三益科技污水设计方案V3.doc

江苏三益科技有限公司 废水处理工程 设 计 方 案 苏州科技学院设计研究院有限公司苏州科技学院设计研究院有限公司 二二 O 一五年五月一五年五月 1 目目 录录 第一章第一章 工程概况工程概况 3 1 1 项目由来项目由来 3 1 2 技术单位介绍技术单位介绍 3 第二章第二章 设计规范和设计原则设计规范和设计原则 4 2 1 设计依据设计依据 4 2 2 设计原则设计原则 4 第三章第三章 设计水量 水质 设计范围及排放标准设计水量 水质 设计范围及排放标准 6 3 1 设计水量 水质设计水量 水质 6 3 2 设计范围设计范围 6 3 3 排放标准排放标准 6 第四章第四章 污水处理系统工艺分析污水处理系统工艺分析 7 4 1 工艺选择原则工艺选择原则 7 4 2 污水处理工艺路线污水处理工艺路线 7 4 3 主要构筑物去除率指标主要构筑物去除率指标 9 第五章第五章 污水处理工程工艺设计污水处理工程工艺设计 11 5 1 冲洗水处理系统冲洗水处理系统 11 5 2 事故废水处理系统事故废水处理系统 14 5 3 污泥处理系统污泥处理系统 16 第六章第六章 管理机构及劳动定员管理机构及劳动定员 17 6 1 管理机构管理机构 17 2 6 2 劳动定员劳动定员 17 第七章第七章 工程投资估算工程投资估算 18 7 1 土建投资估算土建投资估算 18 7 2 设备投资估算设备投资估算 18 7 3 工程间接投资工程间接投资 19 7 4 总投资估算总投资估算 19 第八章第八章 污水站运行成本分析污水站运行成本分析 20 8 1 设备电耗设备电耗 20 8 2 人员费人员费 20 8 3 药剂费用药剂费用 20 8 4 运行费用运行费用 20 第九章第九章 结论与建议结论与建议 21 9 1 结论结论 21 9 2 建议建议 21 3 第一章 工程概况 1 1 项目由来项目由来 江苏三益科技有限公司在生产和生活过程中产生一定的地面冲洗水 和生活污水 如果不对以上废水进行有效控制 势必会影响到企业的发 展和当地的环境 为了保护环境和公司的可持续发展 公司决定将地面 冲洗水和生活污水一起达标处理 以环保环境 因此 制定污水处理设 计方案 1 2 技术单位介绍技术单位介绍 公司致力于各种废水的治理研究 在多种废水的处理上有着非常丰 富的理论和实践经验 承接过化工废水 酒精废水 电镀废水 生活污 水 啤酒废水 柠檬酸废水 豆制品废水 生物制药 乳品废水 饮料 废水等多种高 中 低浓度废水治理的新建 改扩建工程 水量从 25 30000m3 d 并进行过多个单位的中水回用工程设计 多年来 将研究开发的新技术积极应用于污染治理工作 致力于减 少工程投资及降低运行费用 提高生物处理的稳定性等的研究上 拥有 此方面的专利约十余项 4 第二章 设计规范和设计原则 2 1 设计依据设计依据 1 委托单位提供的水质 水量及排放要求 2 废水实验情况 同类废水或相似废水工程经验 3 室外排水设计规范 GB50014 2006 4 污水综合排放标准 GB8978 1996 5 给水排水工程结构设计规范 GB50069 2002 6 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 7 建筑结构可靠性设计统一标准 GB50068 2001 8 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 9 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 10 砌体结构设计规范 GB50003 2001 11 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 