂洗厂主要从事羊毛衫、裤和夹克衫的砂洗加工,在生产过程中易产生一定量废水,废水中含有蓬剂、表面活性剂等污染物质。该废水色度高、气味略重,如不加以处理直接排放,将对周边土壤及水体造成极大污染。按照台州环保部门相关指示,应业主要求,委托我公司对该废水进行设计处理,由此我公司编制了本方案,供环保部门及业主参考选择。

 1.2设计依据

1.2.1 业主提供的相关资料;

1.2.2《城镇废水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002

1.2.3《室外排水设计规范》(GB50014-2006

1.2.4室外给水设计规范GB50013-2006

1.2.5《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-92

1.2.6《废水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》

1.2.7《废水综合排放标准》(GB8978-1996);

1.2.8《给水排水工程结构设计规范》;

1.2.9《给水排水构筑物施工及验收规范》;

1.2.10《混凝土结构设计规范》(GBJ10-89);

1.2.11《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89);

1.2.12《建筑地面设计规范》(GBJ50037-96);

1.2.13《供电系统设计规范》(GB50052-95);

1.2.14《低压配电设计规范》(GB50054-95);

1.2.153110KV高压配电装置设计规范》(GB50060-92);

1.2.16《城市废水水质检验方法标准》(CJ26.129-91);

1.2.17《环境工程手册-水污染控制卷》;

1.2.17同类型废水处理工程的设计、施工及运行资料;

1.2.19各有关专业互相提供的基本设计资料;

1.3设计范围

设计范围为:格栅井至标准排放口以及污泥脱水所涉及范围内的废水处理厂,其中包括土建工程、机械设备工程、电气工程、管线与安装工程、公用工程设施等。用电由建设单位接入废水处理厂总电源控制柜,废水的接入和外排管线等由建设单位另行委托设计。

1.4设计原则

1.4.1按照企业发展总体规划,综合考虑工艺选择及平面布置。

1.4.2本方案设计在保证出水达到处理要求的前提下,尽量做到节省投资,充分发挥废水处理工程的社会效益、经济效益和环境效益。

1.4.3所采用的工艺措施既具有合理性又具有先进性,以保证运行管理简便灵活。

1.4.4尽可能采用最新节能技术和设备,降低废水处理站的投资、减少运行成本。

1.4.5采用先进、合理的控制方式,提高废水处理站运行管理水平,简便操作。

1.4.6平面布置合理紧凑,因地制宜,节省占地,并在投资成本不增加的情况下考虑厂区景观布置。


二、工程分析

2.1废水污染特征

根据生产工艺分析和其他同类砂洗厂废水产生情况,废水主要在染缸氧漂、氧漂染色、皂煮、皂洗等工艺,废水占总废水量的95%左右。另外染缸氧漂产生的废水,色度较浅,BODCOD的含量也不高,很大一部分是清洗水,含杂质少,可处理回用,节省水资源。综合分析该公司生产废水具有以下特征:

1 生产废水间歇排放,水量波动大。

2 生产废水浓度在每个生产周期内变化非常大。

3 生产废水中主要存在的有机组分为浆料、助剂、染料、表面活性剂,但缺乏NP 等营养物质,可生化性较差

4)出水水温较高可达50℃,直接进入生化会对微生物产生影响。

2.2设计进水水质、水量

根据同类型企业生产资料,该废水情况如下:

2-1废水水质、水量情况表  

指标

名称

水量

pH

CODCr

BOD5 

SS

水温

色度

废水

50m3/d

6.38.6

1000mg/l

250mg/l

400 mg/l

50

500

 

2.3设计出水指标

                                                        单位为mg/L

指标

名称

pH

CODCr

BOD5 

SS  

色度(稀释倍数)

一级标准

69

100

20

70

50

 

三、废水处理工艺

3.1废水特点

本项目废水中的污染物主要是各种布料上的污物、盐类、油类和脂类,以及加工过程中附加的各种染料、表面活性剂、助剂、酸、碱等。其特点可以归纳为如下几点:

