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50t/d制革废水处理厂工程方案设计加拿大50t/d制革废水处理厂工程方案设计青岛伊美环境工程有限公司二零一三年六月5青岛伊美环境工程有限公司n50t/d制革废水处理厂工程方案设计1综合说明1.1设计水量与水质1.1.1设计水量废水来源于制革过程中产生的废水，废水量为50m3/d。Qd=50m3/dQh=2m3/h1.1.2进出水水质根据建设方提供的资料和我方的工程经验，确定进出水水质如下：设计进出水水质一览表表1-1-2序号项目进水出水去除率(%)1pH11~146~9/2CODcr(mg/L)4300＜100>97.73BOD5(mg/L)1500＜20>98.74SS(mg/L)2800＜70>97.55总Cr3+(mg/L)20＜1.5>92.56S2-(mg/L)100＜1.0>997NH3-N(mg/L)170＜15>91.28色度(倍)1500＜50>96.71.2工艺设计的主要结论1.2.1污水处理1、进水水质分析污染物指标为典型的制革废水水质，废水中含有大量的有害无机物离子，同时含有大量难降解的有机物质。2、设计思路在确保去除水中污染物质的同时，确保经济合理。5青岛伊美环境工程有限公司n50t/d制革废水处理厂工程方案设计污水处理工艺采用预沉预曝+加药气浮化学处理+接触氧化生化处理作为处理工艺主线。该方法是处理制革废水的经典流程，效果稳定可靠、管理简单、污泥产生量少并能确保污水处理最终达标排放。3、污水处理工艺流程污水处理工艺流程如下：栅渣泵加药泵外人工细格栅气浮池调节曝气池初次沉淀池生化池综合废水进水二次沉淀池排入厂外河流污泥浮渣污泥泵回流污泥泵污泥浓缩池剩余污泥干泥外运填埋污泥池图1-2-1污水处理工艺流程图1.2.2栅渣及污泥的处理与处置栅渣(皮屑)人工清理进入后部的栅渣筐，定期与厂区其他垃圾一并外运处置。予沉池污泥、初次沉淀池污泥和气浮池形成的浮渣进入污泥浓缩池进行浓缩，浓缩后的污泥由干化后外运填埋。1.3工程布置及环境影响5青岛伊美环境工程有限公司n50t/d制革废水处理厂工程方案设计整个工程的平面布置分区明确，高程布置尽量减少提升，做到经济合理，环境美观。使整个废水处理站建成花园景观区。通过栅渣和污泥定期脱水外运等措施消除二次污染，整个工程的运行将不会影响现有环境，且大大改善了出水水质。1.4工程投资及运行费用1.4.1工程投资工程总投资为:7.60万元。1.4.2运行费用通过经济测算表明，本废水处理工程的单位处理成本为元/m3，在同类工程中相对较低。1.5项目实施1.5.1主要工程内容本工程考虑一次设计，一次实施，其工程内容主要由以下部分组成:调节池、初次沉淀池、气浮池、氧化沟及二次沉淀池、污泥池、污泥浓缩池、污泥脱水机房及综合楼等。2设计规范、范围及原则2.1设计规范1、《污水综合排放标准》GB8978-19962、《室外排水设计规范》(1997年修订)GBJ14-873、《给水排水工程构筑物结构设计规范》5青岛伊美环境工程有限公司n50t/d制革废水处理厂工程方案设计GB50069-20025、《地基基础设计规范》DBJ08－11－19996、《混凝土结构设计规范》GB50010-20027、《低压配电装置及线路设计规范》GB50054－958、《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-922.2设计范围1、本方案的设计范围为本制革废水处理站内的工艺、建筑结构、电气仪表、机械设备和工程估算等整套制革综合废水处理工程的方案设计。