脱硫废水方案.docx
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脱硫废水方案
石家庄热电二厂
脱硫废水处理工程技术方案
河北益生环保科技有限公司
2014.6
一、项目概况
脱硫废水中含有的杂质主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及汞、铜等重金属，其中很多是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物。
脱硫废水如果不加处理直接外排，势必对周围水环境造成严重污染，因此，电厂脱硫系统需要建设脱硫废水处理系统，将脱硫废水通过必要的处理后达标排放。
石家庄高新热电公司本着发展经济生产与治理环境污染、保护环境协调一致的主导思想；为树立公司良好的社会形象，解除企业健康发展的隐患；拟投资建设一座处理能力为10m3/h的脱硫废水处理站，以进一步保护环境、促进地方经济的持续发展。
我公司技术人员经过对电厂脱硫废水具体情况的详细细致了解，在认真搜集资料的同时对国家有关各项排放标准、治理方法等进行了深入的研究与分析，结合我公司工程实践经验以及电厂脱硫废水排放实际情况，确定了脱硫废水处理系统工程技术方案。
二、设计进出水水质、水量
石家庄热电二厂锅炉湿法脱硫系统改造总承包工程分为两期，一期为1#、3#锅炉，二期为4#、5#锅炉，一期工程产生脱硫废水水量为5m3/h，现新建污水站，为了统筹规划故将二期工程修建后的污水考虑在内，所以该污水站的设计水量为Q=10m3/h。
2.1、进水水质情况如下：
由于该工程正在修建中，所以总进水的水质无法得知，仅有水量作为参考。
通过分析与查资料得知，脱硫废水的水质特点：
（1）脱硫废水中盐分很高，主要阳离子为钠离子，含量极高，同时含有大量S2-、S2O3-2、SO42-阴离子；
（2）悬浮物含量高，证明脱硫废水中的悬浮物主要是冲灰颗粒、二氧化硅以及铁、铝的氢氧化物；
具体数值看表1.
表1：
进水水质
2.2、出水水质指标
废水处理的最终水质将满足《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》DL/T997-2006的规定。
主要指标如下：
在厂区排放口增加的检测项目和控制指标见下表：
序号
检测项目
单位
最高允许排放浓度值
1
硫酸盐
mg/L
2000
在脱硫废水处理系统出口要监测的项目和最高允许排放浓度值见下表：
序号
检测项目
单位
最高允许排放浓度值
1
总汞
mg/L
0.05
2
总镉
mg/L
0.1
3
总铬
mg/L
1.5
4
总砷
mg/L
0.5
5
总铅
mg/L
1.0
6
总镍
mg/L
1.0
7
总锌
mg/L
2.0
8
悬浮物
mg/L
70
9
COD
mg/L
150
10
氟化物
mg/L
30
11
硫化物
mg/L
1.0
12
PH
6-9
注：
化学需氧量的数值要扣除随工艺水带入系统的部分
三、设计原则
3.1、编制依据、原则和范围
①、《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》DL/T997-2006
②、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
③、《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
④、《建筑结构制图标准》（GB50014-2006）
⑤、《给排水工程、钢筋、混凝土水池结构设计规范》（6ECS138-2002）
⑥、《工业噪声控制设计规范》（GB87-85）
⑦、《室外给排水设计规范》（GBJ14-1987）
⑧、《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）
3.2本设计遵循以下原则：
①、符合国家、地方法律法规以及业主的要求，采用先进成熟的污水处理工艺，保证经处理的污水达到《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》DL/T997-2006排放标准
②、采用高效节能和简便易行的工艺方法，力求污水站达到耗能低、投资少、占地少、运行管理方便、出水水质好的目的。
③、设备、器材及电器部分采用名牌厂家产品，质量可靠。
④、采用切实可行的技术手段，提高装备水平，使污水处理站的生产尽可能实现自动化操作，以保证污水站运行可靠，经济合理。
⑤、遵循国家和地方的政策、法规，污水处理站在建设过程中和投产运行后，对环境不产生二次污染。
⑥、污水处理站整体环境与周围环境相协调。
由于设计资料和条件不够详细，本方案为初步方案，可根据实际情况随时进行修正。
3.3设计内容：
