上海宝钢南通工业废水.docx
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上海宝钢南通工业废水
第1章工程简介
1.1现场建设条件
1.1.1厂址
厂址位于南通。
1.2气象资料
1.2.1大气温度
年平均大气压力1015.25KPa
环境温度-10℃～55℃
（1）大气压力
冬季大气压力1025.4hPa
夏季大气压力1005.1hPa
（2）气温
年平均气温15℃
最热月平均气温27.3℃
最冷月平均气温2.5℃
极端最高气温38.2℃
极端最低气温-10.8℃
1.2.2相对湿度
最热月平均相对湿度最高值86%
最冷月平均相对湿度最高值76%
1.2.3降雨量
日最大394.5mm
1.2.4风速、风向
夏季4.5m/s
冬季5.5m/s
全年主导风向东南
夏季主导风向东南
冬季主导风向西北
1.3地质资料
地震基本烈度七度、IV类场地
最大冻土深度12cm
1.4合同工厂场地资料
厂区地面标高0.0m
厂房内标高0.3m
1.5能源介质供应条件
1.5.1供电条件
电源频率50Hz
频率波动范围50±1Hz
供电电压110kV，10kV，380V，220V
电压波动范围±5%（110kV，10kV），±10%（380V）
控制电压AC220V，DC220V，24V
供电方式：
送电制
1.5.2供水水质条件
（1）各类新水（含补充水）及冷却水水质
表1-1各类新水（含补充水）及冷却水水质
序号
水质项目
单位
工业水
1
pH
无量纲
7～9
2
悬浮物
mg/L
≤5
3
Ca硬度
mg/L（以CaCO3计）
≤100
4
碱度
mg/L（以CaCO3计）
≤550
5
氯离子
mg/L（以Cl-计）
≤90
6
硫酸离子
mg/L（以SO42－计）
≤0.1
7
全铁
mg/L（以Fe计）
≤0.5
8
可溶性SiO2
mg/L（以SiO2计）
≤5
9
电导率
цS/cm
≤600
10
化学需氧量（COD）
mg/L
≤15
11
五日生化需氧量（BOD5）
mg/L
≤2
注：
各项供水指标的保证率在90％以上。
（2）生活水
水源为厂区外市政生活水管网。
自来水供水压力：
0.15~0.20MPa
自来水水质标准：
符合中国生活饮用水标准
自来水水温：
夏季最高水温≤31℃
（3）热力供应条件
表1-2与设备连接的公辅气体介质条件表
序号
项目
仪表气
普通气
1
压力
（0.5～0.7）MPa
（0.4～0.6）MPa
2
含油量
≤1mg/m3
≤1mg/m3
3
含尘量
≤1mg/m3（≤2µm）
≤5mg/m3（≤5µm）
4
大气露点温度
-23℃
-23℃
5
或压力露点
（＋3～＋5）℃
（＋3～＋5）℃
1.6工程环保及车间卫生标准
1.6.1废气排放标准
废气排放标准应遵循GB16297-1996《中华人民共和国大气污染物综合排放标准》，达到排放标准后才能排放。
1.6.2噪声控制标准
噪声排放标准应严格遵循GB12348-2008《中华人民共和国工业企业厂界环境噪声排放标准》。
1.6.3环境保护、劳动安全/卫生、消防技术原则
各种污染物均应在本项目内处理，并应符合中国排放标准的要求。
劳动安全、职业卫生、消防等设置必要的技术措施，并符合中国有关法规及标准。
第2章工程技术指标
2.1编制目的、依据及原则
2.1.1编制目的
对废水处理站工艺单体进行详细优化设计，并提出主要设备材料表，据此编制投资估算及经济分析。
2.1.2编制依据
1.建设单位提供的废水的水质水量及处理站用地位置等资料
2.给水排水构筑物施工及验收规范
3.《污水综合排放标准》GB8978-1996
4.《室外排水设计规范》GBJ14-87，1997
5.《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-84
6.《地下工程防水技术规范》GBJl08-87
7.《城市区域环境噪声标准》GB3096-93
8.《环境空气质量标准》GB3095-96
9.《低压配电装置及线路设计规范》GB50054-92
10.《建筑结构荷载规范》GBJ9-87
11.《工业与民用供配电系统设计规范》GB50052-92
12.《建筑工程设计文件编制深度规定》DBJ08-64-97
2.1.3编制原则
