喷漆废水处理方案.docx
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喷漆废水处理方案
含漆废水治理工程
设计方案
市机电设计研究院
2008年8月
1.概述4...
1.1工厂概况4...
1.2设计依据,原则和工程围4...
1.3水文地质、气象资料7...
2.建设规模、污水水质和排水标准.9...
2.1污水来源9...
2.2建设规模9...
2.3污水水质9...
2.4处理后污水水质指标9...
3.厂区生产废水的汇集1.0..
3.1生产废水的来源地.1.0..
3.2汇流方式的选择10..
3.3汇流区的平面布置10..
4.污水处理工艺方案的选择1.0.
4.1污水处理工艺的选择1.0.
4.2污泥处理工艺比较与选择1.1.
5.工艺设计1.3...
5.1污水污泥处理工艺流程1.3.
4.2去除效果1.5...
5、主要处理单元简介.6.
5.1高效沉淀池16..
5.2吸附过滤器18..
6方案设计19...
6.1调节池1.9…
6.2高效沉淀池.1.9...
6.3加药装置1.9...
6.4氧化池1.9...
6.5污泥池20...
6.6吸附过滤器2.0...
7投资估算20...
8效益分析22...
9.总图设计2.3...
9.1站区平面设计23..
9.2高程设计2.3...
10.建筑设计24...
10.1设计的指导思想24..
10.2建筑造型设计24..
10.3平面设计2.5...
10.4立面设计2.5...
11.结构设计25...
11.1厂区地质条件25..
12.2建筑材料及施工要求25.
13.3结构设计方案25..
14.电气设计26...
14.1工程围26...
14.2供电方式26..
14.3控制与保护26.
15.4防雷与接地26.
15.5电气负荷计算27..
16.给排水设计27...
17.环境保护27...
17.1污水处理站建成后对水环境的改善27
17.2二次污染防治27..
18.劳动安全卫生2.7...
18.1设计依据2.7...
19.2设计中采取的主要防措施28
20.节能29...
21.组织机构及人员编制29.
21.1组织机构2.9...
22.2人员编制3.0...
22.3技术管理3.0...
23.质量保证期和服务保证3.1..
1.概述1.1工厂概况
金属制造有限公司位于经开区出口加工区,贝斯特金属加工制造有限公司是一个大型制造公司,其广泛的业务围涵盖开发、生产和销售各种不同的门系列产品;摩托车及汽车零部件等金属配件。
公司还涉及进出口贸易的生产设备和原材料。
公司已出口产品至全球30多个并从日本,美国和德国引进先进的智能化生产线。
其产品质量已通过如IS09001等多个国际认证,在同行业中树立了良好品牌形象。
公司正以“科技为先,服务完美”的原则努力成为国际制造业基地。
为满足环保的需要,公司决定对在生产过程中产生的含漆废水进行处理,使含漆废水经处理后真正做到达标排放。
受金属制造有限公司的委托,我院为金属制造有限公司含漆废水处理工程进行方案设计,供金属制造有限公司公司领导决策和参考!
