镜片废水处理方案终

上海基诺光学有限公司废水处理与回用工程设计方案上海京明环境科技有限公司2016年11月目录1.概述 11.1工程概况 11.2设计依据 11.3设计原则 21.4工程范围 22.处理规模及水质 32.1用水量与废水量 32.1.1车间设备用水量 32.1.2设计水量 32.2废水水质分析 42.3出水水质要求 43.处理工艺 63.1废水小试分析 63.2水处理工艺确定 73.2.1方案一（直排处理工艺） 73.2.2方案二（循环回用工艺） 83.3工艺特点 93.3.1方案一（直排处理工艺） 93.3.2方案二（循环回用工艺） 93.4应急与处理 94.工艺设计 114.1方案一（直排处理工艺） 114.2方案二（循环回用工艺） 135.工程投资初步估算 185.1土建及设备投资估算 185.1.1方案一（直排处理工艺） 185.1.2方案二（循环回用工艺） 195.2设备与安装工程投资估算 215.2.1方案一（直排处理工艺） 215.2.2方案二（循环回用工艺） 216.技术经济分析 226.1方案一（直排处理工艺） 226.2 方案二（循环回流工艺） 236.3方案比较 241.概述1.1工程概况上海基诺光学有限公司从创立发展至今已有十几年的发展历程，一直致力于从事太阳镜、光学架、老花镜、光学镜片、成品光学眼镜及光学仪器设备等的进出口贸易，是目前中国较大的成品光学眼镜出口商之一。公司生产树脂镜片的主要工艺包括上盘、粗磨、染色、加硬、镀膜等工序。同时在生产过程中产生了大量废水，对于这些生产废水，无法直接回用于生产工艺，若直接排放将对环境造成严重的污染，必须将此部分废水处理达标后回用或排放。根据《中华人民共和国环境保护法》建设项目管理条例等有关法律法规，为保护环境和节能减排为原则，针对以上废水的特点，确定技术成熟、投资省、运行成本低、处理效果好、耐冲击负荷强、操作管理方便以及自动化程度高的处理技术和工艺，以确保出水能达到企业生产回用的要求，节省工程投资和降低运行费用。1.2设计依据建设单位提供的水质、水量等技术资料项目环境影响报告书《室外排水设计规范》（GB50014-2011局部修订版）《室外给水设计规范》（GB50013-2006）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）《水处理设备制造技术条件》（JB/T2932-1999）《水处理设备性能试验总则》（GB/T13992-2011）《化学工业污水处理与回用设计规范》（GB50684-2011）《工业金属管道工程施工规范》（GB50235-2010）《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-2008）《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2010）《污水混凝与絮凝处理工程技术规范》（HJ2006-2010）《污水过滤处理工程技术规范》HJ2008-2010其它相关设计规范1.3设计原则本工程设计原则如下：严格执行环境保护的各项规定以及相应的法律法规。采用成熟而又先进的处理工艺，力争降低工程造价和运行费用。选用品质优良的工艺设备和电控仪表，优化与合理布局，采用一定自动控制系统，减少人为操作失误，使系统的运行稳定可靠，操作管理方便。工艺单元布置力求占地省、管线短、提升少、节约能源，降低运行费用。分质分流，分质供水，分质收集废水，分质处理；循环利用，节约用水，降低水处理的费用和投资；降低生产成本。