印染废水中水回用设计方案样本.doc

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川岛织物( 上海) 有限公司( KAWASHIMA)
印染废水中水回用
设 计 方 案

上海睿优环保工程技术有限公司
- 08

一．概述
川岛织物( 上海) 有限公司( KAWASHIMA) 是于 3月成立的日资企业, 位于嘉定区徐行镇。注册资金: 15亿日元, 总投资额: 35亿日元。由总部设在日本京都的株式会社川岛织物全额出资兴建, 8月正式开始批量生产。
该公司主营产品为汽车座垫面料及汽车座椅套。产品主要销往日本、 东南亚、 以及国内市场。
产品的主要生产工艺为: 原丝→整经→经编→染色→加工整理→海绵复合→裁剪, 缝制。整个生产流程中, 染整工序会产出一定量的印染废水, 如不加处理, 直接排放, 会对环境造成污染。公司领导对环境保护极为重视, 建厂时就贯彻”三同时”, 同步建立了废水处理站, 印染废水经物化—生化二级处理后, 达标排放。排放水质远低于上海市《污水综合排放标准》、 上海市《污水排入城镇下水道水质标准》, 受到区政府的好评。
为节能减排, 实现绿色企业, 川岛织物公司希望在印染废水达标处理后的中水回用上做些工作。
本公司根据当前该公司的废水处理和水质实际情况, 结合国内外先进处理工艺, 经综合考虑后, 制定了《印染废水中水回用》初步设计方案。

二、 设计依据
1．川岛织物( 上海) 有限公司提供的废水水质、 水量;
2. 现场地形勘测原废水处理设施;
3. 中华人民共和国《生活饮用水卫生标准( GB5749－ ) 》中相关要求;
4．上海市《污水综合排放标准( DB31/199－ ) 》;
5. 上海市《污水排入城镇下水道水质标准( DB31/445－ ) 》;
6．中华人民共和国室外排水设计规范GBJ14-87;
7．中华人民共和国《城市污水再生利用, 工业用水水质》标准GB/T19923－
8. 供配电系统设计规范(GB50052-95)
9. 低压配电设计规范(GB50052-95)

三、 设计规模和水质要求
根据厂方提供的水量:
处理量为 m3/d,其中生活污水量约为60m3/d。
设计处理量为85m3/h(三班制24小时运行) 。
原水水质要求: 废水经处理后水质达到上海市《污水综合排放标准》中二级标准。
产水( 回用水) 水质要求: 硬度＜50mg/L 氯离子＜50mg/L 铁＜0.1mg/L 锰＜0.1mg/L。
布置场地: 废水处理站西侧, 24×14m2面积

四、 设计原则
1.节能减排, 充分利用水资源, 实现中水回用。
2.严格执行国家环境保护政策,符合国家有关法律,法规,标准和规范。
3.中水回用要服务于生产, 服务于质量、 满足生产、 工艺的分级要求, 力求做到技术、 经济的统一。
4.处理工艺要成熟、 可靠, 结合具体的工程条件, 确定合适的处理工艺技术, 切实做到结构紧凑、 设备先进、 占地小、 运行管理方便。

五、 处理工艺流程与说明
( 一) .处理工艺流程
( 见后)
( 二) ．工艺流程说明
本方案拟采取膜技术, 进行分离, 实施中水回用
1.预处理
整个回用系统中, 反渗透( RO) 以前部份, 皆为预处理。为了保持膜组件良好的设计性能和安全的运行, 确保膜的使用寿命, 必须对原水进行适当的预处理, 根据水源的水质条件, 膜组件的特性和对给水质量的要求, 选择合适的预处理方式, 以控制膜污染和膜的机械损伤。
a.集水池( 原水箱)
由于废水处理站有较大容量的调节池, 其二级为生化处理, 砂滤器出水的水量和水质较稳定, 故中水回用系统不需较大的集水池 － 原水箱, 可减少土建工程量, 减少投资。
由原水泵将原水输送至微滤及超滤系统, 采用双泵并联设计, 每台泵流量为44m3/h.
b.微滤
自动网刷式微滤器—— 双自动自清洗网刷式过滤器, 用以初步去除微滤原水中的大颗粒悬浮固体。每个过滤器均有一个PP 网刷, 过滤精度为100～150 微米左右。当过滤压差超过0.5Bar 时, 自清洗功能启动, 即过滤器中的一个网面刷启动。在清洗过程中将会消耗少量的原水, 自动排污阀打开以排放固体颗粒, 进水冲刷网面, 直到脱落物排入下水道。即使在清洗网面时, 该过滤器仍可连续运行。所有与水接触的元件均为不锈钢材质。
c. 超滤装置
超滤膜主要用于原水中的大分子、 胶体、 蛋白等有机物、 微粒的分离和浓缩。本方案采用两组超滤系统, 回收率≥90％, 系统平均水通量: 50L/㎡.h左右; 并对超滤的运行模式、 产水周期、 清洗频率、 过膜压差等参数做详细说明, 每一组超滤装置除配备必要的阀门、 管件以外, 还配备一系列在线或就地测量仪表如: 产水流量计、 浓水流量计、 反冲洗流量计等, 以能准确地判断超滤装置的安全运行。 每套超滤的出口要设有压力、 流量以及浊度检测点, 并设定有超限报警功能, 带远传; 超滤的总进水要设浊度( NTU) 、 流量、 pH、 余氯、 压力等检测点, 并设定有超限报警功能, 带远传。
超滤膜选用进口外压式中空纤维超滤膜, 膜材质为PVDF, 切割分子量不大于0.04um, 有较强的耐化学性、 可靠性。与其它材料相比, 使用寿命长, 且不易断损。膜丝竖向布置。超滤膜为进口产品。膜架材质为不锈钢; 膜组件基础及管沟等土建设施一次完成。
经超滤处理后, 水的浊度小于0.5NTU。