各车间废水的预处理部份及制革废水输水渠，本方案将提出建议。2、污水处理的设计主要分为污水处理和污泥处理及处置两大部分。1）污水处理调查研究水量、水质变化情况，结合工程废水本身所特有的情况，选择技术成熟、经济合理、运行灵活、管理方便、处理效果稳定可靠的设计方案。2）污泥处理与处置污水处理过程中产生污泥，应进行稳定处理，防止对环境造成二次污染；并妥善考虑污泥的最终处置。2.3设计原则15青岛伊美环境工程有限公司n50t/d制革废水处理厂工程方案设计、本设计方案严格执行有关环境保护的各项规定，污水处理后必须确保各项出水水质指标均达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。2、采用成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，保证处理效果，并节省投资和运行管理费用。3、设备选型兼顾通用性和先进性，运行稳定可靠、效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中。4、系统运行灵活、管理方便、维修简单，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度。5、设计新颖美观、布局合理。6、尽量采取措施减小对周围环境的影响，合理控制噪声、气味，妥善处理与处置固体废弃物，避免二次污染。7、处理厂内设置必要的监控仪表，运行适量考虑自动化，提高管理水平。8、工程建设完成后，力争达到社会效益、经济效益、环境效益的最佳统一。5青岛伊美环境工程有限公司n50t/d制革废水处理厂工程方案设计3污水处理工艺设计3.1设计水量与水质3.1.1设计水量污水来源于全厂制革项目的制革废水，总计50m3/d。Qd=50m3/dQh=2m3/hr3.1.2设计水质1、进水水质根据建设方提供的资料和我方的工程经验，确定综合废水进水水质如下：PH=11~14；CODcr=4300mg/L；BOD5=1500mg/L；SS=2800mg/L；总Cr3+=20mg/L；S2-=100mg/L；NH3-N=170mg/L；色度=1500倍；2、出水水质出水采用《污水综合排放标准》(GB8978-1996)规定的一级排放标准。PH=6~9；CODcr=100mg/L；BOD5=20mg/L；SS=70mg/L；总Cr3+=1.5mg/L；S2-=1.0mg/L；NH3-N=15mg/L；色度=50倍3、设计去除率17青岛伊美环境工程有限公司n50t/d制革废水处理厂工程方案设计设计进出水水质及去处率一览表表3-1-2序号项目进水出水去除率(%)1pH11~146~9/2CODcr(mg/L)4300＜100>97.73BOD5(mg/L)1500＜20>98.74SS(mg/L)2800＜70>97.55总Cr3+(mg/L)20＜1.5>92.56S2-(mg/L)100＜1.0>997NH3-N(mg/L)170＜15>91.28色度(倍)1500＜50>96.73.1.3水量与水质分析该污水处理厂进水水量与水质主要有以下一些特点：1．由于制革行业生产产品品种较多，污水来水途径较复杂，水量和水质的波动较大。因此所设计的处理系统应具有较高的调节适应水量与水质负荷变化的能力。2．就水质而言，污染物指标为典型的制革污水。从进水水质看：制革废水中含有大量的有害无机物离子，如S2-、Cr3+、Cl-等，还含有大量难降解的有机物质，如表面活性剂、染料和大量的蛋白质等，故处理难度较大。