己内酰胺污水处理设计说明知识讲解.docx
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己内酰胺污水处理设计说明知识讲解
内蒙古庆华集团庆华腾格里精细化工工业园
己内酰胺项目—污水处理系统
工艺部分说明书
编制单位：
江苏百纳环境工程有限公司
日期：
二〇一二年十二月
1、工程概况
本工程是庆华腾格里精细化工工业园一期工程己内酰胺项目配套的污水处理站，工程来水为己内酰胺生产废水，其主要系统为隔油沉淀、一级生化、二级生化处理、混凝沉淀以及附属配套项目，出水达到《污水综合排放标准》GB8978-1996一级标准。
本工程设计水量250m3/h，其中集水井及隔油池按照事故排水量400m³/h设计。
1.1、设计依据
庆华腾格里精细化工工业园己内酰胺项目污水处理装置及污水深度处理装置技术协议
GB8978-1996《污水综合排放标准》
GB50014-2006《室外排水设计规范》
JB/T2932-99《水处理设备技术条件》
DL543-94《工业用水处理设备质量验收》
HG21501-92《衬胶钢管和管件》
HG20593-97《化工管路设计手册》
JB/T74-94《管路法兰技术条件》
JB/T74-94《管路法兰类型》
HG20520-1992《玻璃钢/聚氯乙烯（FRP/PVC）复合管道设计规定》
GB50013-2006《室外给水设计规范》
CJJ31-89《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》
GB50236-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》
GB50231-2009《机械设备安装工程施工及验收通用规范》
GB50275-2001《风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范》
1.2、设计范围
污水处理站内所有的工艺系统所需设备、管道、附属装置及装置性材料、阀门、填料等，程序控制系统、电器设备的设计、安装和调试，并负责土建构筑物（构筑物、厂房、沟道、水池等）的设计。
2、基础数据
2.1、水源水质
进入本站废水处理站的来水主要为己内酰胺生产废水，水质情况如下（业主提供）：
指标浓度（mg/l）
COD：
≤7000
BOD：
≤3500
NH3—N：
≤500
SS：
≤700
油：
≤600
过氧化物：
≤300
2.2、设计水量
按照业主提供资料，集水井以及隔油池因事故排放要求，设计水量400m³/h。
其余单体设计水量为250m³/h，
2.4、出水水质标准
上述来水经处理后其出水水质符合《污水综合排放标准》GB8978-1996一级标准。
出水水质
pH
COD
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
SS
（mg/L）
NH3-N
（mg/L）
石油类
（mg/L）
6～9
≤100
≤20
≤70
≤15
≤5
3、污水处理工艺系统
3.1、设计原则
工艺先进、技术成熟、设计合理、运行稳定可靠、维护简单。
节省投资与运行费用。
系统布置合理、美观，操作方便，易于维护。
3.2、主要工艺系统
本工程主要处理工艺流程如下：
来水→集水井→进水提升泵→隔油沉淀池→调节池→调节池提升泵→溶气气浮→一级生化池→中沉池→二级生化池→二沉池→混凝沉淀池→中间池→进入污水深度处理系统。
3.6、主要流程处理效果测算
工艺段
位置
COD
BOD
NH3-N
SS
油
集水井
出水
7000mg/l
3500mg/l
500mg/l
700mg/l
600mg/l
隔油沉淀池
出水
7000mg/l
3500mg/l
500mg/l
400mg/l
200mg/l
去除率
--
--
--
42.86%
66.67%
气浮
