慈溪宏宇-有机硅废水方案(60t)

1、慈溪市宏宇电器有限公司 有机硅生产废水处理工程技术方案慈溪市宏宇电器有限公司有机硅生产废水处理工程技术方案常州天兴环保科技有限公司2011年02月19日29常州天兴环保科技有限公司目 录1.概述11.1工程概况11.2设计依据11.3工程范围12.水量、水质及处理要求22.1水量、水质22.2处理要求23.工艺选择33.1设计原则33.2废水特点分析33.3工艺流程选择33.4处理效率预测94.工程设计104.1工艺设计104.2建筑和结构设计194.3电气设计215.工程投资估算225.1编制说明225.2编制依据225.3土建投资估算235.4设备投资估算245.5工程总费用266.技术经

2、济分析276.1人员编制276.2运行成本276.3主要技术经济指标287.施工进度与工期297.1施工工期297.2施工进度表298.售后服务30慈溪市宏宇电器有限公司 有机硅生产废水处理工程技术方案1.概述1.1工程概况慈溪市宏宇电器有限公司是一家专业的生产太阳能材料企业，在太阳能电池片生产工艺中，切片、硅片清洗产生部分有机物废水，该公司生产线所产生的含硅废水必须经处理达标后才能排放(进入园区污水处理厂,达到三级标准)。受建设单位委托，我方根据本项目的特点，以及从事类似废水处理设计、施工的成熟经验，编制本设计方案供建设方和有关主管部门审查、选择。1.2设计依据² 建设单位提供的水

3、质、水量等技术资料；² 污水综合排放标准（GB8978-1996）；² 室外排水工程设计规范（GB50014-2006）；² 水处理设备制造技术条件（JB/T2932-86）；² 水处理设备性能试验总则（GB/T13992.1-92）；² 工业金属管道工程施工及验收规范（GB50235-97）；² 工业企业厂界噪声标准（GB12348-90）；² 工业企业设计卫生标准（GBZ1-2002）；² 环境空气质量标准（GB3095-1996）；² 其它相关设计规范。1.3工程范围遵照建设单位的委托，设计范围包括

4、从处理单元格栅进水口至规范化出水口的处理构筑物，水处理设备，电气控制等的设计、选型。废水站以外的内容如生产、生活废水收集，集水管，处理后废水排放管以及给水、采暖、供电电源、消防、绿化、路灯照明等不在本设计范围。2.水量、水质及处理要求2.1水量、水质（1）废水水量根据建设单位的提供的资料，本项目水量、水质如下： 含硅废水:总水量60m3/d； 设计废水总量：80m3/d。(掺入生活污水20m3/d)（2）废水水质表2-1 废水水质指标单位：mg/L，pH无量纲项目pHCODCrSSBOD5含硅废水34200010004002.2处理要求处理出水水质要求达到GB8978-1996污水综合排放标准

5、表2中接管标准。外排(进入园区污水处理厂管网)出水指标如下：表2-2 出水水质指标单位：mg/L，pH无量纲项目pHCODCrBOD5SSF-排放标准(三级)69500200400203.工艺选择3.1设计原则根据建设方的实际情况，本工程设计原则如下：² 严格执行环境保护的各项规定，选择先进、成熟可靠的处理工艺，确保出水达标排放；² 选用品质优良的设备，使系统的操作管理方便，运行稳定可靠；² 对废水处理站合理布局，尽可能地降低工程造价和运行费用；² 选用适合我国国情、品质优良的设备和仪表，并对处理区合理布局，使系统的运行稳定可靠，操作管理方便。²

6、; 工艺设计力求流程简洁，占地省、管线短、提升少、节约能源，降低运行费用。² 尽量采用PLC自控，减少操作人员的工作强度。3.2废水特点分析根据建设单位提供的资料，本项目排出的废水主要为含硅废水，含硅废水中含有聚乙二醇等难降解的有机污染物，可生化性差，处理难度大，此外含有部分洗涤剂，容易在处理过程中产生泡沫。3.3工艺流程选择含硅废水特征是COD值高，但生化性能差，含有的有机物难降解。对于此类废水的处理，通常采用的方法为“物理、化学预处理生化处理”相结合的组合工艺。（1） 预处理工艺预处理工艺通常可采用混凝沉淀、混凝气浮、微电解、Fenton氧化等工艺。微电解一般适用于小水量废水。各

