某制革废水处理厂废水处理改造方案(废水处理设计)

某 制革废水处理厂 废 水 处 理 改 造 方 案 某 有限公司 二 九 年 七 月 i 目 录 1 总论 . 3 1.1概述 . 3 1.2 采用规范及标准 . 3 1.3 编制原则 . 4 2 废水水量水质及工程规模 . 5 2.1 设计废水水量 . 5 2.2 设计废水水质 . 5 2.3废水特点 . 5 2.3.1废水来源 . 5 2.3.2废水水量特点 . 8 2.3.3废水水质特点 . 9 2.4设计处理要求 . 9 3 处理工艺 . 10 3.1污水处理厂改造前工艺简介 . 10 3.2 目前运行存在的主要问题： . 12 3.3改造后 的工艺流程： . 14 3.3.1预处理系统 . 14 3.3.2生物处理 . 14 3.4改造后废水处理各工段进出水数据预测 . 19 4 工艺设计 . 19 4.1 综合废水（ 5000m3/d） . 19 ii 4.2 辅助用房 . 26 4.3 总排口 . 26 5 主要设备材料表 . 27 6 结构设计 . 28 6.1 结构形式 . 28 6.2 建筑材料选用 . 28 7 电气、仪表监控系统 . 29 7.1电气设计及 用电负荷估算 . 29 7.2仪表及监控系统 . 30 8 防腐、防渗及节能设计 . 31 8.1防腐对象 . 31 8.2防腐措施 . 31 8.3防渗措施 . 32 8.4节约能耗措施 . 32 9 工程估算 . 33 9.1编制依据 . 33 9.2工程费用表及概算书 . 34 9.2.1新增土建工程投资概算 . 34 9.2.2新增主要设备投资概算 . 34 9.2.3新增工程建设总费用： . 36 10 运行费用 . 36 10.1电费 . 37 10.2加药费 . 37 3 1 总论 1.1概述 某某 镇 某某 村位于 某某 省 某某 市西部，是一个 某某 居住村，皮革加工是该村的传统产业 ,制革集中区正常生产的企业多达 82 家，并共同 组建了 某某 省 某某 市 某某 皮革有限公司（以下简称业主）。由于该村地处区域为淮河流域，位于清溢河上游，制革废水严重污染河流，直接影响了下游群众的生产、生活和 某某 市出境断面水质。 为彻底解决制革废水污染问题，根据 某某 省 某某 市人民政府、 某某 市人民政府和 某某 市环保局的意见，于 2007 年 1 月设计建成日处理能力 5000m3/d 污水处理站一座，出水要求达到污水综合排放标准（ GB8978-1996）中的一级排放标准。 目前，污水处理站已投入运行 两 年多，但处理能力始终达不到设计要求，迟迟未能达标验收，给当地政府及工业生产造成 了较大困扰，必须尽快实施改造工程。应业主要求，特编制该项目改造工程设计方案，供主管部门及专家评审。 1.2 采用规范及标准 （ 1）建设方提供的水量、水质资料及污水厂位置等基础资料 （ 2）污水综合排放标准 GB8978-1996 （ 3）室外排水设计规范 GB50014-2006 4 （ 4）给水排水工程结构设计规范 GB50069-2000 （ 5）混凝土结构设计规范 GBJ50010-2002 （ 6）地下工程防水技术规范 GB50108 2001 （ 7）砌体结构设计规范 GB50003-2001 （ 8）建筑结构载荷规范 GB50009-2001 （ 9）供配电系统设计规范 GB50052-95 （ 10）工业企业总平面设计规范 GB50187-93 （ 11）工业建筑防腐蚀设计规范 GB50046-95 （ 12）水处理设备制造技术条件 JB2932-86 （ 13）其它相关设计规范 1.3 编制原则 （ 1）严格执行国家“三同时”及有关环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范和标准； （ 2）遵循清污分流、分质收集、分隔处理的原则，对含铬废液单独处理； （ 3）采用技术先进，特别是对 COD、氨氮指 标达标的处理工艺，使各项水质做到全面达标排放； （ 4）妥善处理污水处理工程中产生的污泥，避免产生二次污染； （ 5）采用可靠的、必要的自控系统，减少操作过程中人为影响因素。做到技术可靠，维护管理方便，降低运行成本 ； 5 （ 6）尽量保持原有的构筑物，进行合理化改造，节省项目投资和运行管理费用。 2 废水 水量 水质及工程规模 2.1 设计 废水水量 根据企业的生产规模，确定总设计规模约为 5000m3/d。设计小时流量为 220m3/h。