1)水质较复杂。废水中含有残余染料、浆料、助剂、纤维杂质及无机盐等。染料结构中硝基和胺基化合物和铜、铬、锌砷等重金属元素具有较大生物毒性,因染料、助剂、染色方法的不同,染料上色率的高低,染料浓度的不同,废水水质变化很大。

2)可生化性差,废水BOD/COD值偏低。因此需采用措施,提高BOD/COD值,以便利于生化处理。

3)废水中含有大量助剂及表面活性剂,除了难生物降解并污染水体外,在生物处理曝气时,产生泡沫,阻碍充氧。

4)色度高。

5)废水温度高,综合混合后通常为50℃,不能直接进行生化处理。

3.2印染、砂洗废水常用处理方法

该废水通常处理方法可分为物理法、化学法与生物法,目前,国内对该类废水处理手段以生物法为主,辅以物理法和化学法。见表3-2

3-2 印染废水常用处理技术

名称

主要构筑物、设备、化学品

处理对象

格栅与筛网

粗格栅、细筛网

悬浮物、漂浮物、织物碎屑、细纤维

混凝沉淀(气浮)

各种类型反应池(机械搅拌、隔板反应池、旋流反应池等等)、加药系统、沉淀池、气浮分离、药剂(硫酸亚铁、三氯化铁、硫酸铝、PACPAM

色度物质、胶体悬浮物、COD

过滤

砂滤、膜滤

细小悬浮物、大分子有机物、色度物质

氧化脱色

臭氧氧化、二氧化氯氧化、氯氧化、光催化氧化

CODBOD、细菌、色度物质

吸附

活性炭、硅藻土、煤渣等吸附再生装置

色度物质、BODCOD

厌氧生物处理

水解酸化、厌氧流化床(AFBR)、升流式厌氧颗粒污泥床(UASB)、厌氧附着膜膨胀床(AAFEB

BODCOD、色度物质、氨氮、磷

好氧生物处理

推流曝气、氧化沟、间歇式活性污泥法(SBR)、循环式活性污泥法(CAST)、生物接触氧化法

BODCOD、色度物质、氨氮、磷

 

3.3废水处理工艺的设计思路

本方案根据本项目废水的特征以及排放标准要求,确定废水处理工艺应遵循下列原则。

(1)结合当地情况和排放要求,在该废水处理成熟工艺的基础上,适当改变设计参数和增加深度处理工艺。

(2)根据水质情况,强化生化系统处理能力,减少预处理成本。组合部分预处理工序,减少构筑物建筑成本。

3.4工艺流程确定

根据上述,结合类似废水处理工程实践经验和环保对处理程度的要求,并充分结合企业实际情况,拟定工艺如下:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-4废水处理工艺流程


3.5工艺流程说明

1)生产废水首先经过格栅等物理处理设施截留长纤维、布条、塑料袋等大体积污染物,而后自流到调节池。考虑废水水质、水量、水温的变化,在调节池内设有曝气搅拌系统,以均匀水质水量,减少对后续系统的冲击负荷,同时在水温较高的情况下,具有一定的降温作用。

2)调节池中废水经过提升到混凝反应分离池,通过加药混凝反应后去除大部分色度以及固体不溶物、部分COD,而后废水自流入ABR池。

3A池在兼性微生物的作用下将废水中的结构复杂的、部分难高分子有机物降解成小分子有机物,从而减轻好氧段的负荷。出水自流至生物接触氧化池内设置复合纤维填料,并设置曝气系统,在好氧的条件下利用好氧微的降解作用去除污染物。而后自流至沉淀池。

4)沉淀池进行泥水分离,上清液自流到中间水池缓存后泵入过滤池,通过过滤后进一步去除废水中的细小悬浮物和杂质颗粒。通过处理后使水质能达到回用和达标排放。

5)分离池及沉淀池的污泥泵提升到污泥贮池内,依靠重力作用自然沉降后污泥由泵打进浓缩脱水一体机,脱水后污泥外运处理,滤液与污泥贮池的上清液流回调节池重新处理,避免二次污染。

