汽修废水处理方案.docx
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汽修废水处理方案
目录
1概述1
2废水来源及水质水量1
3设计依据3
4设计原则4
5设计处理能力和出水水质要求4
6工艺选择5
7工艺流程及工艺说明8
8主要建、构筑物工艺参数11
9主要设备工艺参数12
10投资估算18
11经济技术指标21
12处理效果及承诺22
附图：
1.平面布置图
2.工艺流程图
1概述
**公司是国家级长沙经济技术开发区内一家汽车配件高科技重点民营企业，主要为北汽福田、三一重工等汽车、工程机械龙头企业配套生产汽车钢板弹簧。
该公司拟在长沙经济技术开发区征地50亩，采用目前世界上最先进的轮辋滚型成型工艺，变截面等强度轮辐旋压工艺和阴极电泳涂装技术，购入轮辋焊缝处理滚压线、滚型机、旋压机、1250吨重型机械压力机、1000吨大型液压机、自动化焊接生产流水线、酸洗磷化流水线、阴极电泳涂装线、车轮冲击式试验机、车轮弯曲疲劳试验机等先进生产与试验设备，配套建设一栋建筑面积为18000m2的大型现代标准联合工业厂房及相关公用辅助设施，形成年产120万套各型轿车、卡车汽车钢圈的生产能力，建设我省汽车钢圈生产基地，为将企业下一步建设成面向国内、国外市场先进的大型汽车钢圈生产基地奠定基础。
根据环保法规要求：
项目建设应严格执行配套建设的环境保护设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的环境保护“三同时”制度。
需配套建设一座工业污水处理站，处理生产过程中产生的生产污水。
为此**公司特委托我公司对此废水处理工程进行方案设计，我公司技术人员经过现场踏勘和资料收集后，我公司遵循运行可靠、管理方便、投资及运行费用低的原则，提交本方案设计。
2废水来源及水质水量
**公司正常生产时产生的废水包括生产废水和生活污水。
（1）生产废水
生产废水主要来自涂装车间的涂装废水。
涂装车间产生的废水主要有：
脱脂废液、表调废液、磷化废液、电泳废液；脱脂清洗废水、磷化清洗废水、电泳清洗废水、喷漆渣池换液废水。
①脱脂清洗废水
脱脂清洗废水主要为涂装车间预脱脂、脱脂工序产生，此工序的脱脂废水、喷式水洗废水产自溢流工艺，废水由前处理线的脱脂清洗工序连续排放68.5m3/d，主要污染物为COD、石油类、悬浮物和pH（强碱弱酸盐，pH为8～9）等。
脱脂液则通过备用的置换槽置换循环回用。
②磷化清洗废水
磷化清洗废水主要为涂装车间前处理的磷化工序，废水连续排放101.5m3/d，主要污染物为COD、PO43-、SS、Zn2+、Ni2+等。
磷化液通过备用的置换槽置换循环回用。
③电泳清洗废水
电泳清洗废水主要为涂装车间车身电泳后水洗工序清洗废水，电泳工艺使用无铅、无苯的水溶性电泳涂料，废水连续排放101.5m3/d，主要污染物为COD、SS等。
电泳液通过超滤处理循环回用一段时间后，定期排放。
④喷漆废水
喷漆废水主要为喷漆室水幕除漆工段产生，废水循环利用，定期排放（每月一次，每次8m3），主要污染物为COD、SS等。
⑤冲洗地面含油废水
主要是生产车间冲洗地面排放的含油废水，排放量36m3/d；主要污染物为石油类、SS等。
以上为通胜公司正常生产时产生的生产废水，合计约315.5m3/d。
（2）生活污水
生活污水来自员工办公生活污水（含食堂含油污水），生活污水量约为16m3/d，污水中的主要污染物为BOD5、COD、SS、NH3-N、动植物油类等。
各部分废水与主要污染物产生情况见表2-1。
表2-1污水产生工序和主要污染物产生排放情况 单位：
mg/L
产生环节
排水周期
排水量
pH
SS
BOD5
CODCr
石油类
氨氮