12 供配电系统设计规范 GB50052 2009 13 低压配电设计规范 GB50054 2011 14 废水处理工艺设计规范 手册 15 同类废水的水质情况 16 本单位已有的工程经验 5 2 2 设计原则设计原则 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 力求做到系统布局合理 节省投资 又便于运行管理 3 采用高效 节能 先进 可靠的污水处理新工艺 新技术 实 现污水处理工程的低耗高效运行 4 在已建成相同类型处理工程的基础上进行优化 尽可能降低投 资和运行费用 5 操作管理方便 操作人员的劳动强度低 6 污水处理系统适合生产性变化 6 第三章 设计水量 水质 设计范围及排放标准 3 1 设计水量 水质设计水量 水质 根据企业提供的资料 生产废水和生活污水的水质水量见表 3 1 表 3 1 生产废水和生活污水废水水质 水量情况表 水质指标 pH 无量纲 其他单位 mg L 序 号 项目 水量 m3 d pH COD 1废水504 56000 3 2 设计范围设计范围 废水处理系统设计从集水井进水法兰开始 到系统出水口管为止 从废水的管道输送不在此设计范围 具体如下 1 废水从污水处理系统的集水井开始 到系统出口为止 2 电气系统从污水处理系统进口的上接线柱 到系统出口为止 3 污泥系统从沉淀池 到污泥脱水后为止 3 3 排放标准排放标准 废水经过处理后 排放要求为 污水综合排放标准 GB8978 1996 中的三级标准 具体排放要求为 COD 500mg L p H 6 9 7 第四章 污水处理系统工艺分析 4 1 工艺选择原则工艺选择原则 1 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 水主要指标均达到国家和行业地方标准 2 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 3 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 4 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 5 尽量减少污泥产生量 力求在系统内消化污泥 以减少污泥处 理的投资及运行费用 6 布局科学合理 与外界环境协调 满足绿化要求 7 尽可能减少对周围环境的影响 合理控制噪声 妥善处理固体 废弃物 避免二次污染 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 4 2 污水处理工艺路线污水处理工艺路线 1 工艺路线工艺路线 采用的工艺流程见图 4 1 8 采用的工艺流程见图 4 1 图 4 1 废水处理工艺流程图 2 工艺流程说明 工艺流程说明 1 调节池 地面冲洗水和生活污水进入调节池 进行调节水质和水量 然后自 流入厌氧配水池 2 IC 内循环厌氧反应器 厌氧配水池的水泵入 IC 内循环厌氧反应器 控制厌氧反应器的温 度为 35 38 在厌氧反应器中 利用厌氧微生物使废水中大分子污染 物变成小分子污染物 难降解的污染物变成易降解的污染物 有机物在 IC 厌氧反应器被大幅度去除 产生沼气 IC 出水通过管道泵泵入水解 池 3 缺氧水解池 将水解池改为缺氧水解池 有机物在缺氧水解池被二次去除 通过 综合调节 池 厌氧配 水池 冲洗水 生活污水 IC 内循环厌 氧反应器 水解池 缺氧池 提升泵 氧化 沟 二淀 池 外排 池 提升至园区污水处理厂 污泥浓缩池 污泥回流排泥 事故 废水 事故 池 泵 药剂 Fe C 芬顿氧 化池 气浮 池 提升泵 排泥 排泥排泥 污泥压滤 外运处置 事故处理区 9 