60吨每日磷化废水设计方案.docx
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60吨每日磷化废水设计方案
60吨每日磷化废水
污水处理工程
设
计
方
案
********环保工程有限公司
二O一三年三月
目录
第一章总论-1-
1.1工程概况-1-
1.2设计依据-1-
1.3设计原则-1-
1.5设计范围-2-
第二章工艺设计-3-
2.1污染源强分析-3-
2.2处理规模-3-
2.3进水水质指标-3-
2.4排放标准-4-
2.5处理工艺选择-4-
2.6工艺流程-5-
2.6.1生产废水处理工艺流程-5-
2.5.2生活污水处理工艺流程-6-
第三章工程设计-7-
3.1生产废水处理系统各单元设计及设备选择-7-
3.1.1调节池-7-
3.1.2反应沉淀池-7-
3.1.3污泥池-8-
3.2生活污水处理系统单元设计及设备选择-9-
3.2.1一体化地埋式污水处理装置-9-
第四章公用工程设计-10-
4.1总图运输-10-
4.1.1总平面布置-10-
4.1.2竖向设计-10-
4.1.3交通运输-10-
4.1.4绿化-10-
4.2建筑与结构设计-10-
4.2.1建筑设计-10-
4.3机械设计-11-
4.4电气设计-11-
4.4.1设计依据-11-
4.4.2供电电源-11-
4.4.3保护方式-12-
4.4.5设备控制-12-
4.4.6线路敷设-12-
4.4.7防雷设施-12-
4.5给水与排水设计-12-
4.5.1给水-12-
4.5.2给水管网-13-
第五章工程投资费用估算-13-
5.1编制说明-13-
5.2生产废水处理系统土建投资估算-13-
5.3生产废水处理系统设备、主材投资估算-14-
5.4生活污水处理系统土建投资估算-15-
5.5生活污水处理系统设备投资估算-15-
5.4工程总造价-16-
5.5运行管理及成本分析-16-
5.5.1电费-16-
5.5.2人工费-16-
5.5.3药剂费-17-
5.5.4总运行费-17-
5.6项目计划进度表-17-
第一章总论
1.1工程概况
企业在日常生产过程中有生产废水和生活污水排出,主要污染物有CODcr、SS、TP、PH等,若不进行有效处理而直接排放将会对周围环境造成污染。
受业主委托,我公司技术人员进行了现场调查,并结合以往工程经验的基础上编制了本废水处理方案,供业主、环保部门、各位专家审查和决策。
1.2设计依据
1.业主提供的相关资料
2.《污水综合排放标准》(GB8978-1996)
3.现场实地考察核实后的有关资料
4.其它相关设计规范
1.3设计原则
1.严格遵守国家及地方环保管理部门的有关法律法规,审慎合理地确定各种技术设计标准,确保各项出水指标达到规定的排放指标。
2.工艺稳定可靠、管理方便、运行费用低。
3.平面布局紧凑合理,使用功能明确,尽可能降低操作人员的劳动强度。
4.注重站内交通与运输,保证一定的绿化,不影响周边环境。
5.设备、材料选型质量上做到经久耐用,技术上符合设计规定参数,品牌上尽可能选用国家知名品牌。
6.设计采用国家认可的有关规范与标准。
7.所有图纸、文件、仪表测量仪器及设备铭牌采用UKS(米、千克、秒)制单位,管道尺寸及标准符合ANSI标准。
1.5设计范围
提供废水处理工艺、土建、给排水、电气控制、污泥处理等方面的设计,具体包括:
1.处理工艺、总图、构筑物及建筑物的设计。
2.相关废水处理管道、设备的设计及选型。
3.处理站内所有动力设备的配电、控制及保护。
第二章工艺设计
2.1污染源强分析
根据业主提供的相关资料,本项目生产废水为镀件脱脂、磷化过程产生的清洗废水,废水产生量约60m3/d;另有企业员工产生的生活污水量约20m3/d。
2.2处理规模
根据业主提供的相关资料,确定生产废水设计处理能力为60m3/d,每天处理时间为6小时即10m3/h;生活污水设计处理能力为20m3/d。
2.3进水水质指标
本项目生产废水来源为镀件除油清洗水、磷化清洗水,槽化液和磷化渣不得进入废水处理站内,其水质指标详见下表:
生产废水水质指标
污染物指标
PH
CODcr
(mg/L)
SS
(mg/L)
TP
(mg/L)
浓度
6~9
≤500
≤200
≤50
本项目生活污水经化粪池预处理,参照类似废水水质,其水质指标详见下表:
生活污水水质指标
污染物指标
PH
CODcr
(mg/L)
BOD5
(mg/L)
SS
(mg/L)
NH3-N
(mg/L)
TP
(mg/L)
浓度
6~9
≤300
≤140
≤150
≤35
≤3
2.4排放标准
本项目外排出水执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的新扩改一级标准,具体指标详见下表:
出水排放标准
污染物指标
PH
CODcr
(mg/L)
NH3-N
(mg/L)
SS
(mg/L)
TP
(mg/L)
石油类
(mg/L)
浓度
6~9
≤100
≤15
≤70
≤0.5
≤5
2.5处理工艺选择
根据本项目生产废水的特点,本设计在预处理工艺选择上,遵循以下原则:
1重视由于废水水量、水质在时间分布上的不均匀特点,采取有效措施进行清污分流,强化稳定水量、均匀水质,尽最大可能减轻负荷冲击。
2由于企业在生产过程中所排放的废水主要为清洗废水,废水中的特征污染物有油脂、磷酸盐、脱脂剂(主要成分为无机盐、有机胺、表面活性剂的复配物),且排出的废水已严重乳化,因此,首先必须在废水排出前,定时对磷化槽、磷化后的清洗水池进行磷化渣的清理,尽量减少污染物的排放量,同时,在废水进入处理设施前设置滤网,防止废水中的渣滓进入处理系统,堵塞水泵。
由于磷化废水中的污染物主要为PO43-、Zn2+、石油类,属无机污染,因此采用化学沉淀的方法进行处理即可达到目的,反应方程为:
在碱性反应条件下,PO43-与Ca2+发生化合反应:
2PO43-+3Ca2+CaHPO4
CaHPO4+OH-+Ca2+Ca3(PO4)2
在碱性反应条件下,Zn2+与S2-发生化合反应:
Zn2++S2-ZnS
采用先进可靠的系统设备,降低系统的推护工作量,以保证污水处理系统长期正常稳定运行。
生活污水采用一体化地埋式污水处理装置,减少占地面积,简化运行操作管理,并保证处理出水长期稳定达标。
2.6工艺流程
2.6.1生产废水处理工艺流程
生产废水
沉渣
定期清理
调节池
上清液
滤液
污泥
斜管沉淀池
药剂
压滤机
污泥池
药剂
气浮设备
污泥
干泥外运妥善处置
达标排放
工艺流程说明:
1.生产废水自流进入调节池均质均量,沉渣定期清理。
2.调节池废水经泵提升进入斜管沉淀池,其前端设置反应区,自动控制碱的加入量,并定量投加其它药剂,反应区内设机械搅拌装置,使废水与药剂充分反应完全,经反应后的废水进入沉淀区,经自然重力沉淀实现泥水分离,上清液进入气浮设备;
3.气浮设备前端设加药区,经与药剂反应后进入气浮区泥水分离,清液达标排放,污泥进入污泥池。
4.沉淀池污泥利用液位差排入污泥池,污泥池上清液回调节池重新处理,污泥经泵提升进入压滤机进行脱水处理,滤液回调节池重新处理,干泥外运妥善处置。
2.5.2生活污水处理工艺流程
生活污水
一体化污水处理装置
空气
污泥定期清理
达标排放
工艺流程说明:
1.生活污水先经原有化粪池预处理,去除固体杂物并进行初步厌氧处理,降低污染物浓度,提高可生化性,上清液自流进入地埋式一体化处理装置。
2.地埋式一体化污水处理装置内设置生物填料和曝气系统,微生物菌胶团生长附着在生物填料上,废水中的污染物质经微生物菌胶团的吸附降解后达到排放标准,出水达标排放,剩余污泥定期清理。
第三章工程设计
3.1生产废水处理系统各单元设计及设备选择
3.1.1调节池
A、构筑物
结构型式:
钢砼,地下式
尺寸:
6.0×5.0×3.0m
有效容积:
80m3
数量:
一座
B、配套设备
①废水提升泵:
40FPZD-18,Q=10m3/h,H=18m,N=1.5kw,两台,一用一备
②浮球液位计:
一套
3.1.2反应沉淀池
A、构筑物
结构型式:
半地上式钢砼结构
尺寸:
7.5×3.0×4.5m
