3000td漂染废水处理工程设计方案.docx
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3000td漂染废水处理工程设计方案
漂染废水处理工程设计方案
第一章工程概况
**位于奉贤区柘林镇南门，专业从事羊绒、羊毛、晴纶、锦纶、棉、麻等各种散纤维的染色加工，目前是江、浙、沪地区加工能力最强、技术设备最先进、加工品质最好的散纤维生产基地。
为扩大生产规模、提升工艺水平，避免与居民区为邻，企业决定搬迁至上海化工区奉贤分区，同时扩大生产规模至10000吨/年散纤维和羊绒制品染色能力。
漂染工业废水水量大，排出水温高，根据不同染料及布料的性质它废水的污染浓度COD一般在1000-3000毫克每升，BOD浓度在400-1500毫克每升，水质多数呈碱性，少数呈酸性。
**漂染废水水量设计为3000t/D、COD浓度为1000mg/L,氨氮为120mg/L，根据国内处理漂染废水的经验总结和我公司处理废水的工程实例，现我司本着工艺设计选取工艺先进、流程合理、运行可靠和稳定达标的要求。
最大限度的发挥投资效益，降低运行成本，编制了本改造处理方案，供建设单位、相关部门和专家审查、审批、参考和决策。
第二章工程项目设计依据及技术指标
2.1设计原则
1）贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法律、法规、规范及标准。
2）根据设计进水水质和出水水质要求，所选水处理工艺力求技术先进、成熟、可靠、稳定，处理效果保障、运行稳妥、高效节能、经济合理，减少工程投资及日常运行费用。
3）以实现“无害化”和“资源化”为宗旨。
4）设备选型采用通用产品，运行稳定可靠、效率高、管理方便、维修维护工作量小、价格适中。
5）采用现代技术手段，实现自动化控制管理。
6）在水处理站用地范围内，总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处构筑物尽量集中，节约用地，并留有发展余地，同时站内水处理设施竖向设计时尽量利用重力流，力求节省废水提升费用。
2.2采用的主要规范和标准
1）《室外排水设计规范》GBJ14-87
2）《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88
3）《泵站设计规范》GB/T50265-97
4）《建筑结构载荷设计规范》GB50009-2001
5）《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-84
6）《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
7）《建筑抗震设计规范》GB50011――2001
8）《建筑地基基础设计规范》GB50007――2002
9）《建筑设计防火规范》GBJ16-87
10）《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85
11）《工业与民用供配电系统设计规范》GB50052-95
12）《低压配电装置及线路设计规范》GB50054-95
13）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50060-92
14）《建筑防雷设计规范》GB50057-94
2.3编制依据及主要资料
建设单位提供的废水处理量及要求。
2.4设计水质和水量
2.4.1水量
根据业主方提供的数据，废水处理站设计规模为3000m3/d。
2.4.2进水水质及处理要求
为确保本废水处理工程建成后正常运行，进水水质的确定非常关键，现参考同类废水水质指标，作为本项目建成后的设计进水水质。
设计进水水质
污染物名称
酸碱度
PH
化学需氧量
CODcr
（mg/L）
氨氮
NH3-N
（mg/L）
色度
（稀释倍数）
污染物浓度
6-9
≤1200
≤120
≤1250
按照设计要求，项目建成后，废水经处理后达到数据如下表：
设计出水水质
污染物名称
酸碱度
PH
CODcr
（mg/L）
NH3-N
（mg/L）
色度
（稀释倍数）
污染物浓度
6-9
≤500
≤40
≤60
第三章废水处理系统的设计
3.1工程范围
本工程的范围为：
1、废水处理站的勘查设计，工艺、结构、电气、给排水的计算和设计，设备选型，投资预算，施工组织设计等；
2、废水处理站的设备采购及安装，以及管道连接、电缆敷设、电气控制系统的设计安装等；
3、竣工文件的编制；
4、废水处理站的系统启动，调试，直至通过环保验收；
5、废水处理站的运行管理制度的制定，操作手册和日常运行报表的编制，对操作人员的培训等；
6、废水处理站进行设备备品件的储备工作。
3.2废水处理工艺流程
3.2.1漂染行业废水污染特征
漂染是对纺织材料进行再加工的过程，包括预处理、染色、漂洗和整理等四个过程。
由于羊绒、羊毛、晴纶、锦纶、棉、麻等各种散纤维的染色加工，在生产过程使用的染料、助剂等化工原料种类繁多。
通常漂染过程主要染料有活性染料、分散染料、硫化染料等，主要助剂有烧碱、纯碱、冰醋酸、硫酸、双氧水、次氯酸钠、亚硫酸钠、硅酸钠、洗涤剂及各种匀染剂和渗透剂等。
3.2.2处理工艺选择
目前，国内的漂染厂生产废水处理手段以生化法为主，有的还将化学法与之串联。
国内也基本如此，由于难生化降解的有机物大量进入漂染废水，给废水处理增加了难度。
国内目前现有大部分漂染废水以生物处理为主，尤其以好氧生物处理法占大多数。
从现状看好氧微生物对色度处理效率不高，一般在50%左右，所以当出水色度要求较高时，需要辅以物化和化学处理。
在生物处理方面，都是利用生物的分解能力对废水进行处理，但是大多依靠于废水中自发菌种作用，菌种不全，数量不足，分解能力欠佳，达不到应有的处理效果。
因此，对微生物进行必要的刷选、培养和驯化后，将由多种微生物组成的菌群构成分解链，种植在生化池内，达到高效处理效果。
目前国外已有大量的成功实例。
因此，本方案的着重点在于：
（1）生化前设置物化处理，大大降低硫化物（臭气）及CODcr。
（2）生化处理工艺采用厌氧-兼氧-好氧处理工艺。
（3）专性菌群的培养与驯化。
物化处理工艺
利用混凝沉淀系统，硫酸亚铁为混凝剂，PAM为助凝剂，经过物化处理后出水COD除去效率达到50%以上。
PH控制在6-9.
