废水处理回用设计方案方案.doc

浙江朗德实业有限公司废水处理（回用）工程设计方案杭州达康环境工程有限公司地址：杭州市申花路753号剑桥公社F座12A01室邮编：310030电话：[phone] 81021990传真：[phone]二一二年九月浙江朗德实业有限公司废水处理（回用）工程设计方案 杭州达康环境工程有限公司项目名称：浙江朗德实业有限公司废水处理（回用）工程设计阶段：方案设计项目编号：2012030 责 任 表单位负责人：杨晓秋总 工 程 师：汪大翚项目负责人：胡小鹏总 图：杨万东工 艺：胡小鹏 张 平 蒋华兵土 建：来建平 张 帆 电气、自控：潘兴平 易 伟给 排 水：王锋雷概 算：包叶明审 核：汪大翚设计单位：杭州达康环境工程有限公司设计等级：环境工程（水污染防治工程）专项甲级证书编号：A133013751目 录1 总论12 现有磷化废水处理设施概况23 废水处理工艺设计44 工艺设计75 总平面设计126 土建设计127 电气设计128 投资预算139 运行费用1610 主要技术经济指标1711 工期171 总论1.1 项目概况浙江朗德实业有限公司位于嘉兴市南湖区大桥镇嘉兴工业园区诚信路1号，主要从事窗帘五金配件的生产，设计产量9000吨/年。根据现场调研及企业提供的资料，企业排放的废水主要有磷化废水、喷漆废水及生活污水。目前，喷漆废水与生活污水已达标排放，磷化废水则尚未实现该目标。基于对水体环境的保护，并应当地环保局的要求，企业拟对磷化废水进行处理并部分回用。受浙江朗德实业有限公司委托，我公司对其磷化废水处理与回用进行方案设计，供厂方及环保部门决策。1.2 编制依据1、浙江朗德实业有限公司提供的相关资料；2、我司对企业现有设施运行状况的实地调查；3、国家关于污水处理工程设计的有关规范、标准。主要有：中华人民共和国水污染防治法中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法污水综合排放标准（GB8978-1996）污水排入城镇下水道水质标准（CJ343-2010）建筑给水排水设计规范（GB50069-2002）室外排水设计规范（GB50014-2006）工业建筑防腐蚀设计规范（GB50046-95）给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）混凝土结构设计规范（GB500010-2002）工业与民用供配电系统设计规范（GB50052-95）低压配电装置及线路设计规范（GB50054-95）通用用电设计配电设计规范（GB50055-93）1.3 工程范围本工程设计范围为浙江朗德实业有限公司废水处理工程区块内（从调节池至回用水池）新建及改造的建构筑物、新增及现有的设备、电气、仪表等。对于脱脂磷化车间（预处理车间）至调节池、调节池至沉淀池1、沉淀池1至沉淀池2，沉淀池2至城市污水管网间的现有管道，则不在本工程设计范围内。废水进水、排水、供水于废水处理区块假定围墙外1m处与建设单位交接。供电在配电柜进电总线处交接。1.4 设计原则1、严格执行国家及地方的现行有关环保法规及经济技术政策，结合项目实际情况，因地制宜的进行本设计；2、技术先进性与达标可靠性相结合原则。选用技术先进、工艺成熟稳妥、处理效率高、运行成本低、操作管理方便的污水处理工艺，确保出水达标排放，并且回用水满足回用要求；3、充分考虑利用现有污水处理设施，减少土建施工，节约投资成本；4、在保证处理效果的前提下，减少改造规模，缩短改造时间，尽量减少施工对企业正常生产的影响；5、充分考虑系统配套的减震、防噪、节能等措施，避免产生二次污染。6、平面布置紧凑，减少投入。2 现有磷化废水处理设施概况2.1 废水来源浙江朗德实业有限公司磷化废水主要来自预处理车间镀锌板脱脂与磷化工序后的水洗工序，详见图2-1。图2-1 磷化废水产生流程图2.2 处理规模根据企业提供资料，目前，磷化废水处理量约3.3t/d。2.3 处理工艺 根据实地调查，现有磷化废水处理工艺流程见图2-2。