废水深度处理方案.docx

1、废水深度处理方案废水深度处理方案邯钢废水深度处理项目工艺方案北京佳瑞环境保护有限公司2010-101.项目背景根据新区环评文件要求：XX钢厂东西区（老区、新区）年外排水总量为500万m3。目前新区主体工程建成后，年外排生产废水量由2405.5万m3减少为500万m3；但东区年外排生产废水量为436万 m3。为了达到以上要求，还需对东区进行改造。每年东区提取新水量约为3200万m3，如果加上电厂用水，则提取量更大。除了在用水过程中的蒸发、渗漏损耗，其他均外排。工程用水仅经过絮凝、沉淀、过滤工艺净化取得，水中含盐量较高，氯离子一般在500mg/l左右，加上水源地河水污染严重，近年来河水水质有恶化的

2、趋势，含盐量和氯离子过高（含盐量已比往年翻番），高达15002000mg/l，氯离子也达到200300mg/l，导致净化水内的盐分最高达到900mg/l，严重影响中水的回用，对已用中水的用户的设备造成潜在的安全隐患，影响设备使用寿命；同时因氯离子含量高，影响循环水的浓缩倍数，造成循环系统置换量大，加大了污水处理厂的负荷，增加了污水处理费用，造成运行成本升高。为此，结合西区环评年排水500万m3的要求，我们制订了对现在外排的约2000m3/h生产废水进行深度处理，脱盐后的深加工水代替河水做为各系统补水，产生的高盐水可以用于料场喷洒、炼钢焖渣、水冲渣补水等，其余外排。既可以减少外排水的水量，又可以

3、进一步降低吨钢耗新水指标，具有较好的社会效益和环保效益。2 处理规模及要求2.1 处理水量：2000m3/h。 处理后最终外排浓盐水水量：500m3/h。2.2 水质现状与处理后水质要求：邯钢一污水出水水质指标序号项目单位指标1PH7-8.52碱度mmol/l53氯根mg/l7004硬度mmol/l14.25浊度mg/l156CODmg/l907电导率us/cm27008溶固mg/l25009悬浮物SSmg/l3010油含量mg/l511色度3012氨氮mg/l30深度处理产水水质指标序号项目单位指标1PH7-8.52碱度mmol/l3.83氯根mg/l1004硬度mmol/l5.05浊度mg

4、/l106电导率us/cm6007油含量mg/l18色度30深度处理外排浓盐水水质指标：序号项目单位指标1PH7-8.52CODmg/l1503悬浮物SSmg/l304油含量mg/l35色度306氨氮mg/l253工艺路线一污产生污水水量为2000T/h，此水作为深度处理系统的原水，由于水中有一定含量COD，而水质为炼钢过程中的工艺产水，BOD较低，可生化性较差，同时水中悬浮物较高，综合整个工艺流程的优化，考虑到此部分水如果采用生化处理工艺，占地面积大，投资费用高，所以预处理阶段采用混凝沉淀+滤布滤池的处理工艺，在水经过膜处理系统浓缩后，COD提高到一定数值，再集中进行生化处理。预处理阶段采用

5、混凝沉淀过滤+滤布滤池工艺，此工艺可有效地去除悬浮物，同时对COD具有一定的去除率。预处理单元出水COD60mg/L，SS10mg/L，NH3-N20mg/L。预处理单元出水进入膜处理单元进行处理，经过我公司的工程实践经验，选用污水用的UF和RO膜，膜的抗污染能力较强，同时强化膜清洗的措施（增加NaCLO等），适当增加膜清洗的周期，可以使膜在上述预处理出水的COD数值范围内能够正常地运行，保持膜的产水率。膜处理单元选择超滤+反渗透的处理工艺，为提高反渗透的水回收率，反渗透浓水再进一步进行浓水反渗透处理，使反渗透最终产水率达到85%。超滤部分排水及反渗透浓水集中进行进一步深度处理，因膜处理后水的

