上海水工业集团xx项目废水处理方案最终.docx
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上海水工业集团xx项目废水处理方案最终
XX废水处理技术方案
上海水工业设备公司
2010-12-16
一、工程概述
本方案为XX光伏年产150MW太阳能电池废水处理项目，拟建项目包含稀氢氟废水处理，酸碱废水处理和高COD废水处理系统。
废水经处理后，按《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的三级标准纳管，排入XX污水处理厂。
二、设计依据、范围及原则
2.1设计依据
（1）《中华人民共和国环境保护法》；
（2）《中华人民共和国水污染防治法》；
（3）《建设项目环境保护管理条例》国务院令第253号；
（4）江苏省环保局《江苏省环境工程设计管理规定和技术要求》；
（5）《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）；
（6）《地表水环境质量标准》GB3838-2002；
（7）《恶臭污染物排放标准》GB14554-1993；
（8）《给水排水工程构筑物设计规范》（GB50069-2002）；
（9）《建筑给水排水设计规范》（GBJ50015-2003）；
（10）《室外排水设计规范》GB50014－2006；
2.2设计范围
设计范围包括但不限于：
废水的收集系统、废水的处理系统、废水的排放系统及排污口整治、人员培训、售后服务等内容。
2.3设计原则
（1）严格执行国家环境保护法规、浙江省环境保护工作的决定、方针和政策；
（2）根据公司的各个车间废水的水质水量，排放规律进行清污分流，同类合并，统一规划，针对不同的水质情况，采取合理的处理工艺。
（3）所选工艺流程成熟稳定、简单可靠，布置紧凑，确保达到环境保护部门提出的排放标准。
审慎采用先进的新材料、新设备；
（4）运行维护简单方便，降低系统的维护工作量,以保证系统的长期正常运转。
（5）设计污水处理系统时考虑避免二次污染，尽可能减少对周围环境的影响。
三、废水处理站的建设
3.1设计水质水量
3.1.1设计水质水量
本方案拟对生产中排放的含浓氢氟废水、稀氢氟废水、酸碱废水等分质收集、综合处理，参考我公司对同类工程水质的经验，拟用设计水质水量见表2-1、处理排放水出水标准见表2-2。
表2-1设计水质
序号
主要污染物
污水种类
水量
t/d
pH
COD
F
浓度
mg/l
浓度
mg/l
1
浓HF废水
1.2
2~3
70000~90000
2
稀HF废水
567
4~6
36.5
137.2
3
酸碱废水
128
6~9
4
高COD废水
1.33
6~9
16000
5
树脂再生废水
20
4~11
表2-2设计出水标准
废水经预处理按《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中三级标准
污水综合排放标准单位：
除pH外均为mg/L
污染物
pH
SS
BOD5
COD
氟化物
（以F-计）
氨氮
磷酸盐
（以P计）
三级标准
6~9
400
300
500
20
35
8.0
注：
NH3-N、TP值参照CJ3082-1999《污水排入城市下水道水质标准》。
3.2废水处理工艺
3.2.1处理工艺选择原则
（1）选用的废水处理工艺首先应符合国家相应的管理要求和技术规范；
（2）采取国内成功并且便于操作的废水处理工艺，在确保废水处理稳定达标的前提下,尽可能降低工程投资及处理运行成本；
