玻璃纤维废水技术文件.docx
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玻璃纤维废水技术文件
陕西华特玻纤有限公司玻璃纤维
废水处理工程
技术方案
编制单位：
陕西华陆化工环保有限公司
编制时间：
二O一二年六月
目录
第一章项目概述1
1项目概况和项目背景1
1.1项目概况1
1.2项目背景1
2现场自然条件2
2.1气象水文特征2
2.2供电电源2
2.3电信2
2.4供热2
3设计、制造应遵守的规范和标准2
3.1设计施工标准规范2
3.2设备制造和材料标准3
3.2.1国外供货设备的制造工艺和材料3
3.2.2国内供货设备的制造工艺和材料4
3.3控制设备、测量仪表和电气设备的设计、安装应符合有关规定和标准4
4设计条件4
4.1设计规模4
4.2设计进水水质4
4.3处理后水质4
5设计原则5
第二章废水处理工艺设计6
1废水来源及特点6
2工艺流程框图及说明7
2.1工艺路线的确定7
2.2流程框图：
7
2.3工艺说明8
2.4预期去除率9
2.5平面图布置说明9
2.6主要工艺技术介绍10
2.6.1水解酸化技术10
2.6.2循环回流接触氧化12
2.6.3臭氧+生物活性工艺介绍13
3工艺设计及设备选型16
3.1格栅池16
3.2应急调节池17
3.3絮凝气浮池17
3.4水解酸化池19
3.5循环回流接触氧化池20
3.6斜管沉淀池22
3.7砂滤池23
3.8臭氧接触反应池23
3.9生物活性碳过滤器25
3.10清水池25
3.11污泥浓缩池26
3.12综合设备间27
3.13鼓风机房27
3.14电控值班室27
4废水处理工程清单27
4.1建（构）筑物清单27
4.2设备材料清单28
第三章采暖、通风、给排水及消防设计32
1设计依据32
2供暖设计32
3通风设计32
4给排水设计33
5消防设计33
5.1工程火灾的危险性33
5.2消防及防火措施33
第四章节能及环保34
1节能34
1.1选用节能的设备34
1.2电器设备设计选型节能34
1.3工程设计中的节能措施34
2环境保护34
2.1施工建设期环境影响施工扬尘的影响34
2.2缓解措施35
2.3工程投产运行后对环境的影响和对策污水处理系统的废水36
第五章电气设计37
1电气设计依据37
2电气控制设计范围37
3供电电源37
4无功补偿37
5电缆37
6接地方式37
第六章自控、仪表设计38
1设计依据38
2自控系统技术方案38
2.1系统组成38
2.2基本控制功能说明38
第七章土建设计39
1建筑设计39
2结构设计39
第八章运行费用40
第九章工程投资估算42
1建构筑物投资估算42
2主要设备投资估算42
3工程投资概算表46
第十章保修服务及承诺47
1服务条款47
1.1服务内容47
1.2技术、售后服务47
1.3工程质量保证和测试48
2服务承诺49
2.1设计阶段49
2.2施工阶段49
3.试运行阶段50
4.调试验收阶段50
第一章项目概述
1项目概况和项目背景
1.1项目概况
项目名称：
陕西华特玻纤有限公司玻璃纤维废水处理工程。
项目地址：
陕西兴平华特玻纤有限公司厂区内。
工程范围：
包括工艺设计、土建工程、设备集成、安装工程及配电、自控、仪表、给排水、照明、采暖通风、安全设施等内容，以及系统调试、系统验收、操作培训、保驾运行及售后服务等。
1.2项目背景
陕西华特玻纤有限公司总部设在陕西省兴平市，是玻璃纤维等产品专业生产加工的有限责任公司，拥有员工3100余人，占地面积27.7万m2，建筑面积12.9万m2。
公司拥有高硅氧、无碱、耐碱、湿法薄毡、贵金属（铂、铑、铱）加工、表面涂覆、玻璃钢复合材料等专业生产线，年产玻纤纱7000吨，玻纤织物2500万米，湿法薄毡3500万m2，玻璃钢2000吨。
