电镀含铬废水设计方案.doc

含铬废水处理设计方案含铬废水工程设计方案工程范围70T/d废水处理工艺方案投资组成技术部2010-04项目编号：1004-HG001-041570t/d含铬废水处理工程设计方案环保工程有限公司2010年04月責任表院 长： 技术总工： 项目负责： 方案编制： 审 核： 技术支持： 为您提供最专业、最热忱的服务！ Freecall：前 言我公司有幸对某不锈钢有限公司污水治理项目进行设计。对于此次工程的设计、施工组织等工作，我公司成立了专项设计工作组，工作组在研究相关资料的基础上，结合我公司的工作经验，同时依据某不锈钢有限公司相同类型公司的水样的小试结果，进行了详细的方案设计和构（建）筑物比选：根据某不锈钢有限公司提供的数据，要求水净化处理工程设计7t/h设备配置和7t/h土建配置，达到辽宁省污水综合排放标准（GB1900-2008）和电镀污染物排放标准（GB21900-2008）。设计进水水质： 参照环评报告及某不锈钢有限公司提供水样测试结果对该水处理各种工艺进行了比较，确认采用我公司成熟的水处理工艺，该工艺具有：技术成熟可靠；处理效果好；经济合理；管理方便。在业主设定的工程范围内，采用合理的工艺，安全方便的管理和简化的操作达到规定的处理效果。污水处理系统总占地65平方米左右（含建筑物、构筑物）。污水处理系统初投资总成本约19.70万元。目 录一、概述41.1 项目名称、地点及业主单位41.2编制依据及主要资料41.3遵循的主要法律法规41.4 设计依据及规范41.5 企业概况5二、工程设计基础62.1、设计水质水量62.2、设计进水水质62.3、设计出水水质72.4 、设计范围72.5、设计的基本原则82.6、设计及施工范围82.7、选址原则92.8、方案编制依据及设计规范92.9、方案设计的范围及设计内容10三、处理工艺的选择113.1污水水量与水质的情况分析113.2选择思路11四、工艺流程设计134.1 工艺流程说明134.2工艺流程图144.3工艺特点154.4主要工艺构（建）筑物、处理设备15五、处理效果预测17六、工程工艺设计186.1 主要构、建筑物186.2 主要设备及材料20七、工程投资概算237.1.投资费用估算依据237.2 主要设备投资237.3主要构筑物投资247.4工程总投资257.5 直接运行费用267.6、工程进度表26八、生活管理27九、劳动组织、安全与环保28十、售后服务29一、概述1.1 项目名称、地点及业主单位项目名称：某不锈钢有限公司废水处理工程。工程地点：某不锈钢有限公司废水处理站规划用地。项目业主：某不锈钢有限公司。1.2编制依据及主要资料（1）某不锈钢有限公司提供的废水处理项目环保审批文件。（2）某不锈钢有限公司总体规划相关资料。（3）某不锈钢有限公司提供的水质水量资料。（4）某不锈钢有限公司提供的地质报告资料。（5）某不锈钢有限公司提供的招标文件。1.3遵循的主要法律法规中华人民共和国环境保护法 （1989年12月）中华人民共和国大气污染防治法 （2000年4月修正）中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法 (1996年4月）中华人民共和国环境噪声污染防治法 （1977年4月）中华人民共和国环境影响评价法 （2003年9月）中华人民共和国清洁生产促进法 （2002年6月）建设项目环境保护设计规定 （1987年3月）1.4 设计依据及规范1、建设单位提供的污水水质、水量等基础资料2、中华人民共和国国务院令第253号文建设项目环境保护管理条例3、辽宁省污水综合排放标准 GB1900-20084、电镀污染物排放标准 GB21900-20085、电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB 50062-19926、室外排水设计规范1997年修订 GBJ14-19877、建筑给排水水设计规范 GBJ15-19888、建筑设计防火规范 GBJ16-879、建筑结构设计统一标准 GB4426-8910、给水排水工程结构设计规范 GBJ69-19841.5 企业概况某不锈钢有限公司位于美丽富饶的长江之滨-江阴市青阳镇，南接锡澄、沪宁高速公路、新长铁路，北依长江，东临上海，地理位置十分优越。