杭州灣晴綸有限公司廢水處理改造工程設(shè)計方案

1、目 錄第一部分: 項目概況第二部分：生產(chǎn)工藝第三部分: 設(shè)計水量與水質(zhì)設(shè)計水量與處理能力設(shè)計水質(zhì)第四部分: 設(shè)計條件設(shè)計原則設(shè)計依據(jù)第五部分: 處理工藝流程、特點原有處理工藝及分析設(shè)計依據(jù)處理工藝簡述第六部分: 新建構(gòu)、建筑物和主要設(shè)備新建構(gòu)、建筑物6.2. 主要機電設(shè)備第七部分: 電氣設(shè)計第八部分: 建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計第九部分: 公用工程及綠化、環(huán)保、消防、安全設(shè)計自來水綠 化環(huán)境保護消 防安 全第十部分: 工程報價預(yù)算報價范圍土建工程報價設(shè)備規(guī)格及價格表工程總報價預(yù)算浙江杭州灣腈綸廢水處理改造工程設(shè)計方案 第一部分: 項目概況浙江杭州灣腈綸是一家專業(yè)生產(chǎn)腈綸纖維的企業(yè)，位于寧波市化工園區(qū)，其引

2、進德國拜爾公司的濕紡二步法經(jīng)綸專利技術(shù)，目前年產(chǎn)6萬噸腈綸纖維。該公司在生產(chǎn)過程中有高濃度有機廢水排放。原該公司采用上海埃梯梯恒通先進水處理設(shè)計并安裝廢水處理設(shè)備，由于某些原因，目前廢水仍未達標排放，如此未達標的廢水直接排放將嚴重危害周圍環(huán)境。該公司為了治理污染，保護環(huán)境，擬改造廢水處理裝置，并委托我公司編制工程設(shè)計方案，我們在了解加工工藝、現(xiàn)場踏勘、總結(jié)以往同類廢水處理運行經(jīng)驗和實驗室小試的基礎(chǔ)上提出了以下廢水處理方案，供有關(guān)部門和建設(shè)單位評定。第二部分：生產(chǎn)工藝該公司的主要生產(chǎn)工藝如下：第三部分: 設(shè)計水量與水質(zhì)3.1設(shè)計水量與處理能力從生產(chǎn)工藝流程可看出，廢水主要產(chǎn)生于以下幾個環(huán)節(jié)：制備

3、AN-VA共聚物的干燥工序、成品干燥工序以及辦公大樓的職工生活廢水。根據(jù)企業(yè)提供的技術(shù)資料，廢水水量情況為1800噸/天。3.2設(shè)計水質(zhì) a) 原水水質(zhì) 名 稱濃 度（環(huán)評）濃 度（實際）PH值6-96-9CODcr(mg/l)24002800BOD5(mg/l)1100300TN(mg/l)200200SS(mg/l)200200DMAC(mg/l)100微量AN(mg/l)微量b) 設(shè)計排放標準出水執(zhí)行污水綜合排放標準（CB8987-96）中的一級標準，其指標如下：名 稱濃度PH值6-9CODcr(mg/l)100BOD5(mg/l)20氨氮(mg/l)5SS(mg/l)70第四部分: 設(shè)

4、計條件a、根據(jù)浙江杭州灣腈綸廢水水質(zhì)特點，并借鑒同類型廢水處理工程實例，利用原有處理設(shè)施，在廢水處理出水水質(zhì)達到排放標準的前提下，采用先進、成熟、可靠的處理工藝。b、力求投資省，設(shè)備結(jié)構(gòu)合理，能耗低，操作管理方便，運行費用低。c、運用成熟的科學處理工藝，使整個系統(tǒng)自動運行。d、適應(yīng)水質(zhì)、水量多變的特點，能承受沖擊負荷，并且具有操作上的彈性。4.2設(shè)計依據(jù)·國家污水綜合排放標準 GB8978-1996·室外排水設(shè)計規(guī)范 GBJ14-87·建筑給排水設(shè)計規(guī)范 GBJ15-88·給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 CBJ69-84·供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 CB50