考虑到园区生产的特点，高峰流量为 800m3/h。 2.2 设计废水水质 依据企业提 供的废水水质资料，确定设计水质如下： 设计进水水质情况表 （单位： mg/L， pH无量纲） 项 目 pH CODcr BOD5 S2- 色度（倍） NH3-N 指 标 11 14 7000 2500 500 1500 300 2.3废水特点 2.3.1废水来源 皮革加工是以动物皮为原料，经化学处理和机械加工而完成的，其生产基本工艺如下图所示。 6 水 洗 浸 水 脱 毛 浸 灰 去 肉 净 面 水 洗 脱 灰 软 化 水 洗 浸 酸 铬 鞣 削 匀 复 鞣 中 和 染 色 加 油 整 饰 成 品 水 水、助剂等 浸废液含食盐、可溶性蛋白，有时含防腐剂 水、石灰 废液含有石灰、硫化物、色素、可溶性蛋白、脂肪、毛、大量悬浮物及有机物等。 水 洗涤水含可溶性蛋白、肉渣、油脂等 洗涤废水含钙皂等 水 水 水、脱灰剂等 水、软化剂等 水 水、食盐、酸 等 水、铬鞣剂、碱 等 削铬渣等固体 水、中和剂等 水、染料加脂剂等 水洗废水 脱灰废液含氢氧化钙、氯化物、中性盐、 可溶性蛋白等 软化废水含蛋白质及蛋白酶等 水洗废水 浸酸废液含中 性盐、无机酸、 有机酸等 铬鞣废液含 3价铬、酸、中性盐等 削革残渣等固体 中和废液含中性盐等 废液含少量染料及乳化油脂 磨革工序有革屑（固体物）排出 盐腌羊皮 7 在生产过程中有大量的蛋白质、脂肪转移到废水、废渣中 ， 同时在加工过程中采用的大量化工原料 ，如酸、碱、盐、硫化钠、石灰、铬鞣剂、加脂剂、染料等，其中有相当一部分进入废水之中。这些加工过程产生的废液多是间歇排出，其排出的废水是制革工业污染的最主要来源。 制革废水主要来自于准备、鞣制和其它湿加工等三个加工工段： （ 1） 鞣前准备工段 ： 在该工段中，污水主要来源于水洗、浸水、脱毛、浸灰、脱灰、软化、脱脂等。主要污染物有三类：一是有机废物，包括泥浆、蛋白质、油脂等；二是无机废物，包括盐、硫化物、石灰、 Na2CO3、 NH4+、 NaOH等；三是有机化合物，包括表面活性剂、脱脂剂等。鞣前准备工段的废水排放量约占制 革总废水量的 50%以上，污染负荷占总排放量的 60%左右，是制革废水的主要来源； （ 2） 鞣制工段 ： 在该工段中，废水主要来自水洗、浸酸、鞣制。主要污染物为无机盐、重金属铬等。其废水排放量约占制革总废水量的 25%左右； （ 3） 鞣后湿整饰工段 ： 在该工段中，废水主要来自水洗、挤水、染色、加脂、喷涂机的除尘污水等，其主要污染物为染料、油脂、有机化合物等，废水排放量约占制革总废水量的 25%左右。 制革各工序产生的制革废水及其成分如下表所示： 8 各生产工序产生的废水及其污染成分 序号 工 序 加入辅料 作 用 污染成分 1 浸水 渗透剂、防腐剂 使腌制皮恢复鲜皮状态 血、水渗性蛋白、盐等 2 脱脂 脱脂剂、表面活性剂 去除皮表面及油脂 表面活性剂、蛋白、盐等 3 脱毛浸灰 石灰膏、硫化钠 去掉表皮及毛，并使松散 胶原纤维皮膨胀 硫化钠、石灰、硫氢化钠、 蛋白质、毛、油脂等 4 水洗 / 洗掉表面的灰 硫化钠、石灰、硫氢化钠、 蛋白质、毛、油脂等 5 脱灰 铵盐、无机酸 脱去皮肉外部灰，中和裸 皮 铵盐、钙盐、蛋白质等 6 软化及洗水 酶及助剂 皮身软化，降低皮温 酶及蛋白质等 7 浸酸 NaCl、无机酸 、有机酸 对鞣皮酸化 酸、食盐等 8 鞣制 铬粉及助剂、碳酸氢钠 使胶原稳定 铬盐、硫酸钠、碳酸钠等 9 水洗 / / 铬盐、硫酸钠、碳酸钠等 10 中和水洗 染料、有机酸、加脂剂 及助剂 中和酸性皮 中性盐 11 染色加脂 / 上色，并使皮革柔软丰满 染料、油脂、有机酸等 12 水洗 / / 染料、油脂、有机酸等 2.3.2废水水量特点 制革工业用水量非常大，一般情况下，根据产品品种和生坯类别的不同，每生产 1t 原料皮需用水 60 120 吨。这些用水除一小部分被原皮吸收，绝大部分使用之后形成废水排放 ，所以制革工业废水排放量也是非常大的；同时由于废水通常是间歇式排放，所以废水水量和水质的波动非常大。以本工程为例，每生产一转鼓（ 800 1000张皮 ） 约耗水 80吨左右。 9 由于皮革生产工序的不同，在每天的生产中都会出现多次排水高峰，通常每天会出现 5h 左右的高峰排水。一般高峰排水量为日平均排水量的 2 4倍。 2.3.3废水水质特点 根据业主提供的制革生产工艺流程可知，各企业除鞣前准备和鞣制工段外，还包含以蓝湿皮为原料进行整饰加工，在染色加工过程中使用了大量使用了有机酸、染料、加脂剂及各种化学助剂，因此所 产生的废水污染物成份也比较复杂， CODcr、 BOD5、 SS、色度非常高。 