水合肼污水处理方案 100th废水处理工程.docx
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水合肼污水处理方案100th废水处理工程
1．概述1
2.设计编制依据、设计范围和设计原则1
2.1设计编制依据1
2.2设计范围1
2.3设计原则2
2.4设计水质水量2
3.处理工艺3
3.1、流程简述3
3.2、A/O工艺概述4
3.3、芬顿微电解原理概述5
3.4、污泥处理9
4工艺设计9
4.1构筑物单体设计9
4.2主要构（建）筑物一览表13
4.3主要设备一览表15
5、建筑设计１７
5.1总平面设计１７
5.2建筑设计１７
6、结构设计１８
6.1设计依据１８
6.2防水抗浮措施１９
6.3主要结构材料的选用２０
6.4施工要求２０
7、电气及测控仪表２１
7.1.设计依据２１
7.2.设计范围２１
7.3.供电及负荷情况２１
7.4.动力与照明２２
7.5.电气外网２３
7.6.测控仪表２３
7.7.防雷与接地２３
8、公用工程、环保及安全设计２４
8.1给排水２４
8.2环保、消防与安全２６
9.运行管理及成本分析２７
9.1运行管理２７
9.2运营成本及定员２８
10、项目质量保证措施２９
10.1、项目组织机构２９
10.2、施工准备阶段２９
10.3施工管理制度３０
10.4、施工过程质量控制措施３１
10.5、安全技术措施３３
10.6施工协调和联络３４
11.售后服务承诺３４
100t/h废水处理工程
1．概述
建设单位主要产品包括水合肼等，产品在生产过程中排放的废水主要包括水合肼废水、地面清洗水以及循环冷凝水等，其中需要进入污水站进行处理的废水为经三效蒸发后的水合肼水和地面清洗水，以及厂区的生活污水。
该类废水污染因子主要有：
COD、BOD以及氨氮和SS（悬浮物）等。
员工生活区污水经化粪池处理后排入园区管网。
2.设计编制依据、设计范围和设计原则
2.1设计编制依据
《中华人民共和国环境保护法》；
《中华人民共和国水污染防治法》；
《中华人民共和国水污染防治法实施细则》；
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；
《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；
甲方提供的相关资料；
企业所在地城市污水厂接管标准；
2.2设计范围
从废水进入处理设施起至流出处理系终止范围内所有的工艺、土建、电气仪表及给排水等。
2.3设计原则
（1）本设计方案严格执行国家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规定的排放标准。
（2）采用简单、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、价格合理。
（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）设计美观、布局合理，与周围环境统一协调。
（6）设置必要的监控仪表，提高控制操作的自动化、安全性程度。
（7）废水处理尽量回收利用废水中有用资源，以减少运行费用，增加经济效益。
（8）尽量采取措施减小对周围环境的影响，合理控制噪声、异味，妥善处理与处置固体废弃物，避免二次污染。
2.4设计水质水量
（1）设计规模
根据建设单位提供资料，目前位于山西**的霍家工业有限公司，排放废水量为100m3/h；其中水合肼经过三效蒸发后的水量为55m3/h，生活污水为40m3/h，吡蚜酮为10m3/d（最大瞬时水量按1m3/h计）。
（2）设计进水水量水质
表1进水水质污染物指标（单位：
mg/L，pH无量纲）
项目
水量（m3/h）
COD
BOD5
SS
NH3-N
pH
吡蚜酮
1
6000
/
200
50
6-9
水合肼
55
1000
/
/
300-400
7-9
生活污水
40
300-400
200-300
150
30
6-9
说明：
吡蚜酮废水及水合肼废水分别经预处理后再与生活污水混合进行生化处理，设计预处理混合后进水水质COD值为500mg/L；无水乙醇COD不应超过1000，水量不应超过15m3/h.