1.2设计依据,原则和工程围
1.2.1设计依据
金属制造有限公司提供的含漆污水基本情况的说明
金属制造有限公司提供的污水水量及水质介绍
1.2.2设计采用的主要规和工程设计标准
《室外排水设计规》(GBJ14-87,1997年版);
《给水排水制图标准》(GBJ106-87);
《总图制图标准》(GBJ103-87);
《给水排水设计基本术语标准》(GBJ125-89)
《建筑给水排水设计规》(GBJ15-88);
《厂矿道路设计规》(GBJ22-87);
《泵站设计规》(GB/T50265-97);
《建筑抗震设计规》(GBJ11-89);
《给水排水工程结构设计规》(GBJ69-84);
《混凝土结构设计规》(GBJ10-89);
《砌体结构设计规》(GBJ3-88);
《建筑地基基础设计规》(GBJ7-89);
《建筑设计防火规》(GBJ16-87);
(GB50032-91);
《构筑物抗震设计规》(GBJ50191-92);
《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规》
《污水泵站设计规程》(DBJ08-23-91);
《建筑地面设计规》(GBJ50037-96);
《工业企业噪音控制设计规》(GBJ.87-85);
《地下工程防水技术规程》(GBJ108-87);《建筑灭火器配置设计规》(GBJ140-90);
《屋面工程技术规程》(GB50207-94);
《工业企业总平面设计规》(GB50187-93);
《民用建筑设计通则》(JGJ37-87);
《民用建筑电气设计规》(JGJ16-92);
《供电系统设计规》(GB50052-95);
《低压配电设计规》(GB50054-95);
《电动装置的继电保护和自动装置设计规》(GB50060-92);
《工业建筑防腐蚀设计规》(GB50046-95);
《地面水环境质量标准》(GB3838-88);
《污水综合排放标准》(GB8978-1996);
《房屋建筑制图统一标准》(GBJ1-86);
《建筑模数协调统一标准》(GBJ2-86);
《厂房建筑模数协调标准》(GBJ6-86);
《建筑制图标准》(GBJ104-87);
《工业企业采光设计标准》(GB50033-91);
《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79);
《民用建筑隔音设计标准》(GBJ118-88)。
1.2.3设计原则
(1)认真贯彻关于环境保护的方针和政策,使设计符合的有关法规、
规。
经处理后排放的污水水质符合和地方的有关排放标准和规定。
(2)在有关文件指导下进行方案设计。
(3)积极稳妥地引进、采用先进的污水处理和污泥处理的新工艺、新技术和新材料。
(4)优先采用集成度高的污水处理工艺,以便实现模块化设计。
(5)采用先进的节能技术,降低污水处理站的能耗及运行成本。
(6)采用先进、可靠的自动化控制技术,提高污水处理站的管理水平,保证污水处理工艺运行在最佳状态,尽可能减轻工人的劳动强度。
(7)工艺流程先进、简洁、可靠,便于操作管理。
124工程围
本工程技术方案涉及的工程围:
金属制造有限公司含漆废水处理站(包括该废水处理站站污水、污泥处理设施及附属设施),其设计处理能力为
50m3/周。
1.3水文地质、气象资料
1.3.1气候、气象资料:
经开区属于盆地湿润季风气候区,其特点是:
冬暖春早,无霜期长,
雨量充沛,湿度大;日照偏少,云雾多,辐射弱;夏季多高温伏旱,初夏与晚秋多低温阴雨,具有光、热、雨同季的湿热特征;地面风速小,静风频率高,不利于大气污染物的迁移和扩散。
