石材加工废水处理.docx

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石材加工废水处理

石材加工厂废水处理

设

计

方

案

江苏君正环保科技有限公司

2017年6月

一、项目概况

1.1项目由来

石材工业是资源加工型产业，资源从荒料加工到成品，有一半的废弃物，且石料加工是高能耗产业，依赖资源但又浪费资源，所以要大力发展循环经济，提倡有限地利用资源，提高加工附加值。

要通过模拟自然生态系统来设计工业生态系统，达到物质能量利用最大化和废物排放最小化的目的。

石材业的生产工艺流程相对简单，主要有切割和磨光两个工序，基本上属于物理加工过程。

生产过程产生的污染物主要有：

石板材边角料、石板材加工粉尘和富含石粉末的锯机、磨机冷却水。

石板材边角料约占原料的33％，边角料与石板材废水里沉降下来的石渣被堆积成为“人造石山”。

由于没有植被的覆盖，雨水一般会淋溶“人造石山”中的细颗粒部分，造成二次污染。

石板材加工粉尘由于其颗粒物粒径较大，在较短的距离内大部分都会沉降下来，少量会随大气飘移到较远的地方，根据现场调查，石板材加工厂的粉尘影响距离约为1~2km；石板材加工废水的主要的污染成份是石粉和锯片冷却水中加入的“冷却剂”。

通常，冷却剂的主要成份为：

树脂酸类及其皂化物、不饱和脂肪酸及其皂化物、木素类及其降解物等，其中树脂酸类主要为松香酸类和海松酸类等，具有很强的螯合络合能力，能将石粉中的微小细粒固定，使其能在较长时间内维持胶体状态，而不被沉降下来。

从污染物的影响范围来分析，石板材边角料、粉尘主要为局地影响，而石板材废水由于其胶体特性，可以影响到数十公里以外流域的水质。

密集的加工企业布局将产生污染物在空间上的叠加作用。

石材业的发展对当地的环境造成严重破坏，尤其是石材废水的污染将引起严重的水质污染，使原本清洁的溪水变成“牛奶溪”，对水生生物生存环境产生严重影响。

由于历史原因，原来很多石材加工企业均在城市上游，石材加工项目建设缺乏规划管理，随处分散建设，环保设施配套不齐全，大量含有高浓度悬浮物（SS）的生产废水未经处理就排入下游河段，其不仅浪费大量宝贵的水资源，而且还对环境造成严重污染，引起了社会各方关注。

