铝业废水项目方案

1、目录第 1 章 项目概述 -.0 -1.1 项目概要 0-1.2 设计依据 0-1.3 设计原则 1-1.4 设计范围 1-1.5 采用的主要技术标准和规范 2- -第 2 章 工程建设规模与处理程度 -.4 -2.1 工程建设规模 4-2.2 设计水量 6-2.3 出水标准 7-第 3 章 废水处理工艺论证选择 -.9 -3.1 工艺流程选取原则 9-3.2 工艺流程选择 1-1 -第 4 章处理构筑物工艺设计 -.16 -4.1 工艺设计 1-6 -4.2 处理构筑物设计 1-6 -4.3 主要设施、设备、材料清单 2-5 -第 5 章 配套系统设计 -.28 -5.1 土建设计 2-8

2、-5.2 电气设计 2-9 -第 6 章 运行费用估算 -.31 -6.1 电费 3. 1- -6.2 药剂费用 3-1 -6.3 人工费用 3-1 -6.4 总运行费用估算 3-2 -第1章项目概述1.1 项目概要本项目建成投产后，在生产过程中会产生一定量的酸碱、重金属、有 机物废水，若不进行有效的治理，将会严重污染当地环境。公司依据我国 相关环境法律法规，本着对环境、对人类高度负责的态度，执行 “三同时 原则，保护环境，造福子孙。拟兴建一座配套的废水处理设施，使废水经 处理后达到国家排放标准。我公司接受建设单位委托，根据项目相关基础资料及环保相关要求， 就本工程的处理效果、运行管理、经济等

3、因素综合考虑，对本项目污水治 理工程进行方案设计。1.2 设计依据1、建设单位提供的项目相关资料及讯息。2、建设单位提供的水质分析报告及水量。3、建设单位提供的项目总平面布置图。4、设计单位对类似企业生产废水治理经验。1.3 设计原则1、遵守国家和重庆市对环境保护有关标准、规范和技术政策；2、服从厂区整体布局的要求，与厂区道路、给水、防洪、环保、电 力、电信等工程规划相协调；3、结合建设单位提供的资料，合理地确定废水处理站及其各类废水水量与水质特点，确定合适的建设规模，以节约投资及运行费用；4、结合设计单位对此类废水治理经验，积极稳妥的采用国内、外先进的污水及污泥处理新工艺、新技术、新材料和新

4、设备，因地制宜选用处理效果好、占地面积少、投资和运行费用低、运行管理维护方便 的节能工艺和技术，降低建设和运行成本，方便维护管理。1.4 设计范围1、本工程设计包括生产废水处理工艺的选择、水处理构筑物、处理设 备和管材及电气控制系统的设计。2、在电力配置方面，本方案不包括从建设方配电室至本工程电控系统 间的电线电缆设计。3、在给排水系统方面，本方案不包括从污水处理站外部接入的自来水管网以及污水处理后外排管网的设计。4、由于暂无地质资料，本方案设计暂不考虑桩基础等特殊地基的 处理措施。1.5 采用的主要技术标准和规范1.5.1 采用的主要技术标准1、城市污水处理工程项目建设标准 (修订)(建标2

5、00177 号)2、污水综合排放标准 (GB89781996)3、水污染物排放限值 (DB44/26-2001)；4、城镇污水处理厂污染物排放标准 ( GB18912 2002)5、城市污水处理厂污水污泥排放标准 (CJ302593)6、 污水排入城市下水道水质标准 (CJ30821999)1.5.2 采用的主要技术规范1、建筑给水排水设计规范(GBH1588, 1997年版)2、混凝土结构设计规范 ( GB5001 02002)3、建筑结构荷载规范 (GB500092001)4、建筑抗震设计规范 (GBJ500112001)5、工业建筑防腐设计规范 ( G BJ46 82)6、建筑电气设计技

6、术规范 (GBJ1083)铝业废水项目方案7、低压配电设计规范 (GB5005495)8、工业企业总平面设计规范 ( GB50187 93)第2章 工程建设规模与处理程度2.1工程建设规模2.1.1废水来源及分类本项目是铝型材生产厂家废水处理工程，结合本公司已完成的类似项 目水源、水量及水质特点，做以下设计，如果与实际情况差距较大，可根 据实际情况进行调整。生产废水主要来自：成型铝材的脱脂、碱蚀、酸洗、氧化、封孔及着 色等工序产生的大量清洗废水和少量废液。废水中含有的主要含有大量金属离子：Ni2+、Al3+、Cr6+、Sn2+ 以及 SS、油脂、有机物、NH3-N、F-、 酸碱等等。具体废水产