另外，由于企业制革多采用非环保型化工原料，且当地无条件实施清洁生产，导致废水污染负荷非常高，废水成分复杂、耗氧量高、悬浮物多、色深，含有蛋白质、脂肪、染料等有机物和铬、硫化物、氯化物等无机盐类，废水中有毒、有害废水比重比较大，并随工段、工艺、工序的不同而变化很大。同时，由于生产无统一计划，水质随生产品种、生皮种类、工序交错而变动很大，导致了污染物排放的极不规律。 2.4 设计 处理要求 按 GB8978-1996污水综合排放标准一级标准 考核， 其中总 Cr和 Cr6+执行表 1第一类污染物最高允许排放浓度。主要指标见下表 ： 10 设计出水水质情况表 (单位： mg/L， pH无量纲 ) 项 目 pH CODcr BOD5 SS S2- 总 Cr NH3-N 一级标准 6 9 100 20 70 1.0 1.5 15 3 处理工艺 3.1污水处理厂改造前工艺简介 污 水 处 理 厂 改 造 前 工 艺 流 程 简 图 如 下 图 所 示 。 11 含铬废水进水 综合废水进水 机械粗格栅 机械细格栅 调节池 栅渣 外运 调节预沉池 调节曝气池 初次 沉淀池 气 浮 池 氧 化 沟 二次沉淀池 排入场外河流 泵 回 流污泥 剩余污泥 污泥 浮渣 污泥 气浮池污泥井 污泥浓缩井 泵 泵 板框压滤 干泥 外运 填埋 泵 污泥 沉淀池 板框压滤 泵 泵 污泥 铬饼酸化回收或铬饼作副产品出售 加药 NaOH 或 Ca(OH)2 MgO 12 3.2 目前运行存在的主要问题 ： （ 1）制革集中区正常生产的企业有 80多家，由于厂家多，生产计划和废水排放无规律可言，使得进入处理厂的水量水质变化特别大，尤其是废水中悬浮固体含量特别高，制革废水中的污泥主要成分有石灰、皮屑、碎肉渣、羊毛等，粗略计算，现有预沉池长为 33m，宽为 23m，有效泥深为 2.5m，约 1900 立方，在日进水 1500 2000 立方米时，仅用 12 天的时间就淤平了整个池子（此数据指进入污水处理厂的污泥，不含各企业的沉淀池和输送渠沉积的污泥），即污泥量占到总水量的 10%左右。 目前运行中固液分离不是很好，大量的 SS 进入生物处理系统，影响了处理效果。 （ 2）由于企业脱毛使用大量 Na2S，排入污水处理厂的硫化物浓度过高，如在预处理中去除不掉硫化物，进入后续生物处理系统，将抑制微生物的生物活性，对出水水质有直接的影响。 （ 3）生物处理之前的预处理污泥负荷削减率太低，导致进入氧化沟的废水 COD 高达 2500 3200mg/L，对氧化沟的微生物造成较大的冲击，日进水量在 1500 吨以下时，冲击不太明显，日处理量超过 1600 4000吨时，氧化沟水质出现恶化现象。 （ 4）冬春季是制革的旺季，由于此时气温低对生化处理系统有影响，微生物降解吸附的能力非常差，旺季生产的水量达 到每天 3000 4200 吨，因预处理效果差，污染负荷大，再加上气温低和水量大的冲击，一周期间，氧化沟水质严重恶化并伴有异 13 味气体散发， 此时 COD可高达 800 1000mg/L。 每年的 12 月至次年的 4 月，由于冬春季节气温较低，微生物活动能力降低，此时氧化沟温度在 5 10之间，造成氧化沟大量泡沫的产生，因此，提高生化系统水温，增强微生物活性，消除因表面活性剂遇水温低机械运动易产生大量的泡沫，这是个必须解决的问题。 （ 5）运行的设备和构筑物存在以下问题： 1）预沉池由于池型设计不合理和池容不足，造成沉淀 效果较差； 2）调节曝气池中的预处理曝气不足和曝气不均匀； 3）调节预沉池中的行车吸泥设备易堵塞； 4）初次沉淀池由于水力负荷和固体负荷偏大，加上排泥管管径偏小且常有堵塞现象，造成初沉池沉淀效果较差和排泥不畅； 5）氧化沟冬季运行中泡沫较多，曝气量略有不足，池内污泥分布不够均匀，且污泥浓度较低； 6）二次沉淀池采用虹吸管，不能正常运行，二沉池设计中的其它问题，水力负荷和固体负荷偏大，致使活性污泥混水外排； 7）污泥处理设备效率较低 ，需重新增设污泥处理设备 ； 8）气浮池气泡不够细密，释放器可能存在问题。 14 3.3 改造后的 工艺流程： 根据上述运行中存在的主要问题，改造工程中重点要解决的工艺和技术路线如下： 3.3.1预处理系统 改造并新建，增加预沉池容积，将预沉池的高峰处理水量增加到 800 1100m3/h，设计优质的刮泥、排泥系统，池前明沟内投加 FeSO4去除大部分的硫化物。 