图2-2 现有磷化废水处理工艺流程图流程说明：预处理车间内的磷化废水自流入调节池后，再依次自流入沉淀池1和沉淀池2，最终由泵打入城市污水管网。2.4 现有主要构筑物 现有主要构筑物情况见表2-1。表2-1 现有主要构筑物情况表序号构筑物名称构筑物尺寸数量备注1调节池12m1.5m1.3m1座顶部有盖2沉淀池15.6m1.6m2.3m1座顶部有盖3沉淀池25.9m1.6m2.3m1座顶部有盖2.5 现有主要设备 污水提升泵一台（N=1.5kW），用于将沉淀池2的出水打入城市污水管网。2.6 存在的问题 1、磷化废水经现有处理设施处理后不能稳定达标排放。2、现有处理设施无法满足废水回用要求。综上可知，现有污水处理工艺急需进行改造，以同时满足达标排放和回用的要求。3 废水处理工艺设计3.1 设计进水水量根据企业提供资料并考虑一定余量，本工程设计磷化废水进水水量为4t/d。3.2 设计进水水质根据我方监测数据并考虑一定余量，设计进水水质见表3-1。表3-1 磷化废水进水水质废水名称水质（pH无单位，电导率单位为s/cm，其余单位均为mg/L）pHCODcrBOD5SSTP电导率总锌石油类磷化废水7111502520010060010035注：本表未涉及指标均以达标计，不进行处理。3.3 设计出水水质根据公司提供的环评，公司排放的废水经处理后纳入嘉兴市污水处理工程，排放标准执行污水综合排放标准（GB8978-1996）中的三级标准，详见表3-2。结合企业要求，本工程设计废水回用50%（2t/d）至预处理车间脱脂与磷化工序后的水洗工序 ，回用水水质要求达到城市污水再生利用 工业用水水质中的洗涤用水水质标准，详见表3-3。表3-2 污水综合排放标准（GB8978-1996） 单位：mg/L，pH除外指标pHCODcrBOD5SS石油类总锌TP三级标准69500300400155.08.0表3-3 回用水水量及水质标准 单位：mg/L，pH除外指标pHCODcrBOD5SS石油类总锌TP标准6.59.0/3030/3.4 处理工艺流程本工程设计废水处理工艺流程见图3-1。图3-1 磷化废水处理工艺流程图本工艺采用间歇式操作，每天运行一次，具体操作说明如下：预处理车间内的磷化废水依靠重力流入调节池。然后经泵提升至隔油池，去除浮油后清水进入反应沉淀池。此时，加入氯化钙，调节废水pH至9，经搅拌反应、沉淀后，产生的污泥排入污泥池。随后，加入硫酸亚铁，再次调节废水pH至9，搅拌反应一段时间后加入PAM并静止沉淀，沉淀后的上清液排入中间水池，产生的污泥再次排入污泥池。中间水池内的废水用泵打入砂滤、炭滤系统，进一步去除水中的悬浮物和COD后进入回用水池，并投加硫酸调节废水pH至7。最后，50%的清水直接纳管排放，50%的清水回用至预处理车间的脱脂与磷化工序后的水洗工序。砂滤、炭滤系统的反冲用水来自回用水池，反冲水出水进入反应沉淀池，与下一次进入该池的原废水一起再进行处理。污泥池内的污泥通过螺杆泵抽至板框压滤机内压滤，产生的干污泥（危废）委托有资质企业处理，滤液则流入滤液池，并间歇性的将其泵入反应沉淀池。3.5 预期处理效果本工程预期处理效果见表3-4。表3-4 废水预期处理效果（pH无单位，电导率单位为s/cm，其余单位均为mg/L） 污染物 处理单元pHCODCrSSTP电导率总锌石油类进水71115020010060010035调节池出水71113518010060010033去除率（%）/10100005隔油池出水71112116210060010020去除率（%）/101000040反应沉淀池出水9484951000414去除率（%）/60709509630中间水池+砂滤塔+炭滤塔出水938254.59503.613去除率（%）/2050105105回用水池出水738254.59503.613去除率（%）/000000排放标准695004008.0/5.015回用标准6.59.0/30/4 工艺设计4.1 