6、浓缩，集中的浓水COD250mg/L，NH3-N80mg/L，采用水解酸化工艺提高废水的可生化性，出水进入BAF处理工艺，BAF处理工艺对COD去除率可达到3545%，对氨氮的去除率可达到70%左右。BAF出水进行O3氧化处理，此单元为进一步的保障措施，因原废水本身可生化性较差，在BAF处理单元运行效果不稳定时，可通过O3氧化处理进一步对有机物、氨氮等进行氧化，以进一步保证出水能达到标准。同时设置O3对水解酸化池的管道，在特殊运行方式的情况下，辅助水解酸化池进行对有机物等的处理。经过此单元的综合处理作用下，可稳定的保证保证浓水排放COD150mg/L，NH3-N25mg/L。 图1 水量平衡图

7、（水量损耗暂未计入在内）图2 工艺流程图4 工艺设计4.1预处理部分 预处理部分采用混凝、沉淀、过滤工艺，混凝反应采用管道混合器+折板絮凝池，通过管道混合器及折板絮凝池使混凝剂、絮凝剂同废水充分的混合，混合后的废水进入沉淀池使泥水分离。4.1.1 预处理部分土建内容序号名称规格尺寸（m）单位数量备注1污水调节池25m25m4.5m座1钢筋混凝土2折板絮凝池1064座2钢筋混凝土3沉淀池10104座2钢筋混凝土4滤布滤池26.5104.2座1钢混结构,5格5中间水池15155座1钢筋混凝土6综合加药间4.1.2 预处理部分设备清单序号名称规格参数 单位数量备注1进水提升泵1100m3/h，H=1

8、0m,45Kw台3两用一备2管道混合器DN600台23滤布滤池滤盘、中心传动装置、支架、反冲洗装置等套1满足系统要求4沉淀池斜管等附件套1满足系统要求5配套阀门、管道套1满足系统要求4.2 膜处理单元4.2.1 工艺说明超滤处理单元选用适合污水水源的膜，产水率92%,选用8套共464支膜，膜进水COD95%。出水满足回用水质要求。超滤膜组件过滤单元：设计水温 20套数 8套平均产水量(单套) 231m3/h总产水量 1847m3/h平均回收率 92.3%膜面积 27.9M2/支总的膜组件数 464只 设计通量 55.27 LMH产品水浊度 0.2NTUSDI 3一级反渗透组件过滤单元：设计水温

9、 20列数 6套平均产水量(单套) 215m3/h总产水量 1290m3/h平均回收率 70%单列膜组件数 324只 设计通量 17.83 LMH第三年产水TDS 14mg/L一级RO浓水再处理单元：设计水温 20列数 2列平均产水量(单套) 138m3/h总产水量 276m3/h平均回收率 50%单列膜组件数 264只 设计通量 13.76 LMH第三年产水TDS 61.24mg/L4.2.2 设备清单序号名称规格型号单位数量备注一设备1超滤进水泵(变频)Q=290m3/h,H=28m台10各配一套变频控制柜2蒸汽换热器Q=480m3/h，SS316台43自清洗过滤器Q=480m3/h,10

10、0um，滤网SS316套44超滤部分4.1超滤反洗泵(变频)435m3/h台2各配一套变频控制柜4.2气洗鼓风机348NM3/h台24.2超滤反洗保安过滤器滤芯材质PP,折叠,50um台14.3超滤装置8套，每套净产水量240m3/h套84.3.1超滤膜 HFU-2020只4644.3.2本体管道及超滤滑架套84.4化学清洗装置套14.5化学分散洗次氯酸钠加药套14.6化学分散洗氢氧化钠加药套14.7化学分散洗盐酸加药4.8工艺用压缩空气储罐V=3m3台24.9超滤反洗管道混合器DN250，碳钢衬胶台14.10阻垢剂、还原剂加药管道混合器DN200，碳钢衬胶台14.11二级加碱管道混合器DN1

