脱硫废水处理项目设计方案.docx
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脱硫废水处理项目设计方案
脱硫废水处理项目设计方案
1总论
脱硫废水的水质特点如下：
a脱硫废水呈弱酸性，pH值一般为4~7。
b悬浮物含量高，实验证明脱硫废水中的悬浮物主要是石膏颗粒、二氧化硅、以及铁、铝的氢氧化物。
c脱硫废水中的阳离子为钙、镁、铁、铝、重金属离子。
d脱硫废水中的阴离子主要有C1-、SO42-、SO32-、等。
e化学耗氧量与通常的废水不同。
2工程设计依据、原则和围
2.1设计依据
《室外排水设计规》GBJ50014-2006；
《建筑给水排水设计规》GBJ50015-2003；
《国家污水综合排放标准》GB8978-1996；
《省污水综合排放标准》DB21/1627-2008
《地表水环境质量标准》GB3838-2002；
《废水出水水质的监测与控制符合火力发电厂废水治理设计技术规程》DL/T5046-2006
《钢制平台扶梯设计规》DLGJ158-2001
《钢制压力容器》GB150-1998
国外关于此类废水处理技术资料；
污水处理有关设计和验收规规程；
国家相关环保政策法规
2.2设计原则
（1）严格遵守国家有关环保法律法规和技术政策，确保各项出水指标均达到排放水质要求；
（2）水处理设备力求简便高效、操作管理方便、占地面积小、造价低廉、运行安全及避免对周围的环境造成污染；
（3）污水处理设施在运行上有较大的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化；
（4）结合实际情况，发挥工艺优势，尽量减少投资和占地；
（5）在污水处理站的设计中贯彻节能的原则，最大限度地降低污水和污泥的处理成本。
2.3设计围
本污水治理设施工程，包括污水处理站界区的治理工艺、管道工程、设备及安装工程、电气工程、自控工程、给水排水工程等，不包括土建及土建施工。
施工界限为废水箱的进料管口直至达标。
3工程设计参数
3.1设计处理规模
根据建设方要求，设计处理规模15m3/h。
3.2进水水质
根据建设方提供资料，工程设计进水水质见表3-1。
表3-1工程设计进水水质
序号
项目
进水水质（mg/L）
1
CODcr
1000
2
pH
4~7
3
SS
20000~50000
4
SO42-
1000~2000
5
cl-
20000~30000
6
总铁
1000
7
重金属
9790
3.3出水水质
根据建设方情况，要求出水达到《省污水综合排放标准》DB21/1627-2008中排入城镇污水处理厂的要求，工程设计出水水质参见下表：
表3-2工程设计出水水质
序号
项目
出水水质（mg/L）
1
CODcr
300
2
SS
300
3
总铜
1.0
4
总锌
5.0
5
总汞
0.05
6
总铬
1.5
7
总铅
1.0
4工艺流程选择与确定
4.1工艺分析与确定
脱硫废水的特点是：
高悬浮物、高重金属离子，SO42-、cl-含量较高。
预处理设置预沉混凝沉淀池，去除大部分的悬浮物。
重金属通过添加有机硫化剂进行去除。
SO42-含量较高为1000~2000mg/L，由于废水呈酸性，所以通过添加氢氧化钙在调节废水pH的同时降解SO42-、铁和部分重金属。
后续工艺采用混凝处理法作为补充后续工艺，保障重金属、悬浮物的达标排放。
本工程采用的工艺流程如下：
细格栅+预沉混凝沉淀池+曝气调节池+混凝沉淀过滤设备。
4.2工艺特点
◙选择合理的处理工艺路线，以满足相关标准的要求；
◙具有较好的耐冲击负荷能力，以适应水质、水量变化的特点；
◙采用集中控制、自动化运行，易于管理维修，提高系统可靠性、稳定性。
4.3工艺流程
图4-1工艺流程图
4.4工艺流程说明
4.4.1格栅井
