最新电解锰废水回收处理技术方案.docx
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最新电解锰废水回收处理技术方案
7.以下关于视图的描述正确的是________。
B.OOP用“对象”表现事物,用“类”表示对象的抽象
【答案】B
DOWHILE__________
【答案】-1
D.数据模型符合满足一定条件的二维表格式
3.在VisualFoxPro中,可以对字段设置默认值的表________。
6.索引文件分为?
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和复合索引文件,复合索引文件又分为?
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和?
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?
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。
D、提供网络系统的安全服务
C、与同轴电缆相比,双绞线易受外部电磁波的干扰,线路本身也产生噪声,误码率较高
XXX锰业
废水处理技术方案
CCC公司
2011年7月
1设计依据与范围
1.1设计依据
Ø《三废处理技术工程手册》化工出版社2000年第一版。
Ø《环境工程手册》高等教育出版社1996年第一版。
Ø《建筑给排水设计规范》(GB50015-2003)。
Ø《室外排水设计规范》(GBJ14-87)。
Ø《城市污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ31-89)。
Ø《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》(CJJ60-94)。
Ø《室外给水设计规范》(GBJ13-86)。
Ø《水处理设备制造技术条件》(JB2932-86)。
Ø《给水排水工程结构设计规范》(GBJ69-84)。
Ø《给水排水设计手册(1~11册)》中国建筑工业出版社。
Ø《给水排水标准规范实施手册》中国建筑工业出版社。
Ø《建筑结构荷载规范》(GBJ50009-2002)。
Ø《供配电系统设计规范》(GB50052-95)。
Ø业主提供的相关资料。
1.2设计范围
本项目方案设计内容自废水源水接至调节池开始到经过处理后的污水回用及达标排放所包含的构筑物、设备、电气、自控工程的设计、安装及其调试。
甲方负责动力线接入废水处理间控制柜及蒸汽管线供热设备。
2设计原则
Ø借鉴已有同类工程经验,广泛参阅相关资料
Ø处理工艺稳定、合理、可靠、实用;技术先进性,经济可行性。
Ø以回收资源为主要目标,优化设计,选用设备适用要求性能先进可靠,维护方便;运行费用低、管理方便。
Ø充分利用现有设备,节减投资,合理设计。
3设计水量水质
3.1设计处理水量
据业主要求,本废水回用处理的设计处理能力为Q=2000m3/d即Q=83.3m3/h。
3.2设计原水水质
XX锰业公司排放的污水主要分为生产污水和生活污水两部分,其中生活污水为综合生活污水(洗浴、冲厕、餐饮、盥洗、洗衣等混合污水)。
生产废水为电解锰生产过程中产生的大量废水,其废水主要来源于洗板、电解槽冷却水、压滤机清洗水、钝化及极板清洗水和场地清扫。
其废水排放量较大、水质较复杂。
另外,矿渣堆厂也会有大量废水产生。
生产废水水质见表3-1:
表3-1生产废水水质一览表
序号
项目名称
单位
渣场内水
车间废水
渗滤收集池
1
氨氮
mg/L
1570
643.1
1200
2
Ca2+
mg/L
40.33
38.92
37.86
3
Mg2+
mg/L
12.03
11.34
11.92
4
COD
mg/L
105.7
116.4
78.7
4
Mn
mg/L
6458.90
1207.57
1173.07
6
SS
mg/L
949
2819
487
7
PH
6~9
6~9
6~9
生活污水水质见表3-2:
表3-2生活污水水质一览表
序号
污染物名称
水质指标
单位
备注
1
COD
400
mg/L
2
BOD5
200
mg/L
3
SS
150
mg/L
4
氨氮
40
mg/L
5
PH
