重金属废水处理方案 24页

-1-二期项目废水处理站废水处理站方案设计n-2-目录1概述............................................................................................................................................42水质水量....................................................................................................................................43设计水量及出水水质要求......................................................................................................64设计原则..................................................................................................................................75设计依据..................................................................................................................................76工艺设计..................................................................................................................................76.1物化法去除重金属离子..................................................................................................86.2生化法去除CODCr........................................................................................................97工艺说明..................................................................................................................................108主要建、构筑物及设备工艺参数..........................................................................................118.1主要建、构筑物............................................................................................................118.2主要设备工艺参数........................................................................................................129总平面布置及高程布置........................................................................................................179.1总平面布置....................................................................................................................179.2高程布置......................................................................................................................1710配电及自动控制..................................................................................................................2010.1电源及用电负荷..........................................................................................................2010.2照明..............................................................................................................................2010.3控制..............................................................................................................................2010.4防雷及接地..................................................................................................................2111工程投资估算......................................................................................................................21n-3-11.1土建工程投资估算......................................................................................................2111.2设备制作安装工程投资估算......................................................................................2111.3其它费用......................................................................................................................2311.4工程总造价...................................................................................................................2312经济技术指标........................................................................................................................2312.1经济技术指标..............................................................................................................2312.2日常运行费用概算......................................................................................................2312.3污水站人员安排..........................................................................................................24附件：平面布置图n-4-1概述2水质水量根据业主提供的资料，二期项目拟治理废水水质水量如下。2.1萃镍后的废水①水质废水污染物浓度(mg/L)CODc名称SSNiCuCdPbZnFPH颜色r《70《90《10浓度《10《10《5《5《3005~7淡黄色0003②日排量：280m。2.2沉镍后的废水①水质：n-5-废水污染物浓度(mg/L)CODc名称SSNiCuCdPbZnPH颜色r《70浓度《900《100《10《10《5《57~9淡黄色03②日排量：5~10m。2.3沉铝后的废水①水质：废水污染物浓度(mg/L)名称CODcrSSAlPH浓度《700《900《10073②日排量：30m。2.4P204的反萃液①水质：废水污染物浓度(mg/L)名称CODcCoNiCuCdPbZnMnFePH浓度《90《5《10《300《50《3《3000《3000《1—0.13②日排量：15~20m。2.5反铁液①水质：n-6-废水污染物浓度(mg/L)CODc名称CoNiCuCdPbZnMnFe酸度r《90《5《3000《4.5浓度《10《100《50《30《100《100000mol/l3②日排量：3~5m。2.6车间废水①水质：废水污染物浓度(mg/L)CODc名称SSNiCuCdPbZnCoMnPHr《70《90《200《200浓度《50《30《30《30《501~300003②日排量：10~20m。3设计水量及出水水质要求33该废水总量：348~365m/d，本方案设计该废水处理站处理能力为420m/d。根据国家排放标准和当地环保部门要求，设计出水水质执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中一级标准（见表一）。表一：主要污染物排放标准单位：mg/L(pH除外)pHCODcrSS总铜总镉总镍总锌总铅总锰氟化物6～9100700.50.11.02.01.02.010n-7-4设计原则4.1充分考虑企业的实际情况,采用实用、可靠、先进的工艺技术，并确保废水处理系统投产后运行稳定，易于操作、管理和维护。4.2在确保废水经处理后达到国家允许的排放标准前提下，因地制宜，合理确定设计参数，使工程投资省、运行管理费用少，经济合理。4.4优化总体设计，合理布局，使总体布置美观。