河南脫脂廢水技術方案

磷化脫脂廢水處理工程技術方案PAGEPAGE22磷化脫脂廢水處理設計方案江蘇省環(huán)境科學研究院揚州菲爾德環(huán)境工程有限公司二〇一四年十月編制單位：江蘇省環(huán)境科學研究院揚州華峰環(huán)境工程有限公司法人代表：張利民博士，研究員技術負責人喻學敏博士，工程師項目負責人：余江工程師工藝：顏鑫工程師設備：王磊助工電氣：劉秀寧工程師自控：王榮工程師結構：梁志冉工程師給排水：吳偉碩士，工程師目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1.概述 11.1工程概況 11.2我方簡介 21.3設計依據(jù) 51.4設計范圍 52.廢水水質、水量及處理要求 62.1水質、水量 62.2處理要求 53.工藝選擇 73.1設計原則 73.2廢水特點分析 73.3工藝流程選擇 74.工程設計 124.1工藝設計 124.2建筑和結構設計 204.3電氣設計 225.工程投資初步估算 225.1編制說明 225.2編制依據(jù) 235.3土建投資估算 235.4設備投資估算 245.5工程投資估算 256.技術經濟分析 266.1人員編制 296.2運行成本 296.3主要技術經濟指標及工程效益分析 307.環(huán)境保護 248．公用工程 249.施工工期與調試期 259.1施工工期 269.2施工進度表 2610.售后服務 27有限公司涂裝廢水處理工程技術方案1.概述1.1工程概況脫脂廢水是為了清除金屬表面氧化物，采用硫酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸及磷酸等酸進行酸洗法處理時而產生的廢水。廢水多來源于鋼鐵廠或電鍍廠，pH值一般在1.5以下（游離酸0.5-2%），呈強酸性?，F(xiàn)代酸洗生產發(fā)展很快，其規(guī)模越來越大。構件前處理主要由脫脂、除銹、表調、鈍化等工序組成。1.2我方簡介江蘇省環(huán)境科學研究院，是一家綜合性環(huán)境科研機構，直屬于江蘇省環(huán)境保護廳，主要從事環(huán)境工程設計與總承包、環(huán)境科研、環(huán)境影響評價與環(huán)境規(guī)劃、環(huán)保新產品開發(fā)、ISO14000審核咨詢、清潔生產審計、有機食品認證等技術服務工作。該院持有國家環(huán)保總局頒發(fā)的甲級環(huán)境影響評價證書、持有建設部頒發(fā)的甲級環(huán)境工程設計證書（證書編號：3034）、持有國家環(huán)境保護總局環(huán)境保護設施運營資質證書（業(yè)務范圍:工業(yè)廢水，證書編號：國環(huán)0206）和國家發(fā)展計劃委頒發(fā)的工程咨詢乙級證書（工咨乙0027005）。曾獲江蘇省科委等部門頒發(fā)的“江蘇省科技咨詢信譽企業(yè)（機構）AAA”稱號，2003年、2005年獲得“江蘇省文明單位”稱號。2006年我院獲得國家環(huán)?？偩诸C發(fā)的“全國十佳環(huán)境影響評價機構”稱號。我院現(xiàn)有科研人員113名，其中高級工程師31名，工程師20名，其中博士學位11名，碩士學位26名，全院人員平均年齡不到35歲，是一個知識層次高的年輕群體。十五年來，我院主要完成了國家“七五”、“八五”、“九五”環(huán)保科技攻關課題6項，國家環(huán)?？偩终n題3項，江蘇省環(huán)保廳及江蘇省科技廳課題近20項。其中“危險廢物填埋處理的入場條件及預處理技術研究”課題獲一九九八年度國家環(huán)保局科學技術進步獎（部級）二等獎。依托我院組建的省環(huán)境工程重點實驗室現(xiàn)有實驗面積400m2，擁有省內一流的試驗裝置和必要的分析測試手段。