金属板材加工废水处理方案.docx

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金属板材加工废水处理方案

xxxx金属板业有限公司

废水处理工程

技

术

方

案

南通永胜环境科技有限公司

2015年4月2日

附：

1.平面布置图

2.工艺流程及高程图

1.概述

1.1工程概况

xxxx金属板材有限公司主要生产彩涂钢板、热浸镀锌钢板，其生产能力分别为24万吨和40万吨。

生产过程中对镀锌钢板的碱洗工艺有少量废水产生。

根据环保法相关规定，这部分废水必须经过预处理后方可排放。

受建设单位委托，我方根据本项目的特点，以及从事类似废水处理设计、施工的成熟经验，编制本设计方案供建设方和有关主管部门审查、选择。

1.2设计依据

（1）建设方提供的污水水量水质等资料；

（2）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；

（3）《江苏省环境工程设计管理规定和技术要求》；

（4）《环境工程设计手册》；

（5）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；

（6）《给水排水工程结构设计规范》（GB50069-2002）；

（7）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）；

（8）《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）；

（9）《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）；

（10）《给水排水工程概预算与经济评价手册》；

（11）《三废处理工程技术手册》；

（12）国家其它相关标准与规范。

1.3设计范围

本设计方案自废水处理站进水口起，至废水处理站界区内排放池为止。

包括废水处理站界区内治理工艺、管道、设备及安装工程、电气工程、自控工程。

动力线从废水处理站配电柜开始。

本设计方案不包括废水收集和输送系统的费用。

2.废水水量、水质及处理要求

2.1废水水量及水质

根据建设单位提供的技术资料，本项目废水来自镀锌钢板的碱洗过程，镀锌钢板直接采购于上游单位，板材表面主要含有少量油状物质（钝化剂），经过碱溶液洗涤除去板材表面的钝化剂，然后经过喷涂加工成成品。

具体水量水质情况如下表所示：

表1废水水量水质情况

废水来源

废水量m3/月

污染物浓度

COD（mg/L）

石油类（mg/L）

PH无量纲

碱洗废水

100

1000

200

13~14

2.2处理要求

出水水质须达《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中规定的三级排放标准，具体数值见表2：

表2排放标准

项目

排放标准

pH值

6.0~9.0

SS（mg/L）

＜400

石油类（mg/L）

＜20

CODcr（mg/L）

＜500

3.工艺流程

3.1设计原则

Ø严格执行国家环境保护有关法规，确保处理后出水各项指标均能达到或优于环保局要求的排放标准；

Ø按照技术先进，运行可靠，操作管理简单的原则选择处理工艺，使灵活性、先进性和可靠性有机的结合起来；

Ø结合企业实际状况，充分利用现有设施，最大程度上降低工程投资，减少设施投运后的运行费用；

Ø针对废水特性及特点，制定最经济合理的处理工艺，使企业获得最大性价比投资；

Ø严格执行国家有关设计规范、标准，重视消防、安全工作。

3.2工艺流程

本项目废水的主要特点是废水PH值高，有机物含量较多。

对于此种废水一般采用物理吸附、化学沉降（气浮）、化学氧化及生物法相结合的综合工艺，才能取得较好的净化效果。

物理吸附一般指的是过滤及吸附，针对废水中不溶解颗粒物的粒径及含量选择合适的滤料及吸附材料，对废水中的大颗粒物质进行截留吸附。

一般情况下，滤布、石英砂、活性炭都是良好的过滤及吸附材料。

化学沉降或气浮则是通过絮凝剂对废水中大分子有机质，小颗粒物质进行胶连形成大颗粒胶体，然后在重力或者浮力作用下从废水中分离，起到良好的净化作用，如絮凝沉淀、气浮都是运用最为广泛的物化工艺。

化学氧化，则是通过强氧化剂对水中有机分子进行氧化断链，从而降低废水中的污染物极大提高废水的可生化性，常用的化学氧化有芬顿氧化、臭氧氧化，氯氧化、光电氧化及高温催化（俗称液下燃烧）。

