玻璃纤维污水处理方案.docx
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玻璃纤维污水处理方案
陕西华特玻璃纤维有限公司
污水处理工程
方案设计
编制单位：
编制日期：
二零零七年五月
资质与荣誉
技术方案
第一章总论
1.1项目概述
陕西华特玻璃纤维有限公司是一家生产玻璃纤维制品的大型厂家，公司决定对其拉丝车间和湿法毡车间生产排放的污水进行处理，使其达标排放。
我们公司对生产车间进行现场调研，了解了水质水量情况，并对排水作了取样分析，结合国内同类工程经验及我们在污水治理方面的经验，做出本治理方案，供企业领导审查。
1.2设计依据
1）《渭河水系（陕西段）污水综合排放标准》DB61-224-1996
2）《室外排水设计规范》GB50014-2006
3）国家相关环保政策及法规
4）陕西华特玻璃纤维有限公司提供的相关资料
1.3设计原则
1）以推进循环经济，实现节能、节水、污水资源化利用，建立资源开发与节约型和生态保护型的经济发展模式；
2）以现行国家及地方有关环保法律、法规为依据，确保污水处理后达到污水排放标准；
3）根据本项目污水特征对污染物进行分析比较，采用技术先进、运行可靠，操作管理简单的工艺，将先进性和可靠性两者有机结合。
4）选择工艺时，要充分考虑整体的处理效果，力求处理效果高，同时尽量降低工程投资和运行费用；
5）设计中尽量选用维修简便和高效率的设备，并适当采取消音、减震措施，防止二次污染；
6）平面布置考虑其经济性和实用性，布局力求合理通畅，尽量节省占地；
7）工艺控制系统尽量采用国内质量可靠的仪器仪表，保证操作运行与维护管理的方便可靠。
1.4设计内容及范围
本设计内容包括污水站内所有的工艺管线、设备、构筑物、电气以及其他有关内容设计。
厂方负责提供所需电源、水源和热源，并将其接到指定地点。
第二章设计参数
2.1污水来源及水量
本项目所处理的污水来自拉丝车间和湿法毡车间排放的污水，根据厂方提供资料，污水处理站设计日处理规模为200m3/d。
2.2污水水质
1.进水水质
我们对拉丝车间和湿法毡车间排放的污水进行取样并送西安市环境监测站化验，水质情况如下：
表2-1原水水质指标
污染物
CODcr
BOD5
总氮
总磷（以磷酸盐计）
水量
单位
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
m3/d
拉丝车间
788
191
34.3
0.15
100
湿法毡车间
3675
754
15.6
0.07
100
根据厂方人员长期监测表明，拉丝车间废水COD基本在300mg/l左右，比较稳定；湿法毡车间废水COD在400～4000mg/l之间波动，变化较大。
我们由化验结果也可以看出拉丝车间浓度较低，而湿法毡车间浓度较高。
因此，我们结合国内同类工程经验，设计污水站进水指标如下：
表2-2设计污水站进水水质指标
污染物
CODcr
BOD5
总氮
总磷（以磷酸盐计）
水量
单位
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
m3/d
指标值
2500
500
25
0.1
200
2.出水水质
根据要求，污水经过处理后排入渭河，要求达到《渭河（陕西段）污水综合排放标准》DB61-224-1996二级排放标准，主要指标如下：
表2-3设计出水水质
污染物
CODcr
BOD5
氨氮
pH
单位
mg/L
mg/L
mg/L
——
指标
135
50
20
6～9
第三章工艺选择
污水主要来自拉丝车间和湿法毡车间，根据厂方统计表明，两股水水量基本相等，因此，我们考虑先将两股水混合，然后再行处理，这样可以降低进水浓度，降低工程投资。