产品广泛应用于电子信息、航空航天、新型墙体、环保节能、电绝缘、体育器材等诸多领域，是发展高新技术产业不可缺少的结构材料和功能材料。
是国内唯一的高硅氧玻璃纤维可规模化生产的厂家，具备从原料制造、纤维成型、纺织、后处理全套工艺生产线，产品应用于神州载人飞船等多项重大航空航天项目，为国防工业的发展做出了突出贡献。
玻璃纤维类产品生产过程中将排放大量污水，如不经处理直接排入水体，对人体健康和生态环境威胁巨大。
陕西华特玻纤有限公司本着经济发展与环境保护同步进行的“三同时”原则，依据环境保护法及相关条例，拟建设配套的污水处理工程，确保项目投产后，污水能够达标排放，或可满足回用要求，以减少对水体环境的污染，使企业的经济效益与环境效益同步增长，满足可持续发展的要求。
本技术方案是按照陕西华特玻纤有限公司提供的本项目相关基础资料和要求编制的，工艺路线符合该项目给排水实际情况，并结合本公司多年设计、施工经验精细化设计的。
我们有信心、有能力通过工程的设计实施和系统的运营管理，使处理后水质达到规定的排放标准和回用要求，并争取创建优质示范工程。
此外，我们将提供完善的技术服务，为用户培训操作管理人员，并实施系统的、长期的售后服务。
2现场自然条件
2.1气象水文特征
项目所在地属于暖温带半湿润半干旱大陆性季风气候。
具有雨热同季、四季分明的特点。
年平均气温13.1℃，年极端最高气温42.2℃，年极端最低气温－19.9℃。
年平均降水量584.7毫米。
年平均风速1.4米/秒。
春季平均风速1.6米/秒，夏季平均风速1.5米/秒，秋季平均风速1.1米/秒，冬季平均风速1.26米/秒。
全年主导风向为西风（W），频率11%。
其次是东风（E）,频率9%。
当地气压属于大陆气压系统，历年平均气压969.3毫巴。
气压变化的特点是冬季高，夏季低。
最高达979.6～957.7毫巴，最低956.8～959.9毫巴。
冻土深度：
最大深度31厘米（1977年元月），最小深度6厘米（1965年），百分之六十年份的冻土深度在10～15厘米。
降雪天数：
年平均13天。
最多年23天，最少年4天。
积雪深度不大，最大深度值18厘米。
2.2供电电源
水处理站用电由项目统一提供380V电源，水处理站内根据需要使用。
2.3电信
本项目电信设施包括行政管理电话、生产调度电话。
2.4供热
采暖为热水，温度为：
95/70℃。
3设计、制造应遵守的规范和标准
3.1设计施工标准规范
业主的提供的生产车间相关资料
《污水综合排放标准》GB8978-1996
《渭河流域（陕西段）污水综合排放标准》DB61/224-2006
《室外给排水设计规范》GB50014-2006
《建筑给水排水设计规范》GB50013-2003
《现场设备、工业管道焊接工程及验收规范》GB50236-98
《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-97
《自动化仪表施工及验收规范》工程GB50093-2002
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002
《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50375-98
《低压配电设计规范》GB50054-95
《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93
《给排水构筑物施工及验收规范》GBJ141-90
《环境空气质量标准》GB3095-1996
《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90
《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002