主要裝置有：動態(tài)混凝試驗裝置、臭氧氧化試驗裝置、光化學反應儀、SBR反應裝置、A/O試驗裝置、UASB試驗裝置、微電解試驗裝置、生物曝氣濾池試驗裝置、膜生物反應器試驗裝置、化學催化氧化試驗裝置、光催化氧化反應裝置等；配備了氣相色譜儀、WatersBreeze高效液相色譜儀、Agilent3510型原子吸收光度儀、島津2401型掃描紫外可見分光光度計、全自動電位滴定儀、BOD5測定儀、美國45600型COD快速測定儀、TOC測定儀、瓦勃呼吸儀等分析儀器近40臺套。為環(huán)境工程項目的承接提供強有力的技術支撐。揚州菲爾德工程有限公司主要從事環(huán)保設備的制造、環(huán)境工程的設計、安裝、調試等交鑰匙工程及污水處理設施的委托運行管理。公司擁有強大的設備制造能力和素質一流的員工隊伍，技術上以南京大學、江蘇省環(huán)境科學研究院等大專院校、科研單位為依托，并不斷從國外引進先進的技術和裝置，加上公司科學、獨特的管理體制，展現(xiàn)出環(huán)保產業(yè)企業(yè)的新形象。ISO9001：2000國際質量體系認證、ISO14001：1996環(huán)境體系認證的順利通過，使公司的運行更加科學嚴謹高效。近年來，我們先后承擔了多項涂裝廢水治理工程：南京振容集團涂裝廢水處理工程（150m3/d）武漢華源電氣有限責任公司涂裝廢水處理工程（2m3/h）山東威明涂裝廢水治理工程（全套引進德國設備）（5m3/h）天津天德減震器有限公司涂裝廢水處理工程（3m3/h）大連海爾涂裝廢水處理工程（5m3/h）龍口康達油泵油嘴有限公司涂裝廢水處理工程（2m3/h）儀征市金派活塞環(huán)有限責任公司涂裝廢水處理工程（2m3/h）江西富達銅材有限公司電鍍涂裝廢水處理工程（10m3/h）奇瑞汽車有限公司涂裝廢水處理工程（1900m3/d）蕪湖普威技研有限公司涂裝廢水處理工程（380m3/d）合肥志信噴涂有限公司涂裝廢水處理工程（4m3/h）東風汽車有限公司乘用車項目涂裝廢水處理工程（1300m3/d）…………1.3設計依據(jù)建設單位的《環(huán)評報告書》及提供的水質、水量等技術資料《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）《室外排水工程設計規(guī)范》（GB50014-2006）《水處理設備制造技術條件》（JB/T2932-86）《水處理設備性能試驗總則》（GB/T13992.1-92）《工業(yè)企業(yè)照明設計標準》（GB50034-1992）《工業(yè)企業(yè)民用供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50054-92）《給水排水工程結構設計規(guī)范》（GBJ69-84）《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2002）《構筑物抗震設計規(guī)范》（GB50191-93）《砌體結構設計規(guī)范》（GB50003-2001）《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010-2002）《建筑結構荷載規(guī)范》（GB50009-2001）《鋼結構設計規(guī)范》（GBJ17-88）《水處理設備制造技術條件》（JB/T2932-86）《水處理設備性能試驗總則》（GB/T13992.1-92）《儀表配管、配線設計規(guī)定》（HG20512-2000）其它相關設計規(guī)范。1.4設計范圍遵照建設單位的委托，設計范圍包括從處理單元格柵進水口至規(guī)范化排放口的處理構筑物，水處理設備，電氣控制等的設計、選型。而廢水站范圍以外的內容如生產廢水收集管網，處理后廢水排放管以及給水、供電電源、消防、綠化、工程監(jiān)理等不在本設計范圍內。2.廢水水質、水量及處理要求2.1水質、水量本項目生產廢水主要來自工件前處理磷化脫脂廢水、還有沖洗廢水。