河南脱脂废水技术方案

磷化脱脂废水处理工程技术方案PAGEPAGE22磷化脱脂废水处理设计方案江苏省环境科学研究院扬州菲尔德环境工程有限公司二〇一四年十月编制单位：江苏省环境科学研究院扬州华峰环境工程有限公司法人代表：张利民博士，研究员技术负责人喻学敏博士，工程师项目负责人：余江工程师工艺：颜鑫工程师设备：王磊助工电气：刘秀宁工程师自控：王荣工程师结构：梁志冉工程师给排水：吴伟硕士，工程师目录TOC\o"1-2"\h\z\u1.概述 11.1工程概况 11.2我方简介 21.3设计依据 51.4设计范围 52.废水水质、水量及处理要求 62.1水质、水量 62.2处理要求 53.工艺选择 73.1设计原则 73.2废水特点分析 73.3工艺流程选择 74.工程设计 124.1工艺设计 124.2建筑和结构设计 204.3电气设计 225.工程投资初步估算 225.1编制说明 225.2编制依据 235.3土建投资估算 235.4设备投资估算 245.5工程投资估算 256.技术经济分析 266.1人员编制 296.2运行成本 296.3主要技术经济指标及工程效益分析 307.环境保护 248．公用工程 249.施工工期与调试期 259.1施工工期 269.2施工进度表 2610.售后服务 27有限公司涂装废水处理工程技术方案1.概述1.1工程概况脱脂废水是为了清除金属表面氧化物，采用硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸及磷酸等酸进行酸洗法处理时而产生的废水。废水多来源于钢铁厂或电镀厂，pH值一般在1.5以下（游离酸0.5-2%），呈强酸性。现代酸洗生产发展很快，其规模越来越大。构件前处理主要由脱脂、除锈、表调、钝化等工序组成。1.2我方简介江苏省环境科学研究院，是一家综合性环境科研机构，直属于江苏省环境保护厅，主要从事环境工程设计与总承包、环境科研、环境影响评价与环境规划、环保新产品开发、ISO14000审核咨询、清洁生产审计、有机食品认证等技术服务工作。该院持有国家环保总局颁发的甲级环境影响评价证书、持有建设部颁发的甲级环境工程设计证书（证书编号：3034）、持有国家环境保护总局环境保护设施运营资质证书（业务范围:工业废水，证书编号：国环0206）和国家发展计划委颁发的工程咨询乙级证书（工咨乙0027005）。曾获江苏省科委等部门颁发的“江苏省科技咨询信誉企业（机构）AAA”称号，2003年、2005年获得“江苏省文明单位”称号。2006年我院获得国家环保总局颁发的“全国十佳环境影响评价机构”称号。我院现有科研人员113名，其中高级工程师31名，工程师20名，其中博士学位11名，硕士学位26名，全院人员平均年龄不到35岁，是一个知识层次高的年轻群体。十五年来，我院主要完成了国家“七五”、“八五”、“九五”环保科技攻关课题6项，国家环保总局课题3项，江苏省环保厅及江苏省科技厅课题近20项。其中“危险废物填埋处理的入场条件及预处理技术研究”课题获一九九八年度国家环保局科学技术进步奖（部级）二等奖。依托我院组建的省环境工程重点实验室现有实验面积400m2，拥有省内一流的试验装置和必要的分析测试手段。主要装置有：动态混凝试验装置、臭氧氧化试验装置、光化学反应仪、SBR反应装置、A/O试验装置、UASB试验装置、微电解试验装置、生物曝气滤池试验装置、膜生物反应器试验装置、化学催化氧化试验装置、光催化氧化反应装置等；配备了气相色谱仪、WatersBreeze高效液相色谱仪、Agilent3510型原子吸收光度仪、岛津2401型扫描紫外可见分光光度计、全自动电位滴定仪、BOD5测定仪、美国45600型COD快速测定仪、TOC测定仪、瓦勃呼吸仪等分析仪器近40台套。为环境工程项目的承接提供强有力的技术支撑。扬州菲尔德工程有限公司主要从事环保设备的制造、环境工程的设计、安装、调试等交钥匙工程及污水处理设施的委托运行管理。公司拥有强大的设备制造能力和素质一流的员工队伍，技术上以南京大学、江苏省环境科学研究院等大专院校、科研单位为依托，并不断从国外引进先进的技术和装置，加上公司科学、独特的管理体制，展现出环保产业企业的新形象。