石狮市伍堡工业园区污水处理厂.docx
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石狮市伍堡工业园区污水处理厂
石狮市伍堡工业园区污水处理厂
印染废水提标改造工程
设计方案
宁波诺客投资管理有限公司
二○一七年十月
1概述
1.1项目背景
项目名称:
石狮市伍堡工业园区污水处理厂印染废水提标改造工程
项目建设地点:
石狮市鸿山镇伍堡工业集控区
业主单位:
石狮市海天环境工程有限公司
受业主委托,我公司对新厂污水处理设施进行了调研,业主对我公司的人员进行了详细的讲解。
现阶段因水质达不到排放标准,环保局及相关部门要求一部分企业减产,废水量排放只能达到0.5万吨/日的排放能力。
业主要求我公司根据原有设计方案,新建的污水处理厂处理能力不小于5万吨/日的排放能力。
我司在综合调研考察的基础上,新建的污水处理设施在其工艺选择上,出现比较大的差异使之该污水处理很难达到国家规定的印染废水排放标准,因此我公司结合业主的要求和工业园污水处理现状,我公司制定以下设计方案。
1.2编制依据、原则和范围
1.2.1编制依据
1)项目地址电子版图纸;
2)业主单位提供的有关本项目的基础资料、技术资料等;
3)国家有关设计规程规范:
(1)《市政公用工程设计文件编制深度规定》建设部2004.3
(2)《室外排水设计规范》GB50014-2006(2011年版)
(3)《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002
(4)《城市污水生物脱氮除磷处理设计规程》CECS149:
2003
(5)《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-2012
(6)《地表水环境质量标准》GB3838-2002
(7)《污水排入城镇下水道水质标准》CJ343-2010
(8)《城市排水工程规划规范》GB50318-2000
(9)《城市防洪工程设计规范》CJJ50-92
(10)《泵站设计规范》GB50265-2010
(11)《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版)
(12)《砌体结构设计规范》GB50003-2001
(13)《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
(14)《建筑结构荷载设计规范》GB50009-2012
(15)《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
(16)《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
(17)《钢结构设计规范》GB50017-2003
(18)《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008
(19)《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002
1.2.2编制原则
1)从工业园区的实际情况出发,结合工业园区控制性规划总体设计,使工程建设与园区的发展相协调,既保护环境,又最大程度地发挥工程效益;
2)贯彻执行国家和地方政府关于环境保护、园区污水治理制订的政策,符合国家的有关法规、规范及标准;
3)根据设计进水水质,选择污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、便于管理及维护、高效节能、经济合理,确保污水处理效果,减少工程投资及日常运行费用;
4)在污水设施拟用地范围内,总平面布置力求和谐、经济、合理,并充分利用土地,在满足构筑物布置的同时,尽量扩大绿化面积,使场区环境和周围环境协调一致;
5)妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥,避免造成二次污染;
6)工艺设备采用集中控制,实现自动化控制和管理,做到技术可靠、经济合理;
7)为确保工程运行的可靠性,适当提高自动化水平,降低运行费用,减少日常维护检修工作量,改善工人操作条件,关键仪表和设备拟从国外引进或采用国内合资产品;
8)污水处理确保出水水质达标,各工艺参数的选择略有富余,具有适当的安全系数;
9)处理设施应具有较高的运行效率,以较为稳定的处理手段完成工艺要求,并有一定的抗冲击负荷能力。