根據(jù)提供的廢水水量、水質狀況，同時參考同類廢水水質，設計如下(水量303/d)：表2-1項目水質統(tǒng)計表PHSS(mg/L)CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)Oils(mg/L)色度Fe2+(mg/L)6-11400200301.0100202.2處理要求設計排放標準為優(yōu)于《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）表4中的一級排放標準，具體項目設計見下表。若要求回用于生產，還應進行深度處理。表2-2出水水質指標PHSS(mg/L)CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)Oils(mg/L)色度Fe(mg/L)6-95080205.0502.02.3污水處理規(guī)模廢水單獨收集處理，曝氣、除油處理后再經氣浮除渣，厭氧、好氧，沉淀系統(tǒng)進行處理，進入砂濾+炭濾處理后達標排放,處理量為30m3/d；3.工藝選擇3.1設計原則根據(jù)建設方的實際情況，本工程設計原則如下：嚴格執(zhí)行環(huán)境保護的各項規(guī)定，確保污水達標排放。采用成熟而又先進的處理工藝，力爭降低工程造價和運行費用。選用品質優(yōu)良的工藝設備和電控儀表，并對處理區(qū)合理布局，盡量采用自動控制系統(tǒng)，減少人為操作失誤，使系統(tǒng)的運行穩(wěn)定可靠，操作管理方便。工藝單元布置力求占地省、管線短、提升少、節(jié)約能源，降低運行費用。3.2廢水特點分析該水含有較高濃度的重金屬離子，對生物具有毒害作用，廢水中缺氧富磷，有機物不易直接用生物法去除；清洗廢水中含有一定量的油類和LAS，且大部分以乳化油的形式存在，增加處理難度；生產的高濃度廢水多為間歇排放，水質水量波動較大，存在較大的沖擊負荷；清理槽液時懸浮物、有機物污染物濃度較高，增加了處理成本。3.3工藝流程選擇綜合目前國內酸洗廢水特征，目前正常情況下排放污染物濃度不高，廢水PH值強酸性，污水中主要污染物是呈浮化狀的石油類物質、金屬離子，表面活性劑以及各類分散劑等助劑。工序中脫脂、堿洗、表調鈍化等槽液經一段時間工作后需報廢清槽或進行清理，清理周期一般為3-6個月一次，如此將會形成高濃度污水的排放，正常情況下，其污染濃度達到幾個或數(shù)十個g/L，對整個污水處理系統(tǒng)形成很大的沖擊，給污水處理的穩(wěn)定運行和達標排放帶來困難。為此，本項目設計中應盡可能地考慮這方面的影響，選擇耐沖擊工藝，增強設施的操作彈性，以滿足抗高負荷沖擊的要求。根據(jù)本廢水的特點，本工程首先必須加強預處理，采取物化手段去除廢水中的懸浮物、有害有毒物質。該項目廢水量不大，污染物濃度一般，處理的關鍵是要有針對性的去除乳化油和金屬離子，充分考慮到藥劑的選擇和PH值的影響，設計出最佳處理工藝和簡潔工藝流程。3.3.1脫脂廢水的處理污水大都含有游離狀態(tài)的乳化油，需對其進行破乳處理，常見的方法有酸化破乳、化學破乳、電化學破乳等。酸化破乳處理，是將pH調至2～3，使乳化劑中的高級脂肪酸皂析出脂肪酸，脂肪酸不溶于水而溶于油，從而使廢水中的乳化劑破乳析油。酸化的同時使廢水中的LAS分解而失去活性，起到了良好的消泡作用。化學破乳是向廢水中投加破乳劑，常用的為無機破乳劑。無機破乳劑具有多核結構（高價電陽離子基因），可以中和廢水中膠體顆粒的表面電荷，壓縮膠團的雙電層，隨著雙電層的破壞，乳化油的膠團排斥電位消失，膠團解體實現(xiàn)了水、油的分離。3.3.2有機廢水的處理有機廢水污染物濃度高，CODcr貢獻值大，具有很高的沖擊負荷，如不能對其進行有效治理，將會對后續(xù)廢水治理形成嚴重干擾，影響出水水質。對高濃度廢水采用Fenton試劑（H2O2+FeSO4）對其進行預處理，使其中的有機物氧化分解，是當前酸洗廢水處理中常用工藝。