（3）处理要求
废水经处理后达到当地城市污水厂接管标准。
表2出水水质标准（单位：
mg/L，pH无量纲）
项目
COD
NH3-N
TN
TP
pH
标准
≤62
≤15
≤20
≤3
6～9
3.处理工艺
3.1、流程简述
生活污水来水进入污水站综和调节池，调节池前段设置机械细格栅，用于过滤废水中的较大悬浮物；水合肼废水由泵提升从集水池提升至水合肼调节池，再经过泵提升至芬顿微电解装置，经氧化后进入混凝沉淀池，出水自流进入综和调节池与生活污水一起混合；吡蚜酮废水从收集池用泵提升至电解槽，电解出水进入芬顿反应池，调解PH值3-5，再加入芬顿试剂反应后出水进入污水站水合肼调节池，再与水合肼水一起进入微电解与芬顿氧化装置；无水乙醇车间清洗水可直接流至综和调节池。
综和调节池停留时间做12h左右设计，废水在这里进行pH调节，均匀水质。
调节池出水由泵提升至水解酸化池，池底有布水管均匀布水，池内挂有填料；顶部出水自流进入A/O系统，池内挂有填料，A池中有推流器；O池顶部出水自流进入MBR池，经过MBR膜过滤后出水用自吸泵提升至消毒间，经管式紫外线消毒装置消毒后达标排放。
3.2、A/O工艺概述
根据该项目水质情况及厂区实际情况，生化处理主体工艺选用缺氧——好氧工艺（A/O工艺），相比于SBR工艺、UASB工艺等其它常规生化处理工艺，A/O工艺具有以下特点：
a、效率高。
该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。
当总停留时间大于54h，经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀，可将COD值降至100mg/L以下，其他指标也达到排放标准，总氮去除率在70%以上。
运行稳定，处理效果好。
b、流程简单，投资省，操作费用低。
该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。
在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。
c、缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。
如COD、BOD5在缺氧段中去除率在67%、38%，酚和有机物的去除率分别为62%和36%，故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。
d、容积负荷高。
由于硝化阶段采用了强化生化，反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术，有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度，与同类工艺相比，具有较高的容积负荷。
e、耐负荷冲击能力强。
当进水水质波动较大或污染物浓度较高时，本工艺均能维持正常运行，故操作管理也很简单。
3.3、芬顿微电解原理概述
1、微电解，又名持续高活性内电解床，主要利用了铁的还原性、铁的电化学性、铁离子的絮凝吸附三者共同作用来净化废水。
其处理原理而言，应归类于电解法，因此也称为铁炭内电解法或铁炭微电解法，在酸性条件下，铁与炭之间形成无数个微电流反应器，废水中的有机物在微电流的作用下被还原氧化。
当废水通过含铁和炭的填料时，铁成为阳极，碳成为阴极，并有微电流流动，形成无数个小电池，产生腐蚀。
其相关反应如下：
阳极反应
Fe-2e→Fe2+E0（Fe2+/Fe）=-0.44V
阴极反应
2H++2e→H2↑E0（H2+/H2）=0.00V
当有氧气时
O2+4H++4e→2H2OE0（O2）=1.23V
O2+4H2O+4e→4OH-E0（O2/OH-）=0.40V
上述反应在酸性和充氧的情况下腐蚀最甚并具有如下被证实了的功能：
由于有机物参与阴极的还原反应，使官能团发生了变化，改变了原有机物的性质，降低了色度，改善了B/C值，一些无机物也参与反应生成沉淀得以去除。
如：
Fe2++S2-=FeS↓
废水的胶体粒子和微小分散污染物受电场作用，产生电泳现象，向相反电荷的电极移动，并聚集在电极上使水澄清;阳极新生态的Fe2+经石灰中和生成Fe（OH）2、Fe（OH）3有极强的吸附能力，使水得以澄清;阳极生成的氢气，具有还原性，能将硝基苯还原成苯胺，降低废水的毒性增加废水的可氧化性，利于后续氧化法处理提高效应。
2、芬顿氧化是以芬顿试剂进行化学氧化的废水处理方法。
Fenton试剂是由H2O2和Fe2+混合而成的一种氧化能力很强的氧化剂。
其氧化机理主要是在酸性条件下（一般pH<3.5），利用Fe2+作为H2O2的催化剂，生成具有很强氧化电性且反应活性很高的·OH，羟基自由基在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解。