1.通过综合废水治理工程的建设，达到保护环境、保护水资源、保持企业可持续发展的目的；
2.在保证处理出水达标的基础上，采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺技术，节省投资和运行管理费用。
3.设备选型：
运行稳定可靠、效率高、节能、管理方便、维修维护工作量少、价格低；
4.系统运行灵活、管理方便、维修简单，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度；
5.采取措施减小对周围环境的影响，合理控制噪声、气味，妥善处理与处置固体废弃物，避免二次污染；
6.设计美观、布局合理，与原有设施统一协调考虑。
2.2工程目标
2.2.1现场条件
依据现场实际条件，在不破坏现有的附近的厂房条件下，使废水站科学、合理，尽量做到一次提升。
2.2.2合理与先进性
有效治理企业综合生产废水，并做到工艺选择科学，技术和设备先进可靠，管理设施操作方便，同时做到投资合理，运行费用省，维护管理方便。
2.3废水水量、水质及处理目标
2.3.1废水水量
根据招标文件提供的资料，处理各生产机组和辅助机组等生产过程中排出的生产废水，主要为酸性废水。
废水处理站的总设计处理能力：
Qh＝30m3/h
2.3.2进水水质指标
各机组排放的废水水质见下表：
表2-1废水处理站进水水质指标
序号
指标项目
单位
指标值
备注
1
pH
无量纲
1.98
2
悬浮物
mg/l
250
3
化学需氧量
mg/l
35
4
石油类
mg/l
0.1
5
氨氮
mg/l
8.3
6
锌
mg/l
10.9
2.3.3出水水质指标
经处理后的水质应达到GB8978-1996《中华人民共和国污水综合排放标准》一级排放标准，并尽可能实现废水的回用，回用比例暂按50~60%考虑。
回用水水质标准参考排放标准。
表2-2废水排放标准
序号
项目
单位
限值
1
pH
无量纲
6.0～9.0（排放口）
2
色度
NTU
50
3
SS
mg/L
70
4
COD
mg/L
100
5
BOD5
mg/L
20
6
NH3-N
mg/L
15
7
石油类
mg/L
5
8
Cu
mg/L
0.5
9
Zn
mg/L
2.0
10
Mn
mg/L
2.0
11
Cd
mg/L
0.1
12
Pb
mg/L
1.0
13
Ni
mg/L
1.0
除满足以上指标外，各单元考核指标如下。
（1）酸性废水处理系统出水管，考核指标如下：
表2-3单元考核指标
序号
项目
单位
进水
出水
1
流量
m3/h
30
30
2
温度
℃
40~50
≤40
（2）酸性废水处理单元出水管，按总排放标准考核。
2.3.4污泥处理目标
废水处理站产生的污泥须进行适当处置，所产污泥将经过机械脱水减容后另行处置；或将由回收利用价值的脱水污泥进行回收利用。
2.4设计范围与内容
本工程的设计范围为废水进入废水调节池至排放池之间的构筑物及配套工程。
具体内容如下：
1）处理站总平面布置及主要单体设计（含非标）；
2）工艺、建筑、结构、电气、机械、通风、仪表、自控及辅助设施等专业设计；
3）预案、运行定员、劳动保护、消防、节能等方面的说明；
4）工程投资概算、运行成本及效益分析。
第3章工程设计方案及说明
3.1废水处理工艺选择原则
污水处理工艺的选择直接关系到污水处理设施的建设投资、运行成本的高低、出水水质、运行管理是否方便可靠。
工程设计上要因地制宜，综合考虑排水系统现状或规划、厂区地形及地质、温度、降雨、污水量、水质、排放标准、设备等。
污水处理工艺主要按以下原则确定：
1、遵照国家对环境保护、污水治理制定的有关规范、标准及规定。
执行全面规划实施的建设原则。
2、在总体规划指导下，建设污水处理工程，保护水源和环境。
3、采用技术先进、高效节能、效果稳定的工艺，确保废水处理达标排放。
4、认真总结现有运行的污水处理工程经验，确定最佳的工艺运行参数。
5、采用现代化技术手段，基本实现自动化管理，做到技术可靠，经济合理。
6、合理布置处理构筑物及水力流程，减少工程投资，节约能源，降低日常处理费用。
3.2处理工艺选择与确定
3.2.1酸性废水处理工艺选择机理
根据提供的水质资料，废水主要污染物是含酸废水，可能含有Fe2+和其他少量的重金属离子。