3．该制革废水的另一特点为进水的NH3-N浓度高，所以脱氮又成为该制革废水处理技术的难点之一。3.2污水处理工艺流程3.2.1选择思路根据上述进出水水量和水质情况，我方考虑污水处理工艺的选择依照如下思路：17青岛伊美环境工程有限公司n50t/d制革废水处理厂工程方案设计1、主要采用以物化+生化的处理工艺,在生化处理工艺中必须有硝化和反硝化功能；2、工艺流程须简捷、工程造价低、运行经济、便于管理。3.2.2污水处理技术比较制革废水污染物含量高，成份复杂，欲达到一定的处理效果，根据国内外皮革废水处理成功的经验，经常采用的是物化处理与生物处理相结合的工艺流程。1、生物法制革废水的生物处理技术，从国内外研究、设计和运行的制革废水处理站来看，因水量较小，决定采用以下处理方法：接触氧化生物膜法接解氧化生物膜处理制革废水具有不易产生污泥膨胀，占地面积小，管理方便等优点，且生物膜上硝化菌有硝化作用。2、物化法制革废水最常用的物化法是化学混凝沉淀法及混凝气浮法。制革废水中含有大量的有害无机物离子，如S2-、Cr3+、Cl-17青岛伊美环境工程有限公司n50t/d制革废水处理厂工程方案设计等，还含有大量难降解的有机物质，如表面活性剂、染料和大量的蛋白质等。这些物质往往在单纯的生物处理过程中不能完全去除，而化学混凝沉淀法及混凝气浮法能有效去除这些物质，尤其是气浮技术，它具有停留时间短，固液分离效果好，去除效率高，浮渣含水率低等一系列优点，在制革废水处理中得到广泛应用，并取得良好的处理效果，为此，本方案采用混凝气浮法作为废水物化处理手段。3.2.3推荐工艺污水处理工艺流程如下：泵加药栅渣泵初次沉淀池气浮池综合废水进水机械细格栅机械粗格栅调节预沉池调节曝气池氧化沟外运二次沉淀池排入厂外河流污泥浮渣污泥泵回流污泥泵干泥外运填埋带式压滤机泵污泥浓缩池污泥剩余污泥污泥池图3-2-3污水处理工艺流程图废水首先经粗、细机械格栅（设在进水渠道内），去除废水中较大的漂浮物(如皮屑等)，然后进入调节预沉池，以调匀水质和水量，以便后续处理构筑物能够稳定运行。由于制革废水中含有大量的可沉物质，故废水在预沉池中去除重量较重的（如蛋白絮体等）悬浮物，保证后续调节池的正常运行。废水经调节预沉后进入调节曝气池，可对废水中的NH3-N进行吹脱，尽可能降底废水的NH317青岛伊美环境工程有限公司n50t/d制革废水处理厂工程方案设计-N浓度。废水经调节池后由泵提升入初次沉淀池，去除污水中的悬浮物。废水经过初次沉淀池后排入加药反应气浮池，以进一步去除废水中的悬浮物和有效去除废水中各种形态的污染物，尤其是大分子难降解物质、有毒物质、胶体物质。废水经物化处理后进入生化处理单元，本工程的生化部分为接触氧化工艺。废水经接触氧化生化池处理后进入二次沉淀池进行固液分离，使出水最终达到设计排放要求。3.3处理效果预测通过上述处理过程，污水处理各阶段的去除效果见表4-3-1。污水处理单元工艺设计处理效果一览表表4-3-1处理单元指标CODCrBOD5SSNH3-NCr3+S2-色度(倍)进水渠道机械粗格栅机械细格栅进水(mg/l)<4300<1500<2800<170<20<100<1500出水(mg/l)<3010<1125<1680<170<20<1001350去除率(%)>30>25>40------>10调节预沉池调节曝气池初次沉淀池进水(mg/l)<3010<1125<1680<170<20<100<1350出水(mg/l)<1806<731<1008<102<20<40<1080去除率