年产5万吨造纸废水处理方案.doc

废水处理工程方案 1 项目概述1.1项目名称某造纸废水处理工程1.2设计规模设计处理废水量：Q=6000m3/d (q=250m3/h)1.3方案编制单位*有限公司现有职工60余人，是集环境工程设计、设备制造、安装、工程总承包一体化的环境工程综合厂家，各专业配套齐全。年产值3200万元。是河北省高新技术企业，ISO9001：2000质量管理体系认证单位。1.4方案设计编制原则对所排出的废水中污染物进行分析比较，结合要求达到的处理后排放水的水质要求，提出技术先进、工艺可靠及经济合理的工艺方案，并充分利用原有设施设备,使处理后的出水大部分可以回用。设计方案力求节能、低耗，且操作简便，占地面积少，施工方便，投资省。以环保法规为依据，确保废水处理后达标排放。废水处理系统布置尽量利用厂区位置高差，使废水重力自流。1.5方案设计编制范围本方案设计编制包括以下内容：废水处理工艺污泥的处置及利用工程投资估算运行费用分析1.6方案选择的指导思想对于6000m3/d排放量的造纸厂来说，其水质水量变化大，应加强调节均和措施，并考虑所采用的处理方法的耐冲击负荷性。处理工艺应考虑其所在地区气温的影响。该造纸厂废水分为利用浆板纸机白水、利用废纸的脱墨废水，各为3000m3/d，前者只需设一台CNQF6000气浮机就可以达到回用标准如图一所示，1.7以下为脱墨废水部分的设计方案。图一车间斜网CQF6000气浮系统调节池污泥池清水池清水池浮渣纸机白水清水回用1.7主要技术指标设计处理流量为：3000m3/d (125m3/h)进水水质指标：CODCr=1600mg/l ，BOD5=500mg/l，SS1400 mg/l PH=69处理后出水水质：出水根据生产需要，大部分可回用，排放的出水全面达到造纸工业水污染物排放标准，见表1-1：表1-1 辽宁省污水综合排放标准污 染 物标准值备注69SS (mg/l)20 (mg/l)50 (mg/l)10 废水经处理后，可减少向水环境排放为1674t/年、为529t/年、SS为1490t/年，本工程的实施将对保护受纳水体起着重要和积极的作用。2 废水处理工艺2.1工艺设计原则设计遵循的规范如下： 室外给排水设计规范GBJ14-87；设计遵循的原则为： 满足处理后水质的回用或排放要求； 选用工艺可靠、技术成熟的废水处理工艺，确保系统长期稳定可靠运行；2.2废水处理进出水水质参数见1.72.3方案说明2.3.1工艺编制说明2.3.1.1原水中含有大块悬浮物易堵塞废水泵，设置机械60目简易无驱动固液分离机去除大块悬浮物和塑料纸片。2.3.1.2由于造纸废水经过反复回用造成水体中COD不断升高，具有水质水量变化较大、排放不均匀、冲击性强的特点，通过设置调节池对水质和水量进行调节，对后续处理单元具有缓冲保护作用。2.3.1.3气浮系统：向待处理的水中通入大量密集的微细气泡，使其与杂质、絮粒互相粘附形成整体比重小于水的浮渣，从而依靠浮力上升至水面，使固、液分离，从而降低废水中的悬浮物含量和COD含量。废纸原料中含有大量泥沙，气浮池底部设置刮泥砂装置可有效减少后续工艺的负荷2.3.1.4脱墨废水中含有大量不易生化降解的有机物，设水解池利用微生物在厌氧条件下对废水中的有机物进行水解酸化，将部分复杂难以降解的有机物降解为简单的容易降解的低分子有机物，提高废水可生化性，可减小后续好氧反应器的负荷。2.3.1.5因没有提供详细水质情况，考虑其水质变化复杂、水质脉动高，故采用SBR工艺。SBR工艺是一种曝气和静止沉淀间歇运行的活性污泥法。它是近年来随自控系统发展，而广泛应用起来的一种非连续流的废水处理工艺，它是在同一构筑物内连续完成进水、曝气反应、沉淀、排水、闲置等工艺过程。构筑物少，工艺流程简单，自动化程度高，运行方式灵活，无污泥膨胀问题,耐冲击负荷高。如上所述，一个SBR反应池的运行周期包括了五个阶段的操作过程，即进水、反应期、沉淀期、排水期及闲置及排泥期。具体如下描述。（1）进水期进水期是反应池接纳废水的过程。由于充水开始之前是上一个周期的闲置期，所以此时的反应池中剩有高浓度的活性污泥混合液，这也就相当于传统活性污泥法中的污泥回流作用。充水期内SBR池相当于一个变容反应器混合液基质（污染物）浓度在存留污泥的上清液基质浓度的基础上逐步增大，直至充水期结束，曝气池充满，混合液基质浓度达到最大值。在废水的投加过程中，SBR池也同时存在着污染物的混合及污染物被池中活性污泥吸附、吸收和氧化等作用。