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金和源优化方案

第一章总论

深圳市金和源科技有限公司位于深圳市深圳市宝安区松岗街江边工业区内，该地区工业污水排放执行广东省地方标准二级标准（DB44/26-2001）。

但该厂为电镀企业，因此执行标准按<电镀污水排放标准（GB21900-2008）>。

该厂主要是从事电脑及通信设备的生产厂家，在其生产过程中须对产品的外壳及部分五金部件进行电镀、酸洗等处理。

因此在生产过程中有含有酸、碱、铜离子、镍离子、六价铬离子及氰化物的废水外排。

该废水直接排入环境，将会对当地环境造成严重的污染。

该厂在投产之初建有一整套污水处理设施设备。

目前该套设施设备运行良好。

但根据深圳市人居委2008年4月7日颁发的《关于开展污染减排和优化升级整治工作的通知》（深环{2008}105号）以及颁发的《深圳市重污染行业废水治理优质工程建设管理指引》相关规定，该公司为配合上级部门的指导精神和工作，现委托我公司对该项目的废水处理站进行优化改造升级设计。

二设计依据、原则

1设计依据

1.1、深圳市金和源科技有限公司的委托；

1.2、《给排水设计手册》规范;

1.3、《室外排水设计规范》（GBJ14-87）;

1.4、《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）;

1.5、《钢结构设计规范》（GBJ17-88）;