出水
7000mg/l
3500mg/l
500mg/l
180mg/l
40mg/l
去除率
--
--
--
55.00%
80.00%
一级生化
出水
700mg/l
350mg/l
50mg/l
100mg/l
10mg/l
去除率
90.00%
90.00%
90.00%
44.44%
75.00%
二级生化
出水
175mg/l
30mg/l
15mg/l
50mg/l
5mg/l
去除率
75.00%
91.43%
70.00%
50.00%
50.00%
混凝沉淀
出水
150mg/l
20mg/l
15mg/l
20mg/l
5mg/l
去除率
14.29%
33.33%
--
60.00%
--
4、主要工艺设备
4.1、进水集水井
由于进水水位较低，相对标高约为-3.5m，因此需设置进水集水井提升水位。
集水井设计水量400m³/h
设计尺寸4.7×7.3×6.8m，高低水位差2.5m，有效容积85m³，停留时间12min。
进水提升泵：
流量：
150m³/h
扬程：
11m
功率：
7.5Kw
数量：
3台（2用一备，事故排放时全开）
4.2、隔油沉砂池
来水中含有的相当一部分有机物以悬浮物和油类的形式混合于废水中，此部分有机物形成的COD如进入后续的生化部分将极难去除，因此需要考虑在隔油尽量降低其负荷，提高其去除效率，隔油沉砂池设计水量400m³/h，平时正常运行，正常运行水量250m³/h；
确定隔油池尺寸：
22.7×5.5×3.5m，2座，V=874m³，水力停留时间1.9h。
设计平流流速3.8mm/s，设计表面负荷1.5m³/㎡·h（正常运行水量250m³/h，表面负荷1.0m³/㎡·h）
进水采用导流墙进水，出水采用溢流堰出水，堰负荷10l/m·s（正常运行水量250m³/h，堰负荷6.3l/m·s）；
排泥泵
流量：
6m³/h
扬程：
15m
过流材质SUS304
数量：
2台（一用一备）
设备选型：
ISWH40-125（I）
主要参数：
Q=12.5m³/h，H=20m，N=1.5Kw
油泥提升泵
流量：
13m³/h
扬程：
15m
过流材质SUS304
数量：
2台（一用一备）
设备选型：
ISWH40-125（I）
主要参数：
Q=12.5m³/h，H=20m，N=1.5Kw
刮油刮泥机
型号：
SHG-5.5
宽度：
5.5m
功率：
1.5Kw
数量：
2台
水下材质：
SUS304
经隔油沉淀池处理后，废水中油含量大幅度降低，一般至200mg/l
4.3、调节池
本处理站来水为己内酰胺生产废水，水质及水量随时间变化比较大，因此需要设置调节池以调整来水的水质及水量使其均匀化，减少对后续生化处理装置的冲击，确保后续处理系统的稳定运行。
本工程调节池除了传统的调节池的作用外，对本工程来水中含有的过氧化物也起着至关重要的处理作用，在含过氧化物废水中加入碱调整其PH至9左右，再进行曝气，约1～2小时左右即可基本消耗完，因此本系统设计调节池设计的碱投加装置和曝气装置。
调节池设计停留时间7.7h。
设计尺寸：
30.2×10.1×6.8m，有效容积1920m³
调节池提升泵
流量：
136m³/h
扬程：
16m
过流材质：
SUS304
数量3台（2用一备）
设备选型：
ISWH150-125A
主要参数：
Q=150m³/h，H=16m，N=7.5Kw
调节池曝气风机
风量：
19.2m³/min
风压：
7m
数量2台（一用一备）
风机选型：
BK7011转速1150RPM
主要参数：
Q=20.11m³/min，H=7mH2O，N=37Kw
4.4、气浮
经隔油沉淀池处理后，出水尚含有少量的悬浮物和少量油类，这些不可溶解性的物质是废水COD的重要组成部分，且在后续工艺中极难去除，而油类也会影响生化池曝气系统的寿命，因此设置气浮进一步去除SS和油类。
气浮主要特点：
设备结构简单，维修维护方便，处理效果好。
