江蘇金鼎自動化儀表有限公司 ：姚佳明
*章廢水?dāng)U容系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)和設(shè)計(jì)原則
1.0概述
根據(jù)電子有限公司的要求，由于該公司生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，生產(chǎn)產(chǎn)品種類的增多，廢水的水量增大，水質(zhì)的變化也很大，現(xiàn)有的一套廢水處理設(shè)備已不能滿足當(dāng)前生產(chǎn)的需要，須對現(xiàn)有的廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行改造和擴(kuò)容，特委托宜興市新誼環(huán)保設(shè)備有限公司針對某電子的生產(chǎn)實(shí)際情況，進(jìn)行廢水處理系統(tǒng)的擴(kuò)容改造方案設(shè)計(jì)。
1.1設(shè)計(jì)依據(jù)
1.1.1.國家現(xiàn)行的建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)定。
1.1.2.電子（蘇州）有限公司提供的廢水及生產(chǎn)工藝相關(guān)資料。
1.1.3.本公司酸洗類廢水治理的工程經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。
1.1.4.本公司有機(jī)類廢水處理的工程經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。
1.1.5.設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)
本污水處理項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，施工與安裝嚴(yán)格執(zhí)行國家的專業(yè)技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，其主要規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)如下：
?。?）《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（TJ14—87）
（2）《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》（TJ13—86）
?。?）《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ69—84）
?。?）《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ15—88）
?。?）《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》（GBJ108—87）
?。?）《給水排水構(gòu)筑物施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GBJ141—90）
?。?）《鋼筋混凝土工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GBJ204—83）
（8）《電氣裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GBJ232—82）
?。?）《建筑安裝工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》（TJ307—74）
?。?0）《機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（TJ231—75）
?。?1）《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GBJ236—82）
1.2設(shè)計(jì)原則
本次廢水?dāng)U容系統(tǒng)設(shè)計(jì)在堅(jiān)持“投資省、占地少、操作簡便、運(yùn)行費(fèi)用低”，盡zui大可能利用原有廢水處理設(shè)施和設(shè)備的原則基礎(chǔ)上，重點(diǎn)針對現(xiàn)有生產(chǎn)的水質(zhì)變化大，金屬離子含量高等特點(diǎn)，首先確保設(shè)計(jì)處理工藝耐沖擊負(fù)荷，效果可靠、穩(wěn)定，其次盡量簡化處理流程，投加藥計(jì)量準(zhǔn)確，方便操作管理。
第二章設(shè)計(jì)水質(zhì)參數(shù)的確定
2.1廠區(qū)廢水來源
2.1.1．廢水種類：