拉丝车间排放的废水外观呈蛋清色，比较混浊，水中漂浮有大量玻璃丝，容易堵塞管路。
经过12小时沉降，上面漂有一层石蜡。
具了解，污水中含有石蜡和润滑油等化工原料，水质比较油腻，而且污水B/C只有0.2左右，可生化性较差，其COD在300mg/l左右，水质表较稳定，排水量均匀；湿法毡车间排放的废水外观呈乳白色，主要是由于生产原料白水的排放所引起，而且其排放为间歇性，一次排放量约90吨左右，每年排6～7次，这部分水污染物浓度极高。
另外，污水中还含有羟乙基纤维素、白胶、黏结剂等化工原料，根据厂方长期检测结果，湿法毡车间排放的污水COD在400～4000mg/l范围内波动，水质水量变化较大，经过24h沉降无明显沉降物，污水依然呈乳白色。
化验结果表明污水B/C只有0.2左右，可生化性较差。
目前，国内对这种废水采用“物化+生化”的处理方法，物化段主要是对污水进行破乳，去除水中悬浮物及石油类物质，这样可以大大降低污染物浓度，提高污水的可生化性。
一般常用的工艺有混凝沉淀和气浮，根据水质情况进行选择。
另外，选择合适的破乳剂也是关键，根据众多工程经验，硫酸亚铁和PAC结合使用效果较好。
本工程污水沉降性很差，而且水中含有的石蜡容易漂浮在水面上，因此，我们物化段处理工艺选用加压溶气气浮设备，这样可以更为有效的去除水中石蜡和石油类物质。
生化段工艺常用的为接触氧化工艺，它是活性污泥法和生物滤池复合的生物膜法，曝气池中设有填料，采用鼓风机曝气，微生物部分固着，部分悬浮，具有下列特点：
a.由于填料比表面积大，池内充氧条件好，氧化池内单位容积的生物量高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此，它可以达到较高的生物负荷；
b.由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，不需要设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；
c.由于池内固着生物量多，水流属于完全混合型，因此它对水量水质的骤变有较强的适应能力；
d.因污泥浓度高，当有机容积负荷较高时，其F/M仍保持在一定水平，因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法。
污水处理系统在生产过程中产生的污泥采用“重力浓缩+机械脱水”，脱水后的干泥外运交由市政部门最终处置。
第四章工艺设计
4.1工艺流程框图
根据工艺论证，我们设计出如下处理工艺流程：
图4-1工艺流程图
流程说明：
拉丝车间和湿法毡车间排放的污水混合进入格栅池，经粗格栅拦截水中大的漂浮物和玻璃丝，污水进入调节沉淀池。
池前端为沉淀区，比重较大的悬浮物在此重力沉降，石蜡等油性物质漂浮于水面，污水通过H型管进入调节区。
调节区池底设有预曝气管网，目的是对污水进行混合搅拌，均匀水质，然后污水由提升泵打入气浮设备。
在进水管路上投加破乳剂硫酸亚铁和PAC，水中的油和难以沉降的悬浮物被气泡包裹上浮，由刮渣机撇除，污水自流进入接触氧化池。
由于污水中氮磷元素严重缺乏，难以满足微生物生长需要，因此在好氧池投加含有磷元素的营养物（过磷酸钙），并对污水进行鼓风曝气，水中污染物被生物膜分解利用得到去除。
脱落的老化生物膜在二沉池重力沉降去除，出水达标排放。
气浮设备排出的浮渣和二沉排出的剩余污泥进入污泥浓缩池重力浓缩，浓缩后的污泥由螺杆泵加压打入板框压滤机机械脱水，脱水后的干泥外运交由市政部门最终处置。
污泥浓缩池上清液、压滤液和污水站产生的其它污水流入调节池循环处理。
4.2污水处理工艺