构筑物参数及设备配置1、调节池（利用现有调节池）功能：调节废水水质水量后提升至后续处理系统池体尺寸：121.51.3m有效水深：0.7m停留时间：3.15d数量：1座结构：半地下式结构配置设备（新增）：IHF32-25-125型耐腐蚀泵一台（Q=5m3/h；H=20m；N=1.5kW）2、隔油池（新建）功能：去除水中浮油池体尺寸：1.60.61.0m有效水深：0.7m数量：1座结构：地上式A3钢衬胶防腐结构（三格式）3、反应沉淀池（新建）功能：去除COD、总锌、TP池体尺寸：1.61.63m有效水深：1.6m泥斗高度：1.1m泥斗倾角：55度泥斗下口尺寸：0.30.3m数量：1座结构：地上式A3钢衬胶防腐结构配置设备（新增）：ZJ-200型折桨搅拌机一台，N=0.75kWpH计一台氯化钙自动投加系统一套，N=0.5kW氢氧化钠自动投加系统一套，N=0.5kW硫酸亚铁自动投加系统一套，N=0.5kWPAM自动投加系统一套，N=0.5kW4、中间水池（利用现有沉淀池 1）功能：用于砂滤前的泵提升池体尺寸：3.761.62.2m有效水深：1.5m结构：地下式结构配置设备（新增）：IHF32-25-125型耐腐蚀泵一台（Q=5m3/h；H=20m；N=1.5kW），既用于将中间水池内的水提升至砂滤塔，又用于将滤液池内的滤液提升至反应沉淀池5、砂滤塔（新建）功能：滤出悬浮物塔体尺寸：0.71.5m总高：2.4m结构：地上式A3钢衬胶防腐结构6、炭滤塔（新建）功能：进一步去除废水中悬浮物、COD。塔体尺寸：0.71.5m总高：2.4m结构：地上式A3钢衬胶防腐结构7、回用水池（利用现有沉淀池2）功能：储存回用水。池体尺寸：4.061.62.2m有效水深：1.5m结构：地下式结构配置设备（新增）： SLW25-110型清水泵一台（Q=2.8m3/h；H=16m；N=0.55kW），既用于砂滤塔和炭滤塔的反冲洗，又用于将回用水池内的水抽至预处理车间回用 ZJ-200型折桨搅拌机一台，N=0.75kW pH计一台 硫酸自动投加系统一套，N=0.5kW配置设备（利用现有）：现有沉淀池2旁水泵一台（N=1.5kW），用于将废水泵入城市污水管网8、污泥池（利用现有沉淀池2）功能：储存污泥。池体尺寸：1.61.62.2m有效水深：1.5m结构：地下式结构配置设备（新增）：G20-1型单螺杆泵一台（Q=0.8m3/h；H=60m；N=0.75kW）9、滤液池（利用现有沉淀池1）功能：储存滤液池体尺寸：1.61.62.2m有效水深：1.5m结构：地下式结构10、机房（新增）功能：放置炭滤塔、砂滤塔、板框压滤机等设备。性能参数：7.04.3m。结构：玻璃钢棚。本工程选择5套自动加药系统，是为减轻劳动强度和减少药剂投加量。但自动加药系统所需设备费用较高，企业可根据实际情况决定是否采用人工加药系统替代。4.2 主要构筑物一览本工程主要构筑物见表4-1。表4-1 主要构筑物一览表序号名称规格（m）单位数量备注1调节池12.01.51.3座1现有改造2中间水池3.761.62.2座1现有改造3回用水池4.061.62.2座1现有改造4污泥池1.61.62.2座1现有改造5滤液池1.61.62.2座1现有改造6机房7.04.3座1新建4.3 主要设备一览根据企业是否采用自动加药系统，本工程主要设备见表4-2、4-3。表4-2 主要设备一览表（含自动加药系统）序号名称规格参数功率（kW）单位数量使用位置1提升泵Q=5m3/h；H=20m1.5台1调节池2隔油池1.60.61.0m/座1/3反应沉淀池1.61.63.0m/座1/4搅拌机ZJ-2000.75台1反应沉淀池5pH计/台1反应沉淀池6自动加药系统非标0.5套4反应沉淀池7提升泵Q=5m3/h；H=20m1.5台1中间水池与滤液池8砂滤塔0.71.5m/座1/9炭滤塔0.71.5m/座1/10清水泵Q=2.8m3/h；H=16m0.55台1回用水池11搅拌机ZJ-2000.75台1回用水池12pH计/台1回用水池13自动加药系统非标0.5套1回用水池14提升泵/1.5台1回用水池15单螺杆泵Q=0.8m3/h；H=60m0.75台1污泥池16板框压滤机过滤面积：8m21.5台1/注：表中除第14行设备为现有外，其他设备均为新增；以上设备型号仅供参考。