該公司的生產(chǎn)廢水主要來自于酸洗廢水和酸洗清洗廢水，清洗時(shí)采用混酸（HF、H2SO4、HNO3、冰醋酸、H3PO4），所以廢水中富含Cu2+、F-、PO42-等有害重金屬離子、非金屬離子和由乙酸造成的有機(jī)物污染。
2.2處理前水質(zhì)參數(shù)的確定
根據(jù)我們的了解，產(chǎn)生的廢水水量、水質(zhì)具體見表2—1。
表2—1處理前廢水水質(zhì)
污染指標(biāo)
廢水種類水量
?。═/D）PHCODcr
?。╬pm）金屬離子濃度（ppm）F-
?。╬pm）TP
（ppm）
Cu2+
酸洗清洗廢水
改造擴(kuò)容前3603-4800150200160
改造擴(kuò)容后7503-4600150200160
生活廢水507-83503
擴(kuò)容后廢水總量為800T/D，其中生活廢水50T/D，生產(chǎn)排水750T/D。
其主要污染物為生產(chǎn)廢水中危害很大的重金屬離子和非金屬離子，磷酸根離子以及由乙酸而造成的COD。而大量的生活廢水其COD、N、P等污染項(xiàng)目也超標(biāo)，都需要經(jīng)過處理才能達(dá)標(biāo)排放。
2.3處理后水質(zhì)參數(shù)的確定
本次廢水?dāng)U容設(shè)計(jì)處理后水質(zhì)是生產(chǎn)廢水和生活污水經(jīng)處理后的綜合水質(zhì)，根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門要求，該公司廢水處理總排放出水執(zhí)行中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)—《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）中:
表1：*類污染物zui高允許排放濃度；
表4：第二類污染物zui高允許排放濃度一級排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
確定設(shè)計(jì)處理后水質(zhì)參數(shù)具體見表2—2
表2—2處理后排放廢水水質(zhì)
主要廢水指標(biāo)CODcrPH總銅總P總氟
預(yù)期處理后濃度（mg/l）<1006.5-7.5<0.5<1.0<10
排放標(biāo)準(zhǔn)濃度（mg/l）1006-90.51.010
主要廢水指標(biāo)氨態(tài)氮
預(yù)期處理后濃度（mg/l）<15
排放標(biāo)準(zhǔn)濃度（mg/l）15
第三章設(shè)計(jì)范圍、設(shè)計(jì)規(guī)模
3.1設(shè)計(jì)范圍
本設(shè)計(jì)范圍按照建設(shè)單位委托，包括電子（蘇州）有限公司廠區(qū)綜合廢水處理站擴(kuò)容的處理流程工藝、土建工藝、配電，非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計(jì)、設(shè)備制造。
3.2設(shè)計(jì)規(guī)模
根據(jù)廠方要求，在不改變現(xiàn)有廢水處理廠土建占地面積的前提下，盡zui大可能地進(jìn)行擴(kuò)容設(shè)計(jì)，擬定廠方總排水量為800m3/d，具體為生活廢水以50T/D設(shè)計(jì)，酸洗混酸清洗廢水750T/D。折算小時(shí)處理量為33.3m3/hr，本設(shè)計(jì)按34m3/hr。即zui大處理水量為816T/D。
第四章污水處理工藝流程的確定
4.1擬定工藝流程說明
酸洗混酸清洗廢水首*入調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)后，用泵提升至內(nèi)電解塔，經(jīng)過鐵屑置換后，降低一部分銅離子和酸度，并溶入大量的二價(jià)鐵離子作為一種良好的混凝劑進(jìn)入后續(xù)處理設(shè)施。然后廢水進(jìn)入反應(yīng)槽，加入石灰乳進(jìn)行反應(yīng)，以去除大部分的銅離子、氟離子和磷酸根離子，然后廢水進(jìn)入混凝槽，加入硫酸鋁進(jìn)行混凝反應(yīng)，使廢水中的懸浮物形成絮體以利進(jìn)行泥水分離，然后廢水進(jìn)入絮凝槽，加入PAM進(jìn)行絮凝反應(yīng)，使廢水中的絮體繼續(xù)增大，增強(qiáng)泥水的分離速度。含有大量大顆粒絮體的廢水進(jìn)入沉淀槽進(jìn)行泥水分離，分離出來的污泥被排入污泥濃縮池，進(jìn)行脫水處理，上清液進(jìn)入中間水槽，由泵提升到二沉池進(jìn)行進(jìn)一步的沉淀，出水進(jìn)入NO。2中間池，由水解泵提升至水解酸化池，進(jìn)行厭氧水解，利用水解和產(chǎn)酸作用，將污水中難降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易分解的有機(jī)物，出水進(jìn)入出水進(jìn)入SBR池（序批式生物反應(yīng)器）進(jìn)行好氧生物處理，利用微生物有氧狀態(tài)下的生物機(jī)理和特性，來降解廢水的COD，該反應(yīng)器同時(shí)具備了曝氣和沉淀的作用，減少了二次沉淀池的設(shè)置，且產(chǎn)生的剩余污泥量很少。生化出水排放到廠內(nèi)污水管道。
