玻璃纤维污水处理方案.doc

1 / 30 陕西华特玻璃纤维有限公司 污水处理工程 方案设计 编制单位： 编制日期：二零零七年五月 2 / 30 资质与荣誉 3 / 30 技术方案 1 / 30 目目 录录 目 录.1 第一章 总论.4 1.1 项目概述 .4 1.2 设计依据 .4 1.3 设计原则 .4 1.4 设计内容及范围 .5 第二章 设计参数.6 2.1 污水来源及水量 .6 2.2 污水水质 .6 第三章 工艺选择.8 第四章 工艺设计.10 4.1 工艺流程框图 .10 4.2 污水处理工艺 .11 4.3 污泥处理工艺 .13 4.4 设计各单元去除率 .13 4.5 工艺特点及优势 .14 第五章电气与自动化控制设计.15 第六章 平面布置和高程布置图.16 2 / 30 6.1 平面布置原则 .16 6.2 高程布置.16 6.3 站区排水.16 6.4 管线综合布置 .16 第七章 其他工程设计.17 7.1 站区采暖设计 .17 7.2 防腐和保温设计.17 7.3 建筑设计 .18 7.4 劳动定员 .18 第八章 环境保护.19 8.1 设计依据及标准 .19 8.2 水污染控制 .19 8.3 固体废弃物 .20 8.4 噪声控制 .20 8.5 大气污染控制 .20 第九章 工程投资估算.21 9.1 土建投资估算.21 9.2 设备投资估算.22 9.3 投资估算汇总表 .24 第十章 工程效益分析.25 10.1 运行成本概算.25 3 / 30 10.2 经济效益分析 .26 10.3 环境效益分析 .26 10.4 技术经济指标 .27 第十一章 附图.27 4 / 30 第一章第一章 总论总论 1.1 项目概述项目概述 陕西华特玻璃纤维有限公司是一家生产玻璃纤维制品的大型厂 家，公司决定对其拉丝车间和湿法毡车间生产排放的污水进行处理， 使其达标排放。我们公司对生产车间进行现场调研，了解了水质水 量情况，并对排水作了取样分析，结合国内同类工程经验及我们在 污水治理方面的经验，做出本治理方案，供企业领导审查。 1.2 设计依据设计依据 1） 渭河水系（陕西段）污水综合排放标准 DB61-224-1996 2） 室外排水设计规范 GB50014-2006 3）国家相关环保政策及法规 4）陕西华特玻璃纤维有限公司提供的相关资料 1.3 设计原则设计原则 1)以推进循环经济，实现节能、节水、污水资源化利用，建立 资源开发与节约型和生态保护型的经济发展模式； 2)以现行国家及地方有关环保法律、法规为依据，确保污水处 理后达到污水排放标准； 3)根据本项目污水特征对污染物进行分析比较，采用技术先进、 运行可靠，操作管理简单的工艺，将先进性和可靠性两者有 5 / 30 机结合。 4)选择工艺时，要充分考虑整体的处理效果，力求处理效果高， 同时尽量降低工程投资和运行费用； 5)设计中尽量选用维修简便和高效率的设备，并适当采取消音、 减震措施，防止二次污染； 6)平面布置考虑其经济性和实用性，布局力求合理通畅，尽量 节省占地； 7)工艺控制系统尽量采用国内质量可靠的仪器仪表，保证操作 运行与维护管理的方便可靠。 1.4 设计内容及范围设计内容及范围 本设计内容包括污水站内所有的工艺管线、设备、构筑物、电 气以及其他有关内容设计。厂方负责提供所需电源、水源和热源， 并将其接到指定地点。 6 / 30 第二章第二章 设计参数设计参数 2.1 污水来源及水量污水来源及水量 本项目所处理的污水来自拉丝车间和湿法毡车间排放的污水， 根据厂方提供资料，污水处理站设计日处理规模为 200 m3/d。 2.2 污水水质污水水质 1. 