1.6、电气自动化设计规范。

1.7、《中华人民共和国环境保护法》

1.8、《深圳市电镀行业生产废水治理工程设计指引》GB7231-2003

1.9、《固定式工业防护栏杆安全技术条件》GB4053.3-93

1.10、《深圳市重污染行业减排和优化升级工作方案》；

1.11、《工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识》

1.12、厂方提供的生产工艺废水种类及数量，浓度范围，废水处理场地等资料；

1.13、废水处理后达到<电镀污水排放标准（GB21900-2008）>的容许浓度；

1.14、给排水工程建设有关规范；

1.15、根据我们所完成的同类型废水工程实际参数和经验；

1.16、《水污染防治手册》

1.17、《环境工程手册》

1.18、《电镀废水治理手册》

1.19、《重污染行业废水处理设施优化升级验收标准》

2设计原则

2.1、工艺流程具有合理性、先进性、优越性和可靠性

2.2、工程具有投资省、工期短、运行费用低、操作管理方便以及处理效果稳定等特点

2.3、出水达到<电镀污水排放标准（GB21900-2008）>的排放标准

2.4、回用水采用国内先进而成熟的电镀废水处理工艺和“RO”回用技术，运行稳定可靠，操作简便；

2.5、认真执行国家经济建设方针、政策和国家现行的技术标准、规范,遵守国家法律、法规；

2.6、贯彻上级部门及有关单位对工程的批示、意见和要求；

2.7、根据我国实际情况,制定合理的工艺路线，力求投资省，操作管理简单，运行费用低和避免产生二次污染；

2.8、结合业主及单位及当地的发展需要,因地制宜优化发展。

2.9、严格执行深圳市人居委的重污染行业减排和优化升级工作方案进行设计施工。

三工程设计的范围

1、承担污水处理站的工艺设计，内容包括：

污水处理站的工艺流程，平面布置，污水处理站所需的构筑物、建筑物以及相应的工艺设施，设备选型、配电。

2、本设计不包括污水站内的道路、围墙、通信、消防、绿化及污水站外的给排水。

调节池之前和排水井之后的管道及有关的设施由厂家自行负责。

3、污水处理过程中所产生的污泥可按环保局的有关规定处理。

4、污水站所需的电力，直接从厂里引接，电力电压为380/220伏。

5、废水处理站的所有工艺管道和线路，并且对各废水收集管的颜色区分；

6、废水处理站从调节池开始直至处理后达标废水排入下水道为止的废水处理工艺过程及“RO”回用系统参数的制定；

7、PLC自控系统。

四水量及水质

1水量

据厂家介绍，工厂的生产废水的排放量为每天500吨左右。

根据该类行业的水质情况及厂方提供资料确定，同时结合电镀行业污水处理方法将其废水分为三类。

估算各段的排放水量分别如下：

①含氰化物碱铜废水：

100吨/天

②含铬废水：

100吨/天

③综合废水：

300吨/天，水中含酸、碱的废水以及含锌、镍、铜等重金属离子的废水

设计处理水量500吨/天，每天运行20小时，即处理量为：

25m3/h。

2水质

根据环保监测部门的同类行业废水的监测分析报告及我公司就该行业的原料、配方、配比等进行综合分析确定该厂原水水质指标如下：

单位：

mg/L

污染物

pH（无量纲）

总铜

总锌

CODcr

总镍

总铬

六价铬

氰化物

浓度

5-7

<10

200-500

<300

<10

五设计排放标准

废水排放执行<电镀污水排放标准（GB21900-2008）>的标准,指标如下：

单位：

mg/L

污染物

pH（无量纲）

总铜

总锌

CODcr

总镍

总铬

六价铬

氰化物

浓度

6-9

≤0.5

≤90

≤2.0

≤100

≤1.0

≤1.5

≤0.5

≤0.3

六工艺流程的比较和选择

从工厂的生产工艺中可以看出，所排废水含有主要污染物有：

pH值、总锌、总铜、总镍、六价铬、SS、CODcr及氰化物。

结合现行此类废水处理的几类方法进行分析比较，本方案选择分类氧化、还原再分级化学混凝、沉淀、过滤的处理工艺。

该套工艺处理此类废水较成熟，实际运行、处理效果良好。

1处理工艺流程框图

见附图

（二）

2工艺流程说明

2.1工艺流程选择

我国目前电镀行业废水的处理，广泛采用的主要有以下处理方式:

先分类后氧化还原再化学混凝沉淀,上清液回调PH值后再生化处理,生化出水再化学混凝沉淀。

而化学沉淀法和氧化还原法是处理大多数重金属废水的标准方法。

化学沉淀法就是向废水中投加化学沉淀剂，使之与废水中欲除去的污染物（重金属离子）发生直接反应，形成难溶的固体物而分离除去的方法，其工艺主要包括下列：

（1）投加化学沉淀剂，发生化学反应，形成难溶的化学物质使污染物（重金属离子）呈沉淀析出；

（2）通过凝聚、沉降、浮选、过滤附等方法将沉淀从溶液中分离出来；

本工程根据厂家的生产废水特征，采用分类氧化（还原）+混凝+沉淀+回调+厌氧+好氧+混凝+沉淀+PH调整+排放的技术处理方法。

2.2工艺流程及原理简介

一、工艺流程：

具体的工艺流程见附后的废水处理工艺流程图。

二、废水处理工艺及原理。

1、含氰废水处理工艺及原理

首先将含CN-废水与其它废水进行分流，排入含氰废水调节池，然后将含CN-废水用泵泵入氧化池进行两级氧化，用pH、ORP测控仪控制碱、氧化剂及酸、氧化剂的投入量，反应的同时进行搅拌，氰化物完全氧化后，与焦磷酸铜废水一起处理。