生化处理工艺
为了探求高效、低耗、低投资的染色废水处理新技术，在厌氧法和好氧法结合方面进行组合，此时厌氧包含水解酸化和厌氧消化作用。
这一流程提出针对染色废水中可生化性差的一些高分子物质，期望他们在发生水解、酸化变成较小的分子后厌氧消化。
从而改变废水的可生化性，为好氧处理创造了条件。
这一流程的另一大特点是，厌氧段有较长固体停留时间，有利于厌氧消化，从而降低剩余活性污泥的量。
因此，厌氧段可以改变生化性能，吸附和降解一部分有机物，有利于后续好氧段处理。
专性菌种
微生物种类繁多，变异性和适应很大。
不同类群的微生物的作用直接关系到处理效果。
优势菌种的筛选和应用是满足工业废水处理的关键。
本工程中采用适合印染废水的优势菌种。
3.2.3主要污染物沿程去除率预测表
处理阶段
PH
CODcr
氨氮
色度
浓度
（mg/L）
去除效率
（%）
浓度（mg/L）
去除效率
（%）
稀释倍倍
去除效率
（%）
进水
8-10
1200
120
1250
混凝沉淀
6-9
720
40
108
10
187.5
85
水解酸化
6-9
648
10
108
0
112.5
40
A/O池
6-9
259.2
60
32.4
70
45
60
出水
6-9
≤500
≤40
≤60
注：
按污染物指标最大值预测。
3.2.4工艺流程
根据以上分析、多家漂染废水处理方案的总结和我公司处理废水的经验总结，方案采用物化+生化处理工艺
废水处理流程图
3.2.5工艺流程说明
（1）集水井
废水汇集后经明渠或管道进入格栅处理后进入集水井，主要去除漂浮物以保证后续处理构筑物的正常运行，减少臭气生成源。
（2）调节池
功能：
对废水进行水质水量的调节和降温处理，降低后续生化处理的冲击负荷。
调节池出水至混凝反应池。
（3）混凝反应沉淀池
混凝反应沉淀池需含反应区、沉淀区两部分，反应池主要是除水中部分的色度、COD和SS等污染物,沉淀区采用斜管沉淀的方式为固液分离的场所，出水进入水解酸化池。
沉淀污泥在泥斗中沉积，定时往污泥浓缩池输送，经过袋式压滤干化成泥饼后送入城市填埋场填埋。
（4）水解酸化池
漂染废水的BOD5/CODCr比较低，可生化性较差，所以需要在生化处理之前，增加水解酸化处理以增加污水的可生化性。
以生化为主要处理单元，且前后再串联物化处理，进一步降低COD和色度，使出水水质达到排放要求。
水解酸化池采用的厌氧折流复合反应器是经传统厌氧折流反应器工艺进行改良后形成的技术。
厌氧折流复合反应器是在池内设置了一系列垂直放置的折流挡板（或挡墙），并在反应器上部（1/3～1/2）处设置填料层（组合式纤维填料）。
在通水运行时，废水在反应器内沿折板上下折流运动。
废水依次通过每格反应器底部的污泥（自然形成的厌氧污泥层），废水中的有机物质在与填料载体上的厌氧生物膜及下部厌氧活性污泥床充分接触后而得到降解。
由于折流板的作用与沼气的上升搅拌作用，每格池内废水与污泥的接触性能良好，死水区域较低，因此处理效率很高。
同时折流隔板的使用，有助于不同隔室中存在适应该室水质状况的优势菌群，如位于反应器前端的隔室主要存在水解及产酸菌群，而后端则适宜生长甲烷菌群，这种逐室的变化，使各优势菌群得到各自良好的生长繁殖环境，有利于废水中污染物在各室能更快地向其它物质形式转化，有利于污染物降解，并提高处理效果。
厌氧折流复合反应器内的隔板均匀布置，并在底部设有泥斗，废水中沉淀污泥（主要存在于反应器的前端隔室，由进水中残余SS的沉降形成）及时排出有利于降低后续处理的负荷，提高效果，等宽隔室还有利于工程施工及填料安装等。
另外，厌氧折流复合反应器的显著特点是在其上部增加了填料层（组合纤维填料），这不仅有利于处理效果的提高，尤其可提高调试初期处理效果，缩短调试周期，同时提高了耐冲击负荷能力；由于填料的作用对出水悬浮物（漂浮的厌氧污泥）有很好的阻挡截留作用，出水悬浮物可降到较低的水平，这有助于后续处理的正常运行。
这种新型的厌氧折流复合反应器与传统的厌氧折流板反应器（ABR）、上流式厌氧污泥床（UASB）、升流式固体反应器（USR）、厌氧复合床反应器（UBF）等工艺相比，具有反应器启动周期短，不需要培养难以培养的粒状生物污泥，耐SS冲击负荷、有机负荷能力强，能避免污泥膨胀造成的污泥流失问题。
废水与填料和污泥层混合效果好，因此效率高，无需混合搅拌装置，也无需三相分离器。