5设计依据5.1《污水综合排放标准》（GB8978－96）；5.2《给水排水标准规范实施手册》；5.3《室外排水设计规范》（GBJ14-87）5.4《工业建筑防腐设计规范》（GBJ46-82）5.5业主提供的有关基础资料、情况介绍；6工艺设计根据生产废水的排放情况及水质特征，本方案设计拟将萃镍后废水、沉镍后废水、沉铝后废水、P204反萃液、反铁液及车间废水混合均匀后，进行综合治理。3混合后废水水量约348~365m/d，水质情况见下表。废水污染物浓度(mg/L)名CODCFNiCuCdPbZnMnAlFePH浓710502380280138165164594121～3度标100101.00.50.11.02.02.06～9准分析混合废水数据可知，该废水既含有较高浓度的锌、镍等重金属离子和氟化物，又含有高浓度的CODCr等有机污染物，污染成分复杂，结合我公司工程实践经验，针对该废水水质特点，考虑运行成本和处理效果，对于该废水的处理应采用物理化学和生物化学相n-8-结合工艺。6.1物化法去除重金属离子含多种重金属离子混合废水通常采用加碱中和沉淀法，沉淀污泥循环至中和反应池，其优点是利用污泥的吸附作用，生成的沉淀物颗粒大，可加快反应速度，同时污泥浓度高，含水率低、脱水性能好，并可节省投药量。为保证处理效果，必须选择适宜的pH值控制条件，消除金属离子共存时相互作用的影响。铜离子形成氢氧化铜沉淀的反应条件为pH值7~14，镍离子形成氢氧化镍沉淀的反应条件是pH值大于9，而锌离子形成氢氧化锌沉淀的反应条件是pH值9~10.5，当pH值10.5左右以上时氢氧化锌沉淀会再溶解，所以必须严格控制反应器内的pH值。碱液投加采用石灰乳，用量较大，为减轻工人操作强度，本方案设计石灰乳制备和投加系统1套。石灰乳制备装置是一种将消石灰粉剂储存、配置并投加的设备。消石灰粉剂在石灰料仓内贮存，通过振荡器将料仓内粉剂疏松，均匀下料至给料机，螺旋输送给料机将消石灰粉剂送入溶解槽进行溶解，溶解槽搅拌器对溶液进行充分搅匀，制备后的溶液由输送泵送至用户使用点。具有以下特点：．具有新型的干粉下料系统，可以防止生石灰吸潮，不易堵塞。．连续式全自动配制，粉料给料机带调速装置，给料量调节范围广，石灰乳液配制浓度精度高。．采用先进的空气锤振打器，可以使石灰下料更顺畅。．采用先进的容积式生石灰消化装置，可以通过合理的调整进料量和进水量的关系，调整最合适的消化温度，使生石灰消化得更加完全，消化效率更高。．石灰管路阀门采用PINCH夹管阀，无堵塞，无泄漏，操作控制方便，尤其适用于含颗粒物料的过程输送。．电控系统采用进口PLC系统，质量可靠，配有可编程控制器，可根据用户要求修改控制程序。．采用机械密封式渣浆泵，不易泄漏。如下所示。n-9-6.2生化法去除CODCr混合废水经物化处理后，废水中溶解性的CODCr等污染物质都不能被完全去除，因此对于该废水必须采用二级生化治理工艺，才能确保废水真正稳定达标。针对该废水水质水量特点，考虑处理效果的稳定性和投资的合理性，本方案设计拟采用折板厌氧反应池—生物接触氧化池两段处理工艺。6.2.1折板厌氧反应池本公司在常规厌氧生物反应池的基础上研制开发了折板厌氧反应池，通过改变厌氧生物反应池的结构、流态以及采用新型填料，不仅解决了堵塞问题，同时提高了有机负荷和处理效率。采用生物固定化技术，使污泥在反应池内的停留时间（SRT）极大的延长，可以大大缩短废水的水力停留时间（HRT），从而减少反应池容积，这种采用生物固定化延长SRT，并把SRT和HRT分别对待的思想推动了新一代高速厌氧反应池的发展。在折板厌氧反应池内，由于填料是固定的，废水进入反应池内，逐渐被细菌水解酸化、转化为乙酸和甲烷，废水组成在不同反应池高度逐渐变化。折板厌氧反应池内厌氧污泥的保留由两种方式完成：其一是细菌在反应池内固定的填料表面（也包括反应器内壁）形成生物膜；其二是在填料之间细菌形成聚合体。高浓度厌氧污泥在反应池内的积累是折板厌氧反应池具有高速反应性能的生物学基础，使反应器具有容积负荷率高、抗冲击负荷能力强、运行稳定、出水水质好的显著优点。同时该反应池内形成的厌氧污泥密度大、沉降性n-10-能好，出水中的剩余污泥不存在分离困难的问题。折板厌氧反应池内置弹性填料，最大优点是可以保持稳定的污泥量，泥龄长，可形成颗粒污泥，提高处理效率，抗冲击负荷能力强，CODCr去除率高，无搅拌和脱气装置，构造简单，“死区”容积小，池容积利用率高，运营管理方便。出水设置污泥回流，消除反应器内部各部分污泥浓度差别，平衡碱度，中和进水有机物的浓度，有效消除了滤池底部的堵塞问题。6.2.2生物接触氧化池生物接触氧化工艺属生物膜法处理范畴，它是在池内设置填料，污水浸没全部填料，大部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中，因此该工艺兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。采用与曝气池相同的曝气方法，提供微生物所需的氧量。填料上长满生物膜，废水中的有机物在生物膜上微生物的新陈代谢作用下降解，从而污水得到净化。生物接触氧化工艺具有以下显著特点：①填料的比表面积大，池内的充氧条件良好，生物接触氧化池内单位容积的生物固体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此具有较高的容积负荷。②大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，污泥产量低，运行管理简便。