《工业与民用供配电系统设计规范》GB50054-92
《水处理设备技术条件》JB/T2932-1999
《水处理设备性能试验总则》GB/T13992.1-92
《机电产品包装通用技术条件》GB/T13384-97
《过程检测和控制系统用文字代号和图形符号》HG/T20505-2000
《自动化仪表选型规定》HG/T20507-2000
《控制室设计规定》HG/T20508-2000
《仪表供电设计规定》HG/T20509-2000
《仪表供气设计规定》HG/T20510-2000
《信号报警、联锁系统设计规定》HG/T20511-2000
《仪表配管、配线设计规定》HG/T20512-2000
《仪表系统接地设计规定》HG/T20513-2000
《仪表及配线伴热和绝热保温设计规定》HG/T20514-2000
《仪表隔离和吹洗设计规定》HG/T20515-2000
《自动分析器室设计规定》HG/T20516-2000
3.2设备制造和材料标准
3.2.1国外供货设备的制造工艺和材料
应符合美国机械工程师协会（ASME）和美国材料试验学会（ATM）所涉及的标准或具有相同的机械性能。
IEC国际电工委员会标准和IEEE电气和电子工程师学会标准。
3.2.2国内供货设备的制造工艺和材料
——JB/T2932《水处理设备制造技术条件》
——HG/T20677《橡胶衬里化工设备》
——DC130A16《橡胶衬里设备技术条件》
——电气设备应满足GB7251-87《低压成套开关设备》国家标准，控制箱的防护等级应按GB4942.2-85《低压电器外壳防护等级》的规定标明，控制箱的防护等级不低于主设备的防护等级。
——GB755-2000《旋转电机额定和性能》
——土建工程施工应执行国家颁布的相关规程、规范。
3.3控制设备、测量仪表和电气设备的设计、安装应符合有关规定和标准
4设计条件
4.1设计规模
依据业主提供的基础数据：
拉丝废水和湿法毡废水混合后总水量为：
300m3/d。
4.2设计进水水质
根据业主提供的污染物指标，结合纤玻行业生产废水的水质特点，我公司确定的设计水质指标如下表：
项目
PH
COD
BOD
SS
石油类
单位
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
浓度
6-9
≤2000
≤250
≤200
≤20
4.3处理后水质
处理后排放水水质达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准的要求，按照厂家提出的要求，排放水的COD降低至80mg/L以下时可以考虑作为生产用水回用，生产回用水一般对浊度也有一定要求，综合考虑以上因素我们确定的污水处理系统的出水水质主要标准值为：
NH3-N
PH
COD
BOD
浊度
单位
mg/l
mg/l
mg/l
NTU
浓度
≤15
6-9
≤80
≤20
≤10
5设计原则
（1）根据本项目污水水质特点、出水水质、采用适合本项目污水水质特点的处理工艺。
（2）水处理系统产生的污泥收集进入污泥浓缩池，上清液回流入调节池，进行再处理，防止二次污染产生。
浓缩后污泥由板框浓缩压滤一体机进行脱水处理，滤液同样进入调节池，泥饼外运处置。
（3）主要设备均为室内，整个处理系统需要考虑冬季防冻和冬季稳定运行。
（4）处理装置在运行上有较大的灵活性和可调节性以及耐冲击负荷，以适应水质和水量的变化。
（5）污水处理系统须有减振、降噪等措施，防止对环境的二次污染。
（6）污水处理系统技术实用可靠，布置紧凑，占地面积小，在招标方规划用地范围内进行合理布置，并且预留足够扩容及深度处理空间，要求合理布置建（构）筑物以及站内道路和绿化，整个系统布置合理、紧凑、美观。
