工业废水污水处理厂初步设计方案.docx

工业废水污水处理厂初步设计方案.docx

《工业废水污水处理厂初步设计方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工业废水污水处理厂初步设计方案.docx（52页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

工业废水污水处理厂初步设计方案

工业废水污水处理厂初步设计方案

1概况

xxxx公司生产过程中，产生的废水主要来自工艺水、水膜除尘排放水、初期雨水、车间地面冲洗水和生活污水，统称为综合废水。

设计排放废水总量840t/d。

本工程采用以物化/生物处理技术为核心工艺，废水处理后达到城镇污水排放标准（GB18918-2002）一级A标准。

该套处理工艺具有抗冲击负荷能力强，处理效果好，出水稳定，容易控制，运行管理方便等特点。

2设计依据

1、《污水综合排放标准》（GB8978—1996）；

2、《城镇污水排放标准》（GB18918-2002）；

3、《管道仪表流程图设计规定》（HG20571-95）；

4、《化工装置管道布置设计规定》（HG20549-1998）；

5、《化工管道设计规》（GB/T20801-2006）；

6、《化工建设项目噪声控制设计规定》（HG20503-92）；

7、《化工设备管道外防腐设计规定》（HG/T20679-1990）；

8、《石油化工企业设计防火规》（GB50160-2008）；

9、《工艺系统设计管理规定》（HG20559-93）；

10、《工艺系统设计文件容的规定》（HG20549-1998）；

11、《钢结构工程施工质量及验收规》（GB50205-2001）；

12、《机械设备安装工程施工及验收通用规》（GB50231-98）；

13、《电气施工工程质量验收规》（GB50303-2002）；

14、《电器装置安全工程低压电器施工与验收》（GB50254-96）；

15、国家建筑标准设计《给水排水标准图集》（合订本S1、S2、S3）；

16、国家建筑标准设计《矩形钢筋混凝土清水池》（96S824）；

17、有关的土建及工程施工安装定额等；

18、有关设备厂商的设备、仪表及控制设备的报价等；

19、用户提供的设计基础资料。

3设计原则

1、全面规划，合理布局，充分利用现有地形条件，尽量减少占地面积，使处理工程流程布局合理通畅；

2、管线合理布置充分利用现有的设置及现有的地形条件；

3、控制总体投资，同时污水处理装置尽可能选用先进、节能技术与环保设备；

4、污水处理工艺采用成熟、先进，易管理、易操作的处理工艺，保证长期安全、稳定、可靠的运行；

5、处理设施整体工程施工周期短，安装、检修方便，投运后装置易于管理，自动化程度高，抗冲击能力高；

6、污水处理设施布局与周边环境协调，不会对周边环境造成二次污染；

7、处理工艺流程合理，处理后达标回用，日常运行安全可靠。

4水质指标

4.1处理水量

废水排放总量为580m3/d，设计放大系数K=1.5，设计水量为840m3/d。

设计处理规模为：

Q=35m3/hr，按24小时连续运行。

4.2设计进水水质指标

综合废水水质见表1。

表1废水水质指标

废水来源

水量（m3/d）

pH

CODcr

（mg/L）

BOD5

（mg/L）

SS

（mg/L）

氨氮

（mg/L）

石油类

（mg/L）

温度

（℃）

工艺废水

440

12

1000

340

200

4.2

195

45

非正常工艺废水

4

13

3000

-

350

10

50

45

水膜除尘飞水

30

3

-

-

1000

2

40

循环冷却水

80

-

10

-

100

-

-

-

初期雨水

40

-

300

-

300

-

100

-

生活污水

30

-

300

150

200

-30

-

-

车间冲洗水

20

-

300

-

300

-

170

-

4.3处理后出水水质标准

综合废水处理后达到《城镇污水排放标准》（GB18918-2002）一级A标准

