Q=400T-d稀土废水处理设计方案.doc

辽宁美宝稀土材料有限公司 Q=400m3/d稀土废水处理工艺流程图美宝稀土材料有限公司Q=400m3/d稀土废水处理工程 设计方案目 录第一章 工程概述4第二章 设计依据4一、设计依据4二、废水来源、水质、水量：(甲方提供)5三、废水水质设计排放标准：6第三章 设计方案说明6一、设计原则：6二、废水处理工艺流程的选择7三、废水处理工艺流程方框图：11四、废水处理主要单元说明11废水处理工艺11(一)、粗细格栅11(二)、隔油池11(三)、初沉均质调节池12(四)、中和反应池12(五)、高效澄清池12(六)、中间水池A13(七)、臭氧发生器13(八)、催化氧化塔16(九)、高效过滤器16(十)、石英砂过滤器17(十一)、中间水池B18(十二)、PP熔喷保安过滤器18(十三)、RO膜处理装置19(十四)、排放监控池21污泥浓缩、压滤脱水系统21(一)、污泥浓缩池21(二)、污泥脱水机24五、废水处理主要单元设计参数28废水处理工艺28(一)、粗细格栅28(二)、隔油池28(三)、均质调节池29(四)、废水提升泵29(五)、中和反应池30(六)、高效澄清池30(七)、中间水池A30(八)、中间水泵31(九)、臭氧发生器31(十)、催化氧化塔32(十一)、高效过滤器33(十二)、石英砂过滤器33(十三)、中间水池B34(十四)、PP熔喷保安过滤器34(十五)、高压泵34(十六)、RO膜处理装置34(十七)、膜滤清洗装置35(十八)、鼓风机36(十九)、中和剂投药装置36(二十)、絮凝剂投药装置37污泥浓缩、压滤脱水系统38(一)、污泥浓缩池38(二)、污泥浓缩机38(三)、污泥泵38(四)、浓缩脱水一体机39(五)、冲洗水泵39(六)、空压机40(七)、助凝剂加药装置40六、废水处理效果分析：41第四章 工程工程量清单42一、土建构筑物部分42二、设备及器材部分43第五章 废水处理工艺设计特点44第六章 环境影响评价45第七章 电气与自控设计45一、供配电设计45(一)、设计范围45(二)、负荷等级45(三)、负荷计算45(四)、供电电源46(五)、照明设备选型及线路敷设46(六)、动力设备选型、保护及线路敷设47(七)、防雷、接地设计47二、自控仪表设计48(一)、设计范围48(二)、主要控制原理48(三)、控制点及控制要求参数49(四)、控制室的选择50(五)、仪表的选型50(六)、系统电源51(七)、线路敷设及安装51第九章 运行费用估算51(一)、电 费51(二)、药剂费51(三)、工资费51(四)、则处理每吨水运行费用52第十章 产品质量保证53(一)、生产前的准备：53(二)、过程的控制53(三)、不合格品的控制54(四)、产品组装、发运54(五)、技术服务54第十一章 工程售后服务承诺55(一)、产品质量承诺55(二)、定期检测承诺55(三)、售后服务承诺55(四)、安装施工的承诺56(五)、调试承诺56(六)、技术培训承诺57第十二章 工程实施进度计划表58第十三章 工程实施期限58附：（一）Q=400m3/d稀土废水处理工艺流程图59（二）Q=400m3/d稀土废水处理平面布置图59 第一章 工程概述辽宁美宝稀土材料有限公司位于辽宁省辽阳市高新技术产业开发区，公司成立于2002年，是目前辽宁唯一一家分离碳酸稀土和从钕铁硼废料中回收稀土的企业。辽宁美宝稀土材料有限公司在稀土生产工艺过程中排出大量的高浓度高含盐的有机废水，该废水不仅水量大，而且有机物浓度高。该废水若不及时处理，将对周围环境造成一定的污染。