①、污水处理工艺流程、设计说明及污染物去除的基本原理。
②、污水处理系统中的构筑物的各项参数。
③、工艺造价、预算、以及运行成本分析。
四、工艺流程及说明
4.1、工艺的选择，
根据以上的分析，综合考虑废水中的残留物及水质特性。
排水的水质水量要求以及当地的具体相关资料。
现采用初沉池+调节曝气池+中和池+沉降池+絮凝池+竖流沉淀池工艺处理湿法脱硫废水。
4.2工艺流程设计
废水处理系统由以下子系统构成：
废水处理主流程系统、化学药剂储存、配制和加药系统、污泥脱水系统。
其工艺流程如下：
图1工艺流程图
4.3工艺流程简介：
1、废水中的悬浮物主要由硅和铝组成，其本身沉降性、浓缩性较好，直接沉淀1h左右即可去除大量悬浮物。
因此，在脱硫废水处理系统前端设置初沉池（脱硫废水进入废水调节曝气池前），对废水中的大颗粒悬浮物进行固液分离，浓缩的泥浆通过底部设置的污泥输送管道输送至带式压滤机进行压滤制饼，上清液则自流至废水调节曝气池，这样可大幅度减小后续工序对脱硫废水的处理负荷。
脱硫废水首先经过初沉池自然沉淀，去除冲灰和造渣过程的固体颗粒。
初沉池尺寸为3m×3m×5m，有效容积为20m3，HRT为2h。
中心管直径0.5m。
配：
污泥泵G25-21台
2、经过初沉处理后的废水进入废水调节曝气池，由布置在池底的曝气装置对脱硫废水进行充分曝气（废水调节曝气池底部的曝气管均匀布置、不留死角），达到了调节水质的作用。
调节曝气池尺寸为5m×4m×3.5m，有效容积为60m3，HRT为6h。
配：
①曝气头：
100个、微孔、215型
②罗茨风机：
风量8m3/min，2台（1用1备）
3、经过预处理后的废水进入中和池，加入石灰的目的是使氧化后的硫酸盐转变为硫酸钙沉淀，去除无机盐，同时起到调节废水pH值的作用，使废水的PH值上升到9.5左右，使一些重金属如铜、铁等形成氢氧化物沉淀。
鼓风曝气使未氧化的还原态硫化物进一步氧化，同时起到使废水均化的作用。
设有PH计，控制石灰的加入量。
中和池尺寸为5m×2m×3.5m，有效容积为30m3，HRT为3h。
配：
①搅拌机QJB2.2/8-320/33-740/c/s2台
②污泥泵G25-21台
4、石灰消化池，1座，尺寸20m3。
设计每天配药1次，加药量：
5%的消石灰，70-80L/t.
配：
①搅拌机QJB2.2/8-320/33-740/c/s1台
②石灰乳输送泵25YHB2台（一用一备）
③石灰乳储存罐2m3
5、废水在中和池中停留3小时后，进入沉降池，与加入的有机硫在搅拌机的作用下充分混合反应，使汞、铜、铅等重金属形成难溶的硫化物。
沉降池尺寸为5m×3m×3.5m，有效容积为40m3，HRT为4h。
配：
①搅拌机QJB2.2/8-320/33-740/c/s2台
②污泥泵G25-21台
③有机硫配药罐，1个。
设计每天配药1次，加药量：
40mg/m3，使用浓度15%
6、废水在沉降池中停留4小时后，进入絮凝池，废水由于含有大量悬浮物和溶解性无机离子，这些物质可以通过混凝沉淀的方法去除，采用加入混凝剂和助凝剂进行絮凝反应，形成大颗粒沉淀。
絮凝池尺寸为5m×3m×3.5m，有效容积为40m3，HRT为4h。
配：
①搅拌机QJB2.2/8-320/33-740/c/s2台
②污泥泵G25-21台
③PAC、PAM配药罐，各1个。
设计每天配药2次，加药量PAC：
40mg/l，使用浓度40%，PAM：
5mg/l，使用浓度0.1%；
7、废水进入竖流沉淀池后，停留3小时，在重力沉降的作用下，絮状体和水逐渐分离，使得上部形成澄清液，下部为污泥。
污泥在静水压力的作用下浓缩后排出，一部分回流到中和池，使原水中保持一定的活性污泥浓度，提供沉淀物所需的晶核，有助于悬浮物的去除。
另一部分进入污泥浓缩池，经带式压滤机后外运，滤液回流至中和池
竖流沉淀池尺寸为3m×3m×6m，有效容积为30m3，HRT为3h。
中心管直径0.7m
8、澄清液进入清水池，与加入的HCl反应，使出水PH降到6-9，达标排放。
清水池尺寸为2m×3m×3.5m，有效容积为20m3，HRT为2h。
该池设有PH计，控制出水水质，若不达标返回到中和池，重新调节。
配：
①搅拌机QJB2.2/8-320/33-740/c/s1台
②PH计PH-11861台
9、污泥浓缩池
尺寸3.5m×3.5m×6.0m
五、主要构建（筑）物、设备、器材一览表
表3主要构建（筑）物一览表
序号
名称
数量
规格
构筑形式
结构
1
初沉池
1座
3.0m×3.0m×5m
地下
钢混
2
调节曝气池
1座
5.0m×4.0m×3.5m
地下
钢混
3
中和池
1座
5.0m×2.0m×3.5m
地下
钢混
4
石灰消化池
1座
4.0m×2.5m×2.0m
地上
钢混
5
沉降池
1座
5.0m×3.0m×3.5m
地下
钢混
6
絮凝池