数量:
一座
B、配套设备
①PH自控系统:
两套
②回转式风机:
HZ-251S,Q=0.3m3/min,P=0.2kgf/cm2,N=0.55kw,一台
③穿孔搅拌系统:
UPVC,四套
④布水系统:
UPVC,两套
⑤溶药贮加筒:
1.6×0.8×1.0m,PP,空气搅拌,两套
⑥机械搅拌:
0.55kw,一套
⑦加药泵1:
25JET-100,N=0.55kw,铸铁,两台
⑧加药泵2:
25FPD-10,N=0.55kw,RPP,三台
3.1.3污泥池
A、构筑物
结构型式:
钢砼,地下式
尺寸:
4.0×2.0×3.0m
数量:
一座
有效容积:
20m3
B、配套设备
①污泥泵
型号:
QBY-40
流量:
Q=0~8m3/h
吸程:
7m
扬程:
0~50m
数量:
两台,一用一备
②空压机
型号:
V-0.67/7
排气量:
Q=0.67m3/h
压力:
P=0.7MPa
功率:
N=5.5kw
数量:
一台
③压滤机
型号:
XMY40/800-UB
功率:
1.5kw
数量:
一台
3.2生活污水处理系统单元设计及设备选择
3.2.1一体化地埋式污水处理装置
结构型式:
钢制防腐,地下式
尺寸:
4.0×2.0×2.0m
有效容积:
16m3
处理能力:
20m3/d
总功率:
2kw
数量:
一座
第四章公用工程设计
4.1总图运输
4.1.1总平面布置
1.总平面布置按不同的工艺功能和工艺流程顺畅的原则进行布置。
2.废水处理站构建筑物布置紧促、美观总体能够协调。
4.1.2竖向设计
1.设计以地面为参照面,取±0.000m。
2.废水经泵提升后,尽量依靠重力流经各废水处理设施。
3.雨水由雨水管道收集,直接排放。
4.1.3交通运输
1.废水站与厂区主干道连接,为运输方便,场内主要道路采用水泥路面。
2.废水处理所用药剂批量购货,由汽车运入。
4.1.4绿化
为了美化环境,在废水处理站的零星土地并结合厂区总体规划种植树木、草坪,绿化率大于25%。
4.2建筑与结构设计
4.2.1建筑设计
1.耐火等级:
本工程各项建筑物均按二级耐火等级设计。
2.建筑装修:
按《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)有关规定。
3.建筑设计在满足工艺生产要求条件下,本着合理、节约原则,力求实用美观。
4.废水处理站内露天设备做好防雨、防晒工作。
4.3机械设计
1.各设备的选用力求先进实用、经济合理,确保工艺的需要,并配合土建构筑物形式的要求。
2.机械设备均按成套装置考虑,包括就地控制箱,控制箱至用电设备的连接电缆等安全、可靠及有效运行所必须的附件。
3.控制方式采用就地控制与控制集中控制两种方式。
4.潜水电机的防护等级为IP68。
除另有规定外,其他配套电机和就地控制箱防护等级不低于IP55。
5.本设计所有设备尽量采用国产名牌,既保证设备运行稳定,又经济实用。
4.4电气设计
4.4.1设计依据
1.工艺对设备运行要求。
2.废水处理工程常规处理要求。
4.4.2供电电源
废水站用电负荷属于二类负荷。
电源引自电网供电,三相五线制,部分设备一备一用,部分设备间歇式使用。
采用交流380/220v低压供电。
4.4.3保护方式
低压配电线采用空气断路器作短路保护,馈线采用空气断路器和热继电器作短路和超载保护。
4.4.5设备控制
设备控制为手动控制与自动控制相结合。
4.4.6线路敷设
低压电缆选用VV22-0.6/lkv,VV-0.6/lkv,控制电缆选用KVV22-500V,KVV-500V型。
电缆比较集中的主干线采用电缆沟或架桥架空,电缆比较少的地方采用直埋或穿管敷设。
4.4.7防雷设施
废水处理工程建筑物一般属于三类防雷,为了防止直接雷击,需要在配电控制室的屋顶装设避雷带保护。
废水处理工程设有接地网,接地系统采用TN-C-S系统。
4.5给水与排水设计
4.5.1给水
废水处理站用水来源:
✧消防用水取自自来水管网,消防供水按国家消防标准。
✧药剂稀释水取自自来水管网。
✧绿化用水取自自来水管网。