7、生源及污染物如表 2- 1。根据废水中的水质可将废水可归纳为：酸性废水、碱性废水、含锡含 镍含氟废水、含铬废水、其它废水表2-1废水来源序号产污工序废水特征一、表面处理（主要废水产生源）1脱脂、酸蚀水洗主要含氢氧化钠、少量油脂，呈酸性2碱蚀水洗主要含AI02-呈碱性3中和水洗主要含硫酸，呈酸性4阳极氧化水洗主要含有硫酸和铝离子，呈酸性5着色水洗主要含有Sn2+ Ni2+呈弱酸性6电泳水洗主要含盐和Al3+呈碱性7封孔水洗主要含Ni2+ F-8热水洗含少量Ni2+ F-9除油主要含硫酸、少量油脂，呈酸性10钝化主要含Cr6+呈酸性一、软化水和锅炉系统（锅炉系统产生废水一般不入生产废水处理站）11

8、离子交换树脂再生主要含盐酸、碱12酸、碱雾处理系统主要含酸碱洗液13模具碱洗主要含Al3+呈碱性14车间地面冲洗主要含SS呈中性15铬酸雾处理系统主要是酸气洗液，呈酸性1、酸性废水主要是脱脂、中和、阳极氧化、电泳水洗、除油工序在水洗过程中均会产生酸性废水，水质如表2-2表2-2酸性废水水质污染物pHCODcrAl3+石油类SS浓度3 42003000035500注：以上除pH无量纲外，其它均为 mg/l，下同2-32、碱性废水主要是碱蚀和模具碱洗工序水洗过程中产生碱性废水。其水质如表表2-3碱性废水水质污染物pHCODcrAl3+SS浓度9111501500028003、含锡含镍含氟废水主要是

9、着色和封孔工序在水洗过程产生的含锡含镍含氟废水，其水质如表2-4表2-4含锡含镍含氟废水水质污染物pHCODcrSn2+Ni2+F-浓度4 610030303004、含铬废水主要是钝化工序在水洗过程产生的含铬废水，其水质如表2-5表2-5含铬废水水质污染物pHC严浓度34125、其它废水主要是软化水再生及锅炉废液和车间地面冲洗水，其水质如表2- 6表2-6其它废水废水水质污染物pHSS浓度2123002.1.2 本项目设计采用分类标准按照工程习惯和处理工艺要求，设计时根据废水中的金属离子生成沉 淀物的pH条件不同，将本项目产生废水处理又分成三大系统：含铬废水 系统、含镍含锡含氟废水、酸碱综合废

10、水。含铬废水与含镍含锡含氟废水 的水质如上述，酸碱综合废水的水质如下表：表2 -7设计分类水质污染物pHCODcrai3+Zn2+Cu2+SS浓度39130120001-31-3100-30002.2 设计水量根据建设单位提供的资料，本项目投产后，预计生产废水排水总量约800 m3/d。按照工程设计分类：含铬废水、含镍含锡含氟废水、酸碱综合废水，这三类废水的水量(暂定)约：含铬废水40 m3/d,预处理按1.7m3/h设计， 处理后与酸碱综合废水汇集一起； 含氟镍锡废水160 m3/d,处理按6.7m3/h 设计；酸碱综合废水600 m3/d，汇合含铬废水后总共为640m3/d，本处理 系统按

11、24小时运行，则小时废水处理量：26.7 m3/h。2.3 出水标准本项目污水经处理后，其中第一类污染物参照国家污水综合排放标准(GB89781996)中相关标准，第二类污染物参照国家污水综合排 放标准(GB89781996) 1998年1月1日后建设的单位标准执行。结合 上述分析，相关指标列表如下。表2 8参照出水指标序号指标单位DB44/26-2001备注1总镍mg/L一级标准第一类污染物2总铬mg/L 1.53六价铬mg/L 0.54pH/695CODcrmg/L1006悬浮物mg/L706总锌mg/L 2.0第二类7氟化物mg/L 10.0污染物8总铜mg/L 0.59石油类mg/L