并且在亚热带太平洋高压控制下,常有伏旱、暴雨、冰雹及绵雨等灾害性天气出现。
根据气象部门历年资料统计,常规气象特征如下:
极端最咼温度
40.9°C
年平均相对湿度
82%
年平均降雨量
1153mm
年日照时数
1262.1
年平均无霜期
289d
年平均风速
1.5m/s
静风频率
51%
主导风向及频率
东北风(NE)16%
次主导风及频率
西南风(SW)8%
132水文条件
经开区的水主要流向河流是长江。
133厂区地质条件
经开区出露底层属侏罗系、三叠系地质岩层,土壤分别侏罗系、三叠系地质岩层风化物和第四系冲积物发育而成,处于川东平行岭谷区,以丘陵为主。
公司所在地地表为第四系冲积土,成土母质为河流冲积物,其特点是土层深厚,土酥易耕,地形平坦。
拟建项目所在地为厂区车间旁空地。
经初步勘测,该地块无不良地质状况。
2•建设规模、污水水质和排水标准2.1污水来源
美心贝斯特公司产生的废水来源为水帘喷房循环水。
美心贝斯特公司在对产品表面进行喷漆处理过程中,利用循环水帘水吸收喷入空气中的
40%〜60%的漆雾。
由于使用了水性和油性木质漆,循环水中悬浮并溶解了大量有机物质(包括树脂、植物油、矿物油、皂角、酯类、甲苯、二甲苯、有机酸等)及少量无机酸、碱、盐等,导致其CODCr不断升高,到一定时间后水开始发臭,必须进行处理。
2.2建设规模
根据该厂含漆废水排放的实际情况和厂方要求,确定该污水处理工程
建设规模为周处理废水50m3。
平均时设计处理流量2m3/h,每次处理时间为25小时。
2.3污水水质
由于没有详细的废水监测数据,根据业主提供数据和现场实地调查,
并参照我院类似工程经验,现确定废水水质为:
pH=9〜10,CODCr>2
000mg/L,色度为300倍。
2.4处理后污水水质指标
根据美心贝斯特公司基本情况的说明文件,出水水质应符合
GB8978-1996《污水综合排放标准》二类污染物一级值,确定设计出水水
质为:
污染物
CODcr
总磷
色度
石油类
SS
pH
浓度
<
100mg/L
<
0.5mg/L
<50倍
<
10mg/L
<
70mg/L
6〜9
3•厂区生产废水的汇集3.1生产废水的来源地
贝斯特公司产生的废水来源为喷房循环水。
贝斯特公司在对产品表面
进行喷漆处理过程中,利用循环水帘水吸收喷入空气中的40%~60%的漆雾。
由于使用了水性和油性木质漆,循环水中悬浮并溶解了大量有机物质(包括树脂、植物油、矿物油、皂角、酯类、甲苯、二甲苯、有机酸等)及少量无机酸、碱、盐等,导致其CODCr不断升高,到一定时间后水开始发臭必须进行处理。
同时在设备检修和冲洗地面时也会有少量含漆废水产生.
3.2汇流方式的选择
从已建有含漆废水循环水池采用水泵提升到后段废水处理站进行处理
3.3汇流区的平面布置
管线的敷设,根据厂区污水处理平面布置情况进行合理优化布置。
4.污水处理工艺方案的选择
4.1污水处理工艺的选择
在各种涂料的生产过程中,在工件喷前处理中,在水帘喷房的喷漆操
作中都会排出大量的工业废水。
涂料生产过程排放的各种废水有多种治理方案;如生物接触法处理树脂酯化废水;利用气浮一生物膜法处理涂料综合废水;采用JS废水处理装置和以明矶为絮凝剂的物化法处理以漂油为主体的涂料废水。
此外,对不同种类的涂料生产废水还有微孔过滤一电气浮法、絮凝一吸附法、凝聚一加压气浮一煤渣黄砂吸附过滤法以及中和、气浮、沉淀、油水分离等综合物化法处理等等。
考虑到贝斯特公司产生的废水组成复杂,悬浮物含量高,颜色深,pH=
9〜10,CODCr>2000mg/L,色度为300倍等特点,本方案采用混凝气浮-化学氧化-活性炭过滤工艺进行处理。