另外这种反应器还具有结构简单、运行管理方便，施工容易等优点。
经厌氧折流复合反应器处理的废水有较高的污染物去除效率。
但出水并不能达到排放标准，因此仍需采用后续好氧生化处理进行进一步处理。
因废水浓度不高，厌氧过程中产生的沼气浓度低，不具有回收利用的经济价值，直接排放在空气中达不到引起沼气燃烧的程度，因此直接排放。
因为冬季室外温度较低，为了保证生化处理系统中的维生物具有适宜的环境，在冬季温度较低后须要对废水进行加温，才能保证生化处理系统的正常运行。
（4）A/O池
由于厌氧出水仍具有较高的有机物浓度，利用废水的可生化性，可采用好氧生化法进一步处理，考虑到废水中存在一定浓度的氨氮（有机氮在生物过程中部分转化为氨氮形式），必须脱氮以保证出水氨氮达标排放。
生物脱氮是最经济、最简单、没有污染转移的较理想的处理方法，在废水处理工程中已得到广泛应用，效果卓著。
生物脱氮是硝化（N）与反硝化（DN）的应用。
硝化是指在废水处理中，氨氮在好氧条件下，通过好氧菌（亚硝化毛杆菌属和硝化杆菌属）的作用被氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的反应；反硝化是在缺氧条件下，脱氮菌利用硝化反应所产生的NO2－－N和NO3－－N来代替氧进行有机物的氧化分解，将NO2—－N和NO3－－N中的N还原成氮气逸出。
脱氮菌广泛分布于自然界中，有假单胞菌属、小球菌属、无色杆菌和芽胞属等异养细菌。
硝化反应是在延时曝气后期进行的，所以需要足够的曝气时间。
另外，氨氮的氧化必须补充一定量的碱度，硝化细菌属好氧性自养菌；而反硝化细菌属兼性异养菌，即可在有氧条件下利用有机物进行好氧增殖，又可在无氧条件下，微生物利用有机物作为碳源，以NO2－和NO3－作为最终电子受体（N－电子接受体）将NO2－和NO3－还原成氮气逸出，以达到最终脱氮的目的。
采用新型的管式曝气器，使用寿命长，不易堵塞，该曝气管氧的利用率远大于一般穿孔管，可达25％以上，可以大大减少鼓风机的能耗，降低运行费用。
6）二沉池
经过A/O池处理后的废水流入二沉池中沉淀处理后上清液达标排放，污泥直排放直接进入污泥消化池，部分回流至A池，剩余进入污泥浓缩池。
7）污泥池
物化浓缩池和生化浓缩沉池中污泥含水率进行减量处理,直接泵入压滤机中脱水处理，脱水后的泥饼外运安全处理（其中包括安全填埋，焚烧和无害化处理）。
3.3设计计算
（1）集水井
设计流量：
210m3/h
结构：
砼混
平面尺寸：
8000×2800m×3500mm
说明：
地下式
●配套设备
1、废水提升泵
型号：
150WQ210-10-11
参数：
Q=210m3，H=10m,N=11KW
数量：
2台（1用1备）
生产商：
上海川源
2、液位计
型号：
FYKS
数量：
1套
生产商：
大华仪器
3.反切式旋转细格栅
型号：
SXJ1530
参数：
Q=150m3，N=2.2KW
数量：
1台
厂家：
重庆雄霸
4.反冲洗水泵
型号：
50WQ10-10-0.75
参数：
Q=50m3，H=10m,N=0.75KW
数量：
1台
生产商：
上海川源
（2）调节池
设计水量：
3000m3/D
结构：
砼混
工艺尺寸：
12000×8000×5500mm
有效容积：
480m3
说明：
半地下式（地上2m）
数量：
1座
●配套设备
1、废水提升泵
型号：
150WQ210-10-11
参数：
Q=210m3，H=10m,P=11KW
生产商：
上海川源
2、电磁流量计
型号：
HWLDE-150-145-4.0E
数量：
1套
生产商：
江苏恒达
3、液位计
型号：
FYKS
数量：
1套
生产商：
大华仪器
4、穿孔曝气管
数量：
1批
生产商：
上海任远
（3）混凝反应沉淀池
结构：
砼混
反应区：
有效容积4000×2000×6000mm，分二格
沉淀区：
有效容积15000×4900×6000mm
说明：
地上式
数量：
1座
●配套设备
1、加药装置（含搅拌器）
数量：
3套
有效容积：
4m3
材质：
钢制/防腐
生产商：
上海任远
2、加药泵
数量：
3套
型号：
CG/CK-32-40L
参数：
Q=360L/min，H=16m,P=1.5KW
生产商：
上海川源
3、搅拌装置
数量：
2套
型号：
RYJ-1600
参数：
n=60r/minP=4kw（轴和叶为314）