ISO9001：2000国际质量体系认证、ISO14001：1996环境体系认证的顺利通过，使公司的运行更加科学严谨高效。近年来，我们先后承担了多项涂装废水治理工程：南京振容集团涂装废水处理工程（150m3/d）武汉华源电气有限责任公司涂装废水处理工程（2m3/h）山东威明涂装废水治理工程（全套引进德国设备）（5m3/h）天津天德减震器有限公司涂装废水处理工程（3m3/h）大连海尔涂装废水处理工程（5m3/h）龙口康达油泵油嘴有限公司涂装废水处理工程（2m3/h）仪征市金派活塞环有限责任公司涂装废水处理工程（2m3/h）江西富达铜材有限公司电镀涂装废水处理工程（10m3/h）奇瑞汽车有限公司涂装废水处理工程（1900m3/d）芜湖普威技研有限公司涂装废水处理工程（380m3/d）合肥志信喷涂有限公司涂装废水处理工程（4m3/h）东风汽车有限公司乘用车项目涂装废水处理工程（1300m3/d）…………1.3设计依据建设单位的《环评报告书》及提供的水质、水量等技术资料《污水综合排放标准》（GB8978-1996）《室外排水工程设计规范》（GB50014-2006）《水处理设备制造技术条件》（JB/T2932-86）《水处理设备性能试验总则》（GB/T13992.1-92）《工业企业照明设计标准》（GB50034-1992）《工业企业民用供配电系统设计规范》（GB50054-92）《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《构筑物抗震设计规范》（GB50191-93）《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）《钢结构设计规范》（GBJ17-88）《水处理设备制造技术条件》（JB/T2932-86）《水处理设备性能试验总则》（GB/T13992.1-92）《仪表配管、配线设计规定》（HG20512-2000）其它相关设计规范。1.4设计范围遵照建设单位的委托，设计范围包括从处理单元格栅进水口至规范化排放口的处理构筑物，水处理设备，电气控制等的设计、选型。而废水站范围以外的内容如生产废水收集管网，处理后废水排放管以及给水、供电电源、消防、绿化、工程监理等不在本设计范围内。2.废水水质、水量及处理要求2.1水质、水量本项目生产废水主要来自工件前处理磷化脱脂废水、还有冲洗废水。根据提供的废水水量、水质状况，同时参考同类废水水质，设计如下(水量303/d)：表2-1项目水质统计表PHSS(mg/L)CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)Oils(mg/L)色度Fe2+(mg/L)6-11400200301.0100202.2处理要求设计排放标准为优于《污水综合排放标准》（GB8978-1996）表4中的一级排放标准，具体项目设计见下表。若要求回用于生产，还应进行深度处理。表2-2出水水质指标PHSS(mg/L)CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)Oils(mg/L)色度Fe(mg/L)6-95080205.0502.02.3污水处理规模废水单独收集处理，曝气、除油处理后再经气浮除渣，厌氧、好氧，沉淀系统进行处理，进入砂滤+炭滤处理后达标排放,处理量为30m3/d；3.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：严格执行环境保护的各项规定，确保污水达标排放。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，并对处理区合理布局，尽量采用自动控制系统，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。