根据安徽六安石材加工厂统计，每小时产生废水水量约为30吨。

目前未进行有效处理，对周围环境造成污染，影响了周边居民的生活。

为保护该区域环境，恢复周边的生态环境，改善周围居民的生活环境，排污企业拟对产生废水进行处理达标后排放或部分回用。

1.2项目概况

项目名称：

石材加工废水处理

项目地点：

安徽六安

二、设计依据及原则

2.1国家有关的环保法规政策；

2.2《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；

2.3给排水设计手册；

2.4《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）；

2.5《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；

2.6《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；

2.7《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）；

2.8供配电设计规范（GB50052-2009）；

2.9《建筑照明设计标准》（GB50034-20014）；

2.10《电力工程电缆设计规范》（GB50217-2007）；

2.11工业企业设计卫生标准（GBZ1-2002）；

2.12其他相关标准及规范；

三、设计处理规模及效果论证

3.1、设计处理水量水质

3.1.1

原水水质

参考同类企业，确定以下进水水质指标，详见表2

序号

污染物名称

进水浓度（mg/L）

1

pH

7～8.5

2

SS

7500

3

CODCr

50-80

3.2.2出水水质

经处理后出水达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准

表3排放标准

序号

污染物名称

排放标准（mg/L）

1

pH

6～9

2

CODCr

≤100

3

BOD5

≤20

4

SS

≤70

3.2.2处理效果分析

序号

名称

悬浮物（SS）

1

进水浓度（mg/L）

2000

2

出水浓度（mg/L）

60

3

去除率（%）

97%

4

削减量（t/a）

1416.2

四、处理工艺方案及主要设备

4.1、污水水质

石材废水中主要含有石粉（成分为SiO2、CaO和CaCO3等），少量金刚石细粒、磨料细粒以及冲洗泥砂等。

相比磨机废水，锯机和切边机两种废水的水质更加相近，污水中颗粒更粗大且均含有少量的有机冷却剂（主要为皂化物、太古油等）。

通过调研和水质分析可知，该废水的特征污染物为悬浮物（SS），污水中颗粒呈悬浮和胶体状态，分散度高。

4.2、工艺路线的选择

根据石材加工废水特性，以沉淀为主体处理工艺是可行的。

粗大颗粒依靠自然沉淀作用就可去除，而细小颗粒和胶体需投加混凝剂和助凝剂进行物化反应，利用压缩双电层、网捕卷扫，吸附架桥等作用将其去除。

在工程实际中，对沉淀工艺和具体型式的选择也是至为关键的，这直接关系到实际处理效果和工程投资、运行费用和运行管理及维护。

根据沉淀前是否投加混凝剂，分成自然沉淀和混凝沉淀两类；根据沉淀池具体型式的选择，又可区分成平流沉淀池和竖流沉淀器两类。

通过技术比选，结合广泛的调研和工程实践，本方案提出了以混凝沉淀工艺为主的达标回用实用技术。

4.3、工艺流程

4.4、工艺流程说明

废水经收集后进入调节池，均匀水质水量。

达到一定水位后，由水泵自动将废水泵入高效沉淀反应器中，同时加入混凝剂和助凝剂，去除水体中的大部分悬浮物等不溶于水的大颗粒物质，经过斜管沉淀后再经过过滤器出水达标排放或回用。

污泥排入污泥池中，经过污泥脱水机浓缩后外运安全填埋。

4.5、占地面积

设备尺寸：

8000*2500*3000mm

最小占地面积：

30m2

4.6土建设计

4.6.1设计规范

《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）

《建筑地基基础结构设计规范》（GB50007-2002）

《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）

《工程结构可靠度设计统一标准》（GB50153-92）

4.6.2设计原则

本工程结构设计遵循国家基本有关方针、政策，在国家现行规范、规定及标准的指导上，在满足工艺、建筑、电气、自控等专业要求的情况下，本着“技术先进、经济合理、安全适用、确保质量”的原则进行设计。

4.6.3材料

1.混凝土

地下构筑物和储水构筑物混凝土强度等级为C25，抗渗透等级为S6。

为了避免混凝土产生干缩裂缝或混凝土构件出现蜂窝麻面，并提高混凝土的抗渗透

2.钢筋、型钢、钢板

直径φ≤8的钢筋采用热轧Ⅰ级钢，直径φ≥8的钢筋采用热轧Ⅱ级钢，钢筋质量应符合《低碳热轧圆盘条》GB/T701-1997及《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499-1998。

型钢、钢板均采用《碳素钢结构》GB700-88规定的Q235钢。

3.焊条

Ⅱ级钢之间焊接采用E50系死焊条，Ⅰ级钢之间焊条及Ⅱ级钢与Ⅰ级钢焊接或Q235钢焊接采用E43焊条。

4.砖石砌体

地面以下砌体采用MU10标准砖，M7.5水泥砂浆。

地面以上砌体采用MU10标准砖或MU10烧结多孔砖，M5混合砂浆砌筑。

石砌体块强度等级不低于MU40，用M10水泥砂浆砌筑。

5.构筑物内壁批挡

除注明外，储水构筑物内批档采用1：

2水泥砂浆。

为避免批挡层开裂，水泥砂浆掺入抗裂水泥砂浆防水剂（掺量详见相应材料说明书）。

6.构筑物外壁批挡

室外地坪下100以上的外壁用20㎜厚1：

3水泥砂浆抹平，墙面砖饰面。

7.地下混凝土构件及基础墙防腐

埋于土中的构筑物外壁及建筑物基础梁柱混凝土均粉20㎜厚1：

2水泥防水砂浆，地面以下砖砌体均用20㎜厚1：

2防水砂浆抹平。

8.钢管防腐及油漆

所有埋地钢管外壁防腐采用图纸内指定防腐涂料。

4.6.4钢筋混凝土

浇筑混凝土应按《混凝土结构工程施工及验收规范》（GBJ50204-92）规定进行，储水构筑物及地下构筑物的底板均应一次浇成。

壁板与底板交接处施工缝设在距底板面（液角面）以下≥250㎜处，并按《给水排水构筑物施工及验收规范》（GBJ141-90）第5232条处理。

施工缝宜采用3㎜×40㎜钢板止水带或膨胀橡胶止水条处理，应保证钢筋混凝土工程良好的施工与养护，防止钢筋偏位及混凝土构件出现蜂窝麻面或干缩裂缝。

本工程混凝土采用硅盐水泥，施工时必须特别加强混凝土的浇水养护，以保证AEC水泥充分发挥作用，混凝土硬化阶段应避免阳光直射，其覆盖浇水养护时间不得少于14天，在整个施工阶段，应根据季节、气温等情况，采取适当后期养护措施，以防止混凝土因失水干缩而产生裂缝。