4.2改造擴(kuò)容說明
利用原廢水調(diào)節(jié)槽進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)，由于原鐵屑置換塔的設(shè)計(jì)余量很大，可利用原鐵屑置換塔進(jìn)行預(yù)處理，停留時(shí)間仍可達(dá)1小時(shí)左右，可滿足廢水預(yù)處理要求；但原水泵的流量已不能滿足要求，需增加兩臺原水泵；同時(shí)增加一套混凝反應(yīng)沉淀系統(tǒng)；并對原廢水處理的混凝沉淀系統(tǒng)進(jìn)行改造；原中間水泵的處理量也太小，不能滿足水量的增加，需進(jìn)行更換；原水解泵的處理水量太小，應(yīng)更換；原水解槽的布水系統(tǒng)基本處理癱瘓，應(yīng)進(jìn)行改造；由于處理水量的增大，原SBR槽的曝氣量已不能滿足要求，應(yīng)進(jìn)行改造；由于某電子有限公司廢水處理的水量發(fā)生變化，物化處理和生化處理的污泥量也隨之增加，因此對于污泥的處理應(yīng)增加一套污泥脫水機(jī)，以滿足污泥脫水的需要；由于增加了一套水處理裝置，電器控制系統(tǒng)應(yīng)統(tǒng)一進(jìn)行更換和改進(jìn)；一部分的管路系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行改進(jìn)和更換。
表4-1模擬生物處理工藝處理效率
指標(biāo)
工段處理水量
?。╩3/d）進(jìn)水COD
?。╬pm）出水COD
?。╬pm）去除率%
物化處理81680060025
酸化水解81660055010
SBR反應(yīng)器81655010082
則SBR處理zui后出水為100mg/l，生化處理總?cè)コ蕿?4%。綜合排放口CODCr低于100mg/l。
4.5擬定工藝流程特點(diǎn)
4.5.1.電子（蘇州）有限公司生產(chǎn)中使用混酸帶來大量的有機(jī)污染物，而公司產(chǎn)品多樣化，數(shù)量又是不確定的數(shù)值，其鍍種、鍍件又不盡相同，這類混酸的用量會發(fā)生變化，因此不可避免的會造成廢水的水質(zhì)和水量的波動，*有可能對處理系統(tǒng)產(chǎn)生比較大的沖擊負(fù)荷，本公司設(shè)計(jì)采用酸化+SBR反應(yīng)器的工藝具有抗沖擊負(fù)荷的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)水COD濃度及水量既使有大變化也可保證出水水質(zhì)穩(wěn)定良好。
4.5.2.生物處理工藝中，厭氧水解酸化池的特殊構(gòu)造，并添加子以利微生物附著的填料，保證了厭氧污泥的濃度和污泥齡。SBR具有調(diào)節(jié)池、曝氣池、沉淀池的功能，兼有厭氧與好氧的特性，可直接排水，能承受較高負(fù)荷，也能適應(yīng)水量、COD等波動大的污水，具有處理效果穩(wěn)定的特點(diǎn)，同時(shí)對有機(jī)物有較高去除率，有較好污泥特性。
4.5.3.電子（蘇州）有限公司由于是擴(kuò)建，很難調(diào)節(jié)出供廢水處理的使用面積，因此需要控制占地，采用此工藝基本只需要在原來的廢水處理站進(jìn)行改造，即可滿足新增廢水處理的要求。
4.5.5.傳統(tǒng)生物處理管理水平要求高，由于人為因素造成系統(tǒng)不穩(wěn)定的情況比較多。如果因管理不善，生物處理系統(tǒng)發(fā)生抑制或好氧微生物活性降低，如重新啟動短則需約一個(gè)月的時(shí)間，長則需約3個(gè)半月時(shí)間。這樣勢必影響有機(jī)廢水處理系統(tǒng)，造成出水不能達(dá)標(biāo)；而本系統(tǒng)中既使酸化厭氧部分出現(xiàn)波動，而SBR池的好氧部分，由于菌種齊全，降解能力強(qiáng)，且全部為自動操作，可以基本不受人為或其它波動因素影響，保證出水水質(zhì)穩(wěn)定。
第五章系統(tǒng)設(shè)備和構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與選型
6.1.1#調(diào)節(jié)池（原有）：
功能：貯存車間排出的廢水，進(jìn)行水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)
尺寸：6000×12000×4000H
構(gòu)造：RC鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，兩池連通，池底標(biāo)高-3.0m
