含油废水气浮处理专业方案.doc

****金属金属制品厂
含油废水处理工程

设 计 方 案 及 报 价

****环境保护工程
二零一三年十二月

目 录
工程概况 3
第一章 设计废水基础情况 4
1、设计废水水量 4
2、设计依据及标准 5
3、设计标准 6
4、工程设计范围 7
第二章、废水处理工艺步骤及说明 7
1、废水处理工艺步骤及说明 7
2、废水处理单元 11
3、预期处理效果 14
第三章 人员编制和运行管理 15
第四章 土建和电气工程设计 15
1、土建工程设计 15
2、工艺管道设计 17
3、电气工程设计 17
第五章 给排水和消防 17
第六章 工程概算 18
第七章 提议及工程配套服务 19

****金属制品厂
2m3/d废水处理工程设计方案
工程概况
****金属制品厂**镇工业区上城路211号，占地面积约5452.6m2，拥有年产不锈钢毛细管80t、毛衣针80t生产能力。关键原材料为不锈钢钢带，钢带经过卷管焊接、拉拔、打尖、抛光清洗等工序得到成品毛衣针。打尖后毛衣针在化学抛光过程中产生抛光废水，该废水关键含CODcr、表面活性剂、石油类、SS。
依据相关环境保护要求，该废水不能直接排放，应进行处理，参考达成《城市污水再生利用 工业用水水质》GB/T 19923- 中表1—再生水用作工业用水水源水质标准后，循环使用。
现****金属制品厂委托****环境保护工程进行该废水处理工程方案编制，企业依据企业实际，结协议类型废水成功处理案例，提出此次设计方案，供企业及相关部门决议参考。

第一章 设计废水基础情况
1、设计废水水量
依据企业提供资料，在生产过程中，不锈钢毛细管经拉拔、切割、打尖后后得到毛衣针，为提升毛衣针表面光亮度，毛衣针需采取光亮剂进行化学抛光，会产生抛光废水，该废水关键特点是含有矿物油（拉拔过程膜孔要拉拔油润滑）、表面活性剂，可生化性差，因为生产间歇性，排放为间歇排放，废水量少，天天产生量为1t/d，关键污染物为CODcr、表面活性剂、石油类、SS。综合考虑污水排放间歇性，取负荷波动系数为2，污水设计流量见表1-1：
表1-1 污水处理设计流量
设计流量
2m3/d
混凝沉淀（两个静置沉淀池交替沉淀0
2m3/d
平流隔油池（按天天运行2小时计）
1m3/h
砂滤池（按天天运行2小时计）
1m3/h
废水进水水质依据环评工程分析结果确定，设计出水水质参考《城市污水再生利用 工业用水水质》GB/T 19923- 中表1—再生水用作工业用水水源水质标准中洗涤用水要求、《含油污水处理技术规范》HJ 580-中现行含油废水处理技术水平、企业毛衣针抛光用水实际工艺要求综合确定，抛光中需要表面活性剂，所以抛光用水对表面活性剂含量要求不严，不列为回用水控制指标。具体指标见表1-2：
表1-2 污水处理工程进出水水质
污染物名称
PH
色度
石油类(mg/L)
CODCr(mg/L)
SS(mg/L)
进水浓度
7～8
80
750
2500
500
砂滤池出水（回用指标）
7～8
≤30
≤30
≤100
≤30 mg/L
本项目抛光用水属于清洗用水范围，对水质要求不太高，经过混凝沉淀、隔油、砂滤处理后水质完全可满足工业用水水质要求，实现水循环利用。给排水及废水处理工艺步骤依据《含油污水处理技术规范》HJ 580-中5.4.1-金属加工含油废水推荐工艺步骤确定，同时考虑以下标准：
（1）满足环境保护要求，实现抛光废水循环使用，达成“零”排放。
（2）回用水水质达成参考《城市污水再生利用 工业用水水质》标准中洗涤用水要求，可满足抛光生产需要。
（3）各段处理负荷分配合理，处理效率符合工艺特点。
（4）充足利用场地地形条件，确保排水渠（管）道和处理工艺水力步骤为重力流，尽可能降低设置提升泵站，降低能耗和降低资金。
2、设计依据及标准
1)贵企业提供水质水量及排放标准等技术资料。
2)贵企业提供生产工艺及废水起源性质。
3)《污水综合排放标准》GB8978-1996。
4）《城市污水再生利用 工业用水水质》GB/T 19923- 
5)《室外排水设计规范》GB50014-
6)《给水排水工程结构设计规范》GB50069-
7）《砌体结构设计规范》GB50003-。
8）《地下工程防水技术规范》GB50108—
9）《建筑结构载荷规范》GB50009-
10）《供配电系统设计规范》GB50052-95
11）《工业企业总平面设计规范》GB50187-93
12）《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-95
13）《水处理设备制造技术条件》JB2932-86
14)《非金属管道设计、施工及验收规范》SY/T 6769.2-
15）《含油污水处理技术规范》HJ 580-
16）《含油污水处理工程技术规范》编制说明
3、设计标准
中国含油污水处理技术，和发达国家相比，起步较晚，但经过多年科技攻关，成套技术已日趋成熟，同时研发了和之相对应含油污水处理一体化设备，比如溶气气浮除油设备等。设计选型标准以下：
1)、推进清洁生产、优先采取无污染或少污染优异生产工艺充足回收和利用资源，把污染控制纳入工业生产全过程，以减轻末端治理负荷。
2)、依据废水特征，工厂实际情况优化选择处理方案。以《含油污水处理技术规范》HJ 580-推荐处理技术为基础，尽可能节省处理方法基建投资及设施运行费
3)、处理设施在运行上有较大灵活性和调整余地，以适应水质水量改变
4、工程设计范围
1）、污水处理系统内全部污水处理装置、结构、机器、电器等。
2）、生产废水由企业送至污水处理系统。
3）、处理后排放水经有效处理后循环使用。
4）、沉淀池污泥、隔油池浮油、气浮池浮渣、砂滤池滤料无害化处理。
5）、企业生活污水、食堂废水和界区外污水管搜集系统及地基加固系统均不属本工程设计范围。
第二章、废水处理工艺步骤及说明
1、废水处理工艺步骤及说明
1.1 废水处理工艺步骤简图见下图（详图见附图1）