1.粗格栅
生产排放的污水中含有大量的玻璃丝及漂浮物，为保证后续水泵，污水首先进入格栅池，在此设置一道粗格栅，拦截水中玻璃丝及漂浮物，栅渣定期人工清理。
格栅池外型尺寸2m×0.5m×1m，格栅型号为ZD/GS-500，栅宽500mm，栅条间隙5mm。
2.调节沉淀池
调节沉淀池分两部分，污水首先进入前端沉砂区，水中石蜡、油漂浮于水面，比重较大的颗粒物在此通过重力程降至集泥斗，由排泥泵定期排入污泥浓缩池。
污水经H型管进入后端调节区，由于H型管特殊的结构设计，不仅可以使大颗粒悬浮物沉降下来，而且还可以油脂进入调节区，起到隔油的效果，这样可以减轻后续处理负荷，而且也防止设备堵塞磨损。
调节区底部设有预曝气管网，通过鼓风搅拌均匀水质，然后污水由提升泵打入气浮设备。
调节沉淀池外型尺寸7m×4m×4.5m，设计停留时间13h，其中沉砂区1h，调节区12h。
提升泵选型为150WQ200-10-15，1用1备。
排泥泵50WQ10-10-0.75，1台。
3.气浮设备
气浮的主要作用是去除水中油脂、毛发及细小的悬浮物。
设计选用组合式溶气气浮设备，其工作原理是在高压的情况下，水中溶入大量气体作为工作介质，然后经过释放器骤然减压释放，在污水中形成大量细小的气泡（直径20～30μm），这些气浮粘附于经过混凝反应污水中形成的“矾花”中，使其比重小于水，上浮于水面形成浮渣（气、液、固混合体），经刮渣机撇除至浮渣罐，污水自流进入下级构筑物接触氧化池，浮渣定期由污泥泵打入污泥浓缩池，在气浮设备进水管路上投加破乳剂硫酸亚铁和PAC，以提高气浮处理效果。
这种技术在国内应用非常广泛，是一种成熟的气浮技术，设计选用1套QF-10组合式溶气气浮设备，处理水量10吨/小时。
4.接触氧化池
接触氧化池池内装有立体弹性填料，生物膜能均匀的着床在每一根丝上，能使气、水、生物膜三相接触交换，并保持良好的活性。
水中的有机物能被生物膜吸附分解利用，得到去除。
池底曝气装置选用橡胶膜盘型曝气器，型号为HYL-260，采用全进口材质，防回流设计，具有低阻力、使用寿命长等特点。
设计接触氧化池填料负荷0.5kgBOD5/m3填料，外型尺寸9.6m×7m×4.5m。
曝气头数量为120套，鼓风机型号为3L21WC-1950，风量3.25m3/min，风压4mH2O，电机功率4kW，1用1备
4.二沉池
二沉池选用竖流式沉淀池，污水从中心筒进入，经反射锥均匀流向四周，污水向上流动，由集水堰收集排出。
污泥在重力的作用下自然沉降至池顶泥斗，然后由污泥泵打入污泥浓缩池。
设计二沉池表面负荷0.8m3/m2，有效停留时间3h，外型尺寸3.2m×3.2m×4.5m，建在接触氧化池内。
4.3污泥处理工艺
1.污泥浓缩池
各个工序产生的污泥排入污泥浓缩池，竖流式重力浓缩。
污泥从中心筒进入污泥浓缩池，污泥重力沉降至池底泥斗，上清液从四周溢流槽流出排入调节池。
污泥浓缩池外形尺寸为2m×2m×3m。
2.板框压滤机
经污泥浓缩池浓缩后，污泥体积大大减小，然后污泥由螺杆泵加压打入板框压滤机，在压滤机进口投加药剂PAM，提高脱水效率。
经压滤脱水后的泥饼含水率约80％左右，定期外运做肥料。
压滤机选型为BYJ5/650，滤室容积80L，液压压紧机械保压，1.5kW，1台。
螺杆泵选型为DFGG25-1，1用1备。
4.4设计各单元去除率
表4-1设计各单元去除率表
项目
名称
CODcr
BOD5
进水
出水
去除率
进水
出水
去除率
调节沉淀池
2500
－
－
500
－
－
气浮设备
－
1000
60%
－
450
10%
接触氧化+二沉池
1000
100
90%
450
45
90%
4.5工艺特点及优势