该企业一贯重视环境保护工作，为达到环保要求，该企业领导果断决定建立一废水处理站，以满足目前污水处理治理达标要求。该企业领导十分重视环境保护，在新建项目中力求清洁生产管理，做好源头治理和清污分流工作，同时做好废水的治理工作。为了有效控制该废水对水体的污染，为此也就需要与此相配套的废水处理设施来满足“三同时”要求，从而可以有效地保护人类赖以生存的环境。为了做好该工程，我公司委派工程主要设计人员对国内同类企业进行了实地考察，进行了进一步技术交流，吸取了他们对该类污水处理的成功经验及先进工艺。同时根据国内外废水治理的先进经验和同类型污水治理的方法，对该企业的高浓度有机废水处理提出了稀土冶炼废水处理的主要工艺设想，以供贵公司领导决策与参考。第二章 设计依据一、设计依据 1、中华人民共和国污水处理综合排放标准(GB8978-2006)；2、中华人民共和国环境保护法；3、室外排水设计规范(GBJ14-87)；4、工业企业厂界噪声标准(GBl2348-90)二级；5、稀土工业污染物排放标准；6、给排水工程结构设计规范(GBJ14-87)；7、给排水工程快速成设计手册(排水工程)；8、环境工程手册(水污染防治卷)；9、中国环境保护技术政策；10、市政工程设计技术管理标准建设部(1993)；11、给排水构筑物施工及验收规范(GBJl42-90)；12、工业自动化仪表工程施工及验收规范(GBJ93-86)；13、自动化仪表安装工程质量检验评定标准(GBJ131-90)；14、水处理设备油漆、包装技术条件(ZBJ98003-87)；15、水处理设备制造技术条件(JB2932-2006)；16、业主提供的水质、水量等基础资料；17、城市区域环境噪声标准GB3093-93。二、废水来源、水质、水量：(甲方提供) 废水来源主要为生产过程中的工艺废水。废水情况汇总表序号指标名称数值备注1PH3.52CODcr385mg/l3BOD551mg/l4氨氮1800mg/l5含盐量7600mg/l设计废水水量生产废水日排放量Q=200m3；为考虑发展前景，生产废水日排放量按400m3设计。 三、废水水质设计排放标准： 按稀土工业污染物排放标准标准执行。序号指标名称数值备注1PH6.0-9.02SS50-70mg/l3CODcr40-60mg/l4BOD5/mg/l5氨氮25mg/l6总氮30mg/l7氟化物10mg/l8石油类5mg/l第三章 设计方案说明一、设计原则： （一）严格执行环境保护的各项规定，确保各项出水水质指标达标排放。（二）采用成熟、先进、可靠的处理工艺，确保优良的处理效果。（三）确保整个系统试车成功至正常运行到验收合格为止，并负责代培操作人员。（四）废水处理设施选用的有关材料以及配套仪表、动力设备，均选用质量可靠，通用性强，维修方便的国内知名厂家或进口的产品。（五）设计时充分考虑废水处理系统设备的减震、降噪、除味等措施，从而避免对环境造成二次污染。（六）废水处理设施在运行上有较大的灵活性和可调性，以适应水质、水量的变化。（七）尽可能考虑用自动化操作来简化操作管理和减少劳动强度。（八）废水处理设施，力求占地面积小，工程投资省，运行能耗低，处理费用少，污泥产生量少，并且保证有可靠的出路。二、废水处理工艺流程的选择 传统的稀土沉淀多采用碳酸氢铵（农业化肥）做沉淀剂，其优点是得到的碳酸稀土沉淀颗粒粗大，易洗涤杂质少。但由于沉淀剂中的NH4+没有利用，全部进入到沉淀废水，导致废水中氨氮含量很高。