（3）在传统的处理工艺基础上,辅助先进、可靠的监测和控制方法,提高工程的技术和管理水平。
3.2.2处理工艺确定
经过方案比较，本工程氟系废水采用物化处理方法，有机废水统一收集采用蒸馏方式处理，处理原理如下所述：
（1）浓氢氟酸废水处理：
由于原水水量不大，含氟量又特别高，本案设计采用单独收集，然后定量打入稀氢氟酸废水处理系统进行处理。
系统运行时可设置打入稀氢氟酸系统的流量和注入时间，使系氢氟酸系统的含氟量稳定均匀。
（2）稀氢氟酸废水处理：
在含F离子之废水中加入足够之CaCl2[或Ca（OH）2],CaCl2[或Ca（OH）2]中之Ca离子会在废中解出来与废水中之F离子形成CaF2。
如下列化学反应方程式所示：
CaF2
←→
Ca
+2
+
2
F
-
Ksp=
4.9E-11
本案采用氯化钙提供的钙离子和废水中的氟离子反应，产生沉淀，氟离子固化，从而去除废水中的氟，理论上PH控制在8~9，去除氟离子效果最好。
（3）酸碱废水的处理：
酸碱废水通过在线的PH仪表实时监测来水的PH，当高于设定值时，自动加入酸来调节，当低于设定值时自动加碱，从而达到PH的自动话控制
（4）高COD废水：
由于本案所涉及废水量少，而COD特别高，采用生物法处理效果低，而基建成本又高，本案拟采用蒸馏法去除，去除后的废水直接进入废水处理后段，通过PH调节后外排。
蒸馏出来的异丙醇可回收再利用。
工艺流程示意图如下：
3.2.3工艺流程简述
（1）含氟化物废水通过排水管汇集到浓HF和稀HF集水池，浓HF进入定量注入稀氢氟调节池，集水池设置提升泵和安装液位控制器，通过液位控制提升泵的启动，将废水打入调节池，然后进入后续反应池中。
（2）反应槽1/2为调节PH用，通过PH表控制NaOH的加入，一级调节PH在8~9，二级调节ph至8.5左右。
在碱性条件下，在混合槽1/2中加入CaCl2与里面的F离子充分反应，使之成为CaF2沉淀，达到F离子固化。
（3）混凝槽通过加入PAC，使里面的CaF2胶体凝聚，通过无机混凝作用使小颗粒沉淀变成大颗粒沉淀。
（4）絮凝槽通过加入有机絮凝剂PAM，使经过凝聚的沉淀再通过絮凝作用，沉淀再变大，加速下沉效果。
（5）沉淀池的作用是固液分离，上清液进入终端ph调节池，通过加入酸碱使PH调节至6~9后，进入检测槽。
碱性及其他普通废水进入中和槽与处理后的HF废水共同调节pH。
（6）进入检测槽的废水达标则通过溢流排放，不达标的通过回流水泵回流至收集池再处理。
（7）沉淀池排出的污泥在浓缩池内进一步浓缩，使污泥含水率下降，浓缩池上清液流入收集池，污泥用泵送入污泥脱水系统。
经脱水后外载处理。
3.2.4废水处理效果
废水通过处理后，各项指标可以达到设计要求。
3.2.5污泥处理工艺
污泥处理工艺一般采用“重力浓缩+机械脱水+卫生填埋”的处理方式，具体的处理工艺流程如下：
图2-2污泥处理流程图
3.3主要设计参数
各构筑物的工艺设计参数如下：
3.3.1废水处理设备
（1）浓氢氟收集槽
设计功能：
收集车间转移过来的浓HF废水，均化水质，然后通过传送泵均量的传输至后段处理。
构筑物数量：
1座，与稀氢氟收集槽合建。
设计参数：
水力停留时间4d；
有效容积：
5m3；
配套设备：
浓氢氟传送泵：
2台（1用1备）Q＝120L/h，H＝15m，n=0.25Kw
液位计：
1套，超声液位
计量槽：
1个
（2）稀氢氟收集槽
设计功能：
收集车间传送过来的稀HF废水，并与浓HF废水收集槽传送过来的浓HF废水充分混合，均化水质。
构筑物数量：
1座，与浓氢氟收集槽合建。
设计参数：
水力停留时间7.3h；
构筑物尺寸：