4.5.2给水管网
自来水引入区内,树枝状布置,钢管防腐埋地敷设,室外消防、消火栓,按10~120m控制距离位置。
第五章工程投资费用估算
5.1编制说明
1.编制范围:
废水处理站范围内的各项土建工程费用;设备、电气、仪表的采购、制造及安装费用;各种管道材料及安装费用;设计、运行调试费用;质保期服务费。
2.编制依据:
相关定额、市场信息价及类似工程技术经济资料等。
3.关于土建投资估算的说明
(1)除特殊注明外,土建造价不含土方开挖、回填费用,地基处理费用及材料差价。
(2)土建造价按《浙江省建筑工程预算定额》(1994)估算。
(3)废水处理站的围墙,绿化费用未计入。
4.关于机电设备及管道安装投资估算的说明
(1)机电设备及材料按目前市场价报价估算。
(2)安装材料及其它安装工程量根据总平布置和流程高程图估算。
5.2生产废水处理系统土建投资估算
序号
项目
规格(m)
结构
数量
1
调节池
6.0×4.0×3.0
钢砼
1座
2
污泥池
4.0×2.0×3.0
钢砼
1座
3
规范化排放口
4.0×1.0×1.5m
砖混
1座
4
钢棚、设备基础等零星土建工程
5
沉淀池
4.0×9.5×4.5
钢砼
2座
6
合计
5.3生产废水处理系统设备、主材投资估算
序号
名称
规格型号
数量
单位
1
废水提升泵
40FPZD-18,RPP
2
台
2
浮球液位计
1
套
3
PP斜管
32
㎡
4
PH自控系统
含探头、仪表
2
套
5
药剂搅拌机
3
台
6
布水系统
UPVC
2
套
7
溶药贮加系统
1.6×0.8×1.0m
5
套
8
机械搅拌
0.75kw
2
套
9
加药泵1
25JET-100,铸铁
2
台
10
加药泵2
25FPD-10
3
台
11
气浮设备
ZD-10
1
套
12
污泥泵
QBY-40
2
台
13
空压机
V-0.67/7
1
台
14
压滤机
XMY40/800-UB
1
台
15
管材及管配
1
批
16
电气系统
配套
1
套
17
运输安装费
18
设计调试费
19
税金
20
小计
5.4生活污水处理系统土建投资估算
序号
项目
规格(m)
结构
数量
总价
(万元)
1
土方开挖、设备基础等零星土建工程
2
合计
5.5生活污水处理系统设备投资估算
序号
名称
规格型号
数量
单位
1
钢制本体
4.0×2.0×3.0m
1
只
2
回转式风机
HZ-40S
1
台
3
穿孔曝气系统
UPVC
1
套
4
生物填料
φ200
4
方
5
填料支架
8
平方
6
微孔曝气器
含管道及支架
18
套
7
MBR膜片
中空纤维膜
20
片
8
MBR模架
含管道及配件
1
套
9
污泥回流泵
TPS-50
1
台
10
抽吸泵
SZ037
1
台
11
浮球液位计
1
套
12
菌种
5
方
13
管材及管配
1
批
14
电气系统
1
套
15
运输安装费
16
设计调试费
17
税金10%
18
小计
5.4工程总造价
生产设备工程总造价=32.13万元人民币.
生活污水设备过程总造价=11.97万元;
合计设备工程总造价=44.10万元;
占地:
4×25约100m2
5.5运行管理及成本分析
5.5.1电费
污水处理系统装机容量19.95w,运行功率为11.5kw,设施间歇运行每日运行约8.0小时,电费以0.60元每度计。
电费E1=11.5×8×0.6÷50=1.10元/m3
5.5.2人工费
本污水处理系统每日一次运行,需设1名专职操作人员,人工费约为1.5元/m3。
5.5.3药剂费
按日耗石灰(片碱)100kg(单价0.4元/kg),则费用约0.8元/m3
PAM、PAC及酸的费用约0.5元/m3
药剂总费用为:
1.30元/m3
5.5.4总运行费
综上所述,本工程每吨水运行费为3.90元/m3(不含设备维修及折旧费)。
5.6项目计划进度表
本废水处理站建设进度设想见下表(自合同生效之日起):
进度
内容
第一个月
第二个月
施工图设计
土建施工
设备采购与安装
工程调试
工程验收
注:
以上施工进度不包括自然灾害影响(如雨天等)