破氰采用碱性氯化法，碱性氯化法破氰分为两个阶段，第一个阶段是将氰氧化成氰酸盐，称为“不完全氧化法”，反应式如下：

CN-+ClO-+H2O->CNCI+2OH-

CNCI+2ClO-->CNO-+Cl-+H2O

反应的pH值控制在10.5-11.0左右，反应时间为10-15min，ORP值为300-350mv。

第二阶段是将生成的氰酸盐进一步氧化成二氧化碳和氮，称为“完全氧化”，反应式如下：

2CNO-+3CLO-+H2O->CO2H2O+N2+3Cl-+2OH-

2CNO-+3CL2+4OH-->2CO2+N2+6Cl-+2O2H

反应的pH值控制在7.0-7.5左右，反应时间为10-15min，ORP值为600mv。

2、含铬废水处理工艺及原理

首先将含铬废水排入废水调节池，然后进入还原反应池进行还原破铬反应。

反应式如下：

2Cr6++3SO32-->2Cr3++3SO42-

反应后的出水进入沉淀池，上清液流入综合调节池。

3、酸、碱废水及含镍、铜废水的处理工艺及原理

在生产过程中排放的酸、碱废水和含镍、铜废水直接排入综合调节池，与预处理后的有机废水、含氰废水一同进行后续处理。

4综合废水处理工艺及原理

将上述三股废水排入综合废水调节池。

采用化学处理沉淀法。

是利用加石灰调整废水pH值到中性，再用片碱将pH值调到11-12之间，再加硫酸亚铁或PAC和PAM，使Cu2+、Ni2+、Cr3+等金属离子形成氢氧化物沉淀除去。

先将酸、碱废水与其他经过预处理的两股废水集中混合均匀，将其排入综合废水调节池，然后用泵泵入混凝池一起进行处理，用pH测控仪控制碱液或石灰的投加量，整个过程采用机械搅拌。