1.2.3编制范围
石狮市伍堡工业园区污水处理厂印染废水提标改造工程建设场地红线内的生产设施、辅助设施、道路,以及配套的供配电、自控和通信等。
不含污水收集管网和红线外尾水排放管线。
1.3污水处理厂现状
1.3.1园区污水处理厂简介
为实现社会经济与环境保护的可持续发展,推动工业污染集中控制,于1996年设立鸿山镇伍堡工业集控区,伍堡工业集控区占地1100多亩,现有20家染整、水洗、制线等行业企业入驻投产,投资规模总额20多亿元,是福建省的主要染整业基地之一。
集控区内实行印染废水集中收集和处理,配套建设污水处理厂一座。
近年来由于化学纤维织物的发展,仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步,使得一些难生化降解有机物大量进入印染废水,传统的生物处理工艺已受到严重挑战,现有污水处理工艺难以达到现有标准,根据环保部门的要求,印染行业废水执行《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-2012中表2直接排放限值,要求COD浓度排放控制在80mg/L以下。
于是,于2014年收购土地用于改造现有污水处理设施,建设日处理量为5万吨/日的污水处理改造项目,目前,工程尚未完工。
新建污水处理厂水量来源分两类,一是日处理量为2万吨/日的生活废水,二是日处理量为3万吨/日的纺织染整废水。
新厂工艺流程图为:
由于种种原因,新厂现在处于限产状态,需要进行工艺上的修改以保证废水能够达标稳定排放。
出水执行《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-2012中表2直接排放限值。
1.3.2园区污水排放量
将废水分为两种,第一是梭织废水,该废水浓度较高,COD浓度约6000-8000mg/L,约占总水量的31%。
第二股废水是针织废水,COD浓度约1500mg/L。
1.3.3现有构筑物及设备情况
1、现有构筑物情况
表1.3-1新厂主要构筑物参数一览表
序号
名称
有效容积/面积
规格尺寸(m)
单位
数量
(m3)/(m2)
1
格栅井
600
11.2x13.5x4.0
座
1
2
集水池
4090
13.5x50.5x6.0
座
1
3
集油池
100
6.4x6.0x2.3
座
1
4
隔油沉渣池
5200
25.6x50.5x4.0
座
1
5
原水池
49110
123.4x131.7x4.0
座
1
6
中和池
890
24x10x4.0
座
1
7
降温池
1667
59.4x24.1x2.0
座
2
8
水解一池
531
12x6.45x7.7
座
20
9
水解二池
456
12x5.6x7.7
座
20
10
水解三池
330
12x4.16x7.7
座
20
11
预曝气池
93
12x1.5x7.4
座
20
12
一氧化池
759
12x9.4x7.0
座
20
13
中沉池
172
12x2.56x7.0
座
20
14
二氧化池
758
12x9.9x7.0
座
20
15
三氧化池
758
12x9.9x7.0
座
20
16
反应池
73
12x1.4x6.4
座
20
17
斜管沉淀池
730
12x10.4x6.4
座
20
18
砂滤池
207
8.9x4.8x5.8
座
20
19
清水池
358
14.7x4.8x5.8
座
4
20
污泥回用池
1000
14.5x16x4.0
座
2
21
污泥浓缩池
650
10.2x16x4.0
座
4
22
应急池
15000
123.4x30x4.0
座
1
23
干化池
208
10x10.4x2.0
座
1
24
综合设备房
2000
70x16
座
1
2、现有设备情况
表1.3-2新厂主要设备参数一览表
序号
设备名称
型号、性能及参数
材质
数量
单位
制造商及产地
备注
一
格栅井
电动阀门
DN800,N=1.5kW
铸铁
2
套
中国
回转式格栅
B=800mm,b=20mm,N=1.5kW
组合件
2
套
中国
螺旋压榨输送一体机
DN300,Q=1.5m³/h,L=6000mm,N=3kW
组合件
1
台
中国
二
隔油沉沙池
一级提升泵
Q=550m³/h,H=10m
球墨铸铁
5
台
南京连成或等同
四用一备
液位计
0~5m,4~20mA输出
组合件
1
台
森纳士或等同
三
原水池
四
中和池
在线PH计
0~14,4~20mA输出