1.4工程范围遵照贵公司的委托，本项目的工程范围包括从进水口至规范化出水口的处理构筑物，水处理设备，配电电器等的设计、选型。而废水站范围以外的内容如生产、生活废水收集管网，处理后废渣的运输处置以及给水、供电电源、消防、绿化、工程监理等不在本设计范围内。本工程项目的主要范围为：车间设备用水循环用水处理工程，包括车间内各设备排除废水的集水调节池、水处理构筑物和设备装置、工艺配套装置、配电和电气控制设备与装置，以及回用供水水池和水泵设施；泥渣处理工程，即循环用水处理系统和循环排出水处理系统中截留的渣水混合物进行固液分离，相应的构筑物、设备装置、电气控制设备与装置等。

2.处理规模及水质2.1用水量与废水量根据贵公司提供的资料，按照现有生产工艺，需要处理的废水包括车房废水（粗磨机、精磨机、抛光机、清洗机等）、上片废水以及加硬废水。2.1.1车间设备用水量除车房清洗机水样外，车房其余废水均与上片废水混合处理。即三股废水，分别为混合废水、车房清洗废水、加硬废水。污水的排放规律为每日排放一次，但不均匀，因此需要进行调节，以使污水处理工艺均按连续流设计和运行。现对上述三股废水进行综合混合，废水水量如下表2-1所示。表2-1废水水量分析水样需排水设备排水方式单台排水量(吨)现有设备数量现排水量预计设备数量预计排水量（吨）车房上片混合废水车房粗磨机-comp循环排水0.1120.2220.22车房粗磨机-orbit循环排水0.1140.44121.32车房传统精磨机活水6212318车房FF抛光机清洗水排0.0330.09200.6上片ES4循环排水0.1140.4460.66合计20.8车房清洗废水清洗机活水616212加硬废水加硬机活水6212636总计31.1968.82.1.2设计水量根据设备运行状况和用水分析，设备用水实行单台设备单独筛网过滤后直接回用，基本可以重复循环利用1-2天时间，循环次数越多，水质发生变化，将不适合设备用水，此时需要排出，重新更换新鲜水。车间设备在循环用水时，基本没有损失，保证水量的一致性。因此，可以把设备的用水量作为处理的污水量。现将设备排出的废水即时排入污水处理系统，待集中处理后直接排放或循环回用于单台设备。结合设备厂区用水量，考虑一定的处理余量，设计废水水量为72m3/d，设计设备每天运行时间12h，即6m3/h。污水处理系统可不间断的运行，一直供水至车间设备使用。2.2废水水质分析为更加切合实际的做好本工程，请公司人员在现场提取各生产车间排放的废水水样，该废水水样为车间设备多次循环使用后排放的水样，对其进行化验检测，检测水质见表2-2。表2-2污水水质实测值项目pHTDS/（mg/L）COD/（mg/L）NH3-N/（mg/L）混合废水（车房、上片）7.381721901.24车房清洗废水7.171701960.57加硬废水7.46168<200.04综合混合废水（按照比例+自来水混合）7.341761280.66此次废水水样来自生产机器多次循环回用用水，结合上表水质分析，各水样pH均呈中性，且含盐量均较低。其中混合废水与车房清洗废水COD和NH3-N浓度相对较高，由于加硬废水COD和NH3-N浓度较低，根据水量占比情况最终综合混合废水TDS和NH3-N浓度均在控制范围内。2.3出水水质要求根据公司生产用水水质要求，实际用水主要为自来水，但对水质的要求不是很高，主要水质指标有SS（悬浮固体）和色度，COD要求不是很严格。因此，在考虑生产废水处理直排或回用时，重点在于水中悬浮固体和色度的去除。其中，设计直排水质满足表2-3指标数值，设计回用水质满足表2-4指标数值。表2-3设计直排水质出水标准序号水质指标限值单位1pH6-92COD≤100mg/L3色度304浑浊度5NTU5悬浮物20mg/L表2-4设计循环回用水质出水标准序号水质指标限值单位1pH6.5-8.52COD≤300mg/L3色度154浑浊度1NTU5悬浮物10mg/L