进水水质 我们对拉丝车间和湿法毡车间排放的污水进行取样并送西安市环 境监测站化验，水质情况如下： 表 2-1 原水水质指标 污染物CODcrBOD5总氮总磷（以磷酸盐计）水量 单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/L m3/d 拉丝车间78819134.30.15100 湿法毡车间367575415.60.07100 根据厂方人员长期监测表明，拉丝车间废水 COD 基本在 300mg/l 左右，比较稳定；湿法毡车间废水 COD 在 4004000mg/l 之间波动，变化较大。我们由化验结果也可以看出拉丝车间浓度较 低，而湿法毡车间浓度较高。因此，我们结合国内同类工程经验， 设计污水站进水指标如下： 表 2-2 设计污水站进水水质指标 污染物CODcrBOD5总氮总磷（以磷酸盐计）水量 单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/L m3/d 7 / 30 指标值2500500250.1200 2. 出水水质 根据要求，污水经过处理后排入渭河，要求达到渭河（陕西段） 污水综合排放标准DB61-224-1996 二级排放标准，主要指标如下： 表 2-3 设计出水水质 污染物CODcrBOD5氨氮pH 单位mg/Lmg/Lmg/L 指标135502069 8 / 30 第三章第三章 工艺选择工艺选择 污水主要来自拉丝车间和湿法毡车间，根据厂方统计表明，两 股水水量基本相等，因此，我们考虑先将两股水混合，然后再行处 理，这样可以降低进水浓度，降低工程投资。拉丝车间排放的废水 外观呈蛋清色，比较混浊，水中漂浮有大量玻璃丝，容易堵塞管路。 经过 12 小时沉降，上面漂有一层石蜡。具了解，污水中含有石蜡和 润滑油等化工原料，水质比较油腻，而且污水 B/C 只有 0.2 左右， 可生化性较差，其 COD 在 300mg/l 左右，水质表较稳定，排水量均 匀；湿法毡车间排放的废水外观呈乳白色，主要是由于生产原料白 水的排放所引起，而且其排放为间歇性，一次排放量约 90 吨左右， 每年排 67 次，这部分水污染物浓度极高。另外，污水中还含有羟 乙基纤维素、白胶、黏结剂等化工原料，根据厂方长期检测结果， 湿法毡车间排放的污水 COD 在 4004000mg/l 范围内波动，水质水 量变化较大，经过 24h 沉降无明显沉降物，污水依然呈乳白色。化 验结果表明污水 B/C 只有 0.2 左右，可生化性较差。 目前，国内对这种废水采用“物化+生化”的处理方法，物化段 主要是对污水进行破乳，去除水中悬浮物及石油类物质，这样可以 大大降低污染物浓度，提高污水的可生化性。一般常用的工艺有混 凝沉淀和气浮，根据水质情况进行选择。另外，选择合适的破乳剂 也是关键，根据众多工程经验，硫酸亚铁和 PAC 结合使用效果较好。 本工程污水沉降性很差，而且水中含有的石蜡容易漂浮在水面上， 9 / 30 因此，我们物化段处理工艺选用加压溶气气浮设备，这样可以更为 有效的去除水中石蜡和石油类物质。 生化段工艺常用的为接触氧化工艺，它是活性污泥法和生物滤 池复合的生物膜法，曝气池中设有填料，采用鼓风机曝气，微生物 部分固着，部分悬浮，具有下列特点： a. 由于填料比表面积大，池内充氧条件好，氧化池内单位容积 的生物量高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此，它可以达到较 高的生物负荷； b. 由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，不需要设污泥 回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便； c. 由于池内固着生物量多，水流属于完全混合型，因此它对水 量水质的骤变有较强的适应能力； d. 因污泥浓度高，当有机容积负荷较高时，其 F/M 仍保持在一 定水平，因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法。 