本项目所采用的工艺是我们在经过详细的调研了解，参照国内同行业成功的运行经验而做出的，与其它工艺比较具有以下几点优势：
※气浮和接触氧化工艺，运行经验丰富，技术成熟；
※与传统活性污泥法相比较，具有占地面积小、运行费用低、投资小等优点；
※处理效果好，出水水质好，而且抗冲击符合能力强，可根据实际需要采取灵活的运行方式，降低运行费用；
第五章
电气与自动化控制设计
5.1系统控制综述
本设计方案电气系统以技术先进、系统可靠性高、操作方便、系统投资合理、维护管理方便为原则进行设计，整个控制系统设中央和现场两级控制方式，灵活操作管理。
5.2控制点说明
1）污水提升泵
提升泵主要通过液位计来控制，低液位停泵，中液位开泵，高液位报警显示。
也可通过中央控制系统手动启闭。
2）污泥泵
污泥泵根据工艺要求，采用手动控制方式，定期启闭。
3）风机
风机采用自动控制方式，24小时轮流切换使用。
4）专用设备
加药设备、气浮设备等专有设备根据工艺要求采用手动控制方式。
第六章平面布置和高程布置图
6.1平面布置原则
污水处理站规划尺寸33.5m×10.0m，占地面积350平方米。
本着节约用地的原则，建（构）筑物布置力求合理紧凑；满足生产工艺要求，结合水处理工艺流程，并尽量将地面建筑布置在外侧，利于美观。
有异味产生的工段尽量布置在站区常年主导风向的下方，远离生活及工作区。
6.2高程布置
1）在满足平面布置的前提下，尽量减少埋深，降低造价；
2）污水站一次提升，其余工序尽量考虑污水重力流，减少泵提升次数，降低运行费用。
6.3站区排水
污水处理站占地面积小，因此不考虑雨水收集系统，雨水就近排入厂区雨水管网，直接排放。
6.4管线综合布置
协调好各管线与建、构筑物之间的关系，因地制宜，节约用地，合理敷设各种管线，使其路径短捷，减少能耗，降低造价。
站区主要管道采用钢制管道。
第七章其他工程设计
7.1站区采暖设计
污水处理站房间内设计采暖设施。
采暖热媒采用135℃水蒸汽。
采暖管道均明管敷设，保温处理。
7.2防腐和保温设计
1.保温
1）地面以上管道阀门等管件采用岩棉板保温，外包δ=0.5mm厚镀锌铁皮。
2）埋地管道采用聚氨酯泡沫塑料管壳保温，大管道可用聚氨酯泡沫塑料弧形板代替管壳。
3）空气管路及压缩空气管路不需要保温。
2.防腐
1）所有受大气腐蚀的设备和管道外表面及钢结构均采用高氯化聚乙烯涂料防腐，涂层结构为：
二道底漆、三道面漆。
2）污水中的钢管外壁及地下阀门采用环氧媒沥青漆防腐涂料防腐，涂层结构为：
二道底漆、二道面漆。
3）埋地钢质管道的外壁采环氧媒沥青漆防腐涂料-玻璃纤维布涂覆层（特加强级）防腐，涂覆层结构为：
一道底漆、三层玻璃纤维布、五道面漆。
4）保温设备、管道外壁保温前涂刷铁红防锈底漆二道。
5）管道面漆颜色按《化工设备、管道外防腐设计规定》（HG/T20679-1990）中有关介质涂色进行。
设备、管道外观着色业主无要求时，设备为草绿色，污水管道为黑色，污泥管道为灰色，清水管道为绿色。
平台及护栏除锈后刷红丹底漆二道，纯酸耐侯面漆二道，颜色为天蓝色。
7.3建筑设计
本工程设计不仅要体现先进的工艺设计并应在满足工艺要求的同时注重同周围环境的协调，为美化厂区创造条件。
充分注意站内环境的美化及建筑物造型，尽量做到建筑物实用与观赏为一体，艺术与技术为一体。
建筑的平面处理以矩形为主，以构筑物多种形式的平面相结合，以体现多样化的风格。
在建筑风格上根厂区相一致，以创造厂区宏伟、明净、清秀的环境氛围。
7.4劳动定员
污水站日常工作量较小，主要为溶药、配药和污泥处理，配置操作工2人。
第八章环境保护
8.1设计依据及标准
《中华人民共和国环境保护法》（1989.12）