12、1010色度稀释倍数5011氨氮mg/L10第 3章 废水处理工艺论证选择3.1 工艺流程选取原则此类废水与一般工业废水最大的不同在于含有多种重金属离子：Ni2+、Cr6+、Zn2+、S*、Al3+、酸碱、SS F-以及氨氮、有机物等。此类废水选择工艺着重要考虑重金属物质的除去，保证各重金属物质 之间的除去平衡关系，在除去重金属的同时，降低废水中有机物含量，保 证各种物质含量降低到最低水平，确保废水经处理后达标排放。3.1.1 重金属离子的去除原理简介生产废水中含有多种重金属离子如： Ni2+ 、 Cr6+ 、 Zn2+ 、 Sn2+、 Al3+这些离子主要以离子态形式存在，工业水处理行业通常

13、采用中和、混凝沉 淀、过滤等组合工艺，使各类金属离子生成相应的氢氧化物沉淀物后沉淀 分离，使废水的金属离子得到去除。同时，对于废水中含有的氨氮，拟采用物理、化学的办法进行除去。3.1.2 金属离子除去原理（1）Al 离子除去原理：Al 是两性物质，无论在酸性条件下，还是在碱性条件下，均能够转化， 因此，除去此类物质，控制合适的酸碱环境非常重要当pH8.5 后，大部分氢氧化铝水解为带负电荷的 络合阴离子重新溶解。化学反应式原理如下：AI3+3OH-AI(OH) 3 J(3-1)也正是由于此原因，在国家标准中，没有对 Al 及其化合物浓度提出 要求，因此，在控制偏碱性条件(其它金属离子可沉淀的碱性

14、环境)下， 将大部分 AI 离子以 AI(OH) 3 形式除去即可。(2) Zn 离子除去原理：当 p H =9- 1 0.5时,锌可生成氢氧化物沉淀物， pH10.5 时，锌沉淀物重溶 解。化学反应式原理如下：Zn 2+2OH -Zn (OH)2 J(3-2)(3) Ni 离子除去原理：镍离子在 pH9.5 以上时，绝大部分镍离子生成氢氧化镍沉淀物。化学 反应式原理如下：Ni2+2OH-Ni(OH) 2J(3-3)(4) Cr 离子除去原理： 六价铬毒性远比三价铬毒性大，而且六价铬在酸性或碱性条件以不同的价态形式存在溶液中，不能生成氢氧化物的沉淀物，只有三价铬离子在pH=8-9 时，才可生成

15、氢氧铬沉淀物。因此对铬离子对去除首先需先对六价铬在酸性条件下进行还原，把六价转变成三价(见3-4),然后在碱性条件下，生成沉淀除去(见3-5)。化学反应式原理如下：Cr6+3Fe2+ 酸性条件Cr3+3Fe3+( 3-4)Cr3+3OH -Cr(OH) 3 J(3-5)3.1.3 氟化物的去除原理大多数氟化物为可溶性物质，只有少数氟化物如氟化钙为不可溶性物 质，故利用钙与氟离子生成的氟化钙沉淀物，把氟化钙捕集共沉得以去除。化学反应式原理如下：Ca2+2F-CaF2；(3-6)3.1.4 COD的去除原理本项目中主要在脱脂、除油工序中产生的油脂类物质产生有机物，以 COD为代表，此类物质不易生化

16、，且浓度不高，采用生化处理工艺在经济 上不合适，一般宜采用化学混凝处理，即通过投加净水剂，通过吸附的方 式使大部分有机物沉淀分离去除。3.2工艺流程选择3.2.1 工艺选择依据由于本项目的废水中含有多种金属离子，且部分金属离子是属两性的（即pH过酸或过碱都会导致不能生成金属沉淀物），因此要求不同工序产 生的废水，按其水质中金属离子种类不同进行严格的分类， 结合生产工序, 对此类废水进行分类收集处理在技术上、施工方面很简便，因此为了能使 废水中的各项金属离子能长期稳定达标，且节约运行成本考虑，本方案要 求生产车间排放的废水需按类收集处理。主要分含铬处理系统、含氟处理 系统以及酸碱综合处理系统。3