进过混凝后的污水进入第一级沉淀池进行固液分离。

上清液进入第一级回调池内，通过调整PH值成弱酸性后再进入生化系统。

废水在生化系统内经微生物的新陈代谢的作用，将水中的有机物分解成小分子有机物和无机物，从而降低COD的浓度。

废水从生化系统出来后再进行一次混凝沉淀。

调整PH值后可走或回用。

污泥进入污泥池经压滤机固液分离后，干泥装袋交环保废物处理站处理。

七主要构筑物及设备的设计参数

1、混合废水调节池

数量：

1座（原有）

结构：

地下钢混（内做四涂二布防腐处理）

停留时间：

13h

配套：

提升泵2台，一用一备；流量计1个

2、含氰废水调节池

数量：

1座（原有）

结构：

地下钢混（内做四涂二布防腐处理）

停留时间：

10小时

配套：

提升泵2台，一用一备；流量计一套

3、含铬废水调节池

数量：

1座（原有）

结构：

地下钢混（内做四涂二布防腐处理）

停留时间：

10小时

配套：

提升泵2台，一用一备，流量计1套

4、破氰氧化池

数量：

2座（原有）

结构：

地上钢混（内做四涂二布防腐处理）

该池共有2座，串联并底部相通，每池有机械搅拌，有PH计及ORP计控制加药

配套：

破氰装置2套，pH计2个，ORP计2个，药箱、加药泵4套

5、还原反应池

数量：

1座（原有）

结构：

地上钢混（内做四涂二布防腐处理）

配套：

搅拌机2个，pH计1个，ORP计一套，加药泵、加药箱2套

6、一级混凝反应池

数量：

1座（原有）

结构：

地上钢混（内做四涂二布防腐处理）

配套：

搅拌机4个，加药泵、加药箱4套，PH计一台

7、一级回调反应池

数量：

1座（原有）

结构：

地上钢混（内做四涂二布防腐处理）

配套：

搅拌机2个，加药泵、加药箱1套，pH计1台

8、一级斜管沉淀池

数量：

1座（原有）

结构：

半地上钢混（内做四涂二布防腐处理）

9、中间水池

数量：

1座（原有）

结构：

地上钢混（内做四涂二布防腐处理）

内做四涂二布防腐处理，外贴白色瓷片。

10、二级回调池

数量：

1座（原有）

结构：

地上钢混（内做四涂二布防腐处理）

外贴白色瓷片，内置机械搅拌装置1台，ph计1台，加药泵、加药箱1套

11、厌氧生化池

数量：

1座（原有改建）

结构：

地上钢混（内做四涂二布防腐处理）

外贴白色瓷片。

12、污泥池

数量：

1座（原有）

结构：

地下钢混

13、接触氧化池

数量：

2座（新增）

结构：

地上钢混（内做四涂二布防腐处理）

尺寸：

9.575×3.65×5.00

外贴白色瓷片。

14、二级混凝反应池

数量：

6座（新增）

结构：

地上钢混（内做四涂二布防腐处理）

尺寸：

2.55×1.70×2.50

外贴白色瓷片。

配套：

搅拌机6个，加药泵、加药箱5套，PH计2台，ORP计1台

15、二级沉淀池

数量：

1座（新增）

结构：

地上钢混（内做四涂二布防腐处理）

尺寸：

13.75×5.50×5.00

外贴白色瓷片。

八工程预算

一、土建工程投资（A）

土建工程投资明细表

（单位：

万元）

序号

名称

规格型号

数量

单价

总价

备注

旧池体改造费用

1项

改造内容见图

接触氧化池

9.575×3.65×5.00m

2座

0.045

15.75

钢筋混凝土

二级混合反应池

2.55×1.70×2.50m

6座

0.045

2.97

钢筋混凝土

二级斜管沉淀池

13.75×5.50×5.00m

1座

0.045

17.01

钢筋混凝土

围墙

墙厚240

24m

0.012

0.288

砖砌

砼地面装饰

96m2

0.008

0.768

混凝土整平地面

瓷砖工程

438m2

0.006

2.628

纸皮条砖

走道板

B=1000mm

90m

0.02

1.80

钢筋混凝土

合计

41.30

二、新增工艺设备及安装材料投资（B）

新增工艺设备投资明细表

（单位：

万元）

序号

名称

规格型号

数量

单价

总价

备注

厌氧出水提升泵

Q=50m3/h,H=17m,

N=4.0kw

2台

0.45

0.90

不锈钢

排污管道泵

Q=30m3/h,H=22m,

N=3.0kw

2台

0.26

0.52

不锈钢

加药离心泵

Q=2.5m3/h,H=10m,

N=0.25kw