技术力量雄厚，拥有一流的技术人员和先进的生产设备，产品严格按照工艺要求及相关标准生产,质量可靠。主要生产：冷拔圆钢、扁钢、方钢、六角棒、异型钢、热轧圆钢、方钢、角钢、槽钢（工字钢，焊接）、酸白扁钢。锻打圆钢、不锈钢丝等等。一贯坚持以科技求发展，以质量求生存的经营理念，最大程度地服务于用户、满足于用户。坚持以“科技领先，造优良产品”的质量方针,一向以“质量第一，客户第一，信誉至上，服务至上”为宗旨，以优良的产品质量，合理公道的价格，供货及时而赢得了用户的一致信任和好评。二、工程设计基础2.1、设计水质水量根据目前水量，污水处理站设计处理规模为7t/h。2.2、设计进水水质根据某不锈钢有限公司提供的有关资料及参考同类废水数据，生活和生产废水的平均水质如下。生活废水：水量60T/d序号项目污水水质指标单位1CODcr250mg/L2SS20mg/L3BOD130mg/L4石油类1mg/L生产废水：水量10T/d序号项目污水水质指标单位1CODcr15mg/L2SS10mg/L3石油类1mg/L4总铜10mg/L5总铬50mg/L6六价铬40mg/L7总镍2mg/L8pH4无量纲2.3、设计出水水质污水处理站的出水水质要求达到辽宁省污水综合排放标准 GB1900-2008和电镀污染物排放标准GB21900-2008序号项目污水水质指标单位1COD50mg/L2SS20mg/L3石油类3.0mg/L4总铜0.5mg/L5总铬1.0mg/L6Cr6+0.2mg/L7总镍0.5mg/L8pH6-9无量纲2.4 、设计范围1、该项目主要针对根据某不锈钢有限公司项目厂房、综合楼等排放的污染物进行治理。2、污水处理站的总体设计包括工艺、土建、电气设计，不包处理站外污水收集和输送管道。3、污水处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理及处置两大部分，同时避免噪音、臭气等二次污染。1) 污水处理调查研究污水的水质水量变化情况，选择技术成熟、经济合理、运行灵活、管理方便、处理效果稳定的方案。2) 污水处理与处置为防止污水处理过程中产生的污泥对环境造成二次污染，污泥须经稳定处理后再妥善处置。2.5、设计的基本原则1、本设计方案严格执行有关环境保护的各项规定，污水处理首先必须确保各项出水水质指标均达到规定的污水排放标准要求。2、针对本工程的具体情况和特点，采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，以达到节省投资和运行管理费用的目的。3、管理、运行、维修方便，操作自动化，减少操作劳动强度。设备选型采用通用产品，管理方便、维修维护工作量少、价格适中及售后服务好的产品。4、在保证处理效率的同时工程紧凑合理、节省工程费用，减少占地面积，减少运行费用。5、处理构筑物对水力负荷和有机物负荷的适应范围较大，使系统有较好的经受冲击负荷的能力。6、厂区内的废水排放周期是季节性周期变化的，因此厂区污水处理站运行设计应充分考虑处理水量的季节性变化因素。7、检修容易，废水处理设施因为处于地面以下，因此在设计时应使设备在运行过程中的检修较容易。8、在高层布置上应尽量采用立体布局，充分利用地下空间，平面布置上要紧凑，以节省用地。9、处理程度高，污泥产量少，并尽可能采用节能处理技术。