五金清洗废水处理与中水回用方案.docx

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五金清洗废水处理与中水回用方案

五金前处理废水处理及中水回用处理

工程设计方案

二○一七年二月

第一章废水处理工程工艺设计概况

一、工程概况

***通信技术股份有限公司位于深圳市光明区，主要生产电控柜等产品，其五金清洗生产线位于车间一楼，其工件在进行脱脂、酸洗及皮膜工序后有部分清洗水排出，这些废水中含有酸、碱、SS、磷酸盐及少量石油类污染物，直接排放会对周围环境造成污染，为保护环境，必须对其进行治理。

根据厂方提供资料，工业废水排水量为40m3/d。

二、设计依据及标准

1.《中华人民共和国环境保护法》；

2.《城市污水再生利用之工业用水水质》（GB/T19923-2005）

3.《广东省地方标准—水污染物排入限值》（DB44/26-2001）第二时段一级标准；

4.《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准；

5.《室外排水设计手册》；

6.《排水工程设计手册》；

7.业主提供的有关资料；

8.有关的设计规范及设计手册。

三、设计条件

1.设计水量和水质：

根据甲方提供的资料，该厂日排放工业废水量40m3/d。

2.设计水质：

原水主要是用于表面处理工序的脱脂、酸洗和磷化后的清洗水，主要污染物指标如下：

主要污染物

pH

CODCr

SS

石油类

磷酸盐

原水污染物浓度

6~9

300

~500

20

5

洗涤用水回用标准

6.5~9

—

30

—

—

排放标准

6~9

90

60

5.0

0.5

注：

以上污染物的单位除pH值与色度外均为mg/l，COD、石油类、磷酸盐指标回用标准不做要求，本方案处理以回用标准与排放标准严者为限值。

拟采用酸碱中和+混凝沉淀+生化处理工艺进行处理，设计废水处理水量为40m3/d，按每天20h运行计，平均小时处理量为2.0m3/h。

四、设计工艺

1.各类污染物的去除

（1）石油类去除

因清洗废水石油类含量较低，拟在调节池前设隔油池，利用油的密度比水小的特性，可隔除大部分浮油，再经后续混凝沉淀工艺可使出水石油类指标达到环保标准要求。

（2）pH值调整

在pH值调整池中投加碱并搅拌，使酸类物质被中和。

（3）SS（悬浮物）的去除

在混凝反应的过程中，废水悬浮物通过反应，形成易于泥水分离的絮凝体，经气浮分离形成浮渣或经沉淀分离变成污泥排出系统外。

（4）TP的去除

主要以物化反应为主，原水中的磷酸根先与投加的除磷剂在一定的pH值下反应生成不溶性或微溶性磷酸盐，然后与絮凝剂反应生成絮状沉淀在沉淀池进行泥水分离，以达到去除总磷的目的。

（5）COD的去除

在水解酸化池和接触氧化池中设置生化填料，生化填料上的微生物先在水解酸化池内进行酸化降解，将大分子难降解的有机分子转化为易降解的小分子有机物，然后在接触氧化池内好氧状态下对水质的有机物进行好氧降解，从而达到削减废水COD指标的目的。

2.处理工艺流程

1）废水处理工艺：

新厂清洗废水先自流入隔油池进行隔油处理，然后自流入调节池进行水质水量调节，再经提升泵提升至pH调整池，同时启动搅拌装置及加药装置投加碱，将废水pH值调整至12后，加药装置再向反应池内投加除磷剂和絮凝剂，使废水中的磷酸根与除磷剂中的金属离子反应生成不溶性磷酸盐沉淀，然后再与絮凝剂反应生成絮凝体并在沉淀池内进行泥水分离，絮凝体形成的污泥因密度比水大，最终沉至沉淀池泥斗中，上部清水由集水槽收集至pH调整池回调pH值至6.5再流往水解酸化池和接触氧化池进行生化处理，处理后的出水再经二级反应沉淀后达标排放。