3.2废水特点分析该水含有较高浓度的重金属离子，对生物具有毒害作用，废水中缺氧富磷，有机物不易直接用生物法去除；清洗废水中含有一定量的油类和LAS，且大部分以乳化油的形式存在，增加处理难度；生产的高浓度废水多为间歇排放，水质水量波动较大，存在较大的冲击负荷；清理槽液时悬浮物、有机物污染物浓度较高，增加了处理成本。3.3工艺流程选择综合目前国内酸洗废水特征，目前正常情况下排放污染物浓度不高，废水PH值强酸性，污水中主要污染物是呈浮化状的石油类物质、金属离子，表面活性剂以及各类分散剂等助剂。工序中脱脂、碱洗、表调钝化等槽液经一段时间工作后需报废清槽或进行清理，清理周期一般为3-6个月一次，如此将会形成高浓度污水的排放，正常情况下，其污染浓度达到几个或数十个g/L，对整个污水处理系统形成很大的冲击，给污水处理的稳定运行和达标排放带来困难。为此，本项目设计中应尽可能地考虑这方面的影响，选择耐冲击工艺，增强设施的操作弹性，以满足抗高负荷冲击的要求。根据本废水的特点，本工程首先必须加强预处理，采取物化手段去除废水中的悬浮物、有害有毒物质。该项目废水量不大，污染物浓度一般，处理的关键是要有针对性的去除乳化油和金属离子，充分考虑到药剂的选择和PH值的影响，设计出最佳处理工艺和简洁工艺流程。3.3.1脱脂废水的处理污水大都含有游离状态的乳化油，需对其进行破乳处理，常见的方法有酸化破乳、化学破乳、电化学破乳等。酸化破乳处理，是将pH调至2～3，使乳化剂中的高级脂肪酸皂析出脂肪酸，脂肪酸不溶于水而溶于油，从而使废水中的乳化剂破乳析油。酸化的同时使废水中的LAS分解而失去活性，起到了良好的消泡作用。化学破乳是向废水中投加破乳剂，常用的为无机破乳剂。无机破乳剂具有多核结构（高价电阳离子基因），可以中和废水中胶体颗粒的表面电荷，压缩胶团的双电层，随着双电层的破坏，乳化油的胶团排斥电位消失，胶团解体实现了水、油的分离。3.3.2有机废水的处理有机废水污染物浓度高，CODcr贡献值大，具有很高的冲击负荷，如不能对其进行有效治理，将会对后续废水治理形成严重干扰，影响出水水质。对高浓度废水采用Fenton试剂（H2O2+FeSO4）对其进行预处理，使其中的有机物氧化分解，是当前酸洗废水处理中常用工艺。Fenton试剂具有很强的氧化能力，当pH值较低时（控制在3左右），H2O2被Fe2+催化分解生成羟基自由基（·OH），并引发更多的其他自由基，从而引发一系列的链反应。通过具有极强的氧化能力的(·OH)与有机物的反应，使废水中的难降解有机物氧化，有机物C—C键断裂，最终分解成H2O、CO2等，使CODcr大幅度降低。同时羟基自由基（·OH）亦可与有机物发生偶合反应，改变其电子云密度和结构，形成分子量不太大的中间产物，从而改变它们的溶解性和混凝沉淀性。Fe2+被氧化生成Fe(OH)3在一定酸度下以胶体形态存在，具有凝聚、吸附性能，还可除去水中部分悬浮物和杂质。3.3.3金属的去除污水中含有大量的Fe离子，通过向废水中曝气使二价铁离子氧化成三价铁离子在碱性情况下，三价Fe离子可生成Fe(OH)3沉淀物。资料表明，当pH等于9.2时，Fe离子浓度将低于1mg/L，通过沉淀方法从污水中实现分离。综上所述，工艺流程如图3－1所示。加药系统一号车间曝气除油混凝沉淀加药系统二号车间曝气除油混凝沉淀气浮污泥外运 压滤机 污泥浓缩池出水碳滤砂滤沉淀好氧厌氧、 4.工程设计4.1工艺设计4.1.1一号车间除油池一座主要功能：收集各类排放废水，对其进行除油；设计参数：HRT2d；有效容积：6m3；尺寸规格：L*B*H=1.5.0*2.0*2.0m；结构形式：地下池，防腐处理，钢砼结构；设备配置：预曝气管一组；一号车间混凝沉淀池一座设计参数：HRT2d；有效容积：6m3；尺寸规格：L*B*H=1.5.0*2.0*2.0m；结构形式：地下池，防腐处理，钢砼结构；二号车间除油池一座主要功能：收集各类排放废水，对其进行除油；设计参数：HRT2d；有效容积：6m3；尺寸规格：L*B*H=1.5.0*2.0*2.0m；结构形式：地下池，防腐处理，钢砼结构；设备配置：预曝气管一组；二号车间混凝沉淀池一座设计参数：HRT2d；有效容积：6m3；尺寸规格：L*B*H=1.5.0*2.0*2.0m；结构形式：地下池，防腐处理，钢砼结构；4.1.2一体化综合水处理池含有：厌氧.