(%)>40>35>40>40-->60>20反应气浮池进水(mg/l)<1806<731<1008<102<20<40<1080出水(mg/l)<632<366<101<92<4<4<108去除率(%)>65>50>90>10>80>90>90生化池二沉池进水(mg/l)<632<366<101<92<4<4<108出水(mg/l)<95<18<30<14<0.8<0.8<43去除率(%)>85>95>70>85>80>80>60总去除率(%)>97.8>98.8>98.9>91.8>96>99.2>97.13.4主要处理构筑物和设备一、各车间排放口污水处理构筑物设计（该部份不属于本方案范围内，仅提供建设方参考）1、车间排放口鞣革含铬废水的预处理：废水首先收集后进入调节池，以调匀水质和水量。废水由泵提升入沉淀池，处理鞣革含铬废水时应首先考虑Cr3+17青岛伊美环境工程有限公司n50t/d制革废水处理厂工程方案设计回收，建议采用碱沉淀法回收铬。当铬含量不高时，可用石灰作沉淀剂，如铬含量高，为避免石灰中的钙有可能被废水中的阴离子沉淀出来，影响Cr(OH)3的回收纯度，则可用NaOH或MgO作沉淀剂。沉淀下来的铬泥（主要为Cr(OH)3）用带式压滤机脱水，得到滤饼，将滤饼用硫酸溶解后再回用到鞣制工段。铬饼亦可作副产品出售。沉淀池出水和带式压滤机过滤水进入污水处理站综合废水调节池，废铬液也可直接循环利用，废铬液经沉淀过滤后，分析并调查各种物质的含量，再回用到浸酸或初鞣。2、车间排放口其余废水的预处理羊皮制革采用石灰膏浸灰脱毛，废水中含有大量的石灰废水，为减轻废水在输水渠道内的沉淀，各车间在废水排放口须对脱毛、脱灰、净皮、染色等废水进行预沉处理，预沉池采用砖砌混合结构，沉淀时间平均应大于6.0小时，沉淀的石灰污泥由人工清理外运干化填埋。在沉淀池入口设人工格网或格栅以清理漂浮物，格栅间距10mm。由于脱毛废水中含有高浓度硫化物与蛋白质，废水量占制革废水总量的10%以上，硫化物含量占制革废水硫化物的总量的90%以上，如有条件，可对含硫废水用铁盐（FeSO4,FeCl3或聚合硫酸铁）作为混凝剂，将废水中的污染物质凝聚形式絮凝体，再用沉淀法分离。3、废水的收集与输送脱毛、脱灰、净皮、染色等17青岛伊美环境工程有限公司n50t/d制革废水处理厂工程方案设计制革综合废水中含有大量的可沉物与悬浮物，易于堵塞管道，宜采用明渠输送废水，便于清除废水输送中大量的沉淀物与漂浮物。明渠采用砖混结构，高出地面15厘米，以防雨水和泥砂流入。二、污水处理站设计：1、进水渠道由于制革废水中含有大量的漂浮物和悬浮物易堵塞水泵和处理站内管道，故我们在进水渠道内设机械粗格栅及机械细格栅，机械粗格栅拦截大块漂浮物及保护后续机械细格栅，机械细格栅的栅距较小，可以截住细小猪毛、碎皮屑等细小杂物。栅渣自动掉落在手推小车内的垃圾塑料袋内，打包后用小车直接外运。为防止齿耙断裂，我们在机械细格栅上采用尼龙齿耙。尺寸：沟宽B≥400mm。配备设备:a.机械粗格栅：型号XQ（C）-400，栅宽B=400mm,栅距b=10mm,功率N=0.37kw，数量1套。b.机械细格栅：型号XQ（X）-400，栅宽B=400mm,栅距b=5mm,功率N=0.37kw。数量1套。2、调节池17青岛伊美环境工程有限公司n50t/d制革废水处理厂工程方案设计由于制革废水的水量和水质随时间变化很大，为保证后续处理构筑物及设备连续性和稳定性及高效而稳定地运行，特设置废水调节池，以保证处理系统的正常运行。调节池分为调节预沉池及调节曝气池，采用钢筋混凝土结构。