玻璃纤维废水处理工程设计方案.docx
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玻璃纤维废水处理工程设计方案
抚宁某玻璃纤维废水处理工程
设计方案
二0一二年五月
第一章总论
我国是世界上13个贫水国家之一，人均水资源拥有量2300m3，为全球人均拥水量的四分之一。
我国城镇的贫水状况更为严峻，而在21世纪初暴发的水荒，更需提早应付。
据水利部统计，2010年后，我国将进入严重缺水期，我国将缺水400--500亿m3。
水资源短缺，已经成为严重困绕我国经济社会跨世纪发展的重要因素。
水危机也是世界性的，联合国已向全世界发出严正警告：
水不久将成为一个深刻的社会危机，继石油危机后下一个危机便是水危机，把水看成取之不尽、用之不竭的时代已经过去，把水当成宝贵资源的时代已经来临。
为解决日益严重的水资源紧张，我国将从开源、节能、保护和利用四个方面，节约利用宝贵的水资源，加强治理污染，保护和涵养水源。
世界上大多城市已修建有汇集城市居民和公共设施污水的管道，城市污水经二级或三级净化处理后可回收利用。
早在1985年莫斯科市98%的污水就已经处理，在很多国家和地区，珍惜水、节约水、高效利用水的用水道德观已经形成。
环境保护是保护生态平衡，保护社会经济发展，保护人民身体健康的一项基本国策，对污水的净化治理是防治环境污染的有效措施，水的净化回用是可持续发展的重要手段。
随着经济建设的持续发展，人民生活水平不断提高，用水量不断增加，给环境建设带来了相应的更高要求。
与此同时，地区水资源危机也日趋严重。
在此前提下，秦皇岛抚宁某玻璃公司积极响应国家环保政策要求，决定对厂区玻璃纤维废水进行全面治理，以使出水达标排放，满足污水处理厂的进水水质要求。
根据公司所提基础资料，及处理后出水的水质要求和当地经济社会、气候、可利用土地等具体情况，比较了国内先进的污水处理技术和国外类似的处理技术的优缺点，发挥石家庄万欧环境工程有限公司强大的技术优势和从事环境保护工作多年的丰富经验，制定编写了本方案。
第一节工程名称
1.工程名称：
抚宁某玻璃纤维废水处理工程
2.工艺方案设计单位：
石家庄万欧环境工程有限公司
第二节编制依据
1.《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）。
2.《中华人民共和国水污染防治法》（1996年）。
3.国务院第253号令《建设项目环境保护管理条例》。
4.国发（1996）31号文《国务院关于环境保护若干问题的决定》。
5.甲方提供的原始资料：
废水水质、水量等。
第三节编制原则
1.严格执行国家关于环境保护的政策，符合国家、省市的有关法规、规范和标准。
2.采用技术先进可靠、经济合理、符合当地的高效节能、操作简单的废水处理工艺，确保废水处理效果，尽量减少占地面积、工程总投资和日常运行费用。
3.对废水实行综合治理，采取全面规划实施的原则，使工程建设与生产发展相协调，既保护环境，又最大限度地发挥工程的环境效益、经济效益和社会效益。
4.妥善处理废水处理过程中产生的污泥，避免二次污染。
5.采用成熟、可靠的控制系统，逐步实现科学自动化管理，尽量减轻劳动强度，做到技术先进、经济合理。
6.积极稳妥地采用新技术，在合理利用资金的同时，充分利用先进的技术和设备，以提高行业的装备和技术水平。
第四节采用的主要规范及标准
1.《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
2.《氯化物排放标准》（DB13/831-2006）
3.《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
4．《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）
5、《建筑结构设计统一标准》（GB50068）
6、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
7、《供配电系统设计规范》（GB50052-95）