Zn2+
Ni2+
PO43-
脱脂废水
连续
68.5m3/d
8～10
300
200
1500
250
10
脱脂废液
间断
17.5m3/a
11～12
250
250
2200
500
270
脱脂废液
间断
26m3/a
11～13
250
250
2200
500
100
表调废液
间断
29m3/a
8～10
250
35
65
500
0.2
30
磷化废液
间断
26m3/a
3～4
750
75
145
500
245
54
430
磷化废水
连续
101.5m3/d
4～6
80
50
80
20
15
3
50
电泳废液
间断
32.5m3/a
2～4
300
1000
10000
150
电泳废水
连续
101.5m3/d
5～6.5
50
500
3000
5
喷漆废水
间断
8m3/月
8～9
500
1000
5000
5
含油废水
间断
36m3/d
8
80
100
300
60
10
生活污水及其他
连续
16m3/d
7
1500
160
250
5
35
3
3设计依据
3.1《建设项目环境保护管理条例》；
3.2《给水排水标准规范实施手册》；
3.3《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；
3.4《室外排水设计规范》（GBJ14-87）；
3.5《水处理设备制造技术条件》（JB/T2932-99）
3.6《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
3.7《地下工程防水技术规范》（GBJ108-87）；
3.8《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）;
3.9《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）;
3.10《给水排水标准规范实施手册》；
3.11《**公司年产120万套汽车钢圈建设项目环境影响报告书》；
3.12甲方提供的其它相关技术资料。
4设计原则
4.1严格遵守国家工程建设和环境保护的有关法令、法规和标准；
4.2采用实用、可靠、先进的工艺技术，并确保污水处理系统投产后运行稳定，易于操作、管理和维护；
4.3根据不同污水的水质情况，为确保处理效果，考虑采用不同的工艺对不同水质的污水进行预处理，然后再混合处理；
4.4在满足工艺要求的前提下，优化建、构筑物尺寸和布置形式，尽量减少占地面积；
4.5在确保污水经处理后达到国家允许的排放标准前提下，合理确定设计参数，使工程投资省、运行管理费用低，经济合理。
5设计处理能力和出水水质要求
5.1设计处理能力
根据该废水中的各工序污染物排放情况和污染物的化学性质，本方案设计拟将脱脂废水（68.5m3/d）、脱脂废液（43.5m3/a）、表调废液（29m3/a）、电泳废液（32.5m3/a）、电泳废水（101.5m3/d）、喷漆废水（8m3/月）、地面冲洗废水（36m3/d）等含油废水混合均质后进入预处理设施。
考虑生产发展，该预处理部分设计处理能力为240m3/d，即含油废水预处理设施处理能力为10m3/h。
将磷化废水（101.5m3/d）和磷化废液（26m3/a）含重金属离子及磷酸根废水混合均质后与含油废水预处理出水一起进入物化处理系统。
该物化处理部分水设计处理能力为360m3/d，即每小时处理能力为15m3/h。
故本方案设计废水处理能力为360m3/d。
生活污水经化粪池后经城市污水管网进入城市污水处理厂处理。
5.2出水水质要求根据《**公司年产120万套汽车钢圈建设项目环境影响报告书》中的要求：