污水处理工艺流程如下：

2）污泥处理工艺

污泥处理主要有如下处理方法：

污泥干化场、厌氧消化、好氧稳定、机械脱水等。

结合本污水处理工程污泥量较少的特点，本方案确定采用污泥干化池脱水工艺对污泥进行处理，直接打开沉淀池排泥阀将污泥排至污泥干化池，滤液回流调节池，过滤层上部的污泥脱水形成的泥饼定期外运处理。

污泥处理工艺流程如下：

3．工程布置

该工业废水处理系统主要构筑物包括：

隔油池、调节池、反应池、沉淀池、接触氧化池、污泥池等。

由于场地限制，并考虑污水处理与厂区周围环境协调，本方案建议：

隔油池及调节池采用全地埋钢混结构，其他构筑物采用地面钢结构，总占地面积约60m2。

五、土建设计

1.基本原则

1）满足使用功能要求，在满足工艺流程通畅的条件下使污水处理站的布置紧凑合理、联系方便；

2）合理布局，力求与厂区周围环境协调统一；

3）充分结合利用地形、地质及水文等条件，选择合理的结构类型和基础处理，力求经济合理；

4）合理地确定设计地面形式和设计标高，做好场地平整、排水处理；

2.总平面布置

1）根据厂区总体布局和指定的站场位置，以及污水入口和排放口位置，按照污水处理工艺流程进行平面布置，以求布局合理，在满足工艺设计要求的条件下达到整体美观的目的。

2）充分结合场地地形、地质、水文等条件，进行站场建筑物、构筑物、道路的竖向布置，选取适当的标高作为站场地面标高，以尽量减少土方开挖。

六、主要处理构筑物

1.隔油池

作用：

利用油的密度比水小的特性，在一定停留时间内，使水中分散油类自行浮至水面，除油后的废水由池底排水孔排至调节池。

尺寸：

2500×1200×1200mm

有效容积：

2.0m3

结构：

全地下式钢混结构＋FRP

附属设备：

（1）隔栅

a、数量：

1套

b、材质：

不锈钢

c、产地：

***

2.调节池

作用：

污水是不均匀间歇性排放的，调节池主要起均衡水质水量的作用外，在调节池内设曝气系统进行预曝气，充分拌匀水质，以便进行后续的满足生化处理。

尺寸：

2500×2000×3000mm

有效容积：

12.5m3

结构：

全地下式钢混结构＋FRP

附属设备：

（1）提升泵

a、数量：

2台（一用一备）

b、型号：

25FX-13

c、流量：

3.0m3/h

d、扬程：

16m

e、功率：

0.55KW

f、产地：

广州

（2）流量计

a、数量：

1台

b、型号：

LZT-50S06L

c、型式：

转子式

d、流量：

0.6-6.0m3/h

e、产地：

江苏

（3）液位控制器

a、数量：

1个

b、产地：

***

4.反应池1

作用：

加碱将pH值调整至10，投加除磷剂、助凝剂与磷酸根、沉淀物反应生成絮凝体，以利于后续沉淀处理。

结构：

地面式钢结构＋FRP

尺寸：

700×2500×2000mm

停留时间：

HRT=90min

附属设备：

（1）搅拌器

a、数量：

3套

b、型式：

立式1套，气搅2套

c、传动比：

1:

15一台

d、功率：

0.55KW

e、产地：

***

f、桨叶：

不锈钢

（2）加药泵

a、数量：

3套

b、型式：

气动隔膜式（高压空气由厂方提供）

c、型号：

P1/4

d、材质：

PP

e、产地：

***

（3）药箱

a、数量：

3个

b、容积：

500L

c、材质：

PE

（4）pH计

a、数量：

1台

b、型号：

PC350

c、控制范围：

0～14

d、产地：

台湾

5.沉淀池1

作用：

沉降分离大颗粒污染物，通过污泥斗集中排泥送至污泥处理系统进行处理。

尺寸：

2500×2000×4000mm

表面负荷：

0.62m3/m2·h

材料：

地面式钢结构＋FRP

附属设备：

（1）污泥泵

a、数量：

2台（一备一用）

b、型号：

40F-13

c、流量：

6.0m3/h

d、扬程：

13m

e、功率：

0.55KW

f、材质：

不锈钢

g、产地：

广州

6.pH调整池

作用：

在pH计控制下，根据废水的pH值自动控制加药泵加酸，调整pH值在7左右，为后续的沉淀创造条件。

尺寸：

7007004000mm

有效容积：

1.7m3

材料：

地面式钢结构＋FRP

附属设备：

（1）搅拌装置

a、数量：

1套

b、型式：

气搅

c、产地：

***

（2）加药泵

a、数量：

1套

b、型式：

气动隔膜式（高压空气由厂方提供）

c、型号：

P1/4

d、材质：

PP

e、产地：

***

（3）pH计

a、数量：

1台

b、型号：

PC350

c、控制范围：

0～14

d、产地：

台湾

（4）药箱

a、数量：

1个

b、容积：

500L

c、材料：

PE

7.水解酸化池

作用：

是去除有机污染物的重要单元。

大量生长于填料上的细菌在池中形成一个密集的立体结构的生物网，在兼性微生物的新陈代谢作用下，污水中的大分子有机污染物被降解为小分子易降解的有机物。

尺寸：

2500×2700×4000mm

有效容积：

20m3

停留时间：

10h

材料：

地面式钢结构＋FRP

附属设备：

（1）生物填料

a、数量：

20.0m3

（2）生物填料支架

a、数量：

20.0m3

8.接触氧化池

作用：

是去除有机污染物的重要单元。

大量生长于填料上的细菌在池中形成一个密集的立体结构的生物网，在微生物的新陈代谢作用下，污水中的有机污染物被降解。

尺寸：

2500×3000×4000mm

有效容积：

13m3

停留时间：

13h

材料：

地面式钢结构＋FRP

附属设备：

（1）微孔曝气器

a、数量：

30套

b、产地：

江苏

（2）生物填料

a、数量：

23m3

（3）生物填料支架

a、数量：

23m3

（4）鼓风机

a、数量：

2台（一用一备）

b、流量：

2.2m3/min

c、型号：

GRB-40

d、扬程：

50m

e、功率：

2.2KW

f、产地：

***

9.反应池2

作用：

投加除磷剂、絮凝剂、助凝剂与磷酸根、沉淀物反应生成絮凝体，以利于后续沉淀处理。

结构：

地面式钢结构＋FRP

尺寸：

600×2500×1500mm

停留时间：

HRT=60min

附属设备：

（1）搅拌器

a、数量：

2套

b、型式：

气搅

c、产地：

***

（2）加药泵

a、数量：

2套

b、型式：

气动隔膜式（高压空气由厂方提供）

c、型号：

P1/4

d、材质：

PP

e、产地：

***

（3）药箱

a、数量：

2个（与反应池1共用）

b、容积：

500L

c、材质：

PE

10.沉淀池2

作用：