污水处理系统在生产过程中产生的污泥采用“重力浓缩+机械脱 水” ，脱水后的干泥外运交由市政部门最终处置。 10 / 30 第四章第四章 工艺设计工艺设计 4.1 工艺流程框图工艺流程框图 根据工艺论证，我们设计出如下处理工艺流程： 气浮设备 泵 调节沉淀池粗格栅生产污水接触氧化池二沉池 泵 外排 营养物4鼓风机FeSO 、PAC 外运 泵 PAC、PAM 板框压滤机污泥浓缩池 栅渣外运 图 4-1 工艺流程图 11 / 30 流程说明：拉丝车间和湿法毡车间排放的污水混合进入格栅池，经粗格 栅拦截水中大的漂浮物和玻璃丝，污水进入调节沉淀池。池前端为沉淀区， 比重较大的悬浮物在此重力沉降，石蜡等油性物质漂浮于水面，污水通过 H 型管进入调节区。调节区池底设有预曝气管网，目的是对污水进行混合搅拌， 均匀水质，然后污水由提升泵打入气浮设备。在进水管路上投加破乳剂硫酸 亚铁和 PAC，水中的油和难以沉降的悬浮物被气泡包裹上浮，由刮渣机撇除， 污水自流进入接触氧化池。由于污水中氮磷元素严重缺乏，难以满足微生物 生长需要，因此在好氧池投加含有磷元素的营养物（过磷酸钙） ，并对污水进 行鼓风曝气，水中污染物被生物膜分解利用得到去除。脱落的老化生物膜在 二沉池重力沉降去除，出水达标排放。气浮设备排出的浮渣和二沉排出的剩 余污泥进入污泥浓缩池重力浓缩，浓缩后的污泥由螺杆泵加压打入板框压滤 机机械脱水，脱水后的干泥外运交由市政部门最终处置。污泥浓缩池上清液、 压滤液和污水站产生的其它污水流入调节池循环处理。 4.2 污水处理工艺污水处理工艺 1. 粗格栅 生产排放的污水中含有大量的玻璃丝及漂浮物，为保证后续水泵，污水 首先进入格栅池，在此设置一道粗格栅，拦截水中玻璃丝及漂浮物，栅渣定 期人工清理。格栅池外型尺寸 2m0.5m1m，格栅型号为 ZD/GS-500，栅 宽 500mm，栅条间隙 5mm。 2. 调节沉淀池 调节沉淀池分两部分，污水首先进入前端沉砂区，水中石蜡、油漂浮于 水面，比重较大的颗粒物在此通过重力程降至集泥斗，由排泥泵定期排入污 12 / 30 泥浓缩池。污水经 H 型管进入后端调节区，由于 H 型管特殊的结构设计，不 仅可以使大颗粒悬浮物沉降下来，而且还可以油脂进入调节区，起到隔油的 效果，这样可以减轻后续处理负荷，而且也防止设备堵塞磨损。调节区底部 设有预曝气管网，通过鼓风搅拌均匀水质，然后污水由提升泵打入气浮设备。 调节沉淀池外型尺寸 7m4m4.5m，设计停留时间 13h，其中沉砂区 1h， 调节区 12h。提升泵选型为 150WQ200-10-15，1 用 1 备。排泥泵 50WQ10- 10-0.75，1 台。 3. 气浮设备 气浮的主要作用是去除水中油脂、毛发及细小的悬浮物。设计选用组合 式溶气气浮设备，其工作原理是在高压的情况下，水中溶入大量气体作为工 作介质，然后经过释放器骤然减压释放，在污水中形成大量细小的气泡（直 径 2030m） ，这些气浮粘附于经过混凝反应污水中形成的“矾花”中，使 其比重小于水，上浮于水面形成浮渣（气、液、固混合体） ，经刮渣机撇除至 浮渣罐，污水自流进入下级构筑物接触氧化池，浮渣定期由污泥泵打入污泥 浓缩池，在气浮设备进水管路上投加破乳剂硫酸亚铁和 PAC，以提高气浮处 理效果。这种技术在国内应用非常广泛，是一种成熟的气浮技术，设计选用 1 套 QF-10 组合式溶气气浮设备，处理水量 10 吨/小时。 4. 接触氧化池 接触氧化池池内装有立体弹性填料，生物膜能均匀的着床在每一根丝上， 能使气、水、生物膜三相接触交换，并保持良好的活性。水中的有机物能被 生物膜吸附分解利用，得到去除。池底曝气装置选用橡胶膜盘型曝气器，型 号为 HYL-260，采用全进口材质，防回流设计，具有低阻力、使用寿命长等 13 / 30 特点。设计接触氧化池填料负荷 0.5kgBOD5/m3填料，外型尺寸 9.6m7m4.5m。