图2-1 污水处理工艺步骤简图
1.2 废水处理工艺说明
混凝沉淀：项目实施单班工作制，天天生产8小时，4台抛光机，天天抛光两次，每次抛光运行4小时，抛光完后排出废水，天天排放抛光废水1m3左右，所以项目废水量少，且是短时间间歇排放。依据废水排放这些特征，设计采取两个静置沉淀池，轮番交替对废水进行加聚铝絮凝剂沉淀处理，每个沉淀池容积在2 m3，交替沉淀后，每个沉淀池沉淀时间全部在二十四小时以上，且是静置，水流流速为0，能充足确保沉淀效果，而且起到了很好水量调整均衡功效。经混凝沉淀处理，石油类去除效率可达成20%、CODCr去除效率可达成20%，SS含量降到100mg/L。因为本项目含油废水中含油表面活性剂，由微粒展现乳化油状态，加入混凝剂可是使水中油粒脱稳，破坏油微粒乳化状态，使油微粒积聚，粒径增大，从而提升隔油池、气浮池去油效率。
隔油：隔油池是利用油密度小自然上浮原理,分离去除含油污水中浮油构筑物，废水从隔油池一端进入，从另一端流出，因为池内水平流速很小，相对密度小于1.0而粒径较大油品杂质在浮力作用下上浮，而且，聚集在池表面，经过设在池表面集油管搜集浮油。本项目废水排放量少，为间歇排放，依据废水排放特征本工程采取采取平流隔油池(API油分离器)去除浮油，隔油池表面设置手动集油管，定时对浮油进行搜集，集油管设于出水口一侧水面上。集油管通常直径为200-300mm钢管制成。沿管长度在管壁一侧开有切口，其宽度通常是对应中心角为60°，集油管能够绕管轴转动，由螺杆控制。平时切口向上并在水面以上，当水面浮油达成一定厚度时(通常小于0.25m)，转动集油管，使切口浸入水面油层一下，浮油即自行进入管内，并沿集油管流向池外。
依据《含油污水处理工程技术规范》——编制说明中数据，API隔油池除油效率通常在60%~70%之间，出水含油量为100-200mg/L。
为了安全，防火、防寒、防风沙，隔油池需设活动盖板。
溶气气浮：气浮法是利用高度分散微小气泡作为载体，粘附污水中悬浮物，使其密度小于水而上浮到水面以实现固液分离过程。同时可在废水中加入铁盐或铝盐等化学混凝剂以提升空气浮选法效率。依据《含油污水处理工程技术规范》——编制说明中数据，假如加入化学药剂，去油效率可达成90％以上，出水含油量小于50mg/L。