同时Fe2+被氧化成Fe3+产生混凝沉淀，将大量有机物凝结而去除。
芬顿氧化法可有效地处理含硝基苯、ABS等有机物的废水以及用于废水的脱色、除恶臭。
Fenton试剂具有下列特点：
a氧化能力强。
b过氧化氢分解成羟基自由基的速度很快，氧化速率也较高。
c羟基自由基具有很高的电负性或亲电性。
d处理效率较高，处理过程中不引入其他杂质，不会产生二次污染。
e由于是一种物理化学处理方法，很容易加以控制，比较容易满足处理要求。
f既可以单独使用，也可以与其他工艺联合使用，以降低成本，提高处理效果。
如果将生物氧化法作为预处理，其去除有机物的效果将会更好。
g对废水中干扰物质的承受能力较强，操作与设备维护比较容易，使用范围比较广；Fe（OH）3胶体能在低pH值范围内使用，而在低pH值范围内有机物大多以分子态存在，比较容易去除，这也提高了有机物的去除效率。
3.4、污泥处理
水合肼预处理系统的沉淀池以及MBR池剩余污泥通过排泥泵排入污泥浓缩池，浓缩后的污泥进入污泥脱水间压滤，泥饼外运处理，冲洗液回流至调节池。
4工艺设计
4.1构筑物单体设计
（1）水合肼调节池
功能：
提升来水进入后期工段。
尺寸：
15.2×15×4.5。
配套设备：
水合肼提升泵3台，两用一备，IH65-50-160（H=17m，Q=28t/h，n=2900r/min，电机功率=5.5kw。
（2）微电解塔
功能：
酸性条件下通过铁碳微电解发生氧化还原反应。
尺寸：
ф5×8（m）
数量：
2座
（3）芬顿反应池
功能：
通过强氧化反应破坏难降解有机物的官能团，从而提高废水生化性。
尺寸：
10×6×4.5（m）
配套设备：
耐酸碱潜水搅拌机2台，型号QJB790-15，D=790mm，N=15kw；加药系统3套，分别投加H2SO4、FeSO4、H2O2。
（4）pH调节池
功能：
调整pH至中性。
尺寸：
3×3×4.5（m）
停留时间：
40min
配套设备：
快速搅拌机1台，型号PJ-800，N=3kw，D=800mm；加药系统1套，投加NaOH溶液。
（5）混凝反应池
功能：
使助凝剂与废水充分混合，便于沉淀。
尺寸：
3×3×4.5（m）
停留时间：
40min
配套设备：
框式搅拌机1台，型号LFJ-300，N=0.75kw，v=5.2r/min；加药系统1套，投加PAM溶液。
（6）斜管沉淀池
功能：
使悬浮物从水中分离出来。
尺寸：
6.5×6.5×4.5（m）
数量：
2座
停留时间：
5.5h
表面负荷：
1.5m3/m2·h
配套设备：
出水堰2套，斜管填料2套，排泥泵2台，1用1备，型号kwpk80-250，Q=25m3/h，H=10m，N=5.5kw。
（7）综合调节池
功能：
将预处理后的化工废水与生活污水混合，调节水质、水量。
尺寸：
21.4×15×4.5（m）
停留时间：
12h
配套设备：
提升泵2台，型号150QW100-15-11，Q=100m3，H=11m，N=11kw；连杆浮球液位计2台；穿管曝气系统1套；机械格栅1台，栅宽B=600mm，栅隙b=3mm，N=1.1kw。
（8）水解酸化池
功能：
降解部分有机物，提高废水可生化性。
有效停留时间：
7h
尺寸：
15×12×4.5（m）
配套设备：
穿孔布水系统1套，组合填料（含支架）550m3。
（9）A/O池
有机负荷：
0.7kgCOD/m3·d
有效停留时间：
16h
有效池容：
1600m3
尺寸：
9×12×4.5，24.3×11×4.5（m）
配套设备：
组合曝气器850组；低速潜水推流器2台，型号QJB1400-1.5，D=1400mm，N=1.5kw，v=36r/min；W=175kg。
（10）MBR池
功能:
利用微生物的新陈代谢作用降解废水中的COD，NH4-N等，同时利用膜过滤系统对水体污染物拦截。
有机负荷：
0.6kgCOD/m3·d
停留时间：
9h
有效池容：
800m3
尺寸：
18×11×4.5（m）
配套设备：
组合曝气器600组；污泥回流泵2台（含自动耦合装置），型号50QW25-10-1.5，Q=25m3/h，N=1.5kw，H=10m；自吸泵2台，1用1备，型号100ZW125-15，Q=125m3/h，N=11kw，扬程H=15m；膜组件及配套设备。
（11）膜清洗水池：
功能:
对膜组件进行清洗，去除膜组件上的有机物及无机物等杂质。
尺寸：
5×2.7×4.5m
数量：
2座
配套设备：
反冲洗水泵2台，1用1备，型号WDB80-80-250B，Q=60m3/h，N=7.5kw，扬程H1=18m，吸程H2=6m；桁车等提升设备。
（12）污泥浓缩池
功能:
对剩余污泥进行浓缩处理。
停留时间:
20h