10.0×5.0×2.5m
有效水深：
2.0m；
有效容积：
100m3；
配套设备：
稀氢氟传送泵：
2台（1用1备）Q＝30m3/h，H＝16m，n=5.5Kw
曝气池鼓风机：
2台（1用1备）Q=1.5m3，K=50KPa，n=2.2kw
液位计：
1套，超声液位
计量槽：
1个
曝气管路：
1套
（3）反应槽1/2
1组，地上式，池内环氧树脂防腐。
尺寸：
3.0×3.0×3.5m（有效水深以3.0米计）
有效容积：
27m3
停留时间：
56min
配套设备：
搅拌机：
2台,r=80rpm，n=2.2Kw
液碱加药泵：
2台，Q＝0~132L/min，P=5Kg/cm2，
硫酸加药泵：
2台，Q＝0~53L/min，P=5Kg/cm2，
气动加药阀：
8座
氯化钙加药泵：
2台，Q＝0~275L/min，P=5Kg/cm2，n=0.25kw
PH在线监测仪：
PC3100，2套
F-在线检测仪：
1套
（4）混凝槽
1组，地上式，池内环氧树脂防腐。
尺寸：
3.0×3.0×3.5m（有效水深以3.0米计）
有效容积：
27m3
停留时间：
56min
配套设备：
搅拌机：
1台,r=80rpm，n=2.2Kw
PAC计量泵：
Q＝50L/h，P=5Kg/cm2，n=0.25Kw
（5）絮凝池
1组，地上式，池内环氧树脂防腐。
尺寸：
3.0×3.0×3.5m（有效水深以3.0米计）
有效容积：
27m3
停留时间：
56min
配套设备：
搅拌机：
1台，r=35rpm，n=2.2Kw
PAM计量泵：
Q＝240L/h，P=5Kg/cm2，n=0.25Kw
（6）沉淀槽
1组，地上式，CS+FRP。
设计功能：
去除废水中的悬浮物、胶体物质；
设计参数：
表面负荷0.94m3/m2.h；
构筑物数量：
1座；
构筑物尺寸：
φ7.0*4.5m；
配套设备：
污泥泵2台，Q＝30m3/h，H＝10m，气动泵,1用1备。
CN-7中心传动刮泥机1台，配用电机功率0.75kW；
（7）中和槽
1组，地上式，RC+FRP。
设计功能：
中和调节经过沉淀池的废水，调节PH在6~9，分为A/B槽。
构筑物数量：
1座，防腐；
设计参数：
水力停留时间1.4h；
构筑物尺寸：
8.0×2.5×2.5m；
有效水深：
2.0m；
有效容积：
40m3。
配套设备：
PH在线监测仪：
PC3100，1套
曝气装置：
1套
（8）出水检测槽
1组，地上式，RC+FRP
设计功能：
检测出水水质，若水质达标则排放出水，若水质不达标则回流至调节池重新处理；
构筑物数量：
1座；
尺寸：
4.0×2.5×2.5m（有效水深以2.0米计）
有效容积：
20m3
停留时间：
0.7h
配套设备：
排放水泵：
2台，Q＝50m3/h，H＝20m，n=5.5Kw
回流控制阀：
3套
电磁流量计：
2台，Q＝50m3/h，
PH在线监测仪：
PC3100，1套
F-在线检测仪：
1套
（9）高COD废水处理装置
设计功能：
收集高COD废水，均化水质，蒸馏装置。
收集槽：
1座，FRP。
设计参数：
水力停留时间4d；
有效容积：
5m3；
配套设备：
废水传送泵：
2台（1用1备）Q＝120m3/h，H＝16m，n=0.25Kw
液位计：
1套，超声液位
计量槽：
1个
蒸馏装置：
1套，10kw
3.3.2污泥处理设备
（1）污泥槽
设计功能：
收集整个系统产生的污泥，利用重力浓缩，降低污泥含水率，减少污泥体积。
构筑物数量：
1座；
构筑物尺寸：
4.0×2.5×2.5m
有效容积：
20m3
（2）污泥脱水机房及设备房
设置功能：