磷化废水出水执行《污水中综合排放标准》第一类污染物排放浓度限值，厂区污水处理站与污水总排口执行《污水中综合排放标准》三级标准。
各项污染物指标见表5-1。
表5-1主要污染物排放标准mg/L（pH除外）
pH
SS
BOD5
CODCr
总铅
总镍
磷酸盐
（以P计）
总锌
石油类
6～9
400
300
500
1.0
1.0
/
5.0
30
6工艺选择
该废水既含有较高浓度的锌、镍等重金属离子和磷酸盐，又含有高浓度的CODCr、石油类等有机污染物，污染成分复杂。
我公司结合多年的工程实践经验，针对该废水水质特点，考虑运行成本和处理效果，对于该废水的处理拟采用先分质预处理，再混合处理工艺。
6.1前处理
6.1.1脱脂废水、脱脂废水（液）、表调废液、电泳废液、电泳废水、喷漆废水和冲洗地面含油废水的预处理
根据业主提供的资料，脱脂废水（68.5m3/d，连续排放）、电泳废水（101.5m3/d，连续排放）、脱脂废液（43.5m3/a）、表调废液（29m3/a）、电泳废液（32.5m3/a）、喷漆废水（8m3/月）、冲洗地面含油废水（36m3/d）等均为间歇排放，其主要污染物为石油类、表面活性剂、碱性物质，pH值较高。
废水中的石油类污染物可分为五种物理形态：
（1）游离态油，静止时能迅速上升到液面；
（2）机械分散态油，直径从数微米到数毫米的细微油滴，可为电荷力或其它力稳定，但未受表面活性剂的影响；
（3）化学稳定的乳化油，油滴类似于机械分散态，但由于油—水界面有表面活性剂的影响而具有高度的稳定性；
（4）“溶解态油”，化学概念上真实溶解的油和极细微分散的油珠（直径一般小于5µm），这种形态的油通常无法用常规物理方法除去；
（5）固体附着油，吸附于废水中固体颗粒表面的油。
针对石油类污染物的这几种物理形态和该废水的水质特点，本方案设计拟对这部分废水和废液采用分开收集的方式，设置一个废水调节池和废液调节池，有效容积按各废水废液同时排放的最大排放量设计。
废液部分统一收集后通过采用计量泵根据排放周期定量加入系统中进行处理，保证后续处理的稳定性。
该部分废水、废液先用破乳剂破坏油—水乳液，然后采用气浮工艺去除废水中的石油类物质及悬浮物，因该部分废水中的石油类物质为乳化态，在气浮前先加破乳剂破乳。
6.1.2磷化废水、废液的处理
磷化废水、废液含重金属离子、磷酸根及生产中引入的表面活性剂等有机污染物，分间歇排放的废液和连续排放的废水两部分。
间歇排放的废液因浓度高，单独设调节池收集，采用计量泵根据排放周期定量加入系统中进行处理，保证后续处理的稳定性。
连续排放的废水浓度稍低，直接汇入调节池进行混合均质。
6.1.2.1磷酸盐的去除
目前，国内外污水除磷技术主要有生物法、化学法两大类。
生物法如A/O，A2/O，UCT工艺，主要适合处理低浓度及有机态含磷废水；化学法主要有混凝沉淀法、结晶法、离子交换吸附法、电渗析、反渗透等工艺，主要适合处理无机态含磷废水，其中混凝沉淀与结晶综合处理技术可以处理高浓度含磷废水且达到较高的除磷率，是一种可靠的高浓含磷废水处理方法。
混凝沉淀法及结晶法除磷原理如下:
混凝沉淀法除磷即向含磷废水中投加混凝药剂，使水中的PO43-生成难溶盐，从水中沉降分离，达到除磷目的。
10Ca2++2OH-+6PO43-→［Ca10（OH）2（PO4）6］↓ksp=2.35×10-59
Al3++PO43-→AlPO4↓ ksp=6.3×10-19
Fe3++PO43-→FePO4↓ksp=9.91×10-16
由上式看出，石灰沉淀法的脱磷率远高于铝、铁盐混凝法。
但该法需控制pH至少大于9，当pH在11左右时重碳酸盐接近完全去除，除磷率可达90%。
结晶脱磷，即当废水呈碱性且Ca2+、OH-、PO43-在水中浓度相对较低时呈亚稳定状态，已投加Ca（OH）2的含磷废水流经含磷晶种的固定床反应器，在晶体表面生成羟基磷酸钙结晶并析出，从而将磷去除。