生产商：
上海任远
4、沉淀斜管
数量：
250m3
生产商：
江苏宜兴
5、斜管支架
数量：
1批
材质：
304
6、排泥装置
数量：
1套
（4）水解酸化池
设计水量:
125T/h
结构：
砼混
工艺尺寸：
35000×7800×5800mm
有效容积：
1485m3
停留时间：
12.0h
说明：
控制水中溶解氧在0.2mg/l以下
数量：
1座
●附属设备
1、厌氧填料
型号：
ZHΦ150mm
数量：
1000m3
生产商：
浙江玉环
2、厌氧填料支架
型号：
非标
材质：
A3钢防腐
数量：
1批
生产商：
**
3、潜水搅拌机
型号：
非标
材质：
不锈钢
数量：
1批
生产商：
上海任远
（5）A/O池
●设计水量:
125T/h
●结构：
砼混
●有效容积：
1200m3
●内液回流比：
250%
●污泥回流比：
40%--100%
●停留时间：
3.2h
●说明：
A池：
控制水中溶解氧在0.2mg/l以下。
●O池：
MLSS：
保持在4000mg/l以上。
●数量：
1座（分二格）
●附属设备
1、风机
型号：
GRB-200
参数：
Q=25.6m3/min，h=0.6kgf/cm2，N=40.0kW
数量：
4台（3用1备）
生产商：
上海川源
2、微孔曝气器
型号：
Φ69×580
数量：
800套
生产商：
浙江玉环
3、好氧填料
型号：
ZHΦ150mm
数量：
800m3
生产商：
浙江玉环
5、回流泵
型号：
200WQ300-10-15
参数：
Q=300m3/hrH=10mN=15kw
数量：
2台（一用一备）
生产商：
上海川源
（6）二沉池
有效容积：
360m3
平面尺寸：
15000×4900×5500mm
●主要设备
1、沉淀斜管
数量：
250m3
生产商：
江苏宜兴
2、斜管支架
数量：
1批
材质：
304
3、排泥装置
数量：
1套
（7）生化污泥池
有效容积：
45m3
平面尺寸：
4000×3800×3500m
●主要设备
1、污泥回流泵
型号：
80WQ40-15-4
数量：
2套（1用1备）
生产商：
上海川源
（8）物化污泥池
有效容积：
45m3
平面尺寸：
4000×3800×3500m
（9）风机房
规格：
7.8m×4.7m×4m
（10）配电间/药剂房
规格：
7.0m×4.7m×4m
（11）压滤机房
规格：
4.7m×4.0m×6m
●主要设备
1、液位计
型号：
FYKS
数量：
2套
生产商：
大华仪器
2、污泥进料泵
型号：
80WQ45-15-4
参数：
Q=45m3/h，N=4KW
数量：
4台（2用2备）
生产商：
上海川源
3、带式脱水机
型号：
DY-1500
参数：
带宽1500mm
数量：
1台
生产商：
海蓝或同等品牌
第四章电气设计
4.1供电设计
4.1.1供电设计依据
（1）《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）
（2）《供配电系统设计规范》（GB50052-95）
（3）《低压配电设计规范》（GB50054-95）
（4）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）
（5）《电力装置的接地设计规范》（GB50065-94）
（6）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）
（7）工艺提供的设备容量及布置图
4.1.2供电设计范围
处理站供电设计由以下内容组成：
处理站用电设备供电及控制设计。
处理站电缆敷设设计。
处理站供电系统接地设计。
处理站各构筑物及现场照明设计。
4.1.3供电电源及配电
水处理站的动力电源（380V）由厂区配电室引入；照明电源为220V专用照明电源，由厂区配电室引入。
电源线均为电缆直进线。
4.1.4用电负荷
按照处理工艺计算水处理系统用电负荷：
用电设备装机容量为365.2kW，常用功率为244.3kW：
电气设备额定电压为380V/220V，功率因数：
0.8。
设备配电一览表
编号
名称
规格/型号
单机功率
数量
装机功率
运行
数量
运行系数
运行功率
备注
kw
kw
kw
1
集水井提升泵
200WQ210-10-11
11
2
22
1
0.59
6.5