7、类微电解工艺，如固定床式、塔式微电解均存在易板结、沟流现象，填料更换困难等。搅拌釜式微电解塔反应效率高，不存在板结问题，缺点是设备小，能耗相对较大。氧化法常用的有Fenton氧化、臭氧氧化、氯氧化等。氯氧化设备简单，但增加废水中的盐分。臭氧氧化法脱色效果较好，不额外增加废水盐分。但臭氧氧化法需要配备臭氧发生系统、反应系统、尾气处理系统，设备投资较大，运行成本高，且臭氧氧化一般适宜在碱性条件下使用。对于本废水，由于进水呈酸性（pH 2-3），采用臭氧氧化同样会引起中和药剂用量的大幅增加。Fenton氧化法设备简便，可与混凝沉淀法联合使用，具有良好的处理效果，且不额外增加废水盐分。同时Fenton

8、氧化法宜在酸性条件（pH24）下反应，符合本项目的实际情况。通常，混凝气浮工艺包括加压溶气系统、溶气释放系统、加药反应系统、刮渣机等，设备较多，管理烦杂，难以稳定运行，处理成本相对较高。而混凝沉淀设备相对简单，管理要求低，运行稳定，处理成本相对较低，缺点是占地面积大一些。因此，预处理工艺拟采用混凝沉淀工艺。故本方案选择混凝沉淀工艺作为前处理手段，对进水进行预处理，为后续的生化系统的运行提供有力保障。同时预留Fenton氧化作为今后事故情况下的应急措施，必要时可在调节池内投加Fenton试剂进行反应。（2） 生化处理工艺含难降解有机物废水的生化处理普遍采用厌氧好氧生物处理工艺。厌氧工艺包括完全厌

9、氧（产甲烷）以及不完全厌氧（不产甲烷或少产甲烷），常用的完全厌氧工艺主要有UASB、IC、EGSB等；不完全厌氧主要有水解酸化、兼氧处理工艺等。目前在工程上应用较广的主要有UASB工艺、水解酸化、兼氧工艺。好氧处理工艺主要有活性污泥法、氧化沟、生物接触氧化法、SBR法、A2/O等工艺。（一）厌氧工艺厌氧水解的原理是利用异养型兼性细菌和厌氧菌将废水中难降解的大分子有机物转化为易降解的小分子有机物，将复杂的有机物转变成简单的有机物，将不溶性的有机物转化为溶解性的有机物，形成有机酸、醇类、醛类等；使废水酸性增强，pH下降，从而调节废水的pH值，降低加酸费用，并提高废水的可生化性。实践证明，厌氧水解工

10、艺能够有效提高废水的可生化性，为后续的处理工艺创造有利条件；其次，厌氧水解工艺能够有效地破坏染料的发色基团，对脱色也有良好的作用；第三，厌氧水解工艺能够降解废水中的表面活性剂，可较好地控制后续好氧工艺中产生的泡沫问题；第四，由于本废水呈碱性，厌氧水解可以通过酸化作用对其碱度进行中和，降低pH调整所需的费用；第五，好氧处理产生的剩余污泥回流至厌氧水解池进行厌氧消化，可以削减污泥量，降低污泥处理成本；第六，厌氧水解工艺一次性投资较小，运行成本较低。因此，本项目厌氧生化部分拟采用厌氧水解工艺。（二）好氧工艺厌氧工艺后续的好氧生化目前大多采用活性污泥法和生物接触氧化法。接触氧化法由于曝气池内设有比表面