气浮设计水量272m³/h
气浮2台
型号：
AOP-140
外形尺寸：
12.5×3.0×2.5m
处理能力：
140m³/h
表面负荷：
7.2m³/㎡·h
上升流速：
2mm/s
数量：
2台
4.5、一级生化池
本处理处理站主要功能是去除废水中的有机污染物和氨氮，本站设计采用生化方法去除，生化部分从功能上和投资上来说都是本站的主要工艺段，在本处理站的设计中尤为重要。
生化池脱除有机物的机理：
在生化池中，在富含有机物、溶解氧的情况下，生化菌群大量生长，一部分有机物用于合成生物本体，一部分作为生物菌群生存的能量来源消耗掉，由此达到去除有机物的作用。
生化池脱除氨氮的机理：
氨氮的脱除分成两部分，先将氨氮经生物菌群发生硝化反应产生硝态氮（NOx-N），再经由生化反硝化反应将硝态氮还原成氮气，最终将氨氮去除。
一级生化池设计
生化池容积30000m³，停留时间120h；
分组：
两组，水池形式为合建式水池，水池总尺寸：
62.4×81×6.5m
污泥浓度MLSS：
6000mg/l；
总BOD负荷：
0.105kgBOD/KgMLSS·d；
总氨氮负荷：
0.015KgNH3-N/KgMLSS·d。
生化池设备：
曝气装置
曝气头：
管式曝气器，气泡直径小，氧传质效率高。
单套曝气风量：
200m³/min
气水比：
96:
1
混合液回流泵
流量：
6000m³/h
扬程：
0.4m
功率：
22Kw
数量4台，每池2台
经一级生化处理后，有机污染物和氨氮去除率均达到90%，出水COD约为700mg/l，氨氮约为50mg/l。
4.6、中沉池
经生化反应后，废水中悬浮有大量的活性污泥，在进入后续工艺之前需要将其去除，一方面为防止后续工艺管线堵塞，另一方面将活性污泥回流进入生化池继续参与生化反应，因此在一级生化池设置中沉池。
中沉池运行水量280m³/h，设计表面负荷按照0.67m³/㎡·h。
外形尺寸Φ16.8×6.6m，V=1462m³数量2座，停留时间5.85h。
由于一级生化污泥含量较高，因此中沉池设计深度较大。
中沉池刮泥机
型号：
SZG-16.8，水深6.1m
直径：
Φ=16.8m
运行功率：
1.5Kw
数量：
2台，每池一台
中沉池污泥回流泵
流量：
150m³/h
扬程：
7m
功率：
7.5Kw
数量：
3台，2用一备
4.7、二级生化池
由于活性污泥的生物特性，活性污泥一般不能同时运行于高浓度有机物废水和低浓度有机物废水，因此设置二级生化池，以进一步降低污水中有机物和氨氮的含量。
一级生化处于高浓度有机物下运行，二级生化处于低浓度有机物下运行。
由于二级生化进水有机物含量较低，且实际运行中二级生化的可生化性（BC比）显著降低，为提高反应效率，设计投加粉末活性炭，粉末活性炭能够吸附有机物使其在颗粒周围富集，局部提高浓度，能够有效提高反应效率。
经过二级生化池降解经一级生化剩余有机物量由COD700mg/l，氨氮50mg/l分别降解至200mg/l和15mg/l，去除率均达到70%以上。
二级生化池设计总有效容积10000m³，总停留时间40h
外形尺寸：
32×54×6.5m，
缺氧池容积2772m³，停留时间11.1h；
好氧池容积8316m³，停留时间33.3h
设计MLSS：
4000mg/l；
总BOD负荷为0.045kgBOD/KgMLSS·d
总氨氮负荷0.0047KgNH3-N/KgMLSS·d
配套设备
曝气系统2套（每池一套）
曝气头：
管式曝气器，气泡直径小，氧传质效率高。
单套曝气风量：
50m³/min
气水比：
24:
1
潜水搅拌机
型号：
QJB2.5/8-400/3-740
单台功率：
2.5Kw
数量4台，每池2台
混合液回流泵
流量：
500m³/h
扬程：
0.6m
功率：
1.5Kw
数量2台，每池1台
设备选型：
QJB-1.5
4.8、曝气风机
一级生化池需求供气量400m³/min，气水比96:
1
二级生化池需求供气量100m³/min，气水比24:
1
风机参数
风量：
100m³/min
风压：
7mH2O
功率：
185Kw
风机类型：
离心鼓风机
风机数量：
其中一级生化每组2台，二级生化用1台，备用1台，共计6台
4.9、二沉池
二沉池运行水量287m³/h，二沉池设计表面负荷0.69m³/㎡·h
外形尺寸Φ15.6×4.5m，V=860m³数量2座，停留时间3.06h。
二沉池刮泥机
型号：
SZG-15.6，水深4.5m
直径：
Φ=15.6m
运行功率：
1.5Kw
数量：
2台，每池一台
二沉池污泥回流泵
流量：
130m³/h
扬程：
8m
功率：
5.5Kw
数量：
2台，1用一备
4.10、混凝沉淀池
经生化后，大部分有机物已经去除，但其中尚含有部分不可溶解性的COD以及部分残留的或死亡的活性污泥，需要设置混凝沉淀池进行加药沉淀去除此部分物质。
混凝沉淀池设计运行水量285m³/h，沉淀区面积100㎡，表面负荷2.85m³/㎡·h。
混凝沉淀池外形总尺寸19.5×10×6.8m，总容积1326m³。
絮凝段总容积376m³，理论停留时间1.3h，配备搅拌机1台，功率7.5Kw。
配备污泥螺杆泵3台，1台用于污泥回流，1台用于污泥排放，备用1台。
4.11、污泥处理系统
本处理站隔油沉淀池、涡凹气浮池、混凝沉淀池以及深度处理系统排放无机污泥，共计排泥量为6.9T/d（绝干污泥），中沉池、二沉池共计排泥量为2.8T/d（绝干污泥）。
设计污泥池2座
有机污泥池一座，Φ11×5.5m
固体通量：
30Kg/㎡·d
浓缩时间：
15h
无机污泥池一座，Φ11×5.5m
固体通量：
80Kg/㎡·d
浓缩时间：
15h
污泥脱水机：
污泥脱水机
湿泥进泥量：
15m³/h
泥饼含水率：
≤80%
泥饼产量：
24T/d
每日运行时间：
15h
主电机功率：
37Kw
数量：
2台
4.12、加药系统
絮凝剂加药装置
药品名称：
聚合氯化铝
生产需量：
409L/h
一体化连续加药装置，制备量：
430L/h
加料斗
容积：
1000L
数量：
1台
功率：
0.3Kw
制备箱
规格：
Q=500L/h
数量：
1台
功率：
2×0.75kw
气浮加药泵
加药流量：
178L/h
选用台数：
3台（2用1备）
单台流量：
250L//h
水泵型号：
GM0250
主要参数：
Q=250L/h、H=60m、N=0.25kw
混凝沉淀加药泵
加药流量：
73L/h
选用台数：
2台（1用1备）
单台流量：
90L//h
水泵型号：
GM0090
主要参数：
Q=90L/h、H=60m、N=0.25kw
助凝剂加药装置：
药品名称：
阴离子PAM
一体化连续加药装置，制备量：
958L/h
加料斗
容积：
100L
数量：
1台
功率：
0.3Kw
制备箱
规格：
Q=958L/h
数量：
1台
功率：
2×1.1kw
气浮加药泵
加药流量：
250L/h
选用台数：
3台（2用1备）
单台流量：
250L/h
水泵型号：
GM0250
主要参数：
Q=250L/h、H=60m、N=0.25kw
混凝沉淀加药泵
加药流量：
145L/h
选用台数：
2台（1用1备）
单台流量：
170L//h
水泵型号：
GM0170
主要参数：
Q=170L/h、H=60m、N=0.25kw
污泥脱水加药装置：
药品名称：
阴离子PAM
一体化连续加药装置，制备量：
430L/h
加料斗
容积：
100L
数量：
1台
功率：
0.3Kw
制备箱
规格：
Q=430L/h
数量：
1台
功率：
2×1.1kw
污泥脱水加药泵（无机污泥）
加药流量：
643L/h
选用台数：
2台（1用1备）
单台流量：
1000L/h
水泵型号：
G30-1
主要参数：
Q=1000L/h、H=60m、N=1.5kw
磷盐加药装置
药品名称：
磷盐