5、052-95·民用建筑照明設(shè)計標準 CBJ133-90·低壓配電裝置及線路設(shè)計規(guī)范 CB50054-95 ·建筑設(shè)計防火規(guī)范 CBJ16-87 第五部分: 處理工藝流程、特點 a、原有處理工藝流程。 生活廢水 隔柵 生產(chǎn)廢水集水池 濾液、反沖洗水調(diào)節(jié)池 混凝池磷氣浮池MBR（A段）污泥脫水污泥池MBR（O段） 干泥外運排放池 排放b、對現(xiàn)狀分析：由于前段廢水未達標排放，CODcr達到1000 mg/l左右，BOD5只有5 mg/l，甚至不到，在氣浮前段加裝電解裝置，但問題依然得不到很好的解決，據(jù)此判斷，廢水中仍含有大量低分子聚合物，現(xiàn)有處理設(shè)施不能很好的降解此類物

6、質(zhì)，從中可以分析得出，原廢水處理工藝廢水停留時間過于短暫，耐沖擊負荷低下。因此，此次改造的重點為解決這個問題。由于浙江杭州灣腈綸的產(chǎn)品,以丙烯腈（AN）及醋酸乙烯（VA）為原料采用濕紡二步法生產(chǎn),污水源頭裝置有丙烯腈（AN）、二甲基乙酰胺（DMAC）等含氮化合物排出。這些含氮化合物，除供原生質(zhì)的合成、微生物的繁殖及增長外，大部分經(jīng)生化作用轉(zhuǎn)化為氨氮。但廢水中丙烯腈（AN）、二甲基乙酰胺（DMAC）等含氮化合物微量存在,基本未檢出，BOD5/CODcr低的主要原因為廢水中含大量低聚合物。目前由于該公司廢水出水CODcr高而基本無BOD5，因此，需對原有工藝進行改進，提高原有廢水處理系統(tǒng)廢水的BO

7、D5/CODcr，提高廢水的可生化性。根據(jù)本公司對該類廢水處理的實踐經(jīng)驗,結(jié)合本項目現(xiàn)有設(shè)施,擬用物化及生化相結(jié)合的方法處理廢水；其中物化部分采用“沉淀內(nèi)電解沉淀臭氧氧化”的工藝，生化部分采用“厭氧（HABR）缺氧好氧”工藝。該工藝是目前國內(nèi)外對這種高有機物濃度、高含氮濃度廢水處理的常用方法。同時后置超濾及反滲透裝置為備用，在廢水處理站出水不達標的情況下使用該套裝置，以確保廢水達標排放。處理工藝流程示意如下: 生產(chǎn)廢水 隔柵 集水池 濾液、反沖洗水沉淀池 內(nèi)電解沉淀池臭氧氧化氣浮裝置調(diào)節(jié)池HABR磷生活廢水MBR（A段）污泥脫水污泥池MBR（O段） 干泥外運超濾反滲透排放池 排放生產(chǎn)廢水進入集

8、水池，集水池內(nèi)設(shè)排污泵將廢水移送到混凝絮凝池，加入FeSO4及助凝劑PAM后沉淀處理；去除懸浮物后送至內(nèi)電解處理，將部分大分子化合物電解為小分子化合物，提高廢水BOD5/CODcr，出水加入助凝劑PAM沉淀處理；然后廢水進入臭氧氧化反應(yīng)塔進行氧化處理，經(jīng)氧化處理后的廢水進入氣浮裝置去除懸浮物質(zhì)后進入調(diào)節(jié)沉淀池，經(jīng)調(diào)節(jié)PH后，廢水提升至生化部分。由于廢水氨氮濃度較高，且BOD5/CODcr較低，可生化性較差，雖經(jīng)過上述物化處理，為進一步提高BOD5/CODcr，因此生化系統(tǒng)采用A2/O工藝，其中厭氧采用HABR工藝，可以有效的提高BOD5/CODcr，提高廢水的可生化性，后續(xù)A/O段采用原有系統(tǒng)