3.处理工艺3.1废水小试分析结合废水实测值以及水样表观情况，对混合废水、车房清洗废水、加硬废水以及综合混合废水进行水质分析，上述废水处于中性范围内，含盐量较低，含氨氮、总磷浓度较低，鉴于投药效果不确定性，不建议采用生化处理；但混合废水和车房清洗废水中含有一定程度的有机物，COD值接近200mg/L；混合废水和车房清洗废水中均含有一定量的细小白色悬浮颗粒，且水样较为浑浊，整体呈乳白色。因此，首先考虑废水中悬浮物的去除，再进行水中溶解性污染物的去除，以降低直排水或循环回用水中的有机物浓度。为提出合理的处理工艺，对公司现场的综合混合废水进行混凝方法和高级氧化小试实验。小试实验结果见表3-1及表3-2。表3-1废水混凝小试实验结果项目综合混合废水混合废水清洗废水COD去除率（%）45-6510-1570-85NH3-N去除率（%）无无无表3-2废水高级氧化小试实验结果项目综合混合废水混合废水清洗废水COD去除率（%）无15-2530-45NH3-N去除率（%）无无无根据小试结果分析得出，对比高级氧化处理，综合混合废水进行混凝处理后，有更好的COD去除率。实验过程中，投加混凝剂之后，产生大量白色絮体，经沉淀、处理后，水中白色絮体被大量去除。采用加药混凝工艺对综合混合废水的预处理具备一定可行性，可去除水中大部分的悬浮固体以及部分溶解性有机物。根据实验分析结果和经验，考虑实际水质变化等因素，确定去除率为50%。由小试得出如下结论：针对废水前端进水中悬浮颗粒含量较高的情况，选用加药沉淀工艺处理效果较好，价格较低。根据水质分析，认为直接生化的条件不具备，营养物质不均衡。如果采用生化处理工艺，那么需要采取一定的措施。根据贵公司设备场地、设备安装等各方面的要求，可考虑采用悬浮固体去除效果好，占地面积小的过滤截留工艺。在设计循环回用时，由于设备对进水水质中悬浮颗粒精度要求较高，处理工艺尽可能采用多级处理的运行方式，若采用单一处理单元，很可能由于故障检修等意外情况，而导致供水终断。可通过采用多级处理的方式，延长处理单元运行时间，使设备运行较为稳定，若其中某一级出现故障时，其他几级处理单元可在短时间内满足系统循环供水的要求，从而充分保证系统的稳定运行。3.2水处理工艺确定3.2.1方案一（直排处理工艺）根据废水水质、水量及小试实验，确定车间设备循环回用用水处理工艺流程如下所示。收集废水调节池车间设备收集废水调节池车间设备渣水池与排水池泥渣泥渣外运混凝沉淀池混凝沉淀池 废水废水直排图3-1车间设备直排水处理工艺流程图工艺流程说明：车间设备即时排放的废水进入调节水池，调节池废水经水泵提升进入混凝沉淀池，降低废水浊度并去除废水中的悬浮颗粒，沉淀池出水直接达标排放。调节池表面含有大量浮渣颗粒，均集中至渣水池后，经过渣水分离机脱水浓缩后，直接外运处理。3.2.2方案二（循环回用工艺）根据废水水质、水量及小试实验，确定车间设备循环回用用水处理工艺流程如下所示。车间车间设备回用回用清水池炭滤设备收集废水混凝沉淀池砂滤设备泥渣外运外运渣水池泥渣外运外运渣水池调节池中间水池中间水池冲洗冲洗水 图3-2车间设备循环回用水处理工艺流程图工艺流程说明：车间设备即时排放的废水进入调节水池，调节池废水经水泵提升进入混凝沉淀池，此处进行混凝沉淀，去除废水中固体颗粒悬浮物和部分有机物，降低废水浊度；混凝池出水先进入中间水池再提升进入砂滤设备，通过砂滤去除水中小颗粒悬浮物；砂滤设备出水进入炭滤设备，进一步去将水中细小分散颗粒去除，确保出水满足设备回用水的要求，同时减少对设备和供水、排水管路造成堵塞和损坏。