压滤机工作房及干污泥堆放用建筑物；
设计参数：
污泥脱水后含水率约60%，干泥日产量约1.55t。
配套设备：
板框压滤机：
80M2，1台。
污泥泵：
Q＝50m3/h，H＝20m，
压滤机选型计算如下：
含氟废水产生的干泥总量为：
CaF2+SS+PAC+PAM=1.16T/D+0.06T/D+0.3T/D+0.03T/D=1.55T/D
换算为湿泥约为：
1.55T/（1-60%）=3.875T
产生的湿泥体积约为3.875/1.3~1.4=2770~2980L/D
按照压滤机每天运行3次，可选用80平方压滤机并考虑一定的余量即可满足，腔容：
1200L,考虑一定余量：
选择XY80/1000。
（3）配套设备
储泥斗：
1台，10m3，CS+EPOXY
传送带：
1套。
3.3.3排污口整治
按照省环保部门的要求，所有污染企业必须对废水排放口进行规范化整治，主要内容包括：
安装流量计、COD在线仪、设置采样点标志和排污口标志牌等，上述工作应和整个废水处理工程同步设计，同步施工，同步投入使用。
排放口在线检测系统由于各地环保局要求不同，我公司至提供参考意见。
3.3.5设备选型
新建废水处理站采用的主要设备型号、参数情况见下表。
表2-3主要设备及设计参数
序号
名称
规格或型号
单位
数量
备注
1
浓氢氟废水收集槽
2
FRP槽体
5m3
台
1
3
浓HF传送泵
Q＝120L/h，H＝15m，n=0.25Kw
台
2
4
计量槽
个
1
5
液位计
超声液位
个
1
6
稀氢氟收集槽
7
稀HF传送泵
Q＝30m3/h，H＝16m，n=5.5Kw
台
2
8
计量槽
个
1
9
液位计
超声液位
个
1
10
曝气搅拌机
Q=1.5m3/min，K=50KPa，n=2.2kw
台
1
11
反应槽1/2
12
槽体
3.0*3.0*3.5m
座
2
13
搅拌机
r=80rpm，n=2.2Kw
台
2
14
反应池CaCl2泵
Q＝0~275L/h，P=5Kg/cm2，n=0.25Kw
台
2
15
H2SO4加药泵
Q＝0~53L/min，P=5Kg/cm2，
台
2
16
NaOH加药泵
Q＝0~132L/min，P=5Kg/cm2，
台
2
17
PH在线监测仪
1~14
套
2
18
F在线监测仪
0~100
套
1
19
混凝槽
20
槽体
3.0*3.0*3.5m
座
1
22
搅拌机
r=80rpm，n=2.2Kw
台
1
23
PAC计量泵
Q＝50L/h，P=5Kg/cm2，n=0.25Kw
台
2
24
絮凝槽
25
槽体
3.0*3.0*3.5m
座
1
26
搅拌机
r=35rpm，n=2.2Kw
台
1
27
PAM计量泵
Q＝240L/h，P=5Kg/cm2，n=0.25Kw
台
2
28
沉淀槽
29
槽体
φ7.0*4.5
座
1
30
输泥泵
Q＝30m3/h，H＝10m
台
2
31
刮泥机
CN-7
台
1
32
中和槽
33
曝气装置
套
1
34
PH在线监测仪
1~14
套
2
35
排放水槽
36
排放水泵
Q＝50m3/h，H＝20m，n=5.5Kw
台
2
37
回流控制阀
台
3
38
PH在线监测仪
1~14
套
1
39
F在线监测仪
0~50
套
1
40
电磁流量计
Q＝50m3/h,
只
2
41
污泥储存池
42
污泥泵
50M3/H
台
1
43
板框压滤机
80/1000
台
1
44
传送带
套
1
45
储泥斗
10m3
套
1
46
配药槽
47
PAM泡药机
500L/H，液位计
套
1
48
H2SO4贮存槽
10M3，立式，液位计