9、，但加大O段停留時間，原有A/O池合并成為O段，缺氧池與HABR合建，同時為防止污泥在缺氧池沉淀，缺氧池內(nèi)設(shè)水下攪拌機兩臺，廢水經(jīng)生化處理后，通過MBR工藝的膜分離單元將清水直接抽出，此時，廢水可穩(wěn)定達標排放。A、 淀處理工藝由于濕紡二步法工藝生產(chǎn)腈綸而產(chǎn)生的含腈廢水中含有大量的低聚合物，尤為生產(chǎn)不正常時。污水中低聚合物有溶解性與非溶解性之分，非溶解性低聚合物進入污水處理裝置，將對污水處理產(chǎn)生極壞的影響，所以必須在進入處理裝置前予以沉淀去除。同時因為FeSO4對帶有-SO3、-OH、-NH2等基團有機化合物（腈綸污水中的低聚合物組分）有較好的混凝效果。Fe2+與上述基團發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，可形成大分

10、子螯合物，因此，沉淀處理工藝采用的混凝絮凝劑為FeSO4劑PAM。B、內(nèi)電解氧化處理工藝內(nèi)電解氧化反應(yīng)器內(nèi)置鐵屑、中溫焦炭及鐵鈀化組合填料，在酸性充氧條件下促進內(nèi)電解反應(yīng)速率。鐵屑為陽極，碳為陰極，污水是電解質(zhì)，構(gòu)成無數(shù)個微電池電路，反應(yīng)如下。陽極（Fe）： Fe-2e Fe2+ E(Fe2+陰極（C）： 2H+ + 2e 2H H2 (在酸性條件下) E(H+/ H2 O2 + 4H+ 4e 2H2O (酸性充氧條件下) E(O2/ H2電化學腐蝕反應(yīng)所產(chǎn)生新生態(tài)的H和Fe2+等物質(zhì)都具有較強的化學活性，能與污水中的許多物質(zhì)發(fā)生氧化、還原反應(yīng)，F(xiàn)e2+離子具有較強的還原性，可直接將大分子結(jié)構(gòu)

11、組分降解為小分子物質(zhì)，使某些難以生物降解的有機化學結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到獾奈镔|(zhì)，可生化性得以提高。另外，內(nèi)電解產(chǎn)生的FeSO4對帶有-SO3、-OH、-NH2等基團有機化合物（腈綸污水中的低聚合物組分）有較好的混凝效果。Fe2+與上述基團發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，可形成大分子螯合物，還有電化學反應(yīng)在污水中形成電場效應(yīng)，破壞污水中分散的膠體粒子的穩(wěn)定體系，降低了水溶性，從而使呈膠體狀態(tài)的低聚合物污水混凝效果更好。內(nèi)電解產(chǎn)生的Fe2+在曝氧充氧條件下很快氧化為Fe3+，新生態(tài)的Fe2+和Fe3+是良好的絮凝劑，特別是Fe2+具有更高的吸附-絮凝活性。投加石灰乳調(diào)節(jié)PH值后，并投加一定量的PAM溶液助凝