增加曝气调节池容积，将现有调节预沉池改为曝气调节池，池内投加聚合硫酸铁，并加大曝气量，在对水中硫化物进一步去除的同时，去除水中的部分氨氮。 初沉池改为混凝沉淀池，提高初沉池的处理效果，减轻气浮的压力。 通过以上措施，确保进入氧化沟的 COD 降到 12001400mg/L， SS降到 100mg/L以下。 3.3.2生物处理 氧化沟目前运行总体上较正常，可增加氧化沟保温兼消泡系统，开启备用转碟，保证氧化沟的 COD去除率维持在较高水平，并提高氨氮去除率，另外二沉池偏小，设备（吸泥机）有故障，出水槽设计不合理，减少了二沉池面积，宜拆除集水槽重新设计，并改用刮泥机，使二沉出水 COD低于 200mg/L。 15 二沉池后新建多级进水 A/O膜法生物脱氮系统和混凝沉淀池，进一步提高 COD 和 NH3-N的去除率，使出水最终达到一级标准。 本项目中，第一级 A/O采用泥法工艺 ，主要以去除有机物为主，并初步脱除一部分氮，降低二级处理的氨氮负荷。由于一级A/O后的 氨氮浓度仍较高且有机物浓度较低，二级脱氮生化系统需要很长的污泥龄，因此第二级采用膜法工艺比泥法工艺更合理。生物膜处理工艺的特点如下： （ A）微生物方面的特征 微生物种类多样化： 相对安静稳定环境； SRT 相对较长； 丝状菌也可以大量生长，无污泥膨胀之虞； 线虫类、轮虫类等微型动物出现的频率较高； 藻类、甚至昆虫类也会出现； 生物膜上的生物：类 型广泛、种属繁多、食物链长且复杂。 生物膜上微生物的食物链较长： 动物性营养者所占比例较大，微型动物的存活率较高； 食物链长； 污泥产量少于活性污泥系统 (仅为 1/4 左右 )。 能够存活世代时间较长的微生物 有利于硝化作用的进行。 （ B）在处理工艺方面的特征 对水质、水量变动又较强的适应性； 剩余污泥的沉降性能良好，易于固液分离； 16 能够处理低浓度污水； 易于维护运行，运行费用少。 关于四段 A/O接触氧化工艺 A/O工艺分段进水生物膜脱氮技术是传统 A/O工艺基础上发展起来的生物膜脱新技术 。理论上，传统 A/O工艺的脱氮效率与回流比成正比，回流比大，进入反硝化区的硝酸盐量增大，氮的去除率就会提 高，为了维持较高的氮去除效果，必须同时加大污泥回流量和混合液回流量。这样势必增加废水处理运行成本，而且大量的硝化液回流给缺氧区带入溶解氧量，使缺氧区溶解氧提高，而溶解氧会消耗废水中易降解有机基质，从而影响脱氮速率。为了克服传统 A/O工艺的不足，采取短时间缺氧、好氧交替操作来替代传统的单段长时间缺氧和好氧运行，这样形成了 A/O工艺分段进水生物膜脱氮技术。 四段 A/O接触氧化工艺流程框图如下： 17 18 综合废水处理工艺流程如下：（虚线表示新建处理单元） 格栅 预沉池 曝气调节池 初沉池 气浮池 集水池 氧化沟 二沉池 中间水池 四段 A/O 接触氧化池 混凝沉淀池 达标排放 污泥池 脱水外运 经预处理的含铬废水 鼓风曝气 硫酸亚铁 排 泥 排 泥 排 泥 排 泥 聚合铝铁 硫 酸 聚合硫酸铁 蒸 汽 转刷曝气 鼓风曝气 内回流 外回流 蒸 汽 PAC、 PAM 综合废水 19 3.4 改造后 废水 处理 各工段进出水数据预测 运行效果预测表 处理 工段 预沉池 -调节池 初沉池 气浮池 氧化沟 - 二沉池 A/O接触氧化 池 -混凝沉淀池 项目 进水 出水 去除率（ %） 出水 去除率（ %） 出水 去除率（ %） 出水 去除率（ %） 出水 (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) COD 7000 3200 54 1800 44 1260 30 190 85 100 BOD5 2500 1200 52 600 50 420 30 42 90 15 SS 3000 500 83 200 60 100 50 - 70 NH3-N 300 300 - 300 - 300 - 150 50 15 色度 1500 1050 30 420 60 210 50 100 50 50倍 pH值 10-14 9-10 - 8-9 - 9 - 7-8 - 7-8 S2- 500 20 96% 20 - 20 - 1.0 - 1.0 4 工艺设计 4.1 综合废水（ 5000m3/d） （ 1）预沉池（新建） 功能：沉淀粒径较大的 SS 设计水力负荷： 0.7m3/m2 h 现有预沉池两座，单座平面尺寸为 11 33(m)，在改造清 淤、增设排泥系统后，可继续作为初沉池使用。