套
1
49
PAC贮存槽
30M3，立式，液位计，搅拌机
套
1
50
CaCl2贮存槽
50M3，液位计，搅拌机
套
1
51
NaOH贮存槽
30M3，立式，液位计
套
1
52
操作平台
53
辅助配件
套
1
54
管道阀门
套
1
55
电气控制
套
1
3.3.6电气设计
废水处理站由380V电源进线，业主提供电源至废水处理站的一次侧。
随着自动化技术的广泛应用，废水处理厂的微机自控系统也日趋成熟，在一些大型污水处理工程中也已应用，但使用效果不尽人意。
目前国内外的一些自控仪器仪表技术不过关，故障率比较高，投资费用比较高，因此本项目自动控制部分适当从简。
本项目的自动控制主要以监控为主，在各构筑物及设备上安装一些仪表，采集信号后传输到中控室，一旦出现异常情况，中控室监控人员指令技术人员现场解决问题。
现场检测仪表在计算系统控制中是不可缺少的重要部分,仪表选型的优劣直接影响到控制系统的可靠性,本工程的自动化仪表均采用性能稳定可靠的进口仪表。
考虑到工作环境条件的适应性，特别是传感器直接与污水、污泥介质接触，极易腐蚀和结垢，因此传感器参量尽量选用非接触式、易清洗式。
兼顾到维修管理容易、方便、尽可能选用不断流拆卸式和维护周期较长的仪表。
各种仪表的基本类型如下：
液位检测仪表：
在需要给出连续测量信号的环节，采用超声波液位计，一般环节的水位测量需给出位式信号，采用浮球液位开关。
酸度测定仪，采用玻璃电极式酸度计，并带自动清洗装置；悬浮物测定仪，选用光电式传感器。
四、废水处理站主要经济指标及运行费用分析
4.1污水处理站主要经济技术指标
表4-1工程主要经济技术指标
序号
名称
技术经济指标
1
废水量
处理能力700m3/d
2
工程占地
视场地而定
3
总装机功率
72Kw
4
运行功率
51.45kw
5
操作管理人员
3人
6
单位废水处理经济指标
3.78元/m3
4.2运行费用分析
主要包括电费、药剂费、蒸汽费用及人工费。
主要设备用电量表
序
号
设备名称
单机
功率
（kw）
运行
功率
（kw）
装机
功率
（kw）
运行
时间
（hr/d）
运行容量
（kw•hr/d）
1
浓HF传送泵2台
0.25
0.25
0.5
24
3
2
稀HF计量传送泵2台
5.5
5.5
15
20
110
3
废水排放泵2台
5.5
5.5
15
20
110
4
污泥脱水机1台
2.2
2.2
2.2
12
26.4
5
反应池搅拌机4台
2.2
8.8
8.8
24
211.2
6
鼓风机2台
2.2
2.2
4.4
24
36
7
泡药机1台
1.5
1.5
1.5
24
36
8
加药泵4台
0.25
0.5
1.0
24
12
9
蒸馏装置
10
10
10
24
240
10
电控系统
5
5
5
24
120
11
预留
10
10
10
10
12
合计
51.45
72
789.6
电费
处理站装机功率为72kw，运行容量为789.6kw·hr/d，电费为0.6元/（kw·hr）。
电费=784.60.6÷700=0.67元/m3.废水
人工费
废水处理站定员2人，工资福利按1600元/月.人。
人工费=1600元/30日×2人÷700=0.15元/m3.废水
药剂费
NaOH+H2SO4+CaCl2+PAC+PAM=3.4元/m3.废水
蒸汽费
1.33T/D*1T汽/1T水*200元/T=266元/D
吨水处理费用266元/D/700D=0.38元/m3.水
日常运行费
日常运行费=电费+人工费+药剂费+蒸汽费用
=0.67+0.15+3.4+0.38
=3.78元/m3