《中华人民共和国水土保持法》（1991.6）
《建设项目环境保护设计规定》（1987.3）
《建设项目环境保护管理条例》（1998.11）
《环境空气质量标准》（GB3095-1996）
《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
《地下水环境质量》（GB/T14848-93）
《大气污染物综合排放标准》（GB16279-1996）
《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）
《建筑施工厂界噪声限值》（GB-12532）等
8.2水污染控制
污水处理站运行过程中产生的污水和生产污水一并进入站内进行处理，处理后的水质达到排放标准，减小了对附近水域及地下水源形成的污染，不仅使周边水环境得到改善，为企业树立了良好的社会形象，而且还为企业节约了大量的排污费，取得了明显的环境效益、社会效益和经济效益。
8.3固体废弃物
污水处理站所产生的固体废弃物主要为生产过程中产生的脱水污泥，国家对其处置方式有着严格的规定，不得随意堆放和丢弃。
本工程的脱水污泥由业交由市政部门做最终处置。
8.4噪声控制
根据国家《城市区域环境噪声标准》（GB3096-82）和《工业企业噪声卫生标准》规定，污水处理站噪声允许标准如下：
厂区白天<65dB
夜间<55dB
生产车间<85dB
坚持源头把关的原则，处理站所用的各种机电设备选型时，除满足工艺要求外，还必须考虑其具有良好的声学特征（高效低噪），按照《工业企业噪声设计规范》向供货方提出限制噪声的要求，对工艺过程中引发的生产噪声应做相应的消声、吸声、隔声等降噪处理，将噪音污染降低到最低。
8.5大气污染控制
本污水处理站处理的污水中包含有一定量的易挥发性物质，这些物质在厂区处理系统中逸散到大气中，但由于气体数量较少，又分散排放，因此不会对周围的空气产生明显的污染。
所有构筑物均加盖，尽量避免臭味气体散发的空气中。
另外，在厂区整体布局中，可以将污水站布置下厂区下风向，最大限度的减少对厂区环境的影响。
第九章工程投资估算
9.1土建投资估算
表9-1土建投资估算表
单位：
万元
序号
名称
规格尺寸
材质
估算价
备注
1
格栅池
2m×0.6m×1m
钢混
0.12
地下
2
调节沉淀池
7m×4m×4.5m
钢混
17.01
合建，地下
3
接触氧化池
9.5m×7m×4.5m
钢混
4
二沉池
3.2m×3.2m×4.5m
钢混
5
污泥浓缩池
2m×2m×3m
钢混
0.96
地上
6
压滤机间
45m×3.5m×3.0m
砖混
1.08
地上
7
风机房
45m×3.5m×3.0m
砖混
1.08
地上
8
加药间
45m×3.5m×3.0m
砖混
1.08
地上
9
控制及办公室
45m×3.5m×3.0m
砖混
1.08
地上
10
站区工程
阀门井、检查井和场地平整等
2
小计
注：
土建报价不包括地基异常处理费用
9.2设备投资估算
表9-2设备投资估算表
单位：
万元
序号
名称
规格、型号
技术参数
数量
功率（kW）
估算价（万元）
单台
合计
单价
合计
1
格栅池
0
0
1.1
人工格栅
ZD/GS-500
栅宽500mm，间隙10mm
1台
0
0
0.5
0.5
2
调节沉淀池
0
0
2.1
排泥泵
50WQ10-10-0.75
10m3/h，10mH2O
1台
0.75
0.75
0.2
0.2
2.2
提升泵
50WQ10-10-0.75
10m3/h，10mH2O
2台
0.75
1.5
0.2
0.4
2.3
浮球液位计
池深4.5m
1套
0
0
0.1
0.1
2.4
接触氧化池
0
0
3