曝气头数量为 120 套，鼓风机型号为 3L21WC-1950，风 量 3.25m3/min，风压 4mH2O，电机功率 4kW，1 用 1 备 4. 二沉池 二沉池选用竖流式沉淀池，污水从中心筒进入，经反射锥均匀流向四周， 污水向上流动，由集水堰收集排出。污泥在重力的作用下自然沉降至池顶泥 斗，然后由污泥泵打入污泥浓缩池。设计二沉池表面负荷 0.8m3/m2，有效停 留时间 3h，外型尺寸 3.2m3.2m4.5m，建在接触氧化池内。 4.3 污泥处理工艺污泥处理工艺 1. 污泥浓缩池 各个工序产生的污泥排入污泥浓缩池，竖流式重力浓缩。污泥从中心筒进 入污泥浓缩池，污泥重力沉降至池底泥斗，上清液从四周溢流槽流出排入调节 池。污泥浓缩池外形尺寸为 2m2m3m。 2.板框压滤机 经污泥浓缩池浓缩后，污泥体积大大减小，然后污泥由螺杆泵加压打入 板框压滤机，在压滤机进口投加药剂 PAM，提高脱水效率。经压滤脱水后的 泥饼含水率约 80左右，定期外运做肥料。压滤机选型为 BYJ5/650，滤室容 积 80L，液压压紧机械保压，1.5kW，1 台。螺杆泵选型为 DFGG25-1，1 用 1 备。 4.4 设计各单元去除率设计各单元去除率 表 4-1 设计各单元去除率表 14 / 30 CODcrBOD5 项项 目目 名名 称称 进水进水出水出水去除率去除率进水进水出水出水去除率去除率 调节沉淀池2500500 气浮设备100060%45010% 接触氧化+二沉池100010090%4504590% 4.5 工艺特点及优势工艺特点及优势 本项目所采用的工艺是我们在经过详细的调研了解，参照国内同行业成 功的运行经验而做出的，与其它工艺比较具有以下几点优势： 气浮和接触氧化工艺，运行经验丰富，技术成熟； 与传统活性污泥法相比较，具有占地面积小、运行费用低、投资 小等优点； 处理效果好，出水水质好，而且抗冲击符合能力强，可根据实际 需要采取灵活的运行方式，降低运行费用； 15 / 30 第五章第五章电气与自动化控制设计电气与自动化控制设计 5.1 系统控制综述系统控制综述 本设计方案电气系统以技术先进、系统可靠性高、操作方便、系统 投资合理、维护管理方便为原则进行设计，整个控制系统设中央和现场 两级控制方式，灵活操作管理。 5.2 控制点说明控制点说明 1）污水提升泵 提升泵主要通过液位计来控制，低液位停泵，中液位开泵，高液位 报警显示。也可通过中央控制系统手动启闭。 2）污泥泵 污泥泵根据工艺要求，采用手动控制方式，定期启闭。 3）风机 风机采用自动控制方式，24 小时轮流切换使用。 4）专用设备 加药设备、气浮设备等专有设备根据工艺要求采用手动控制方式。 16 / 30 第六章第六章 平面布置和高程布置图平面布置和高程布置图 6.1 平面布置原则平面布置原则 污水处理站规划尺寸 33.5m 10.0 m ，占地面积 350 平方米。本着节约 用地的原则，建（构）筑物布置力求合理紧凑；满足生产工艺要求，结合水 处理工艺流程，并尽量将地面建筑布置在外侧，利于美观。有异味产生的工 段尽量布置在站区常年主导风向的下方，远离生活及工作区。 6.2 高程布置高程布置 1）在满足平面布置的前提下，尽量减少埋深，降低造价； 2）污水站一次提升，其余工序尽量考虑污水重力流，减少泵提升次数， 降低运行费用。 6.3 站区排水站区排水 污水处理站占地面积小，因此不考虑雨水收集系统，雨水就近排入厂区 雨水管网，直接排放。 6.4 管线综合布置管线综合布置 协调好各管线与建、构筑物之间的关系，因地制宜，节约用地，合理敷 设各种管线，使其路径短捷，减少能耗，降低造价。站区主要管道采用钢制 管道。 17 / 30 第七章第七章 其他工程设计其他工程设计 7.1 站区采暖设计站区采暖设计 污水处理站房间内设计采暖设施。采暖热媒采用 135水蒸汽。采暖管 道均明管敷设，保温处理。 7.2 防腐和保温设计防腐和保温设计 1.保温 1）地面以上管道阀门等管件采用岩棉板保温，外包=0.5mm厚镀锌铁皮。 