6~9
由于业主暂没提供相关数据,以上数据为参考常规生活污水数据。
3.2设计出水水质
本工程生产废水主要目的是锰回收,经纳滤膜处理后,当原水中总锰浓度为2000mg/L时,将原水浓缩到合格液要求的浓度,返用到生产系统中,保证出水硫酸锰在10000mg/L左右。
废水处理后出水排放执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的二级标准。
生产废水排水水质见表3-3:
表3-3生产废水排水水质一览表
序号
污染物名称
标准值
单位
备注
1
COD
150
mg/L
2
SS
300
mg/L
3
Mn
1
mg/L
4
氨氮
15
mg/L
5
PH
6~9
生活污水与生产废水分开进行单独处理。
处理后排水标准执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的二级排放标准。
生活污水排水水质见表3-4:
表3-4生活污水排水水质一览表
序号
污染物名称
标准值
单位
备注
1
COD
150
mg/L
2
BOD
30
mg/L
3
SS
150
mg/L
4
氨氮
25
mg/L
5
PH
6~9
4工艺介绍
4.1生产废水回用处理工艺选择
电解锰生产过程中有大量的废水产生,其废水主要来源于洗板、电解槽冷却水、压滤机清洗水、钝化及极板清洗水和场地清扫。
其废水排放量较大、水质较复杂。
另外,矿渣堆厂也会有大量废水产生。
生产废水及矿渣废水中含有硫酸锰及氨根离子,截至目前,我司已成功应用膜法浓缩回收硫酸锰以实现资源利用。
为实现废水达标排放与资源回收,本系统采取膜法浓缩工艺回收硫酸锰,并利用物化工艺去除氨氮,以实现环境保护与资源回收双重效益。
膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤、反渗透、液膜、渗透汽化、扩散渗析等。
液体分离膜的分类,根据待分离物质的大小,依次可分为微滤、超滤、纳滤、反渗透,它们的分离范围如下所示:
膜分离技术应用在废水处理和回用中,主要是微滤、超滤、反渗透。
微滤和超滤属于筛分机理,主要用于膜生物反应器及废水的预处理等;反渗透是将溶液中溶剂(如水),在压力作用下透过一种对溶剂(如水)有选择透过性的半透膜进入膜的低压侧,而溶液中的其它成份(如盐)被阻留在膜的高压侧从而得到浓缩。
即利用反渗透膜截留金属离子和有机添加剂,而让水分子透过膜,从而达到分离浓缩目的。
本工程采用的膜法为纳滤膜技术,纳滤膜技术是目前国际很成熟的一种脱盐技术,可以浓缩废水中的细菌、病毒、金属离子、盐类、农药及各种致癌物质,其工作压力低、产水量大、脱盐率高,易于维护。
硫酸锰废水进入处理系统,在高压泵的作用下,实现物料浓缩。
内循环泵使废水在系统内不断循环处理,从而实现业主所要求的浓缩倍数。
当原水中总锰浓度为2000mg/L时,将原水浓缩到合格液要求的浓度,返用到生产系统中;当原水中总锰浓度较低时,将原水浓缩到浆化段所要求的浓度,回用到浆化段。
本系统设置两套纳滤装置,第二套纳滤装置在本系统内充作保安系统,既可以辅助实现浓缩倍数的要求,也可以切换实现出水锰离子实现达标排放的要求。
本系统工艺选择性较多,操作灵活,也可实现本系统的目的。
氨的去除工艺主要有以下几种:
(1)生化处理,即利用硝化反硝化去除;
(2)磷酸铵镁沉淀法;(3)氧化法;(4)疏水膜处理工艺。
在此采用组合处理工艺,首先在通过纳滤系统及反渗透系统对硫酸铵进行浓缩,浓缩液回用到生产系统,通过膜系统的氨离子进入沸石吸附装置,吸附去除废水中残留的氨,基本可以保证出水中氨根离子浓度达标。
根据废水的水质特征及业主要求,根据从事类似废水回用工程设计、施工的成熟经验,并从节约能源、回收硫酸锰的角度考虑,对含锰废水采用纳滤浓缩处理工艺,经浓缩处理后回用。
系统运行时间按24小时运行设计。
4.2生产废水处理工艺流程图
工艺流程图
4.3生产废水处理工艺说明
硫酸锰回收工艺:
(1)调节池:
收集含锰废水,调节水质水量。
(2)沉淀池:
将废水中所含的SS重力沉淀,使固液得到分离。
(3)石英砂过滤器:
为确保超滤进水水质,保护超滤膜组件使用安全,在此设石英砂过滤器,进一步去除废水中的SS。
(4)超滤膜组件:
超滤是一种加压膜分离技术,即在一定的压力下,使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径特制的薄膜,而使大分子溶质不能透过,留在膜的一边,从而使大分子物质和小分子物质发生分离。
在此采用中空纤维超滤器,具有单位容器内充填密度高、占地面积小等优点。
超滤淡水进入硫酸锰回收工艺,浓水进入后续沉淀处理系统达标后排放。
(4)中间水池1:
收集超滤出水,调节水质水量。
(5)一级纳滤:
采用进口NF膜,纳滤膜是介于反渗透与超滤之间的一种压力驱动膜的过程,可以截留浓缩废水中的硫酸锰,低分子量污染物及淡水透过纳滤膜进入后续处理系统。
此系统设置四级串联,运行方式可灵活调整,保证浓缩倍数满足生产使用要求。
(6)二级纳滤:
为保障出水指标,确保废水中锰离子浓度达到业主所要求的范围以内,在此设置二级纳滤系统,当一级纳滤出现故障时,保障出水指标。
(7)反渗透设备:
反渗透技术是目前国际很成熟的一种脱盐技术,也是市场应用最广泛、使用范围最大的一种水处理工艺,能精密的滤出水中的细菌、病毒、金属离子、盐类、农药及各种致癌物质,其工作压力低、产水量大、脱盐率高,易于维护。
(8)纯水/清水箱:
收集反渗透脱盐水,以利于对超滤与纳滤膜进行清洗处理。
在此设置水洗与药洗两种方式,方便切换使用。
保证膜系统的正常运行。
氨根去除工艺:
反渗透设备:
反渗透技术是目前国际很成熟的一种脱盐技术,也是市场应用最广泛、使用范围最大的一种水处理工艺,能精密的滤出水中的细菌、病毒、金属离子、盐类、农药及各种致癌物质,其工作压力低、产水量大、脱盐率高,易于维护。
沸石过滤器:
沸石具有巨大的比表面积和强大的表面吸附性能。
可以吸附去除废水中的氨根及其他污染物。
4.5生活污水处理工艺流程图
5主要构筑物和设备设计参数
5.1集水池
数量:
1座
尺寸:
3.4×3.4×5(m)
停留时间
37.5min
材质:
钢砼结构
配用设备:
(1)提升水泵1
数量:
2台
材质:
叶轮不锈钢;泵体铸铁
规格型号:
流量:
125m3/h,扬程:
10m
(2)浮球液位计
数量:
3套
(3)转子流量计
数量:
1套
规格:
流量:
100m3/h
5.2格栅池
数量:
1座
尺寸:
2×1.1×1.2(m)
有效水深
0.7m
材质:
钢砼结构
配用设备:
(1)粗格栅
数量:
1台
材质:
不锈钢
栅隙
15mm
(2)机械格栅
数量:
1台
材质:
耙齿不锈钢
栅隙
15mm
5.3调节池
数量:
1座
尺寸:
12.4×12×5(m)
停留时间
8h
材质:
钢砼结构
5.4斜管沉淀池
数量:
1座
尺寸:
12×8.7×5(m)
停留时间
5.6h
材质:
钢砼结构
配用设备:
(1)斜管填料
数量:
104m3
材质:
PE
规格型号:
间距80mm
(2)填料支架
数量
104m2
材质
碳钢防腐
(3)排泥系统
数量
1套
规格
DN200
5.5中间池1
数量:
1座
尺寸:
4.2×4.2×5(m)
停留时间
1h
材质:
钢砼结构
配用设备:
(1)石英砂过滤器
数量:
2台
材质:
碳钢衬胶
规格型号:
Ф2.5×3.45(m)
(2)过滤泵
数量
3台
材质
不锈钢
规格型号:
流量:
84m3/h,扬程:
28m
(3)反洗泵
数量
3台
材质
不锈钢
规格型号:
流量:
210m3/h,扬程:
15m
5.6中间池2
数量:
1座
尺寸:
4.2×4.2×5(m)
停留时间
1h
材质:
钢砼结构
配用设备:
(1)浮球液位计
数量:
2套
5.7精密过滤器
数量:
7套
规格:
处理量12m3/h
(1)过滤泵
数量:
3台
材质:
不锈钢
规格:
流量:
42m3/h,扬程:
35m
5.8中间池3
数量:
1座
尺寸:
4.2×4.2×5(m)
停留时间
1h
材质:
钢砼结构
5.9超滤膜组件
数量:
7套
规格:
处理量12m3/h
配用设备:
(1)膜机架
数量:
1套
材质:
碳钢防腐
(2)转子流量计
数量:
7套
(3)超滤膜
数量:
168支
(4)超滤过滤泵
数量:
3台
规格:
流量:
42m3/h,扬程:
25m
5.10中间池4
数量:
1座
尺寸:
4.2×4.2×5(m)
停留时间
1h
材质:
钢砼结构
配用设备:
(1)高压泵1
数量:
6台
材质:
不锈钢