其中运用较为成熟的是芬顿氧化及臭氧氧化。

高温催化工艺是最为彻底的净化工艺，目前还处于试验阶段。

综上所述，针对本项目废水水量较少，浓度较高的特点，拟采用如下工艺流程进行处理。

具体工艺流程图见图3-1：

图3-1废水处理工艺流程图

3.3工艺流程说明

车间排出的废水集中排入收集池。

首先经过PH调节中和废水中碱，然后进入氧化-沉淀池，氧化沉淀池将芬顿氧化和絮凝沉淀结合为一体，即废水首先经过化学氧化作用，对废水中的有机分子进行断链及氧化分解净化水质，然后再通过絮凝沉淀作用，去除废水中残余的有机分子及过量的氧化剂。

经过氧化沉淀后废水中还存在少量漂浮油状物，再通过气浮作用去除这部分油状物质，在此过程中形成的胶体也会吸附大量的有机物，从而大大降低废水中的污染因子。

气浮反应后的废水通过过滤吸附池，过滤吸附掉废水中残留的污泥颗粒及少量有机分子，从而保证废水达标排放。

3.4工艺处理效果预测

表3-1处理站各单元效果预测表

处理单元

CODCr（mg/L）

石油类（mg/L）

PH

收集池

进水

1000

200

14

出水

1000

120

3

去除率

--

40%

--

氧化+絮凝沉淀

进水

1000

120

3

出水

500

72

8

去除率

50%

40%

--

气浮池

进水

500

72

8

出水

350

15

8

去除率

30%

80%

--

过滤吸附池

进水

350

15

8

出水

315

14

8

去除率

10%

10%

--

排放标准

≤500

≤20

6~9

3.5工艺特点

1.针对水质情况，制定相应处理工艺。

2.因地制宜，利用现有空间进行合理摆布。

3.根据生产排水时局性，实现运行时间的灵活机动，使间歇操作与连续运行相结合，更有利于管控。

4.工艺设计

4.1收集池、PH调节池

内容：

现有水池。

数量：

1座4格

结构形式：

钢混结构

有效容积：

144m3

配套设备：

✧提升泵ZW50-100，2台（一用一备），功率1.5KW，流量25m3/h，扬程12.5m

✧液位控制系统1套

4.2中间池、排放池

内容：

新建地下池1组作为中间池及排放池（储存达标废水并压力外排）。

数量：

各1座

结构形式：

钢混结构

有效容积：

均30m3

配套设备：

✧提升泵ZW32-100，2台（一用一备），功率0.75KW，流量2~4m3/h，扬程12.5m

✧流量计LZS-32，0~10m3/h,1台

✧液位控制系统1套

4.3氧化-沉淀池

功能：

先通过芬顿试剂的强氧化作用降低废水有机物含量，提高废水可生化性，然后在通过絮凝沉淀作用进一步净化水质。

数量：

1座

结构形式：

钢结构

尺寸规格：

Φ3×6m

配套设备：

✧加药装置3套，0.37kw/套

✧加药泵3台，0.37kw/台

✧机械搅拌系统1套，3kw

✧PH控制系统1套

✧环氧防腐90m2

4.4气浮池

功能：

主要用来清除废水中含有的石油类污染物，确保达标排放。

尺寸规格：

3.5m×1.4m×2.0m

反应区停留时间25min

接触区停留时间10min

分离室停留时间50min

数量：

1座

结构形式：

钢结构

配套设备：

✧溶气系统1组

✧刮渣机1台0.75kw

✧加药装置2套，0.37kw/套

✧溶气释放器3套

✧加药泵2台，0.25kw/台

4.5过滤吸附池

数量：

1座