池容：250m3
HRT=8小時(shí)
配置：廢水原水泵2臺（一用一備）——原有，
廢水原水泵2臺（一用一備）——新增
液位控制系統(tǒng)1套——原有
液位控制系統(tǒng)1套——新增
6.2.鐵屑置換塔（原有）：
功能：利用鐵屑在酸性中的置換作用，對廢水進(jìn)行預(yù)處理，降低廢水的酸度，同時(shí)去除廢水中的一部分銅離子。
尺寸：∮2000×3500H×3
構(gòu)造：鋼制
容積：32m3
HRT=1小時(shí)
配置：布水器兩組共三套
6.3-1.混凝反應(yīng)槽1（原有改造）：
功能：通過石灰乳、鐵屑置換塔流入的二價(jià)鐵離子和高分子絮凝劑共同的作用在高PH值的狀態(tài)下去除金屬離子、磷酸根離子和氟離子。
尺寸：2000×3000×2000H
構(gòu)造：鋼制，內(nèi)襯FRP防腐
容積：12m3
處理能力：13m3/hr
HRT=45min
配置：混凝反應(yīng)攪拌機(jī)2臺，絮凝反應(yīng)攪拌機(jī)1臺，控制用PH儀1套，加藥泵4臺
6.3-2.混凝反應(yīng)槽2（新增加）：
功能：通過石灰乳、鐵屑置換塔流入的二價(jià)鐵離子和高分子絮凝劑共同的作用在高PH值的狀態(tài)下去除金屬離子、磷酸根離子和氟離子。
尺寸：1500×4500×2000H
構(gòu)造：鋼制，內(nèi)襯FRP防腐
容積：18m3
處理能力：21m3/hr
HRT=51min
配置：混凝反應(yīng)攪拌機(jī)2臺，絮凝反應(yīng)攪拌機(jī)1臺，控制用PH儀1套，加藥泵4臺
6.4-1.沉淀槽1（原有）：
功能：使混凝槽（原有改造）出水進(jìn)行固液分離，澄清出水
尺寸：2500×6000×3200H
構(gòu)造：鋼制
處理能力：13m3/Hr
表面負(fù)荷：0.87m3/m2.h
配置：排泥電動閥3套
6.4-2.沉淀槽2（新增）：
功能：使混凝槽（新增）出水進(jìn)行固液分離，澄清出水
尺寸：Φ5000×3200H
構(gòu)造：鋼制
處理能力：21m3/Hr
表面負(fù)荷：1.07m3/m2.h
配置：慢速刮泥機(jī)1套（0.25rpm），排泥電動閥1套
6.5.中間水槽：
功能：貯存沉淀槽出水，
尺寸：1500×3000×2800H
構(gòu)造：碳鋼制
有效容積：12.6m3
配置：液位控制系統(tǒng)1套
6.6.二沉槽（原有改造）：
功能：添加斜管填料使中間出水再次進(jìn)行固液分離，澄清出水
尺寸：Φ3000×3200H
構(gòu)造：鋼制
處理能力：34m3/Hr
表面負(fù)荷：4.8m3/m2.h
6.7.清水池
功能：貯存處理水，以提升進(jìn)入水解池
尺寸：6000×3000×3000H
構(gòu)造：RC鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池底標(biāo)高-0.5m
池容：54m3
HRT=1.5小時(shí)
配置：潛水泵2臺（新增加）（一用一備），液位控制系統(tǒng)1套
6.8.ABR厭氧水解池（原有）：
功能：利用微生物在厭氧狀態(tài)下的生物活性和機(jī)理，進(jìn)行廢水處理，在池中布置了生物填料，以利厭氧物生物的附著，3組串聯(lián)運(yùn)行
尺寸：6000×4000×5500H
構(gòu)造：RC
容積：150m3
停留時(shí)間：4小時(shí)
6.9.SBR生物反應(yīng)槽（原有改造）：
功能：利用微生物在好氧狀態(tài)下的生物活性和機(jī)理，進(jìn)行廢水處理，2組交替運(yùn)行，運(yùn)行周期為8
尺寸：5000×10000×5000H×2
構(gòu)造：RC
容積：500m3
配置：由于原有射流曝氣系統(tǒng)不能適應(yīng)擴(kuò)容后的廢水處理，曝氣改用沉水式曝氣機(jī)8臺，自動出水潷水器2套（新增），控制用電動閥2套（原有），污泥回流泵2臺（原有），液位系統(tǒng)6套（新增）
6.10.污泥池（原有）：
功能：貯存沉淀槽排出的污泥
尺寸：3000×6000×3000H
構(gòu)造：RC鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)池下，池底標(biāo)高-3.0m
池容：54m3
配置：潛水式污泥泵SUS304（一用一備），液位控制系統(tǒng)1套,曝氣攪拌系統(tǒng)一套（新增）
6.11.污泥濃縮池（新增）：
功能：貯存沉淀槽排出的污泥進(jìn)行濃縮，減小后續(xù)污泥處理的負(fù)荷
尺寸：Φ2500×3200H
構(gòu)造：碳鋼
池容：54m3
配置：氣動隔膜污泥泵2臺（一用一備），
6.12.板框壓濾機(jī)（原有改造）,新增一臺隔膜空氣壓榨式壓濾機(jī)
功能：用于將污泥池的污泥進(jìn)行固液處理,改造為隔膜式空氣壓榨壓濾機(jī),以減小污泥的含濕量,減小干污泥量.
