不锈钢酸洗废水处理改造方案.docx
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不锈钢酸洗废水处理改造方案
不锈钢有限公司
污水站设计方案说明书
XX有限公司
2016.4
1总论
1.1项目概况
不锈钢有限公司是一家从事不锈钢管生产企业，该公司配套建有6条酸洗槽，期间有一定的清洗废水产生，废水中的主要污染物包括pH、石油类、总铁、总镍、总铬和氟化物等，为贯彻落实环境保护政策，保护周边环境，该公司计划新建一座污水处理站，对生产废水处理后确保废水稳定达标排放。
1.2设计依据
1.2.1.不锈钢有限公司提供的相关资料。
1.2.2《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
1.2.3《室外给水设计规范》（GBJ13-86）
1.2.4《给水排水工程结构设计规范》（GB50069-2002）
1.2.5《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）
1.2.6《地下工程防水技术规范》（GBJ108-87）
1.2.7《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
1.2.8《建筑结构可靠性设计统一标准》（GB50068-2001）
1.2.9《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）
1.2.10《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
1.2.11《电气装置施工及验收规范》（GBJ232—82）
1.2.12《电力建设施工及验收设计规范》（DLJ58-81）
1.2.13《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》
（GB50171）
1.2.14《机械设备安装工程施工及验收规范》（GBJ231-75）
1.3设计原则
1.3.1.严格执行国家的环境保护政策，遵循国家相关法规、规范和标准。
1.3.2.结合废水水质、水量排放特点，借鉴和汲取废水和类似行业的废水治理的成功案例和实践经验。
1.3.3.本着技术上先进、运行上安全可靠，经济上合理可行的原则，采用技术先进、流程简单、运行成本低、占地面积小、处理效果稳定的废水处理系统。
从降电耗、节省药剂使用量方面精心设计，从技术经济上达到最佳效果。
1.3.4.根据同类型厂家的实际水质，针对废水特点确定合理的处理工艺。
1.3.5.在平面布置方面，充分利用现有条件，因地制宜，少占用地；同时保证使废水处理设施与周围环境协调一致，不影响环境美观。
1.3.6.采用成熟的工艺，节省能源、变废为宝，达到资源的有效利用。
妥善处理、处置污水处理过程中产生的污泥。
1.3.7.选用的设备要求自动化水平高，易于工人操作管理，减轻劳动强度。
同时也要考虑设备的耐用性，以保证长时间免维修正常使用。
1.3.8.充分考虑防噪，避免二次污染。
废水处理工艺布局、外观、环境和卫生符合美观和绿化要求。
1.3.9选用技术成熟、性能可靠的产品，尽量减少运行中的维修工作量。
选用国内先进节能优质产品，杜绝淘汰产品，确保工程质量。
1.4设计范围
本方案的设计范围包括业主提供的废水处理工程所在区块内的废水处理工艺、管道、设备、电器、仪表及建、构筑物等。
各生产车间至废水处理站之间以及废水处理站至园区管网的管道设施等需另行委托设计。
2工艺设计
2.1设计水量和水质
2.1.1.设计水量
设计污水站的处理能力为50t/d（5t/hr），每天运行10hr。
2.1.2设计水质
生产废水水质如下所示。
水质指标
pH
总铬
（mg/L）
总镍
（mg/L）
总铁
（mg/L）
氟化物
（mg/L）
COD
（mg/L）
设计值
＜3
1
400
2.1.3处理要求