(6)滤池的反冲洗水采用回用水池中的水,反冲洗水回到调节池内重新处理。

3.6废水处理工艺特点

1)本工程采用了A/O反应池中设置复合纤维填料,使微生物能大量附着栖生在填料上,这样使生化系统具有了较强的耐冲击负荷性,并有效地提高了氧的利用率,维护管理更加方便。传统的好氧活性污泥处理工艺,在高污泥负荷的情况运行会出现污泥膨胀现象,使得泥水难分离导致系统不能正常运行,出水不达标。而设置复合纤维填料系统则不会出现这一现象,因此运行管理极为方便。

2)本工程以重力流为主,压力提升为辅,同时降低了能耗及运行费用。

3在二级处理后增加了过滤池更加保证的了出水水质,使其达到了排放标准

3.7预期处理效果

废水处理效果预测表

序号

   

pH

CODcr

(mg/l)

BOD

(mg/l)

SS

(mg/l)

色度(稀释倍数)

1

   

6~9

1000

250

400

500

2

调节池

 

6~9

1000

250

400

450

去初除%

/

/

/

/

3

混凝沉淀

 

69

700

200

160

112

去初除%

30

20

60

75

4

A/O

 

69

105

30

96

67

去初除%

85

85

40

40

5

过滤池

出水

69

84

20

38.4

58

去除率%

20

/

60

30

6

69

100

20

70

46.9

 

四、 工程设计

4.1平面布置

平面布置做到工艺流程顺畅,平面布局合理、紧凑;要尽量减少废水处理站的占地面积;功能区域划分要明确,避免清污交叉。

4.2主要建、构筑物设计

4.2.1废水处理工艺主要、构建物设计

其主要处理构、建筑物有:格栅井、调节池、混凝反应池、AO池、沉淀池、过滤池、污泥贮池、鼓风机房与综合房等。

4.2.1.1格栅井(土建)

名称

主要设计参数

数量

格栅井

(埋深按现场定


1

配备设备

格栅

非标

规格:Q=50m3/dS=20mm

1

中间水池


1

配备设备

清水泵


1

4.2.1.2调节池(土建)

名称

主要设计参数

数量

调节池

停留时间:6h、平面尺寸:4×3m

 深:3m、有效水深:2.5m

   构:地下式钢砼结构

1

配备设备

穿孔曝气管

非标

1

提升泵

规格:Q=5m3/h

 

2(11)

 

4.2.1.3混凝反应分离池Q235

名称

主要设计参数

数量

混凝反应池


1

配备设备

加药系统

型式:直立圆形桶、规格:500L

功率:0.75kW、含计量泵配搅拌机

4

搅拌机

型号:JKB-600

1

4.2.1.4  A/OQ235

1A

名称

主要设计参数

数量

ABR

Q235结构

1

配备设备

填料

复合纤维填料


 

2O

名称

主要设计参数

数量

PACT

Q235结构

1

配备设备

曝气头

D=215mm,通气量:13m3/h


填料

复合纤维填料


鼓风机

型号: 三叶罗茨风机

2(11)


 

4.2.1.5  沉淀池Q235

 

名称

主要设计参数

数量

沉淀池

Q235结构

1

配备设备




回流泵、排泥泵


2

 

4.2.1.6过滤池(Q235)

名称

主要设计参数

数量

过滤池

过滤速度:2m/h

反冲洗强度:12L/s.m2

Q235结构


配备设备

级配滤料

0.5-1.2mm


反冲洗泵


2

 

4.2.1.7 污泥贮池

名称

主要设计参数

数量

污泥

Q235结构

1

配备设备

污泥输送泵


1

 