规格:
流量:
42m3/h,扬程:
250m
(2)浮球液位计
数量:
2套
5.11一级纳滤
数量:
14组
规格:
处理量10.5m3/h
配用设备:
(1)循环泵1
数量:
11台
材质:
不锈钢
规格:
流量:
21m3/h,扬程:
48m
(2)转子流量计
数量:
11套
(3)纳滤膜
数量:
364支
型号:
GE/海德能/陶氏/国内知名品牌
(4)膜机架
数量:
1套
(5)压力保护开关
数量:
11套
5.12浓缩纳滤备用系统
数量:
1组
规格:
处理量10.5m3/h
(1)纳滤膜
数量:
104支
型号:
GE/海德能/陶氏/国内知名品牌
5.13中间水池5
尺寸:
4.2×4.2×5(m)
停留时间
1h
材质:
钢砼结构
尺寸:
4.2×4.2×5(m)
配用设备:
(1)高压泵2
数量:
2台
材质:
不锈钢
规格:
流量:
20.8m3/h,扬程:
250m
(2)浮球液位计
数量:
2套
5.14二级纳滤
数量:
1套
规格:
处理量20.8m3/h
配用设备:
(1)提升泵2
数量:
1台
材质:
不锈钢
规格:
流量:
21m3/h,扬程:
28m
(2)高压泵3
数量:
1台
材质:
不锈钢
规格:
流量:
21m3/h,扬程:
250m
(2)转子流量计
数量:
1套
(3)纳滤膜
数量:
52支
型号:
GE/海德能/陶氏/国内知名品牌
(4)膜机架
数量:
1套
(5)压力保护开关
数量:
1套
5.15反渗透系统1
数量:
1套
规格:
处理水量8m3/h
配用设备:
(1)预处理系统
数量:
1套
(2)原水泵
数量:
1台
材质:
不锈钢
规格:
流量:
12m3/h,扬程:
24m
(3)高压泵3
数量:
1台
材质:
不锈钢
规格:
流量:
12m3/h,扬程:
104m
(4)反渗透膜
数量:
32支
(5)膜支架
数量:
1套
(6)石英砂过滤器
数量:
1套
(7)活性炭过滤器
数量:
1套
(8)清洗过滤器
数量:
1套
5.16反洗/清洗水箱
数量:
1套
规格:
V=20m3
配用设备:
(1)清洗过滤器
数量:
4套
材质:
不锈钢
规格:
15芯40寸
(2)清洗泵
数量:
1台
材质:
不锈钢
规格:
流量:
64m3/h,扬程:
44m
5.17回用水池
数量:
1座
材质:
PE
规格:
V=40m3
配用设备:
(1)输送泵
数量:
1台
材质:
不锈钢
规格:
流量:
120m3/h,扬程:
20m
(2)浮球液位计
数量:
1套
5.18反渗透系统2
数量:
1套
配用设备:
(1)高压泵4
数量:
1台
材质:
不锈钢
规格:
流量:
68m3/h,扬程:
166m
(2)RO膜
数量:
68支
(3)RO膜压力容器
数量:
16支
(4)机架
数量:
1座
(5)电导仪
数量:
1套
(6)低压保护系统
数量:
1套
(7)电气控制及仪表
数量:
1套
(8)压力变送器
数量:
1套
(9)中间水池6
数量:
1套
规格:
V=80m3
5.19沸石过滤器
数量:
2台
材质:
Q235
规格:
Ф2.5×3.45(m)
配用设备:
(1)沸石
数量:
7m3
6自动控制
6.1概述
本设计的废水处理工艺为“物化沉淀+膜法回收”处理工艺,自动控制采用PLC计算机控制系统。
电气,仪表和控制的选型以先进、切实、经济可靠为原则,并充分满足运行操作的各项要求(手动/自动),从而满足水处理工艺的过程控制、检测、优化与管理应用的需要。
6.2电气
1、供电系统
(1)供电系统中设置了低压配电和电气保护系统,由业主提供三相五线制,动力电缆进系统的低压配电柜。
(2)电气设备选型
电气设备选用国内质量好的品牌产品,低压电气采用国内品牌产品,电缆采用国产品牌产品。
2、照明系统
按照工艺生产或操作要求配置照明系统。
3、接地系统
电气安全接地为独立接地系统,接地电阻符合国内规范。
4、电气操作
电气操作可分手动/自动操作两种,在手动状态下操作人员可在电气配电柜上对各工艺设备进行启停操作。
在计算机全自动状态下,工艺设备按功能要求根据仪表的信号进行自动控制。
6.3仪表
1.仪表选型
仪表选型符合计算机(PLC)系统配置的要求,仪表设备选用国内品牌或进口产品,以选用技术先进,性能可靠,性价比好的产品为原则。
2.仪表用电缆及敷设