（7）要求工程投资省，建设周期短，并且运行成本低，日常操作管理稳定方便、安全可靠，技术要求简单、连续运转周期长，自动控制采用成熟、安全、可靠的系统进行控制。
（8）污水处理装置能在不同工况下自动调节负荷，使装置始终在最理想、最经济点运行。
（9）设备选型成熟可靠，易维修、抗腐蚀，制造材料能满足其介质要求。
（10）设备外防腐应保证耐水性，保证整体使用寿命达到二十年。
所有相关工作应符合GB50268-97规范。
（13）所有建（构）筑物、设备、管道均按规范进行防冻设计，采取防冻保温措施。
（14）工艺控制要求：
污水处理站采用PLC+计算计控制方式，完成主要工艺设备控制、仪表在线监测，整个控制尽量减少人员操作，降低人工劳动强度，关键工艺参数在线修改、设置，设备联锁、报警，具备良好的人机界面，且预留远程RJ45通信接口。
（15）各种进水、排水、公用工程、用电、用气的交接点均在界区边界线外1米处。
第二章废水处理工艺设计
1废水来源及特点
本项目废水主要来自拉丝生产废水和湿法毡生产废水，其中拉丝废水水量较小，主要来自玻璃纤维丝拉丝过程中排放的含侵润剂的冲洗废水，主要污染物有脂类、乳化剂、水溶性有机物、少量玻纤及残渣，受污染程度较低，依据现场情况和以往的工程经验，该路废水的水质预测大致如下：
拉丝废水水质指标
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
COD
mg/L
≤200
2
BOD
mg/L
≤50
3
SS
mg/L
≤100
4
氨氮
mg/L
≤20
5
石油类
mg/L
≤20
6
PH
6~9
其余水量主要来自制毡工序中含粘接剂的冲洗水，以及玻璃钢生产排放的含树脂废水，主要污染物来源为羟乙基纤维素、三聚氰胺及部分蛋白质等有机物，受污染程度严重，有机物含量较高，主要以羟乙基纤维素为主，整个水质呈现乳白色。
依据我们初步的测定结果该路废水的可生化性很差，BOD/COD值在0.1左右，成分单一且为难生化的工业化学品，整体水质属于难生化类有机污染物类型。
依据现场情况和以往的工程经验，该路废水的水质预测大致如下：
湿法毡废水水质指标
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
COD
mg/L
≤2400
2
BOD
mg/L
≤240
3
SS
mg/L
≤100
4
氨氮
mg/L
≤40
5
石油类
mg/L
≤20
6
PH
6~9
综合以上分析可以看出，本次处理污水的主要污染物为COD、氨氮类等，主要污染物质为羟乙基纤维素、三聚氰胺、乳化剂及部分蛋白质。
污染物成分单一，且为化工原料类物质，难以生化处理。
2工艺流程框图及说明
2.1工艺路线的确定
参照国内同类玻纤生产厂家废水处理的经验，
目前，治理玻纤废水的方法主要有两大类，即物理化学法和生物法，主要包括混凝法、气浮法、化学曝气法、吸附法、超滤法、电化学法、生物降解法及联合处理方法等。
综合考虑各种处理方法的投资成本及运行费用方面的综合因素，预处理工艺的选用混凝沉淀或混凝气浮类物理化学的处理方式，对有机污染物的去除一般能达到50%的去除效果，是后续生化处理的保证，且物理化学方法去除的大部分是不溶于水且不可生化处理的难降解类有机污染，预处理系统的运行好坏对系统的整体处理效果启关键性作用。
生化处理方法是目前有机污染物处理的主要方法，也是最经济有效的处理方法，在工艺选择中应优先选用。
因此对经过预处理，可生化性显著提高的玻纤废水采用合理的生化组合处理工艺是理想的选择。
考虑到废水的难生化性，选用能显著提高废水可生化性的水解酸化工艺作为生化处理的前处理，在好氧生化处理工艺上应优先选用抗冲击性能良好，处理效率高的生物膜法处理工艺，如生物接触氧化法等。