4.2.1.8鼓风机房和脱水机房

名称

主要设计参数

数量

鼓风机房和脱水机房


1

配备设备

脱水机


1

 

4.3主要设备表

主要设备表4.3-1

序号

名称

型号规格

数量

使用位置

备注

1

提升泵

100QW85-10

2

调节池

11备 

2

穿孔曝气管

非标

1

调节池


3

冷却塔

BNZ80

1

混凝池


4

搅拌机

JKB-1700

2

混凝池


5

刮泥机

ZBGN-9

1

初沉池


6

污泥泵

TQL80-10

2

初沉池

11

7

潜水搅拌机

YQZ-2.1-500

2

A


8

循环泵

100QW85-10

2

A

11

9

鼓风机

HSR175

2

O

11

10

微孔曝气头

Φ215mm

720

O


11

刮泥机

ZBGN-12

1

二沉池


12

污泥泵

80GW43-13-3

2

二沉池

11备 

13

反冲洗泵

TQL100-400I

2

回用水池

11

14

污泥输送泵

80GW40-15-4

2

污泥贮池

11

15

污泥脱水机

NYTJ-1000

1

脱水车间

11备  

五、土建设计

5.1工程地质

本方案设计按120kPa设计。

5.2建筑设计

建筑设计标准:

1)耐火等级。本工程各项建筑物均按二级耐火等级设计。

2)采光通风。本工程为地上构筑物,采光用自然光和人工照明相结合,通风采用换气扇。

3)建筑装修。按《城镇废水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ31-89)有关规定。

5.3结构设计

主要建、构筑物材料选用:

1)建筑用砖为Mu7.5,基础部分用M5.0水泥砂浆砌筑,基础以上用M5.0混合砂浆砌筑。

2)混凝土。建筑物用C20,构筑物用C25密实混凝土;道路地坪用C15;垫层用C10

3)钢材用级、级钢筋,电焊条用E43E50

4)所有砼用的砂、石均应洗净,剔除泥木草根。

5)石灰应用纯净块灰预先化浆待用。

六、电气设计

6.1设计范围

1) 用电设备供电及控制设计;

2) 电缆敷设设计;

3) 供电系统接地设计;

4) 接地保护与防雷设计;

5) 照明设计;

6) 主要电气设备设计

6.2供电源

本工程设计规模2000m3/d,是长兴宏峰纺织印染有限公司的废水处理设施,供电电源必须予以保证。长期停电会给废水处理厂正常运行造成较大的影响,以至于短期时间内难以恢复运行。

6.3用电负荷

本工程业主方应提供一路专用架空线路供电,负责废水处理厂100%负荷。

所有用电设备的电压等级均为380/220V低压用电设备,工程电力设备一期装机容量约为167.57kW,常用容量约87.07kW。具体见表6-1

机房内照明采用节能灯,照明线路为全塑电缆。动力设备保护接地,接地电阻4Ω。

6-1  -期用电负荷表

序号

 

功率(kW

   (台、套)

装机容量(kW

1

提升泵

4.00

2

8.00

2

混凝加药系统

1.50

3

4.50

3

冷却塔

3.00

1

3.00

4

初沉池刮泥机

1.10

1

1.10

5

初沉池污泥泵

3.00

2

6.00

6

循环泵

4.00

2

8.00

7

罗茨风机

37.00

2

74.00

8

二沉池刮泥机

0.37

1

0.37

9

二沉池污泥泵

3.00

2

6.00

10

反冲洗泵

22.00

2

44.00

11

污泥输送泵

4.00

2

8.00

12

脱水机

1.10

1

1.10

13

照明及机修

1.50

1

1.50

14

小计

87.07


167.57

6.4供电系统

本工程由业主提供电源,直接引入废水处理站配电室配电柜中。

MCC1负责调节池提升泵2台、A池循环泵2台、初沉污泥泵2台、反冲洗泵2台;

MCC2负责刮泥机2台、二沉池污泥泵2台、污泥输送泵2台、搅拌机3台;