气浮法根据气泡产生方法可分为加压溶气气浮法、喷射溶气气浮法、电解气浮法等。中国含油污水处理厂现在常见加压溶气气浮法。加压溶气气浮法较其它气浮法关键优点是气泡30直径小，通常为15-30μm，在供气量相同时，气泡吸附比表面积较大，气泡上浮速度慢，和吸附质点接触时间长，可提升上浮效果
气浮法含有以下特点：
⒈ 因为气浮池表面负荷最高可达12m3/m2.h，水在池中停留时间只需10min～20min，而且池深只需2m左右，故占地少，节省投资费用。
⒉ 气浮池含有预曝气作用，出水和浮渣含有一定含氧量，有利于后续处理或再利用，泥渣不易腐化。
⒊ 浮渣含水率低，通常在96％以下，有利于后续处理。
⒋ 可回收利用油脂。
⒌ 气浮法所需混凝药剂少。但气浮法因为需要压缩空气电耗较大。但本项目企业现已经有空压机能够利旧。空压机无需再外购。
过滤：过滤除油是小油珠凝聚和大油珠直接去除两种机理综合过程。经过多孔材料过滤、吸附作用实现油水深入分离。滤料是滤池关键部分，它提供悬浮物接触絮凝表面和纳污空间。在水处理中常见滤料有石英砂、无烟煤粒、磁铁矿粒、白云石粒、花岗岩粒及活性炭等。本工程采取石英砂单层滤料，底层采取粗粒石英砂，石英砂可对粒径≤10μm分散油微粒起到很强吸附作用，提升出水水质。但石英砂过滤阻力相对于其它滤料阻力大，所以本工程采取压力滤罐，动力消耗相对较大。石英砂滤料必需定时进行反冲洗，反冲洗水回流至静置沉淀池。
依据《含油污水处理技术规范》HJ 580-在进水含油量小于50mg/L条件下，出水含油量可控制在25mg/L以下，去除效率达50%以上。
污泥处理：因为废水是间歇处理，静置沉淀池是交替进水，所以项目可配置移动式污泥泵，定时对沉淀池底污泥抽送至污泥干化池池，隔油池搜集油渣及气浮池浮渣均搜集至污泥干化池进行自然干化处理，依据《含油污水处理技术规范》HJ 580-，这些污泥、油渣及浮渣均属于危险固废，在干化池中只能是临时储存（不超出十二个月），搜集到一定量时企业应交由有资质单位进行处理，干化池顶要加盖，以防雨防风防嗮，和地面超高要求在0.5m以上。
2、废水处理单元
2.1 关键构筑物
1）静置沉淀池
因为废水为间歇排放，所以设计新建两个静置沉淀池交替使用，每个静置沉淀池容积均为2 m3，每个沉淀池全部能够储存项目一天排水量。沉淀池中加絮凝剂，对废水中悬浮物进行絮凝沉淀处理，沉淀下来颗粒物定时用污泥泵抽送至污泥干化池。静置沉淀池设计参数以下：
停留时间：24h；
有效池容：2m3
池子尺寸：mm×1000mm×1500mm。地下式，砖混结构，碎石垫层，水泥砂浆抹面，池底及四壁做防渗处理。静置沉淀池超高0.2米，池底污泥斗倾斜50度。池顶加盖。
2）、隔油池
新建平流式隔油池（API）1个，用于去除粒径较大油粒。对隔油池要求：含油污水应该以无冲击状态进入隔油池配水间，进水配水间设计采取垂直折流式，二室配制，第一室下向流，第二室上向流。出水间为单室配制以出水堰保持隔油段液面。隔油池顶部设计盖板，以预防着火。因为隔油池是间歇运行，隔油段长度设计2m，隔油段有效水深≤1m。隔油池也可直接采购市场上成套产品，但要求其参数符合本设计要求。设计参数以下：