结构形式：

钢结构

尺寸规格：

Φ1.5×1.5m

过流面积：

1.76m2

配套设备：

✧反冲泵ZW50-100，1台，功率1.5KW，流量12.5m3/h，扬程25m

4.6污泥干化池

尺寸：

6m×2m×1m

结构形式：

砖混结构

数量：

1座

4.7配电间

利用现有建筑物。

5.建筑及结构设计

5.1主要设计规范、设计依据

✧《给水排水工程结构设计规范》（GB50069-2002）

✧《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

✧《构筑物抗震设计规范》（GB50191-93）

✧《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）

✧《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

✧《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

✧《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

5.2结构设计

（1）结构设计

①砖混结构

地面下采用M7.5水泥砂浆，MU10普通机制粘土砖；地面上部采用M5混合砂浆，MU7.5普通机制粘土砖。

（2）主要建筑材料

①钢材

建筑钢筋：

Φ＜12为I级钢筋，fy=210N/mm2

Φ≥12为

级钢筋，fy=3310N/mm2

结构钢及预埋件：

A3板材及型钢

②砖砌体

地面下采用M7.5水泥砂浆，MU10普通机制粘土砖；地面上部采用M5混合砂浆，MU7.5普通机制粘土砖

6电气自控

6.1主要设计规范、设计依据

✧处理工艺对设备的运行要求

✧《工业与民用供配电系统设计规范》（GB50052-2009）

✧《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-95）

✧《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）

✧《工业企业照明设计标准》（GB50034-1992）

✧《工业企业民用供配电系统设计规范》（GB50054-92）

✧《仪表配管、配线设计规定》（HG20512-2000）

6.2设计范围

本工程电气设计包括废水处理站区的动力、照明设计，主要内容如下：

（1）用电设备的电气负荷计算；

（2）低压供、配电系统设计；

（3）动力电线和照明电线敷设；

以废水站内配电柜为界，配电柜以内为本设计范围。

6.3供配电系统

供电负荷确定为二级负荷，设一路供电电源：

～380/220V、50Hz。

配电系统采用三相五线制、单相三线制，接地保护系统为TN-S系统。

动力及照明电线均选用BV型。

动力敷设方式选用穿管暗敷，室内照明采用难燃塑料线明敷。

6.4自动控制

（1）液位控制

调节池、中间池内设置液位控制系统，共设高、低二个液位，低水位时，提升泵停止运行；高水位时，1台提升泵运行，直至水位下降至低水位。

（2）曝气控制

风机可交替间歇运行，根据具体水质情况设定运转时间及间歇时间，既保证充分供氧，同时又能节省能耗，并且有利于生物脱氮。

7工程投资估算

7.1编制说明

工程投资估算内容包括废水处理站内新建的各构筑物、设备、材料、管道、电气仪表等项目，不包括废水收集、输送系统，不包括高、低压配电系统、绿化等辅助费用，报价有效期为壹个月。