12、劑，其水解產(chǎn)物能將污水中的水機高分子交聯(lián)、絡(luò)合在一起，形成具有較長線型結(jié)構(gòu)，溶解度很小，且?guī)д姾傻囊訤e2+或Fe3+為膠凝中心的膠?；蛭⑿跄w，進一步吸附污水中的污染物以降低或消除污水中的有機膠體（部分低聚合物）的高電位，使膠體脫穩(wěn)，同時在吸附作用絮凝、架橋、沉降去除低聚合物組分。C、臭氧氧化處理工藝臭氧是一種強氧化劑，在空氣中可自行分解為氧氣。臭氧分解產(chǎn)生的新生態(tài)氧原子具有很高的氧化活性。臭氧對處理腈綸污水的效果較好，對丙烯腈、硫氰酸鹽、氰化物、COD都有較好的處理效果。臭氧可使氰化物、硫化物和硫氰化物離子等氧化，反應(yīng)式為：2KCN + 2O3 2KCNO + 2O22KCNO + 2O

13、3 2KHCO3 + N2 + 3O2H2S +O3 H2O + SO23H2S + 4O3 3H2SO4CNS+2OH CN+ SO3 2 +2O2 +2H2OCN+ SO3 2+2O3 CNO+ SO4 2+ 2O2臭氧能氧化分解污水中的有機物及其他還原性物質(zhì)，并能使污水中難以生物降解的有機物斷鏈、開環(huán)，將大分子有機物氧化為小分子有機物，提高污水中有機物的可生化性和可吸附性。D、對HABR（HybyidAnaerobic Baffled Reactor）的介紹目前用于高濃度工業(yè)廢水處理的厭氧工藝很多，其中較常用的有：上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧濾池（AF）、污泥床濾器（UBF）、升流

14、式污泥床反應(yīng)器（USR）和厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）等。其中ABR反應(yīng)器是20世紀80年代以來發(fā)展的一種高效厭氧處理工藝，其實質(zhì)是一系列升流式污泥懸浮反應(yīng)器，具有結(jié)構(gòu)簡單，生物截留能力強，處理效果好，運行管理方便等優(yōu)點。本工程擬采用復合式折流板厭氧反應(yīng)器（HABR），它是一種ABR反應(yīng)器的改進型式，它設(shè)計簡單，不需特殊的氣固分離系統(tǒng)，在ABR的各反應(yīng)室內(nèi)適當位置架設(shè)填料，可以利用原有的有效空間增加生物總量，并可利用填料加速污泥與氣泡分離，降低污泥流失，并可長期運行不排泥。由于該系統(tǒng)生物固體流失量很少，隨著污泥床的形成，系統(tǒng)內(nèi)因細菌生長而使SS不斷增加，而使其能在高負荷下對廢水進行有效地處理。H

15、ABR是分隔成串的幾個反應(yīng)室，每個反應(yīng)室都是一個相對獨立的UASB系統(tǒng)，運行時，廢水在折流板的作用下逐個通過反應(yīng)室內(nèi)的污泥床，并通過水流和產(chǎn)氣的攪拌作用，使得進水中的底物與微生物的充分接觸而得以除去。HABR反應(yīng)器前端的隔室中，主要以水解及產(chǎn)酸菌為主，在多種水解菌的作用下能夠把難以生化的膠狀物質(zhì)和其它大分子有機物轉(zhuǎn)化為小分子有機物，提高了可生化性。當廢水進入較后的隔室，主要以甲烷發(fā)酵為主。HABR厭氧生化工藝有如下特點：a)工藝簡單，投資少，運行費用較低ABR法設(shè)計簡單，沒有活動部件，同傳統(tǒng)的厭氧消化池相比，無需機械攪拌裝置，也不需額外的澄清沉淀池。同UASB和AF相比，ABR法不需要昂貴的進

16、水系統(tǒng)，也不需要設(shè)計復雜的三相分離器。因此，ABR法的投資少，運行費用較低。b) 耐沖擊負荷，適應(yīng)性強由于折流板良好的滯留微生物的能力和污泥良好的沉降性能，再有ABR中的微生物環(huán)境具有良好的生物級配，ABR對沖擊負荷的適應(yīng)性很強。DCStuekey的研究表明，不論是對水力沖擊負荷還是對有機沖擊負荷，ABR均有良好的適應(yīng)性 。因此ABR法對于處理流量和濃度變化較大的工業(yè)廢水有很好的應(yīng)用前景。c) 固液分離效果好，出水水質(zhì)好厭氧生物團絮凝同好氧活性污泥法的模式類似，是由細菌對基質(zhì)的有限濃度引起，F(xiàn)M值對其有重要影響 。低 F/M值有利于生物絮凝，沉降加快，出水懸浮固體濃度低。ABR的分格構(gòu)造和水流