11、50，碳钢衬胶台14.12超滤水箱座25一级反渗透部分5.1超滤产水泵Q=220m3/h,H=32m台85.2反渗透保安过滤器Q=220m3/h,SS304,5um台65.3一级反渗透高压泵(变频) 220m3/h,H=150m台8各带一套变频控制柜5.4反渗透装置台65.4.2膜元件TML20-400只19445.4.3管路SS316套65.4.4滑架碳钢环氧树脂套65.5反渗透冲洗水泵Q=50m3/h,H=30m,7.5kw台25.6阻垢剂加药装置套15.7还原剂加药装置套15.8加碱加药装置套15.9RO化学清洗装置套6RO浓水反渗透装置套16.1浓水反渗透膜原件只5286.2配套设备、

12、装置等满足系统要求套27回用水泵800m3/h台3二阀门满足系统要求套1三仪表满足系统要求套1四其他附属设备套14.3 浓水深度生物处理单元4.3.1 水解酸化池的主要作用 提高废水的可生化性，同时去除部分有机物及氨氮。4.3.2 曝气生物滤池主要作用曝气生物滤池工艺主要用于对污水中有机物的降解和氨氮的硝化。滤池中可驯化出不同功能的优势菌种，大大缩短生物氧化时间，提高生化处理效率，使出水水质稳定达标。超滤及反渗透产生浓水中COD经过浓缩之后较高，BAF工艺生物处理后可将废水中COD降低到排放指标，同时好氧BAF通过硝化作用降低废水中的氨氮含量。其技术特点如下：（1）关于BAF的进水方式BAF采

13、用上进水方式，有利提高处理负荷，有利于进水的均匀性和悬浮物的截留与反洗。（2）关于BAF的曝气方式全部曝气生物滤池底部，均考虑设置曝气装置，其目的为采用好氧方式时，创造必要条件；也是减少堵床，采用的一种措施。BAF池的曝气量，根据不同运行状态是一个变量，选用离心风机。池的反冲洗风，单独设置罗茨鼓风机； 4.3.3 下向流BAF结构示意图2 下向流曝气生物滤池的结构示意图。1-缓冲配水区；2-承托层；3-滤料层；4-出水区；5-进水槽；6-反冲洗排水区； 7-斜板沉淀区； 9-滤板； 10-长柄滤头。 曝气生物滤池其主体由滤池池体、滤料层、承托层、布水系统、布气系统、反冲洗系统、出水系统、管道和

14、自控系统组成。1）滤池池体滤池池体的作用是容纳被处理水量和围挡滤料,并承托滤料和曝气装置的重量。2）滤料在生物滤池中，滤料是生物的载体，微生物附着在滤料上，进行生物净化作用。3）承托层承托层主要是为了支撑滤料，防止滤料流失和堵塞滤头，同时还可以保持反冲洗稳定进行。4）布水系统对于下向流滤池，配水室的作用是使某一短时间段内进入滤池的反冲洗水能在配水室内混合均匀，并通过配水滤头均匀流过滤料层，是为了支撑滤料，防止滤料流失和堵塞滤头，同时还可以保持反冲洗稳定进行。配水室的功能是在滤池正常运行时和滤池反冲洗时使水在整个滤池截面上均匀分布，它由位于滤池下部的缓冲配水区和承托滤板组成。5）布气系统曝气生物

15、滤池内的布气系统包括正常运行时曝气所需的曝气系统和进行气-水联合反冲洗时的供气系统两部分。单孔膜空气扩散器按一定间隔安装在空气管道上，空气管道又被固定在承托滤板上，单孔膜空气扩散器一般都设计安装在滤料承托层里，距承托板约0.10.15米,使空气通过扩散器并通过滤料层时可达到30%以上的氧利用率。该扩散器的另一个特点是不容易堵塞，即使堵塞也可用水进行冲洗。6）反冲洗系统曝气生物滤池反冲洗系统与给水处理中的V型滤池类似，采用气-水联合反冲洗，其目的是去除生物滤池运行过程中截留的各种颗粒及胶体污染物以及老化脱落的微生物膜。曝气生物滤池气-水联合反冲洗通过滤板及固定其上的配水长柄滤头实现，反冲洗过程采