17、22 含铬废水处理工艺流程图3-1含铬废水处理工艺流程含铬废水经管道收集后，排入污水处理站设置的调节池。池内设置液 位控制系统、提升泵以及搅拌系统，通过搅拌的作用对废水进行水量水质 的调节。废水由泵提升至pH调整池，在池内设置pH控制系统、加酸系统以及 搅拌系统，通过监测废水的pH，控制加酸装置投加酸，调pH至, 然后废水流入还原反应池，池内设置ORP控制系统、还原剂加药装置以及 搅拌系统，通过ORP控制系统监测废水的还原反应电位，因为六价铬还原 成三价的还原反应电位在280-320mv,因此通过投加还原剂把废水中还原 电位控制在280-320mv。使六价铬被还原成三价铬，反应完成后废水流入

18、酸碱调节池，与酸碱废水进行混合，一块中和混凝沉淀。3.2.3 含氟废水处理工艺流程图3-2含氟废水处理工艺流程含氟废水经管道收集后，排入污水处理站设置的调节池。池内设置搅 拌系统、提升泵、液位控制系统，通过搅拌作用对废水进行水量水质的调 整。利用提升泵将废水提升至pH调整池，池内设置pH控制系统和加石灰 水系统，设定反应的pH在,利用pH控制系统，控制加碱系统的 碱投加量，废水经加碱调pH后，使镍离子、锡离子生成相应的氢氧化物、 氟化物生产氟化钙，然后流入混凝反应池，通过投加少量PAC、PAM对金 属离子的氢氧化物进行捕集，便于沉淀去除。经混凝反应后，流入沉淀池进行泥水分离。利用重力沉降的原理

19、，泥 的密度大于水，所以下沉至池底的泥斗，上清液则入清水池与酸碱废水处理后的水混合。324 酸碱综合废水处理工艺流程图3-3酸碱综合废水处理工艺流程酸碱废水经管道收集后，排入废水处理站调节池。池内设搅拌系统、 提升泵、液位控制系统，通过搅拌系统使酸碱废水以及还原后的含铬废水 进行水量水质的调节。废水由提升泵提升至pH调整池，池内设置pH自动监测、控制系统、 酸碱加药装置、搅拌系统。设定废水的反应 pH在7-8,通过pH控制系统, 控制酸碱加药装置的投药，使废水的pH保持在7-8，使废水中各种金属离 子，生成氢氧化物沉淀物，然后废水流入混凝反应池。池内设置PAC、PAM 加药装置，对金属离子的氢

20、氧化物进行捕集，增加沉淀效果。废水经混凝反应后流入沉淀池进行泥水分离，污泥利用重力沉降作用， 沉于池底的泥斗，上清液直接排入过滤池进行过滤，出水排至清水池中， 在清水池中设置pH控制系统及加酸装置，设定废水的 pH=7-8，通过pH 控制系统控制加酸装置的投加，使废水的 pH稳定维持在7-8之间，清水 池中尾水作为备用或者后续深化处理用水。酸碱综合废水沉淀池产生污泥排放至酸碱污泥浓缩池，通过脱水机干化后，交由专业公司收集、处置。325污泥处理工艺流程图3-4污泥处理工艺流程酸碱综合污泥经浓缩池进行浓缩后，由污泥泵加压输送至板框脱水机 进一步脱水减量、固化，以便污泥后续的运输处置。由于此类污泥中

21、含有多种重金属，具有一定的回收利用价值，因此污 泥脱水后，交由专业的有资质的回收公司进行处置。第4章处理构筑物工艺设计4.1 工艺设计总体设计水量为800 m3/d,其中含铬废水40 m3/d,含氟镍锡废水160 m3/d,酸碱综合废水600 m3/d。本处理系统除水量较小的含铬废水可选择 间歇运行外，整个污水处理设施整体上按 24 小时运行，则小时废水处理 量： 33.33 m3/h。4.2 处理构筑物设计4.2.1 人工格栅废水经管道收集后，首先通过人工格栅，去除废水中含有的大颗粒物 及大块漂浮物，避免管道和阀门堵塞。格栅井设置于进水沟渠中，宽度为 500m m。格栅采用人工格栅网，为 不