炭滤出水直接进入清水池继续供设备生产用水，反冲洗水回流至调节池进行后续处理。调节池表面含有大量浮渣颗粒，均集中至渣水池后，经过渣水分离机脱水浓缩后，直接外运处理。3.3工艺特点3.3.1方案一（直排处理工艺）1）直排水处理系统中主要处理工艺为混凝沉淀处理，针对综合混合废水中含有较多乳白色悬浮物以及废水表面泡沫状浮渣较多的特点，有针对性的进行去除，最终保证出水的水质要求。2）处理单元工艺简单，可操作性好。3.3.2方案二（循环回用工艺）1）循环回用水处理系统中主要处理工艺是多级处理单元串联使用，依次将处理后出水达到不同的有机物浓度和粒径要求，最终保证设备使用的精度要求。本处理系统可保证循环回用水中的COD较长时间处于标准范围内，可长期进行循环回用，能大量节约生产用水。3.4应急与处理处理系统中每一级处理单元之间均设置超越管道和相应的阀门，可随时进行任意处理单元的超越运行；其中每一级处理单元（除一级处理单元）均采用多组设备并联运行，若其中一组出现故障，剩余几组处理设备仍可正常运行；处理单元的设计充分考虑了两两组合出水水质达标的可能性，除第一级处理单元不能满足直接供水水质要求外，其余各级基本均能满足水质要求，因此可以临时超越事故单元，而对事故单元进行维护或维修；在管件配置上，充分考虑了材质问题，尽可能的采用中高品质而价格适中的材料，以减少事故的发生；自动控制方面，采用了一定水平的自控能力，可以在任一处理单元发生故障时，进行声光报警，及时提醒人员进行必要的操作控制或维护；在设计中考虑了处理单元的额定余量，同时设置并联系统运行，保证了供水的安全与可靠性。

4.工艺设计4.1方案一（直排处理工艺）（1）调节池功能与说明：具有调节水质水量的作用，避免对后续处理工艺造成冲击负荷或影响处理效果，出水提升至混凝沉淀池。调节池设计：尺寸：L×B×H=5×4.5×3.5m容积：72m3停留时间：12h数量：1座结构：钢砼，防腐材料与设备：（1）曝气系统数量：DN25*20m，DN65*10m（2）鼓风机数量：2台（一用一备）功率：3kW风量：1.86m3/min,4m（3）排渣系统数量：1套规格：L=4.5m（4）提升泵流量：Q=8m3/h扬程：H=10m功率：N=0.75kW数量：2台（一用一备）（2）渣水池与排水池功能与说明：收集调节池内渣水混合物等；经混凝沉淀处理后的水进入排水池提升排放。设计：尺寸：L×B×H=1.6×4.5×3.5m总容积：18m3数量：1座结构：钢砼，防腐材料与设备：（1）渣水分离系统单台流量：1~5m3/h数量：1套（2）排水泵流量：8m3/h扬程：10m功率：0.75kW数量：1台（3）混凝沉淀池功能与说明：在混凝区，向废水中先后投加PAM、PAC，在混凝剂的作用下，使废水中的有机物和细微悬浮物凝聚成絮凝体，随后利用斜管沉淀将混凝反应的絮体进行沉淀，以去除废水中的悬浮固体杂质和部分溶解性固体杂质，沉淀池出水通过集水槽进入排水池。混凝沉淀池设计：尺寸：L×B×H=2.8×2×3.5m混凝区：L×B×H=0.8×2×3.5m沉淀区：L×B×H=2.0×2×3.5m容积：18m3停留时间：3h数量：1座结构：钢砼，防腐材料与设备：（1）鼓风机（与其他需供气单元共用）（2）曝气管系统数量：1套（3）PAC投加系统单台流量：1~50L/h数量：1套（4）PAM投加系统单台流量：1~50L/h数量：1套（5）斜管材质：PP数量：4m3（6）集水槽材质：钢制，防腐规格：2.0×0.2×0.2m溢流方式：三角堰（7）排泥泵流量：3m3/h扬程：8m功率：0.25kW数量：1台4.2方案二（循环回用工艺）（1）调节池功能与说明：均有调节水质水量的作用。