16、用气-水联合反冲洗，最后再单独采用水洗。7）管道和自控系统为提高滤池的处理能力和运行方式的变换，对若干组滤池之间的切换，必须有管道系统，并通过PLC控制系统来自动完成对滤池的运行控制。4.3.4 曝气生物滤池系统工艺特点1）基本原理曝气生物滤池（简称BAF），采用火山岩作为生物曝气滤池的填料，其比表面积大，且粗糙有利于表面生长生物膜。污水流经滤层时微生物膜吸附污水中有机污染物作为其新陈代谢的营养物质，并在滤层下部曝气供氧的条件下，使废水中有机物得到好氧降解。（1）滤池内部形成生物膜与生物絮体联合处理的的模式，能提高总生物处理效率；生物絮体与生物膜的吸附作用，提高了吸附过滤效率，对污水中的溶解及

17、非溶解有机物具有吸附作用，提高污染物在系统内的停留时间，有利于污染物的去除。（2）生物膜形成后，每粒生物滤料存在好氧、缺氧及厌氧区，滤池系统相当于无数个A/O系统，对难生化废水具有良好的去除作用。这种处理工艺对低浓度有机污水适应性强，不会产生由于营养物过低导致微生物无法培养的情况。（3）当生物膜生长阻塞滤层时，需要进行气、水反冲洗。2）生物滤池功能特点北京佳瑞环境保护有限公司的曝气生物滤池作为一种膜法污水处理的新工艺，其特点如下：（1）具有较高的生物浓度和较高的有机负荷曝气生物滤池采用粗糙多孔的火山岩滤料，为微生物提供了较佳的生长环境，易于挂膜及稳定运行，可在滤料表面和滤料间保持较多的生物量，

18、高浓度的微生物量使得BAF的容积负荷增大，进而减少了池容积和占地面积，使基建费用大大降低。（2）易挂膜，启动快BAF调试时间短，一般只需20-30天，而且不需接种污泥，采用自然挂膜驯化。(3）自动化程度，模块设计。（4）工艺简单、出水水质良好由于滤料的机械截留作用以及滤料表面的微生物和代谢中产生的粘性物质形成的吸附作用，使该工艺出水水质良好。4.3.5 生化处理部分土建构筑物序号名称规格尺寸数量备注1水解酸化池36205m1钢筋混凝土2BAF667m1238.567m13污水反洗给水提升池7.5105.5m1钢筋混凝土4鼓风机棚97.56m1钢结构5反洗废水提升池7.5105.5m1钢筋混凝土

19、6污水臭氧接触池10m8m7m1钢筋混凝土（封闭式）4.3.6 生化处理部分设备清单4.3.6.1 污水设备表一、机械设备序号项目名称规格型号单位数量备注1反洗给水提升泵Q=300m3/h,H=20mP=37Kw泵壳材质为铸铁，叶轮轴套SS316,轴3Cr13台21用1备，用于污水反洗给水提升池2地坑排水泵Q=10m3/h,H=10米 P=O.75Kw碳钢材质台1检修用，潜水泵3进水提升泵Q=250m3/h,H=22m,P=30Kw壳体铸铁，涡室&叶轮SS316台32用1备，用于污水BAF进水提升池4反洗罗茨风机风量：28 m3/min风压：6.86mH2O功率：55KW台2一用一备5反洗废水

20、提升泵Q=50m3/h,H=30米 P=7.5Kw台2一用一备6臭氧扩散系统套1污水臭氧接触池7甲醇投加系统套1二、给排水专用设备序号项目名称规格型号单位数量备注1火山岩滤料，粒径3-5mmm31400含富余量2卵石，粒径2-3,3-5,5-10mm（各购三分之一量）m3140含富余量3滤板960*980*120mm，钢混套1满足系统要求，含富余量4长柄滤头L440，ABS套1满足系统要求，含富余量5封头聚苯乙烯泡沫塑料套1满足系统要求，含富余量6封盖ABS套1满足系统要求，含富余量7型压板100*100*10，304不锈钢套1满足系统要求，含富余量8型压板100*100*10，304不锈钢套