五、
其他说明
1.土建工程（业主负责）
本工程结构设于地上。
整个废水土建提资由我方负责。
土建包括房屋结构，承重地坪，排水沟槽等。
鼓风机房及控制室为砖墙承重混合结构，设于废水站屋内。
外墙粉刷均为1：
1：
6砂浆底，1：
1：
4水泥砂浆面。
鼓风机房内墙，平顶均做吸声处理。
控制室内墙为1：
1：
6混合砂浆底。
鼓风机房外门为隔声门，窗为塑钢窗。
2.给水系统
需要一DN50自来水供水，用于场地和设备冲洗，和压泥机用水。
3.排水系统
废水处理站的桶槽溢流水、设备冲洗水和其他用水流入地沟，通过地坑泵打入收集槽。
4.供电方式
废水处理站电源由厂区供给，考虑二级供电方式。
电源电压为380/220，采用三相五线制。
5.检测与控制
本系统由一个中央控制室和现场控制柜组成。
5.1.所有泵、风机、搅拌机及气控阀设自动和人工两种控制方式。
可按运行需要任意切换。
5.2控制室设置SCADA监控系统，系统完全根据PLC自动运转。
5.3控制室电控柜上设置信号灯，显示设备运行及故障状况。
6.设备选型
仪表选型按先进、合理、可靠及节约投资的原则进行，主要采用进口或中外合资单位的产品。
7.安全生产和劳动保护
废水处理站在建设和运行中可能会产生以下一系列不安全因素，影响施工人员和操作工人的安全和身心健康：
7.1.土建施工时灰尘飞扬，碎石下落，下雨时易滑到等，容易发生工伤事故。
7.2.水泵、鼓风机等动力设备产生的噪声，对操作工人健康有一定影响。
7.3.动力设备的高速运转可能伤人。
7.4.电气设备如不采取一定措施，容易触电。
8.防范措施：
8.1.在施工期间，编制和执行各种有关施工安全的政策大纲以及各方面应负的责任；对全体职工进行安全培训、事故和偶发事件报告；颁发和使用安全设备如安全帽、安全鞋等；制订安全工作计划（如脚手架、壳子板和开挖支撑等）；任命安全监理和安全官员。
8.2.选用低噪音设备，采取防震隔音措施。
8.3.在高速运转设备上加防护罩。
8.4.所有电器设备的安装、防护以及操作条件均按电器有关安全规定设计。
8.5.废水处理站的生产管理及操作人员宜每年体检一次，建立健康登记卡。
8.6.颁发和使用安全用品如安全帽、安全鞋、耳护套、工作服、气体检漏器等。
8.7.加强对职工的法制和安全教育。
9.环境保护
9.1.建设过程
在工程建设过程中，施工机械引发的噪声、输送建材对交通的影响、施工过程中产生的污染等，这些影响可以通过适当的措施予以缓解，其内容如下：
⑴适当规划施工活动，以保证对社会最小的干扰。
⑵选择适当的路线运送材料和设备，使交通中断最小。
⑶设备警告讯号，道路封闭时按需进行交通管理，以保证工程正常进行和减少交通障碍。
⑷为安全目的，应在施工场地设围，防止闲人进入。
⑸限制场地清理范围，能满足工程需要即可。
⑹在所有车辆和设备装设低噪声和消降污染的设施，以限制噪音和空气污染。
⑺处理过程中产生对环境的影响主要在臭气与噪声这两方面。
9.2.运行期间
9.2.1.噪音污染
新建废水处理站的主要噪音源为：
污水泵、污泥泵和鼓风机。
对于以上噪音源，准备采取以下措施：
⑴尽量采用潜水泵，利用液体吸声。
⑵对于鼓风机，尽量选用低噪音风机，采用低速马达。
鼓风机房贴隔音吸声材料。
⑶对于高噪音设备设置减振垫或隔音罩，降低震动引起的噪音。
9.2.2.污泥污染
废水处理站污泥应及时外运，以防污泥中污染物重新污染水源。
10.节能
外合理选择水泵，使水泵工作点位于效率最高区，以节省电耗。
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