6.1.2.2锌、镍等重金属离子的去除
对于废水中锌离子的处理一般采用化学沉淀法、离子交换法和吸附法等工艺，针对该废水特性及建设方实际情况，锌、镍等重金属离子无回收利用价值，本方案设计采用化学沉淀法处理，用石灰将废水调至碱性，废水中的锌离子在碱性环境下形成氢氧化锌沉淀，得到有效去除。
锌是一种两性元素，氢氧化锌不溶于水，可溶于强酸或强碱。
因此，沉淀时的pH必须严格控制在8.5～9，保证出水锌离子达标。
对于废水中镍离子的处理一般采用沉淀法、离子交换法、蒸发回收法及反渗透法等工艺，针对该废水特性及建设方实际情况，本方案设计采用化学沉淀法处理，用石灰将调节废水pH值至11左右，此时镍离子在废水中形成氢氧化镍沉淀的效率最高，可以保证出水镍离子达标。
综上所述，对于该磷化废水中重金属离子的处理本方案设计采用石灰化学沉淀工艺，先调节废水pH值至11，反应30min后，沉淀1h，去除废水中的磷酸根和镍离子；再回调废水pH值至8.5～9，反应30min，沉淀1h，去除废水中的锌离子。
6.2二级处理工艺
废水经前面两级混凝后出水往往还含有一定量的可溶性有机物和随出水流出来的悬浮物等污染物质，本方案设计拟通过气浮，去除该废水中的SS、色度，确保废水经过处理后稳定达标。
6.3结论
根据以上分析，对于该废水的处理主要是去除废水中镍、锌等重金属离子及磷酸根和石油类等各种形态的有机污染物，该废水的水质水量变化较大，污染物浓度高，含有部分无法生物降解的复杂有机物，因此，必须选择负荷大、耐冲击、效率高、运行稳定、操作简便的工艺才能达到处理要求。
7工艺流程及工艺说明
7.1工艺流程
本方案设计该废水处理站工艺流程示意图见下页。
7.2工艺说明
7.2.1脱脂废液、表调废液、电泳废液、喷漆废液和脱脂废水、电泳废水分别沿专用管道排入废液收集池和前处理调节池。
废液收集池的废液通过计量泵周期性加入前处理调节池中。
废水在前处理调节池中通过投加盐酸调节pH值至6~9，投加破乳药剂聚合氯化铝，并混合均质后，由提升泵送入气浮反应器处理，去除水中的乳化态油和部分不溶性的CODCr，气浮反应器出水排入综合废水调节池进入下一步物化处理。
气浮反应器浮渣由刮渣机撇入污泥浓缩池处理，反应器溶气水由气液混合泵提供。
7.2.2磷化废液和磷化废水分别沿专用管道排入磷化废液收集池和综合废水调节池。
磷化废液收集池的废液通过计量泵周期性加入综合废水调节池中。
磷化废水和经过前处理处理的含油废水经泵打入反应器Ⅰ中，投加石灰乳，混合均质，采用pH自控装置，控制pH值在11，反应30min，废水中的磷酸根和镍离子形成羟基磷酸钙沉淀和氢氧化镍沉淀进入沉淀器Ⅰ，并投加助凝剂阳离子聚丙烯酰铵（PAM），使之充分沉淀；
沉淀器Ⅰ出水自流入反应器Ⅱ，投加稀盐酸溶液，回调废水pH值至8.5～9，采用pH自控装置准确控制酸液投加量，反应时间30min，氢氧化锌迅速生成，进入沉淀器Ⅱ，并投加助凝剂阳离子聚丙烯酰铵，使之充分沉淀。
沉淀器Ⅱ出水自流入高效气浮反应器。
7.2.3在高效气浮反应器里通过溶药投药器向废水中分别投加混凝剂与助凝剂，废水在气浮装置内反应生成絮体沉淀物后进行固液分离。
溶气方式采用采用一体式自吸高效溶气机，溶气机叶轮高速旋转，负压吸气，涡流粉碎，气水乳化形成压力溶气水，通过释放器减压释放，进行气浮。
采用出水回流溶气流程，废水在系统内的流态为平流式。
释放器采用无堵塞结构设计。
气泡细密、均匀，附着性能良好，气泡上浮过程带走废水中反应生成的絮体。
7.2.4废水处理系统中产生的浮渣、泥渣及污泥均排入污泥浓缩池进行浓缩，污泥浓缩池上清液排入综合调节池，设置污泥泵将浓缩池底部污泥送入带厢压滤机进行污泥脱水处理，投加污泥调理药剂，保证污泥脱水效果，脱水后干污泥含水率小于80%，外运无害化处置。