该法去除率高、无二次污染、处理流程短、占地面积小、操作方便。
4.2污泥处理工艺比较与选择
421污泥浓缩及脱水
由气浮池和沉淀工艺的二沉池排出的污泥含水率较高,经污泥浓缩后其
含水率可降为95〜97%,体积大为减少,从而可大大减少后序污泥脱水系统的容积或容量,提高处理效率,浓缩的主要方法有间歇式与连续式重力浓缩、浮选浓缩和离心浓缩。
浓缩后污泥经脱水后含水率可降至70〜80%。
本工程污水处理工艺,污泥可直接经浓缩后脱水。
各种污泥浓缩及脱水方法比较见表4-1、表4-2。
根据厂方要求和投资情况,因此我们采用重力浓缩+干化场脱水的污泥处理工艺。
表4-1各种污泥浓缩方法比较
方法
优点
缺点
重力浓缩
1、浓缩机械简单
2、动力消耗低
3、储泥能力强
4、运行费用低
5、操作简单
1、占地面积较大
2、浓缩效果一般
3、浓缩后污泥含水率较咼
4、易产生臭气
气
浮浓缩
1、机械较简单
2、占地面积较小
3、浓缩效果较好
1、排泥含固率最咼可达3%
2、强烈恶臭、影响环境
3、产生浮动污泥
4、动力消耗高
机
械浓缩
1、调节简单
2、排泥含固率能达到4〜10%
3、污泥抽运性能良好
4、无恶臭、对周围环境影响最
小
5、占地省
6、减少后续处理设施容量
1、动力消耗最大
2、设备费用最高
3、操作管理水平要求高
表4-2各种污泥脱水方法比较
方法
优点
缺点
干化
1、基建费用低
1、占地面积较大
场
2、设备投资少
2、受气候影响较大
3、操作简便
4、运行费用低
3、对周围环境影响有一定
影响
过滤
机
1、占地少,设备结构紧凑
2、可用无机絮凝剂,药剂费用
较低
3、操作简便
1、设备价格较咼
2、需一定的电力消耗
3、有一定噪声
422污泥处理
从运行成本、处理效果、操作简易程度和需处理的污泥量等多方面综合考虑,本污水处理站的剩余污泥,采用干化场进行脱水后,直接送危险废物填埋场填埋处置,从根本上解决了污水处理站的污泥出路问题。
5.工艺设计
5.1污水污泥处理工艺流程
5.1.1污水处理工艺流程
根据生活污水的特点,本着投资低、运行费用低、去除效率高、占地少的原则,采用先进合理的工艺,确定处理工艺流程如下:
图例:
污水管线
污泥管线
工艺说明:
废水首先进入调节池调节水量,通过加入絮凝剂混合,使
废水中的细小悬浮物聚集成较大的矶花,再进入高效沉淀池,使大部分悬
浮物沉淀,沉淀下的污泥通过重力作用由排泥管排至污泥池,上清液溢流至氧化池,在氧化池过投加酸调节PH值为略酸性,再投加氧化剂,氧化大部分的苯类、有机酸等化和物,降低CODcr,氧化后的废水经活性炭过滤
器过滤,吸附剩余的苯类、酯、有机酸等,过滤悬浮物,保证出水达标排放。
污泥池上清夜溢流回调节池,由于废水量小,产生的污泥量小,污泥池可半年或一年清掏一次,由吸泥车外运至垃圾场处理。
氧化剂使用Fenton试剂
从1894年H.J.H.Fenton发现了Fenton试剂以来,Fenton试
剂在工业废水处理方面得到了广泛地应用,它具有极强的氧化能力,对生物
降解或一般化学氧化剂难以奏效的有机废水有较好的处理效果。
Fenton试
剂的作用机理如下:
Fe2++H2O2
——Fe3++OH+OH-
Fe3++H2O2
——Fe2++HO2+H+
RH+OH——
—R+H2O
Fe2++OH•-
-—Fe3++OH-
R+Fe3+——
Fe2++产物
R+OH
ROH
R+H2O2――
ROH+OH•
HO2+Fe3+-
——Fe2++O2+H+
OH+H2O2—
—HO2+H2O
4.2去除效果
工序
絮凝沉淀
氧化池
吸附过滤
COD去除率
40%
92%
30%
进水
COD(mg/L)
2500