现在国内废水的排放标准越来越严格，执行力度也逐渐加强，碳铵氢铵沉淀工艺已无法适应当前的发展形势，逐渐退出历史的舞台，转由更加环保绿色的碳酸氢钠沉淀工艺所替代。氨氮指以氨或铵离子形式存在的化合氨。氨氮是水体中的主要耗氧污染物，高含量的氨氮会造成地表水富营养化，主要表现为水草、蓝藻等生物大量繁殖，过量消耗水中溶解氧，严重影响水质，并导致鱼类等水生生物缺氧死亡。其氧化产物亚硝酸盐氮同样具有毒性，低浓度的亚硝酸盐氮能使养殖动物的抵抗力降低，容易感染多种疾病，并会破坏红血球，使血液的供氧能力逐渐丧失。此外，亚硝酸盐氮还容易引起动物的肝、脾脏和肾脏的功能不彰，导致体力衰退、精神不佳。氨氮对环境的影响已引起环保领域和全球范围的重视，为了保护生态环境，减轻水体污染，国家对于废水中的氨氮含量一直有着严格的规定，以前是达到污水综合排放标准(GB8978-1996的一级标准，(NH3-N)15mg/L)后才可以排放，现在最新的稀土工业污染物排放标准已于2011.1.24日发布，将于10月1日开始执行。在此标准中明确规定了现有稀土生产企业直接排放的废水中氨氮含量25mg/L，总氨50mg/L；新建企业废水直接排放的废水中氨氮含量15mg/L，总氨30mg/L；在容易发生严重水环境污染而需采取特别保护措施的地区，直接排放的废水中氨氮含量10mg/L，总氨20mg/L。目前，氨氮废水的处理方法主要有以下的各种处理工艺：生物方法有硝化和藻类养殖；物理方法有反渗透、蒸馏、氨吹脱、土壤灌溉等；化学法有离子交换法、化学沉淀法、折点氯化、电化学处理、催化裂解等。高浓度氨氮废水处理的常用方法有生物法和物化法。稀土氨氮废水中COD仅200mg/L左右，废水可生化性很低，反硝化时碳源严重不足，所以不适合用生物法处理。采用氨与磷镁发生反应，生成磷酸氨镁沉淀难溶复盐，稀土氨氮废水的氨氮去除率可达60%85%，而且生成的磷酸氨镁沉淀中含有N、P、Mg可作为农田肥料使用，但目前市场上难以找到大量的镁盐矿粉，药剂所需的费用太高，最终仅能降低氨氮排放但不能做到达标排放，不适用于工业生产的大规模使用。采用碱性蒸氨法处理，虽然处理原理简单易操作，但是反应不充分，部分铵盐流失浪费，处理后废水较难达标排放。直接蒸发浓缩法虽然工艺简单、流程短，蒸发后的冷却水完全可以回用，废水经处理后基本可以实现“零排放”，但由于工业废水水量大，处理运行费用很高，按日处理100吨废水计算，日耗煤在20吨以上，高额的运行费用企业很难承受。综合比较各种方法的优缺点，均不能彻底解决稀土企业的高浓度氨氮废水排放问题，仅能降低氨氮的排放，但无法达到排放的合格标准。结合国家的环保政策，为解决氨氮排放问题，很多厂家已经从源头上做起，即将现有的碳铵沉淀稀土改为钠盐沉淀稀土。辽宁美宝稀土材料有限公司也不例外，紧更时代步伐，顺应历史潮流，果断决定采用新工艺，以最大限度地降低污染源。钠盐沉淀已经工业应用的有碳酸氢钠沉淀和碳酸钠沉淀两种。碳酸氢钠沉淀的优点是沉淀剂碱性较弱，稀土不容易生成胶状的氢氧化物，因碱性弱导致沉淀颗粒性好，产品粒度较大。但其缺点也很明显，因产品颗粒大导致洗水用量很大，已知的部分企业采用碳酸氢钠沉淀后为将Na2O洗涤合格，洗水用量为稀土REO的20倍以上，洗水量十分巨大，洗涤时间很久。常规方法的碳酸钠沉淀稀土所生成的碳酸稀土是无定形絮状胶体沉淀 ,含有大量的水和杂质，体积庞大、过滤慢、纯度不高，产品总量相对偏低、杂质Cl-和Na2O偏高，不少企业都尝试过碳酸钠沉淀，但由于以上的诸多不便，最终限制了碳酸钠沉淀的进一步推广应用。