17、的推流狀態(tài)，使得FM隨水流逐漸降低，在最后隔室內(nèi)F/ M最低，且產(chǎn)氣量最小，最有利于固液分離，所以能夠保證有良好的出水水質(zhì)。d) 運行穩(wěn)定，操作靈活由于ABR反應(yīng)器特有的擋板構(gòu)造，大大減小了堵塞和污泥床膨脹等現(xiàn)象發(fā)生的可能性，可長時間穩(wěn)定運行。并且ABR法可根據(jù)水質(zhì)、水量的不同，通過改變擋板間距，調(diào)節(jié)HRT，甚至還可以進行間歇操作，來滿足出水水質(zhì)的要求。ABR法還可在適當?shù)母羰疫M行好氧操作，以達到在同一反應(yīng)器內(nèi)除氮的目的 。e)對有毒物質(zhì)適應(yīng)性強由于隔板將反應(yīng)器各格分隔開，所以有毒物質(zhì)對反應(yīng)器的影響主要集中在ABR反應(yīng)器前部，對后部的危害較小 。這使得只有少數(shù)微生物暴露在合理設(shè)置(水流在上向流

18、室上升流速相對較小)為污泥的沉降和截留創(chuàng)造了一個良好的條件，因而ABR反應(yīng)器內(nèi)能截留大量的微生物 。f)良好的生物分布擋板構(gòu)造在反應(yīng)器內(nèi)形成幾個獨立的隔室，所以能在每個隔室內(nèi)馴化培養(yǎng)與該隔室環(huán)境條件相適應(yīng)的微生物群落，形成良好的種群配合和良好的沿程分布，避免了不同種群間生態(tài)幅的過多重復，從而確保相應(yīng)的微生物擁有最佳的工作活性，必要時還可以通過合理設(shè)置各隔室的廢水水質(zhì)，來穩(wěn)定運行狀況，提高處理效果，實現(xiàn)在一個反應(yīng)器內(nèi)完成一體化的兩相或多相處理。第六部分: 新建構(gòu)、建筑物和主要設(shè)備6.1新建構(gòu)、建筑物1沉淀池 初沉池采用輻流式沉淀池，前置混凝絮凝反應(yīng)池，尺寸為2.0 m××3.

19、0m ，分為兩格，有效容積20m3,反應(yīng)時間15min , 鋼砼地上構(gòu)筑物,設(shè)混凝攪拌機二臺。沉淀區(qū)直徑為10m， 緩沖區(qū)水深0.5m，污泥斗高度1.2，有效水深2m，超高0.3m，池底坡度差為0.2m，總高為4.2m，沉淀池設(shè)周邊驅(qū)動半橋式刮泥機一座，刮泥機周邊線速度為1.5m/min，裝機功率0.37Kw，材料采用水下不銹鋼，水上碳鋼防腐。穩(wěn)流桶、出水堰、出渣斗采用全不銹鋼。設(shè)污泥排污泵兩臺，一用一備。鋼砼半地上構(gòu)筑物。同沉淀池。復合式折流板厭氧反應(yīng)器（HABR）HABR反應(yīng)器計水量Q=1800m333.d,有效容積為:3600m3; HRT=48hr, 平均有效水深4.5m,池總深5.0