11、积较大的填料，微生物易于在填料上附着，生物污泥量大，因此接触氧化法易于启动，运行管理较方便。相对于接触氧化法，活性污泥法运行较稳定，曝气池结构简单，不需填料及支架，投资较小，维护保养工作量较小，池内的活性污泥絮体活性强，吸附分解有机物的能力较强，但管理要求略高于接触氧化法。综合比较，好氧处理部分拟采用工程投资较省的活性污泥法。同时为了确保废水处理达到良好的效果，好氧生化池采取投加粉末活性碳以增加废水中物质的吸附处理效果，该方法为生物炭法（PACT）工艺，生物炭法工艺（Powered Activated Carbon Treatment Process）由美国杜邦公司研发，是新型的具有较大优势的

12、生物处理工艺。曝气池前（或曝气池内）投加粉末活性炭（PAC）与回流的含炭污泥混合，一起进入曝气池完成对废水有机污染物物理化学-生物处理过程。由于生物降解作用增强，PAC的生物再生作用和PAC对最终代谢产物（MEP）的吸附等联合作用下（每kg炭去除1.03.5kgCOD），提高了去除有机物能力，而且能处理难以生物降解的有机污染物。与传统活性污泥法相比，PAC强化的活性污泥法一般认为有以下优点： 可以提高难以降解有机物去除效果； 提高系统抵抗毒物冲击能力； 提高系统脱色效果； 改善污泥沉降效果和脱水性能； 提高硝化反应效率； 缩短系统水力停留时间； 减少曝气池的泡沫产生量； 提高系统运行稳定性能。

13、通常PAC对难于降解的有机物具有较好的吸附性能。在粉末活性炭强化生物处理工艺中，难降解的有机物首先被吸附在PAC表面。这样，宏观环境中的难降解物质和有毒物质的浓度减少，处于游离状态的微生物活性提高，对污染物的分解和去除能力增强。同时由于PAC对难降解物质和微生物的吸附，延长了微生物与这些物质的接触时间。长期运行的结果，使微生物得到了驯化，并提高了对难降解有机物的去除效果。PAC对微生物的吸附，使得微生物泥龄大大延长。在粉末活性炭强化工艺中，经常控制系统固体停留时间在50100d，甚至更长，这就为微生物繁衍提供了良好的条件。因此粉末活性炭强化生物处理系统中的微生物数量和种类要求比传统生物处理系统

14、中的微生物数量和种类多，对难降解有机物的去除能力就相应增强。当达到足够的接触时间，微生物就通过某些途径降解这些被吸附的物质，从而使部分炭表面得到再生。再生了的PAC可以重新吸附新的有机物。这种协同作用为更好地去除可吸附的难降解和不能降解的有机物提供了条件。粉末活性炭投加曝气池后除了能强化活性污泥法的净化功能，提高出水水质，减少有毒有害物质对生物氧化的抑制作用外，还可以提高废水脱色率，改善污泥沉降性能。根据上文的分析，本污水处理工程拟采用以下工艺流程，含硅废水量为2.50m3/h：图3-1 工艺流程框图3.4处理效率预测表3-1 预期处理效率含硅废水工艺单元CODSSmg/LEmg/LE收集池2

15、0001000调节池20001000混凝沉淀氧水解池91035150PACT池-二沉池273706060排放口27360处理要求5004004.工程设计4.1工艺设计4.1.1含硅废水（1）收集池含硅废水自流进入本池，均化水量水质。尺寸规格： V=54m3，L*B*H=3.0*4.0*4.5m，有效深度3.5m。结构形式： 钢砼，地下数 量： 1座设计水量： Q=2.50t/h停留时间： 16.80h配套设备： 设备按2.50t/h配备² 不锈钢格栅2只，粗细各1只。² 引水器1台。² 污水泵2台，1用1备，型号IHF50-32-125，

16、Q=10m3/h，H=14m，N=1.50kW。² 浮球液位计1套。（2）调节池用于进一步调节废水水质，必要时可在此投加Fenton试剂进行化学氧化处理。尺寸规格： V=36m3，L*B*H=2.0*4.0*4.5m，有效深度4.0m。结构形式： 钢砼，地上池数 量： 1座设计水量： Q=2.50t/h停留时间： 12.80h配套设备： 设备按2.50t/h配备² 污水泵2台，1用1备，型号IHF32-25-125，Q=2.5m3/h，H=16m，N=0.75kW。² 浮球液位计1套。² 加药装置1套，N=1.5kW。² 预曝气系统1套。（3）