，具体指标见表2。

表2处理后出水水质标准

PH

CODcr

（mg/L）

BOD5

（mg/L）

SS

（mg/L）

石油类

（mg/L）

氨氮

（mg/L）

动植物油

（mg/L）

6.0～9.0

≤50

≤10

≤10

≤1

≤5

≤1

5生化法处理介绍

生化法主要是利用好氧、兼氧及厌氧等微生物在各自生长的条件下，通过自身新代来降解有机物的过程。

一般来说，生化法处理工艺分为有氧处理工艺及厌氧处理工艺两大类，在这两类中均有兼氧性微生物的存在。

有氧处理主要是利用好氧微生物及兼氧微生物有氧繁殖与代活动，将有机物合成自身的物质或分解转化成CO2和H2O的过程。

过程中需要有适当的氧及水体中各种营养物；厌氧处理是利用厌氧微生物及部分兼氧微生物无氧（或绝氧）繁殖与代活动，将有机物合成自身的物质或分解转化成甲烷及CO2等，这过程中不需供氧，对水体中各种营养物比例要求不高。

5.1厌氧处理

废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物（包括兼氧微生物）的繁殖与代活动，将废水中的各种复杂有机物分解转化为甲烷和二氧化碳等物质的过程。

厌氧生物反应可分为水解酸化、产氢及产乙酸和产甲烷等三个阶段。

在水解酸化阶段，复杂的大分子、不溶性有机物先在水解产酸菌细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物，再在细胞分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类等。

在产氢产乙酸阶段，前一阶段产生的各种有机酸被产氢产乙酸菌分解转化为乙酸和H2。

在产甲烷阶段，产甲烷菌将乙酸、乙酸盐、CO2和H2等转化为甲烷。

从微生物和化学角度来看，厌氧处理虽仅提供一种预处理，但它能耗低，且去除污染物量大，又能改善可生化性，故而在高浓度有机废水的生化处理中，厌氧工序必不可少。

当然，它还需要好氧后处理以去除出水中残余的有机物才能达标。

5.2好氧处理

好氧反应是指兼氧和好氧微生物在分子态氧存在的条件下，以废水中的有机物为反应底物，将其分解为CO2和H2O的过程。

好氧生物处理是去除污水中有机物的常规的、经济的、有效的方法，分为活性污泥法和生物膜法。

一般来说，活性污泥法适用于规模较大的处理厂，对管理要求较高的场合。

生物膜法适用于规模较小，水质水量变化较大，对管理要求较低的场合。

活性污泥法的典型工艺有：

传统活性污泥法、氧化沟、SBR（包括CASS、MSBR、UNITANK）等。

生物膜法的典型工艺有：

流化床、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等。

6处理工艺选择

6.1工艺设计考虑要点

6.1.1工艺废水温度高

工艺废水温度与二甲醚生产装置换热效果有关，结合以往经验，废水可能在40～70℃之间。

对于生物厌氧可分为常温消化、中温消化、高温消化三种类型，常温适宜温度10～30℃，中温消化适宜温度33～38℃，高温消化适宜温度50～55℃。

考虑好氧温度不宜过高，随意最佳控制温度在33～38℃之间，此时厌氧消化效率较高。

当温度超出适宜温度围时，厌氧消化反应速率则急剧下降。

厌氧消化的允许温度波动围为±1.5－2.0℃。

当波动围为±3℃时，就会严重抑制消化速率。

当波动围超过±5℃时，就会使有机酸大量积累而破坏厌氧消化过程的正常运行。

所以设计时考虑夏季工艺水降温问题，使工艺水降到40℃。

6.1.2冬季废水温度低

由于厂址位于市，冬季温度比较低，可能造成废水温度低，对厌氧好氧工艺造成波动影响，所以在工艺设计时，考虑设施保温、加热问题。

固在设计时考虑构筑物修建尽量采用地下式、半地下式，上面加盖的方式保温。

特别是后续好氧工艺，适宜温度在20－35℃，在每个阶段考虑加热措施。

6.1.3开车工艺水COD高

开停车及异常事故造成废水COD高，一般可达3000～4000mg/L,如果这部分水排入污水处理系统，将是致命的破坏，造成污水处理系统瘫痪，所以这部分工艺水必须排入事故池，采用循环冷却水或其他废水混合，将COD降到正常工艺水水平，再进入生化处理系统。