本项目产生的废水经污水处理站处理后，工艺废水中的pH值、总铬、总镍、
氟化物等执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的第一类污染物最高允许排放浓度，CODcr等执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的三级排放标准,具体要求如下：
水质指标
pH
总铬
（mg/L）
总镍
（mg/L）
总铁
（mg/L）
氟化物
（mg/L）
COD
（mg/L）
排放标准
6~9
1.5
1.0
10
20
500
注：
总铁执行DB33/844-2011《酸洗废水排放总铁浓度限值》中二级排放浓度限值。
2.2处理工艺设计
2.2.1.工艺选择
生产废水主要是金属离子、氟化物和pH超标，其中金属离子浓度较高，针对污染物的特性，即利用投加石灰和液碱，并通过空气氧化将废水中的亚铁离子转换为铁离子，将废水中的氟化物与钙离子形成氟化钙沉淀，金属离子形成氢氧化物，最后通过固液分离去除废水中的污染物。
为确保废水稳定达标，在一级反应后增设氧化池和二级反应池，最后通过砂滤系统使废水进一步得到净化，回用于生产。
2.2.2.工艺流程
污水处理工艺流程详见下图所示。
生产废水经厂区污水收集管网汇集至酸洗废水隔油池，通过钢带捞油机捞取表面浮油，自流入酸洗废水调节池，内设穿孔曝气管，在起到均质均量的同时将废水中的二价铁离子氧化为三价铁离子，然后将废水提升至一级反应池，加入氢氧化钠、石灰乳，将PH值调制9-10，进行充分混凝反应后在沉淀池中进行泥水分离，上清液自流至氧化反应池，加入氧化剂，将金属离子进一步氧化后在一键式气浮装置中充分反应，保证废水中各项金属离子稳定达标排放，经过气浮装置后的上清液自流至中间水池，调整PH值后经过砂滤系统的强化处理后达标排放或回用至生产车间。
一级反应产生的污泥和气浮产生的浮渣排放至污泥池，通过隔膜板打入板框压滤机进行脱水处理，脱水污泥合法外运处置。
2.3.3.主要构、建筑物设计及设备选型
1.酸洗废水隔油池
钢砼结构，地下式，池体内壁进行防腐处理一座，尺寸为1.5×4×2.0m，有效水深为1.8m，有效容积10m3。
配套设备：
钢带式捞油机2套，型号GDL1200，功率1.5kw。
2.酸洗废水调节池
钢砼结构，地下式，池体内壁进行防腐处理一座，尺寸为4×6×2.0m，有效水深为1.8m，有效容积43.2m3，水力停留时间为20h。
配套设备：
5m3/h耐腐提升泵2台，一用一备，型号FSB32-5-15，扬程15m，功率2.2kw。
3.混凝反应池
钢砼结构，地上式，池体内壁进行防腐处理，一座，尺寸为6.0×2.0×3.0米。
配套设备：
石灰乳液池2套，一用一备，配2.2kw搅拌机和砂浆泵
pH自控系统2套
搅拌机1台，功率2.2kw
液碱加药箱1套，配1.1kw搅拌机和离心泵
PAM加药箱1套，一用一备，配2.2kw搅拌机和离心泵
风机2台，一用一备，型号HC-601S，风量2.2.4m3/min，风压4.0m，功率4.0kw
4.沉淀池
钢砼结构，半地下式，一座，尺寸为4.0×4.0×4.5m，其中地上2.5m、地下2.0m，有效水深为4.0m，泥斗深2.5m，泥斗底部尺寸0.5×0.5m，表面负荷为0.3m3/m2.Hr。
配套设备：
中心筒1套，型号D400
出水堰板1套，PVC制
5.氧化反应池
钢砼结构，半地下式，一座，尺寸为4×1.2×3.5m，有效水深为3.2m，有效容积15m3，水力停留时间为3h。
6.一键式气浮装置
钢制，型号F-5，处理量5吨/小时，功率3KW。
配套设备：
JY-1000加药系统3套，含有1000L加药箱、加药搅拌机和加药泵。
7.中间水池
钢砼结构，地下式，一座，尺寸为2.5×4×2.0m，有效水深为1.8m，有效容积18m3。
8.砂滤系统
钢制，型号S-5，处理量5吨/小时。
配套设备：
5m3/h自吸泵2台，型号ZW32-5-20，扬程20m，功率2.2kw。
9.回用水池