17、混凝沉淀池反应池投加混凝剂和石灰乳液，形成絮体沉淀，协同去除污染物，减少后续工艺的负荷。采用辐流式沉淀池，沉淀区表面负荷q=0.25m3/(m2·h)。沉淀池采用机械刮泥。尺寸规格： 反应池1座，单座V=2.70m3，L*B*H=1.8*0.6*2.5m，分3格，有效水深2.1m。沉淀池1座，单座V=45m3，L*B*H=5.0*2.0*4.5m，有效水深4.0m。结构形式： 钢砼，半地上池数 量： 1座设计水量： Q=2.50t/h停留时间： 反应池 HRT=0.8h；沉淀池 HRT=10.0h(有效)配套设备： 设备按2.50t/h配备² 慢速搅拌机2台，N=0.55k

18、W。² 空气搅拌系统1套。² pH计1台，型号GPP-02。² 行车式刮泥机1台，ZXG-2.0，N=0.75KW。² 出水堰一套。² 污泥泵2台，1用1备，GW10-7-1.1，Q=10m3/h，H=7m，N=1.1kW。² 石灰加药系统见后。（4）中间池储存废水，利用泵提升，投加营养，补充入生活污水。尺寸规格： V=27m3，L*B*H=1.5*4.0*4.5m，有效水深3.50m。结构形式： 钢砼，全地下池数 量： 1座设计水量： Q=3.50t/h停留时间： 6.0h配套设备： 设备按3.50t/h配备² 提升泵2台

19、，1用1备，型号IHF32-25-125，Q=4.0m3/h，H=14m，N=0.75kW。² 金属转子流量计1台，内衬聚四氟乙烯，DN40。² 浮球液位计1套。² pH计1台，型号GPP-02。（5）厌氧水解池提高污水的可生化性，为后续生化处理创造良好的条件。采用上流式厌氧污泥床结构，上部设集水装置，底部设有布水及排泥系统。尺寸规格： V=144m3，L*B*H=6.0*3.0*8.0m，有效深度7.5m。结构形式： 钢砼，半地上数 量： 1座设计水量： Q=3.50t/h停留时间： HRT=40.0h配套设备：² 脉冲发生器2台，MC-1000。&#

20、178; 脉冲布水装置2套。² 出水堰2套。² 填料及支架，V=54m3。（6）PACT池定期投加粉末活性炭，投加量暂定为20mg/L。投加方式：粉末活性炭采用干法投加。型号规格： V=99m3，L*B*H=6.0*3.0*5.5m，有效深度5.0m； 数 量： 1座；设计水量： Q=3.50t/h；停留时间： HRT=24.0h；结构形式： 钢砼，半地上池。配套设备：² 便携式DO仪1套。² 罗茨鼓风机2台，1用1备，型号BK5003，Q=2.50m3/min，H=0.50kgf/cm2，N=4.47kW。² 曝气系统1套，服务面积18m2。

21、（7）二沉池沉淀区表面负荷q=0.25m3/(m2·h)。尺寸规格： L*B*H=3.6*3.6*4.5m，有效水深3.0m。结构形式： 钢砼，半地上数 量： 1座设计水量： Q=3.50t/h停留时间： 10.0h（有效）配套设备：² 中心传动刮泥机1台，型号ZXG-3.5，N=0.55KW。² 污泥泵2台，1用1备，型号GW10-7-1.1，Q=10m3/h，H=7m，N=1.10kW。² 三角堰1套。（8）排放监测池储存含硅废水处理出水，如达标就排放，如超标则回流到中间水池去重新处理。尺寸规格： V=32m3，L*B*H=2.0*4.0*4.0m，

