某化妆品废水处理工程设计方案上课讲义.doc

某化妆品废水处理工程设计方案

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一、项目概况
从化某妆品有限公司是一家生产化妆品的企业，位于从化市太平镇工业开发区。该公司的生产废水主要来自于车间设备的清洗过程，所排放的废水含有大量悬浮物和各种污染物，具有较高的COD、BOD、SS和LAS等特点。由于该企业所排放的废水水质指标超出了《广东省水污染物排放限值》（DB44/26-2001）的第二时段一级标准,为了保护其周围的水体环境，需要对排出的废水进行处理，使其最后出水达到《广东省水污染物排放限值》（DB44/26-2001）的第二时段一级标准。根据该企业提供的资料，原有的一套废水处理设施不能适应现在所排放废水水量和水质的要求，需要对其进行改造。

二、设计依据及原则
2.1. 设计依据
1．国家地方有关环保法规；
2．企业提供的水质、水量及相关资料；
3．《广东省水污染物排放限值》（DB44/26-2001）；
4．《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）；
5．《室外排水设计规范》（GBJ14-87）；
6．《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）；
7．《通用用电设备设计规范》（GB50055-93）；
8．同类工程的设计经验资料。
2.2 编制原则
1．认真贯彻国家关于环境保护工作的设计和政策，符合国家的有关法规、规范、标准。
2．选用工艺流程处理效果好，技术先进，稳妥可靠，适应性强，经济合理、运转灵活、安全适用。
3．采用国内的先进技术和高效低耗的名牌产品。
4、操作管理方便，管理人员技术要求简单。
5、尽量控制工程成本，达到以最少的投资实现最大的环境效益。
三、设计水量、水质及排放标准
1.设计水量
本废水处理站设计水量按250吨/天，20小时运行，12.5吨/小时的规模进行设计。废水中包含有50吨/天的生活污水和200吨/天的生产废水。
2.设计水质
废水中主要污染物指标有SS、LAS、CODcr、BOD5等，根据企业提供的水质及参考同类型的废水水质，本处理工程设计进水水质指标如下：
CODcr≤10000mg/l BOD5≤ 4000mg/l
pH≤11 SS≤2000mg/l
LAS(阴离子表面活性剂)≤200mg/l 动植物油≤ 150mg/l

3. 排放标准
废水处理站出水排放应执行《广东省水污染物排放限值》（DB44/26-2001）的第二时段一级标准,出水水质指标达到以下标准：
CODcr≤90mg/L BOD5≤20mg/L
SS≤60mg/L LAS(阴离子表面活性剂)≤5 mg/l
PH：6-9 动植物油≤ 10mg/l

四、处理工艺流程的选择及确定
1、废水的特点
化妆品废水含有大量悬浮物和各种污染物，具有较高的COD、BOD、SS和LAS等特点。 单纯采用物化处理很难达标排放, 但若只采用生化处理, 投资大, 占地面积大, 且综合废水中油脂、LAS比较高，对微生物的生长、发育、繁殖产生抑制作用。因此, 化妆品废水应采用以生化处理为主, 物化处理与生化处理相结合的方法，根据本公司多年同类型工程的实际运行情况表明，是切实可行和成熟的技术。
2. 物化处理技术的选择
在物化处理工段我们首先采用混凝沉淀和气浮法，该法具有停留时间短、去除率高等优点。
3. 生物处理技术的选择
最常见的生物处理技术有活性污泥法(包括鼓风曝气和射流曝气二种), 生物滤池、生物转盘、氧化沟及生物接触氧化法(包括鼓风曝气和射流曝气二种)等。在各种废水处理方法中，接触氧化法是比较适合本工程的处理方法。
生物接触氧化法属于生物膜法的一种, 是近年来国内发展最为迅速的一种好氧处理技术。该法的生物载体主要是池内装置的生物填料。与其它方法相比, 其主要特点是: a.填料的比表面积大,池内的充氧条件良好,具有较高的容积负荷。污泥脱水性能良好, 减少了污泥处理的费用。b.不存在污泥膨胀问题, 能够保证出水水质, 运行管理简便。c.生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力。d.污泥产量一般低于活性污泥法。e.处理能力大, 占地面积小, 由于容积负荷高, 池子容积小。f.抗冲击负荷能力强。h.采用微孔曝气的接触氧化法氧利用率高,运行费低,投资少,噪音小,管理方便。
考虑到化妆品废水中有机污染物属于大分子难降解化合物，在好氧处理前增加厌氧池，厌氧池工艺具有水力停留时间短，池体容积小的特点，除废水提升耗能外，不需消耗其它能量，是一种节能工艺。厌氧作用能破坏大分子结构，对一般用好氧处理难以降解的有机物均有降解作用，厌氧作用发生后，水中低级有机酸量增加，废水pH值下降，长链、复杂有机物得以断链成为较简单、分子量较小的物质，废水的可生化性（BOD5/COD）提高，有利于后续好氧处理。化妆品废水经厌氧处理后，COD将有所下降，但更重要的是废水的生化性有了很大的改善，可大大提高后续的好氧处理的效率。依上述分析，我们确定采用混凝沉淀+气浮+厌氧+接触氧化法为主体的处理工艺。
五、处理工艺流程