这样能保证系统的稳定运行。

6.1.4水质波动造成COD不合格

生化处理系统是一个微妙的生态处理系统，受影响因素很多，偶尔可能造成出水COD波动，甚至出水不合格，如果出现这种情况，可考虑将废水排入调节池池或者活性炭吸附保护装置，保证二甲醚生产不受影响。

6.2工艺选择

综合废水中有来自水膜除尘水、车间地面冲洗水、生活污水、初期雨水，这些水悬浮物、大颗粒杂志存在，所以首先采用机械格栅去除。

又由于生产工艺废水中含有油和蜡，冬季凝固浮在水面，夏季液态浮油，这些物质属难生物降解物质，必须采用隔油池去除，否则蜡会挂在生物载体上，影响生物活性。

在废水处理中，BOD5和CODcr是表征水质常用的两个指标，用BOD5/CODcr值评价废水的可生化性，一般地，BOD5/CODcr比值越大，说明废水可生化性越好，可参照下表3所列的数据来评价废水的可生化性。

表3废水可生化性评价参考数据

BOD5/CODcr

＞0.45

0.3-0.45

0.2-0.3

＜0.2

可生化性

好

较好

较难

不宜

废水的可生化性越高，BOD5、CODcr的去除率越高，出水中残存的CODcr越低，相反则越高。

本工程综合废水中工艺水BOD5/CODcr预计0.35左右，考虑出水CODcr要求小于50mg/L，必须设置厌氧池，提高废水的可生化性，再进行好氧生物处理。

厌氧池采用厌氧接触氧化工艺，悬挂生物载体，提高生物量。

综合废水中，水膜除尘废水pH较低，工艺废水pH较高，无论废水pH高或低对后续生物处理都是不利的，进入后续废水pH最好控制在7-8之间。

根据水质情况，把循环冷却水、初期雨水、水膜除尘废水、工艺废水、生活污水、地面冲洗水混合，混合后调节pH值，进入后续生物处理。

后续生物处理采用成熟的生物膜工艺，即循环流化床和接触氧化池。

接触氧化工艺是目前应用最广泛的处理工艺，不但处理效率高，而且容易操作。

生物废水处理后，考虑出水CODcr要求小于50mg/L，还要深度处理，采用活性碳生物质反应器，在生物活性炭吸附、生物氧化、过滤等协同作用下，进一步去除废水中的有机物。