一体化连续加药装置，制备量：
430L/h
加料斗
容积：
200L
数量：
1台
功率：
0.3Kw
制备箱
规格：
Q=430L/h
数量：
1台
功率：
2×1.1kw
磷盐加药泵
加药流量：
50L/h
选用台数：
2台（1用1备）
单台流量：
90L//h
水泵型号：
GM0090
主要参数：
Q=90L/h、H=60m、N=0.25kw
碱加药装置
药品名称：
氢氧化钠
碱储存槽：
容积：
V=20.0m3
规格：
Φ2.6×4.5m
数量：
1台
一级生化加药泵（带变频）
加药流量：
800L/h
选用台数：
3台（2用1备）
单台流量：
500L/h
水泵型号：
GM0500
主要参数：
Q=500L/h、H=50m、N=0.37kw
二级生化加药泵（带变频）
加药流量：
200L/h
选用台数：
3台（2用1备）
单台流量：
100L//h
水泵型号：
GM0120
主要参数：
Q=120L/h、H=60m、N=0.25kw
调节池加药泵（带变频）
加药流量：
100L/h
选用台数：
1台（与二级生化共同备用）
单台流量：
100L/h
水泵型号：
GM0120
主要参数：
Q=120L/h、H=60m、N=0.25kw
粉末活性炭加药装置
药品名称：
粉末活性炭
粉末活性炭干粉投加设备
规格：
Φ1.5×1.5m
数量：
1台
粉末活性炭加药泵
加药流量：
250L/h
选用台数：
2台（1用1备）
单台流量：
500L/h
水泵型号：
G19-1
主要参数：
Q=500L/h、H=60m、N=0.75kw
配电磁阀控制管路冲洗系统
污泥脱水剂加药装置：
药品名称：
阳离子PAM
一体化连续加药装置，制备量：
500L/h
加料斗
容积：
100L
数量：
1台
功率：
0.3Kw
制备箱
规格：
Q=500L/h
数量：
1台
功率：
2×1.1kw
污泥脱水加药泵（有机污泥）
加药流量：
500L/h
选用台数：
2台（1用1备）
单台流量：
1000L/h
水泵型号：
G30-1
主要参数：
Q=1000L/h、H=60m、N=1.5kw
5、系统布置
5.1、总平布置
本工程位于已内酰胺项目厂区的东南角，站区上方为厂区事故池，下方为己内酰胺污水深度处理站及办公楼，左右两边均为厂区通道，交通方便。
主要构筑物水池采用钢砼结构，附属车间采用框架结构，内部设置通道贯通东西厂区通道，高程布置尽量采用重力流，运行水位按照工艺流程从起端至末端依次降低，尽量减少提升次数，主要构筑物包括集水井及隔油沉淀池、调节池、一级生化池，中沉池、二级生化池、二沉池、混凝沉淀池，其中集水井及隔油沉淀池、调节池为全地埋结构，其余均为半地埋结构，主要建筑物主要包括污泥脱水间、风机房、加药间、配电房、以及其余用于生产的厂房。
整个站区布置合理、管路顺畅、检修方便。
5.2、管线布置
设计范围内的各种管线和沟道，包括架空管线，直埋管线、与站外沟道相接时，在设计分界线处标明位置、标高、管径或沟道断面尺寸、坡度、坡向管沟名称，引向何处等等。
室内管道支架梁底部通道处净空高度不小于2.2米。
6、系统防腐
6.1、设备防腐
污水处理站水上设备采用碳钢环氧防腐，刮泥机、撇油机水下部分采用不锈钢，气浮设备采用碳钢环氧防腐，曝气系统水下部分采用UPVC，加药设备采用碳钢环氧防腐制作或PE材质。
6.2、管道防腐
序号
介质
管道材料
备注
1
清水
碳钢管
2
污泥管线
碳钢管
3
药剂管道
UPVC管、不锈钢
4
排水管道
UPVC、碳钢管
5
酸碱管道
钢衬胶管、不锈钢
7、保温与油漆
本工程保温材料采用岩棉。
保温外护层采用0.5mm-0.7mm的亚型钢板。
设备、箱罐、管道及其附件、支吊架、平台扶梯的外表面按油漆设计规定或业主要求涂刷油漆。
油漆的颜色按照业主以后提供的要求进行。
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