凡进入计算机系统的模拟信号(4-20mADC或1-5VDC)均采用计算机屏蔽电缆,保证信号的抗干扰性。
控制电缆与动力电缆分开敷设(强电、弱电电缆分开)。
3.仪表设备
液位测量采用浮球液位计;
pH测量采用合资pH分析仪。
流量检测采用转子流量计。
4.建议
针对工艺系统和环保监测需要,建议在系统出口设置在线监测系统,对排水中的锰进行监测。
6.4计算机(PLC)
1、概述
废水处理计算机(PLC)控制系统对改造工艺过程实现自动控制,对设备和控制回路进行操作控制,保障操作的安全性,达到整个系统的最优化。
·
7运行消耗
生产废水处理系统运行消耗如下表:
生产废水系统处理消耗
设计水量
Q
m3/d
2000
一、
动力消耗
装机容量
kw
547.75
运行容量
kw
369.25
用电量
Kw.h/m3
4.33
二、
药剂消耗
阻垢剂损耗量
kg/m3
0.025
备注:
提供的为理论计算的运行消耗,同时保证偏差在20%之内,而实际运行消耗也应在运行过程中加以监测和逐步优化,具体以实际发生为准;
8主要构筑物及设备清单
8.1.主要构筑物一览表
生产废水处理系统构筑物一览表
序号
名称
规格(m)
单位
数量
结构
有效水力停留时间(h)
1
集水池
3.4×3.4×5
1
座
钢砼结构
0.6
2
格栅池
2×1.1×1.2
1
座
钢砼结构
----
3
调节池
12.4×12×5
1
座
钢砼结构
8
4
斜管沉淀池
12×8.7×5
1
座
钢砼结构
5.6
5
中间池1
4.2×4.2×5
1
座
钢砼结构
1
6
中间池2
4.2×4.2×5
1
座
钢砼结构
1
7
中间池3
4.2×4.2×5
1
座
钢砼结构
1
8
中间池4
4.2×4.2×5
1
座
钢砼结构
1
9
中间池5
4.2×4.2×5
1
座
钢砼结构
1
10
回用水池
4.2×3×5
1
座
钢砼结构
0.67
11
控制室
待定
1
座
砖混结构
----
12
值班室
待定
1
座
砖混结构
----
13
脱水间
待定
1
座
砖混结构
----
14
风机房
待定
1
座
砖混结构
----
8.2主要设备一览表
生产废水处理系统主要设备一览表
序号
设备名称
规格型号
材质
数量
1
提升泵
Q=125m3/hH=10m
叶轮不锈钢
2台
2
粗格栅
栅隙15mm
不锈钢
1台
3
机械格栅
栅隙3mm
耙齿不锈钢
1台
4
斜管填料
间距80mm
PE
104m3
5
填料支架
---
碳钢防腐
104m2
6
石英砂过滤器
Ф2.5×3.45
碳钢衬胶
2台
7
石英砂过滤泵
Q=84m3/hH=28m
不锈钢
3台
8
石英砂反洗泵
Q=210m3/hH=15m
不锈钢
2台
9
精密过滤器
---
喷熔pp
7套
10
过滤泵
Q=42m3/hH=35m
不锈钢
3台
11
超滤膜组件
---
---
7套
12
超滤反洗泵
Q=42m3/hH=25m
不锈钢
3台
13
高压泵1
Q=24m3/hH=250m
不锈钢
6台
14
一级纳滤
---
复合型
14组
15
循环泵
Q=21m3/hH=48m
不锈钢
11台
16
浓缩纳滤备用系统
---
复合型
1套
17
二级纳滤
---
复合型
1套
18
高压泵2
Q=24m3/hH=250m
不锈钢
1台
19
反渗透系统1
---
1套
20
高压泵3
Q=12m3/hH=104m
不锈钢
1台
21
预处理系统
---
1套
22
浓缩水箱20M³
---
PE
1套
23
反渗透系统2
---
1套
24
高压泵4
Q=68m3/hH=166m
不锈钢
1台
25
沸石过滤器
Ф2.5×3.45
碳钢衬胶
2台
26
高压管路连接系统
---
不锈钢
1套
27
低压管路连接系统
---
UPVC
1套
28
低压电气控制柜
---
---
1套
29
PLC
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1套
30
仪器仪表
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1套
31
管道阀门
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