1)、调节预沉池在皮革废水中，一些大颗料固体物（如碎皮块，革屑和石灰等）可以在输水渠道内沉淀去除，但一些体积大、重量较轻的如蛋白絮体等物质，只有在流速比较小的情况下才能沉淀，故我们特设置调节予沉池以去除以上这些物质，同时保证后续处理构筑物的正常运行。调节予沉池设一座，为减轻排泥的操作强度，在予沉池上设置泵吸行车式吸泥机一套，该机同时具有集泥、吸泥及排泥的功能，清泥彻底且工作效率高，能够连续往返不间断运行排泥，运行稳定可靠，且可根据泥量的多少，确定排泥次数，便于实现排泥工作的自动化。排出的污泥排放至预沉池污泥井，经提升后排入污泥浓缩池。尺寸：有效水深。数量1座。设计参数：水力停留时间HRT=11.8hr。2)、调节曝气池在调节曝气池内设置射流曝气机进行充氧搅拌曝气，主要起以下主要功能：a.避免悬浮物的沉降；b.对废水充氧，防止H2S等有毒气体的产生与累积；17青岛伊美环境工程有限公司n50t/d制革废水处理厂工程方案设计a.将S2-氧化成S，以便在后续初次沉淀池中加以去除；b.对氨氮进行吹脱，提高有机物及氨氮的去除效果。在调节曝气池内设置潜水污水提升泵，水泵带安装自藕导轨装置，以利水泵安装及检修。在调节池内设置水位报警装置，在设定低水位时，水泵停止工作，在高水位时报警。废水经泵提升后排至后续初次沉淀池。在调节曝气池旁设加酸槽罐，对废水根据实际情况进行加酸调节PH值。尺寸：，有效水深。数量1座。设计参数：a:水力停留时间HRT=2.94hr。b:空气搅拌强度q=1.2m3(气)/m3(水).hr。配备设备：a.污水一级提升泵：型号，Q=2m3/hr,H=12m,N=0.75kw。数量2套,1用1备。b.射流曝气机：数量2套。3、初次沉淀池为了进一步降低废水中可沉物质,减轻后续气浮池的负荷及降低气浮池加药量,我们特设置初次沉淀池以进一步去除悬浮固体。初次沉淀池采用幅流式，重力间隙排泥,17青岛伊美环境工程有限公司n50t/d制革废水处理厂工程方案设计污泥排至气浮池污泥井,经提升后排入污泥浓缩池。初次沉淀池采用钢筋混凝土结构。尺寸：直径m，池边水深，有效水深，数量1座。设计参数：a:水力停留时间HRT=6.0hr。b:水力表面负荷q=0.6m3/m2.hr配备设备：4、气浮池为了有效去除废水中各种形态的污染物，尤其是大分子难解物质、有毒物质、胶体物质及不溶物质（如SS、色度、表面活性剂、S2-、重金属等），保证后续氧化沟生物处理系统正常运行，我们特设置反应气浮池。气浮设备中的旋切式浮选机利用高度分散的微气泡作为载体去粘附废水中的污物，使其随气泡升到水面而加以去除。反应气浮池采用计量泵加药，栅条网格混凝反应。气浮池出水采用穿孔管收集，经水位控制器流至后续处理构筑物。气浮浮渣由桥式刮渣机刮至集渣槽，流至气浮池污泥井。在气浮池底部设多斗集泥斗，沉淀下来的污泥定期由集泥斗排泥管排至气浮池污泥井。尺寸：气浮池设置1座，平面尺寸为，总高（超高0.3m，分离区水深，缓冲层，泥斗高）。17青岛伊美环境工程有限公司n50t/d制革废水处理厂工程方案设计设计参数：a:反应区停留时间HRT反=20min；b:分离区停留时间(包括30%回流水)HRT分=32min；c:分离区表面负荷(包括回流水)q=4m3/m2.hr(上升流速1.1mm/s)；d:回流比=30%。配备设备：5、接触氧化池废水经前段沉淀及气浮物化处理后，去除了一部分有机物及大部分悬浮固体及有害离子，继而进入接触氧化池进行好氧生物处理，以降解各种形态的主要是可溶性的有机污染物及去除氨氮。在生化池内设预反硝化段。