（2）反应期反应期是在进水期结束后，进行曝气。在反应阶段，SBR反应池内的混合液呈完全混合状态，但在时间序列上是一个理想的推流式反应器装置，即随着曝气微生物对有机污染物的降解，反应池内存在着污染物的浓度梯度（F/M梯度），所不同的是SBR反应池的这种F/M梯度是按时间序列变化的，与连续进水出水完全混合工艺相比（例如氧化沟），SBR反应池反应末期的速度与氧化沟内反应的反应速度相同，而反应初期的速度却远远大于反应末期的速度，因此SBR反应池反应过程的平均速度大，容积利用率高。同时具有防止活性污泥膨胀的性能。另外由于非连续进水出水，因而进水水质的变化不会对出水水质产生大的影响，抗冲击能力强。（3）沉淀期沉淀工序相当于传统活性污泥法的二沉池，在停止曝气和搅拌后，活性污泥絮体进行重力沉降和上清液分离，SBR反应池中污泥的沉降过程是在无水流动绝对静止的状态下进行的，因而具有连续进出水式沉淀池不可比拟的最佳沉淀水利条件，所以沉降时间短、沉淀效率高。（4）排水期排出活性污泥沉淀后的上清液，作为处理出水，一直排放到最低水位。反应池底部沉降的活性污泥大部分作为下个处理周期的回流污泥使用，剩余污泥排放。一般而言，SBR反应池中的活性污泥数量占反应池容积的30左右；另外还剩下一部分处理水，起到稀释水和防止污泥被处理出水带走的作用。（5）闲置及排泥期闲置期的作用是通过搅拌、曝气或静置使微生物恢复活性，并起到一定的反硝化作用而进行脱氮，为下一个周期创造良好的初始条件。通过闲置期后的活性污泥处于一种营养物的饥饿状态的初始条件，单位重量的活性污泥具有很大的吸附表面积，因而当进入下一个运行周期的进水期时，活性污泥便可充分发挥其较强的吸附能力而有效地发挥其初始去除作用。增长的剩余污泥也在此时排入污泥池。2.3.1.6气浮系统的浮渣、 与SBR池的污泥进入污泥浓缩干化池。2.3.1.7SBR池出水已达排放标准，出水回用和排放均可。2.3.2工艺流程见下图：清水池二固液分离机调节池CNQF6000气浮系统SBR池污泥池清水池一清水池出水达标排放或回用浮渣污泥污泥干化原水固体物料排掉50%经水解酸化进生化处理效果分析表指 标CODcr(mg/L)BOD5（mg/L）SS(mg/L)固液分离机进 水1200360800.0 出 水900288640 去除率（%）252020气浮系统进 水900288640 出 水460.0128150 去除率（%）48.9 55.576.6水解池进 水460128150 出 水32289.6150去除率（%）30.030.0 SBR池进 水32289.6150.0 出 水48.09.6 15.0 去除率（%）8589.290排 放 标 准50.010.020.02.4处理构筑物设计说明：2.4.1固液分离机主要功能：去除废水中较大的漂浮物，防止水泵机组的堵塞。进水渠道前设置三道固定格栅.结构类型：半地上 设计参数：设计流量 Qmax=125m3/h2.4.2调节池主要功能：调节水量水质，使废水均匀通过处理设施，保证连续稳定运行。池内设潜污泵，提升废水满足后续处理设施水力要求。结构类型：地下钢混结构，有效容积V=500m3尺寸：长*宽*高=15*10*3.5数量：2座主要设备：A、 潜水排污泵 设备参数：流量： Q=125m3/hr扬程： H=7 m功率： 5.5 KW数量： 4台2.4.3 超效纳米浅层气浮 主要功能：去除废水中大部分悬浮物及部分COD、BOD5等。结构类型： 地上钢混结构，面积约80m2设计参数：设计水量： Q=3000m3/d停留时间： HRT=3-5 min 池 数： 1座 占地尺寸： LB=10m10m主要设备：CNQF6000超效浅层气浮设备设备套数: 2套设备参数: 处理水量: Q=3000m3/d 配电总功率: 29.5KW 排渣量: V=90m3/d 出渣含水率: 298% 工作时间: T=24h 主机电机功率: N=1.5KW 配套溶气泵： N=15KW 配套空压机： N=1.5KW PAC搅拌功率： N=1.5KW PAM搅拌功率： N=1.5KW 加药泵电机功率: N=2.2KW控制方式：人工半自动控制2.4.5清水池主要功能：存储处理后废水，以备回用结构类型：地下钢混矩形结构设计参数：设计水量 ： Q=3000m3/d停留时间 ： HRT=4hr 有效容积 ： V=500m3尺 寸 ： LBH=15 m10m3.5m池 