立体弹性填料
YDT
φ150mm，有效长度3m
137m3
0
0
0.02
2.75
3.1
填料支架
配套
1套
0
0
0.92
0.92
3.2
曝气头
HYL-260
φ260mm
120套
0
0
0.02
2.4
3.3
曝气管网
配套
1套
0
0
0.46
0.46
3.4
二沉池
0
0
4
中心筒
1套
0
0
0.4
0.4
4.1
出水装置
1套
0
0
0.3
0.3
4.2
排泥泵
50WQ10-10-0.75
10m3/h，10mH2O
1台
0.75
0.75
0.2
0.2
4.3
污泥浓缩池
0
0
5
中心筒
1套
0
0
0.4
0.4
5.1
浮球液位计
池深4.5m
1套
0
0
0.1
0.1
5.2
气浮设备
ZD/QF-10
处理能力10吨/小时
1套
4
4
8.5
8.5
6
压滤间
0
0
7
板框压滤机
BYJ6/650
滤室容积80L
1台
1.5
1.5
1.56
1.56
7.1
螺杆泵
DFGG25-1
2.6m3/h，0.6MPa
1台
1.5
1.5
0.5
0.5
7.2
风机房
0
0
8
罗茨风机
3L21WC-1950
3.25m3/min，4mH2O
2台
4
8
1.9
3.8
8.1
加药间
0
0
9
PAC加药装置
ZD/JY-0.5
有效容积0.5m3
1套
0.7
0.7
1.5
1.5
9.1
PAM加药装置
ZD/JY-0.5
有效容积0.5m3
1套
0.7
0.7
1.5
1.5
9.2
硫酸亚铁加药装置
ZD/JY-0.5
有效容积0.5m3
1套
0.7
0.7
1.5
1.5
9.3
过磷酸钙加药装置
ZD/JY-0.5
有效容积0.5m3
1套
0.7
0.7
1.5
1.5
9.4
管道阀门
1套
0
3
10
电气控制
1套
1.5
3
11
小计
9.3投资估算汇总表
表9-3投资估算价汇总表
序号
名称
取费标准
估算价（万元）
1
土建投资
24.41
2
设备投资
35.49
3
设计费
（1+2）×3％
1.8
4
安装费
2×10％
3.55
5
调试费
2×4％
1.42
6
税金
（1～6）×4％
2.67
工程总投资
合计大写：
陆拾玖万叁仟肆佰圆整
第十章工程效益分析
10.1运行成本概算
污水处理成本主要为直接费用，包括电费、药剂费和人工费。
计算如下：
10.1.1电费
污水处理站装机容量23kW，用电负荷如下表所示：
表10-1用电负荷表
序号
名称
规格、型号
工作状况
折合每天能耗（kW·h）
1
提升泵
50WQ10-10-0.75
24h/d
18
2
污泥泵
50WQ10-10-0.75
0.2h/d
0.15
3
气浮设备
ZD/QF-10
24h/d
96
4
罗茨风机
3L21WC-1950
24h/d
96
5
螺杆泵
DFGG25-1
0.1h/d
0.15
6
板框压滤机
BYJ5/650
0.1h/d
0.15
7
PAC加药装置
ZD/JY-0.5
24h/d
5
8
PAM加药装置
ZD/JY-0.5
0.1h/d
0.07
9
过磷酸钙加药装置
ZD/JY-0.5
24h/d
5
10
硫酸亚铁加药装置
ZD/JY-0.5
24h/d
5
11
其它
10
12
合计
每天耗电235kW·h，每度电价0.5元，折合运行费用0.588元/吨污水。
10.1.2药剂费
PAC日耗10kg，按1.0元/kg计；PAM日耗0.07kg，按30元/kg计；硫酸亚铁日耗20kg，按0.8元/kg计；过磷酸钙日耗4
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