经过彻底生化处理后排放废水，由于可生化成分消耗殆尽，有机物浓度显著降低，常规生化处理基本失去处理效果，需要考虑化学氧化的方法进一步分解大分子有机物，提高废水的可生化性，再结合生化处理的组合工艺可以对污染物做彻底的降解处理，且具有良好的经济性，能够最终保证处理出水的达标排放或回用。
因此深度处理工艺采用了高级臭氧氧化技术+生物活性炭的组合工艺。
基于以上考虑最终确定的处理路线如下所示：
预处理工艺：
格栅+水质水量调节+混凝气浮
生化处理工艺：
水解酸化+生物接触氧化
深度处理工艺：
砂滤+臭氧氧化+生物活性炭
2.2流程框图：
2.3工艺说明
拉丝废水与湿法毡废水混合后进入格栅池，经平面格栅去除大块漂浮物后进入应急调节池，在应急调节池内进行水量水质均化以及初级水解酸化。
然后经一级提升泵提升到絮凝气浮池，投加NaOH将废水PH值调至7.5~8.0，向废水中加入PAC、PAM，使悬浮物质絮凝并去除。
随后进行生物处理，水解酸化池将不溶性有机物转化为溶解性有机物，大分子有机物转化为小分子有机物，大大提高了污水的可生化性。
从水解酸化池出来的废水进入接触氧化池，在该池体中经鼓风机进行鼓风曝气，形成一个好氧环境，进行好氧处理，然后进入二沉池以去除废水中的SS。
出水进入砂滤池进一步去除水中悬浮物，砂滤之后向污水中投加臭氧，在催化氧化并经过一定时间的稳定反应后通过活性炭吸附进一步去除有机物。
活性炭吸附的有机污染物可通过活性炭上培养生长的活性微生物降解再生，延长活性炭使用寿命。
最后经过清水池达标排放，二沉池污泥以及气浮池污泥在污泥浓缩池进行浓缩后经板框压滤机压滤后泥饼外运。
2.4预期去除率
有机污染物是本污水处理工程中最重要的指标，下面给出了有机污染物在各处理单元中的预期去除率。
进水COD为2000mg/L，BOD为250mg/L。
序号
构筑物
进水COD
（mg/L）
进水BOD
（mg/L）
出水COD
（mg/L）
出水BOD
（mg/L）
COD去除率
BOD去除率
1
气浮池
2000
250
﹤1000
﹤250
45％~55%
——
2
水解酸化池
﹤1000
﹤250
﹤750
﹤300
20％~30%
——
3
接触氧化池
﹤750
﹤300
﹤150
﹤15
75％~85%
95％~98%
4
砂滤池
﹤150
﹤15
﹤112.5
﹤12
15％~30%
15％~30%
5
活性碳过滤器
﹤112.5
﹤12
﹤78.75
﹤10
25%~35%
25%~35%
2.5平面图布置说明
1、平面布置和工程设计时，我们结合拟建区域现状，整体布局力求紧凑、简洁，工艺流程合理通畅，尽可能缩短建、构筑物间的管路距离，建筑物与附属物尽可能合建以节省占地，既最大限度地满足生产、管理包括设备维修的要求，又使厂区总体环境美观、协调、运输、联系方便。
2、污水及污泥处理构筑物是处理站的主体，在整体布局中，我们尽量利用现有地形，使工艺流程合理、顺畅、简捷，不同构筑物之间距离适宜，衔接紧凑。
设计中充分考虑各构筑物间的合理高差，使污水及污泥在各处理构筑物之间靠重力自流，同类构筑物之间配水均匀、切换简单、管理方便。
3、办公建筑物应与处理构筑物保持一定距离，并且要求操作管理方便。
4、处理站内必须设置放空管线及超越管线，以便在停电及某些构筑物检修时，污水能越过该检修构筑物而进入下一处理构筑物，或直接进入排水渠。
5、为操作、检修方便和安全，站内各处理构筑物及附属建筑物间设置了合理、便捷的道路和消防通道。
6、在进行平面布置时我们也充分考虑了管线的走向和布局，并预留了足够的设备和管件的安装空间。
7、主要构筑物和设备都做了保温设施，保证处理系统冬季的正常运行。
8、在满足工艺和经济要求的基础上，我们也充分考虑了污水处理站的美观性要求。
构筑物和建筑物尽可能与周围场区环境协调一致，并采用自然与规则相结合的布置方式，围绕各个建、构筑物及道路的几何形状，配以不同的灌木及绿地，使得污水处理站能够成为矿区的一道美丽的风景线。
2.6主要工艺技术介绍