一般地说，如果酸碱的浓度在3%以上，则应考虑综合回收或利用，酸碱的浓度在3%以下时，因回收利用的经济意义不大，才考虑物化法—中和处理，中和处理的功能就是消除废水中过量的酸或碱，使pH值达到中性，以免废水腐蚀管道和构筑物、危害农作物和水生生物以及破坏生态环境。
3.2.2设计方案的选择与确定
方案中对酸性综合废水拟采用中和＋沉淀为主体工艺。
酸、碱性废水采用中和法进行处理，应考虑下列因数：
1）含酸或含碱废水所含酸碱类的性质、浓度、水量及其变化规律；
2）有无就地取材的酸性或碱性废料，并尽可能加以利用；
3）本地区中和药剂和滤料（白云石、石灰石等）的供应情况；
4）收纳水体、城市排水系统容纳废水的条件、后续处理对PH值的要求等。
目前常用的中和方法主要有投药中和法、过滤中和法。
方案一：
投药中和法。
投药中和法的优缺点：
（1）可以处理任何性质、任何浓度的酸碱废水，尤其适用处理含重金属离子和杂质较多的酸碱性废水、或含氟含砷等毒物的酸碱性废水。
常用的中和药剂有硫酸、石灰、石灰石、氢氧化钠、氨水等。
（2）药剂中和反应完全，pH值容易控制，我国使用还普遍。
石灰来源广，价格低廉，而且投加石灰形成的氢氧化钙还对废水中的杂质有絮凝作用，因此得到比较普遍的应用。
（3）缺点是中和后的渣量较多（约占处理水体积的2%），劳动条件也较差。
方案二：
过滤中和法。
过滤中和法就是使酸性废水通过碱性固体滤料层，得到中和处理的方法。
如普通中和滤池、升流式膨胀中和滤池和变速膨胀中和滤池，滤料层一般采用来源广、价格便宜的石灰石或白云石等。
此方法对pH值有所要求，一般地，从“效能性价比”来说，其最适宜的pH值小于4，根据提供资料，酸性综合生产废水pH值为2左右，综合考虑含酸废水的特性，拟直接采用药剂中和处理工艺。
根据水质特点及以上处理方法的分析，拟采用多级中和膨胀滤池的处理工艺，然后再进行后续处理。
3.2.3污泥处理的选择
废水处理过程中产生的污泥，重金属含量较高，若不经妥善处理和处置将造成二次污染，必须进行必要的污泥处理和处置。
国家GBJ14－92《室外排水设计规范》规定：
污泥处理流程应根据污泥的最终处置方法选定。
目前国内外废水厂污泥最终处置和利用的常用方法有直接农用、堆肥、卫生填埋、焚烧、干化、填海以及经必要的处理后作建材利用等几种途径。
在本工程中剩余生化污泥与物化污泥一起经过重力浓缩、机械压滤后外运处置。
污泥处理路线采用如下：
用于污泥脱水的机械有真空滤机、带式压滤机、厢式压滤机、离心机等。
通常，根据污泥性质、脱水要求、经济承受能力以及最终处置方式来选择合适的污泥脱水机。
真空滤机由于效率低，耗电量较大，机型庞大，附属设备多等缺点，在污水站已经很少使用。
带式压滤机、厢式压滤机、离心机广泛使用于污水处理站。
它们各有优缺点。
其应用的综合性技术经济评价如下：
表3-1污泥脱水方案综合性技术经济评价
评价项目
脱水机类型
离心机
带式压滤机
板框压滤机
投资
脱水机房建筑
较高
较高
较低
脱水机及附属设备
较高
高
低
运行管
理费用
混凝剂类型
聚丙烯酰胺
聚丙烯酰胺
FeCl3或不需
药剂投加量（kg／m3原泥）
0.18
0.30
0.05
电耗
中等
略低
中等
操作管理工作量
较少
中等
较多
要求操作人员技术水平
一般
较高
一般
对环境影响
（气味）
较大
较大
一般
脱水效果和处理能力
处理浓缩消化污泥（4%）可达到的含固率
20～28%
24～30%
30～40%
每台机器处理能力
较大
较大
较小
较佳
适用范围
大中型废水处理站
中型废水处理站
小型废水处理站
根据上述比较以及污泥特点，在本工艺中推荐采用板框压滤机进行污泥减容处理，本工艺所选用的板框压滤机具有降低絮凝耗药量及减轻劳动强度，操作简单、易于管理等优点。
3.3处理工艺流程图
根据招标资料要求及以上分析，结合我公司处理该类废水的经验，对宝钢南通线材制品有限公司新建宝钢南通线材制品有限公司的综合生产废水拟采用如下处理工艺流程：
3.4总体布置原则
（1）为节省土建投资费用，主体池采用合建式，处理单元共用池壁，可节省大量投资；
（2）明确各功能区域的划分，各区域之间设置绿化隔离带；
（3）各生产辅助建筑物尽量靠近主体池，以节省管线费用；
（4）不同处理单元高程错落，充分利用重力差，减少电耗。
第4章处理构筑物单元设计
4.1调节池
A、功能
均匀水质、水量，减少冲击负荷对后续处理工序的影响。
B、构筑物
为一新建钢筋砼结构，FRP防腐，分两格。
C、设计参数
设计流量：