沉降分离大颗粒污染物，通过污泥斗集中排泥送至污泥处理系统进行处理。

尺寸：

2500×2000×4000mm

表面负荷：

0.62m3/m2·h

材料：

地面式钢结构＋FRP

附属设备：

（1）污泥泵（与沉淀池1共用）

a、数量：

1台

b、型号：

40F-13

c、流量：

6.0m3/h

d、扬程：

13m

e、功率：

0.55KW

f、材质：

不锈钢

g、产地：

广州

11.污泥浓缩池

作用：

沉淀池排出的污泥在这里浓缩，通过半框压滤机脱水后，干污泥外运处置，滤液回流隔油池。

尺寸：

1250×1500×4000mm

有效容积：

6.0m3

结构：

地面式钢结构+防腐

附属设备：

（1）压泥泵

a、数量：

1台

b、型式：

S1F，气动隔膜式

c、流量：

80L/min

d、扬程：

70m

e、功率：

使用车间压缩空气，厂方负责引至设备附近

f、产地：

***

（2）板框式压滤机

a、数量：

1台

b、型号：

XMY5/500-UB，机械压紧自动保压式

c、滤布面积：

5m2

d、产地：

惠州

e、功率：

1.5KW

12．中间水池

作用：

贮存沉淀池出水回用。

尺寸：

1250×1500×4000mm

有效容积：

6.0m3

材料：

地面式钢结构＋FRP

第二章回用水处理设计

2.1回用水设计水量及水质要求

根据厂方提供资料及环保要求，前处理废水需经处理后全部回用至生产用水，不允许排放，回用设计处理水量为40m3/d。

由于生产废水中低浓度清洗废水水质污染物主要为SS和盐类，污染程度较低，适宜采用深度物化处理方法进行处理。

设计回用水水量拟按40m3/d进行设计，设计原水为低浓度清洗废水，废水经物化+生化处理后增加中水回用处理系统处理后中水回用至脱脂段和酸洗段的水清洗工序，以及增加RO处理后，RO出水回用至磷化废水水洗工序，回用水系统设计水质水量要求见表一。

表一回用水处理系统进出水水质水量要求

项目

水量

pH

COD

SS

电导率

单位

m3/d

-

mg/L

mg/L

μS/cm

原水

20

6～9

＜100

＜50

＜1600

出水

17.6

6～9

＜15

＜2

＜100

3.2回用水处理工艺及原理

根据以往工程经验及相关资料，回用水处理设施基本工艺是砂滤＋炭滤+超滤+反渗透的组合工艺，各段工艺原理简介如下：

1.砂滤：

石英砂过滤器是一种非常可靠的预处理装置，介质依次为垫层、石英砂，它可以将水中悬浮杂质、胶体等过滤，降低出水浊度等。

2.炭滤：

活性碳过滤器是一种非常可靠的预处理装置，介质依次为垫层、石英砂、活性炭，它可以去除水中的游离性余氯、臭味、色度及有机物等功能。

3.超滤：

通过超滤膜对废水中大分子颗粒物质、胶体物质的截留，可有效提高废水水质，降低废水的SDI值，对后续反渗透膜起保护作用。

4．反渗透：

反渗透膜组是整个脱盐系统的执行机构，其作用是脱除水中的可溶性盐份、胶体、有机物及微生物。

2.3回用水处理工艺流程及简介

2.3.1废水处理工艺流程方框图

2.3.2回用水处理工艺流程简介

生化处理后的废水（40m3/d）进入中间水池，经过滤水泵加压进入石英砂过滤器和活性炭过滤器滤除水中悬浮物和胶体物质，过滤后清水进入过滤水箱，再经超滤水泵加压，经精密过滤器进入超滤装置，通过超滤膜处理后的超滤水进入超滤水箱，再通过中水回用水泵将超滤水（32m3/d）输送至脱脂段、酸洗段的水洗工序回用。

剩余的8.0m3/d的超滤出水经RO低压泵输送入精滤器滤除微小颗粒物，再经高压泵加压进入RO处理，RO产水率为60%，即4.8m3/d的纯水可回用至前处理生产线的磷化工序，RO产生的浓水1.7m3/d回调节池处理，余下的1.5m3/d浓水经容器收集后委外处置。