2
反切式旋转细格栅
SXJ1530
2.2
1
2.2
1
0.83
1.8
3
调节池提升泵
150WQ210-10-11
11
2
22
1
1
11
4
加药搅拌器1
RYJ-630
0.75
2
1.5
2
0.5
0.75
5
加药搅拌器2
RYJ-1600
4
2
8
2
1
8
6
潜水搅拌机
QJB5.5/8-640/3-303C
5.5
3
16.5
3
1
16.5
7
风机
GRB-200
40
4
160
3
1
120.0
8
回流泵
200WQ300-10-15
15
2
30
1
1
15
9
污泥回流泵
80WQ45-15-4
4
2
8
1
0.5
2
10
污泥进料泵
80WQ45-15-4
4
4
16
2
0.2
1.6
11
带式脱水机
DY-1500
1.5
1
1.5
1
0.5
0.75
12
加药泵
CG/CK-32-40L
1.5
6
9
3
1
4.5
13
合计
296.7
188.4
4.1.5保护方式
✧继电保护：
（1）低压电机：
短路保护，过电流保护，过热保护，电机自身要求的保护；
（2）工艺配套电机：
短路保护，过电流保护，过热保护，电机自身要求保护。
（3）接地保护：
处理站电控柜设集中接地装置，其接地电阻应小于4Ω，低压馈线距离超过50m时，设重复接地装置，其接地电阻不大于10Ω。
✧电缆敷设：
（1）处理站设置电缆桥架敷设敷设电缆；
（2）各水处理设备电缆沿室内电缆沟或电缆桥架敷设；
（3）电缆铺设紧凑，安装维修方便。
第五章建筑、结构设计
5.1建筑设计
处理站作为厂区内单独的功能体，其外观要保持与周围环境的协调一致。
5.2结构设计
结构设计主要遵循以下设计规范和依据：
1建筑结构可靠度设计统一标准GB50068――2001
2给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069――2002
3给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规范CECS138：
2002
4室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范GB50032――2003
5建筑结构荷载规范GB50009――2001
6混凝土结构设计规范GB50010――2002
7建筑抗震设计规范GB50011――2001
8建筑地基基础设计规范GB50007――2002
9建筑地基处理技术规范JGJ79――2002
10砌体结构设计规范GB50003――2001
本设计构筑物采用现浇钢筋混凝土形式，并按自身墙体抗渗考虑。
所采用钢筋混凝土等级不低于C30，综合用房采用框架结构。
5.3设计技术标准
1）设计使用年限
根据《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068――2001），本工程建筑物设计使用年限为50年。
2）构筑物安全等级
根据《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068――2001），本工程所有建（构）筑物安全等级为二级：
结构重要性系数r0=1.0。
3）结构抗震
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011――2001）、《建筑抗震设计分类标准》（GB50223）、《构筑物抗震设计规范》（50191――93）、《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》（GB50032――2003），污水处理站内生产构（建）筑物全体抗震设防类别为乙类建筑，地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求，抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求。
4）结构荷载标准
根据《建筑结构荷载规范》（GB50009――2001）
（1）风载：
基本风压0.45KN/㎡。
（2）雪载：
基本雪压0.4KN/㎡。
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