污泥回流泵氧化沟多余的污泥在缺氧池水解 提高缺氧池的污泥浓度 控制缺氧池的温度为 35 38 缺氧水解池的清水去好氧池 4 氧化沟和二沉池 好氧池采用氧化沟降解废水中的大部分有机污染物 采用 A O 方 式运转 进行脱氮除磷 同时 也减少了使用空气量 氧化沟内流速可 达 0 3m s 以上 并有着沟内的大比例自回流 使氧化沟的进水与沟内 的混合液充分混合 可以快速吸附 稀释进水端的有机物质 具有污泥 产率低 排泥量少 去除效果好 操作简单等优点 氧化沟出水泵入二 沉池 沉淀好氧池的出水 泥水分离 澄清出水 二沉池的出水自留入 外排池 然后通过提升泵排至园区污水处理厂 5 事故池 当生产不正常后的废水进入事故池 事故池的出水泵入 Fe C 池和 芬顿氧化池 加双氧水调节 pH 至 2 4 左右 再加硫酸亚铁 铁离子与 双氧水形成羟基自由基 使得废水中的有机物大幅度下降 反应需要的 摩尔比 反应时间 温度等反应条件需要根据实验情况来确定 芬顿出 水自流入中和池 调节废水的 pH 到 6 5 7 0 左右 然后泵入气浮池 气浮产生的胶体和絮状物 气浮池出水自流到厌氧配水池 再进行生化 达标处理 事故废水采用 Fe C 池和芬顿氧化池 避免事故废水对污水 处理系统造成影响 6 污泥处理系统 好氧剩余污泥通过排泥泵入污泥池 多余的污泥主要是物化沉淀池 产生的污泥 这样污泥经过螺杆泵送至压滤机脱水 脱水后滤饼外运 10 4 3 主要构筑物去除率指标主要构筑物去除率指标 表 4 1 废水处理去除率预测表 主要水质项目 序号处理单元类别 COD mg L 1 调节池进水 6000 进水 6000 出水 15002 IC 厌氧塔和缺氧 水解池 去除率 75 进水 1500 出水 5003 好氧池和二沉池 去除率 70 11 第五章 污水处理工程工艺设计 5 1 冲洗水处理系统冲洗水处理系统 5 1 1 调节池 利旧 功 能 废水自流入调节池 调节废水的水质 水量 主要设计尺寸 调节池设计尺寸 150m3 建筑形式 钢砼结构 1 座 主要配套设备 a 调节池提升泵 Q 5m3 h H 10m N 1 5kw 2 套 1 用 1 备 5 1 2 厌氧配水池 利旧 功 能 调节池出水自流到厌氧配水池 控温 35 度 加营养物质 主要设计参数 设计尺寸 建筑形式 半地上半地下式钢砼结构 配套设备如下 a 立式搅拌机 数量 1 套 b 厌氧提升泵 Q 10m3 h H 20m N 3kw 2 套 1 用 1 备 5 1 3 IC 厌氧反应器 新建 功 能 根据同类化工废水水质及其厌氧实际工程情况 采用厌氧 12 反应器处理工艺废水 厌氧反应器采用成熟技术 针对该工艺废水实际 运行情况优化设计 主要设计参数 设计尺寸 D H 6 16m 单座容积 450m3 反应时间 4d 建筑形式 半地上半地下式钢砼结构 a IC 厌氧提升泵 Q 20m3 h H 25m N 4kw 2 套 1 用 1 备 b 厌氧颗粒污泥 150m3 5 1 4 缺氧水解池 改造 功 能 使废水中大分子污染物变成小分子污染物 难降解的污 染物变成易降解的污染物 有机物在水解池被大幅度去除 产生沼气 通过回流提高水解池的污泥浓度 改造布水器 增加三相分离器和沼气 管道 主要设计参数 设计尺寸 1000m3 建筑形式 半地上半地下式钢砼结构 配套设备如下 a 水解内回流泵 Q 100m3 h H 15m N 7 5kw 2 套 1 用 1 备 b 增加三相分离器 PP 材质 1 套 c 增加布水器 PVC 材质 1 套 13 d 增加温控系统 温度控制在 35 度 38 度 1 套 e 投加厌氧污泥 300m3 5 1 5 氧化沟 利旧 功 能 好氧池采用氧化沟 降解废水中的大部分有机污染物 采用 A O 方式运转 也减少了使用空气量 