22、有效深度3.0m。结构形式： 钢砼，半地上数 量： 1座设计水量： Q=3.50t/h停留时间： 6.80h配套设备：² 回流泵2台，型号LW5-10-0.75，Q=5.0m3/h，H=10m，N=0.75kW。² 浮球液位计1套。4.1.3排放口根据当地环保部门要求配置（由建设单位自行配备实施）。配套设备：² 在线流量计1套。² 在线COD仪一台。4.1.4污泥池尺寸规格： V=40.50m3，L*B*H=3.0*3.0*4.5m，有效深度4.0m。结构形式： 钢砼，半地上数 量： 1座配套设备： ² 螺杆泵2台，1用1备，型号G35-1，P

23、=0.6MPa，N=3.0kW。² 厢式压滤机1台，XMY-40/630-UB，过滤面积40m2。4.1.5石灰加药设施(1)化灰池尺寸规格： V=12m3，L*B*H=4.0*2.0*1.5m。结构形式： 砖混，半地上数 量： 1座(2)石灰搅拌池尺寸规格： V=8m3，L*B*H=2.0*2.0*2.0m。结构形式： 砖混，地下数 量： 2座配套设备：² 搅拌机2台，N=2.20kW。² 石灰加药泵2台，1用1备，型号KCL-20-20，N=3.0kW。4.1.6辅助建筑(1)配电间结构形式： 砖混结构尺寸规格： 4.0*6.0m (2)鼓风机房结构形式： 砖

24、混结构尺寸规格： 4.0*6.0m(3)值班室结构形式： 砖混结构尺寸规格： 4.0*3.0m(4)化验室结构形式： 砖混结构尺寸规格： 4.0*3.0m(5)库房结构形式： 砖混结构尺寸规格： 4.0*3.0m(6)加药间结构形式： 砖混结构尺寸规格： 4.0*3.0m(7)污泥脱水、加药区结构形式： 钢棚尺寸规格： 6.0*6.0m4.2建筑和结构设计4.2.1主要设计规范、设计依据² 给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）；² 建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；² 构筑物抗震设计规范（GB50191-93）；²

25、砌体结构设计规范（GB50003-2001）；² 混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；² 建筑结构荷载规范（GB50009-2001）；² 钢结构设计规范（GB50017-2003）。4.2.2结构设计（1） 地基处理工程设计暂以地耐力80kN/m2计，在施工图设计前建设方应提供地质勘探资料，届时将根据实际地质情况，就地基处理提出适当的处理方案，并进行合理设计。（2） 建筑设计辅助用房的设计首先符合工艺要求，外观上简洁、明快。外墙涂料采用水性漆，内墙涂料采用乳胶漆，门采用钢木门，窗采用塑钢窗，地面采用地砖。（3） 结构设计砖混结构地面下采用M7.5水泥

26、砂浆，MU10普通机制粘土砖；地面上部采用M5混合砂浆，MU7.5普通机制粘土砖。钢砼结构水泥采用425普通硅酸盐水泥，水池池体采用C25混凝土，抗渗标号为S6，垫层采用C10素混凝土。钢材12为I级钢筋，fy=210 N/mm2；12为 II级钢筋，fy=3310 N/mm2。（4） 主要建筑材料砼所有水池池体采用C25混凝土，抗渗标号为S6，垫层采用C10素混凝土。钢材建筑钢筋：12为I级钢筋，fy=210 N/mm2 12为 II级钢筋，fy=3310 N/mm2结构钢及预埋件：A3板材及型钢砖砌体地面下采用M7.5水泥砂浆，MU10普通机制粘土砖；地面上部采用M5混合砂浆，MU7.5普

27、通机制粘土砖。4.3电气设计4.3.1主要设计规范、设计依据² 处理工艺对设备的运行要求；² 工业与民用供配电系统设计规范（GB50052-95）；² 低压配电装置及线路设计规范（GB50054-95）；² 通用用电设备配电设计规范（GB50055-93）；² 工业企业照明设计标准（GB50034-1992）；² 工业企业民用供配电系统设计规范（GB50054-92）；² 仪表配管、配线设计规定（HG20512-2000）。4.3.2设计范围本工程电气设计包括废水处理站区的动力、照明设计，主要内容如下：l 用电设备的电气负荷