表4-3 主要设备一览表（不含自动加药系统）序号名称规格参数功率（kW）单位数量使用位置1提升泵Q=5m3/h；H=20m1.5台1调节池2隔油池1.60.61.0m/座1/3反应沉淀池1.61.63.0m/座1/4搅拌机ZJ-2000.75台1反应沉淀池5pH计/台1反应沉淀池6提升泵Q=5m3/h；H=20m1.5台1中间水池与滤液池7砂滤塔0.71.5m/座1/8炭滤塔0.71.5m/座1/9清水泵Q=2.8m3/h；H=16m0.55台1回用水池10搅拌机ZJ-2000.75台1回用水池11pH计/台1回用水池12提升泵/1.5台1回用水池13单螺杆泵Q=0.8m3/h；H=60m0.75台1污泥池14板框压滤机过滤面积：8m21.5台1/注：表中除第12行设备为现有外，其他设备均为新增；以上设备型号仅供参考。5 总平面设计废水处理区块地面标高同厂区现有地面标高，定为0.00，厂区废水自流到调节池，经泵提升进入后道工序。6 土建设计6.1 建筑设计建筑设计在满足工艺要求的条件下，本着合理、节约的原则，力求美观、实用。6.2 结构设计本工程新增隔油池、反应沉淀池、砂滤塔及炭滤塔均采用A3钢衬胶结构，并作防腐设计；新增机房采用玻璃钢结构。6.3 主要工程材料1、砖选用混凝土砌块。2、砂浆选用。基础以下M5水泥砂浆，基础以上M5混合砂浆。3、混凝土。建筑物选用C20砼；道路、地坪选用C15，垫层C10；构筑物采用C25砼，部分构筑物应掺入FN-M砼膨胀剂。抗渗标号S6。4、钢材。采用()级、()级钢，电焊条用E43、E50。5、所有砼用砂石均应洗净，剔除泥木草根杂物，级配合理。7 电气设计7.1 设计范围本工程电气设计包括以下内容：1、变配电装置设计。2、污水厂用电设备供电及控制设计。3、污水厂电缆敷设设计。4、污水厂供电系统及各建筑物接地设计。7.1 电气负荷废水处理工程电气为三级负荷，拟直接从厂区变电室引380V电源至本工程。动力设备保护按厂内现有系统，接地电阻10。根据企业是否采用自动加药系统，本工程设备用电负荷见表7-1、7-2。表7-1 用电负荷（含自动加药系统）序号名称单机功率（kW）装机功率（kW）实用功率（kW）使用时间（h）使用位置1提升泵1.51.51.21调节池2搅拌机0.750.750.61反应沉淀池3自动加药系统0.52.01.60.2反应沉淀池4提升泵1.51.51.21中间水池与滤液池5清水泵0.550.550.441回用水池6搅拌机0.750.750.60.5回用水池7自动加药系统0.50.50.40.2回用水池8提升泵1.51.51.21回用水池9单螺杆泵0.750.750.61污泥池10板框压滤机1.51.51.21/合计11.39.04表7-2 用电负荷（不含自动加药系统）序号名称单机功率（kW）装机功率（kW）实用功率（kW）使用时间（h）使用位置1提升泵1.51.51.21调节池2搅拌机0.750.750.61反应沉淀池3提升泵1.51.51.21中间水池与滤液池4清水泵0.550.550.441回用水池5搅拌机0.750.750.60.5回用水池6提升泵1.51.51.21回用水池7单螺杆泵0.750.750.61污泥池8板框压滤机1.51.51.21/合计8.87.048 投资预算8.1 土建投资估算本工程土建投资估算见表8-1。表8-1 土建投资估算表序号名称规格数量单价（万元）总价（万元）备注1调节池121.51.3m1座0.100.10现有调节池改造2中间水池3.761.62.2m1座0.140.14现有沉淀池1改造3回用水池4.061.62.2m1座0.150.15现有沉淀池2改造4污泥池1.61.62.2m1座0.120.12现有沉淀池2改造5滤液池1.61.62.2m1座0.120.12现有沉淀池1改造6机房7.04.3m1座1.511.51新增玻璃钢棚小计2.148.2 设备投资估算根据企业是否采用自动加药系统，本工程设备投资估算见表8-2、8-3。