1500
120
出水
COD(mg/L)
1500
120
84
5、主要处理单元简介5.1高效沉淀池
在高效沉淀池入水中投加絮凝剂,使水中难溶难沉淀的物质互相聚合,长大至能自然沉淀的程度。
絮凝处理中包括凝聚和絮凝两个阶段。
在凝聚阶段,在絮凝剂的作用下,水中的胶体双电层被压缩失去稳定而形成较小的颗粒,在絮凝阶段,在助凝剂的吸附架桥作用下这些微粒互相聚结,形成大颗粒絮体,满足后续沉淀处理条件。
药剂投加比例:
药剂名称
投加比例
絮凝剂(聚合硫酸亚铁计)
25ppm
加药装置主要是由控制系统、搅拌系统、溶药罐、公共平台和计量泵四部分组成,各的单元组合形式主要视用户的不同要求而定,自动化水平的高低(自动或手动控制),加药泵种类的选用、灵活的组成各种不同形式单元,安装在一个底座上,具有结构紧凑、配制齐全、安装迅速、操作简单、维护方便的特点。
单元组合装置各部件材质,主要分为不锈钢、碳钢、碳钢衬胶等几种形式,可视用户需要而定。
废水中的悬浮物质,可在重力有作用下沉淀去除。
这是一种物理过程,简便易行,效果良好,是污水处理的重要技术之一。
根据悬浮物的性质、浓度及絮凝性能,沉淀可分为4种类型:
自由沉淀、絮凝沉淀、成层沉淀和压缩沉淀。
沉淀池可分为平流式沉淀池、辐流式沉淀池、竖流式沉淀池和斜板(管)沉淀池。
斜管沉淀法是在泥渣悬浮层上方安装倾角60度的斜管组建,便原水中的悬浮物,固体物或经投加混凝剂后形成的絮体矶花,在斜管底侧表面积积聚成薄泥层,依靠重力作用滑回泥渣悬浮层,继而沉入集泥斗。
由排泥管排入污泥池另行处理或综合利用。
上清液逐渐上升至集水管排出,可直接排放或回用。
斜管沉淀法有以下优点:
(1)、结构简单、无易损件、经久耐用、减少维修。
(2)、运行稳定、容易操作。
(3)、动力少、节约能源。
(4)、占地省、投资少、上马快、效率高。
以下是几种沉淀池的表面负荷和占地的比较:
沉淀池类型
表面负荷
处理100m3/h水占地
平流式沉淀池
1.0〜1.5m3/(m2h)
80〜100m2
普通辐流式沉淀池
1.0〜2.0m3/(m2h)
60〜100m2
向心辐流式沉淀池
1.5〜3.0m3/(m2h)
40〜80m2
竖流式沉淀池
2.0〜2.5m3/(m2h)
50〜60m2
侧向流沉淀池
3.0〜5.0m3/(m2h)
25〜40m2
管流沉淀池
5〜10m3/(m2h)
12〜24m2
5.2吸附过滤器
活性炭过滤器主要利用活性炭较大的比表面积和孔隙,吸附水中的有机物。
水通过活性炭滤层后,水中的有机物被吸附而降低了含量。
在除去有机物的同时,亦可除去水中的氨氮、氟化物、胶体硅和悬浮物,在污水处理中,活性炭过滤器一般用在最后保安。
活性炭过滤器主要去除水中以下物质:
(1)能吸附水中的有机物、胶体微粒、微生物。
(2)可吸附苯类、酚类有机物。
(3)可吸附金属离子,如:
银、砷、鉍、钻、六价铬、汞、锑、锡等离子。
(4)可有效去除色度和气味。
活性炭过滤器具有以下特点:
(1)吸附过滤效果好、占地面积小。
(2)使用、管理简便,运行费用低。
(3)工业给水及污水处理
6方案设计
6.1调节池
数量1座
尺寸4X3X5
有效容积56m3
结构钢砼
主要设备提升泵
扬程:
10m,流量2m3/h—台
6.2高效沉淀池
钢衬胶结构。
池体长度:
2m
池体宽度:
1m
池体高度:
2.3m
总容积:
4m3
6.3加药装置
酸、碱、絮凝剂、Fenton试剂加药装置各一套,共四套
6.4氧化池
钢衬胶结构。
池体长度:
1m
池体宽度:
1m
池体高度:
2.3m
总容积:
2m3
6.5污泥池
钢砼结构。
池体长度:
2m
池体宽度:
3m(单格)