处理规模：2t/d
污水停留时间为24h
水平流速v为0~5mm/s
有效池容：2m3
若自建，隔油池尺寸：mm×1000mm×1000mm。地下式，砖混结构，碎石垫层，水泥砂浆抹面，池底及四壁做防渗处理。隔油池超高0.2米，池底污泥斗倾斜50度。池顶加盖。具体施工图见附图3.
3）清水池
活性炭压力滤罐所产清水送清水池储存，清水池顶部加盖密封，清水池按高位水池设计，靠近抛光用水处部署，清水池池底超出地面标高1m，利用重力自流输送至用水点。清水池设计参数以下：
有效池容：2m3
尺寸：1000mm×1000mm×2200mm。地上式，砖混结构，碎石垫层，水泥砂浆抹面，池底及四壁做防渗处理。
4）、污泥干化池
企业在每个沉淀池中废水处理空后，需对沉淀池中污泥进行检验，若发觉污泥储量超出污泥斗时，应立即用污泥泵清理，污泥经污泥泵抽至污泥干化池；同时隔油池、气浮池产生浮油及浮渣均搜集至干化池，因为污泥浮渣量少，污泥干化池采取自然干化方法，干化池液位达成2/3时，企业应立即将污泥交由有资质单位进行处理。污泥干化池设计参数以下：
有效池容：0.8m3
尺寸：1000mm×1000mm×800mm。地上式，砖混结构，碎石垫层，水泥砂浆抹面，池底及四壁做防渗处理。
2.2 关键设备
1）溶气气浮池
溶气气浮池是气浮污水处理关键设备。常见气浮设备有压力溶气气浮设备、射流溶气气浮装置等，压力溶气气浮法较其它气浮法关键优点是气泡直径小，通常为15-30μm，在供气量相同时，气泡吸附比表面积较大，气泡上浮速度慢，和吸附质点接触时间长，可提升上浮效果。本项目利用企业现有空压机，采取压力溶气气浮装置：由水泵、空气压缩机、压力溶气罐、溶气水释放控制阀、释放器、刮渣机、电气控制箱、流量计和气浮池、分离池等组成；市场上已经有技术成熟成套压力溶气气浮设备可供采购，本设计提出以下设计参数要求：
污水处理规模：1m3/h
溶气罐表压通常为：0.35MPa～0.55MPa
溶气罐停留时间 ：1min～3min
气浮池停留时间：3min～10min
溶气效率 ：0.6-0.9
分离池停留时间 ：60min
2）压力石英砂滤罐：石英砂过滤器是一个成熟用于废水处理常见设备，市场上已经有定型设备可供选购。所以本工程从市场外购专用石英砂除油过滤器，要求采取优质石英砂滤料，设计参数以下：
处理能力：1t/h
工作压力：0.2MPa
滤速：4m/h～12.5m/h
滤层厚度和滤料粒径比值应大于800
反冲洗强度为1215 L/m2.s～15 L/m2.s，
成套设备处理能力：1t/h
3）提升离心泵：Q 1m3/h H=10m 数量：两台
砂滤原水泵：Q 1m3/h H=30m
移动式污泥泵：Q 1m3/h H=0.5m
4）絮凝剂配制桶：容积0.2 m3 材质：一般碳钢
配制桶必需高位安装，利用重力自流至各加药点。