污水首先经过格栅井，格栅井设细格栅一道，拦截漂浮物及悬浮物，充分保障后续提升设备的安全稳定运行。
4.4.2预沉混凝沉淀池
本次废水悬浮物比较高，预处理设置预沉混凝沉淀池，去除大部分的悬浮物，有利于后续处理。
在此构筑物加入氢氧化钙提高废水的pH，pH调节到9以上，沉淀废水中的大部分金属离子和SO42-、铁被去除；当废水中pH值为9时，除汞需要采用进一步处理外，其余重金属的去除效果较好。
4.4.3曝气调节池
设置曝气调节池的目的为均化水质水量，以减轻因来水波动对后续处理工艺的冲击，为系统运行创造一个相对稳定的来水条件。
由于在脱硫废水中，形成化学耗氧量的因素不是有机物而是还原态的无机离子，主要是连二硫酸盐，可通过氧化降低其含量。
氧化剂通常采用空气。
调节池设穿孔管曝气与风机配套，使污水充分混合，并防止悬浮物在此沉淀，降低废水COD。
4.4.4混凝沉淀过滤一体化设备
混凝沉淀池采用地上式一体化设备，包括七格，分别为反应池、混凝池、助凝池、沉淀池（斜板沉淀）、粒过滤池、活性炭过滤池、清水池。
在反应池中加入有机硫化物，经过硫化物沉淀处理后，各种重金属离子的浓度进一步下降，尤其汞的浓度大幅度下降。
硫化剂可采用有机硫化剂、硫化钠、硫化氢或硫化亚铁。
国一般采用有机硫化剂TMT15，但采用硫化钠也能达到较好的处理效果。
由于脱硫废水中悬浮物含量高，化学沉淀时必须同时进行混凝处理。
同时，混凝处理可以作为去除重金属的后续补充工艺。
在去除悬浮物和胶体等杂质的同时，混凝生成的活性絮体共同沉淀可以吸附水中析出的细小金属氢氧化物，增加金属氢氧化物除去的速度和效率。
在脱硫废水的混凝处理中可以采用铁盐和高分子絮凝剂。
经过混凝处理后，废水进入斜板沉淀池将形成的絮状混凝物质沉淀下来。
斜板沉淀池沉淀大的悬浮物，出水进入粒过滤池和活性炭过滤池，过滤吸附较细小的沉淀颗粒。
进一步净化出水水质。
过滤后的废水进入清水池排放。
清水池水可利用来反冲洗粒过滤池和活性炭过滤池，反冲洗水可以直接排放或者进入调节池中。
4.5沿程水质变化分析表
表4-1沿程水质变化分析表
项目
原水
预沉混凝沉淀池
曝气调节池
反应池
混凝沉淀池
粒过滤池
活性炭过滤池
标准
CODcr（mg/L）
1000
700
595
595
387
329
280
300
去除率
30%
15%
——
35%
15%
15%
SO42-（mg/L）
2000
140
140
140
35
17.5
14
——
去除率
93%
——
——
75%
50%
20%
总铁（mg/L）
1000
70
70
70
10.5
10.5
10.5
——
去除率
93%
——
——
85%
——
——
总铜
1065.6
32
32
29
1.0
1.0
1.0
1.0
去除率
97%
——
10%
97%
——
——
总锌
1082.2
32.2
32.2
29
1.4
1.4
1.4
5.0
去除率
97%
——
10%
95%
——
——
总汞
3329.9
1088
1088
11
0.1
0.06
0.048
0.05
去除率
70%
——
99%
99%
40%
20%
总铬
865.8
26
26
23.4
0.7
0.7
0.7
1.5
去除率
97%
——
10%
97%
——
——
总铅
3446.5
68.9
68.9
44.9
0.9
0.9
0.9
1.0
去除率
98%
——
30%
98%
——
——
SS（mg/L）
50000
10000
10000
4500
900
405
202.5
300
去除率
80%
——
55%
80%
55%
50%
注：
为安全起见，格栅去除率未计入。
5各处理工艺设计及计算
5.1各处理单元参数选择及设计计算
5.1.1格栅井
A．主要构筑物
格栅井1座
结构尺寸2.0×1.0×2.0m
材料钢混
设计说明：
格栅用于拦截较大的漂、悬浮物，以保护水泵，采用机械细格栅一道。