10台

0.06

0.60

不锈钢

加药磁力泵

Q=4.2m3/h,H=10m,

N=0.37kw

2台

0.135

0.270

PVDF

机械隔膜计量泵

Q=60-300L/h

N=90w

2台

0.55

1.10

PVDF

搅拌机

CV1500-30S,N=1.5kw

1台

0.185

CV2200-30S,N=2.2kw

5台

0.255

1.275

CV2200-40S,N=2.2kw

2台

0.255

0.51

CV400-30S,N=0.4kw

1台

0.13

CV200-30S,N=0.2kw

6台

0.10

搅拌桨

R=0.3m

7台

0.065

0.445

R=0.6m

7台

0.075

0.525

R=0.9m

1台

0.085

0.595

潜水搅拌机

QJB0.85/8，N=0.85kw

2台

0.35

0.70

罗茨风机

SSR150，Q=11.54m3/min

P=49.0Kpa，N=18.5kw

1台

2.60

PH控制仪

进口

0.38

1.14

HOTEC（PH101）

ORP控制仪

进口

1套

0.38

HOTEC（ORP101）

液位控制器

触电电极

9套

0.015

0.135

流量计

60-600L

3套

0.02

0.06

LZS-600L

12-60T

1套

0.15

LZS-60T

组合填料

Φ150×80

209m3

0.008

1.68

组合填料支架

139m2

0.005

0.695

50角铁及12方铁

微孔曝气器

Φ215

252套

0.004

1.01

配套管网

Φ80

68m2

0.008

0.544

南亚

斜管填料

Φ50

75.6m2

0.035

2.65

PP料

斜管填料支架

75.6m2

0.005

0.38

50角铁

加药桶

PT-1000L

8套

0.02

0.16

加厚PP

加药桶

2250L

1套

0.08

护拦

二寸水管，高度1.2米，双层。

柱子间距2.5米

168m

0.015

2.52

管道及阀门

1批

2.00

南亚

管道分色

电控系统

三菱PLC，含编程及自动控制，并与系统兼容衔接

1套

5.50

池壁防腐

三布五涂

890m2

0.012

10.68

191#树脂

功能标识牌

1批

0.60

有机玻璃，

遮雨棚

270m2

0.02

5.40

其它辅料

1批

1.00

合计

47.20

三、间接费用（C）

间接费用一览表

（单位：

万元）

序号

名称

收费标准

总价

备注

运输费

工艺设备总价×3%

1.41

工人安装费

工艺设备总价×10%

4.72

工程利润

（A+B）×15%

13.28

方案评审及监理费

合同价×5%

5.90

采样费

1.20

合计

四、废水改造工程投资合计

废水改造工程总投资表

（单位：

万元）

序号

名称

总价

备注

土建报价

41.30

工艺设备报价

47.20

间接取费

26.51

工程税金

6.90

（A+B+C）×6%

总计

118

（A+B+C+税金）

注：

含税金及包工程验收等

工程总造价为人民币大写：

壹佰壹拾捌万元整（￥1180000.00元）

九自控系统

深圳市金和源科技有限公司生产废水治理工程自动控制系统根据各部分的功能要求，综合考虑了整个系统的安全、实用、可靠、准确和先进性，并把系统的实用性和可靠性放在首位。

1主要控制设备

生产废水处理站主体处理工艺采用“氧化+还原+混凝+沉淀+回调+生化+混凝+沉淀+过滤”工艺，从工艺流程上可分为调节池、反应池、混凝池、絮凝池、斜管沉淀池、生化池、pH回调池、中间水池、过滤系统以及辅助系统，如污泥收集处理等子系统。

废水处理站各处理子系统中设有各种监测仪表，包括流量计、pH在线监测仪、ORP在线监测仪、液位控制器等仪表，对整个废水处理站过程进行连续在线监控，并执行报警、诊断和预处理事故的功能。

2自动控制系统

本操作系统自动化程度高，其中主要有以下几点：

（1）提升泵的自动控制：

1）各调节池内设置液位控制开关，控制提升泵的开启，当水位到达高水位时，则启动提升泵将水泵入下一单元，当水位到达最低水位时，则关闭提升泵，并设置最高水位报警装置，以提示操作人员。