尺寸：
5×5×4.5m
数量：
1座
配套设备
EH236污泥螺杆泵2台，1用1备，Q=3.4m3/h，P=0.4MPa，N=1.66kW，W=24kg，L=1m，B=0.3m。
（13）压滤机房
尺寸：
70m2×4m
配套设备：
污泥浓缩一体机（含加药装置、反洗装置）1台，生产能力2t/h，带宽1.8m。
（14）鼓风机房
尺寸：
42m2×4m
配套设备
罗兹风机3台，2用1备，LSR200，n=1310r/min，N=75kw，QS=46.78m3/min，P=53.9KPa。
（15）辅助用房
尺寸：
140m2×4m，钢砼结构。
（16）水合肼加药间
尺寸：
80m2×3.5m，砖混结构。
（17）总排放口
根据当地环保部门要求设计安装。
4.2主要构（建）筑物一览表
序号
名称
尺寸（m）
数量
池容（m3）
结构形式
备注
1
格栅井
4×0.8×2.5
1座
8
钢砼结构
2
水合肼调节池
15.2×15×4.5
1座
300
钢砼结构
防腐
3
芬顿反应池
10×6×4.5
1座
240
钢砼结构
防腐
4
PH调节池
3×3×4.5
1座
40
钢砼结构
防腐
5
混凝反应池
3×3×4.5
1座
40
钢砼结构
防腐
6
沉淀池
6.5×6.5×4.5
2座
380
钢砼结构
7
综合调节池
21.4×15×4.5
1座
1445
钢砼结构
8
水解酸化池
15×12×4.5
1座
900
钢砼结构
9
A池
12×9×4.5
1座
450
钢砼结构
10
O池
24.3×11×4.5
1座
1300
钢砼结构
11
污泥浓缩池
5×5×4.5
1座
100
钢砼结构
12
MBR池
18×11×4.5
1座
850
钢砼结构
13
MBR清洗池
5.7×4×5
1座
115
钢砼结构
14
辅助用房
252m2×4
1座
钢砼结构
15
水合肼加药间
80m2×3.5
1座
砖混结构
4.3主要设备一览表
序号
名称
数量
规格型号
材质产地
备注
1
芬顿微电解系统
1.1
水合肼提升泵
3台
IH65-50-160，H=12m，Q=28m3/h，N=5.5kw
耐酸碱
2用1备
1.2
微电解装置
2套
Q=30m3/h
碳钢防腐
1.3
芬顿反应池推流器
2台
QJB790-15，D=790mm，N=15kw
耐酸碱
高速
1.4
PH调节池搅拌机
1台
PJ-800，N=3kw，D=800mm
耐酸碱
高速
1.5
混凝反应池搅拌机
1台
LFJ-300，N=0.75kw，v=5.2r/min
耐酸碱
低速
1.6
排泥泵
2台
kwpk80-250，Q=25m3/h，H=10m，N=5.5kw
1用1备
1.7
加药设备
5套
H2SO4、NaOH、FeSO4、H2O2、PAM
pvc
1.8
斜管填料
2套
Pvc
1.9
液位计
1台
2.0
流量计
1台
2.1
PH自控装置
1套
2
综合调节池
2.1
机械格栅
1台
B=600mm，b=3mm，N=0.75kw
不锈钢
2.2
穿管曝气系统
1套
2.3
提升泵
2台
150QW100-15-11，Q=100m3，H=11m，N=11kw
1用1备
2.4
液位计
1台
2.5
流量计
1台
3
水解酸化池
3.1
布水系统
1套
UPVC
3.2
组合填料
1套
550m3
纤维束
含支架
4
A/O池
4.1
潜水推流器
2台
QJB1400-1.5，D=1400mm，N=1.5kw，v=36r/min；W=175kg
低速
4.2
组合曝气头
1套
850组
ABS
5
MBR池及膜清洗池
5.1
膜组件
1套
5.2
反洗水泵
2台
WDB80-80-250B，Q=60m3/h，N=7.5kw，扬程H1=18m，吸程H2=6m
1用1备
5.3
自吸泵
2台
自吸泵，80ZX50-25，N=7.5kw
1用1备
5.4
污泥回流泵
2台
50QW25-10-1.5，Q=25m3/h，N=1.5kw，H=10m
1用1备
6
污泥浓缩池
6.1
螺杆泵
2台
G40-1
7
辅房
7.1
风机
3台
LSR200，n=1310r/min，N=75kw，QS=46.78m3/min，P=53.9KPa
2用1备
7.2
MBR清洗加药系统
1套
7.3
紫外消毒装置
1套
7.4
带式浓缩压滤一体机
1套
含加药装置、反洗装置
7.5
溶氧仪
2台
8
各类管材、管件
9
自控及仪器仪表
10
合计
5、建筑设计
5.1总平面设计
根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）的要求，妥善解决新建建筑物防火、防爆、防腐及通风采光和空气净化等劳动生产安全要求。
根据生产的火灾危险性和建筑耐火等级，本项目主要建筑物耐火等级为二级。