业主已有
10.污泥池
钢砼结构，地下式，一座，尺寸为4.0×4.0×2.0m，有效容积32m3，用于沉淀池及气浮池中污泥排放。
配套设备：
板框压滤机1台，型号XMYZB60/800-UB，功率2.2kw。
隔膜泵1台，3寸。
空压机1台，型号OTS-750，功率7.5kW。
11.其他配套新增设备
相关管道阀门、电控等。
3.总平面布置和高程布置
3.1高程布置
3.1.1.高程布置原则
3.1.1.1.充分利用处理构筑物间的高差，减少提升次数，节约能源。
3.1.1.2.污水处理站设计地面标高与厂区室外地坪标高保持一致。
3.1.1.3.注意高程布置的合理性，确保错落有致，美观大方。
3.1.2.设备地面标高
污水处理站设备地面标高均按站区地面标高设计。
3.2.总图布置
3.2.1.总图布置原则
3.2.1.1.根据站区现有布局和厂方的特殊要求，充分考虑厂区整体布置以及站区周围建筑分布，按照不同的功能分区块合理布置污水处理建、构筑物，并用道路、绿化带等予以隔离。
3.2.1.2.各处理构筑物之间间距的确定，除考虑总体布局外，还应照顾各类管道的安装维修以及人员操作的便利。
3.2.1.3.充分考虑人流及物流运输方便，合理布置站内主次道路，并能融合厂区规划道路系统。
3.2.1.4.尽量考虑将易于发出恶臭味的构筑物置于下风向。
3.2.1.5.按照污水站区块面积范围或厂方需求进行绿化设计。
3.2.2.总图布置
污水站处理规模为50m3/d，总体建设规划应综合考虑废水进水方向，总排放口位置及厂方要求来合理确定建、构筑物的具体方位，尽量保持站区的整体性。
3.2.3.废水处理站区环境设计
建造污水处理站的目的是为了保护环境，站区本身也应整洁美观，以体现改善生态环境的宗旨。
站区的所有构筑物、建筑物均应对外表面统一进行美化，并与厂区主体建筑在风格上保持统一。
路边地坪可种植草坪、灌木、绿篱等；宜合理设置花坛，尽量使土面不露天，减少扬尘。
应在其主要建、构筑物周围点缀花木、常绿灌木或藤类等；主干道及站区入口设小型花坛、少量乔木等，整体风格整洁明快。
4.建筑与结构设计
4.1.建筑设计
污水处理站内建筑属于工业建筑范围，建筑物形式均应在满足工艺条件要求的前提下，从现代工业建筑的角度考虑，通过在构造、空间等方面的变化，与厂区建筑物在视觉上形成融洽的群体。
附属构筑物应与主体协调，遵循功能与造型协调统一的原则。
整体设计应在服从功能要求的前提下，实现简朴自然、美观大方的风格，并与厂区主体建筑在造型、色彩等方面交相呼应，和谐统一。
4.2.结构设计
4.2.1.地基处理
废水处理站主体构筑物均为钢筋混凝土水池，地基处理应充分兼顾承载力及抗渗两方面。
设计中应根据构筑物的不同埋深和容积分别添加抗渗剂，采取措施提高地基承载力，解决沉降问题。
最终地基处理方法以结构设计图纸为准，厂方有义务如实提供污水处理站所在区块的地质勘探资料。
4.2.2.主要建筑材料
4.2.2.1钢筋
Ф≤8mm为I级钢，Fy=210N/mm2；
10mm≤Ф≤25mm为II级钢，Fy=310N/mm2；
Ф>25m，Fy=290N/mm2。
4.2.2.2混凝土
所有处理构筑物混凝土标号均取C25，抗渗标号S6；其他上部结构（条形基础、独立基础）则采用C20。
4.2.2.3砖砌体
所有砖砌体均采用Mu7.5机制砖。
地面以下及与水接触部分砌体需用M5水泥砂浆砌筑，地面以上部分则用M5混合砂浆筑砌。
5.电气、仪表
5.1.设计范围
对污水处理站内用电设备的电气负荷、低压耗电单位、动力电器以及用电设备的控制方式等进行初步设计。
5.2.设计内容
污水处理站为二级负荷，通过对各类用电负荷的计算分析，拟在控制房内设配电柜，电力电源电压为380v/220v，照明电源电压为220v。
5.3.配电
5.3.1.各用电设备由配电柜引出电力电缆供电。
5.3.2.废水处理站内道路、构筑物照明电源也可由配电柜引出。
5.4.用电负荷
用电设备总安装容量为45KW。
5.5.电气控制