1． 工艺流程：
化妆品废水和生活污水
脱水机滤液
调节池
提升泵
PAM、PAC 混凝沉淀池

气浮机
提升泵
　　　　　　　　 　厌氧池
污泥池
鼓风机 接触氧化池
回流污泥 污泥脱水机
二沉池
干泥外运
活性碳吸附塔

清水池

达标排放

2.工艺流程说明
化妆品废水和生活污水经过格栅去除较大的漂浮物后自流进入调节池，调节池主要起调节废水水量和水质的作用。调节池废水由两台交替使用的提升泵提升进入中和反应池和混凝沉淀池，反应池的废水和混凝剂起反应，能去除大部分悬浮物和有机污染物；混凝沉淀池出水自流进入气浮机,在气浮机作用下能去除绝大部分的LAS和部分悬浮物,气浮机出水自流进入集水池,集水池的废水由水泵提升进入厌氧池，在厌氧池内设有脉冲布水系统和三相分离器，废水中的有机物在厌氧菌的作用下发生水解酸化和消化反应，难生物降解的大分子有机物被分解成易降解的小分子有机物，同时去除相当一部分的有机物，废水然后进入好氧池，好氧池采用接触氧化法，在好氧池中去除绝大部分有机物，好氧池混合液经二沉池泥水分离后进入清水池可达标排放。为了确保最后出水在进水水质超出设计上限时也能达标排放,在二沉池和清水池间增加活性碳吸附塔,活性碳能吸附部分的悬浮物,降低SS。
混凝沉淀池和二沉池剩余污泥、气浮机的浮渣进入污泥池进行浓缩后，排到污泥脱水机进行脱水处理，干泥可由专业固废处理公司外运处置。
六、主要设备、构筑物的选用和设计
1）集水池：(原有)
功能：接纳气浮机流出的废水。
结构型式：地下式钢筋砼水池，
设计水量：Q=12.50m3/h，
工艺尺寸：B×L×H＝3.5×3.7×4.0m，
有效容积：37.0m3，
停留时间：3.0小时；
数量:1座，
废水提升泵2台，
一用一备，Q=15.0m3/h，N=1.5KW
2）调节池：(原有改造)
功能：接纳生产废水和生活污水，调节废水的水量和水质，保证废水提升系统的正常运行。
结构型式：地下式钢筋砼水池，
设计水量：Q=12.5m3/h，
工艺尺寸：B×L×H＝7.0×4.0×4.0m，
有效容积：100.0m3，
停留时间：8.0小时；
废水提升泵2台，
一用一备，Q=15.0m3/h，N=1.5KW
数量:1座，
3）反应池：
功能：混凝剂与废水起反应，
结构型式：地上式钢筋砼水池，
设计水量：Q=12.5m3/h，
工艺尺寸：B×L×H＝3.50×0.50×0.80m3
有效容积：2.0m3
停留时间：10分钟；

数量:1座，
4）混凝沉淀池：
功能：去除废水中部分悬浮物和有机污染物，
结构型式：半地上式钢筋砼水池，
设计水量：Q=2.0m3/h，
工艺尺寸：B×L×H＝3.5×3.5×5.0m3
Q表=0.8M3/M2.h
有效容积：45.0m3，
停留时间：3.5小时；
数量:1座，
池内设中心反应筒:ø400x3000mm,
数量:1个，
5）气浮机：(原有)
功能：去除废水中部分悬浮物和有机污染物，
结构型式：钢结构，
设计水量：Q=12.5m3/h，
工艺尺寸：B×L×H＝1.5×3.5×3.0m
数量:1座，