Q=30m3/h，24小时连续排放；
停留时间：
HRT＝4h；
工艺尺寸
有效容积V＝1.2xQ·HRT=1.2x30·4=144m3（1.2为调节系数）
有效水深H＝3000mm保护高0.3mH1=3.3m
横截面积S=V/H=144/3.0=48m3
池长L=7000mm
池宽B=S/L=48/7=6.9m
取B=7000mm
调节池总尺寸
长度×宽度×高度=7000mm×7000mm×3300mm
D、主要设备、材质
1、液下提升泵
流量：
Q=25～53m3/h
扬程：
H=10.2～11.6m
功率：
N=1.33～2.16KW
型号：
80WG型污水泵（耐酸碱腐蚀）
数量：
1台。
2、超声波液位传感器
数量1套。
3、电磁流量计
数量1台。
4、在线pH仪
数量1套。
5、推流搅拌装置
数量1套
4.2一、二级中和池
A、功能
因废水的pH较低，需设置两级中和反应池反应提高pH。
一级中和池通过高密度污泥反应器向一级中和池中投加碱性药剂石灰乳，中和废水中的酸，提高pH至一定范围。
B、构筑物
为一新建钢筋砼结构，FRP防腐。
C、设计参数
设计流量：
Q=30m3/h；
水中含HCLPH=1.98已知[H]=0.01mol/L;
停留时间：
HRT＝30min；
V=Q*HRT=30X0.5=15m3;
一般工业上制取和使用的石灰乳中含
活性氧化钙（CaO）约160——220Kg/t；
比重约为1.27；
24小时药剂（Ca（OH）2）总耗量:
Ga=KQ（C1a1+c2a2）/à
=1.05*30*24*（0.365*1.01+0.011*0.59）/0.7
=405.2Kg
Q：
酸性废水量m3/d;
C1:
废水中酸浓度Kg/m3;
c2:
废水中需要中和的酸性盐浓度Kg/m3;
a1：
中和剂理论比耗量KG/KG;
a2:
中和酸性盐所需碱性药剂量KG/KG;
K:
不均匀系数1.05；
à：
中和剂的纯度；
按Ca（OH）2：
H2O=1:
2.5计则需水
402.5*2.5=1006.25KG=1m3;
则中和池的有效容积为16m3
取中和池水深2m,超高0.3m;则
S=V/H=16/2=8m2
取长A=4m,B=2m,
设计尺寸：
4000mm×2000mm×2300mm。
D、主要设备、材质
1、高密度污泥反应器
数量1套。
2、反应搅拌机
数量1套。
3、Ca（OH）2加药装置
规格型号
TXH-
800
TXH-
1000
TXH-
1300
TXH-
1500
XH-1800
TXH-
2000
TXH-
2300
TXH-
2500
TXH-3000
生产灰乳能力
（m3/h）
4-8
10-15
16-22
22-28
28-40
40-60
60-90
90-130
130-200
灰乳浓度
（0Be`）
13-15
13-15
13-15
13-15
13-15
13-15
13-15
13-15
13-15
筒体转速
（rpm）
3-7
3-6
3-5
3-5
3-5
3-5
3-5
3-4.5
3-4.5
筒体内径
（mm）
800
1000
1300
1500
1800
2000
2300
2500
3000
筒体长度
（mm）
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
22000
22000
有效容积系数
（%）
20
20
20
30
30
40
40
45
45
电机功率
（kw）
4
5.5
7.5
11
15
15
18.5
22
30
减速机
XWD
6-59
XWD6-87
BWY
33-59
XWD
9-87
XWD
9-87
XWD
9-87
XWD
11-87
XWD
11-71
XWD
11-59
总重
（Kg）
6500
7800
13800
17200
23100
27800
33500
37800
45000
石灰消化机结构简图
规格型号
由上表知道我们选取TXH——800
数量1套。
4、加药计量泵
数量3台，2用1备。
5、在线pH仪
数量1套。
数量1套。
4.3斜板式沉淀池
A、功能
通过投加PAM助凝剂，创造良好的水力条件使难以沉淀下来的胶体产
生絮凝沉淀，沉淀下来的污泥被污泥泵抽吸至污泥浓缩池。
B、构筑物
半上钢筋砼结构，磺化煤沥青防腐处理。
C、设计参数
设计流量：
Q=30m3/h；
1.沉淀池水表面积：