10、设计美观、布局合理、降低噪声、消除异味及固体废弃物，改善污水站及周围环境，避免二次污染。11、设计技术应当力求先进和合理，设计中必须根据生活的需要和允许条件，在经济合理的原则下，尽可能采用先进技术。在机械化、自动化与仪表化程度方面，要从实际出发，根据需要和可能及设备的供应情况，妥善确定。2.6、设计及施工范围1) 从污水处理调节池开始到处理设施的排水口为止。2) 污水工程的工艺流程，工艺设备选型，工艺设备的结构布置，电气控制等设计工作。3) 污水处理工程的钢砼结构，设备的施工、安装、调试等工作。4) 污水处理构筑物、水处理工艺和电气控制设计。5) 由我公司负责配电分配箱至各电器使用点配线。污水工程的动力配线，由业主将主电引至污水工程的配电控制箱。6) 不包括废水的收集管网及排水口外排水管网。7) 配套废水处理站的“三通”设计。8) 废水处理站周边“三防”设计。2.7、选址原则1、应满足工艺流程要求，便于各单元废水的收集，便于处理废水排放。 2、少占地，位于主导风向的下风向，并近可能考虑远期发展。3、交通运输方便，便于污泥外运。4、满足厂区的总体规划要求，尽量减少占地。5、设备检修方便，便于系统维护和操作。6、符合厂区整体的绿化要求。2.8、方案编制依据及设计规范（一）方案编制依据1、某不锈钢有限公司提供的水量、废水水质等技术资料；2、某不锈钢有限公司有限公司提供的废水处理要求；3、某不锈钢有限公司提供的废水处理站规划方案，拟建废水处理站的地形及相关资料；4、南京环境科学研究院和南京大学对同类废水进行的实验结果；5、南京环境科学研究院和南京大学对类似废水的工程治理经验；6、拟建工程地址的地质资料、规划布置等技术资料。（二）采用的主要设计规范及标准设计采用的有关水质水量参考资料；业主提供的水量、水质及相关资料；室外排水设计规范 GB51004-2006地表水环境质量标准 GB3838-2002城镇污水处理厂污染物排行标准 GB/18918-2002污水再生利用工程设计规范 GB50335-2002泵站设计规范 GB/T50265-97工业建筑防腐蚀设计规范 GB50046-95建筑结构载荷设计规范 GB50009-2001建筑地基基础设计规范 GBJ7-89建筑设计防火规范 GBJ16-87水工砼结构设计规范 SDJ20-78给水排水工程结构设计规范 GBJ69-84建筑抗震设计规范 GBJ11-89工业与民用供配电系统设计规范 GB50052-95工业企业噪声控制设计规范 GBJ87-85建筑防雷设计规范 GB50057-94固定式工业防护栏杆安全技术条件 GB4053.3-19932.9、方案设计的范围及设计内容（1）本工程的设计范围包括：从废水的进水到排放口范围的废水处理系统。（2）本工程的设计内容包括：设计70t/d废水处理工程所有构筑物设计，并配置非标设备等的设计及安装，管道、水泵、仪器、仪表等标准设备的选型与设计，处理站电力及电气自动控制设计。三、处理工艺的选择3.1污水水量与水质的情况分析本项目污水来水不均匀，水质、水量变化较大（Kz=1.2）,平均日处理量为70t/d。3.2选择思路电镀废水的成分非常复杂，除含氰(CN-)废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。 一般情况水的酸性强，也有少量呈碱性的，其中重金属含量随表面活性剂、光亮剂、以及生产工艺的不同而变化。 通常镀贵重金属的厂家都做金属回收，水也做了中水回用。镀塑料的一般重金属含量比较低是一种水，镀金属的要看加工的物品和数量，但通常电镀水中铬含量都比较高。根据电镀废水的水质特点和已有的工程经验，我们在选择和确定本污水处理工艺时，主要从以下几个方面加以考虑：1 Cu2+、Cr3+、Ni2+的去除效率与使用的化学药剂及pH密切相关，因此必须在选择和确定合适的药剂种类的同时，严格控制反应的pH值和药剂投加量，由于废水处理是动态连续的，并且废水水质也是随即在一定范围内波动，pH的控制和药剂投加量控制是人工无法实现的，所以，必须采用在线实时控制方式，确保废水处理的效果稳定。