2.4主要处理设备

2.4.1中间水池

作用：

收集原有生化处理后低浓度废水，向砂滤、炭滤系统供水。

尺寸：

1250×1500×4000mm

有效容积：

6.0m3

材料：

地面式钢结构＋FRP

附属设备：

（1）砂炭过滤水泵

a、数量：

2台（一用一备）

b、型号：

50F-22

c、流量：

9.5m3/h

d、扬程：

26m

e、功率：

2.2KW

f、产地：

广州

（2）液位控制器

a、数量：

1套

b、产地：

***

（4）流量计

a、数量：

1套

b、型号：

LZT-50S06L

c、量程：

0.6～6m3/h

d、产地：

浙江

（3）石英砂过滤器

a、数量：

1台

b、规格：

φ600×2000mm

c、流量：

4m3/h

d、滤料：

石英砂0.6t

e、控制方式：

手动多路阀控制

f、材质：

玻璃钢

g、产地：

广东

（4）活性炭过滤器

a、数量：

1台

b、规格：

φ600×2000mm

c、流量：

4m3/h

d、滤料：

活性炭0.3t

e、控制方式：

手动多路阀控制

f、材质：

玻璃钢

g、产地：

广东

（5）过滤水贮槽

a、数量：

1个

b、规格：

3000L

c、材质：

PE

（6）超滤水泵

a、数量：

2台

b、型号：

CDL4-6

c、流量：

4m3/h

d、扬程：

48m

e、功率：

1.1KW

f、产地：

***泵业或同类品

（7）精密过滤器

a、数量：

1套

b、滤径：

10μm

c、过滤材质：

PP

d、壳体材质：

SUS304

e、产地：

广东

（8）超滤器

a、数量：

1台

b、型式：

组合架式

c、出力：

3.0m3/h

d、控制方式：

自动反洗

e、膜元件总数量：

12支Φ90×1192mm

f、设计进水压力：

0.2MPa

g、最大进水压力：

0.3MPa

h、反洗压力：

≤0.20Mpa

i、设计回收率：

90%

j、模壳材质：

ABS

k、配套加药系统：

米顿罗P036加药泵3台，20L药桶3个

l、产地：

***

（9）超滤反洗水泵

a、数量：

1台

b、型号：

CDL4-3

c、流量：

4m3/h

d、扬程：

20m

e、功率：

1.1KW

f、产地：

***泵业或同类品

（10）超滤水贮槽

a、数量：

1个

b、规格：

5000L

c、材质：

PE

（11）RO低压泵

a、数量：

1台

b、型式：

多级立式

c、型号：

CDL3-5

d、流量：

3m3/h

e、扬程：

23m

f、功率：

0.37kW

g、产地：

***泵业或同类品

（12）高压泵

a、数量：

1台

b、型式：

多级立式

c、型号：

CDL4-19

d、流量：

4m3/h

e、扬程：

153m

f、功率：

4.0kW

g、产地：

***泵业或同类品

（14）精密过滤器

a、数量：

1套

b、滤径：

5μm

c、过滤材质：

PP

d、壳体材质：

SUS304

e、产地：

广东

（15）全自动反渗透装置

a、数量：

1套

b、产水量：

≥1.0m3/h

c、脱盐率：

97-99%

d、RO膜：

***4040，6支

e、膜材质：

低压聚酰胺复合膜

f、配套膜保护系统

g、配套加药系统：

：

米顿罗P036加药泵2台，20L药桶2个

h、产地：

***

（16）回用水贮槽

a、数量：

1个

b、规格：

5000L

c、材质：

PE

（17）浓水贮槽

a、数量：

1个

b、规格：

10000L

c、材质：

PE

第三章废水及回用水处理工艺设备材料表

序号

名称

规格、型号

单位

数量

产地

备注

1

隔油池

2.5×1.2×1.2m

座

1

***

钢混＋FRP

2

调节池

2.5×2.0×3.0m

座

1

***

钢混＋FRP

3

挖土方及恢复

2.5×3.2×3.0m

m3

58.8

***

4

反应池1

0.7×2.5×2.0m

座

1

***

A3钢＋FRP

5

沉淀池1

2.5×2.0×4.0m

座

1

***

A3钢＋FRP

6

pH调整池

0.7×0.7×4.0m

座

1

***

A3钢＋FRP

7

水解酸化池