6）厌氧池
功能：将废水中悬浮物截留并能去除部分溶解性有机物，将难于好氧生化降解的物质转化为小分子物质，以便在后续生化处理构筑物中去除。
结构型式：地上式钢筋砼水池
工艺尺寸：B×L×H＝6.5×8.5×6.5 m3
设计水量：Q=12.5m3/h，
停留时间：26.5小时；
有效容积：331.0m3，
数量:1座，
池内设脉冲布水系统和三相分离器各1套，
7）接触氧化池：(原有改造)
功能：利用好氧菌群将废水中有机物质降解,以达到水质净化的目的。
结构型式：地上式钢筋砼水池
工艺尺寸：B×L×H＝7.0×12.0×5.5m3
设计水量：Q=12.5m3/h，
停留时间：30.0小时。
有效容积：375.0m3，
气水比: 15:1
数量:1座，
池内装弹性填料， 填料体积：V=252.0m3
池内设曝气装置：3套，
8）二沉池：(原有改造)
功能：将从好氧池出来的混合液泥水分离，
结构型式：地上式钢筋砼水池
工艺尺寸：B×L×H＝2.0×5.0×5.5m3
设计水量：Q=12.5m3/h，
停留时间：4.0小时。
有效容积：50.0m3，
数量:1座，
池内设中心反应筒:ø450x3000mm,
数量:1个，
9）活性碳吸附塔：
功能：吸附从二沉池出来废水的部分悬浮物，
结构型式：地上式钢结构
工艺尺寸：Ø1.5×3.5m
设计水量：Q=12.5m3/h，
数量:1座，
10)清水池(原有改造)
功能：接纳活性碳吸附塔的出水
结构型式：半地上式钢筋砼水池
工艺尺寸：B×L×H＝2.0×2.0×5.50m3
设计水量：Q=12.5m3/h，
停留时间：1.5小时。
有效容积：20.0m3，
数量:1座，
11)污泥池
功能：使污泥浓缩，减小干污泥容积便以运输。
结构型式：地下式钢筋砼水池
工艺尺寸：B×L×H＝3.0×3.5×4.0m3
设计水量：Q=12.5m3/h，
有效容积：30.0m3，
数量:1座，
12)加药间
功能：贮存和加药的地方。
结构型式：框架混合结构
工艺尺寸：B×L×H＝5.0×4.0×4.0m3
数量:1座，
设有4套加药系统和1套污泥脱水机
七、自控仪表设计
1．控制方式
所有工艺设备的开关均设在控制室内的控制箱上以便统一开停各用电设备。
2． 根据工艺流程的要求风机和污泥脱水机配置必要的压力表。
八、环境保护
废水处理站本身是一项重要的环境保护项目，也要有“三废”排出，虽然数量不大，但却不应忽视，废水处理站在下述几个方面有可能对外部环境造成污染：
a. 处理站排放的尾水；
b. 鼓风机产生的噪音；
c 废水和污泥的气味；
d．污泥等。
为此本工程设计中采取了以下重要措施。
1． 气味
废水处理站内由于有许多敞开工作的构筑物，因此废水、泥气味的散发是无法避免的。解决办法是远离厂区内的办公楼和宿舍区，将主要污染源进行隔离。
2． 噪声
鼓风机采取一定消音减振措施可将噪音降到最低程度，故噪音不致对外部环境产生影响。
3． 站区废水
生产废水排放通过站内废水管道系统收集，汇入站区调节池。
4． 固体废弃物
气浮机及污泥脱水机房均有废弃物产生，在设计时已将这几部分废弃物分别进行处置，然后统一外运，因而避免了对厂区内其它部位的污染。
九、劳动安全保护
1. 职业危害因素分析

废水处理站生产过程中有职业危害的因素包括：鼓风机机组运转时会产生噪音，影响值班人员的身心健康；设备高速旋转部分可能伤人；电气设备较多，有可能发生触电事故；废水处理构筑物均为水池类构筑物，池深壁陡，有可能发生溺水事故。
2. 防范措施
电机与被驱动设备的连接部分一般加防护罩，以免发生伤人。
电气设备完全按水电部接地保护规程进行。废水处理构筑物上人行道均设置双侧或单侧栏杆，并配有照明灯，以保证行人安全。
3． 防火措施
处理站生产构筑物及辅助建筑物按发生火灾危险特征分类属戊类，耐火等级属二类，不需考虑特殊的消防措施，仅在控制室内设有灭火装置。
十、节能
本工程采用的混凝沉淀池和厌氧池工艺，节能效果显著。本设计在采用好氧池先进工艺的基础上，加强了整个系统的控制，可以将鼓风机曝气供氧等主要动力环节的工作保持在最佳状况，从而从每个环节到整体上保持耗能量最少。
十一、劳动定员
废水处理站包括生产人员和管理技术人员。
根据生产规模和工艺需要，废水处理站劳动定员为4人，包括管理技术人员和操作人员。