过滤采用先进的纤维束过滤器，与以往的石英砂过滤器相比，具有很大优势，见表4。

表4改性纤维球过滤器与传统过滤器的性能对比

序号

性能指标

纤维束滤器

纤维球过滤器

核桃壳过滤器

石英砂过滤器

1

滤速

25-35m/h

20-30m/h

20-30m/h

15-20m/h

2

出水浊度

≤5FTU

2-5FTU

2-5FTU

＜5FTU

3

截污容量

5-20Kg/m3

6-20Kg/m3

6-20Kg/m

5-15Kg/m3

4

反洗用水

0.5-1%

2-3%

2-5%

2-5%

5

清洗方式

压缩空气

压缩空气或搅拌机

压缩空气或搅拌机

水洗或气水结合

6

清洗洁净程度

清洗彻底

有10%污泥残留

一般

一般

7

操作难度

简单

繁琐

繁琐

繁琐

8

滤料损失

无

有

有

有

9

滤料寿命

10年以上

1-2年

3-5年

3-5年

10

占地面积

石英砂器的1/3

石英砂器的2/3

石英砂器的2/3

1

污泥处理也是新建污水处理站关键的问题，以往采用板框压滤机、离心机、带式压滤机等，从多年运行来看，还是有些不足。

为此我们自主研发了具有专利技术的叠螺污泥脱水机，其优势见表5。

表5脱水机比较

叠螺脱水机

带式脱水机

板框式脱水机

离心式脱水机

机器

简略图

脱水方式

滤饼过滤脱水

筛网过滤脱水

筛网过滤脱水

离心脱水

对环境

影响

小

大

大

小

占地

小

大

大

需要

用电量

非常少

大

中

最大

清洗冲淋水用量

非常少

非常大

小

小

运转噪声、震动

小

大

大

极大

维修管理

操作时间短，便宜

操作时间长

操作时间长

操作时间长

含油污泥

可以

难以维持

难以维持

可以

24小时无人连续运行

可以

不可以

不可以

不可以

6.3工艺流程

综合以上分析，结合以往该类废水处理经验，本工程废水处理工艺流程如图1。

图1二甲醚废水处理工艺流程图

6.4处理工艺流程简述

本设计中，处理工艺分为预处理单元、生化处理单元、深度处理、污泥处理药剂配投等五部分：

※预处理：

事故储罐、初沉池、隔油池、调节池、pH调节池；

※生化处理：

厌氧池、接触氧化池、混凝斜板沉淀池；

※深度处理：

生物质反应器、纤维束过滤器、清水池；

※污泥处理：

污泥浓缩池、叠螺污泥脱水机；

※药剂配投：

酸配投、PAC配投、PAM配投；

根据水质特点，水膜除尘废水、地面冲洗水、生活污水、初期雨水经过格栅池除渣后进入初沉池，沉淀后进入调节池；工艺废水经过隔油池，进入调节池；如果排放非正常工艺废水，则这部分水进入事故池。

由于调节池废水显碱性，所以调节池出水进入PH调节池，废水pH调到8后，进入厌氧池进行厌氧氧化、酸化水解，降解有机物，同时提高废水的可生化性；厌氧池出水进入接触氧化池进行好氧氧化，将有机物氧化分解，大部分有机物在此氧化分解。

生物接触氧化池出水经投加絮凝剂后，进入混凝斜板沉淀池，使脱落的微生物和部分难降解有机物在此去除。

斜板沉淀池出水进入中间水箱，泵入生物生物质反应器，在微生物和活性炭吸附的协同作用下，去除废水中有机物和色度；生物质反应器出水经过纤维束过滤器去除悬浮物。

如果出水没有达标排回调节池重新处理，如果达标排到混合水池，与雨水、循环冷却水混合，排到厂外排水沟。

初沉池、混凝斜板沉淀池污泥排入污泥浓缩池，污泥采用叠螺污泥脱水机脱水，泥饼外运。

6.5工艺特点

该组合工艺具有下列特点：

1、厌氧池可将难降解和大分子有机物酸化水解成小分子有机物，利于微生物氧化分解，提高废水的可生化性；

2、由于填料比表面积大，池充氧条件好，氧化池单位容积的生物量高于活性污泥曝气池，具有较高的容积负荷；

3、由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，不需要设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；