③生物固体量多，水流属完全混合型，因此生对水质水量的变化有一定的适应能力。④生物接触氧化池内的微生物在生活污水环境下生长繁殖迅速，间歇性运转启动快，在7～15天即可达到最佳处理效果。⑤生物接触氧化工艺主体构筑物建筑既可设置为地上式，也可设置为埋地式建筑。生物接触氧化法运行费用低，占地面积小；易于维护；抗冲击负荷能力强，运行操作方便，工艺先进，设备材料已成熟化，在运行管理上更具优势，在废水处理工程中得到了广泛的应用。7工艺说明采用主要管道或沟渠将萃镍后废水、沉镍后废水、沉铝后废水、P204反萃液、反铁n-11-液及车间废水分别介入调节池I，搅拌混合，测定调节池1中废水pH值，投加石灰乳溶液，泵送至反应池I，反应生成重金属氢氧化物沉淀，反应完全的废水及沉淀物进入沉淀池I沉淀，使氢氧化物沉淀从废水中分离。测定沉淀池I中pH值，投加药剂调节pH值后，废水进入反应池II，反应生成重金属氢氧化物沉淀，反应完全的废水及沉淀物进入沉淀池II沉淀，使氢氧化物沉淀从废水中分离。沉淀池II废水进入调节池II，测定调节池II中pH值，投加药剂调节pH值，以适应生化反应需要。调节池II废水通过提升泵送入厌氧池进行厌氧反应，在厌氧微生物的作用下废水中难生物降解的大分子有机物被分解成容易被微生物降解的小分子有机物；厌氧池出水自流入好氧生物接触氧化池，鼓风曝气，在充足溶解氧的环境下，废水中的有机物被好氧微生物的新陈代谢作用彻底降解成水和二氧化碳等无机物。好氧池出水进入沉淀池沉淀废水中的大块生物絮体后，泵送至机械过滤器进一步净化后达标排放。含重金属沉淀物通过泵送入污泥浓缩器浓缩，浓缩污泥再泵送入压滤机脱水，干污泥外运做无害化处置。沉淀池中的剩余活性污泥自流至污泥消化池进行好氧消化，定期用泵车抽运。3重金属处理系统设计处理能力为27.0m/h，间歇运行，每天工作16h。3生化处理系统设计处理能力为17.5m/h，连续运行，每天工作24h。8主要建、构筑物及设备工艺参数8.1主要建、构筑物①调节池I数量：1座，地下钢砼规格尺寸：10.0×6.0×3.5m②调节池II数量：1座，地下钢砼n-12-规格尺寸：10.0×10.0×3.5m③厌氧池数量：1座，地上钢砼规格尺寸：10.0×4.0×4.5m④好氧池数量：1座，地上钢砼规格尺寸：10.0×4.0×4.5m⑤沉淀池数量：1座，地上钢砼规格尺寸：10.0×2.5×4.5m⑥污泥消化池数量：1座，地下钢砼规格尺寸：2.0×2.0×3.5m8.2主要设备工艺参数⑴反应器I/II数量：2台，地上规格尺寸：2.0×2.0×2.5m功率：0.37kW材质：碳钢⑵沉淀器I/II数量：2台，地上规格尺寸：4.0×6.0×4.5m材质：碳钢⑶自吸式耐腐蚀提升泵数量：2台,一用一备型号：KB50050H-NAL-CCNn-13-全流量：500L/min全扬程：23m功率：4HP⑷石灰乳制备及投加装置数量：1套配套：进料口，高料位计，料仓，低料位计，插板阀，振荡器，给料机，下料管夹阀，搅拌机，溶解罐，进水电磁阀，石灰乳出液阀，投加泵。3料仓储存能力：10m石灰乳制备能力：10％，2吨/小时⑸PAM溶药投药器数量：1台型号：ABJY-0.08/2.2规格尺寸：1.5×1.5×1.2m功率：3×0.37kW材质：PP⑹硫酸亚铁溶药投药器数量：1台型号：ABJY-0.08/4规格尺寸：1.5×1.5×1.2m功率：2×0.07kW＋0.55kW材质：PP⑺污泥泵数量：8台,四用四备型号：50FSZ-K-10-203流量：10m/hn-14-扬程：20m功率：1.5kW⑻pH值自动控制装置（包括pH传感器、pH控制器及计量泵）数量：3套型号：ABZK（脉冲信号）型⑼液位控制器数量：2套型号：ABYK型⑽AW-Ⅱ污泥浓缩器数量：1套型号：AW-Ⅱ规格尺寸：Φ2.1×3.6m功率：4kW⑾液压电动压紧聚丙烯板框压滤机数量：1台型号：BAJ40/630-30U2过滤面积：40m过滤压力：0.6MPa外形尺寸：4.9×1.15×1.1m功率：N=1.5kW⑿螺杆泵数量：2台,一用一备型号：G25-13流量：4m/hn-15-扬程：60m功率：2.5kW⒀自吸式耐腐蚀提升泵数量：2台,一用一备型号：KB400H全流量：330L/min全扬程：5m功率：2HP⒁营养盐溶药投药器数量：2台型号：ABJY-0.08/4规格尺寸：1.5×1.5×1.2m功率：0.07kW＋0.55kW材质：PP⒂厌氧填料3数量：120m型号：ABT-I型，Φ150材质：聚氯乙烯⒃好氧组合填料3数量：120m型号：ABT-II型，Φ150材质：聚氯乙烯⒄曝气装置数量：160套材质：ABS⒅三叶罗茨鼓风机(配进风消声器、排风消声器、单向阀、压力n-16-表、弹性接头)数量：2台（一用一备）型号：SSR803风量：4.48m/min风压：39.20kPa功率：5.5kW⒆静态混合器数量：1台型号：JT-50，四节⒇机械过滤器数量：1套型号：AOB-Ⅳ规格尺寸：Φ2.1×3.6m材质：A3钢内衬三布四胶玻璃钢防腐（21）过滤器进水泵数量：2台,一用一备型号：WL50-20-223流量：20m/h扬程：22m功率：4.5kW（22）斜管2数量：25m型号：PVC，Φ50n-17-9总平面布置及高程布置9.1总平面布置废水处理站功能分区明确，设备布置紧凑。工艺流程简短、顺畅，避免迂回重复。生产废水由业主敷设专用管道或沟渠排入调节池。