调节池设计：尺寸：L×B×H=5×4.5×3.5m总容积：72m3数量：1座结构：钢砼，防腐材料与设备：（1）曝气系统数量：DN25*20m，DN65*10m（2）鼓风机数量：2台（一用一备）功率：3kW风量：1.86m3/min（3）排渣系统数量：1套规格：L=4.5m（4）提升泵流量：Q=8m3/h扬程：H=10m功率：N=0.75kW数量：2台（一用一备）（2）渣水池和中间水池功能与说明：收集调节池内渣水混合物等。储存沉淀出水。设计：尺寸：L×B×H=1.6×4.5×3.5m总容积：18m3数量：1座结构：钢砼，防腐材料与设备：（1）渣水分离系统单台流量：1~3m3/h数量：1套（2）高压提升泵流量：6.3m3/h扬程：32m功率：2.2kW数量：2台（3）混凝沉淀池功能与说明：在混凝区，向废水中先后投加PAM、PAC，在混凝剂的作用下，使废水中的有机物和细微悬浮物凝聚成絮凝体，随后利用斜管沉淀将混凝反应的絮体进行沉淀，以去除废水中的悬浮固体杂质和部分溶解性固体杂质。混凝沉淀池设计：尺寸：L×B×H=2.8×2×3.5m混凝区：L×B×H=0.8×2×3.5m沉淀区：L×B×H=2.0×2×3.5m容积：18m3停留时间：3h数量：1座结构：钢砼，防腐材料与设备：（1）鼓风机（与其他需供气单元共用）（2）曝气管数量：1套（3）PAC投加系统单台流量：1~50L/h数量：1套（4）PAM加系统单台流量：1~50L/h数量：1套（5）斜管材质：PP数量：4m3（6）集水槽材质：钢制，防腐规格：2.0×0.2×0.2m溢流方式：三角堰（7）排泥泵流量：3m3/h扬程：8m功率：0.25kW数量：1台（4）砂滤罐功能与说明：通过砂滤作用，除去沉淀池出水中剩余的悬浮固体、一些大分子有机物以及胶体。砂滤罐设计：尺寸：Ф×H=1.2×3.2m数量：1套结构：钢制，防腐材料与设备：（1）滤料数量：1.8m3材质：石英砂（2）反冲洗水泵流量：Q=60m3/h扬程：H=12m功率：N=5.5kW数量：2台（一用一备）（5）活性炭滤罐功能与说明：活性炭具有较强的吸附功能，不仅可以吸附水中的溶解性有机物，滤去水中的悬浮颗粒，进一步降低废水的COD。活性炭滤罐设计：尺寸：Ф×H=1.6×3.2m数量：1座结构：钢制，防腐材料与设备：（1）滤料材质：颗粒活性炭数量：3.6m3（2）反冲洗水泵(与砂滤罐共用)（6）清水池功能与说明：用于存储处理后的清水，供车间设备使用。清水池设计：尺寸：L×B×H=5×4.5×3.5m总容积：72m3数量：1座结构：钢砼，防腐材料与设备：（1）供水泵流量：Q=12.5m3/h扬程：H=12.5m功率：N=1.1kW数量：2台（一用一备）

5.工程投资初步估算5.1土建及设备投资估算以下投资估算，根据工艺出水可回用至车间设备生产要求来计算，也可以根据其他要求对相关工艺及设备进行调整。设备与材料价格包括设备的制作、安装和单体调试以及材料等内容与价格，本工程中除土建外的设备与安装等工程均由我公司完成。