B．设备
机械细格栅1台
型号XGS300
材料不锈钢
栅宽300mm
安装角度75°
栅距5mm
功率0.75KW
5.1.2预沉混凝沉淀池
A．主要构筑物
预沉混凝沉淀池1座
总尺寸5.0×3.5×4.0m
结构型式半地下式钢筋砼结构
说明：
根据来水标高确定高度，此数据作为参考。
各分区：
预沉池1座
结构尺寸3.0×1.5×4.0m
有效容积15m3
停留时间1h
有效水深3.5m
PH调节池1座
结构尺寸2.0×1.0×4.0m
有效容积5.0m3
停留时间20min
有效水深3.0m
混凝池1座
结构尺寸2.0×1.0×4.0m
有效容积5.0m3
停留时间20min
有效水深2.5m
助凝池1座
结构尺寸2.0×1.0×4.0m
有效容积5.0m3
停留时间20min
有效水深2.5m
沉淀池1座
结构尺寸3.5×2.0×4.0m
有效容积13.5m3
停留时间0.9h
有效水深2.0m
B．设备
搅拌器3套
功率1.1kw
氢氧化钙加药系统1套
加药桶尺寸2.0m×2.0m×3.0m
有效容积10m3
加药桶材质PE
搅拌器1套
加药泵流量2.0m3/h
PAC溶药箱1套
加药桶容量1000L
加药泵流量42L/h
PAM溶药箱1套
加药桶容量500L
加药泵流量21L/h
pH/ORP1套
刮泥机一套
型号PTG1000
功率0.75kw
污泥泵2台
型号G40-1
流量10m3/h
扬程60m
功率4.0kW
5.1.3曝气调节池
A．主要构筑物
曝气调节池1座
尺寸9.0×5.0×4.5m
有效容积180m3
有效水深4.0m
停留时间12h
气水比10：
1
曝气量2.5m3/min
结构型式地下式钢筋砼结构
B．设备
提升泵2台（1用1备）
型号50WQ15-15-1.5
流量15m3/h
扬程15m
功率1.5kW
鼓风机2台（1用1备）
流量2.71m3/min
风压5.0m
功率4.0kw
型号SSR65
曝气管一批
5.1.4混凝沉淀过滤一体化设备
A．主要构筑物
混凝沉淀过滤一体化设备1座
结构尺寸9.5×2.6×2.8m
结构型式地上式钢制
基础
尺寸10.5×3.6×0.3m
材质素混
各分区：
反应池1座
结构尺寸2.7×1.0×2.8m
有效容积7.5m3
停留时间30min
有效水深2.6m
结构型式地上式钢制
混凝池1座
结构尺寸2.7×0.8×2.8m
有效容积5.0m3
停留时间20min
有效水深2.4m
结构型式地上式钢制
助凝池1座
结构尺寸2.7×0.8×2.8m
有效容积5.0m3
停留时间20min
有效水深2.4m
结构型式地上式钢制
斜板沉淀池1座
结构尺寸3.0×2.6×2.8m
有效容积18m3
停留时间1.2h
有效水深2.3m
结构型式地上式钢制
粒过滤池1座
结构尺寸2.7×0.8×2.8m
过滤滤速8m/h
滤料粒
滤层高度1.0m
气反冲洗时间4min
气水同时反冲洗时间4min
水反冲洗时间4min
气反冲洗强度16L/（s·m2）
水反冲洗强度4L/（s·m2）
结构型式地上式钢制
活性炭过滤池1座
结构尺寸2.7×0.8×2.8m
过滤滤速8m/h
滤料活性炭
滤层高度1.0m
气反冲洗时间4min
气水同时反冲洗时间4min
水反冲洗时间4min
气反冲洗强度16L/（s·m2）
水反冲洗强度4L/（s·m2）
结构型式地上式钢制
鼓风机与预沉曝气调节池共用。
清水池1座
结构尺寸2.2×2.6×2.8m
有效容积15m3
停留时间1h
结构型式地上式钢制
B．设备
搅拌器3套
功率1.1kw
TMT溶药箱1套
加药桶容量1000L
加药泵流量42L/h
聚合氯化铁PFC溶药箱1套
加药桶容量1000L
加药泵流量42L/h
PAM溶药箱1套
加药桶容量500L
加药泵流量21L/h
斜板10平方
活性炭1吨
反冲洗泵2台