型號：XMZ40/800UK
濾室容積：0.6m3
過濾面積：40m2
尺寸：5220×1252×1300H
配置：隔膜式壓力表2套
6.13.總量監(jiān)控流量計(jì)（原有）
功能：對全廠廢水排放量進(jìn)行瞬時(shí)及累計(jì)監(jiān)測記錄
構(gòu)造：電磁
測試范圍：10—150m3/hr
6.14.投加藥劑系統(tǒng)
功能：水處理藥劑溶解和投加
溶藥槽：5m3PE桶槽，3個(gè)（石灰乳溶解槽、硫酸鋁溶解槽、PAM溶解槽）
配有溶藥攪拌機(jī)5套，加藥泵6套。
第七章配電及儀表
7.1.配電
本系統(tǒng)需要某電子（蘇州）有限公司提供電源，廠方負(fù)責(zé)系統(tǒng)電源的一次進(jìn)線，系統(tǒng)總裝機(jī)容量約120KW。
7.2.儀表
本系統(tǒng)除通過設(shè)備的電流指示儀表以外，還配有PH控制顯示儀和壓力表，總量控制的瞬時(shí)及累積流量顯示儀。
第九章環(huán)境保護(hù)與安全
9．1．環(huán)境保護(hù)
9.1.1.氣味
污水處理廠內(nèi)由于有敞開工作的池、槽，因此污水的氣味發(fā)散是無法避免的。國內(nèi)目前的經(jīng)濟(jì)條件與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，還不可能也沒必要對廠內(nèi)的氣味密閉收集進(jìn)行統(tǒng)一處理。現(xiàn)行的常規(guī)做法是采取設(shè)置防護(hù)綠化帶隔離的辦法解決。對這一問題在污水廠區(qū)總平面布置中已考慮了防護(hù)措施。盡量將敞口池封閉，并在滿足工藝要求情況下將敞口池放在廠區(qū)下風(fēng)向，同時(shí)建議首先種植綠化帶隔開，以減少氣味的影響，其次是將散發(fā)氣味值較高的池子用建筑物屏蔽起來?；旧蠝p少氣味對周圍外部環(huán)境的影響。
9.1.2.噪音
本工程主要噪聲源為鼓風(fēng)機(jī)，設(shè)備本身附近出口處設(shè)有*和減振墊，且廠內(nèi)綠化也能進(jìn)一步吸音，故本工程不會造成廠界噪聲超標(biāo)。
9.1.3.固體廢棄物
本工程產(chǎn)固體廢棄物主要有沉淀池物化污泥、SBR池與酸化池的污泥等，對此在運(yùn)行管理中應(yīng)按要求堆放，外運(yùn)時(shí)采用半封閉的車輛，運(yùn)送到區(qū)域處置。
9.1.4.事故排放
污水系統(tǒng)一旦發(fā)生停電或重大故障時(shí)均需進(jìn)行事故排放，事故排放主要是通過廠外進(jìn)水干管上設(shè)置的溢流口來實(shí)現(xiàn)的。這種短時(shí)污染是無法從根本上避免的，但要減少其發(fā)生機(jī)會，則主要是通過設(shè)計(jì)中提高處理系統(tǒng)的保證率和加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)管理兩個(gè)方面解決。為此在設(shè)計(jì)中對池?cái)?shù)設(shè)置、管道銜接、切換電源回路及設(shè)備備用方面采取了必要的措施，并設(shè)有自動保護(hù)裝置，使事故發(fā)生的機(jī)率盡可能降低。
9.2、安全
9.2.1.各生產(chǎn)構(gòu)筑物上根所操作維護(hù)條件設(shè)置操作平臺與通道并在操作平臺和通道上設(shè)安全防護(hù)欄扶手。
9.2.2.各類用電均按要求作好接零接地保護(hù)。
9.2.3.電氣設(shè)備的布置留有足夠的安全操作距離。
9.2.4.各危險(xiǎn)設(shè)施設(shè)有危險(xiǎn)標(biāo)志。
第十章運(yùn)行費(fèi)估算
運(yùn)行費(fèi)主要包括以下幾個(gè)指標(biāo)：電費(fèi)，藥劑費(fèi)及人工管理費(fèi)。
10.1電費(fèi)
本系統(tǒng)的總裝機(jī)容量約120KW，實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)功率為60KW，扣去功率因數(shù)，可以得出每日用電量為1152度，則處理費(fèi)用為：1152度×0.6元/度/816m3=0.84元/T水。
10.2藥劑費(fèi)
各種藥劑使用量及費(fèi)用:
鐵屑的投加量為400Kg/年，合0.01元/T廢水
氫氧化鈣的投加量約為400Kg/天，合0.13元/T廢水
硫酸鋁的投加量約為200Kg/天，合0.15元/T廢水
高分子PAM每日投加量為2Kg/天，合0.07元/T廢水
合計(jì)0.36元/T廢水
10.3人工管理費(fèi)0.07元/T廢水
綜合上述三項(xiàng)費(fèi)用統(tǒng)計(jì),整個(gè)廢水處理系統(tǒng)總運(yùn)行費(fèi)用合計(jì)為:
1.27元/T廢水。
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