5.1.1方案一（直排处理工艺）表5-1土建投资表序号名称型号，规格单位数量单价（万元）总价（万元）备注1调节池L×B×H=5×4.5×3.5m座12.82.8钢砼结构2渣水池与排水池L×B×H=1.6×4.5×3.5m座11.11.1钢砼结构3混凝沉淀池L×B×H=2.8×2×3.5m座10.960.96钢砼结构4未预计11.51.55总计6.36表5-2设备与材料价格表序号名称型号，规格单位数量单价（万元）总价（万元）备注1穿孔曝气管UPVCФ25+Ф65套10.60.62鼓风机1.86m3/min,3kW台22.14.23排渣系统L=4.5m套10.580.584提升泵8-10-0.75台20.621.24一用一备5渣水分离系统1000*650mm套11.51.5与渣水池连接6排水泵8-10-0.75台10.620.627PAC投加系统1-50L/h套11.581.588PAM投加系统1-50L/h套11.581.589混合与絮凝搅拌套10.20.211斜管25mmM³40.130.5212集水槽2.0×0.2×0.2m套10.720.72钢制，防腐13排泥泵3-8-0.25台10.560.5614配套管件阀门套14415配电与控制系统套13316未预计122=SUM(ABOVE)22.917总计22.95.1.2方案二（循环回用工艺）表5-3土建投资表序号名称型号，规格单位数量单价（万元）总价（万元）备注1调节池L×B×H=5×4.5×3.5m座12.82.8钢砼结构2渣水池和中间水池L×B×H=1.6×4.5×3.5m座11.11.1钢砼结构3混凝沉淀池L×B×H=2.8×2×3.5m座10.960.96钢砼结构4清水池L×B×H=5×4.5×3.5m套12.82.8钢砼结构5未预计1226总计=SUM(ABOVE)9.66表5-4设备与材料价格表序号名称型号，规格单位数量单价（万元）总价（万元）备注1穿孔曝气管UPVCФ25+Ф65套10.60.62鼓风机1.86m3/min,3kW台22.14.23排渣系统L=4.5m套10.580.584提升泵8-10-0.75台20.621.24一用一备5渣水分离系统1000*650mm套11.51.5与渣水池连接6高压提升泵6.3-30-2.2台21.22.4一用一备7PAC投加系统1-50L/h套11.581.588PAM投加系统1-50L/h套11.581.589混合与絮凝搅拌套10.20.210斜管25mmM³40.130.5211集水槽2.0×0.2×0.2m套10.720.7212排泥泵3-8-0.25台10.560.5613砂滤罐Ф×H=1.2×3.2m套12.22.214石英砂滤料石英砂m31.80.050.0915活性炭滤罐Ф×H=1.6×3.4m套13.63.616活性炭滤料活性炭m33.60.93.2417反冲洗水泵60-12-5.5台21.12.2砂滤、炭滤共用18供水泵12.5-12.5-1.1台21.22.419配套管件阀门套14420配电与控制系统套133未预计122=SUM(ABOVE)38.41总计38.41

5.2设备与安装工程投资估算5.2.1方案一（直排处理工艺）表5-5设备与安装工程价格表项目名称费率费用(万元)1工艺设备费22.902运输与安装指导费1.23设计调试费3.04综合税金2.98=SUM(ABOVE)30.08设备与安装工程总费用－30.08注：综合税金参照建筑行业增值税税率11%计，可根据具体情况再做调整。设备与安装工程投资估算为：￥30.08万元。5.2.2方案二（循环回用工艺）表5-6设备与安装工程价格表名称费率费用(万元)1工艺设备费38.412运输与安装指导费1.923设计调试费4.604综合税金4.93设备与安装工程总费用－49.85注：综合税金参照建筑行业增值税税率11%计，可根据具体情况再做调整。设备与安装工程投资估算为：￥49.85万元。

6.技术经济分析运行成本包含设备的动力费、投加药剂费以及人工费用等，人工费用按企业情况而定，以下仅针对动力费和药剂使用费两项内容进行经济分析。6.1方案一（直排处理工艺）电费:E1方案一设备的具体运行功