8、《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-95）
9、《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2002
第五节编制范围
1、工程范围包括废水工艺设计、站内平面布局、设备加工制造、安装调试、水电气等配套设施施工到最后达标正式运行（包括对甲方人员的培训）。
2、设计内容主要包括土建设计（构筑物、建筑物、设备基础等），工艺设计，非标设备的设计及标准设备的选型，系统管道布置，泵、阀、仪器仪表及设计，整个系统的工艺流程及平面布置。
不包括外管线。
第二章废水水量、水质及处理程度
第一节废水水量
根据甲方所提供基础资料：
废水量为：
60m3/d。
每天24小时运转，则设计处理能力为2.5m3/h。
第二节废水水质
根据同类废水水质得知废水中的主要污染物为：
COD:
2000～3000mg/LBOD5:
300～400mg/L
pH:
6～7色度：
350～500倍
第三节处理效果
设计出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，主要标准如下：
项 目
出水水质
CODcr（mg/L）
≤50mg/L
BOD5（mg/L）
≤10mg/L
SS（mg/L
≤10mg/L
色度（稀释倍数）
30
PH值
6-9
第三章处理工艺选择与论证
第一节处理工艺选择分析
目前，通用的污水处理方法有三种类型：
1、生物化学处理方法；2、物理化学处理方法；3、物理处理方法。
其中物理处理方法，只能作为初级处理。
一般去除SS较好，对溶解性CODcr去除率很低，出水达不到2级排放标准；物理化学处理方法可以去除水中绝大部分SS和部分溶解性污染质，但需投加较多药剂运行成本较高，产泥量多，操作较烦；生物化学处理方法，是利用生物去除水中的污染质。
它净水效果好，运行成本最低，因此，环保管理部门推荐：
对易处理的或稍加前处理即可生化处理的污水，应尽量采用生物化学处理方法。
玻璃纤维废水是一种有机废水，其性质与所含浸润剂种类有关。
通常，浸润剂可分为三大类:
淀粉型、增强型和石蜡型。
这三类浸润剂的化学成分相差很大，即使是同一类浸润剂，由于产品的用途不同，化学组成的配方也有很大的差别。
综合各类浸润剂配方的化学组成，拉丝废水成分主要是脂类、乳化剂、水溶性有机物、有毒物质、少量玻纤及残渣。
以上几类物质为玻纤拉丝废水的污染物，其中固体有机物和水溶性有机物为主要污染物。
本污水站处理的废水主要由细小的玻璃纤维和设备漏洒清洗过程的浸润剂组成，呈现出明显的乳化液态。
根据其特性，采取物化和生化相结合的处理工艺。
生物化学处理污水方式为三大类：
一类为活性污泥法，或改良的活性污泥法，它的优点是方法成熟、工艺简单、灵活性强，缺点是效率偏低，有污泥膨胀、上浮，且耐冲击力弱，生物活性差。
另一类为生物膜法，优点是生物活性高，生物代谢周期短，协同性强，在操作恰当的情况下净水强度大（单位面积净水率），缺点是生物量少，操作要求严格，耐冲击力差，所以，非专门培训人员操作或水质有较大变化出水水质不良。
第三类为生物接触氧化法，严格讲，它属于生物膜法，实质上，它是介于活性污泥法与生物膜法之间，具有他们共同的优点，而克服了他们的缺点的一种方法。
80年代由日本传入中国后，经填料与技术革新，现已稳定发展。
优点：
生物量大、生物活性高；生物主体生长，无污泥膨胀之患（活性污泥法优点），产泥量少（是活性污泥的1/3）。
好氧生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺。
主要特点如下：
由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好，生物接触氧化池内单位容积的生物固体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此生物接触氧化池具有较高的容积负荷；