20、m。總體尺寸為：20.0 m×× 。其中上流室內(nèi)設(shè)置生物環(huán)填料及支架。鋼砼半地上構(gòu)筑物。缺氧生化池缺氧池設(shè)計水量Q=1800m3/d ，反應(yīng)池池容按好氧:缺氧為5:2設(shè)置,有效容積為:810m3, 取池HRT=10.8hr,好氧液回流比取200%。缺氧池與復合式折流板厭氧反應(yīng)器為組合池體，有效水深為4.55m,總深為5.0m,池體尺寸為:××5.0m ，半地上鋼砼結(jié)構(gòu)。內(nèi)掛組合生物填料,數(shù)量為：810 m3。池底設(shè)機械攪拌裝置，數(shù)量為1臺。機房 為磚混結(jié)構(gòu)，主要用于放置超濾及反滲透裝置，尺寸為:m×8.00m，層高3.0 m。6.2. 主要機電

21、設(shè)備材 質(zhì)： CS數(shù) 量： 2臺 規(guī) 格： 穩(wěn)流桶，出水堰等材 質(zhì)： 不銹鋼數(shù) 量： 2套材 質(zhì)： CS數(shù) 量： 4臺4污泥排污泵規(guī) 格： Q=25m3/h,H=20m,N=4Kw材 質(zhì)： CS數(shù) 量： 4臺5加藥機規(guī) 格： 機械隔膜泵材 質(zhì)： CS數(shù) 量： 7臺規(guī) 格： 材 質(zhì)： CS數(shù) 量： 2臺7臭氧發(fā)生器規(guī) 格： 產(chǎn)生量1Kg/h材 質(zhì)： CS數(shù) 量： 1臺8臭氧氧化塔規(guī) 格： ×材 質(zhì)： CS數(shù) 量： 3臺9水下攪拌裝置材 質(zhì)： CS數(shù) 量： 2臺pos.10生物環(huán)填料 規(guī) 格： =150，材 質(zhì)： PE數(shù) 量： 4410m3pos.11填料支架規(guī) 格： 非標，材 質(zhì)： C

22、S數(shù) 量： 4410m3第七部分: 電氣設(shè)計利用廢水處理站原有線路。第八部分: 建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計 自然條件（略）a、 設(shè)計活荷載 池頂蓋：150KN/ m2b、 設(shè)計主要規(guī)范·建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GBJ9-87·砼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GBJ10-89·建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GBJ11-89·建筑軟弱地基基礎(chǔ)規(guī)范GBJ10-1-90污水處理站內(nèi)的主要構(gòu)筑物均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，標準化排污口及綜合房為磚混結(jié)構(gòu)。地基承載力按fk=100kpa進行設(shè)計。第九部分: 公用工程及綠化、環(huán)保、消防、安全設(shè)計 pa的自來水由DN50鍍鋅鋼管接入。 9.2綠 化污水處理設(shè)施的周圍也應(yīng)根

23、據(jù)需要進行綠化處理，其構(gòu)筑物外露部分采用乳膠涂料，做到與整個廠區(qū)統(tǒng)一、美觀。（由業(yè)主提供）· 為防止異味的發(fā)生，廢水處理站內(nèi)廢物的堆放一定要及時清理。· 為防止有害噪聲影響周圍環(huán)境和危害操作人員身心健康，本設(shè)計選擇低噪聲的設(shè)備，以滿足環(huán)保規(guī)范要求。9.4消 防· 廢水處理站的消防應(yīng)執(zhí)行建筑設(shè)計消防規(guī)范（GBJ16-87）。· 本廢水處理區(qū)在工藝生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生易燃易爆氣體。· 本廢水處理建筑物較小，可不設(shè)消火栓，但應(yīng)放置手提式泡沫滅火器。9.5安 全· 水池需檢、維修時，應(yīng)對池子進行換氣通風。· 所有電氣設(shè)備的安裝、防護等均需滿足電氣設(shè)備安全有關(guān)規(guī)定。· 對工藝過程中所需的化學藥品應(yīng)嚴格管理，專人負責。· 制定相