Fenton試劑具有很強的氧化能力，當pH值較低時（控制在3左右），H2O2被Fe2+催化分解生成羥基自由基（·OH），并引發(fā)更多的其他自由基，從而引發(fā)一系列的鏈反應。通過具有極強的氧化能力的(·OH)與有機物的反應，使廢水中的難降解有機物氧化，有機物C—C鍵斷裂，最終分解成H2O、CO2等，使CODcr大幅度降低。同時羥基自由基（·OH）亦可與有機物發(fā)生偶合反應，改變其電子云密度和結構，形成分子量不太大的中間產物，從而改變它們的溶解性和混凝沉淀性。Fe2+被氧化生成Fe(OH)3在一定酸度下以膠體形態(tài)存在，具有凝聚、吸附性能，還可除去水中部分懸浮物和雜質。3.3.3金屬的去除污水中含有大量的Fe離子，通過向廢水中曝氣使二價鐵離子氧化成三價鐵離子在堿性情況下，三價Fe離子可生成Fe(OH)3沉淀物。資料表明，當pH等于9.2時，F(xiàn)e離子濃度將低于1mg/L，通過沉淀方法從污水中實現(xiàn)分離。綜上所述，工藝流程如圖3－1所示。加藥系統(tǒng)一號車間曝氣除油混凝沉淀加藥系統(tǒng)二號車間曝氣除油混凝沉淀氣浮污泥外運 壓濾機 污泥濃縮池出水碳濾砂濾沉淀好氧厭氧、 4.工程設計4.1工藝設計4.1.1一號車間除油池一座主要功能：收集各類排放廢水，對其進行除油；設計參數(shù)：HRT2d；有效容積：6m3；尺寸規(guī)格：L*B*H=1.5.0*2.0*2.0m；結構形式：地下池，防腐處理，鋼砼結構；設備配置：預曝氣管一組；一號車間混凝沉淀池一座設計參數(shù)：HRT2d；有效容積：6m3；尺寸規(guī)格：L*B*H=1.5.0*2.0*2.0m；結構形式：地下池，防腐處理，鋼砼結構；二號車間除油池一座主要功能：收集各類排放廢水，對其進行除油；設計參數(shù)：HRT2d；有效容積：6m3；尺寸規(guī)格：L*B*H=1.5.0*2.0*2.0m；結構形式：地下池，防腐處理，鋼砼結構；設備配置：預曝氣管一組；二號車間混凝沉淀池一座設計參數(shù)：HRT2d；有效容積：6m3；尺寸規(guī)格：L*B*H=1.5.0*2.0*2.0m；結構形式：地下池，防腐處理，鋼砼結構；4.1.2一體化綜合水處理池含有：厭氧.好氧.廢水混凝沉淀、事故池尺寸規(guī)格A*B*H=10.0*3.0*3.0m；設計水量：Q=30t/d結構形式：地下池，防腐處理，鋼砼結構；4.1.3污泥濃縮+污泥干化系統(tǒng)接納處理沉淀污泥和砂濾反洗污泥。污泥在此進行濃縮，上清液排入調節(jié)池再處理。考慮到該污泥絮凝較困難,和加藥量較大,濃縮后的污泥采用廂式壓濾機進行脫水，以進一步減少污泥的含水率，壓濾成泥餅后外運，并進行永久性處置，濾出液至調節(jié)池再處理。本工程中選用XMY15/600－UB廂式壓濾機1套。設計污泥量：Q=3.8m3/d（含水率約98％）配套設備：污泥泵1臺，1用，型號：I-1B1.寸濃漿泵Q=2.2m3/h，H=60m,N=2.2kw。XMY15/600－UB廂式壓濾機1套，4.1.5輔助用房考慮本工程的實際情況，主要附屬建筑物為值班室、配電間、控制室，采用磚混結構,利用廠內現(xiàn)有廠房。4.1.6標準排放口包括排放計量渠、超聲波流量計和在線COD監(jiān)測儀等。排放口由建設單位根據(jù)當?shù)丨h(huán)保部門統(tǒng)一要求建設，超聲波流量計和在線COD監(jiān)測儀不在本設計方案范圍之內。