2.5×2.7×4.0m

座

1

***

A3钢＋FRP

8

接触氧化池

2.5×3.0×4.0m

座

1

***

A3钢＋FRP

9

反应池2

0.6×2.5×1.5m

座

1

***

A3钢＋FRP

10

沉淀池2

2.5×2.0×4.0m

座

1

***

A3钢＋FRP

11

污泥浓缩池

1.25×1.5×4.0m

座

1

***

A3钢＋FRP

12

中间水池

1.25×1.5×4.0m

座

1

***

A3钢＋FRP

13

隔栅

套

1

***

A3钢防腐

14

污水提升泵

25FX-13，0.55kW

台

2

广州

一备一用

15

流量计

LZT-50S06L

台

2

广州

一备一用

16

污泥泵

40F-13，0.55kW

台

2

广州

一备一用

17

液位控制器

套

2

***

感应式

18

鼓风机

2.2m3/h,2.2KW

台

2

***

一备一用

19

微孔曝气器

套

30

江苏

橡胶

20

压泥泵

S1F

台

1

***

21

板框压滤机

XMY5/500-UB，1.5kW

台

1

惠州

22

生化填料

φ160

m3

43

江苏

PVC

23

填料支架、配件等

m3

43

***

A3钢防腐

24

搅拌器

0.55KW

套

1

***

不锈钢

25

搅拌器

气搅

套

5

***

不锈钢

26

药箱

500L

个

4

***

PE

27

加药泵

P1/4

台

6

***

气动隔膜式

28

pH控制仪

PC350

套

2

台湾

美国探头

29

曝气系统

套

1

***

PVC

30

堰板

米

16

***

A3钢防腐

31

砂碳过滤水泵

50F-22,2.2kw

台

2

广州

32

砂滤器

Φ600*H2000，FRP

套

1

***

含石英砂

33

炭滤器

Φ600*H2000，FRP

套

1

***

含活性炭

34

手动多路阀

套

2

润新

35

过滤水箱

3000L，PE

个

1

广州

36

精滤器

10μm，SUS304

套

1

深圳

37

超滤水泵

4m3/h，48m，1.1kW

台

2

***

38

反洗水泵

4m3/h，20m，1.1kW

台

1

***

39

超滤膜组

产水量3.0m3/h

套

1

艾科

40

RO低压泵

3m3/h，22m，0.37kW

台

1

***

41

精滤器

5μm，SUS304

套

1

深圳

42

RO高压泵

4m3/h，153m，4.0kW

台

1

***

43

RO膜组

产水量1.0m3/h

套

1

***

44

药洗水箱

1000L，PE

个

1

广州

45

超滤水箱

5000L，PE

个

1

广州

46

RO水箱

5000L，PE

个

1

广州

47

浓水箱

10000L，PE

个

1

广州

48

药洗水泵

4m3/h，21m，1.1kW

台

1

***

49

药箱

20L，PE

个

5

广州

50

加药泵

P036

台

5

米顿罗

51

流量计

0.16~6m3/h

套

7

浙江

52

压力表

0.1~0.6MPa

个

10

川仪

53

走道板及楼梯

项

1

***

A3钢防腐

54

管道、管件

批

1

联塑

55

电控系统

含PLC及编程

项

1

56

五金杂件

项

1

第四章废水及回用水处理运行成本

4.1.1分析依据

回用水处理工程的效益分为经济效益、社会效益和环境效益，回用水处理的目的就是达到三者的统一。

目前评价的方法和标准主要参照国家计委颁发的《建设项目经济评价方法与参数》和建设部颁发的《市政工程设计技术管理标准》的规定，结合地方实际情况进行的。

4.1.2费用类别

1．电费

（1）水处理及回用运行电耗：

序号

名称

安装位置

规格

功率（kW）

单位

数量

装机功率（kW）

运转功率（kW）

运转时间（h）

电耗（kWh）

1

提升泵

调节池

25FX-13

0.55

台

2

1.10

0.55

20

8.25

2

污泥泵

沉淀池