型号65WQ37-13-3
流量37m3/h
扬程13m
功率3kw
反冲洗泵放入清水池中。
反冲洗风机用备用风机。
5.1.5污泥池
A．构筑物
沉淀池等产生的污泥排入污泥池，按储存两天的污泥计算，定期外排。
污泥按照含水率92%计算，进水SS按照50000mg/L计算，与重金属每天产生的湿污泥量为242m3，污泥池按照储存两天的化学污泥设计。
污泥池1座
尺寸10×10×5.0m
有效容积484m3
结构钢砼半地下式
B．设备
厢式压滤机2套
型号2000型
滤式面积14.98m3
功率11KW
备注：
含附属设备
5.1.6综合机房
综合机房用来安放一体化设备、溶药系统、鼓风机、压滤机、电控柜等
综合机房
数量1座
结构地上砖混
尺寸20.0×12.0×3.5m
5.2各单元构/建筑物/设备配置
5.2.1主要构、建筑物一览表
主要构/建筑物一览表
序号
名称
尺寸
数量
单位
备注
1
格栅井
2.0×1.0×2.0m
1
座
钢混
2
预沉混凝沉淀池
5.0×3.5×4.0m
1
座
钢混
3
曝气调节池
9.0×5.0×4.5m
1
座
钢混
4
一体化设备基础
10.5×3.6×0.3m
1
座
素混
5
污泥池
10×10×5.0m
1
座
钢混
6
综合机房
20×12.0×3.5m
1
座
砖混
5.2.2主要设备材料一览表
主要设备一览表
序号
设备/部组件
设备说明
数量
单位
备注
1
机械细格栅
栅宽：
300mm，栅隙=5mm
1
台
2
穿孔曝气管
1
批
UPVC
3
提升泵
50WQ15-15-1.5
2
台
1用1备
4
鼓风机
SSR65
2
台
1用1备
5
刮泥机
PTG1000
1
台
6
污泥泵
G40-1
2
台
1用1备
7
混凝沉淀过滤池
9.5×2.6×2.8m
1
台
8
氢氧化钙加药系统
1
套
9
TMT加药系统
1
套
10
PFC加药系统
1
套
11
PAM加药系统
2
套
12
PAC加药系统
1
套
13
搅拌器
功率1.1kw
6
套
6用0备
14
pH/ORP
1
套
15
斜板
1m
10
M2
16
活性炭
1
吨
17
反冲洗水泵
65WQ37-13-3
2
台
1用1备
18
厢式压滤机
2000型
2
套
2用0备
6工程投资估算
6.1工程投资估算
6.1.1编制说明
本工程项目投资围：
包括设备仪器、仪表购置、非标设备的制造、安装工程、工程设计、工程施工、运行培菌、运行调试以及其他有关费用。
本工程项目建筑工程、设备和安装工程的投资计算，主要依据：
（1）参考建设部建标（1996）309号文件《全国市政工程投资估算指标通知》中场站及构筑物指标及国家城市给水排水工程研究中心编《给水排水预算与经济评价手册》；
（2）设备的购置费主要依据有关厂家出厂报价；
（3）参考类似工程投资概算及工程建设费用。
6.1.2工程总投资估价
投资估算总表（不包括土建）
单位：
万元RMB
序号
项目
报价（万元人民币）
1
（1）、一类费用
（2）、二类费用
2
工程设计费（1×5％）
3
工程调试费（1×8％）
4
工程安装费（1×10％）
5
设备运输费（1×1%）
6
二类费用合计（2+3+4+5）
（3）、其他
7
税收（（1+6）×3.41％）
工程总投资
〔1+6+7〕
6.2土建部分投资估算
构/建筑物投资估算
单位：
万元RMB
序号
名称
尺寸（米）
数量
单位
单价
总价
备注
1
格栅井
2.0×1.0×2.0m
4
m3
钢混
2
预沉混凝沉淀池
5.0×3.5×4.0m
70
m3
钢混
3
曝气调节池
9.0×5.0×4.5m
202.5
m3
钢混
4
一体化设备基础
10.5×3.6×0.3m
11.34
m3
素混
5
污泥池
10×10×5.0m
500
m3
钢混
6
综合机房
20×12×3.5m
240
m2