2）埋地管道采用聚氨酯泡沫塑料管壳保温，大管道可用聚氨酯泡沫塑料弧 形板代替管壳。 3）空气管路及压缩空气管路不需要保温。 2.防腐 1）所有受大气腐蚀的设备和管道外表面及钢结构均采用高氯化聚乙烯涂料 防腐，涂层结构为：二道底漆、三道面漆。 2）污水中的钢管外壁及地下阀门采用环氧媒沥青漆防腐涂料防腐，涂层结 构为：二道底漆、二道面漆。 3）埋地钢质管道的外壁采环氧媒沥青漆防腐涂料-玻璃纤维布涂覆层（特 加强级）防腐，涂覆层结构为：一道底漆、三层玻璃纤维布、五道面漆。 4）保温设备、管道外壁保温前涂刷铁红防锈底漆二道。 5）管道面漆颜色按化工设备、管道外防腐设计规定（HG/T20679- 18 / 30 1990）中有关介质涂色进行。设备、管道外观着色业主无要求时，设备为草 绿色，污水管道为黑色，污泥管道为灰色，清水管道为绿色。平台及护栏除 锈后刷红丹底漆二道，纯酸耐侯面漆二道，颜色为天蓝色。 7.3 建筑设计建筑设计 本工程设计不仅要体现先进的工艺设计并应在满足工艺要求的同时注重 同周围环境的协调，为美化厂区创造条件。充分注意站内环境的美化及建筑 物造型，尽量做到建筑物实用与观赏为一体，艺术与技术为一体。建筑的平 面处理以矩形为主，以构筑物多种形式的平面相结合，以体现多样化的风格。 在建筑风格上根厂区相一致，以创造厂区宏伟、明净、清秀的环境氛围。 7.4 劳动定员劳动定员 污水站日常工作量较小，主要为溶药、配药和污泥处理，配置操作工 2 人。 19 / 30 第八章第八章 环境保护环境保护 8.1 设计依据及标准设计依据及标准 中华人民共和国环境保护法 （1989.12） 中华人民共和国水土保持法 （1991.6） 建设项目环境保护设计规定 （1987.3） 建设项目环境保护管理条例 （1998.11） 环境空气质量标准 （GB3095-1996） 地表水环境质量标准 （GB3838-2002） 地下水环境质量 （GB/T14848-93） 大气污染物综合排放标准 （GB16279-1996） 污水综合排放标准 （GB8978-1996） 工业企业厂界噪声标准 （GB12348-90） 建筑施工厂界噪声限值 （GB-12532）等 8.2 水污染控制水污染控制 污水处理站运行过程中产生的污水和生产污水一并进入站内进行处理， 处理后的水质达到排放标准，减小了对附近水域及地下水源形成的污染，不 仅使周边水环境得到改善，为企业树立了良好的社会形象，而且还为企业节 约了大量的排污费，取得了明显的环境效益、社会效益和经济效益。 20 / 30 8.3 固体废弃物固体废弃物 污水处理站所产生的固体废弃物主要为生产过程中产生的脱水污泥，国 家对其处置方式有着严格的规定，不得随意堆放和丢弃。本工程的脱水污泥 由业交由市政部门做最终处置。 8.4 噪声控制噪声控制 根据国家城市区域环境噪声标准 （GB3096-82）和工业企业噪声卫 生标准规定，污水处理站噪声允许标准如下： 厂区白天 65 dB 夜 间 55 dB 生产车间 85 dB 坚持源头把关的原则，处理站所用的各种机电设备选型时，除满足工艺 要求外，还必须考虑其具有良好的声学特征（高效低噪） ，按照工业企业噪 声设计规范向供货方提出限制噪声的要求，对工艺过程中引发的生产噪声 应做相应的消声、吸声、隔声等降噪处理，将噪音污染降低到最低。 8.5 大气污染控制大气污染控制 本污水处理站处理的污水中包含有一定量的易挥发性物质，这些物质在 厂区处理系统中逸散到大气中，但由于气体数量较少，又分散排放，因此不 会对周围的空气产生明显的污染。所有构筑物均加盖，尽量避免臭味气体散 发的空气中。另外，在厂区整体布局中，可以将污水站布置下厂区下风向， 最大限度的减少对厂区环境的影响。 