表8-2 设备投资估算表（含自动加药系统）序号名 称规 格数量单价（万元）总价（万元）备注1提升泵IHF32-25-1252台0.400.802隔油池1.60.61.0m1座0.800.80A3钢内衬胶3反应沉淀池1.61.63.0m1座3.003.00A3钢内衬胶4搅拌机ZJ-2002台0.501.005自动加药系统非标5套2.0010.06砂滤塔非标1座1.401.40A3钢内衬胶7炭滤塔非标1座1.651.65A3钢内衬胶8清水泵SLW25-1101台0.200.209pH计/2台0.701.4010单螺杆泵G20-11台0.800.8011板框压滤机BAMJ8/500-U1台1.701.7012配电系统非标2.002.0013管阀件2.002.00设备费小计26.75表8-3 设备投资估算表（不含自动加药系统）序号名 称规 格数量单价（万元）总价（万元）备注1提升泵IHF32-25-1252台0.400.802隔油池1.60.61.0m1座0.800.80A3钢内衬胶3反应沉淀池1.61.63.0m1座3.003.00A3钢内衬胶4搅拌机ZJ-2002台0.501.005砂滤塔非标1座1.401.40A3钢内衬胶6炭滤塔非标1座1.651.65A3钢内衬胶7清水泵SLW25-1101台0.200.208pH计/2台0.701.409单螺杆泵G20-11台0.800.8010板框压滤机BAMJ8/500-U1台1.701.7011配电系统非标2.002.0012管阀件2.002.00设备费小计16.758.3 工程总投资估算根据企业是否采用自动加药系统，本工程总投资估算见表8-4、8-5。表8-4 总投资估算表（含自动加药系统）序号名称总价（万元）1土建投资2.142设备投资26.753设计费（4%）1.304调试费（3%）0.975税金（4%）1.30工程总投资32.46表8-5 总投资估算表（不含自动加药系统）序号名称总价（万元）1土建投资2.142设备投资16.753设计费（4%）0.854调试费（3%）0.645税金（4%）0.85工程总投资21.229 运行费用1、电费根据企业是否采用自动加药系统，本工程系统实际用电量分以下两种情况：采用自动加药系统：实际用电量为7.14kWh/d，电费按0.7元/kWh计，则废水处理的用电成本为：7.14kWh0.74.0m3=1.25元/m3；不采用自动加药系统：实际用电量为6.74kWh/d，电费按0.7元/kWh计，则废水处理的用电成本为：6.74kWh0.74.0m3=1.18元/m3。2、人工费废水处理系统配操作员工1名，年工作以300天计，年工资平均以12000元计，则单位废水的人工操作成本为10元/m3。3、药剂费根据企业是否采用自动加药系统，本工程使用水处理药剂各项取费见表9-1。根据企业是否采用自动加药系统，本工程总运行费用如下：采用自动加药系统，总运行费用为12.05元/m3；不采用自动加药系统，总运行费用为12.22元/m3。表9-1 水处理药剂取费序号药剂费用（采用自动加药系统）费用（不采用自动加药系统）1酸、碱0.08元/m30.1元/m32氯化钙0.2元/m30.26元/m33硫酸亚铁0.32元/m30.42元/m34PAM0.2元/m30.26元/m3合计0.8元/m31.04元/m310 主要技术经济指标根据企业是否采用自动加药系统，本项目主要技术经济指标见表10-1、10-2。表10-1 主要技术经济指标（采用自动加药系统）磷化废水量，m3/d4.0回用水量，m3/d2.0工程总投资，万元32.46劳动定员，人1单位废水处理成本，元/m312.05表10-2 主要技术经济指标（不采用自动加药系统）磷化废水量，m3/d4.0回用水量，m3/d2.0工程总投资，万元21.22劳动定员，人1单位废水处理成本，元/m312.2211 工期设计0.5个月，施工、安装2个月，调试0.5个月。 18