4.2建筑和結構設計4.2.1主要設計規(guī)范、設計依據(jù)《給水排水工程結構設計規(guī)范》（GBJ69-84）《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2002）《構筑物抗震設計規(guī)范》（GB50191-93）《砌體結構設計規(guī)范》（GB50003-2001）《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010-2002）《建筑結構荷載規(guī)范》（GB50009-2001）《鋼結構設計規(guī)范》（GBJ17-88）4.2.2結構設計（1）地基處理工程設計暫以地耐力80kN/m2計，在施工圖設計前建設方應提供地質資料，屆時將根據(jù)實際地質情況，就地基處理提出適當?shù)奶幚矸桨福⑦M行合理設計。（2）建筑設計輔助用房的設計首先符合工藝要求，外觀上簡潔、明快。外墻涂料采用水性漆，內墻涂料采用乳膠漆，門采用鋼木門，窗采用塑鋼窗，地面采用地磚。（3）結構設計①磚混結構：地面下采用M7.5水泥砂漿，MU10普通機制粘土磚；地面上部采用M5混合砂漿，MU7.5普通機制粘土磚。②鋼砼結構：水泥采用425＃普通硅酸鹽水泥，水池池體采用C25混凝土，抗?jié)B標號為S6，墊層采用C10素混凝土。鋼材Φ＜12為I級鋼筋，fy=210N/mm2；Φ≥12為級鋼筋，fy=3310N/mm2。（4）主要建筑材料①砼：所有水池池體采用C25混凝土，抗?jié)B標號為S6，墊層采用C10素砼。②鋼材：建筑鋼筋：Φ＜12為I級鋼筋，fy=210N/mm2Φ≥12為級鋼筋，fy=3310N/mm2結構鋼及預埋件：A3板材及型鋼③磚砌體：地面下采用M7.5水泥砂漿，MU10普通機制粘土磚；地面上部采用M5混合砂漿，MU7.5普通機制粘土磚。4.3電氣設計4.3.1主要設計規(guī)范、設計依據(jù)處理工藝對設備的運行要求《工業(yè)與民用供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50052-95）《低壓配電裝置及線路設計規(guī)范》（GB50054-95）《通用用電設備配電設計規(guī)范》（GB50055-93）《工業(yè)企業(yè)照明設計標準》（GB50034-1992）《工業(yè)企業(yè)民用供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50054-92）《儀表配管、配線設計規(guī)定》（HG20512-2000）4.3.2設計范圍本工程電氣設計包括廢水處理站區(qū)的動力、照明設計，主要內容如下：（1）用電設備的電氣負荷計算；（2）低壓配電系統(tǒng)設計；（3）動力電纜和照明電線（纜）敷設；以廢水站內配電柜為界，配電柜以內為本設計范圍。4.3.3供配電系統(tǒng)供電負荷確定為二級負荷，設一路供電電源：～380/220V、50Hz，由建設單位將電纜接至廢水處理站電控柜。電力電纜選用VV型、VV2型；控制電纜選用KVVP型；照明選用BVV型。敷設方式選用電纜溝與穿管暗敷相結合，室內照明采用難燃塑料線明敷。4.3.4自動控制（1）液位控制調節(jié)池內設置液位控制系統(tǒng)，共設高、低兩個液位，低水位時，提升泵停止運行；高水位時，1臺提升泵運行，另1臺備用，2臺泵自動切換，交替運行。4.3.5電氣負荷廢水處理站總裝機功率為9.13kw，計算負荷為1.4kwh。序號設備名稱安裝臺數(shù)備用單機容量總容量需要系數(shù)計算負荷1耐腐提升泵210.37kw0.74kw0.20.074kwh2反洗泵101.5kw1.5kw0.010.015kwh3攪拌機300.37kw1.11kw0.10.111kwh4廂式壓濾機100.75kw0.75kw0.10.075kwh5壓濾泵102.2kw2.2kw0.10.22kwh6加藥裝置1050.17kw1.70kw0.10.17kwh7風機101.5kw1.5kw0.50.75kwh8氣浮13kw3kw10.3合計12.13kw1.75kwh4.4污染物去除率預計表（COD值）處理單元進水濃度出水水質去除率除油200mg/L160mg/L20%氧化沉淀160mg/L80mg/L50%混凝沉淀+過濾80mg/L72mg/L10%5.