组合件
1
台
GF/FLS或等同
二级提升泵
Q=315m³/h,H=25m
球墨铸铁
12
台
南京连成或等同
八用四备
液位计
0~5m,4~20mA输出
组合件
1
台
森纳士或等同
五
降温池
在线PH计
0~14,4~20mA输出
组合件
2
台
GF/FLS或等同
电磁流量计
0~200m³/h,DN150
组合件
5
套
中国
六
水解单元
组合填料
Φ150
聚乙烯
7695
m³
川扬、玉环或等同
斜管
Φ80
PP
860
㎡
川扬、玉环或等同
填料支架
Φ螺纹钢
Q235
8
吨
中科建禹
七
氧化单位
罗茨鼓风机
Q=315m³/min,68.6kPa
组合件
14
台
变频器
160kW
组合件
12
台
中国
天然多孔调料
50~100mm
19150
m³
中科建禹
曝气盘
O600
玻璃钢+ABS
2160
个
川扬、玉环或等同
在线溶解氧仪
0~20mg/L,4~20mA输出
组合件
40
套
GF/FLS或等同
八
斜管沉淀池
八
斜管
Φ80
PP
2280
㎡
川扬、玉环或等同
填料支架
Φ14螺纹钢
Q235
8
吨
中科建禹
九
砂滤池
石英砂
0~20mm级配
540
m³
中科建禹
十
清水池
反洗水泵
Q=180m³/h,H=10m
球墨铸铁
8
台
南京/川源或等同
四用四备
反洗风机
Q=40m³/min,53.9k6Pa
组合件
8
台
章晃/三犇或等同
四用四备
变频器
55kW
组合件
8
台
中国
液位计
0~5m,4~20mA输出
组合件
4
台
森纳士或等同
巴氏流量槽
B=0.3m
组合件
1
套
中科建禹
明渠流量计
0~100m³/h
组合件
1
套
根据环保要求
在线COD检测设备
0~500mg/L
组合件
1
套
根据环保要求
在线PH计
0~14,4~20mA输出
组合件
1
套
根据环保要求
十一
应急池
应急池提升泵
Q=260m³/h,H=8m
球墨铸铁
2
台
南京/川源或等同
一用一备
电磁流量计
0~500m³/h,DN200
组合件
5
套
中国
液位计
0~5m,4~20mA输出
组合件
1
台
森纳士或等同
十
二
污泥回用池
污泥回流泵
吸程4m,Q=150m³/h,H=20m
铸铁
2
台
连成/川源或等同
清液回流泵
吸程4m,Q=100m³/h,H=8m
铸铁
2
台
连成//川源或等同
一用一备
浮球式液位计
0~5m,4~20mA输出
组合件
2
台
森纳士或等同
十
三
污泥浓缩池
污泥提升泵
螺杆泵,吸程4m,Q=30m³/h,0.3MPa
组合件
10
台
捷卓或等同
八用两备
上清液提升泵
自吸泵,吸程4m,Q=50m³/h,H=8m
铸铁
2
台
连成//川源或等同
一用一备
浮球式液位计
0~5m,4~20mA输出
组合件
3
台
森纳士或等同
十
四
加药间
酸泵
Q=20m³/h,H=55m
PVDF
2
台
塑宝或等同
混凝剂储罐
20m³
2
套
中科建禹
混凝剂加药箱
10m³
PE
10
个
中科建禹
十
四
混凝剂加药计量泵
Q=500L/h,N=0.55,
0.5MPa
组合件
12
台
中国
十用两备
絮凝剂A三槽式加药装置
Q=0.5~2.0m³/h,N=3Kw
组合件
2
套
中科建禹
絮凝剂A加药计量泵
Q=50L/h,N=0.25,
1.0MPa
组合件
12
台
中国
十用两备
絮凝剂B三槽式加药装置
Q=0.5~5m³/h,N=5.5Kw
SUS
1
套
中科建禹
絮凝剂B加药计量泵
Q=50L/h,N=0.25,
1.0MPa
组合件
10
台
中国
八用两备
储罐磁翻板液位计
0~3m
组合件
3
台
中国
十五
脱水机房
带式浓缩脱水一体机
带宽2000mm
组合件
4
台
新环/金美或等同
静态混合器
通径DN100
碳钢喷砂处理+喷富锌漆+喷环氧树脂漆防腐
8
台
中科建禹
水平无轴螺旋输送机
螺旋直径:
325mm
输送长度:
16m
功率:
3.0kW
组合件
2
台
中科建禹
电动泥斗
10m3,功率:
0.75x2kW
碳锅防腐
1
套
中科建禹
十六
系统管道阀门
手、自动阀门
UPVC/CS/SUS304
1
批
启云或等同
管道及管件
1
批
中国
管道支架
UPVC/CS/SUS304
1
批
中国
法兰及紧固件
UPVC/CS/SUS304
1
批
中国
十七
电气自动化
MCC配电柜
Q235A+环氧防腐
1
项
白云、基业或等同
PLC柜
Q235A+环氧防腐
1