池体深度:
3m
总容积:
18m3
6.6吸附过滤器
设备型号:
KPHX1001台
设备尺寸:
1X1X2.3m
料层厚度:
1000mm
7投资估算
7.1、设备部分
序
号
名称
规格型号
单价
(万元)
数量
金额
(万元)
1
废水提升泵
扬程10m,流量
2m3/L
0.42
2台
0.84
2
咼效沉淀池
刚衬胶
3.60
1套
3.6
3
斜管
©50
1.0
1套
1.0
4
氧化池
钢衬胶
0.8
1个
0.8
5
加药装置
非标
0.9
4套
3.6
6
活性炭过滤器
非标
5.5
1台
5.5
7
管道、阀门及配件
1批
0.4
8
电气控制
0.8
1套
0.80
9
液位计
0.1
1套
0.1
10
电线电缆
1批
0.3
设备小计
16.94
7.2、土建部分
项目名称
结构
单价
(万元)
数量
金额
(万元)
1
调节池
钢砼结构
0.06
60m3
3.6
2
污泥池
钢砼结构
0.06
180m
3
1.1
土建小计
4.8
7.3、其他费用
1
设计费
(7.1)+(7.2)X3%
0.60
2
安装费
(7.1)X10%
1.70
3
调试培训费
(7.1)+(7.2)X3%
0.60
其他小计
2.90
7.4税费
税费
[(7.1)+(7.2)+(7.3)]X3.41%
0.84
7.5、工程总投资
工程总投资
(7.1)+(7.2)+(7.3)+(7.4)]
25.48
8效益分析
(1)、药剂费
每天用絮凝剂、助凝剂等药剂,大约费用为24元,相当于吨水运行费
用为3.0元。
(2)、动力费
装机功率0.75kw/h,运行功率为0.75kW/h,每天用电量为6kWh,
按每度电0.6元计则每天电费为3.6元,相当于吨水运行费用为0.45元。
每天的直接运行费用为27.6元,相当于吨水运行费用为3.45元。
9.总图设计9.1站区平面设计
根据“合理布局,工艺流程有序,布置紧凑,尽量少占地,功能分区合理,即有利于生产又方便管理”的站区平面布置原则,同时考到地形、地貌、风向等自然条件,结合进出水方向,厂外道路和建筑物朝向并考虑远期发展方便和预留用地完整好用等多方面因素,设计经过认真分析、论证、多方案对比后确定了站区平面布置方案,并据此进行总图各专业管线布置。
按功能将污水处理站划分为污水汇流区、污水处理区、污泥处理区、生产管理四个区,各区之间用绿化带分隔以美化环境。
9.2高程设计
921竖向布置原则
在满足工艺流程前提下,尽量作到减少土方开挖、回填及外运,以减少基建投资。
在布置构、建筑物时,基础最好全部放在原状土层,避免回填土层,
尽量少做
或不做人工基础,以保证安全运行和节省投资。
根据现场地形特点,兼顾工程地质特点,考虑风向,朝向等因素,
争取最佳布
置方案。
922竖向布置设计
管线综合的基本原则是:
污水、污泥工艺管道流程顺畅,各种管线的相互平面和垂直间距满足有关地下管线综合的规定,平面布置在保证管线功能的前提下使管线尽可能短;竖向布置在满足最小覆土深度要求的条件下使各种管线埋深尽可能浅;当管线交叉时,原则上压力管道让重力管道,小管道让大管道,高程布置将电力、自控管沟放在最上层,中层是给水管、小口径污水、污泥压力管,最下层是大口径污水污泥管、站污水管。
10.建筑设计
10.1设计的指导思想
依据污水处理站的性质和场地特点,在平面布置上力求通畅、明快。
立面造型依据场地环境加以具体的特色装饰。
另外,根据污水处理站的特点寻求美化站区环境的优美,适当布置一些绿化用地,在整体上力求流畅、
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