氧化池中充氧设备采用经过微孔曝气头，充氧电耗省，整机结构简单，组装灵活，使用寿命长，安装维护方便。废水中有机物在氧化池内不断循环分解，通过氧化池内曝气头的位置设置及调节转速，使污水在近氧化充氧器处形成好氧硝化区，远离充氧器处为缺氧反硝化区及预反硝化段反硝化，经过氧化池延时生物处理，废水中绝大部份的有机污染物和氨氮得到降解去除。废水经氧化池出水堰流入二次沉淀池。尺寸：，有效水深，数量1座。设计参数：a:水力停留时间12h；b:污泥负荷q=0.05kgBOD5/kgMLSS.d；17青岛伊美环境工程有限公司n50t/d制革废水处理厂工程方案设计c:污泥浓度=3.5g/L；d:需氧量=2.5kgO2/kgBOD5；e:内回流比300%。配备设备：6、二次沉淀池废水经过氧化池生物处理后产生了部分污泥,通过二次沉淀池,进行泥水分离,将微生物及吸附的污染物从水中分离出来,得到澄清后的废水经出水堰达标排放,沉淀下来的污泥由吸泥机连续排至回流污泥井内,一部份污泥由污泥回流泵回流至氧化池内,剩余活性污泥则排至污泥浓缩池。二次沉淀池采用辐流式，中心进水,周边出水的形式,以强化固液分离效果。尺寸：直径，池边水深，有效水深，数量1座。设计参数：a:水力停留时间HRT=2.0hr。b:水力表面负荷q=0.6m3/m2.hr。配备设备：17青岛伊美环境工程有限公司n50t/d制革废水处理厂工程方案设计。4.3污泥处理与处置方案的确定根据前述，污泥处理工艺流程图见图5-3-1：图5-3-1污泥处理与处置工艺流程图污泥浓缩池干化床混合污泥外运泵4.4主要处理构筑物和设备1.污泥池预沉池、初次沉淀池及气浮池产生的污泥排入污泥井，经污泥泵提升后排入污泥浓缩池。污泥池与综合废水调节池合建。尺寸：有效水深,数量1座。配备设备：污泥提升泵：型号。数量2套。2.污泥浓缩池：予沉池污泥、初次沉淀池污泥、气浮池浮渣和污泥及二沉池剩余污泥均排入污泥浓缩池，污泥采用重力浓缩，在浓缩池内设置上清液排放管，浓缩后上清液经排放管排入调节池，浓缩后污泥由污泥螺杆泵输送至干化床自然晾干。尺寸：青岛伊美环境工程有限公司n50t/d制革废水处理厂工程方案设计5主要处理构筑物和设备一览表5.1主要处理构筑物一览表序号名称设计参数数量单位备注1调节预沉池停留时间：平面尺寸：有效水深：1座钢筋混凝土结构(合建)2调节曝气池停留时间：平面尺寸：有效水深1座3污泥池平面尺寸：有效水深：1座4初次沉淀池停留时间：平面尺寸：表面负荷：周边水深：1座钢结构5反应气浮池平面尺寸：有效水深：反应时间：分离区上升流速：分离区停留时间：回流比：30%1座钢结构6接触促氧化池停留时间：平面尺寸：有效水深：污泥负荷：0.05kgBOD5/kgMLss.d1座钢结构7二次沉淀池停留时间：平面尺寸表面负荷：0.6m3/m2.h周边水深：3.0m1座钢结构8污泥浓缩池停留时间：平面尺寸：有效水深：1座钢结构青岛伊美环境工程有限公司n50t/d制革废水处理厂工程方案设计一:简易处理方案：人工格栅---调节池---加药设备---气浮设备---清水外排1：土建只需建一个2米x2米x3米的调节池。2：设备投资：1）人工格栅：1套，500元。2）加药设备：2套x4000元=8000元3）气浮设备：1套x26000元=28000元4）管道阀门：1套:2000元5）电控箱：1套：2000元合计：38500万元。二：深度处理方案：原有简易方案设备23：生化池：1套：18000元4：风机：1套：4500元5：泵阀管道：1批：12000元6：电控箱：3000元合计：2+3+4+5+6=76000元青岛伊美环境工程有限公司