MCC3负责鼓风机2台,污泥脱水机1

6.5设备选型

电动机控制柜采GGD3固定式开关柜,电动机控制柜采用XL26系列固定控制柜。

电动机控制柜均应满足与计算机接口的特殊需要。

户内电缆采用电缆穿管敷设,电缆采用聚氯乙稀护套电缆。户外电缆采用直埋敷设,电缆采用铠装电缆。

6.6控制方式

所有用电设备均在现场控制柜或按钮箱,在现场控制柜上设 "手动--自动"控制选择开关:

   自动时,PLC进行控制(根据业主实际情况定)。

   手动时,在现场控制柜上进行手动控制;

   就地时,可在现场按钮箱上进行控制

6.7启动方式

对于大于18.5kW的电动机采用Y-Δ启动、其余电动机采用直接启动。

6.8接地保护与防雷

采用PEN制,配电装置均设集中接地装置,其接地电阻小于4欧姆。低压馈电线距离超过50m,设重复接地装置。其接地电阻不大于10欧姆。

本工程建筑物、构筑物均按三类防雷建筑物考虑,屋顶设避雷带,或避雷针做为接闪器,防雷接地与保护接地共用接地装置,其接地电阻不大于10欧姆。

6.9照明设计

照明电源采用380/220V三相互线制系统,照明配电以树干式配电方式为主。

本工程办公室及生活场所以荧光灯照明为主;生产场所采用以白炽光灯为光源的工厂灯具照明,照明要求较高的生产场所采用混光灯具;其他附属设施采用白炽灯照明。

废水站内道路照明选用3m高金属灯杆的路灯,光源为高压钠灯,路灯由总控室控制。

室外构筑物根据需要分别设置局部照明。

配电房等重要场所设置事故照明,确保停电后人员安全疏散。

八、厂区综合设施设计

8.1 通讯设计

8.1.1设计内容

1)全厂电讯设施包括:厂区电话、调度电话。

2)厂区电话全为市话局分机。调度电话是为方便生产组织和调度而设,调度电话总机公司办公室。调度分机根据生产的需要而设置。

8.1.2全厂电讯网路

电讯网路主要包括电话配线系统线路。

电话配线采用直接配线方式。

室内线路采用穿钢管明敷或暗敷,室外线路均采用直埋式

8.2道路建设

本工程总平面布置综合考虑进水以及处理后水的排水走向,各构筑物的布置以遵循工艺流程的前后次序为原则,力求结构紧凑,减少管线长度,做到各单项设施的密切配合,方便操作管理,降低造价。

废水处理厂厂外道路,尽量利用现有的道路,并同厂内道路密切结合,以利于脱水污泥及栅渣的外运。厂内道路设计,主车道宽度为4.0m(路面混凝土18CM),人行道为2.0(路面混凝土12CM)

九、劳动组织、安全与环保

9.1 劳动组织

9.1.1人员编制

依本工程规模建议废水处理厂的专职人员6名,其职责及分工如下:

1化验员:1人,常白班负责采水样,化验,分析整理化验数据。

2操作人员:3人,1人一班,实行三班倒。

3维修工:1人,常白班。

4负责人:1人,常白班。

9.1.2 岗位培训

    废水处理站所有人员上岗需进行培训,培训方式采用现将与实际操作相结合的办法,使每个操作人员迅速学会独自操作的技能。

9.2 安全与环保

    1)在废水处理工程设计、施工安装、调试及操作运行过程中,认真贯彻国家有关安全生产的政策法规和行业安全技术标准。

2)注意设置安全生产的硬件措施:如走道板、操作平台设置保护栏杆、 照明系统以及醒目的安全标记。

    3)各类设备安装、调试时应对安全防护措施严格检查,制定安全操作规程。

4)本工程设中央控制系统,在室内进行了解外部的运转情况,设自动报警系统,发生意外时,能及时停机。

    6)化验员应严格遵守操作规程、管理好易燃、易爆、有毒有害物品。

    7)脱水机房设置消火栓和灭火器。

    8)脱水机房采用机械通风装置,以改善工作环境和劳动条件。

9.3试验室的设计及装备的配置

在废水处理设施运行中,对水质进行分析不仅可用来判断装置的运行效率,同时也可用作指导工艺运行操作,因此,水质监测分析是废水处理运行的一个重要环节,主要监测分析项目、方法、频率等如下表所列。