新建预沉池 4座，钢砼结构， 20 采用平流式沉淀池，单池尺寸： B L=12.00 33.0 (m)，有效水深2.5m，超高 0.5m。正常使用三座（一座用于排泥），运行面积为 1584 m2，容积为 4000 m3，最大高峰流量可处理 1100 m3/h。新建预沉池设计采用多斗式，并利用气提与泵提相结合的排泥方式。预沉池进水硫化物高峰浓度为 500mg/L，设计在废水处理厂外新建污泥干化场一座，利用在厂外原有进水渠道内投加 FeSO4生成沉淀去除大部分硫化物。 新增设备： 行车式刮泥 机 4台 ,宽 12m， N=0.55 4(kW)。 每池设排泥泵 1台， N=7.5 4（ kW）。 FeSO4配制及投加系统 1套，投加能力 300kg/h。 气提风机与曝气调节池风机合用。 （ 2）曝气调节池（改造） 功能：均衡水质，贮存水量。 现有调节池 1 座，平面尺寸 37 18（ m） ，有效水深 3.5m，总有效容积 2330m3，平均停留时间 12h。在该池中通过空气氧化去除预沉池出水中部分硫化物，曝气强度 2.5m3/m2 h，曝气调节池出水由泵提升进初沉池。 新增设备： 三叶风机 2台（ 1用 1备）， Q=28m3/min， H=4.0m， N=30kW。 （ 3）初沉池（改造） 功能：去除废水中大部分 SS和胶体物质。 初沉池 1 座， =18.0m，有效水深 3.0m，池内设置周边传动刮 21 泥机，污泥重力排至污泥池。通过在进水管道投加聚合铝铁方式，保证初沉池出水硫化物含量小于 20mg/l。 新增设备： 聚合铝铁投加装置 1套，投加量 200mg/L。 周边传动吸泥机 1台， =18m， N=1.1kW。 （ 4）气浮池（改造） 功能：有效去除废水中大分子难降解物质、有毒物质、胶体物质及不溶物质，尤其表面活性剂可在该单元得到有效去除。 原有气浮池两座，每座平面尺寸 13.25 4（ m），总高 4.20m，原设计回流比 30%。考虑到废水中表面活性剂成分较多，为更好的发挥气浮池作用，设计增大回流比至 50%，并对溶气罐、释放器等进行相应改造。 改造设备： 加压溶气装置 2套。 释放器 2套。 聚合硫酸铁配制投加装置 1套。 （ 5）集水池（新建） 气浮池出水进集水池， V=110m3，地下池。池顶封盖，池内安装蒸汽加热系统，供热量 2000 千卡 /h，即每小时约供蒸汽 3.0 吨。使进入接触氧化池的水温（冬季）平均上升 10，即达到 15以上，每年供汽为 3个月。 新 增设备： 22 DZL4-13蒸汽锅炉一套 （ 6）氧化沟 （改造） 功能：降解有机污染物，去除氨氮 现有氧化沟 1座，平面尺寸约 120m 26m，有效容积 11000m3，有效深度约 4m，氧化沟表面积约 2750 ，设转碟曝气机 9 台， 7 用 2备，每台功率 22KW。氧化沟池壁增高 0.6m，采用砖混形式， 池上覆盖特种尼龙丝网， 同时 在原有喷淋罐中考虑投加消泡剂，利用原喷淋管向池内喷洒消泡水，以减少冬季氧化沟泡沫的产生。 改造设备： 转碟曝气机变速箱更换，共计 9只。 新增设备： 氧化沟消泡装置一套，约 2750 ，材质采用特种尼 龙丝网。 转碟曝气机增加玻璃钢防护罩，共计 9只。 （ 7）二沉池 （改造） 功能：固液分离，并提供回流污泥。 现有二沉池设计水力负荷 0.8m3/m2 h， H=18.0 3.5(m)，池壁有效水深 3.0m，停留时间 3.6h。原二沉池采用虹吸管排泥方式。 改用周边传动刮泥机。集水槽重新设计。 新增设备： 周边传动刮泥机 1台， =18m， N=1.1kW。 钢制集水槽一套，采用两侧进水方式，降低二沉池溢流负荷，从而进一步降低出水 SS。 23 （ 8） 中间水池（新建） 二沉池出水进中间水池， V=110m3，地下池。池 顶封盖，池内安装蒸汽加热系统，供热量 1000 千卡 /h，即每小时约供蒸汽 1.5 吨。使进入接触氧化池的水温（冬季）平均上升 4，即维持在 13以上，每年供汽为 3个月。 新增设备： 潜污泵 3台（ 2用 1备）， Q=110m3/h， H=8m。 （ 9）接触氧化池（四段 A/O）（新建） 功能：进一步去除氨氮和有机物。 接触氧化池 1座，钢砼结构，池顶 设置彩钢夹芯板 ，用于保温，并一定程度上起到抑泡作用。设计总有效容积为 5000m3， A/O体积比1： 3， 平均停留时间 24小时 。 尺寸为： B L=48.0 21.0 (m)，池壁有效水 深 5.0m，超高 0.5m，安装组合生物填料，填料高 3.0m，填料填充率 60%。 