十二、人员培训
对建设和管理人员进行有计划的培训，是保证运行顺利，提高管理水平的必要手段，人员培训重点有；
1.提高项目执行管理人员的业务水平，充分熟悉设计图纸和设备型号及性能，以保证项目的顺利执行。
2.对生产管理和操作人员进行上岗前的专业技术培训，提高管理和操作水平，保证项目建成后能正常运行。
3.对入站职工进行必要的资格审查。
4.组织操作人员上岗前的专业技术培训。
5.聘请有经验的专业技术人员负责站内的技术管理工作。
6.选拔专业技术人员进行技术培训。
7.对职工进行定期考核实行奖惩制度。
8. 建立健全包括岗位责任制和安全操作规程管理规章制度。
十三、工程投资估算
1． 土建工程费用(A)
序号
项 目 名 称
单位
数量
尺寸(m)
总价(万元)
备 注
1
集水池
座
1
3.5×3.7×4.0
0.50
原池改造
2
调节池
座
1
4.0×7.0×4.0
1.50
原池改造
3
反应池
座
1
3.5×0.5×0.8
1.50
钢筋砼
4
混凝沉淀池
座
1
3.5×3.5×5.0
3.00
钢筋砼
5
厌氧池
座
1
6.5×8.5×6.5
14.00
钢筋砼
6
接触氧化池
座
1
7.0×12.0×5.5
2.00
原池改造
7
二沉池
座
1
2.0×5.0×5.5
1.50
原池改造
8
污泥池
座
1
3.0×3.5×4.0
0.50
原池改造
9
清水池
座
1
2.0×2.0×5.5
0.50
原池改造
10
设备间
座
1
5.0×4.0×4.0
0
原有
11
加药间
座
1
6.0×4.0×4.0
3.50
砖混结构
12
地基处理
项
1

5.00

13
小计A（万元）
33.50

2． 工程设备材料费(B)
编号
设备名称
尺寸及型号
单位
数量
单价
﹙万元﹚
总价
（万元）
备注
1
提 升 泵
15.0m3/h,H=12M
台
4
0.5
2.00

2
污 泥 回流泵
15.0m3/h,H12M
台
2
0.5
1.00

3
弹性填料
Ø180
m3
252
0.02
5.04

4
填料支架
Ø14
M2
164
0.015
2.46

5
曝气头
Ø215
个
105
0.03
3.15

6
鼓风机
SSR-80A
台
2
4.50
9.00

7
曝气管网
DN50、DN80
套
3
1.50
4.50

8
中心反应器
Ø400×3000mm
套
2
1.0
2.00

9
加药系统

套
4
1.50
6.00

10
脉冲布水器
MC50
套
1
3.50
3.50

11
气浮机
Q=13.0m3/h
套
1
0
0
原有
12
污泥脱水机
S=20.0m2
套
1
5.00
5.00

13
三相分离器

套
1
6.00
6.00

14
活性碳吸附塔
Ø1500×3500mm
套
1
4.50
4.50

15
阀门、管件

批
1
4.00
4.00

16
电气、仪表

项
1
2.50
2.50

17
栏杆及爬梯

批
1
3.50
3.50

18
防腐

项
1
4.00
4.00

19
菌种费

项
1
2.50
2.50

20
小计B（万元）

70.65

3．间接费(万元)
(1)安装费 7.50 万元
(2)运输费 3.00 万元
(3)设计费 6.50万元
(4)调试费 3.00万元
(5)环保监测验收费 5.00万元
(6)税 费 7.49万元
小计（C） 32.49万元
4.工程总投资
工程总投资估算为：A+B+C=33.50+70.65+32.49=136.899万元
注：1. 本工程总造价未包括以下内容：废水处理站范围外的进出水管、自来水管、电源线管费用。
2. 本工程总造价未包括调试所需药剂、水电及操作工人费。
十四、运行成本及说明
运行成本估算如下表：
序 号
项 目 名 称
费用(元/天)
1
电费按功率260.0kw/天, 0.8元/kw·h
163.2
2
工资按人员4人， 1500元/人.月
200.00
3
药剂费
367.00
4
合计
730.20
5
单位废水处理直接成本
2.92元/吨
运行成本估算说明：
（1）本项目装机总容量为32.0kw, 实际运转功率260.0kw/天，按年生产350天算，电费按0.8元/度计，
（2）本工程项目定员为4人，工人工资福利为1500元/月.人，
（3）药剂费包括PAM、PAC等费用，
（4）废水量按总废水量为250吨/日计。
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从化市某化妆品有限公司废水处理工程改造
设
计
方
案

2011年3月

目录
一、项目概况 1
二、设计依据及原则 1
三、设计水量、水质及排放标准 2
四、处理工艺流程的选择及确定 3
五、处理工艺流程 4
六、主要设备、构筑物的选用和设计 6
七、自控仪表设计 12
八、环境保护 12
九、劳动安全保护 13
十、节能 14
十一、劳动定员 14
十二、人员培训 14
十三、工程投资估算 15
十四、运行成本及说明 17