 废水监测分析表

序号

分析项目

取样点

分析方法

频率

备注

1

PH

进水,出水

玻璃电极法

每班


2

CODcr

进水,出水

重铬酸钾法

每日


3

SS

进水,出水

滤纸法

每日


4

BOD5

进水,出水


每周


5

DO

O

溶氧仪

每班


6

生物相

O

显微镜观察

每日



十、投资概算及经济分析

10.1总投资概算

通过对本方案方案进行投资概算,本项目投资为242.12万元,各分项投资见下表

序号

项目

价格(万元)

备注

一、直接费用

1

土建工程投资

101.59


2

机械设备投资

73.04


3

电气设备投资

6.8


4

安装工程费

工程直接费

30.50

包括人工、管、阀、五金杂件、设备、电缆、电器等安装材料费

间接费

10.50

包括管理人员费用、措施费、保险费、差旅费等

二、间接费用

1

设计费

5.00


2

调试费

5.00


3

税金 4%

9.68


4

项目总投资

242.12


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.2分部分项报价

10.2.1土建投资

土建投资表

价格:万元

序号

     

  

单位

数量

 

单价     

合价        

1

格栅井

1.0×0.8m×0.5m

1

R.C

0.12

0.12 

2

调节池

13.0×10.0×4.5m

1

R.C

15.00 

13.00 

3

混凝反应池

3.0×6.0×3.5m

1

R.C

4.20

4.20

4

初沉池

Φ9.0×4.0m

1

R.C.

8.22 

7.22

5

A

12.0×12.0×6.5m

1

R.C

22.70

19.70

6

O

15.0×24.0×6.0m

1

R.C

39.50

30.50

7

二沉池

Ф12x4.0m

1

R.C

11.43

10.43

8

过滤池

8.0×5.0×3.0m

1

R.C

6.29

6.29

9

污泥贮池

Ф8.0x5.0m

1

R.C

7.28

6.28

10

回用水池

5.0×4.0×4.0m

1

RC

3.85

3.85

11

合计

101.59

 

 

 

 


10.2.2工艺设备投资

工艺设备投资表

 价格:万元

序号

设备名称

主要规格

单位

数量

总价

备注

1

格栅

S=20mm  不锈钢

1

0.37


3

提升泵

100QW85-10

2

2.2


4

搅拌机

JKB-1700

2

1.8


5

加药系统

非标

1

5.1


6

刮泥机

ZBGN-9

1

5.61


7

污泥泵

100GW100-15-7.5

2

1.14


8

循环泵

100QW85-10

2

2.20


9

潜水搅拌机

YQZ-2.1-500

2

2.1


10

鼓风机

HSR175

2

6.3


11

刮泥机

ZBGN-12

1

6.25


12

污泥泵

80GW43-13-3

2

0.80


13

反冲洗泵

TQL100-400I

2

3.60


14

污泥输送泵

80GW40-15-4

2

0.74


15

污泥脱水机

NYTJ-1000

1

5.1


16

过滤介质

石英砂、活性炭;6-12

1

28.6


17

组合填料

非标

m3

75.3

1.13


18

曝气管

非标

1

5.00


19

总计

73.04

 

10.2.3电气设备投资

电气设备投资表

序号

设备名称

型号规格

单位

数量

单价  

合价  

1

控制柜

1200×800×600

3

2.00

6.00

2

按钮箱


8

0.10

0.80

3

小计





6.8

价格:万元

台州市璟航环保科技有限公司