9.2高程布置在满足工艺要求的前提下，尽量减少提升，节约能源，本方案采用二次提升。站区运输量不大，主要为污泥和设备维修，流向单一。nn-19-PHPHPH反冲洗水搅拌药剂药剂药剂药剂药剂搅拌曝气重金属离子混合泵泵排放调节池I反应器I沉淀器I反应器II沉淀器I调节池II厌氧池好氧池沉淀池过滤器废水泵泵污泥回流污泥回流上清液污泥浓缩器污泥消化池泵滤出液扳框压滤机泥外运泵车定期外运工艺流程图n-20-10配电及自动控制配电设计包括废水处理站界区的低压配电、自动控制、室内照明及防雷接地系统。10.1电源及用电负荷电源采用低压380/220V供电，电力电缆和控制电缆均采用穿管埋地敷设，工厂配电间至废水处理站电源由业主提供。本废水处理站设计用电设备27台，总功率55.91kW，平均运行功率26.87kW，自然功率因素0.75，补偿后功率因素0.9。10.2照明废水处理站照明采用白炽灯，照度按100勒克斯设计。站区设路灯，采用125W钠灯，照度按30勒克斯设计。10.3控制本方案设计该废水处理站设独立配电柜和控制柜，控制分自动和手动互切换双回路控制系统，控制系统具有自动保护报警功能。电控元件均选用天水213产品，性能稳定。pH自动控制装置由pH传感器、pH控制器、控制箱、计量泵四部分组成，该装置灵敏度高、精度好，传感器自带清洗功能，可有效提高加药的精度和工作效率，保障生产工艺的稳定和操作人员的安全。该废水处理站所有调节池提升泵均由液拉控制器控制，高水位启动，低水位停泵，备用泵故障自动投入。该废水处理站所有电器设备采用集中控制与就地控制相结合，在设备现场均设置就地操作按钮。n-21-10.4防雷及接地用电设备正常状况不带电，金属外壳采用PE线保护，接地电阻≤4Ω。采用避雷带、避雷短针对废水处理站工房作防雷保护。利用天然接地体加上人工接地作为接地极，也可接入厂区接地网。11工程投资估算11.1土建工程投资估算序单价合价备名称规格尺寸数量号注(万元)(万元)地下1调节池I10.0×6.0×3.5m1座8.408.40钢砼地下2调节池II10.0×10.0×1座14.0014.00钢砼地上3厌氧池10.0×4.0×4.5m1座6.306.30钢砼地上4好氧池10.0×4.0×4.5m1座6.306.30钢砼地上5沉淀池10.0×2.5×4.5m1座3.943.94钢砼地下6污泥消化池2.0×2.0×3.5m1座0.560.56钢砼7设备基础1批6.506.50钢砼值班室、设备间、风机房地上81座10.0010.00及污泥脱水间砖混9进水及出水管道改造1批6.006.00小计66.00注：未包含特殊地质处理费用。11.2设备制作安装工程投资估算表四：设备制作安装工程投资估算表序单价合价名称型号及规格数量号（万（万元）1反应器I/II2.0×2.0×2.5m2台2.314.62n-22-2沉淀器I/II4.0×6.0×4.5m2台12.2824.56自吸式耐腐蚀提升3KB50050H-NAL-CCN2台0.851.70泵石灰乳制备及投加41套21.0021.00装置5PAM溶药投药器ABJY-0.08/2.21台2.002.00硫酸亚铁溶药投药6ABJY-0.08/41台1.801.80器7污泥泵50FSZ-K-10-208台0.504.008pH值自动控制装置ABZK（脉冲信号）型3套3.5010.509液位控制器ABYK型2套0.450.9010AW-Ⅱ污泥浓缩器AW-Ⅱ1套8.508.50液压电动压紧聚丙11BAJ40/630-30U1台4.004.00烯板框压滤机12螺杆泵G25-12台0.350.70自吸式耐腐蚀提升13KB400H2台0.791.58泵14营养盐溶药投药器ABJY-0.08/42台1.803.60315厌氧填料及支撑ABT-I型120m0.044.80好氧组合填料及支316ABT-II型120m0.0455.40撑17曝气装置及管道ABS160套0.0254.0018三叶罗茨鼓风机SSR802台1.803.6019静态混合器JT-501台0.750.7520机械过滤器AOB-Ⅳ1套6.556.5521过滤器进水泵WL50-20-222台0.500.50222斜管PVC，Φ5025m0.082.00给水管道、管件及阀231批4.54.5门24电气控制系统配电柜、控制柜（PLC）、照明1套8.558.5525小计130.11n-23-26运输、安装、保险费12.5127合计142.6211.3其它费用序号名称费率价格(万备注1设计费10.182系统调试费4.133验收费2.00004人员培训及技术服0.50005税费6%13.23小计30.0411.4工程总造价￥238.66万元。12经济技术指标12.1经济技术指标12.1.1工程装机容量：总功率55.91kW，平均运行功率26.87kW。12.1.2人员编制：4人，工资10800元/人·年。12.2日常运行费用概算污水处理站的运行费用主要包括：电费、人工费、药剂费等。序号项目名称单价数量总价（元）备注n-24-每度电费10.55元/度106405(度)585232消石灰280元/吨870（吨）243600以年计3PAC2800元/吨5.4（吨）15120.00（3004PAM18000元/吨1.26（吨）22680.00营养盐天）62000元/吨2.65（吨）5300.00工资810800元/4（人）43200.009单位处理成本3.08元/m3废水总计388423元/年12.3污水站人员安排序号项目名称人数备注1污水设备运转岗位4合计4