A=Q/0.91q
=30/0.91*3=11m2;
Q:
最大设计流量；
0.91：
斜板面积利用系数；
q:
表面水力负荷，有水力计算表知为1.5-3.0，一般取2m3/m2.h;
2.沉淀池平面尺寸：
采取沉淀池尺寸为4*3=12m2；
清水深H1=1m超高H2=0.3m斜板垂直高度H3=1m;
配水区高度H4=1m，污泥斗高度H5=1m;
沉淀池总高度=H1+H2+H3+H4+H5=4.3m;
3.池内停留时间:
T=（H2+H3）.60/q=2*60/3=40min;
4.区污泥（12小时污泥量）:
W=Qmax*（C0-C1）100/r（100-p）
=30*（250-50）*100/r*（100-96）*12
W=1.8m3/d;
C0，C1：
分别是进水与沉淀出水的悬浮物浓度Kg/m3;
P污泥含水率%；
r:
污泥容重，因污泥的主要成分是有机物，故含水率在95%以上，
故r可取1000KG/M3;
t:
两次排泥的时间间隔,取12小时；
污泥斗容积（用锥体体积公式）
V=1/3H4（f1+f2+
）;
f1:
污泥斗的上表面积；
f2：
污泥斗下地面积；
H4：
污泥斗的高度；
f1=2*2=4;
f2=0.2*0.2=0.04;
污泥斗为方斗，a=600
h4=0.8*1.732=1.40m;
污泥斗的容积为：
V=1/3H4（f1+f2+
）
=2.1m3>1.8m3所以污泥斗符合要求；
沉淀池设计尺寸：
4800mm×3000mm×4300m;
D、主要设备、材质
1、污泥泵
数量1。
2、刮泥机
数量1套。
4.4中间水池
设计流量：
Q=30m3/h；
停留时间：
HRT＝60min；
水池有效容积V=Q*T=30m3/h；
取水深H=3m,B保护高0.3m，则H1=3.3m;
水池面积A=V/H=10m2;
池长L=4m，池宽B=2.5m,池深H=3.3；
4.5终端水池
1.功能
对沉淀池的出水通过投加药剂进行pH值调整，使之出水的pH值符合排放标准。
如果悬浮物指标符合排放标准，直接排入收纳水体，否则，废水进入下道处理工段。
终端水池与中间水池合建，内设折流式导流板。
含排水槽，排水采用巴氏流量槽。
B、构筑物
半地上钢筋砼结构，磺化煤沥青防腐处理。
C、设计参数
设计流量：
Q=30m3/h；
停留时间：
HRT＝60min；
终端水池的容积：
V=30*1=30m3;
取水深：
H=3.3m；
水池面积：
A=V/H=10m3;
长：
L=4m,宽：
B=2.5m，水深：
H=3.3m；
设计尺寸：
5000mm×2500mm×3000mm。
D、主要设备、材质
1、在线pH仪
数量1套。
2、加药设备
数量1套。
3、加药计量泵
数量1台。
4、离心泵
数量1台。
5、超声波液位传感器
数量1套。
6、酸储罐
数量1只。
4.6高速机械过滤器
A、功能
对未沉淀下来的悬浮物进行截留去除，反冲洗下来的泥水混合物进入中和反应池中。
反冲洗采用气水反冲洗，反冲洗水泵利用进水离心泵，反冲洗气源利用压缩空气源。
同时该过滤器里的滤料具有强吸附功能，能够吸附SS和重金属离子，使出水具有良好的品质，保证出水达标。
B、构筑物
A3钢结构，置于地面之上。
C、设计参数
设计平均进水流量：
Q=30m3/h；
D、主要设备、材质
1、电磁流量计
数量1台。
2、空气调压器
数量1套。
3、高速机械过滤器
ZSL型中速过滤器
规格
ZSL-0.8
ZSL-1.2
ZSL-1.6
ZSL-2.0
ZSL-2.6
ZSL-3.0
滤水面积（m2）
0.50
1.13
2.0
3.14
5.3
7.07
最高滤速（m/h）
20
20
20
20
20
20
最大滤水量（m3/h）
10
22
40
52
106
141
中、高速过滤器设计参数：
进水水质：
悬浮物≤80mg/L油≤10～20mg/L;
出水水质：
悬浮物≤10～20mg/L油≤5～15mg/L;
过滤器平均压力损失：
0.5×105pa;
反洗水强度：
20m3/m2.h;
反洗水压力：
1.5×105pa;
反洗空气强度：
15m3/m2.h;
反洗空气压力：
0.7×105pa;
由上述参数，我们选择ZSL--2.0型号过滤器。
数量1套。
4.7污泥
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