工程投資初步估算5.1編制說明工程投資估算內容包括廢水處理站內的各構筑物、建筑物、設備、材料、管道、電氣儀表等項目。不包括工程監(jiān)理、場地“五通一平”、高、低壓配電系統(tǒng)、綠化費用以及調試期間水、電、藥劑等費用。5.2編制依據(jù)5.2.1定額（指標）建設部《全國市政工程投資估算指標》HGZ47-102-96類似工程結算資料5.2.2材料價格采用近期市場信息價。5.2.3設備價格工藝設備及通用設備價格根據(jù)設備制造廠近期報價、定貨價及其他類似工程的設備價格資料進行計算。5.2.4工程建設其他費用及預備費根據(jù)工程的實際情況，參照《市政工程初步設計概算編制辦法》有關規(guī)定計取。序號名稱數(shù)量規(guī)格報價(萬元)備注1土建鋼砼防腐2合計5.3土建投資估算①以上費用參照《江蘇省建筑工程單位估價表》2010版定額基價估算后折算；②因污水站所處位置地質條件不明，故土建工程造價為估算價，具體工作量等方案確定后出圖計算。5.4設備投資表5-2設備投資序號名稱型號或規(guī)格數(shù)量單價(萬元)金額(萬元)備注1氣浮裝置4.5m×2.0m×2.0m1套6.56.5碳鋼(防腐)耐腐提升泵PF50-252臺0.350.7上海奧利一用一備石英砂過濾器SY10001臺3.23.2活性炭過濾器HY10001臺3.23.2溶藥、加藥系統(tǒng)BJY-I4套0.251含攪拌機反洗泵PF40-321臺0.250.25上海奧利一用一備電控柜正泰配套1.51.5華峰液位控制系統(tǒng)YN-204套0.10.4余姚廂式壓濾機XMY30/600－UB1套1.951.95菲爾德污泥泵I-1B-1.51臺0.450.45上海奧利風機Hb-502臺0.51力恒厭氧池布水系統(tǒng)一批0.50.5厭氧池填料及填料支架一批0.750.75好氧池布水系統(tǒng)一批0.50.5好氧池填料及填料支架一批0.750.75彈性填料一批1.251.25沉淀池導流桶一臺0.10.1安裝費2.5合計26.55.5工程投資估算表5-3工程總費用序號名稱費率費用(萬元)1土建工程2工藝設備3設計費4安裝、調試費5綜合稅金(2+3+4)×6%工程總費用－該報價包括：工程設計、設備制造、安裝、調試、稅金及售后服務等6.技術經濟分析6.1人員編制定員1人：管理操作工1人。6.2運行成本6.2.1動力費：E1廢水處理量30t/d，E1=0.75元/t廢水6.2.2藥劑費:E2本項目使用的藥劑及材料主要包括主要為FeSO4、H2O2、PAC、PAM、燒堿E2＝6.80元/t廢水6.2.3人工費(兼職):E3噸水直接處理成本為：E=E1+E2+E3=8.15元/t廢水(不含折舊和維修費)6.3主要技術經濟指標及工程效益分析處理能力：30m3/d；勞動定員：1人兼職；工程投資：萬元（不含土建）運行成本：元/m3廢水（不含折舊）。7.環(huán)境保護污水處理站的環(huán)境保護主要是做好污泥處置和噪音隔離措施，減少對周邊環(huán)境的污染。污水處理站的污泥經過壓濾后形成含水率約75％的泥餅，屬于危險固廢，可委托有關部門外運集中處置。污水處理站的噪音主要來自水泵等機電設備。室外水泵采用隔音罩，經采取上述措施后可確保廠界噪聲達標。8．公用工程及消防、環(huán)保、安全設計8.1公用工程8.1.1給水廢水處理系統(tǒng)自來水主要為配制藥劑、沖洗地面、其它雜用水等，由廠內給水管網供給，其用水量1m3/d，水壓要求：0.20Mpa，給水管管徑DN25。8.1.2排水廢水處理站排水主要有沖洗水等，排水系統(tǒng)采有分流制。沖洗水排放至格柵井，進入處理系統(tǒng)處理，雨水直接外排。8.1.3運輸廢水處理站中的運輸主要為污泥的外運，建設單位根據(jù)實際情況決定自行運輸或外包運輸。。8.1.4排污口規(guī)范化依照《排污口設置及規(guī)范化管理辦法》的要求，進