22、锈钢材质。主要配套设备：3台人工格栅，宽500mm,栅条间隙6mm。4.2.2 含铬调节池用于收集钝化工序排放的含铬废水，使水质水量得以调节。设计水量： 40 m3/d形式 : 地下钢混结构外形尺寸：2500 1600 4000mm停留时间： 8h数量： 1 座主要配套设备：1） 提升泵2台，一用一备，水泵基本参数为：流量Q=3m3/h，扬程H=8 m,电机功率 N = 0.25kW。2）空气搅拌装置 1 套3）液位计 1 套4）池体防腐措施 1 项5）转子流量计 1 台4.2.3 含铬还原反应池用于含铬废水进行 pH 调节,通过投加亚铁还原剂,把六价铬还原成三价。设计水量： 40 m3/d形

23、式 : 地上钢混结构，二格池子尺寸：2500 1000朽00mm停留时间： 1.5h数量： 1 座主要配套设备：1）自动加酸装置 1 套2）自动还原剂装置 1 套3）搅拌设施 2 套4）池体防腐措施 1 项4.2.4 含氟镍锡调节池收集着色、电泳、封孔等工序排放的含镍含锡含氟废水。设计水量： 160 m3/d形 式：地下钢混结构池子尺寸：6200 2500 4000mm停留时间： 9h数量： 1 座主要配套设备：1）提升泵2台，一用一备，水泵基本参数为：流量 Q=7.5 m3/h，扬程H = 10 m,电机功率 N = 0.55kW2）空气搅拌系统 1 套3）液位计 1 套4）池体防腐措施 1

24、 项5）转子流量计 1 台4.2.5 含氟镍锡反应池,使镍离子、锡离子（ 原理见前述 ）。间歇对含氟镍锡废水进行 pH 调节,控制加碱（石灰） 生成氢氧化镍的沉淀物、氟离子生成氟化钙的沉淀物 运行。设计水量： 160 m3/d形 式 : 地上钢混结构 ,四格池子尺寸：3500 800 4000mm停留时间： 1.5h数量： 1 座主要配套设备：1 ）自动加碱（熟石灰水）装置 1 套2）加药装置 3 套3）搅拌设施 4套4）池体防腐措施 1 项4.2.6 含氟镍锡沉淀池对反应后生成沉淀物进行泥水分离。设计水量： 160 m3/d形式 : 地上钢混结构池子尺寸：6250 2000 4000mm,泥

25、斗高度：1500mm数量： 1 座主要配套设备：1 ）进出水装置 1 批2）排泥装置 1 套3）出水堰板 1 批4）池体初步防腐措施 1 项4.2.7 酸碱综合调节池用于收集表面预处理等工序排放的酸碱清洗废水以及预处理后的含 铬废水，水质水量调节。设计水量： 640 m3/d形 式 : 地下钢混结构池子尺寸：18500 2500 4000mm停留时间： 6h数量： 1 座主要配套设备：1）提升泵2台，一用一备，水泵基本参数为：流量 Q=30m3/h，扬程H=18m，电机功率 N = 4kW2）空气搅拌系统 1 套3）鼓风机2台，一用一备，基本参数为：风量Q=5.72 m3/min ,P= 4

26、mHzO,电机功率N = 7.5kW。4）液位计 1 套5）池体防腐措施 1 项4.2.8 酸碱反应池对废水进行 pH 调节，控制装置控制酸、碱投药量，确保各种金属离子 生成氢氧化沉淀物，并投加适量净水剂吸附去除废水中有机物和油脂，再 投加絮凝剂把悬浮物絮成大颗的易沉淀的絮体便沉淀分离。设计水量： 640 m3/d形 式 : 地上钢混结构 ,四格池子尺寸：4500 2500 4000mm总停留时间： 1.5h数量：1座主要配套设备：1）自动加碱装置 1 套2）加药装置 1 套3）搅拌设施 1 套4）池体防腐措施 1 项4.2.9 酸碱沉淀池对废水反应后生成的沉淀物进行泥水分离设计水量：640