由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，生物接触氧化法不需设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理方便；
由于生物接触氧化池内生物固体含量多，对水质水量的骤变有较强的适应能力；
由于生物接触氧化池内生物固体量多，当有机容积负荷较高时，其F/M比可以保持在一定水平，因此污泥产量可低于活性污泥法。
据此，本方案采用絮凝沉淀--生物接触氧化—混凝沉淀—过滤作为处理工艺，以保证废水经处理后达标排放。
第二节废水处理工艺流程
1.废水处理工艺流程
废水处理工艺流程见图1
图1：
处理工艺流程框图
2.流程及各处理单元简要说明
2.1调节池：
调节水质水量的作用，保证后续处理单元的连续稳定运行。
主要设计参数:
设计水力停留时间：
HRT=8h（小时）
有效水深：
H=3.0m
容积：
V=25m3
主要设备材料:
1）细格栅
型号：
GS-500
数量：
1台
2）废水提升泵1
型号：
50QW10-10-0.75
数量：
2台（1用1备）
流量：
Q=10m3/h
功率：
N=0.75Kw
扬程：
H=10m
2.2絮凝沉淀池：
废水自调节池用泵打入絮凝沉淀池，沉淀池前端设置混合反应区，在此加入混凝剂和石灰乳液，在沉淀区进行固液分离。
上清液流入生物接触氧化池，沉淀污泥排入污泥浓缩池。
池内加装玻璃钢斜管填料，池底有污泥斗。
主要设计参数:
设计表面水力负荷：
q'=1.0m3/m2·h
主要设备材料:
1）PAC加药装置：
型号：
JY-1200
数量：
1套
功率：
N=1.1Kw
2）石灰乳投加装置：
型号：
JY-1500
数量：
1套
功率：
N=1.1Kw
2.3生物接触氧化池：
接触氧化曝气是一种高效快捷的生物处理工艺。
它兼有活性污泥法与生物膜法的优点，充氧条件好，有较高的容积负荷，抗冲击力强，结构简单，池底设有微孔曝气管。
主要设计参数:
设计水力停留时间：
HRT=12h（小时）
有效水深：
H=4.5m
容积：
V=50m3
2.4二沉池：
生物接触氧化池中生物填料上的生物膜经过一段时间生长后将会不断老化脱落，不断更新。
脱落的生物膜随出水进入接触氧化沉淀池进行泥水分离，池底有污泥斗。
主要设计参数:
设计表面水力负荷：
q'=0.83m3/m2·h
主要设备材料:
1）气提回流器
型号：
HI-40
数量：
1台
2.5混凝沉淀池：
为确保废水中的悬浮物及色度处理达标，生化处理后增设混凝沉淀，投加混凝剂，进一步去除废水中的悬浮物及部分有机物。
主要设计参数:
设计表面水力负荷：
q'=1.0m3/m2·h
2.6高效过滤器：
为确保废水处理达标，气浮设备后加一高效过滤器，当进水浓度，进水负荷发生较大变化对系统造成大的冲击，使出水不能达标时，气浮出水由泵打入高效过滤器进行深度处理，出水完全达标排放或回用。
型号：
GL-800
数量：
1台
主要设备材料:
1）反冲泵
型号：
50WQ24-20-4.0
数量：
1台
流量：
Q=24m3/h
功率：
N=4.0Kw
扬程：
H=20m
第三节污泥处理
污泥处理系统：
本工艺设计的污泥由如下两部分组成：
1、二沉池泥水分离产生的剩余污泥，含水率约为99.2%，排入污泥池。
2、气浮池所产生的浮渣，排入污泥池。
以上两部分污泥分别排入污泥池，然后由污泥泵定期打入污泥干化池自然干化处理，滤液回调节池。
干化后的泥饼定期外运。
主要设计参数:
1）污泥池
容积：
16m3
数量：
1座
2）污泥干化池
面积：
35m2
数量：
1座
3）污泥泵
型号：
I-IB1.5"
数量：
1台
功率：
N=1.5Kw
流量：
Q=3.6m3/h
第四节供气系统
生化处理最显著的特点就是处理过程中利用了大量的好氧微生物，利用它们有氧的生命代谢活动，将废水中的有机物质氧化分解，使废水得到净化治理。
因此在好氧生化处理流程中，都需要有充氧供气设备向好氧生化处理单元供氧。
本处理工程中，曝气单元是生物接触氧化池，采用微孔曝气管。
主要设计参数:
1）设备间
面积：
20m2
砖混结构
主要设备参数：
2）罗茨风机
型号：
HSR50
数量：
2台（1用1备）
额定功率：
N=2.2Kw