28、计算；l 低压供、配电系统设计；l 动力电缆和照明电线（缆）敷设；以废水站内配电柜为界，配电柜以内为本设计范围。4.3.3供配电系统供电负荷确定为二级负荷，设一路供电电源：380/220V、50Hz。配电系统采用三相五线制、单相三线制，接地保护系统为TN-S系统。电力电缆选用VV型、VV2型；控制电缆选用KVVP型；照明选用BVV型。敷设方式选用电缆沟与穿管暗敷相结合，室内照明采用难燃塑料线明敷。5.工程投资估算5.1编制说明工程投资估算内容包括废水处理站内新建、新增的各构筑物、建筑物、设备、材料、管道、电气仪表等项目。不包括土地征用、青苗补偿、场地拆迁平整、高、低压配电系统、绿化等辅助费用。

29、5.2编制依据5.2.1定额（指标） ² 建设部全国市政工程投资估算指标HGZ47-102-96；² 国家给排水工程研究中心编制的给水排水工程概算与经济评价手册；² 类似工程结算资料。5.2.2材料价格 采用近期市场信息价。5.2.3设备价格 ² 工艺设备及通用设备价格根据设备制造厂近期报价、定货价及其他类似工程的设备价格资料进行计算。5.2.4工程建设其他费用及预备费 ² 根据工程的实际情况，参照市政工程初步设计概算编制办法有关规定计取。5.3土建投资估算表5-1 土建投资估算序号名 称型号规格单位数量单价(万元)总价(万元)备注1收集池3.

30、0*4.0*4.5m座1业主自行建造钢砼，地下2调节池2.0*4.0*4.5m座1钢砼，半地上3混凝反应池1.8*0.6*2.5m座1钢砼，半地上4混凝沉淀池5.0*2.0*4.5m座1钢砼，半地上5中间水池1.5*4.0*4.5m座1钢砼，半地上6厌氧水解池6.0*3.0*8.0m座1钢砼，半地上7PACT池6.0*3.0*5.5m座1钢砼，半地上8二沉池3.6*3.6*4.5m座1钢砼，半地上9排放监测池2.0*4.0*4.0座1钢砼，半地上10污泥池3.0*3.0*4.5m座1钢砼，半地上11排放口-座1砖混12辅助建筑m296砖混结构13钢棚m236彩钢瓦14石灰投加系统-15设备基础

31、-合 计说明：土建投资估算不含地基处理及井点降水等特殊处理费用。5.4设备投资估算表5-2 设备投资估算序号工艺单元设备名称型号规格单位数量单价（万元）总价（万元）备注1收集池格栅只20.130.26不锈钢提升泵10m3/h*14m*1.50kW台20.450.901用1备引水器台10.400.40浮球液位计套10.150.152调节池加药装置套11.801.80预曝气系统套10.400.40提升泵2.5m3/h*16m*0.75kW台20.400.801用1备浮球液位计套10.150.153混凝沉淀池慢速搅拌机台20.701.40空气搅拌系统套1 0.400.40pH计GPP-02套11.2

32、01.20行车式刮泥机ZXG-2.0台13.203.20水下不锈钢三角堰套10.100.10UPVC污泥泵台20.250.504中间水池提升泵4.0m3/h*14m*0.75kW台20.400.801用1备浮球液位计套10.150.15转子流量计DN40，衬氟只10.400.40pH计GPP-02套11.201.205厌氧水解池脉冲布水器MC-1000套20.801.60布水装置套20.400.80出水堰套20.200.40填料及支架D150M3540.031.626PACT池便携式溶氧仪套100业主自配罗茨鼓风机N=4.47kW台21.603.201用1备曝气系统服务面积18m2套11.501.507二沉池中心刮泥机ZXG-3.5台14.004.00水下不锈钢三角堰套10.200.20UPVC污泥泵台20.250.508排放监测池回流水泵5.0m3/h*10m*0.75kW台20.250.501用1备浮球液位计套10.150.159排污口超声波流量