2.6.1水解酸化技术
●水解酸化池的原理
HUSB（HydrolyticUpflowSludgeBlanket），也叫上流式水解污泥床反应器，为改进的UASB，将UASB反应器的运行方式改变为部分厌氧，以组合填料取代三相分离器，在池底保持的大量水解活性污泥，填料上则生长有大量的生物膜，通过这些水解酸化微生物的胞外酶的作用，将污水中的大分子有机物转化成为有机小分子，从而提高污水的可生化性。
从工程上讲，厌氧发酵产生沼气的过程可分为水解阶段、酸化阶段和产甲烷阶段等三阶段。
水解池是把反应控制在第二阶段完成之前，不进入第三阶段，在水解池中实际完成水解和酸化两个过程。
由于水解产酸阶段的产物主要是小分子的有机物，可生化性较好，可以减少反应时间和处理能耗；同时，由于水解池对固体有机物的降解减少了污泥量，实现了污水污泥的一次处理。
水解池启动以后，污水由布水系统进入池体，由池底向上流动。
经过细菌形成的污泥层和填料时，污泥层对有机物进行吸附、网捕、生物絮凝、生物降解作用，同时去除COD和悬浮物，将污水中固体状态的大分子和不易生物降解的有机物降解为易于生物降解的小分子有机物。
水解池对有机物的降解在一定程度上只是一个预处理过程，水解反应过程中没有彻底完成有机物的降解任务，而只改变了有机物的形态。
具体讲是将大分子物质降解为小分子物质；难生化降解物质降解为易生化降解的物质，从而改善了污水的可生化性。
●水解池的特性
水解池的主要优点
采用水解池较之全过程的厌氧池（消化池）具有以下的优点：
1、对于固体的降解减少污泥量，降低污泥的VSS，其功能完全和消化池一样。
由于水解池具有消化污泥的功能，因此可将后续处理工艺产生的剩余污泥回流到水解池，故可在常温下，使固体物迅速水解，实现污水、污泥一次处理。
2、不需要密闭的池体，不需要搅拌器，不需要水、气、固三相分离器，降低了造价和便于维护。
由于这些特点，可以设计出适应大、中、小型污水厂所需的构筑物。
3、由于反应控制在第二阶段完成之前，故出水无厌氧发酵所具有的不良气味，改善污水处理厂的环境。
4、由于第一阶段，第二阶段反应进行迅速，故水解池的体积小，与一般初次沉淀池相当，可节省基建投资。
水质对去除率的影响
1、水质浓度的影响：
水解池对于进水浓度变化而引起的冲击负荷有很大的抵抗能力；污水浓度有较大增长的情况下，水解反应器的出水有机物浓度升高不多。
2、有机物形态对去除率的影响：
水解池对悬浮物质的去除能力很强。
被截留的悬浮性有机物在水解菌的作用下，将不溶性有机物水解为溶解性物质，污水经水解反应后，出水溶解性BOD的比例有一定程度的增加。
对于胶体性有机物，水解酸化的作用使得出水有机酸浓度大幅度上升。
温度的影响
水解池即使在最低水温13℃时仍可稳定运行。
COD、BOD和SS的去除率影响不大。
但并不说明，温度对水解反应的影响不大。
因为水解反应器保持有大量的水解活性污泥，污泥平均浓度达到15g/L，由于生物量高，所以温度降低造成的不利影响容易被抵消。
另外从工艺的特点上讲，大量水解活性污泥形成的污泥层，在有机物时将其吸咐截留，这处长了污染物在池内的停留时间，从而保证了去除率。
因此在低温条件下仍有很好的去除率。
但在低温下，污泥水解率将有一定程度的降低。
2.6.2循环回流接触氧化
生物接触氧化技术是生物膜法的一种形式，是在生物滤池的基础上，从接触曝气法改良演化而来的，因此有人称为“浸没式滤池法”、“接触曝气法”等。
优点
1、BOD负荷高，MLSS量大，相对地说效率较高，并且对负荷的急剧变动适应性强。
2、处理时间短。
在处理水量相同的条件下，所需装置设备小，因而占地面积小。
3、维护管理方便，无污泥回流，没有活性污泥法中所容易产生的污泥膨胀。
4、易于培菌驯
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