4、由于池生物固着量多，水流属完全混合型，因此对水质水量的骤变有较强的适应能力；

5、因污泥浓度高，当有机负荷较高时，其F/M仍保持一定水平，因此污泥产量低；

6、污泥处理采用叠螺污泥脱水机，污泥含水率低、占地面积小、耗能低、噪音低、24小时连续运行、无人看守；

7、纤维束过滤器纳污能力强、滤速快、过滤精度高、占地面积小；

8、工艺处理效率高，运行费用低，操作简单等优点。

7处理建（构）筑物及主体设备选型

7.1预处理单元改造设计

7.1.1格栅池

格栅池安装格栅，过滤悬浮杂质。

地下式，钢砼结构。

尺寸：

L×B×H=2000×600×2500mm；

数量：

1座。

※机械格栅

采用回转式齿耙机械格栅。

型号：

GS-600；

功率：

1.5Kw；

数量：

1台。

7.1.2斜板隔油池

斜板隔油池去除油蜡。

半地下式，钢砼结构。

带活动盖。

尺寸：

L×B×H=8000×4000×2500mm；分两格。

数量：

1座。

※刮油机

采用行车式刮油机。

型号：

GJ-8-2；

功率：

0.75Kw；

数量：

2台。

7.1.3事故池

生产异常、开车、停车时水质波动大，排入事故池。

半地下式，钢砼结构，有顶盖。

尺寸：

L×B×H=8000×4000×4500mm；

有效容积：

120m3。

数量：

1座。

※提升泵

型号：

CP50.75-50（I）；

流量：

10m3/h；

功率：

0.75KW；

扬程：

10m；

口径：

DN50；

转速：

2840转/min；

数量：

2台。

事故池撇油采用人工手动撇油。

7.1.4初沉池

比重较大的颗粒在此沉降去除。

地下式，钢砼结构。

尺寸：

L×B×H=4000×4000×4500mm；

有效容积：

64m3。

数量：

1座。

※排污泵

型号：

CP5-1.5-50；

流量：

18m3/h；

功率：

1.5KW；

扬程：

15m；

口径：

DN50；

转速：

2840转/min；

数量：

1台。

7.1.5调节池

各种废水在此汇集，均化水质。

初沉池与调节池合建。

地下式，钢砼结构，有顶盖。

采用穿孔管曝气搅拌。

尺寸：

L×B×H=8000×4000×5500mm；

有效容积：

160m3。

数量：

1座。

※气提泵

流量：

40m3/h；

※罗茨鼓风机

罗茨鼓风机选用参数：

型号：

GRB65；

供气压力：

0.6kgf/cm2；

供气气量：

4.2m3/min；

电机功率：

7.5KW；

转速：

1400r/min；

数量：

1台。

7.1.6pH调节成套装置

调节池废水呈碱性，采用酸调节pH值。

地下式、钢砼结构。

尺寸：

L×B×H=4000×2000×3500mm；

有效容积：

20m3。

数量：

1座。

※pH控制仪

pH控制系统1套。

7.2生化处理单元

生物处理单元包括厌氧池、接触氧化池、混凝斜板沉淀池。

7.2.1厌氧池

厌氧池设置目的为了提高废水的可生化性，同时废水在厌氧菌的作用下氧化部分有机物。

地下式、钢砼结构，有顶盖。

厌氧池设计参数：

有效尺寸：

L×B×H=8000×15000×5500mm（含超高0.50m）；

有效水力停留时间：

16hr；

有效容积：

600m3；

置组合填料量：

560m3；

数量：

共1座，分三廊道。

※搅拌机

型号：

QJB0.85/8-260/3-740/C；

功率：

0.85KW；

叶轮直径：

D=260mm；

叶轮转速：

740r/min；

流量：

0.203m3/h；

推力：

290N；

台数：

6台，交替运行。

7.2.2接触好氧池

※接触好氧池

接触氧化采用三级接触氧化，将曝气池分成三个廊道，每个格挂生物组合填料。

设置目的是对废水中部分有机物进一步转化与降解。

接触氧化池设计参数：

有效尺寸：

L×B×H=8000×15000×5500mm（含超高0.50m）；

有效水力停留时间：

15hr；

有效容积：

600m3；

置填料量：

480m3；

采用微孔曝气器；

供气量：

8.8m3/min；

数量：

共1座，分三廊道。

用罗茨鼓风机供气。

※罗茨鼓风机

鼓风机选用参数：

型号：

GRB100；

供气压力：

0.6kgf/cm2；

供气气量：

8.8m3/min；

电机功率：

15KW；

转速：

1400r/min；

数量：

2台。

※曝气装置

接触氧化池曝气器采用XJBQ型微孔曝气器。

选用参数：

曝气器尺寸：

Φ215mm；

服务面积：

0.5m2/个；

曝气膜片运行平均孔隙：

80-100微米；

空气流量：

2m3/个h；

氧利用率：

25%；

充氧能力：

0.185KgO2/m3·hr；

充氧动力效率：

4.5KgO2/kw·hr；

曝气阻力：

280mmH2O；

数量：

240只。

7.2.3混凝斜板沉淀池

废水中悬浮物比较多，投加絮凝剂，去除悬浮物，采用一体化混凝斜板沉淀池。

半地下式、钢结构。

尺寸：

L×B×H=7000×2400×4000mm；

数量：

1座。

※搅拌装置

搅拌装置减速电机选用参数：

型号：

RS-0.75；

N=0.75Kw；

转速32转/min；

数量:

2台。

搅拌装置配搅拌桨参数：

搅拌桨直径1200mm；

数量2台。

7.3深度处理单元

深度处理包括中间水罐、生物质反应器、纤维束过滤器、清水池。

7.3.1中间水罐

中间水罐起到缓冲作用。

地上钢砼结构。

尺寸：

L×B×H=2000×2000×2500（mm），含超高0.3m；

※过滤泵

参数如下：

型号：

G37-80；

流量：

43m3/h；

功率：

5.5KW；

扬程：

24m；

数量：

2台。

※变频控制系统

变频控制系统1套。

7.3.2生物质反应器

上部设有进水装置，下部设有排水装置，运行时，水经上部进入，流经活性炭过滤层，从底部流出，同时曝气。

利用活性炭的表面有大量的羟基等官能团，可以对各种性质的物质进行化学吸附，除去水体中异味、有机物、胶体、铁及余氯等，同时降低水体的浊度、色度，使水质清澈透明，减少对后续系统的污染。

地上钢制结构。

尺寸：

Φ×H=3300×5600（mm）；

数量：

2台。

含布水、布气装置等。

反洗采用反洗泵。

※罗茨鼓风机

鼓风机选用参数：

型号：

GRB80；

供气压力：

0.6kgf/cm2；

供气气量：

6.16m3/min；

电机功率：

11KW；

转速：

1500r/min；

数量：

2台。

7.3.3纤维束过滤器

纤维束过滤器是一种结构先进、性能优良的压力式纤维过滤设备，它采用高分子丙纶纤维束作为过滤材料，其滤料直径可达几十微米甚至几微米，达到了微米级。

相对于粒状滤料，纤维束滤料具有比表面积大，过滤阻力小等优点，解决了粒状滤料的过滤精度受滤料粒径限制等问题。

是石英砂等颗粒料过滤设备的更新换代产品。

地上钢制结构。

尺寸：

Φ×H=1500×4500（mm）；

反洗采用原水反洗。

※纤维束过滤泵

型号：

G315-80；

流量：

44m3/h；

功率：

11KW；

扬程：

44m；

口径：

DN80；

转速：

2900转/min；

数量：

2台。

7.3.4清水池

清水池起到储存作用。

半地上式，钢砼结构。

尺寸：

L×B×H=4000×5000×2500（mm），含超高0.5m；

有效容积：

40m3。

※反洗水泵

反洗泵参数:

型号：

ISW200-250型

排出口径：

DN250；

流量：

260m3/hr；

扬程：

17m；

转速：

1450转/min；

电机功率：

18.5Kw；

数量：

1台。

7.4污泥处理

深度处理包括污泥浓缩池、叠螺污泥脱水机。

7.4.1污泥浓缩池

储存浓缩污泥。

半地下式，钢砼结构。

尺寸：

L×B×H=4000×4000×5500（mm），含超高0.5m；

※污泥提升泵

型号：

CP50.75-50（I）；

流量：

10m3/h；

功率：

0.75KW；

扬程：

10m；

口径：

DN50；

转速：

2840转/min；

数量：

2台。

7.4.2叠螺污泥脱水机

※叠螺污泥脱水机

型号：

DL132型

功率：

0.58Kw。

数量1台。

7.5药剂投配

加药系统包括硫酸配投、PAC配投、PAM配投。

7.5.1硫酸调配槽成套装置

※硫酸调配槽

硫酸调配槽采用PE桶。

调配槽具体尺寸：

Ø×H=1000×1300mm；

数量：

2座。

※计量泵

本次加药采用意大利隔膜计量泵；

计量泵参数：

型号：

MB155；

流量：

Q=155L/hr；

排出压力：

P=0.6MPa；

配套电机功率：

N=200W；

数量：

2台。

※搅拌装置

装置减速电机选用参数：

型号：

RS-0.37

N=0.37Kw；

转速32转/min；

数量:

2台。

搅拌装置配搅拌桨参数：

搅拌桨直径800mm；

数量2台。

7.5.2PAC调配槽成套装置

※PAC调配槽

PAC调配成套装置。

搅拌方式采用机械搅拌。

调配槽具体尺寸：

L×B×H=1200×1200×1400mm；

数量：

2座。

※计量泵

本次加药采用意大利隔膜计量泵；

计量泵参数：

型号：

MB50；

流量：

Q=50L/hr；

排出压力：

P=0.6MPa；

配套电机功率：

N=200W；

数量：