2）中间水池内提升泵可根据需要手动控制，并设置液位开关，在最低水位时能自动关闭潜水泵，防止空转。

同时，此提升泵也由过滤系统的压力控制，当系统压力超过一定界限时，则对应的反冲洗阀门开启，进行反冲洗。

（2）加药系统的控制

1）破氰池1、破氰池2、还原池、中和反应池、pH回调池中设置pH在线监测仪，当pH值超出设定范围，则启动相应的加药泵或电磁阀进行加药（酸或碱）。

2）破氰池1、破氰池2、还原池中还设置ORP在线监测仪，当ORP值超出设定范围时，则启动相应的加药泵或电磁阀进行加药（破络剂）。

3）混凝剂、絮凝剂由加药泵或电磁阀为定量装置，随调节池提升泵动作。

4）各系统的搅拌机随提升泵联动，则搅拌机开启即此系统开启。

5）过滤系统的控制

过滤系统设置压力表，控制过滤系统的反冲洗。

以上控制为现场的一级控制,在优化要求中,PLC程控有说明

十废水站总体设计

1废水处理站平面布置

废水处理站平面布置依据废水处理工艺流程的功能要求、废水来向及水、电就近的原则，在建设方规划的场地内进行布置。

为操作管理方便，构筑物设通道或平台，以便值班人员的巡视和化验人员的取样分析。

在废水处理站四周设置道路，以便施工进料、设备进场、污泥的运输等。

为充分解决用地，本废水处理站设计为双层结构，底层为废水处理构筑物，调节池采用地下结构，地上为设备操作平台。

废水处理站建成后，建设方应对废水处理站进行绿化、美化。

站区内绿化采用点线结合方式，沿构筑物周围种植草坪、灌木等；延道路两侧栽培树木，使废水处理站树立良好的环保形象。

建设方可根据需要考虑在废水处理站周围设围墙或护栏，以加强站区内的统一管理。

2供电

处理站内动力配线采用YJV-1KV交联聚乙烯铜芯电缆穿钢管敷设；照明配线采用导线穿PVC塑料管敷设。

处理设施根据不同照度值要求设计，并分别采用混光灯和工厂灯。

3给排水

本工程的所有生产、生活、绿化水均接厂家提供的给水接口。

生产废水经废水处理设施处理达标后，排入市政排水管网。

雨水采用管沟收集排入市政排水管网。

站区内的其它废水如冲洗废水等全部排入废水综合调节池，与废水合并处理后，排入市政排水管网。

管道材料：

排水管管径小于Φ200的采用排水铸铁管或PVC管，管径大于Φ200的采用砼排水管或排水沟。

废水处理站外围的给排水由建设方负责。

4劳动安全保护

本项目自动控制水平高，操作人员可在中央控制柜对各设备发出控制指令，值班人员只需偶尔到现场巡视。

电机与被驱动设备的连接部分加防护罩，以免发生伤人事故。

电器设备完全按水电设备接地保护规程进行设计，高压开关柜手柄设有电气联锁，以防误操作。

中央控制柜设置信号系统，当主要设备发生故障时，能通过指示灯提醒操作人员。

废水处理构筑物上人行道均设置双侧或单侧栏杆，材料为不锈钢，刷防腐漆，并配有照明灯，以保证行人安全。

十一工程经济技术指标

1工程总投资概算

见工程预算表。

2运行成本估算

1．电耗

本废水处理设施的运行成本主要为电费和药剂费用，其中耗电主要如下：

综合废水提升泵：

2.2Kw×16h×0.8=28.16Kwh

含氰废水提升泵：

0.75Kw×16h×0.8=9.6Kwh

含铬废水提升泵：

0.75Kw×16h×0.8=9.6Kwh

搅拌机：

1.5Kw×4个×16h×0.8+3.0Kw×2个×16h×0.8=153.6Kwh

压滤机：

2.8Kw×2h×0.8=4.48Kwh

污泥泵：

1.2Kw×2h×0.8×2=3.84Kwh

反冲洗泵：

1.5Kw×1h×0.8=1.2Kwh

则每日总电耗为210.48Kwh，电费以0.8元/KWh计，

则每日用电成本为：

168.38元。

2．药剂费用

根据经验值确定本废水处理系统PAC、PAM用量为：

PAC：

0.1Kg/吨水×600吨=60Kg（1元/Kg）

PAM：

0.01Kg/吨水×600吨=6Kg（20元/Kg）

H2SO4：

0.003Kg/吨水×600吨=1.8（1.2元/Kg）

NaOH：

0.05Kg/吨水×600吨=30Kg（3元/Kg）

则日药剂费用约为60×1+6×20+1.8×1.2+30×3元=273元

3．污泥处理费用

每天产生的干污泥数量约为2吨，积存到50吨后外运处置。

4、人工费用

本废水处理站设二班操作，设管理人员1名（由品保部主管兼职），技术操作工人2人，工资按2000元/月·人，则每日人工费用为8000/30=270元。

5、总运行费用

总运行费用=电费+药费+人工费=168.38+273+270=711.38元

3平面布置

废水处理站占地面积约为240m2，其中地上约120m2，平面布置如附图

（一）所示。

4工期

合同签定并预付款到帐之日起计，机电器材的订购及土建设施的施工等需55天，设备安装25天，总工期为80天。

时间

项目

30天

60天

90天

120天

方案设计

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