厢式压滤机滤出水和反冲洗水排入综合废水调节池。
8主要建、构筑物工艺参数
8.1格栅池Ⅰ
数量：
1座
尺寸：
1.5×0.75×1.0m（H）
结构：
地下钢砼，玻璃钢3布4胶防腐
8.2前处理调节池（可兼做前处理废水事故池）
数量：
1
尺寸：
13.0×8.0×4.5m（H）
有效容积：
400m3
结构：
地下钢砼，玻璃钢3布4胶防腐
8.3废液收集池（可兼做废液事故池）
数量：
1
尺寸：
8.0×4.0×4.5m（H）
有效容积：
120m3
结构：
地下钢砼，玻璃钢3布4胶防腐
8.4综合废水调节池（可兼做磷化废水事故池）
数量：
1座
净尺寸：
12.0×8.0×4.5（H）m
结构：
地下，钢砼，水池液接部分采用三布四胶环氧树脂玻
璃钢防腐
有效容积：
360m3
8.5磷化废液收集池（可兼做磷化废液事故池）
数量：
1
尺寸：
4.0×3.0×4.5m（H）
有效容积：
30m3
结构：
地下钢砼，玻璃钢3布4胶防腐
8.6污泥浓缩池
数量：
1座
净尺寸：
4.0×3.0×4.5（H）m
结构：
地下，钢砼
8.7储药间
数量：
1座
净尺寸：
4.0×4.0，层高3.5m
结构：
地上，砖混
8.8设备操作间
数量：
1座
净尺寸：
8.0×4.0，层高3.5m
结构：
地上，砖混
8.9设备雨棚
数量：
1座
净尺寸：
16.0×9.2，层高4.0m
结构：
地上
9主要设备工艺参数
9.1废液收集池计量泵
数量：
1台
型号：
GM-240-0.4
流量范围：
0～240L/H
出口压力：
0.5MPa
9.2前处理调节池废水提升泵
数量：
2台，一用一备
型号：
KB-40012L，同轴自吸式耐酸碱泵
流量：
170L/min
扬程：
8m
功率：
1.5kW
9.3磷化废液收集池计量泵
数量：
1台
型号：
CT-20-01
流量范围：
0～20L/H
出口压力：
1bar
功率：
16W
9.4综合废水调节池提升泵
数量：
2台，一用一备
型号：
32FSZ-K-15-15，自吸式耐酸碱泵
流量：
15m3/m
扬程：
15m
功率：
2.2kW
9.5前处理气浮反应器
数量：
1套
型号：
ABZQF-I
处理能力：
10m3/h
外形尺寸：
Φ2.2×6.0m
9.6溶气泵（与气浮反应器配套使用）
数量：
2台
型号：
40BXG22Z
过流水量：
5.7m3/h
功率：
2.2kW
9.7混凝反应器Ⅰ
数量：
1台
型号：
非标
9.8沉淀器Ⅰ
数量：
1台
型号：
非标
9.9混凝反应器Ⅱ
数量：
1台
型号：
非标
9.10沉淀器Ⅱ
数量：
1台
型号：
非标
9.11高效气浮装置（含絮凝搅拌机、溶气器、释放器、行车式刮渣机、加药装置）
数量：
1套
型号：
HYQF-30
处理能力：
10~30m3/h
9.12石灰乳溶药投药器（配搅拌机、计量泵）
数量：
1台
型号：
ABJ-I
有效容积：
1.44m3
外形尺寸：
Φ1.2×1.2m
材质：
碳钢
生产商：
长沙奥邦环保实业有限公司
使用寿命：
正常使用维护情况下，不少于15年
产品特点：
本设备采用水力配制方式，溶药、投药系统组合在同一设备中，即可配制溶液，又能定量、定时按比例投加药剂。
9.12.1搅拌机
数量：
1台
减速电机：
RF47DT71D4
功率0.37kW
9.12.2电磁驱动隔膜计量泵（配入口阀、出口阀（316SS））
数量：
1台
型号：
P766-277
流量范围：
7.6L/H
出口压力：
3.5Bar
功率：
29W
9.13盐酸溶药投药器（配计量泵）
数量：
1台
型号：
ABJ-II