21、1满足系统要求，含富余量9密封胶双组分聚硫密封胶m3110膨胀水泥m3111JRBQ266-11型反洗布气装置碳钢套12产品专利12JRBQ266-11型曝气布气装置碳钢套12产品专利13JRBW66-11型反洗布水装置碳钢套12产品专利三、阀门（均配套法兰、双头螺栓、螺母、垫圈、及垫片）序号项目名称规格型号单位数量备注（一）蝶阀P=1.6MPa，碳钢1DN150手动阀台12进水管线,调节水量2DN200手动阀台6净水线,排泥管线吹扫3DN300手动阀台6反洗出水和正常出水转换4DN300手动阀台1并联出水主干管（二）球阀P=1.6MPa，碳钢1DN100手动阀台12进气管线,调节风量2DN2

22、0手动阀台12出水管取样口3DN50手动阀台6正常曝气总管放空1,管排气1，潜污泵出口1，净化水支管排气1（三）闸阀明杆楔式闸阀,P=1.6MPa，碳钢1DN100手动阀台1吹渣线的吹扫跨线阀门（连接反洗水主干与吹渣线的气动阀后处）2DN200手动阀台12排泥阀（四）止回阀管道式止回阀，碳钢1DN50手动阀台1地坑排水泵出口（五）气动阀P=1.6MP，碳钢建议带手轮1DN100蝶阀台12正常曝气阀门2DN150蝶阀台12进水管线3DN200蝶阀台13出水阀门12、反洗风总管排渣阀14DN200蝶阀台6正常出水转换5DN300蝶阀台12反洗气阀门6DN300调节阀台2净化总出水管阀门7DN400

23、蝶阀台12反洗进水阀8DN50蝶阀台12排气阀9DN300蝶阀台1正常曝气总管10DN200调节阀台2反风罗茨机放空阀（带消音器）四、仪表序号项目名称规格型号单位数量备注1超生波液位计0-7m个2含油污水BAF进水提升池1，含盐污水反洗给水池12配音叉液位开关个2含油污水BAF进水提升池1，含盐污水反洗给水池13电磁流量计管径200，流量 200m3/h个2污水BAF进水配水管4涡流流量计管径300，流量23m3/min个1反洗气5电磁流量计管径400，流量500m3/h个1反冲水6涡流流量计管径300,55m3/min个1正常曝气总管4.3.6.2 滤池共用系统设备表序号项目名称规格型号单位

24、数量备注1净化空气罐V=1.0m3/min,P=1.6MPa，立式，碳钢套120003.5，带减压阀,安全阀，排污阀，压力表,净化风压力0.7Mp2单梁双轨悬挂式起重机Q=1t,H=6m，P=7.5Kw台1臭氧车间3臭氧发生装置包含臭氧发生器，空压机、储气罐、干燥机、减压阀、尾气分解器台2臭氧产量为5Kg/h台,P=85kw，1用1备4离心风机Q=54m3/min,n=2970r/min,P=90Kw碳钢材质台21用1备，为废水处理BAF池池供气，变频控制5DN300气动V型调节球阀台5反洗风机,曝气风机出口放空，出口配消声器6PLC控制系统臭氧系统套17PLC控制系统BAF系统套18检修起吊装置T=1t台19电气系统设备材料套14.3.6.3 曝气生物滤池系统材料表序号材料名称规格或性能参数材 质单位数量备注1管道、管件满足系统要求 满足系统要求套15 投资估算及运行费用分析5 .1 土建投资费用估算序号项目投资（万）备注1预处理（混凝、沉淀、滤布滤池过滤单元）2浓水深度处理单元水解酸化+BAF+臭氧处理3膜处理单元车间及公用