针对这些问题，五矿（北京）稀土研究院进行关键技术的研发和技术集成创新，成功研发了碳酸钠晶型沉淀稀土的的生产工艺，提升我国稀土行业生产技术水平，满足行业可持续协调发展需求。本工艺最主要的特点在于以下三方面：一、特殊晶种的制备常规沉淀的碳酸盐体积大杂质多，根源在于碳酸盐颗粒的晶型不好，颗粒中包裹大量水和气体。我们采用特殊的晶种制备工艺，将沉淀过程中包裹在颗粒中的气体以泡沫的形式释放，得到的晶型碳酸盐颗粒细小、致密，易沉降，易洗涤，以此种晶型碳酸盐做晶种，产品沉降性好，液固比可达到5:1-10:1。二、沉淀过程控制 通过沉淀过程的温度、浓度、流速、pH控制，可以将碳酸钠沉淀的处理量提高到与碳酸氢铵相当的水平。沉淀快速，处理量大，稀土和沉淀剂浓度均大于1.2mol/L，采用5m3的沉淀罐，2小时可沉淀1m3稀土料液。通过沉淀过程的控制杂质不会包裹在沉淀颗粒中，Na+和Cl-均易于洗涤。三、 沉淀的后处理得到的碳酸盐沉淀水洗处理后可得到Cl-300ppm，Na2O500ppm的产品。其中80%以上的产品可达到Na2O99.5%，Cl-0.03%，Na2O1800N/cm，正常使用时间50000h。电机驱动、输出转速可以调整，所有运动部件的运转平稳且噪音不大于80db（A），轴承寿命大于10000小时。减速箱齿轮按ISO标准进行设计，服务系数不小于2.0，齿轮采用低合金渗碳处理，表面硬度不低于HRC58。所有胶层与金属表面应紧密、牢固贴合、不得脱落。应采用防尘防水轴承。驱动装置具有过载和过热保护功能。脱水机备有单独的、完整的滤带冲洗系统，并能用其自身滤液冲洗滤布。冲洗系统应包括安装在脱水机上的冲洗装置、滤液收集槽、清洗水泵及过滤装置、输水管及阀门等。冲洗装置有喷淋管及喷淋嘴组成，其材料为不锈钢，每个喷淋嘴可更换。滤带清洗装置具有良好的封闭性，便于维护和清理，清洗器具备有方便的自清装置。清洗水泵带有过滤器并随机安装。清洗水泵的壳体叶轮及轴由不锈钢制成。清洗水泵压力0.6Mpa。滤带的位置测定为连续，保证滤带在正常的位置工作。脱水机备有易于拆卸的封闭罩。浓缩机具有完善的自动控制和保护功能，一旦出现污泥量不足，聚凝物缺少，滤带跟踪失败，冲洗水压过低，压缩空气压力过低，外部信号指示令等均能停机和报警。五、废水处理主要单元设计参数 废水处理工艺(一)、粗细格栅1、型号规格： 粗CF-细CF-2、格栅材质： 粗316#细316#3、格栅间隙： 粗50mm、 细10mm4、安装角度： 粗60 粗605、制 造 商： 无锡科隆水处理设备有限公司(二)、集水池1、有效容积： 12.5m32、池体尺寸： 2.52.53.8m3、设计停留时间： 0.75h4、数 量： 1个5、有效水深： H=2.0m6、池体材质： 钢砼/FRP7、抗渗等级： S68、制作要求： 内外水泥砂浆粉刷9、池壁/池底/池顶厚度：250/250/25010、基础制作： 250mm素砼11、布置形式： 室内地坪以下。12、制 造 商： 业主(三)、废水提升泵A1、型号规格： 32FS-15-18 2、流 量： 16.0m3/h3、扬 程： 18m4、口 径： 32mm5、电机转速： 2900r/min6、功 率： 2.2kw 7、数 量： 2台8、制 造 商： 宜兴张泽化工设备厂(四)、隔油池1、有效容积： 55m32、池体尺寸： 8.01.74.5m3、设计停留时间： 3.26h4、数 量： 1个5、有效水深： H=4.0m6、池体材质： 钢砼/FRP7、抗渗等级： S68、制作要求： 内外水泥砂浆粉刷9、池壁/池底/池顶厚度：250/250/250