3、预期处理效果

污染物名称
PH
色度
石油类(mg/L)
CODCr(mg/L)
SS(mg/L)
进水浓度
6～7
80
750
2500
500
混凝池出口
8~9
50
≤675
2250
100
混凝池处理效率
/
37.5%
10%
10%
80%
隔油池出口
8~9
50
270
900
90
隔油池处理效率
/
/
60%
60%
10%
溶气气浮池出口
7~8
50
54
180
90
溶气气浮池池处理效率
/
/
80%
80%
/
砂滤出水
7~8
≤30
27
≤90
≤30 mg/L
砂滤处理效率
/
40%
50%
50%
66.6%
总处理效率
/
62.5%
96.4
96.4%
94%

三章 人员编制和运行管理
本废水处理工程运行需配置专职操作工1人。水质分析、设备机修人员由厂方统一安排。
第四章 土建和电气工程设计
1、土建工程设计
㈠设计依据
1）、自然条件
①基础风压：0.5KN/m2；
②基础雪压；0.25KN/m2；
③抗震设防烈度：6度。
2）、设计活荷载：上人池盖：4.0KN/m2。
3）、设计关键规范
《建筑结构荷载规范》GBJ9-87
《砼结构设计规范》GBJ10-89
《建筑地基基础设计规范》GBJ11-89
《建筑软弱地基基础规范》GBJ10-1-90
《工业设备及管道绝热工程设计规范GB50264-97》
《非金属管道设计施工及验收规范》SY/T 6769.2-
4）、施工要求
本工程土建部分应由三级以上资质施工能力企业进场施工。
㈡结构设计
⑴工程概况
本工程关键土建工程为：
两个静置沉淀池：平面净尺寸为2.0×1.0×1.5(m)。砖混结构。
隔油池：平面净尺寸为2.0×1.0×1.5(m)，砖混结构。
清水池：平面净尺寸为1.0×1.0×2.2(m)，砖混结构。
污泥干化池：平面净尺寸为1.0×1.0×0.8(m)，砖混结构。
⑵关键材料
①砼：C25防水砼，抗渗标号S6级。
②砖混：MU10标准机制红砖，M5水泥砂浆。
③水池防水关键以结构防水为主，1∶2.5防水砂浆抹面防水为辅标准。
注：本工程初步设计时，建设单位未提供地质勘探汇报。为确保本工程土建工程设计安全、经济，施工图设计时，期望建设单位提供地质勘探汇报。
2、工艺管道设计
1）关键设计规范
《工业设备及管道绝热工程设计规范GB50264-97》
《非金属管道设计、施工及验收规范》SY/T 6769.2-
2）设计压力：PN0.6MPa
3）管道材质：PP-R 规格：DN15×2.0 DN25×2.3 DN50×4.6
4）阀门材质：ABS 规格：Q11-0.6 DN15 、Q11-0.6 DN25 、 Q11-0.6 DN50
3、电气工程设计
依据工艺要求提出本废水处理工程总量要求：
⑴本工程采取三相四线制380V/220V电源，设置1台控制柜。
⑵导线铺设线采取VV22电力地缆直埋铺设，各电机电源线采取BV铜蕊线穿水煤气钢管（镀锌）暗铺。
⑶接地采取TN-C-S系统，接地线采取-40×4镀锌扁钢，接地电阻小于4Ω。
照明系统由业主统一安排配置。

第五章 给排水和消防
一、给水
水质要求：自来水。水压要求：≥0.3MPa。
二、排水
废水处理站全部雨水均汇入厂区雨水管，雨水管系统由建设单位负责建设。
三、消防
依据GBJ16-87《建筑设计防火规范》要求，室内不设消火栓给水系统，由建设单位负责给污水处理站购置泡沫灭火器。
第六章 工程概算
一、设备安装 （单位：万元）
序号
名称
型号、规格
数量
单价
金额
备注
1
隔油池
/
1台
2.0
2.0
可自建砖混结构隔油池
2
溶气气浮池
/
1套
5.5
5.5
配套原水泵
3
砂滤罐
/
1台
3.0
3.0
/
4
离心泵
/
3台
0.1
0.3
/
5
移动式污泥泵
/
1台
0.1
0.1
/
6
配药桶
/
1台
/
0.2
/
7
管阀件
PPR管、调整阀
/
/
1.0
市购

累计
(1+2+3)
/
/
12.1
/
二、土建 （单位：万元）
序号
名称
型号、规格
数量
结构
金额
备注
1
静置沉淀池
2.0×1.0×1.5（m）
2×3m3
砖混
0.6

2
隔油池
2.0×1.0×1.5（m）
3m3
砖混
0.3
若外购成型隔油池，可不自建
3
清水池
1.0m×1.0m×2.2m
2.2m3
砖混
0.2

4
污泥干化池
1.0×1.0×0.8(m)
0.8m3
砖混
0.1

5
累计

1.2
--
三、工程总造价
设计费用…………………… 0.2万元
调试、培训费…………………1万元
税费……………………………1.16万元
工程总造价………………… 15.66万元
第七章 提议及工程配套服务
1、提议
⑴废水处理设施建成后必需加强操作运行管理，认真操作，做好设备仪器管理和保养。
⑵依据实际情况增加必需水质化验仪器，提升排放水质监控水平。运行早期要探索溶气气浮池最好运行条件，定时对砂滤器进行反冲洗、对污泥进行无害化处理。
⑶污水处理系统内部配管必需符合施工验收规范，管道应合理布局，严禁出现跑、冒、滴、漏现象。各砖混结构水池必需做好防渗处理，预防渗漏对地下水造成污染。
2、工程配套服务
⑴确保工程质量，机电设备自设备到场签收之日起保修十二个月，并长久服务；
⑵如工程在运行过程中发生故障，我们承诺在48hr内抵达现场进行处理；
⑶帮助用户制订操作规程和污水处理站岗位责任制；
****环境保护工程
12月