2 控制的pH值不同，Cu2+、Cr3+、Ni2+等污染因子的去除效果也不同，并且，各污染因子的最佳控制pH值不同，使用不同化学药剂时的最佳pH值也不同。因此，必须充分了解使用不同化学药剂时各类污染因子获得最佳去除效果的最佳pH值范围，然后，选择某种化学药剂和pH控制范围，使各类污染物均能达到较好的去除效率，在满足废水处理达标排放要求的前提下尽量减少废水处理工艺环节，节约投资、处理成本和运行管理难度，而不是单纯追求每个污染因子的最佳处理效果下的最佳工艺控制条件。我们在以上的认识基础上，经研究对表面处理废水采用“混凝沉淀碱度回调+砂滤+生化”的处理工艺。四、工艺流程设计根据南京东泽环保工程有限公司对同类废水处理装置设计的成功经验和一些同类废水处理装置的实际运行经验，本着处理工艺简单、工程投资少、占地面积小、运行费用低的原则，并按照南京智通热处理新技术提出的要求和建议作以选择。污水处理站建成以后所面临的主要问题是运行和管理的问题。这就要求整个废水处理系统易操作、易维护、运行稳定、管理方便，这也是保证废水处理站正常运行的一个关键。4.1 工艺流程说明工艺去污原理：工业废水先进入调节池，均化水质，水量，然后用泵提升到多极反应器，多级反应器利用硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫等还原剂，将废水中的六价铬还原成三价铬离子，加碱调整pH，使三价铬形成氢氧化铬沉淀除去，使二价铜形成氢氧化铜沉淀除去，这种方法设备投资和运行费用低。但加碱中和难掌握好投药量，控制不好反应终点。投药不足，达不到效果；过量投药，不仅成本加大，有时反而有害。混合废水中若有多种重金属离子需要同时沉淀，则难以兼顾不同离子沉淀所需的最佳pH值。如Cr3+，沉淀pH值在8.2左右即可，而沉淀Ni2+应达9.7左右。南京大学的污染控制与资源化研究国家重点实验室经过多年的实验研究，制备一套高效的加药控制系统,解决单一化学中和沉淀，不必精确调整pH值和考虑多种离子的沉淀的兼顾问题。因此只要pH可调整到一定范围即可达到去除污染离子，操作性很强。加适量的碱性钙盐，调整pH值，再加复合除污剂，则可达到用量省，效果好，费用低的优势。4.2工艺流程图加药管加药线污水线调节池1综合反应池斜板沉淀池污泥外运在线pH系统生产废水亚硫酸盐、氢氧化钠PAMPAM药剂自搅拌投加系统砂滤出水pH回调在线pH系统污泥管污泥浓缩池污水回流水回流生化水解酸化1、设备结构设计根据客户要求可做调整。2、产品制造已通过ISO9001质量认证体系。3、性能符合 ISO 9960-Anex A4.3工艺特点l 有较好的耐冲击负荷能力，以适应水质、水量变化要求。l 工艺运行稳定，出水水质稳定。l 占地面积少等优点和显著的经济、环境及社会效益。l 通过多功能絮凝剂进行絮凝去除大部分磷酸根和氟离子。l 主要水处理构筑物设施为地上式碳钢结构设置。4.4主要工艺构（建）筑物、处理设备4.4.1 调节池废水生产有不稳定性，使排出废水的水质和水量在一日内，甚至每班内都有很大的变化。而废水处理设备都是按一定的水质和水量标准设计的，要求均匀进水。为了保证处理设备的正常运行，在废水进入处理设备之前，必须预先进行调节。4.4.2 综合反应池综合反应池是此污水处理的核心，通过把一定量的化学药剂按比例混合到原水中，药品使污染离子转化为沉淀的形态，同时在反应池中加入絮凝剂起到絮凝作用，从而进行更好的固液分离，为后续的处理奠定基础。4.4.3 斜板沉淀池斜板沉淀装置是一种高效逆流斜板沉淀设备，根据平流式沉淀原理，在池内增加许多斜管后，加大水池过水断面的湿周，同时减小水力半径，为此在同样的水平流速V时，可以大大降低雷诺数Re，从而减少水的紊动，促进沉淀。