7.2编制依据

（1）定额（指标）

✧建设部《全国市政工程投资估算指标》HGZ47-102-96。

✧国家给排水工程研究中心编制的《给水排水工程概算与经济评价手册》。

✧类似工程结算资料。

（2）材料价格

采用近期市场信息价。

（3）设备价格

✧工艺设备及通用设备价格根据设备制造厂近期报价、定货价及其他类似工程的设备价格资料进行计算。

（4）工程建设其他费用及预备费

✧根据工程的实际情况，参照《市政工程初步设计概算编制办法》有关规定计取；

✧本工程属于改造工程，所有拆除清理费用均未列出。

✧根据设施的实际情况，相关费用可能会发生变化。

如：

曝气池中的填料等下列表格中未列出内容，一旦需要更换、修复，则费用增加。

7.3土建费用

表7-1建筑及构筑物

序号

名称

尺寸规格

单位

数量

价格（万元）

备注

1

收集池、PH调节池

8×6×3m

座

1

--

现有

2

排放池

5×2×2.3m

座

1

5.6

新建

3

中间池

5×2×2.3m

座

1

新建

4

污泥干化池

6×2×1m

座

1

1.8

新建

5

配电房

座

1

--

现有

6

走道及基础

--

--

0.8

新建

小计

8.2

7.4设备及材料

表7-3设备及材料

序号

工艺单元

名称

单位

数量

价格（万元）

1

收集池、中间池

ZW50-100提升泵（防腐泵）

台

2

ZW32-100提升泵

台

2

加酸系统

套

1

PH控制系统

套

1

液位控制器

套

2

2

氧化-沉淀池

加药系统

套

3

加药泵0.25

台

3

机械搅拌

套

1

PH控制器

套

1

反应池主体Φ3.0×6.0m

台

1

3

气浮池

气浮系统（池体、刮渣机、溶气系统）

套

1

加药系统

套

2

加药泵0.37

台

2

4

过滤吸附池

过滤吸附池主体

套

1

活性炭及滤料

M3

1

反冲泵ZW50-100

台

1

5

电气及自控

套

1

6

环氧树脂防腐

M2

90

7.5安装部分

表7-4安装部分

序号

名称

规格

价格（万元）

备注

1

管道部分

2

阀门及配件

3

运输及吊装

4

安装人工费

合计

7.6其它费用

表7-6其它费用

序号

名称

费率

费用（万元）

1

项目设计费

2

项目调试费

3

税收

7%

小计

工程总费用：

万元

其中：

（1）土建工程：

万元

（2）设备与材料部分：

万元

（3）安装部分：

万元

（4）其他费用：

万元

工程概算总价：

万元

说明：

✧本工程投资估算不包括场地五通一平、特殊地基处理费用、高低配电工程、工程监理等外部事务的相关费用；

✧以上费用概算是根据建设方提供的水质水量数据及处理目标得到；

✧三材价格根据最新工程造价信息及基本材料市场价格；

✧设备价格采用近期咨询价格；

✧此报价有效期为两个月;

✧投资估算不包括环境监测、验收、化验室筹建、菌种购买及排放计量设施等费用。

8技术经济分析

8.1人员编制

定员1人。

8.2运行成本

（1）电费：

E1

污水处理站装机情况如下表所示：

序号

名称

装机容量

（KW）

运行荷载

（KW）

运行时间

（h）

电耗

（KWh）

1

提升泵

4.5

2.25

2

4.5

2

机械搅拌

3

3

0.5

1.5

3

加药系统

4.34

4.34

0.2

0.87

4

反冲泵

1.5

1.5

0.1

0.15

5

PH系统

--

--

--

0.01

小计

预计总装机功率为13.34KW，单批次最大处理量为30t（处理周期2天，每批次耗时5~6小试），每批次耗电量为7.03KWh，功率因素0.8。

计算电价均价为0.75元/度

E1＝7.03×0.8×0.75/30＝0.14元/t废水

（2）药剂费：

E2

药剂价格均按近期市场价。

使用的药剂主要为H2O2、硫酸亚铁、硫酸、碱、PAC、PAM。

根据我公司实际经验，

E2=4.5元/m3污水

吨水直接处理成本为：

E=E1+E2=4.64元/t污水

8.3主要技术经济指标

✧处理能力：

30m3/批；

✧运行成本：

4.64元/m3

9工程进度与工期

9.1施工工期

本工程自签约生效日起40个日历天内完成施工。

9.2施工进度表

表10-1施工进度表

时间/日历天

工作内容

10

20

30

40

工程设计

土建施工

设备采购安装

单机调试

10售后服务

✧始终贯彻执行信誉第一、质量至上、服务跟上的宗旨。

✧负责污水处理工艺、技术装备及电器控制的制作、安装、调试，确保该处理系统正常运行。

✧负责培训建设方操作人员，直至能独立操作运行管理为止。

✧我方提供的全套设备，质量保证期为壹年。

并严格执行国家有关行业质保政策。

在质保期内因设备本身质量问题的，污水处理系统一旦发生故障，业主应及时通知我方，我方接到通知后24小时内派员到达现场，负责免费维修或处理，直至该系统正常运行为止。

✧