用电量最大的设备是空压机，单机配电功率为7.5KW，可采用直接启动方式。
5.6.接地
在电源进线处设置电气中心点重复接地装置，接地电阻≤10Ω，所有用电设备的金属外壳、配电柜外壳等必须可靠接地。
5.7.仪表与自控
5.7.1.控制方式
为了确保处理效果，提高管理水平，同时节省能源，使污水处理站安全、经济地运行，拟采用程序控制方式，以方便操作。
6.劳动定员
污水处理站人员配备比率及人数见下表。
废水处理站劳动定员
人员类别
定员人数（人）
比例（%）
直接生产工人
2
66
管理与工程技术人员
1
34
全部定员
3
100
7.投资估算
7.1.投资估算依据
7.1.1.《浙江省建筑工程预算定额（2010）》；
7.1.2.《全国市政工程预算定额浙江省市政工程单位估价表》；
7.1.3.《全国统一安装工程预算定额浙江省安装工程单位估价表》；
7.1.4.国家计委、物价局、建设部颁发的“排水工程投资估算指标”、“工程设计收费标准”、“建设监理收费标准”。
7.2土建规模
序号
名称
规格
数量
金额（万元）
1
隔油池
1.5×4.0×2.0m
1座
0.6
2
调节池
4.0×6.0×2.0m
1座
2.4
3
混凝反应池
2..0×6.0×3.0m
1座
1.8
4
沉淀池
4.0×4.0×4.5m
1座
3.6
5
氧化池
1.2×4.0×3.5m
1座
0.84
6
中间水池
2.5×4.0×2.0m
1座
1.0
7
污泥池
4.0×4.0×2.0m
1座
1.6
7
合计
11.84
注：
以上数据仅供参考，土建工程及质量由厂方负责。
我公司建议厂方择优选择土建施工单位。
7.3.设备投资估算
设备投资估算表
序号
名称
型号
单价
（万元）
数量
金额
（万元）
安装位置
1
钢带式捞油机
GDL1200
0.65
2台
1.3
隔油池
2
提升泵
FSB32-5-15
0.35
2套
0.7
调节池，一用一备
3
石灰乳液池
Φ1.8×2.0m，碳钢防腐
2.0
1套
2.0
混凝反应池
4
PAM
Φ1.8×2.0m，碳钢防腐
2.0
1套
2.0
混凝反应池
5
溶药桶
JY-1000
0.55
4个
2.2
含加药桶、搅拌机、加药泵
6
PH计
POC101
0.5
3套
1.5
混凝沉淀池、回用水池
7
搅拌机
JB1500
0.4
2套
0.8
混凝反应池、中间水池
8
风机
HC-601S
1.5
2台
3.0
调节池、混凝反应池、氧化池，一用一备
9
中心筒
D400
0.6
1套
0.6
含支架
10
出水堰板
非标自制,PVC
0.15
1套
0.15
沉淀池
11
气浮装置
F-5
4.0
1套
4.0
12
砂滤系统
S-5
2.0
套
2.0
A2/O生化池，
两用一备
13
自吸泵
ZW32-5-20
0.3
2台
0.6
中间水池
14
板框压滤机
XMYZB60/800-UB
5.0
1台
5.0
15
隔膜泵
3寸
1.5
1台
1.5
16
空压机
OTS-750
0.8
1台
0.8
17
电控
人民电气
2.5
1套
2.5
18
管道、阀门
华亚
6.0
1批
6.0
含曝气系统
合计
36.65
7.4其他费用
其他费用列表
序号
名称
金额（万元）
1
设计费（不包括土建设计）
1.0
2
调试费
2.0
3
安装费
4.0
合计
7.0
7.5总投资
总投资为43.65万元（不含土建）。
成本估算在30万左右（含安装设计调试）
8.技术经济分析
废水处理工程项目的主要技术经济指标如下。
项目总投资：
55.49万元
职工定员：
3人；
设计处理能力：
50t/d；
污水站占地面积：
200m2
设计处理出水：
达到GB8978-1996《污水综合排放标准》三级标准和企业回用标准
运行费用：
10元/吨
（学习的目的是增长知识，提高能力，相信一分耕耘一分收获，努力就一定可以获得应有的回报）
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