氨氮负荷： LNH3-N=0.12kgNH3-N/m3 d。 进水方式：四点进水。 碱度和碳源补给方式：泵提预沉池部分未经处理废水至高位水箱，采用重力流形式进入接触氧化池，用于补充碱度和碳源，另外投加纯碱（ 30%）为备用。 供氧方式：采用穿孔管曝气方式，空气用量 90 110m3/min。 新增设备： 选用三叶风机 5台， 4用 1备，型号 3L62WD， Q 45m3/min， H 24 6000mm， N=55kW。 填料支架：采用金属固定 支架。 组合填料：规格 150 80，总计 3000 m3。 高位水箱：规格 1500 1750，两只， PE材质 彩钢夹芯板：厚度 75mm,面积 1430 。 （ 10）混 凝沉淀池 （新建） 功能：进一步去除 SS、有机物和色度，确保水质达标排放。 设计反应池和终沉池各一座，钢砼结构。 反应池：停留时间 20 分钟，尺寸： 7.0 3.5 3.0（ m）分两格设置两台机械搅拌机，投加 PAC和 PAM， PAC投加量 300mg/L， PAM投加量 3mg/L。 配套设备： 搅拌机 2台，型号 JBF-，转速分别为： 60r/min、 24r/min，功率分别为 4.0kW、 2.2kW。 加药装置 2套（ PAC和 PAM）。 终沉池：设计为 1 座，设计参数 q=0.6m3/m2 h，设计终沉池直径 22.0m，池壁有效水深 3.0m，超高 0.3m，停留时间： 4h。终沉池采用中心进水周边出水辐流式沉淀池，池内设有周边传动刮泥机，污泥泵将污泥部分回流至生物接触氧化池，回流比采用 30%，其余提升至污泥池进行脱水处理。 配套设备： 周边传动刮泥机 1台， =22m， N=0.75kW。 25 污泥泵 2台， 1用 1备，型号 WQ70-8-7.5， Q=70m3/h， H=8m， N=4.0kW。 （ 9）污泥脱水系统 污泥处理工艺选择 污泥机械脱水目前使用最多的有三种方式：箱式压滤机、离心压滤机、带式压滤机。就脱水效果看，箱式压滤机脱水后污泥含水率最低，可达到 65%以下，带式压滤机比离心压滤机略 高 ，含水率可达 80%左右。就工程造价而言：带式机和箱式压滤机相当，离心式最高。 三种压滤机比较见下表： 离心脱水机、带式压滤机和箱式压滤机技术经济比较 比较项目 离心脱水机 带式压滤机 箱式压滤机 原理 利用离心沉降原理，使固液分离 利用履带过滤，使固 液分离 液压推力下过滤 使用污泥类 型 各类污泥的浓缩和脱水 同左 适用于各种污泥 絮凝剂药量 阳离子 PAM： 4 10kg/吨干污泥 阳离子 PAM： 4kg/吨干污泥 加 Fe3+、 CaO 脱水后泥饼含水率 80% 80% 70%，脱水效率高 运行时噪声 76-80dB 70-75dB 最低 耗电量 10kw/m3污泥 3.6kw/m3污泥 20 40wh/kgDS 工作时间 24 小时 24小时 间歇运行 滤带冲洗水 不需要，但停机前需对腔体进行冲洗 27m3/hm(滤带 ) 不需要 运行状况 脱水过程中当进料浓度变化时，转鼓和 螺旋的转差及扭矩会自动跟踪调整，自动化操作，滤液带泥 脱水过程中当进料浓度变化时，带速、带的张紧度、加药量冲洗水压力需调整，操作要求较高、滤液带泥 操作简单，滤液清澈 工作环境 占用空间小，安装调试较简单，配备设备有加药和进、出料输送机，整机全密封操作，车间环境较好 占地面积大，配套设备除加药和进出料，输送机外，还包括清洗泵、空压机等，需高压水不停冲洗，车间环境较差 占用空间小，不需经常清洗，环境卫生条件好 维修难易 维修需生产厂家专业人 员，维修周期较长 维修较简单 简单 设备投资 一次投资大 一次投 资较大 一次投资较小 26 经我校在浙江海宁、山东等地通过试用结果，使用企业均认为箱式压滤机最为实用，现已在海宁制革企业中全面推广。 污泥量每日约为 700m3，其中预沉池污泥正常情况下泵入污泥干化场，其余物化污泥和生化剩余污泥采用箱式压滤机脱水。 采用 3台箱式隔膜压滤机， F=280m2/台， XMG280/1250-UB，每台每日处理 100 m3污泥量。 配套设备： XMG280/1250-UB : 3台 空气压缩机 :1.6m3/min,N=11kw,3台 隔膜泵 :3台 稳压罐 : V=4m3,1只 4.2 辅助用房 新建风机房 2座，面积为 36 2（ m2） 。 新建锅炉用房 1座，面积为 100（ m2）。 新建脱水机房 1 座，面积为 400（ m2）。 