废水处理及中水回用系统

排 放
PAC、 PAM
生活污水
调节池
气 浮
生 化
砂 滤
( 60T/d)
集水池
( 原水箱)
微 滤
MF
超 滤
UF
反渗透
RO
产水箱
回 用
生产废水
( 1940T/d)
中 水 回 用
T/d
1400T/d
保安过滤器

d.加药系统
次氯酸盐加药系统—— 化学加药系统用以向原水中添加次氯酸钠。次氯酸盐可起到持续杀菌作用。每套加药设备包含有一套计量泵( 1 ×100% ) 。计量泵为机械隔膜泵, 与液体接触面材质为PVC。泵加药精度为100∶1。
所选200L 加药水箱是用以混合及配用次氯酸钠。这水箱配有液位开关, 用以确定一个低水箱液压条件。计量泵可适当调整流量。选用溶液混合器可确保次氯酸钠停留在溶液中。系统均配有在线ORP 仪, 以确保氧化还原电位在正常范围之内。
酸加药系统—— 配置一套化学计量加酸系统。建议用盐酸( 或同等) 加入原水中, 来调节进水pH。化学计量泵为机械式隔膜泵, 液体接触面材质为PVDF。泵加药精度为100∶1。加药泵可根据在主控柜上预设的进水pH 值进行自动加药。
所选200L 加药箱是用以混合及加酸性化学品。水箱配有液位开关, 用以确定一个低水箱液压条件。校正量筒可用作校正计量泵流量。选用溶液混合器可确保碱能停留在溶液中。
亚硫酸氢钠加药系统—— 一台计量泵( 1 ×100%) 用以在RO 系统之前去除余氯及/或溶解氧。氧化还原电位仪安装在还原剂加药下游用以确保在任何条件下, 次氯酸盐均可被完全去除。计量泵为隔膜式计量泵, 液体接触面材质为PVC。泵加药精度为100∶1。
所选200L 加药箱是用以混合及加还原剂。这水箱配有液位开关, 用以确定一个低水箱液位状况。校正量筒可用作校正计量泵流量。选用溶液混合器可确保还原剂停留在溶液中。
阻垢剂加药系统—— 一台计量泵( 1 × 100%) 以其优异的性能被用于向水中加入阻垢剂, 能够有效的降低反渗透膜无机盐结垢的可能性。化学计量泵为机械式隔膜泵, 液体接触面材质为PVDF。泵加药精度为100∶1。
所选200L 加药箱是用以混合及加阻垢剂。这水箱配有液位开关, 用以确定一个低水箱液压条件。计量泵可适当调整流量。选用溶液混合器可确保阻垢剂停留在溶液中。
e.保安过滤器
即精密过滤器( 1×100%) 用以去除在RO 膜系统之前的最终沉淀物。过滤精度为5～10μm。每个过滤器为不锈钢材质, 具有耐蚀性。滤芯的过滤孔径为5 微米。经过模拟式压力传感器来监控过滤压差, 从而判断更换或清洗滤芯的必要性。