1座
5.0m×3.0m×3.5m
地下
钢混
7
竖流沉淀池
1座
3.0m×3.0m×6.0m
地下
钢混
8
清水池
1座
2.0m×3.0m×3.5m
地下
钢混
9
污泥浓缩池
1座
3.5m×3.5m×6.0m
地下
钢混
10
脱水机房
1座
5.0m×4.0m×4.0m
地上
砖混
11
设备间
1座
20m2，具体尺寸按现场设计
地上
砖混
12
值班室及化验室
1座
5.0m×2.0m×4.0m
地上
砖混
表4主要设备、器材一览表
序号
名称
数量
规格
型号
备注
1
石灰乳储存罐
（带加药计量泵、搅拌）
1
2m3
非标
2
配药罐有机硫
（带加药计量泵、搅拌）
1
1m3
非标
3
配药罐PAC
（带加药计量泵、搅拌）
1
1m3
非标
4
配药罐PAM
（带加药计量泵、搅拌）
1
0.5m3
非标
5
罗茨鼓风机
2
7.5kw
SR-150
标准
6
曝气头
200
微孔
215型
标准
7
搅拌机
8
2.2KW
QJB2.2/8-320/33-740/c/s
标准
8
污泥螺杆泵
2
2.2kw
G25-2
标准
9
提升泵
2
2.2KW
ZWL65-30-18
标准
10
自吸泵
2
2.2kw
ZWL65-30-18
标准
11
石灰乳输送泵
2
2.2kw
25YHB
标准
12
加药计量泵
4
0.5kw
GM120/0.6
标准
13
带式压滤机
1
RBYL-1500
标准
14
PH计
3
二用一备
PH-1186
15
16
六、工程投资估算
1、土建投资估算
表5主要构、建筑物投资
序号
名称
数量
规格
价格（万元）
1
初沉池
1座
3.0m×3.0m×5m
6.75
2
调节曝气池
1座
5.0m×4.0m×3.5m
10.5
3
中和池
1座
5.0m×2.0m×3.5m
5.25
4
石灰消化池
1座
4.0m×2.5m×2.0m
3
5
沉淀池
1座
5.0m×3.0m×3.5m
7.875
6
絮凝池
1座
5.0m×3.0m×3.5m
7.875
7
竖流沉淀池
1座
3.0m×3.0m×6.0m
8.1
8
清水池
1座
2.0m×3.0m×3.5m
3.15
9
污泥浓缩池
1座
3.5m×3.5m×6.0m
11.025
10
脱水机房
1座
5.0m×4.0m×4.0m
3.6
11
风机房（含加药、配电）
1座
20m2
3.6
12
值班室及化验室
1座
5.0m×2.0m×4.0m
1.8
合计
72.53
2、设备、材料等投资估算
表4主要设备、器材及其它投资
序号
名称
数量
单价（万元）
小计（万元）
石灰乳储存罐
（带加药计量泵、搅拌）
1
10
10
1
配药罐有机硫
（带加药计量泵、搅拌）
1
7.5
7.5
2
配药罐PAC
（带加药计量泵、搅拌）
1
7.5
7.5
3
配药罐PAM
（带加药计量泵、搅拌）
1
6
6
4
罗茨鼓风机
2
9
18
5
曝气头
100
0.01
2
6
搅拌机
8
2
16
7
污泥螺杆泵
5
3
15
8
提升泵
2
1.5
3
9
自吸泵
2
1.5
3
10
石灰乳输送泵
2
1.5
3
11
加药计量泵
4
1.8
7.2
12
带式压滤机
1
30
30
13
PH计
3
0.8
2.4
14
布气系统
1套
9
9
15
布水系统
1套
9
9
16
管线
16.5
16.5
17
电控仪表
15
15
18
DCS控制系统
1套
50
50
19
20
21
合计
230.10
3.污水处理站投资估算
表5污水处理站投资估算
项目
内容
总价（万元）
（1）直接工程费
①设备投资
230.10
②土建投资
72.53
设备安装费
35
药剂费
4
小计
341.63
（2）间接工程费
设计费
（1）*5%（费率）
17.08
调试费
（1）*8%（费率）
27.33
管理费
（1）*10%（费率）
34.16
小计
78.57
（3）税金
[
（1）+
（2）]*6%（费率）
25.21
合计
（1）+
（2）+（3）
445.42
七、运行成本估算
运行成本由以下部分组成：
电耗＋药剂成本＋人工费＋无形资产和递延资产摊销费＋日常检修维护。
经计算：
污水运行成本：
1、电耗【2.2*3+2.2*2+7.5】*24*0.8/240=1.48元/吨
2、药剂费0.6元/吨（其中石灰0.1元/吨，PAC+PAM药剂0.3元/吨，盐酸0.2元/吨）
3、人工费
设计为微电脑自动控制，只需一人就可以
1500/（30×240）=0.21元/吨
合计2.29元/吨；
需要说明的问题
关于运行成本，目前设计的加药量为经验值，最优用量待试验和现场调试后决定，因此运行成本有可能减少。
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