4.3 总排口 处理后出水进总排口，按规范化设计，监控室移到新的总排口位置。 27 5 主要设备材料表 新增设备清单 序号 处理单元 设备名称 规格 单位 数量 备注 1 预沉池 行车刮泥机 B=12m,N=0.55kW 台 4 2 FeSO4配制及投加系统 投加能力 300kg/h 套 1 3 排泥泵 N=7.5kW 台 4 4 曝气调节池 三叶风机 Q=28m3/min， H=4.0m ， N=30kW 台 2 1用 1备 5 穿孔管 ABS 管及管道支架、管件 套 1 7 初沉池 聚合铝 铁配制投加系统 投加能力 120kg/h 套 1 8 周边传动刮泥机 =18m， N=1.1kW 台 1 10 气浮池 加压溶气装置 原装置基础上改造 套 2 11 释放器 原装置基础上改造 套 2 12 聚合硫酸铝配制投加系统 新增 套 2 13 氧化沟 转碟曝气机变速箱 只 9 14 玻璃钢防护罩 只 9 15 消泡系统 特种尼龙丝网 套 1 16 二沉池 周边传动刮泥机 =18m， N=1.1kW 台 1 17 钢制集水槽 套 1 18 中间水池 潜污泵 Q=110m3/min， H=8m 台 3 2用 1备 19 接触氧化池 三叶风机 型号 3L62WD， Q 45m3/min， H 6000mm， N=55kW 台 5 4用 1备 20 穿孔管 镀锌管及管道支架、管件 套 1 21 组合填料 150 80，总计 3000 m3 22 填料支架 套 1 23 高位水箱 1500 1750， PE材质 只 2 24 彩钢夹芯板 厚度 75mm 1430 25 混凝沉淀池 搅拌机 型号 JBF-，转速分别为： 60r/min、 24r/min，功率分别为 4.0kW、 2.2kW。 台 各 1 26 周边传动刮泥机 =22m， N=0.75kW 台 1 27 污泥泵 型号 WQ70-8-7.5， Q=70m3/h， H=8m， N=4.0kW 台 2 1用 1备 28 PAC 配制及投加系统 V=6.0m3 套 1 28 29 PAC 配制及投加系统 V=6.0m3 套 1 30 锅炉用房 锅炉 型号 DZL4-13，蒸汽量 4.0t/h，压力 13kg/cm2， N=22kw 套 1 31 脱水机房 厢式隔膜压滤机 型号 XMG280/125000-UB 台 3 2用 1备 32 空气压缩机 1.6m3/min N=11kw 台 3 33 隔膜泵 台 3 34 稳压罐 V=4m3 只 1 6 结构设计 6.1 结构形式 拟建的构筑物，本着安全、经济、利于施工及结构合理的原则选择结构形式。 本工程构筑物采用钢筋混凝土结构。 地震基本烈 度按七级考虑，钢筋砼水池根据其水位与底下潜水位之间的最大水头，考虑其池壁厚度，确定其抗渗要求为 S6，地下结构抗浮安全系数取 1.5。 6.2 建筑材料选用 钢筋混凝土结构采用 C25砼，抗渗标号 S6。 所有构筑物垫层采用 C10。 钢筋： d 10，级钢； d 12，级钢。 水泥采用 325普通硅酸盐水泥。 钢材采用 Q235A。 29 钢结构钢板厚度采用 10mm。 7 电气、仪表监控系统 7.1电气设计及用电负荷估算 设计范围为污水站内各设备的动力配电控制和照明系统。 供电系统电压等级为 380V/220V， 50Hz，三相四线制中心线接地系统。接地电阻不大于 10，电力设备金属外壳均以接地线与接地装置相联。 电缆采用直接穿 PVC管敷设。 废水处理部分用电负荷估算见下表。 新增用电负荷估算表 序号 处理单元 设备名称 装机负荷 （ kW） 运行负荷（ kW） 单位 数量 备注 1 预沉池 排泥泵 7.5 4 11.25 台 4 运行时间 8h/d 2 FeSO4配置及投加装置 0.75 0.55 套 1 钢制式 3 行车式刮泥刮渣机 0.55 4 0.825 台 4 运行时间 8h/d 5 曝气调节池 三叶风机 30 2 22.5 台 2 1用 1备 6 初沉池 聚合 铝 铁投加装置 0.75 0.55 套 1 钢制式 7 半桥周边传动刮泥机 1.1 0.825 台 1 8 二沉池 半桥周边传动刮泥机 1.1 0.825 台 1 9 中间水池 潜污泵 5.5 3 8.25 台 3 2用 1备 10 接触氧化池 三叶风机 55 5 137.5 台 5 4用 1备 11 混凝沉淀池 半桥周边传动刮泥机 0.75 0.55 台 1 30 12 污泥泵 4.0 2 4 台 2 1用 1备 13 JBF-III 反应搅拌机 2.2 4.65 台 各 1 4 14 PAC配制投加系统 0.75 0.55 套 1 钢制式 15 PAM配制投加系统 0.75 0.55 套 1 钢制式 16 锅炉房 DZL4-13- 22 12 套 1 17 脱水机房 XMG280/125000-UB 11.0 3 22 套 3 2用 1备 合计（ kW） 478.65 227.375 7.2仪表及监控系统 由于受多种因素影响，制革废水中各种污染物浓度一般会有较大的波动且表现为随机性。