其特点是沉淀效率高，池子容积少，操作简单、占地面积少。废水经综合反应池处理后，水中含有大量悬浮固体物，为了使出水SS达到排放标准，我们采用斜板沉淀池来进行固液分离。4.4.4 pH回调池沉淀池出水偏弱碱性。通过投加酸性溶液对pH值进行回调。pH回调系统化是一个自动控制回调系统。保证了药剂投加的稳定和适量，同时保证出水水质。4.4.5 砂滤池砂滤一般是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺。过滤的功效，不仅在于进一步降低水的浊度，而且水中细菌乃至病毒等随水的浊度降低而被去除。石英砂过滤是去除水中悬浮物最有效的手段，是污水深度处理，污水回用和给水处理中重要的单元，其作用是将水中已已经絮凝的污染物进一步去除，它通过滤料的截留、沉降和吸附作用，达到净水的目的。五、处理效果预测 单位：mg/L水质指标CODSS总铜总铬Cr6+pH调节池进除率综合反应池进水31.527.549去除率80%85%80%85%90%斜板沉淀池进水31.527.549出水1.81.21.42.251.09去除率40%20%30%70%75%酸回调池进水1.81.21.42.2519出水1.81.21.42.2517去除率砂滤池进水1.81.21.42.2517出水1.080.61.121.5750.77去除率40%50%20%30%30%调节池2进水250200.160.2250.17出水250200.160.2250.17去除率生化池进水250200.160.2250.17出水37.550.160.2250.17去除率85%75%出水37.550.160.2250.17总去除率857598.499.5599.75一级标准50200.510.269六、工程工艺设计6.1 主要构、建筑物格栅井（地下） 1座结构材质 钢筋混凝土尺寸 LBH2.251.251.5m有效水深 1m有效容积 2m3调节池1（地下） 1座结构材质 钢筋混凝土尺寸 LBH2.752.253.0m有效水深 2.5m有效容积 12.5m3防腐结构 R.C内壁防腐调节池2（地下） 1座结构材质 钢筋混凝土尺寸 LBH3.753.754.0m有效水深 3.5m有效容积 43m3生化池（地下） 1座结构材质 钢筋混凝土尺寸 LBH4.252.755.5m有效水深 5m有效容积 50m3综合反应池 3套结构材质 钢筋混凝土反应池主体尺寸 LBH=1.251.251m防腐结构 环氧树脂防腐药槽 3套结构材质 钢筋混凝土反应池主体尺寸 LBH=0.60.81.0m防腐结构 环氧树脂斜管沉淀池 1座结构材质 钢砼沉淀池主体尺寸 LBH=3.752.753.0m防腐结构 环氧树脂酸回调池 1座结构材质 钢砼沉淀池主体尺寸 LBH=1.251.81.0m防腐结构 环氧树脂砂滤池 1座结构材质 钢砼沉淀池主体尺寸 LBH=1.251.82.5m防腐结构 环氧树脂污泥浓缩池 1座结构材质 钢砼沉淀池主体尺寸 LBH=2.752.53.5mm有效水深 3m有效容积 50m36.2 主要设备及材料 人工格栅 1套结构材质 非标反应搅拌器 5套型号 k103功率 0.37KW运行方式 连续污水提升泵 2台型号 WQ7-10-0.75运行方式 连续 流量 7m3/h扬程 10m电机功率 0.75kW污水提升泵自吸泵 2台型号 YD-40012L运行方式 连续 流量 220L/min扬程 6m电机功率 1.1kW加药泵 4台型号 TW-70R运行方式 连续流量 70L/min扬程 5m电机功率 220W风机 1台型 号 XSR65压 力 49kPa流 量 1.07m3/min电机功率 1.82kw在线pH仪 2台运行方式 间接参数 1-14液体流量计 5台材质 ABS参数 10-70L/min性能 转子浮动不锈钢微量精确读数显示电控柜 1套规格 非标性能 热保、漏保七、工程投资概算7.1.