有效容积：
1.2m3
外形尺寸：
1.2×1.2×1.2m
9.13.1电磁驱动隔膜计量泵（配三功能阀全套附件）
数量：
2台
型号：
P756-398TI
流量范围：
3.8L/H
功率：
22W
9.14PAM溶药投药器（配搅拌机、计量泵）
数量：
1台
型号：
ABJ-I
有效容积：
1.44m3
外形尺寸：
1.2×1.2×1.2m
材质：
PP板
9.14.1搅拌机
数量：
1台
减速电机：
RF47DT71D4
功率0.37kW
9.14.2电磁驱动隔膜计量泵（沉淀器Ⅰ、沉淀器Ⅱ、高效气浮投加药剂）
数量：
2台
型号：
P056-398TI
流量范围：
0～3.8L/H
最高压力：
7.6Bar
功率：
22W
9.15PAC溶药投药器（配搅拌机、计量泵）
数量：
1台
型号：
ABJ-II
有效容积：
1.0m3
外形尺寸：
1.2×1.2×1.2m
材质：
PP板
9.15.1搅拌机
数量：
1台
减速电机：
RF47DT71D4
功率0.37kW
9.15.2电磁驱动隔膜计量泵（前处理气浮反应器、高效气浮反应器投药）
数量：
1台
型号：
P046-358TI
流量范围：
2.2L/H
最高压力：
7.3Bar
功率：
22W
9.16聚丙烯箱式压滤机
数量：
1台
型号：
XMYJ50/810-UB
过滤面积：
50m2
功率：
1.5kW
9.17污泥泵
数量：
1台
型号：
G40-1
流量：
12m3/H
出口压力：
0.6MPa
功率：
4.0kW
9.18出水流量渠
数量：
1套
型号：
非标
流量范围：
0～40m3/h
9.19pH自控装置
数量：
3套
控制范围：
0~14pH单位
分辨率：
0.01pH单位
工作温度：
0～50℃
输入电源：
230VAC，50HZ
控制输出：
比例式两个低电压调制脉冲信号
性能特点：
高、低pH值设置点可自由设定（带报警）
对pH值有可控反应速度
10投资估算
10.1主要土建投资估算
序号
名称
净尺寸（m）
数量
总价
（万元）
备注
1
格栅池
1.5×0.75×1.0m（H）
1座
0.20
地下钢砼
2
综合废水调节池
12.0×8.0×4.5
1座
10.88
地下钢砼
3
前处理调节池
13.0×8.0×4.5
1座
12.52
地下钢砼
4
废液收集池
8.0×7.0×4.5
1座
7.10
地下钢砼
5
磷化废液收集池
4.0×3.0×4.5
1座
1.95
地下钢砼
6
污泥浓缩池
4.0×3.0×4.5
1座
1.95
地下钢砼
7
设备操作间
8.0×4.0，层高3.5
1座
1.58
8
储药间
4.0×4.0，层高3.5
1座
0.86
9
设备雨棚
16.2×9.2×4.0
1座
7.94
10
设备基础
一批
2.00
砼
11
挖方
1445m3
4.34
12
小计
51.32
注：
未计场地清理、特殊基础处理、场地硬化费用。
10.2主要设备材料及制作安装投资估算
序号
名称
规格
数量
单价
（万元）
总价
（万元）
备注
1
格栅
非标
1
0.36
0.36
2
前处理调节池
废水提升泵
KB-40012L
2台
0.69
1.38
一用一备
3
综合调节池
废水提升泵
32FSZ-K-15-15
2台
0.48
0.96
一用一备
4
废液收集池计量泵
GM-240-0.4
1台
0.78
0.78
5
磷化废液收集池计量泵
CT-20-01
1台
0.32
0.32
6
气浮反应器
ASBZQF-I
1台
10.48
10.48
7
溶气泵
40BXG22Z
2台
0.68
1.36
8
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