脱氮 具有污泥产率低 排泥量 少 去除效果好 操作简单等优点 主要设计参数 有效容积 2000m3 有机负荷 0 5kgCOD m3 d 建筑形式 半地上半地下式钢砼结构 数 量 1 座 配套设备如下 a 低速推流器 叶轮直径 1 8m P 4kw 数量 3 台 b 风机 Q 16m3 min H 6m N 22kw 数量 2 台 1 用 1 备 c 旋混曝气器 规格 80mm 数量 1500 套 d 排泥泵 Q 50m3 h H 15m N 4kw 1 套 1 用 1 备 5 1 6 二沉池 利旧 主要功能 沉淀好氧池的出水 泥水分离 澄清出水 主要设计参数 设计尺寸 D H 5 0 4 5m 1 座 表面积 20m2 表面负荷 0 5m3 m2 h 14 沉淀时间 3 4 hr 建筑形式 全地上钢结构 数 量 1 座 配套设备如下 1 排泥泵 Q 5m3 h H 15m N 1 5 kw 2 套 1 用 1 备 5 2 事故废水处理系统事故废水处理系统 5 2 1 Fe C 池 新增 功 能 铁炭微电解是基于电化学中的原电池反应 当铁和炭浸 入电解质溶液中时 由于 Fe 和 C 之间存在 1 2V 的电极电位差 因而会 形成无数的微电池系统 在其作用空间构成一个电场 阳极反应产生的 新生态二价铁离子具有较强的还原能力 可使某些有机物还原 也可使 某些不饱和基团 如羧基 COOH 偶氮基 N N 的双键打开 使部分 难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生 化性 主要设计参数 设计尺寸 D H DN2 5 4 0m 有效水深 3 5m 建筑形式 钢结构 3 布 5 油环氧树脂防腐 不锈钢结构 主要配套设备 a Fe C 填料 10m3 b 循环泵 流量 Q 20m3 h 扬程 H 15m 功率 P 3kw 数 量 4 台 2 用 2 备 c 在线 pH 计 2 台 d 曝气系统 4 套 ABS 材质 15 5 2 2 芬顿氧化池 新增 功 能 铁离子与双氧水形成羟基自由基 使得废水中的有机物 大幅度下降 间歇运行 每天运行 12 小时 间歇运行 主要设计参数 设计尺寸 D H DN2 5 4 0m 有效水深 3 5m 建筑形式 钢结构 3 布 5 油环氧树脂防腐 不锈钢结构 配套设备如下 a 卧式双氧水储槽 15m3 304 材质 1 套 b 加药设备 1 套 c 加药计量泵 Q 200 L h H 30m N 0 55kw 4 套 2 用 2 备 d 立式搅拌机 数量 4 套 e 在线 pH 计 4 台 f 温度计 4 台 5 2 3 混凝中和反应 气浮池 功 能 加 PAC 和碱 使废水在芬顿反应中形成的污泥发生混 凝反应 然后在气浮池泥水分离 澄清出水 气浮池出水自流到厌氧配 水池 再进行生化达标处理 主要配套设备如下 a 加药设备 1 套 b 污泥泵 Q 5m3 h H 15m N 1 5kw 2 套 1 用 1 备 c 加药计量泵 Q 200 L h H 30m N 0 55kw 4 套 2 16 用 2 备 d 立式搅拌机 数量 2 套 e 在线 pH 计 2 台 f 5m3 h 气浮机 1 套 5 3 污泥处理污泥处理系统系统 污泥脱水方式 使用最常见的为板框压滤机 带式压滤和离心脱水 方式 板框压滤机劳动强度大 自动化程度低 但脱水效果较好 适合小 水量污水处理厂 离心脱水系统结构紧凑 附属设备少 在密闭状况下运行 臭味小 工作环境好 不需要过滤介质 维护较为方便 能长期自动连续运转 但噪音较大 动力费用高 带式压滤机需滤带作为过滤介质 对滤带要求高 操作简单 可以 连续自动运转 大中型污水处理厂一般都采用带式压滤机 板框压滤机系统 利旧 1 套 17 第六章 管理机构及劳动定员 