投资费用估算依据（1）江苏省建筑工程综合预算定额；（2）江苏省建筑安装工程预算定额；（3）全国统一安装工程定额江苏省单位估算表；（4）江苏省建筑工程材料预算价格；7.2 主要设备投资序号名称尺寸和规格数量单价（万元）总价（万元）1人工格栅非标10.10.12提升泵Q=7m3/h，N=0.75kW20.120.243加药泵Q=70L/min，N=0.22kW40.0850.344自吸泵Q=220L/min，N=1.0kW20.170.345反应搅拌机N=0.37KW50.150.756填料斜板3.25m30.150.497填料组合400根0.00030.128曝气头200500.00250.1259石英砂滤料石英砂1m0.080.0810管道流量计270l/min50.0380.1911风机XSR6510.60.612电控热保、过流保护10.80.813压滤机机械液压11.221.2214螺杆泵1.5KW10.180.1815在线PH计1月14日20.0850.1716管道配件及阀门11.51.517总计7.245设备总投资：柒萬贰仟肆佰伍拾圆整（7.245万元）7.3主要构筑物投资序号名称尺寸和规格数量材质单价总价（万元）（万元）1格栅井LBH=2.251.252m1钢砼0.280.28 2调节池1LBH=2.752.253.0m1钢砼0.930.93 3调节池2LBH=3.753.754.0m1钢砼2.812.81 4生化池LBH=4.252.755.5m1钢砼3.213.21 5综合反应池LBH=1.251.251.0m3钢砼0.080.23 6溶药槽LBH=0.60.81.0m3钢砼0.0240.07 7二沉池LBH=3.752.753m1钢砼1.551.55 8砂滤池LBH=1.251.82.5m1钢砼0.280.28 9酸回调池LBH=1.251.81.0m1钢砼0.110.11 10污泥池LBH=2.752.53.5m1钢砼1.21.20 总计10.69 主要构筑物总投资：壹拾萬陆仟玖佰圆整（10.69万元）7.4工程总投资序号项目计费方法费用（万元）非标设备10.69机械设备7.245设计调试费用（+）30.54税金（+）6.58 %1.22工程总投资+19.70工程总投资：壹拾玖萬柒仟圆整（19.70万元）7.5 直接运行费用年运行能力序号项目单价年运行费（元）吨水费用（元）备注01NaOH450元/吨80640.3202亚硫酸盐500元/吨80640.3203PAM15000元/吨168800.6704电费0.85元/度100800.4功率因子0.7505人工费600元/月72000.29总计502882.07.6、工程进度表工程进度以合同签订之日算起，施工进度暂定为： 天 项目 1020304080施工图纸设计技术交底工程准备设备制作、土建施工设备安装调试八、生活管理（1）维修如本污水站在运行过程中发生故障，由于污水处理站必须连续投运的机电设备均有备用，则可启动备用设备，保证设施的正常运行，同时对污水处理设施进行检修。（2）人员编制处理水量3.5吨/小时，因此需配备1个工作人员(可兼职)负责日常巡视、操作、维护等工作。（3）技术管理进行污水处理设备的巡视、管理、保养、维修。如果发现设备有不正常或水质不合格现象，及时查明原因，采取措施，保证处理系统的正常运作。按设备产品说明书的要求和结合实际运行情况定期维修保修各类机械设备。通过系统调试和运行确定最佳工艺条件，并根据实际运行情况进行适当调整。定期清理、外运格栅分离出的栅渣、杂物。污泥池中的污泥及时定期抽吸外运。九、劳动组织、安全与环保（1）劳动组织 污水