27、m3/d形 式 :地上钢混结构池子尺寸：12000 4500 4000mm,泥斗高度：1500mm数量：1座主要配套设备：1）进出水装置 1 套2）排泥装置 1 套3）出水堰板 1 批4.2.10 过滤池去除水中的悬浮物并吸附残余有机物 设计水量： 800 m3/d 形式 : 地上钢混结构池子尺寸：4000 22500 4000mm数量： 1 座主要配套设备：1）滤料 1 批2）布水、出水装置 1 套清水池贮存尾水，同时作为过滤池的反冲洗等。设计水量：800 m3/d形 式 : 地上钢混结构池子尺寸：3500 3450 4000mm停留时间： 2.0 h数量： 1 座主要配套设备：1）搅拌装置

28、 1 套2）pH/ORP 装置 1套4.2.12 污泥池收集沉淀池沉积的污泥。形 式 : 地上钢混结构池子尺寸：4500 4000 4000mm1座4.2.13 综合楼综合楼为 1 层结构，电控室、污泥脱水室、投配药室，风机房、休息 / 化验室等。形式 : 地上框架砖混结构主要配套设备：1）板框压滤机 1 台，过滤面积为 100m22）空压机 1 台，与压滤机配套3）酸加药装置 2 套4）碱加药装置 2 套5）絮凝剂加药装置 4 套6）还原剂加药装置 1 套7）控制系统1套4.3主要设施、设备、材料清单431工艺设备清单序号名称规格性能数量备注一、含铬废水处理部分1含铬废水提升泵Q=3m3/h

29、, H = 8m, N = 0.25kW2台防腐2含铬调节池搅拌系空气搅拌1套防腐3加酸装置1套自动4加还原剂装置1套自动5搅拌装置1套防腐6液位开关1套7pH/ORP2套二、含镍含锡含氟废水处理部分8含镍含锡含氟废水Q=7.5m3/h,H = 10m, N = 0.55kW2台防腐9含氟镍锡调节池搅空气搅拌1套防腐10反应池搅拌设施4套防腐12碱加药装置1套防腐13絮凝剂加药装置3套防腐14液位开关1套15进出水装置1套防腐16排泥装置1套防腐17出水堰板1套防腐18pH计1套三、酸碱综合废水处理部分21机械格栅栅距6 mm1套不锈钢22酸碱综合废水提升Q=30 m3/h, H = 18m,

30、 N = 4kW2台防腐23综合废水调节池搅空气搅拌1套防腐24反应池搅拌系统4套25三叶罗茨鼓风机Q=5 72 m3/min , P = 42台26加碱装置1套自动27加药装置2套自动28液位开关1套29进出水装置1套防腐30排泥装置1套防腐31出水堰板1套防腐32滤料石英砂7m333沙滤池进水装置1套34沙滤池出水装置1套35过滤池反冲装置1套36pH计2套四、污泥处理部分37板框压滤机100m21台防腐38空压机1台活塞式39气动隔膜泵1台五、电气控制系统部分40电控柜与各设备配套1项41电气电缆与各设备配套1项六、其它42管道阀门1批PVC/钢制43安装辅材1项432工艺构筑物清单序号

31、名称规格性能数量备注1含铬调节池2500 XI600 XOOOmm1座钢砼结构2含铬还原反应池2500 X000 X500mm1座钢砼结构3含氟镍锡调节池6200 X500 X4000mm1座钢砼结构4含氟镍锡反应池3500 X00 X4000mm1座钢砼结构5含氟镍锡沉淀池6250 X000 X4000mm1座钢砼结构6酸碱综合调节池18500 2500 X4000mm1座钢砼结构7酸碱反应池4500 X500 X4000mm1座钢砼结构8酸碱沉淀池12000 4500 X4000mm1座钢砼结构9砂滤池4000 2250 X4000mm1座钢砼结构10清水池3500 3450 X4000mm1座钢砼结构11污泥池4500 4000 XOOOmm1座钢砼结构12综合楼27000 4500 4000mm1座框架结构第5章配套系统设计5.1 土建设计5.1.1 土建设计原则1、满足工艺设计的要求；2、符合项目总体平面布置要求并与厂区总体设计相协调；3、根据工程地质与水文地质情况，选择合理的结构类型；4、构筑物抗震按地震烈度七度设防；5、池体按防渗 6 级设计。5.1.2 土建工程结构