项
白云、基业或等同
变频柜
Q235A+环氧防腐
1
项
白云、基业或等同
就地控制箱
Q235A+环氧防腐
1
项
白云、基业或等同
仪表电控箱
Q235A+环氧防腐
1
项
白云、基业或等同
动力电缆
VV系列
1
批
珠江、明兴或等同
控制电缆
KVV系列
1
批
珠江、明兴或等同
序号
设备名称
型号、性能及参数
材质
数量
单位
制造商及产地
备注
1.3.4现有设施情况说明
根据对现有污水处理设施的调查研究,发现以下问题:
1、缺少物化处理工艺
物化处理是指运用物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法。
随着工业的发展,工业废水水质日趋复杂,废水中许多污染物,用通常的生物处理法难以去除。
许多复杂的有机物,生物难以降解,对有毒的污染物其浓度超过微生物的耐受限度时,生物处理法又不适用。
现有工艺流程缺少物化处理工艺设计,使得后续处理负荷较大,难以满足处理要求。
2、无法满足废水排放要求
目前,污水处理需要满足《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-2012中表2直接排放限值。
现有设施在满负荷情况下,难以达到标准排放限值。
3、运行困难
现有污水处理厂为企业自行筹资建造并组织运营管理的,缺乏相应的技术型人才,导致其对运营过程中出现的问题无法解决,存在运行困难等问题。
综上所述,现有污水处理设施情况已经无法满足废水排放要求,需对其进行改造升级,使得出水达到《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-2012中表2直接排放限值。
2工程总体设计
2.1建设规模
梭织废水COD浓度范围为6000-8000mg/L,占总水量的30%;针织废水COD浓度范围为1500mg/L,占总水量的70%。
企业针织、梭织进厂COD标准分别为1500mg/L、3000mg/L,实行阶梯式收费标准。
为确保后续处理设施稳定运行,需对6000m³/d梭织废水进行预处理。
梭织废水经过预处理后与针织废水一起流入综合调节池,总废水量为:
Q=50000m³/d=2083.3m³/h
2.2污水处理设施进水水质
由于污水处理设施进水水质直接关系到处理工艺流程及其参数的选择、生产构筑物和设备容量的确定、工程造价以及污水处理厂处理成本。
设计水质确定过高会造成工艺不恰当或设备闲置浪费,增加投资和运行费用,过低则满足不了出水要求,没有达到建设的目的。
因此,合理确定污水进厂水质非常重要。
一般情况下,污水进水水质应以大量的当地实测数据和相关因素分析后确定,本工程由于缺少更多的实测资料,在确定污水处理设施进水水质时,参考现有国内部分相似污水处理厂的设计及运行数据综合比较分析确定进水水质,见下表:
表2.2-1梭织废水进水水质单位:
mg/L
水质指标
pH
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
TN
TP
色度
进水水质
10~13
3000
≤2000
≤400
≤60
≤200
≤20
750
表2.2-2针织废水进水水质单位:
mg/L
水质指标
pH
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
TN
TP
色度
进水水质
8.5~9.5
1500
500
350
25
30
10
400
2.3污水处理厂出水水质
污水处理厂出水水质标准必须执行国家颁布的有关标准和规定,同时应考虑受纳水体的环境容量。
出水水质执行《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)表2新建企业污染物排放限制,见下表:
表2.3-1污水处理厂出水水质汇总表单位:
mg/L
水质指标
pH
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
TN
TP
色度
出水水质
6~9
≤80
≤20
≤50
≤10
≤15
≤0.5
50
2.4纺织印染废水特征
纺织印染废水的排放是造成我国水体污染的重要原因之一。
由于生产过程中所使用的原料、工艺、流程的不同,从而产生废水的水质、水量也有很大的不同。
根据每个生产阶段所产生的废水可以分为印染废水、洗毛废水、麻脱胶废水和化纤浆粕废水。
印染废水是指对纺织材料进行前处理、染色、印花和后整理的过程中产生的废水,由于使用的染料和助剂的不同,所产生的印染废水也不同。