对于所有建筑内部装修均应执行《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-95的规定，选择装修材料应达到防火要求。
厂内总平面设计是整个建筑设计的重要内容。
在满足工艺流程要求的前提下，建筑设计应力求简洁明快，合理组织设计站内建、构筑物，并充分考虑周围环境，使其与周围环境相协调。
使整个建筑设计在工艺流程布置的基础上，达到功能分区明确，平面布置合理、紧凑，合理确定各建构筑物间距，满足消防、日照、通风等要求。
5.2建筑设计
1.建筑设计原则：
（1）尽量采用露天化布置，建筑材料的选择必须因地制宜、充分考虑建厂地区施工技术条件和材料供应情况。
（2）切实注意节约用地，减少土方工程量降低投资。
2.建筑设计说明
根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）（2006年版）的要求，妥善解决建筑物防火、防爆、防腐及通风采光和空气净化等劳动生产安全要求。
本项目主要建筑物耐火等级为二级。
对于所有建筑内部装修均应执行《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-95的规定，选择装修材料应达到防火要求。
防腐设计则依据《工业建筑防腐蚀规范》GB50046-95的要求，根据具体情况，选用合适的材料、做法对建筑物基础、梁、柱、楼板各个部分进行防腐处理，确保建筑物的安全性。
辅助用房单层砖混结构。
6、结构设计
6.1设计依据
（1）、本工程采用中华人民共和国现行国家标准规范、规程进行设计：
《结构荷载规范》GB50009-2001（2006版）；
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010；
《建筑抗震设防分类标准》GB50223-95；
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010；
《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-2002；
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99；
《地下工程防水技术规范》GB50008-2008；
《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002；
（2）、环保工艺的要求
（3）、建、构筑物土建必须满足工艺生产要求，流程合理、方便操作、便于管理、利于设备安装维修。
同时执行国家现行的有关规范和规定。
（4）、建、构筑物结构应满足强度、刚度，稳定性和耐久性等要求，还应考虑本项目工艺生产过程中的特殊要求，如防火、防腐、防爆、防震等安全要求。
防腐设计则依据《工业建筑防腐蚀规范》GB50046-95的要求，根据具体情况，选用合适的材料、做法对建筑物基础、梁、柱、楼板各个部分进行防腐处理，确保建筑物的安全性。
a.地基处理
现有地质资料表明厂区地质状况良好，在严格遵守有关设计规范前提下，建筑尽量采用天然地基。
本项目中构筑物采用钢筋混凝土基础，辅房采用素混凝土基础。
b.结构选型
根据工艺生产条件与办公生活要求并结合我国现行规范，构筑物建筑采用钢结构及钢筋混凝土结构；辅房采用砖混结构。
6.2防水抗浮措施
（1）、构筑物采用结构自防水，砼防渗等级：
大于S6。
要求砼级配合理，密实，水泥标号为425以上，水灰比小于等于0.55。
池顶和池壁内外、池底板表面用均用1:
2水泥砂浆加5%防水剂粉20厚抹面。
（2）、施工期间应考虑人工降低地下水位，采用自重抗浮。
施工图按地质勘探资料进行详细设计。
6.3主要结构材料的选用
（1）、混凝土：
垫层为C15砼，构筑物为C25砼（内掺U型膨胀剂），
辅房楼板C25砼，其余为C20砼。
（2）、钢材：
钢筋直径12以下用Ⅰ级钢，其它直径用Ⅱ级钢。
（3）、砌体：
±0.000以下用M7.5水泥砂浆砌MU10机制粘土砖；
±0.000以上用M5混合砂浆砌MU10承重多空粘土砖。
6.4施工要求
施工中应该做到一下几点：
构筑物基础或底板必须进入持力层厚度不小于200mm；
水池池壁及施工缝位置应设置钢板止水带；
施工时，混凝土浇注应采用高频机械震捣密实，时间为10-30s
混凝土浇注捣密实后，应在12小时内加覆盖和浇水；混凝土浇水养护不得少于14昼夜；防水混凝土应连续浇注，尽量少留施工缝；池体有预留孔时，施工缝距孔边缘应不小于300mm；
钢筋保护层厚：
池底不得小于40mm；池顶板及池壁不得小于30mm；其它不得
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