好氧.废水混凝沉淀、事故池尺寸规格A*B*H=10.0*3.0*3.0m；设计水量：Q=30t/d结构形式：地下池，防腐处理，钢砼结构；4.1.3污泥浓缩+污泥干化系统接纳处理沉淀污泥和砂滤反洗污泥。污泥在此进行浓缩，上清液排入调节池再处理。考虑到该污泥絮凝较困难,和加药量较大,浓缩后的污泥采用厢式压滤机进行脱水，以进一步减少污泥的含水率，压滤成泥饼后外运，并进行永久性处置，滤出液至调节池再处理。本工程中选用XMY15/600－UB厢式压滤机1套。设计污泥量：Q=3.8m3/d（含水率约98％）配套设备：污泥泵1台，1用，型号：I-1B1.寸浓浆泵Q=2.2m3/h，H=60m,N=2.2kw。XMY15/600－UB厢式压滤机1套，4.1.5辅助用房考虑本工程的实际情况，主要附属建筑物为值班室、配电间、控制室，采用砖混结构,利用厂内现有厂房。4.1.6标准排放口包括排放计量渠、超声波流量计和在线COD监测仪等。排放口由建设单位根据当地环保部门统一要求建设，超声波流量计和在线COD监测仪不在本设计方案范围之内。4.2建筑和结构设计4.2.1主要设计规范、设计依据《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《构筑物抗震设计规范》（GB50191-93）《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）《钢结构设计规范》（GBJ17-88）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①砖混结构：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普通机制粘土砖。②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Φ＜12为I级钢筋，fy=210N/mm2；Φ≥12为级钢筋，fy=3310N/mm2。（4）主要建筑材料①砼：所有水池池体采用C25混凝土，抗渗标号为S6，垫层采用C10素砼。②钢材：建筑钢筋：Φ＜12为I级钢筋，fy=210N/mm2Φ≥12为级钢筋，fy=3310N/mm2结构钢及预埋件：A3板材及型钢③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、设计依据处理工艺对设备的运行要求《工业与民用供配电系统设计规范》（GB50052-95）《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-95）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）《工业企业照明设计标准》（GB50034-1992）《工业企业民用供配电系统设计规范》（GB50054-92）《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：（1）用电设备的电气负荷计算；（2）低压配电系统设计；（3）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，由建设单位将电缆接至废水处理站电控柜。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。4.3.4自动控制（1）液位控制调节池内设置液位控制系统，共设高、低两个液位，低水位时，提升泵停止运行；高水位时，1台提升泵运行，另1台备用，2台泵自动切换，交替运行。4.3.5电气负荷废水处理站总装机功率为9.13kw，计算负荷为1.4kwh。