6 1 管理机构管理机构 污水处理厂从建设到运转调试 都需要有一个管理机构 本污水厂 应设专门的管理人员 污水厂内设生产部门和辅助生产部门 生产部门包括污水处理车间 和污泥处理车间 辅助生产部门主要由维修车间组成 技术人员和操作 人员直属于厂长领导 污水处理厂 24 小时 日操作 操作工 8 小时按一班制工作 分析和 维修均为常日班制工作 6 2 劳动定员劳动定员 本方案中所需的操作控制点少 操作简单 根据城乡建设部 85 号 劳字第 5 号文 城市建设各行业编制定员试行标准 并根据本工程的 实际情况 确定本工程定员 2 人 分配如下表 6 1 所示 表 6 1 污水厂人员编制表 序号序号人员分类人员分类人数人数上班方式上班方式 1站长1兼职 2技术员与化验员1兼职 3机修工1兼职 4 操作工 主要维护池的清洁 设 备正常和污水脱水 2 所有人员在上岗前 均需按有关规定进行培训 经考试合格后上岗 每人第 2 年轮训 1 次 1 次 2 周 18 第七章 工程投资估算 7 1 土建投资估算土建投资估算 表 7 1 污水处理土建投资估算表 序号名 称规 格数量投资 万元 1厌氧反应器基础D H 7 0 1 0m1 座25 2 水池清理和其他 基础 10 3合计35 7 2 设备投资估算设备投资估算 表 7 2 污水处理设备投资估算表 序 号 名 称规 格数量 单价 万元 复价 万元 1调节池快速搅拌机 620mm N 4kw1 台33 2调节池提升泵Q 20m3 h H 15m N 3kw4 台0 52 3Fe C 填料块状烧结型25m31 230 4Fe C 循环泵Q 20m3 h H 15m N 3kw2 台0 51 5Fe C 在线 pH 计2 台12 6Fe C 曝气系统DN50 ABS 材质4 套14 7卧式双氧水储槽15m3 304 材质1 套55 8芬顿加药设备非标1 套33 9芬顿加药计量泵 Q 200 L h H 30m N 0 55kw 4 套14 10芬顿立式搅拌机非标4 台0 52 0 11芬顿在线 pH 计4 台14 12反应池加药设备非标1 套33 13反应池加药计量泵 Q 200 L h H 30m N 0 55kw 4 套0 52 14反应池立式搅拌机非标2 台0 51 15反应池在线 pH 计2 台12 16气浮机5m3 h1 台1010 17提升泵Q 10m3 h H 28m N 3kw2 套0 51 0 18UASB 三相分离器PP 材质1 套1010 19UASB 布水器PVC 材质1 套33 19 20厌氧内回流泵Q 10m3 h H 20m N 2 2kw2 套0 51 0 21厌氧污泥300m30 013 22IC 提升泵Q 20m3 h H 25m N 4kw1 台0 51 23IC 厌氧反应器筒体 D H 6 16m 1 套5050 24IC 进水配水器和布水器非标1 套55 25IC 三相分离器非标2 套612 26IC 集气箱非标2 套510 27IC 内循环及防堵装置非标1 套55 28IC 泥水分离包 D H 1 5 1 5m 1 套32 29IC 水封 D H 1 2 1 5m 1 套22 30厌氧塔保温和彩钢瓦岩棉 50cm 厚1 套55 31IC 防腐环氧沥青 2 涂1 套1010 32厌氧污泥含水率为80 150m30 1522 5 33好氧池推流器 1800mm 4kw3 套39 34风机Q 16m3 h N 22kw2 台2 55 35曝气系统DN50 水力切割曝气器80 套0 424 36曝气管1 套55 37二沉池排泥泵Q 50m3 h H 15m N 4kw2 套0 51 38管道 阀门及其安装88 39电器 仪表 控制及安装5 55 5 40合计278 7 3 工程间接投资工程间接投资