砖混
小计
6.3设备投资估算
设备投资估算
单位：
万元RMB
序号
设备/部组件
设备说明
数量
单位
单价
总价
备注
1
机械细格栅
栅宽：
300mm，栅隙=5mm
1
台
2
穿孔曝气管
1
批
3
提升泵
50WQ15-15-1.5
2
台
4
鼓风机
SSR65
2
台
5
刮泥机
PTG1000
1
台
6
污泥泵
G40-1
2
台
7
混凝沉淀过滤一体化设备
9.5×2.6×2.8m
1
台
8
氢氧化钙加药系统
1
套
9
TMT加药系统
1
套
10
PFC加药系统
1
套
11
PAC加药系统
1
套
12
PAM加药系统
2
套
13
搅拌器
N=1.1kw
6
套
14
pH/ORP
1
套
15
斜板
1m
10
M2
16
活性炭
1
吨
17
反冲洗水泵
65WQ37-13-3
2
台
18
厢式压滤机
2000型
2
套
19
自控设备
——
1
套
20
电线、电缆
——
1
套
21
管路、管件、阀门
——
1
套
22
仪器仪表
1
套
23
小计
7运行费用分析
7.1主要用电设备
工艺设备用电功率一览表
序号
设备/部组件
功率
数量
运行时间（h）
备注
1
机械格栅
P=0.75kw
1台
24
1用0备
2
提升泵
P=1.5kW
2台
24
1用1备
3
鼓风机
P=4.0Kw
2台
24
1用1备
4
搅拌器
P=1.1Kw
6台
24
6用0备
5
反冲洗水泵
P=3.0Kw
2台
间歇
1用1备
6
污泥螺杆泵
P=1.1Kw
2台
2
1用1备
7
厢式压滤机
P=11Kw
2台
2
2用0备
8
刮泥机
P=0.75kw
1台
24
1用0备
污水处理厂日用电量408.6Kwh取荷载系数为0.7，日用电量286.02Kwh。
7.2运行费用分析
7.2.1电费
日处理废水360m3，以0.50元/KWh计，则吨水运行电费：
286.02×0.50÷360=0.40元。
7.2.2人工费
污水处理厂设1人岗，每月工资1500元，日处理360m3废水，则吨水人工费：
0.14元。
7.2.3药剂费
（1）去除铁所需氢氧化钙的费用
所需氢氧化钙的量为713.52kg/d，氢氧化钙的市场售价为4000元/吨，则吨水氢氧化钙药剂费用为1.0元。
（2）去除重金属所需氢氧化钙的费用
所需氢氧化钙的量为1846kg/d，氢氧化钙的市场售价为500元/吨，则吨水氢氧化钙药剂费用为2.56元。
（3）有机硫化剂TMT15费用
按照TMT15用量20mg/L计算，TMT15价格按照45000元/吨计算，则吨水使用TMT的费用为0.9元。
（4）絮凝剂聚合氯化铁PFC费用
按照PFC用量200mg/L计算，PFC价格按照1500元/吨计算，则吨水使用PFC的费用为0.3元。
（5）助凝剂PAC费用
按照PAC的投加量为200mg/L，PAC的市场售价为1300元/吨，则吨水PAC药剂费用为0.26元。
（6）助凝剂PAM费用
按照PAM用量2mg/L计算，PAM价格按照50000元/吨计算，则吨水使用PAM的费用为0.1元。
污水处理厂运行吨水药剂费取5.66元
污水处理厂日常运行吨水处理费：
5.66元。
8人员培训及售后服务
8.1人员培训
在设备提供和安装过程中，对买方进行两次技术培训，技术培训后保证用户可上岗操作使用和进行简单的维修。
8.2售后服务
⑴对提供设备负责安装和技术调试。
⑵本工程保质期为1年。
⑶在保质期，对用户提供技术咨询。
⑷在保质期，免费修理、更换非甲方原因损坏的部件。
⑸提供设备的各种技术参数、性能的技术资料及使用说明书。
⑹保证在规定时间完成该工程，并保证出水达到排放标准。
⑺设备遇紧急故障时在接到通知后24小时取得联系，并尽快赶赴现场。
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