序号设备名称安装台数备用单机容量总容量需要系数计算负荷1耐腐提升泵210.37kw0.74kw0.20.074kwh2反洗泵101.5kw1.5kw0.010.015kwh3搅拌机300.37kw1.11kw0.10.111kwh4厢式压滤机100.75kw0.75kw0.10.075kwh5压滤泵102.2kw2.2kw0.10.22kwh6加药装置1050.17kw1.70kw0.10.17kwh7风机101.5kw1.5kw0.50.75kwh8气浮13kw3kw10.3合计12.13kw1.75kwh4.4污染物去除率预计表（COD值）处理单元进水浓度出水水质去除率除油200mg/L160mg/L20%氧化沉淀160mg/L80mg/L50%混凝沉淀+过滤80mg/L72mg/L10%5.工程投资初步估算5.1编制说明工程投资估算内容包括废水处理站内的各构筑物、建筑物、设备、材料、管道、电气仪表等项目。不包括工程监理、场地“五通一平”、高、低压配电系统、绿化费用以及调试期间水、电、药剂等费用。5.2编制依据5.2.1定额（指标）建设部《全国市政工程投资估算指标》HGZ47-102-96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。序号名称数量规格报价(万元)备注1土建钢砼防腐2合计5.3土建投资估算①以上费用参照《江苏省建筑工程单位估价表》2010版定额基价估算后折算；②因污水站所处位置地质条件不明，故土建工程造价为估算价，具体工作量等方案确定后出图计算。5.4设备投资表5-2设备投资序号名称型号或规格数量单价(万元)金额(万元)备注1气浮装置4.5m×2.0m×2.0m1套6.56.5碳钢(防腐)耐腐提升泵PF50-252台0.350.7上海奥利一用一备石英砂过滤器SY10001台3.23.2活性炭过滤器HY10001台3.23.2溶药、加药系统BJY-I4套0.251含搅拌机反洗泵PF40-321台0.250.25上海奥利一用一备电控柜正泰配套1.51.5华峰液位控制系统YN-204套0.10.4余姚厢式压滤机XMY30/600－UB1套1.951.95菲尔德污泥泵I-1B-1.51台0.450.45上海奥利风机Hb-502台0.51力恒厌氧池布水系统一批0.50.5厌氧池填料及填料支架一批0.750.75好氧池布水系统一批0.50.5好氧池填料及填料支架一批0.750.75弹性填料一批1.251.25沉淀池导流桶一台0.10.1安装费2.5合计26.55.5工程投资估算表5-3工程总费用序号名称费率费用(万元)1土建工程2工艺设备3设计费4安装、调试费5综合税金(2+3+4)×6%工程总费用－该报价包括：工程设计、设备制造、安装、调试、税金及售后服务等6.技术经济分析6.1人员编制定员1人：管理操作工1人。6.2运行成本6.2.1动力费：E1废水处理量30t/d，E1=0.75元/t废水6.2.2药剂费:E2本项目使用的药剂及材料主要包括主要为FeSO4、H2O2、PAC、PAM、烧碱E2＝6.80元/t废水6.2.3人工费(兼职):E3吨水直接处理成本为：E=E1+E2+E3=8.15元/t废水(不含折旧和维修费)6.3主要技术经济指标及工程效益分析处理能力：30m3/d；劳动定员：1人兼职；工程投资：万元（不含土建）运行成本：元/m3废水（不含折旧）。7.环境保护污水处理站的环境保护主要是做好污泥处置和噪音隔离措施，减少对周边环境的污染。污水处理站的污泥经过压滤后形成含水率约75％的泥饼，属于危险固废，可委托有关部门外运集中处置。污水处理站的噪音主要来自水泵等机电设备。室外水泵采用隔音罩，经采取上述措施后可确保厂界噪声达标。8．公用工程及消防、环保、安全设计8.1公用工程8.1.1给水废水处理系统自来水主要为配制药剂、冲洗地面、其它杂用水等，由厂内给水管网供给，其用水量1m3/d，水压要求：0.20Mpa，给水管管径DN25。8.1.2排水废水处理站排水主要有冲洗水等，排水系统采有分流制。冲洗水排放至格栅井，进入处理系统处理，雨水直接外排。8.1.3运输废水处理站中的运输主要为污泥的外运，建设单位根据实际情况决定自行运输或外包运输。。8.1.4排污口规范化依照《排污口设置及规范化管理办法》的要求，进