印染废水的主要污染物是COD、PH和色度等,其中COD为400-4000mg/L,BOD为100-1000mg/L,PH为6-13,色度最高可以达到1000倍。
印染废水一般具有污染物浓度高,种类多,含有有毒物质和色度高等特点。
洗毛废水是指用水、纯碱和洗涤剂去除原毛中的油污、杂质等过程中产生的废水。
洗毛废水属于生化降解性能较好的高浓度有机废水,COD值在15000-30000mg/L,BOD值在8000-10000mg/L,SS值在5000-6000mg/L。
洗毛废水具有可生化性较好、SS较高等特点。
麻脱胶废水是指在去除苎麻、亚麻等原材料中的麻纤维过程中产生的废水。
麻脱胶废水主要由三个部分组成,第一部分是高浓度的煮炼残液,这部分废水的碱性非常高,PH高达13-14,COD值在15000 mg/L以上,BOD值在5000 mg/L以上,BOD/COD比值在0.3-0.4,具有可生化性。
第二部分为洗麻和浸酸的中段废水,这部分废水的COD值在400 mg/L左右,BOD值为140 mg/L左右,属于中度污染废水,废水量较大。
第三部分为漂酸废水,这部分废水的COD值在150 mg/L左右。
三部分废水混合后的COD值在2500-3000 mg/L,PH值为11左右,色度为500左右。
化纤浆粕废水是指制造化学浆粕的过程中产生的废水,其COD在1500 mg/L左右,含油大量的木质素、果胶、脂肪、蜡质等杂质,属于高浓度有机废水。
由于近几年的新工艺、新原料、新染料和新助剂的不断开发和使用,生产过程中排放的废水污染物更加复杂,而我国对纺织印染废水的排放要求越来越高,污水处理的难度也越来越大。
3工程方案设计
3.1工艺流程
污水处理设施的处理工艺选择直接关系到出水水质指标能否达到处理要求及其稳定性,关系到运行管理是否方便可靠,以及建设费、运行费、占地面积大小和能耗的高低。
因此,合理选择处理工艺是污水处理设施工程建设成功与否的关键,工艺流程如下图所示:
3.2工艺流程说明
本项目采用“物化+水解+A2/O+高级氧化”工艺。
梭织废水浓度较高,处理难度较大,所以对梭织废水先进行预处理是非常重要的,它关系到后续处理设施的稳定运行和达标排放。
预处理可大大减少后续处理设施的负荷,有利于降低投资且有利于下一步处理,使废水出水达到纺织行业规定的标准。
1、格栅:
为保证后续污水处理设施稳定运行,使其长期地处于高效率状态下运行,有必要在调节池前设置格栅。
格栅是用来去除水中的漂浮物及浮渣,为保护提升泵和减少后续单元的负荷压力。
2、隔油沉渣池:
隔油池与沉淀池处理废水的基本原理相同,都是利用废水中悬浮物和水的比重不同而达到分离的目的。
在隔油池中沉淀下来的重油及其他杂质,积聚到池底污泥斗中,通过排泥管进入污泥管中。
3、综合调节池:
由于两股废水由此处汇合成一股废水,两股废水的水质水量均不相同变化较大,对本污水处理厂而言,由于工业污水进水水质水量复杂多变,为充分保障后续生化处理系统的稳定运行,有必要设置综合调节池。
根据工程经验,综合调节池的水质水量调节作用好坏对污水处理厂能否正常运行影响较大。
4、反应池:
为了进一步对污水中的杂质进行去除,污水将进入反应池中,进一步加药反应沉淀,以期达到更好的物化处理效果。
由于进水中含有某些对微生物有抑制、有毒害作用的物质,反应池的目的就是尽量的去除这些对微生物有抑制、有毒害作用的物质,保证生化系统的正常有效运行。
5、平流式沉淀池:
在重力的作用下将比水重的悬浮物从水中分离,平流式沉淀池采用狭长的矩形水池。
由于斜板沉淀利用斜板将沉淀池分层,使污泥沉淀在池底,清除淤积麻烦。
反之,平流式沉淀池结构简单,清除沉淀物方便,并且在泥水处理中应用最为广泛,所以采用平流式沉淀池。
6、1#中间水池:
出水进入中间水池,中间水池起到汇集、储存和均衡水质水量,减少后续处理设施负荷的作用。
7、高效吹脱装置:
废水通过泵提升至高效吹脱装置中进行进一步处理,高效吹托装置是用于去除废水中溶解性气体和某些挥发性物质。
将载体(空气)通入水中,使之与废水充分接触,使水中溶解气体和挥发性物质穿过气液界面,向气相转移,从而达到去除污染物的目的。
8、2#中间水池:
出水进入中间水池,中间水池起到汇集、储存和均衡水质水量,减少后续处理设施负荷的作用。
9、水解酸化池:
废水自流进入位于2
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