数： 2座主要设备：A、 潜水排污泵 设备参数：流量： Q=125m3/hr扬程： H=7 m功率： 5.5 KW数量： 2台B、 潜水排污泵 设备参数：流量： Q=187.5m3/hr扬程： H=15 m功率： 7.5KW数量： 1台2.4.6水解酸化池：主要功能：在厌氧条件下，使部分复杂难于降解的有机物降解为简单的容易降解的有机物，提高废水中有机物的可生化性结构类型：钢筋混凝土结构，分两格设计参数：设计水量： Q=1500m3/d停留时间： HRT=8hr 池 数： 1座 总容积： V=500m3尺 寸： LBH=12.5m8m5.5m主要设备： 填料 设备参数： 直 径 ： =200mm填料层高度： D=3m体 积 ： V=300m3剩余污泥泵设备形式：潜水排污泵50WQ15-7-1设备参数：流 量： Q=14m3/h 扬 程： H=8.5m功 率： N=1.1KW控制方式：自动人工控制设备套数：共1台2.4.7 SBR生化池：主要功能：降解水中有机物并进行固液分离，保证处理后水达标排放. 结构类型：钢混结构 设计参数：设计水量： Qave=1500m3/d=62.5m3/h 单池周期进水量： Qave=375m3 反应周期数： n=4 池 数： 1个一个处理周期时间： T=6h进水期 T=2h（进水10分钟后曝气）曝气期 T=3.5h沉淀期 T=1.5h排水期 T=0.8h排泥闲置期 T=0.2h污泥负荷： NS=0.125KgBOD5/KgMLSSd 容积负荷： NV=0.5KgBOD5/m3d 污泥浓度： MLSS=4000mg/L需氧量： SORT=12.8kgO2/h 污泥指数： SVI=80排水高度： h1=1.5m沉淀后污泥层厚： h2=1.5m污泥层保护高度： h3=2.0m 有效水深： H=5.0m超 高： H=0.5m单池宽度： B=12.5m 单池长度： L=25.0m单池有效容积： V=1500m3 主要设备：微孔曝气器 设备类型：球冠形橡胶模微孔曝气器设备参数：供 气 量： 2.5m3/h个 氧转移率： 30% 直 径： D=215mm 孔 径： d=150200um数 量： n=800个。滗水器：BSQ500设备类型：旋转式电动调节变水位排水系统设备参数：滗水能力： Q=500m3/h 滗水高度： H=12m 功 率： N=2.2KW设备台数：共1台，单池1台控制方式：自动液位控制剩余污泥泵设备形式：潜水排污泵50WQ15-7-1设备参数：流 量： Q=14m3/h 扬 程： H=8.5m功 率： N=1.1KW控制方式：自动人工控制设备套数：共1台2.4.8污泥干化池主要功能： 对剩余污泥进行浓缩脱水，减少污泥容积 。结构类型：半地下钢混矩形结构设计参数： 有效深度： H=1.2m尺 寸： 105.7m池 数： n=1 单池有效容积： V=78m3单池总容积： V1=78m32.4.9鼓风机房主要功能：向SBR反应池供气。结构类型：砖混框架结构单层厂房设计参数：供气量 : Q=8.02m3/min 主要设备：鼓风机：XSR150 设备类型：罗茨鼓风机设备参数：供 气 量： 8.2m3/min 压 力： P=58.8Kpa功 率： N=15KW 设备套数：1套 控制方式：自动控制供货范围：主机、底座、电机、消音过滤器、进口蝶阀、出口配对法兰。材质：叶轮铸铝104，壳体铸铁，其余碳钢防腐。2.4.10附属建筑综合办公间、配电室2.5自动控制论述2.5.1系统控制本工程采用二级分布式管理系统，实现集中管理、分散控制。本系统由设在综合办公间控制室的集中监控管理级和分布在各工段的现场控制级等组成。2.5.2、SBR反应池控制系统运行状况如下SBR反应池系统实行集中PLC控制，对系统内的鼓风机、滗水器、进水阀、进气阀实行全自动控制起停。