流量：
Q=1.06m3/h
升压：
P=49KPa
第四章处理工程主要构（建）筑物和设备
第一节主要构（建）筑物
工程所需主要构（建）筑物见表1
表1：
主要构（建）筑物及报价单位：
万元
序号
名称
数量
结构
金额（万元）
备注
1
调节池
25m3
0.35
2
絮凝沉淀池
12m3
0.20
3
生物接触氧化池
50m3
0.75
4
二沉池
15m3
0.20
5
混凝沉淀池
12m3
0.20
6
清水池
20m3
0.30
7
污泥池
20m3
0.30
8
污泥干化池
35m2
0.10
9
设备间
20m2
0.30
10
设备基础
若干
0.10
小计
0
注：
主要建构筑物、操作间与设备基础由石家庄万欧环境工程有限公司设计，由企业负责安排施工。
第二节主要设备材料
工程所需主要设备材料见表2
表2：
主要设备材料及报价单位：
万元
序号
设备名称
型号
单位
数量
总价（万元）
备注
1
细格栅
GS-500
台
1
0.20
2
废水提升泵
50QW10-10-0.75
台
2
0.32
3
罗茨鼓风机
HSR50
台
2
1.80
4
污泥回流泵
40-100A
台
2
0.15
5
PAC加药装置
JY-1200
套
1
1.85
6
石灰乳投加装置
JY-1500
套
1
2.25
7
提回流器
HI-40
台
1
0.40
8
高效过滤器
GL-800
台
1
2.35
9
流量计
个
2
0.10
10
污泥泵
I-1B1.5
台
1
0.35
11
生化填料
Φ80-150
m3
30
0.60
12
协管填料
Φ50
m3
3
0.30
13
微孔曝气管
Φ65
m
20
0.20
14
填料支架
套
3
1.20
16
管阀件
套
1
3.20
17
电气自控
套
1
1.50
合计
第五章建筑结构设计
第一节执行规范和标准
建筑结构设计包括总平面布置，竖向设计和各单体构筑物的设计、各建筑物的设计。
执行的规范标准有：
《建筑设计防火规范》GB50016-2006
《科学实验建筑设计规范》JGJ91-93
《屋面工程技术规范》GB50207—2002
《民用建筑设计通则》GB50352—2005
《建筑地面设计规范》GB50037-96
《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-95（2001年版）
《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005
《地下工程防水技术规范》GB50108-2001
《办公建筑设计规范》JGJ67-2006
第二节总平面布置
在符合工艺流程要求的前提下，结合废水处理站的环境，地形、气象、排水系统等条件，从实际出发，力求节约资金，节约用地，做到经济合理、安全适用、方便施工、管理方便，创造良好的生产环境和优美的工作环境。
废水处理系统总体布局中尽量节省投资，合理利用地形，每组构筑物布置紧凑，构筑物之间铺草绿化，尽量扩大绿化面积，形成一个内庭院、小空间的优美环境。
第三节竖向布置
处理站竖向布置采用各处构筑物之间重力流动的竖向布置形式，废水经水泵提升后，依次从每个构筑物之间重力流动。
第四节建筑设计
根据工艺及相关专业的要求，确定各建筑物的平面布置，在满足工艺条件下，根据废水处理站的具体地形、地貌和地质等条件及建设规则，合理的布局和建筑造型。
设备间建在废水站的一侧，与废水处理构筑物之间设一条道路使之分开。
在立面造型上，各建筑物相互协调，风格手法力求一致，并同整个长区格调一致，有一种完整的艺术效果。
所有建筑物皆为砖混结构，立面外部装饰应同生产区一致。
第五节结构设计
根据地质构造，平均承载力、地下水位、最大冰冻深度等进行结构详细设计。
第六章电气及自控仪表设计
废水处理站的生化处理工艺对电源可靠性要求较高，废水的提升及微生物的生存都不能离开电源，因此，废水处理站应为二类负荷，需要双回路电源供电，一用一备。
供电电源电压为380V。
第一节供电设计
废水处理站全部为低压用电设备，全站用电设备总装机容量约为12.61kw，运行负荷约为4.16kw,用电设备额定电压380V/220V。