所以，对操作员工 加以严格的培训外，日常监测数据的统计分析及对操作工艺的调整工作显得格外重要。针对此废水处理工艺，自控重点主要考虑节省运行费用、提高处理效率以及简化操作。 1）工艺设备及机电设备以现场控制为主，调节池污水提升泵采用液位自控。现场控制柜控制设备的电动起、停，监测这些设备的运行。 2）控制室设一大模拟显示屏，全厂各主要设备和工艺流程一目了然，可以显示各主要设备和工艺过程的运行状态和事故报警信息。 31 8 防腐、防渗及节能设计 本废水处理工程中，部分物品和材料处于腐蚀性环境，需进行防腐考虑，以减少水中污染物和腐蚀性气 体对构筑物、建筑物、设备和设施等的腐蚀，确保设备和设施的运行安全，保证工程质量，保持处理站的美观。 8.1防腐对象 1）水泵等设备、输水管、加药管道等生产性设备和设施。 2）产区的栏杆、平台、钢门窗等附属设施及设备。 8.2防腐措施 1、防腐原则 1）在价格合理的情况下，根据所应用的条件、关键部件和材料的材质选用耐腐蚀和抗腐蚀的材质。 针对使用条件，选用合适的防腐涂料和防腐方法。 2 、抗腐蚀材质的选用 1）水泵等设备的轴心部件，均为抗腐蚀金属。 2）水管、污泥管等工艺管道主要采用镀锌钢管或经过防腐处 理的钢管，空气管和加药管道采用耐腐蚀的 ABS管。 3）管材防腐 小口径管道（管径 DN100）均采用镀锌钢管及镀锌配件。 大口径管道（管径 DN100）采用钢管和钢制配件，外壁涂三道， 32 内壁涂二道环氧煤沥青。 所采用的阀门外涂一道环氧树脂漆以加强防腐。 8.3防渗措施 钢筋混凝土结构构筑物，为避免地下水渗入或池内水渗出，构筑物结构采用抗渗设计，并在此体内壁用 20mm厚 1： 2水泥砂浆粉刷，池外壁涂 851防水涂料。 8.4节约能耗措施 本工程采用物化与生化相结合的处理工艺，具有处理效果好，处理成本低的优点 ，本身属于节能工艺。特别是生化部分，采用 A/O活性污泥 +4段 A/O接触氧化工艺，具有明显的节能效果， 4段 A/O接触氧化工艺省去了混合液回流系统，降低了动力配置。处理系统还考虑了将碱性废水用于含铬废水中和和生化系统补充碱度，可节省用碱量。 耗电量大的设备主要是鼓风机，污水泵和压滤机，应选用效率高、能耗低的先进设备和器材，鼓风机、水泵的选型确保经常工作点位于高效区。 风机选用效率高、节能的三叶罗茨风机， A/O池曝气管选用高效微孔曝气管，提高了氧的转移效率，减少了空气量。 选用脱水设备中能耗最低的箱式压滤机，而且 不要进行反冲洗，节约了水资源。 33 水泵根据液位开关自动控制泵的开停，并优化泵的组合动作方式，节省电耗。在高程布置中，减少跌水高度，选择经济管径及合理布置流程，节约水头损失，以节约水泵能耗。 由于处理系统出水水质好，拟将处理水作为中水回用于毛皮的预浸水和车间的地面冲洗水，会用量分别达到 400t/d和 100t/d，从而减少污水排放量 10%，污染物如 COD、氨氮等同样可减排 10%。 9 工程估算 9.1编制依据 1）处理构筑物使用全国统一市政工程预算定额单位估价表及相关费率标准。 2）市政工程费用定额 及相关资料。 3）工程造价信息。 4）设备价格采用厂家咨询价格及参考近期相应工程设备价格计算。 5）有关费用计算表。 34 9.2工程费用表及概算书 9.2.1新增土建工程投资概算 土建工程清单 序号 名称 容积（ m3） 单位 数量 单价 总价（万元） 备注 1 预沉池 1386 座 4 280元 /m3 155.23 钢砼 2 集水池 110 座 1 250元 /m3 2.75 钢砼 3 中间水池 110 座 1 250元 /m3 2.75 钢砼 4 接触氧化池 5000 座 1 280元 /m3 140.00 钢砼 5 反应池 112 座 1 250元 /m3 2.80 钢砼 6 终沉池 1254 座 1 280元 /m3 35.11 钢砼 7 风机房 36m2 间 2 600元 /m2 4.32 砖混 8 锅炉房 100 m