2.5.3 SBR反应池一天运行自控表时 段A反应池进水阀进气阀鼓风机滗水器排泥泵0：000：10*0：101：00*1：001：30*1：302：00*2：002：30*2：303：00*3：003：30*3：304：00*4：004：30*4：305：00*5：005：48*5：486：00*6：006：10*6：107：00*7：007：30*7：308：00*8：008：30*8：309：00*9：009：30*9：3010：00*10：0010：30*10：3011：00*11：0011：48*11：4812：00*12：0012：10*12：1013：00*13：0013：30*13：3014：00*14：0014：30*14：3015：00*15：0015：30*15：3016：00*16：0016：30*16：3017：00*17：0017：48*17：4818：00*18：0018：10*18：1019：00*19：0019：30*19：3020：00*20：0020：30*20：3021：00*21：0021：30*21：3022：00*22：0022：30*22：3023：00*23：0023：48*23：4824：00*2.5.4现场控制级根据工艺流程的特点，构筑物的布置和现场控制的分布情况，设置现场子站，调节池内废水提升泵的启动运行超效浅层气浮系统的启动运行清水池内废水提升泵的启动运行鼓风机的启动运行排泥泵的启闭运行滗水器的开闭运行各池进水阀的开闭运行2.5.5各工段控制说明 调节池调节池内设1台潜污泵； 并设液位开关。设有上、下限报警，防止水泵干运转。 超效浅层气浮系统 设一台溶气水泵，加药装置二台，空压机一台，主机的启动和排渣独立，系统和加药系统与调节池内废水泵实现联动。SBR反应池SBR反应池安装1台滗水器和1台排泥泵。根据污泥反应沉降时间控制进水泵、鼓风机、进气阀的开启、滗水器的运行和排泥泵的运行。实现进水泵、 鼓风机、进气阀、滗水器、排泥泵的PLC全自动控制运行。2.5.6、用电负荷统计表 名 称总容量（KW）工作容量（KW）备 注一、工艺设备1废水泵2.222.废水泵2.223.超效浅层气浮系统29.523.64.生化系统废水泵2.2 2 5生化系统鼓风机1586滗水器1.517.废水泵2.2 28.污泥泵1.1 1.0二、公用工程1.照明10.52.化验及其他20.4三、总计47.933.93工程投资概算3.1工程投资概算 146.98 万元，其中土建费用73.48万、本合同涉及费用为73.5万。说明：本工程建设场地三通一平及原有设施拆除以及部分甲方自购设备如水泵、固液分离机等费用，本方案未纳入概算。3.2概算明细以下金额均以万元为单位计算3.2.1土建工程费： 名 称型 号 及 规 格单位数量金额调节池有效容积V=500m3座2 气浮池厂房S=100m2座2 风机房S=27m2座1清水池有效容积V=500m3座2 水解池有效容积V=500m3座1SBR池有效容积V=1500m3座1 污泥干化池有效容积V=78m3座1 合计73.48万 3.2.2工艺设备材料费、安装工程费工艺设备材料费、安装工程费表 名 称型 号 及 规 格单位数量单价合计备注固液分离机 台2 用户自备超效纳米浅层气浮CNQF6000套240废水泵Q=125m3/h H=7m台6 废水泵（进水解酸化）Q=187.5m3/h H=7m台1 污泥泵Q=14m3/h H=8.5m台2 鼓风机XSR150套12.5曝气头及管道215套8008填料200M33006污泥泵Q=14m3/h H=8.5m台2 滗水器BSQ500套17电气控制 5管道、阀门及电缆 化验仪器 安装费 合计 68.53.2.3其他费用其他费用表项 目金 额备 注1.设计费22.调试费2不含药剂费、水电费3.培训费14菌种费5.不可预见费6.合计54.劳动定员及产水成本分析4.1劳动定员劳动定员按12人，人员组成见表4-1： (表4-1) 劳动定员表人 员白 班夜 班大夜班小计管理人员11操作工1113合 计21144.2产水成本分析4.2.1人工费人员工资按800元/月，则年工资额：3.84万元/年；每吨废水处理人工费为：38400/（365x2000）=0.052元/。4.2.2电耗系统总装机容量为: 47.9kw，使用工作容量为：33.9 kw，同时起动系数K=0.8，故每日正常工作容量为:33.9KW。平均电价按0.5元 /kwh，则年电耗为：33.9x0.5x24x365=14.85万元；每吨废水处理电费为148482/（365x2000）=0.203元/。4.2.3药费4.2.3.1碱式氯化铝（PAC）PAC投入量为250mg/L，PAC价格为1600元/t，每吨废水处理PAC费为0.25x1.6=0.4元/。4.2.3.2聚丙烯酰胺（PAM-）PAM投入量为10mg/L， PAM价格为19000元/t，每吨废水处理PAM费为0.1x19=0.19元/。废水处理工程建成后：预计废水处理经营成本为：0.85元/ - 16 -