21 / 30 第九章第九章 工程投资估算工程投资估算 9.1 土建投资估算土建投资估算 表 9-1 土建投资估算表 单位：万元 序号序号名称名称规格尺寸规格尺寸材质材质估算价估算价备注备注 1格栅池 2m0.6m1m 钢混0.12地下 2调节沉淀池 7m4m4.5m 钢混 3接触氧化池 9.5m7m4.5m 钢混 4二沉池 3.2m3.2m4.5m 钢混 17.01 合建，地 下 5污泥浓缩池 2m2m3m 钢混0.96地上 6压滤机间 45m3.5m3.0m 砖混1.08地上 7风机房 45m3.5m3.0m 砖混1.08地上 8加药间 45m3.5m3.0m 砖混1.08地上 9控制及办公室 45m3.5m3.0m 砖混1.08地上 10站区工程阀门井、检查井和场地平整等2 小计24.41 注：土建报价不包括地基异常处理费用 22 / 30 9.2 设备投资估算设备投资估算 表 9-2 设备投资估算表 单位：万元 功率（功率（kW） 估算价（万元）估算价（万元） 序序 号号 名称名称规格、型号规格、型号技术参数技术参数数量数量 单台单台合计合计单价单价合计合计 1格栅池00 1.1人工格栅ZD/GS-500栅宽 500mm，间隙 10mm1 台000.50.5 2调节沉淀池00 2.1排泥泵50WQ10-10-0.7510m3/h，10mH2O1 台0.750.750.20.2 2.2提升泵50WQ10-10-0.7510m3/h，10mH2O2 台0.751.50.20.4 2.3浮球液位计池深 4.5m1 套000.10.1 2.4接触氧化池00 3立体弹性填料YDT 150mm，有效长度 3m 137m3000.022.75 3.1填料支架配套1 套000.920.92 3.2曝气头HYL-260 260mm 120 套000.022.4 3.3曝气管网配套1 套000.460.46 3.4二沉池00 4中心筒1 套000.40.4 4.1出水装置1 套000.30.3 4.2排泥泵50WQ10-10-0.7510m3/h，10mH2O1 台0.750.750.20.2 4.3污泥浓缩池00 5中心筒1 套000.40.4 5.1浮球液位计池深 4.5m1 套000.10.1 5.2气浮设备ZD/QF-10处理能力 10 吨/小时1 套448.58.5 23 / 30 6压滤间00 7板框压滤机BYJ6/650滤室容积 80L1 台1.51.51.561.56 7.1螺杆泵DFGG25-12.6m3/h，0.6MPa1 台1.51.50.50.5 7.2风机房00 8罗茨风机3L21WC-19503.25m3/min， 4mH2O2 台481.93.8 8.1加药间00 9PAC 加药装置ZD/JY-0.5有效容积 0.5m31 套0.70.71.51.5 9.1PAM 加药装置ZD/JY-0.5有效容积 0.5m31 套0.70.71.51.5 9.2硫酸亚铁加药装置ZD/JY-0.5有效容积 0.5m31 套0.70.71.51.5 9.3过磷酸钙加药装置ZD/JY-0.5有效容积 0.5m31 套0.70.71.51.5 9.4管道阀门1 套03 10电气控制1 套1.53 11小计2335.49 24 / 30 9.3 投资估算汇总表投资估算汇总表 表 9-3 投资估算价汇总表 序号序号名称名称取费标准取费标准估算价（万元）估算价（万元） 1土建投资24.41 2设备投资35.49 3设计费（1+2）31.8 4安装费 210 3.55 5调试费 24 1.42 6税金（16）42.67 工程总投资69.34 合计大写：合计大写： 陆拾玖万叁仟肆佰圆整陆拾玖万叁仟肆佰圆整 25 / 30 第十章第十章 工程效益分析工程效益分析 10.1 运行成本概算运行成本概算 污水处理成本主要为直接费用，包括电费、药剂费和人工费。 计算如下： 10.1.1 电费 污水处理站装机容量 23kW，用电负荷如下表所示： 表 10-1 用电负荷表 序号序号名称名称规格、型号规格、型号工作状