2 反渗透( RO) 装置
反渗透技术是以压力为驱动力的膜分离技术, 本方案中主要是用作脱盐处理, 去除原水中的溶解固体, 包括硬度、 COD和盐分。与常规分离方法相比, 膜分离过程具有无相变, 能耗低、 工艺简单、 不污染环境等, 装置紧凑、 操作简单、 易于自动化等优点。
设计中, 工艺充分考虑污水特点, 平衡单支RO 膜受污染的速度。
反渗透膜元件的选型应选择透水量大、 脱盐率高、 化学稳定性好、 抗污染性能好及机械强度好的膜。膜元件选用高脱盐率抗污染复合膜, 标准测试条件下单支膜元件脱盐率≥99.75%, 且端板必须带排气结构。
RO 膜元件的设计水通量应按照膜元件制造厂商《导则》中规定的水通量低值选取。并应选择合理的排列组合, 保证膜元件正常运行和合理的清洗周期。
反渗透压力容器选用承压等级是300Psi 的R8040B300S。
RO 装置给水总管及各段浓水管、 产水进出水管上应设有足够的接口及阀门, 以便清洗时与清洗液进出管相连。
RO 装置产品水管上装设不合格水排放阀, 在装置开机和停机前均打开不合格水排放阀, 防止装置产水侧背压, 损坏膜元件。
RO 浓水排水须装流量控制阀( 稳流阀) 和流量仪( 指示与积算) , 以控制水的回收率。
RO 装置需设计分段清洗管路, 能够实现一段正向和反向化学清洗, 也能够实现正向反向清洗。
RO 装置应设有程序启停装置, 停用后能延时自动冲洗。
RO 装置进水管和产品水管设取样点。取样点的数量及位置能有效地诊断并确定系统的运行状况。
RO 膜组件安装在不锈钢机 架上, 组合架上应配备全部管道及接头, 还包括所有的支架、 紧固件、 夹具及其它附件。RO 组合架的设计应满足组件的膨胀要求。
六、 技术参数

进水水质和条件

要求水量
温度
pH
COD
SS
电导率

备注:
设备运行条件

每天工作小时
每周工作天数
环境温度
总回收率
总回用水水量
UF 出水水量
RO 产水水量
回用水水质
硬度 ＜50mg/L
氯离子 ＜50mg/L
Fe ＜0.1mg/L
Mn ＜0.1mg/L
电导率
pH

83 m3/hr (2,000 m3/d)
保持在25 ℃
7-8
60-70 mg/l
40-60 mg/l
1085 us/cm

膜设计进水温度为15-35℃, 如果超过该范围, 膜产水水量将会受影响。

24
7
5-30℃
70%
58.3m3/hr
79.1 m3/hr
58.3m3/hr

< 600 us/cm
6.5-7.5
备注: 产水中细菌与总盐量达到城市供水要求。

七、 运行费用评估
设备总运行费用( 每吨进水——按全天24小时运行, 包括UF+RO)
电 费: 基于0.8元/kwh 1.13元
膜更换费用: 0.631元
消耗品: 0.20元
人工费: ( 定员3人, 每人月工资2200元) 0.109元
总运行费用 2.07元/吨进水
(因有关参数不明, 暂以此核算)
八、 设备清单
主要设备配置表
设 备
数量
规 格
型号
原水箱
1
30 m3, HDPE

原水泵
3
44 m3/hr 316SS,
CDL-42-10
两用一备
次氯酸盐加药系统
1
7.6 LPH,PVC,100 L,HDPE
P-SERIES 含加药泵
自清洗微滤器
2
44 m3/hr, DN80, 316SS

超滤系统
2
37m3/hr, (22) 40m2
MEMSTAR
反冲洗泵
1
51 m3/hr 316SS,
CDL-42-10
浊度仪
1
DIGITAL
HF SCIENTIFIC
超滤产水箱
1
15m3, HDPE

超滤产水泵
2
74 m3/hr 316SS
CDL-65-30-2
亚硫酸氢钠加药系统和ORP仪表
1
7.6 LPH, PVC, 200 L, HDPE
LMI P-SERIES, SIGNET ORP
加酸系统和PH仪表
1
7.6 LPH, PVDF, 200 L, HDPE
LMI P-SERIES, SIGNET PH
阻垢剂加药系统
1
7.6 LPH, PVDF, 200 L, HDPE
LMI P-SERIES
含泵
精密过滤器
1

RO高压泵
2
85.6m3/hr 316SS,
GRUNDFOS CRN64-8-1
一用一备
RO机组( 除高压泵)
1
62.9 m3/h, (78) PROC20
HYDRANAUTICS( 含膜膜壳、 机架)
RO产水箱
1
30m3 HDPE

RO反冲洗水泵
1
16 m3/hr 316SS,
CDL-16-3
供水泵
2
62.9 m3/hr 316SS,
CDL-65-20 一用一备
碱加药系统和PH仪表
1
7.6 LPH, PVDF, 200 L, HDPE
LMI P-SERIES, SIGNET PH
清洗系统
1
64 m3/hr 316SS,
CDL-64-20
控制系统
1
IP55 柜体, MCC和 MCP
SIEMENS S7 PLC, SCHNEIDER 配件
安装材料
1
管道、 管道支撑、 电缆、 电缆桥架