第二节仪表设计
根据好氧废水处理技术工艺要求，需装配备必要的监测仪表。
本工程需要监测的指标为:
溶解氧、pH值、化学好氧量（COD）、流量、水温等，以及时掌握每一个处理单元的运行状况。
根据这些状态管理人员可决定采用什么样的工艺手段，使废水处理运行于最佳状态。
为节省投资，本工程目前只考虑人工监测，待以后有条件时再安装在线监测仪表。
第三节控制设计
考虑到本工程的实际情况，废水处理站的自控系统主要是调节池废水提升泵的水位自控，设置了低液位自动停泵，中、高液位自动开泵，高液位的自动报警，设备为自动附有手动控制备用，水泵和风机实现联动。
第七章人员编制
本废水处理工程建成后，不必专设管理人员，可由厂方后勤人员兼职，管理由厂方后勤职能部门负责。
第八章施工工期
设计周期为：
10天，施工周期为：
30天，调试周期：
30天，单项任务独立完成，相关任务交叉作业，总工期为70天。
第九章环境保护与劳动安全
第一节环境保护
废水治理工程本身是一项水污染治理工程，建成投产后将减少生产污水对周围水体的污染，是一项利国利民的环保工程，在设计中将有气味的建筑物通风换气、污泥尽快干化脱水处理、脱水污泥尽快外运处置、在废水处理站内植树种草等，采取以上措施保护周围环境和运转操作的工作环境。
第二节消防
废水处理站内无易燃、易爆物质和气体产生。
各构筑物按耐火等级≥2以上设计，构筑物间距满足防火要求，废水处理站内主要易燃物为电器设备，因此消防应以二氧化碳灭火器为主。
第三节劳动安全
为确保劳动安全，减轻劳动强度，方便操作管理，在设计中采用了先进的定型设备，并配以可靠的工艺控制系统，在实际运行操作中，严格按有关程序工作，劳动安全是有保证的。
第十章工程投资估算
工程总投资25.18万元，其中设备16.77万元，土建2.80万元，其它5.61万元。
工程投资估算见表3。
表3：
工程投资估算表单位：
万元
序号
名称
总价
备注
一
设备部分
16.77
二
土建部分
2.80
三
间接费
1
施工安装费
2.20
2
采购运输费
0.45
3
设计费
1.00
4
调试、人员培训费
0.50
5
税金
1.46
间接费合计
四
工程总投资
25.18
第十一章工程效益与结论
第一节工程技术经济指标
Ø建设规模（处理能力）：
60m3/d，平均：
2.5m3/h。
Ø总截污量：
废水处理站的建设将改善生产废水的污染状态，其环境效益、社会效益十分明显。
经测算，废水工程建成后，排放的污染物大量减少，预计排放污染物减少值为COD减少约63.72吨/年。
Ø工程总投资∶25.18万元。
Ø总装机容量∶12.61kW，运行功率约为4.16kW。
Ø运行费用（电费、药剂费等）：
0.95元/吨废水。
第二节结论
1.根据生产的实际状况，废水治理工程建设是适宜的，更是必要的、迫切的。
2.采用“絮凝沉淀—生物接触氧化—气浮—过滤”废水处理工艺具有出水水质好，运行管理方便等优点，完全能达到设计要求，因此推荐采用此方案。
第三节项目实施
1.废水治理工程项目实施的原则与步骤首先应符合国内基本建设项目的建设和审批制度。
2.治理工程设计、施工与安装必须按照国家现行的专业技规范与标准执行。
3.调试与试运转、设备的调试可根据有关的技术标准进行或由供货单位派人进行技术指导。
试运转工作应由设计施工单位和使用单位共同参加，试运转操作人员上岗前必须通过专业技术培训。
有关设备调试、通水、试运转以及验收等工作的技术文件必须存档备案。
第十二章服务承诺
本公司本着“技术第一、服务第一、信誉第一”的宗旨，向用户承诺：
1、经本公司承揽的污水处理工程，出水保证达到设计标准。
2、所有设备保修一年，一年后以优惠价提供备品、备件和维修件。
终身提供技术服务。
3、设备运行过程中出现问题，本公司可在48小时内，派技术人员到现场维修。
4、水处理设施、设备如因设计不当而损坏的，我公司负责免费维修整改，在此过程中造成的损失经双方认可全部由我方承担，如果是由于违规操作则所造成损失由甲方承担。
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