钢筋接头位置应相互错开，接头不有位于构件最大弯距处，绑扎接头的受力钢筋允许接头面积在受压区为50%，在受拉区为25%。

但池壁底部施工缝区的竖向钢筋可按50%控制，此区段内钢筋搭接长度为48d，钢筋焊接接头的类型及质量应符合《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003的要求。

除注明外，Ⅰ级钢筋搭接长度为36d，Ⅱ级钢筋搭接长度为48d，环向钢筋搭接长度为50d；如果条件允许，应优先采用焊接接头，焊缝长度按规范要求确定。

穿钢筋混凝土墙体的管件及施工螺栓应安装止水环片，施工螺栓的选用及处理应参照《给水排水构筑物施工及验收规范》（GBJ141-90）规程第257条处理。

钢筋混凝土板壁中，遇有预留孔或预埋管件时，除按设计要求加固外，其中钢筋应尽量绕地并相应加长，必须截断的钢筋其端部应留有10d与加固盘或预埋管壁焊接。

预留孔或预埋件按要求设置外，尚需仔细核对有关工艺、电气、仪表、暖通、机械图设置，不得遗漏，避免事后开凿。

五、电气自控设计

5.1系统电源

电压：

380/220V三相四线制，中性点接地

电压波动±10%，

频率：

50±0.5HZ

5.2供配电

a、负荷估算

负荷估算：

系统装机容量约为15kW。

b、供电外线及动力电缆采用交联聚乙烯绝缘电力电缆（YJV型），控制电缆采用阻燃聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆（KVVP型），电缆敷设主要采用PVC穿管或地埋敷设。

进出线方式：

室内采用电缆沟，室外通过电缆桥架或通过穿热镀锌管至各用电设备。

桥架采用铝合金材质并带底板和盖板，墙体厚度：

600～800的为4mm，400及以下的厚度不小于2.5mm。

原则上采用电缆桥架进出线。

5.3自控设计

水处理系统设计采用全自动运行方式。

调节池水泵达到设计水位后自动启动，同时自动启动混凝沉淀系统反应装置。

全系统可实现全自动运行，水处理完后，系统设备自动停止运行。

六、施工进度安排

1、工程设计和工程前期准备（工程勘测、工程设计）5天

2、材料准备5天

3、设备制作安装25天

4、设备调试5天

材料准备和工程设计可同时进行，故设备可在35天内安装并投入试运行。

七、环境保护

本工程有可能产生的二次污染主要为水泵运行中产生的噪音。

设备选用上采用低噪声设备，以确保该区域符合GB3096-2008<声环境质量标准>的要求。

项目中无废气和粉尘产生，故本方案不对废气和粉尘进行处理。

八、主要设备清单

8.1主要设备清单

序号

建筑物、构筑物名称

规格

数量

结构形式

1

废水调节池

60m3

1座

钢砼结构，业主方自建

2

调节池废水提升泵

Q=30m3/h，H=10m液下泵

2台

南方泵业

3

高效沉淀反应器

40m3，碳钢防腐，含加药系统、反应系统、排泥系统、电控系统

1座

江苏君正

4

全自动过滤器

Q=30m3

1套

江苏君正

5

污泥脱水机

Q=6-8m3

1套

组合件

九、经济指标

9.1报价依据

报价不含以下部分：

1）土建费用及设备基础。

2）电缆进线。

3）调试期间药剂费用。

4）环保验收监测费用。

9.2报价清单

序号

设备名称

规格

数量

费用（万元）

1

调节池污水提升泵

Q=30m3/h，H=10m

2台

0.66

2

高效沉淀反应器

40m3，碳钢防腐，含加药系统、反应系统、排泥系统、电控系统

1座

9.50

3

污泥脱水机

6-8m3

1座

5.66

4

过滤器增压泵

Q=30m3/hH=30m

2台

0.86

5

全自动过滤器

Q=30m3/hH=10m

1台

6.20

6

安装管道、材料

1批

0.75

7

运输吊装费

1项

0.85

8

安装费

1项

1.50

9

调试费

1项

0.85

10

税费

1项

1.25

合计

28.08

设备投资约为人民币

元（￥28.08万元）

9.2运行费用估算

1）电费估算

设备装机功率为8.5kw，最大运行功率为4.2kw，每天运行约为8小时。

每天电费约为61.96元。

每吨水电费约为：

0.85元/m3

2）药剂费用估算

根据我司运行经验，该类废水药剂费用约为0.3元/m3

3）运行费用合计

运行费用约为1.15元/m3。

（人工可为兼职，不含在运行费用中）