棉短绒废水处理设计方案.docx
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棉短绒废水处理设计方案
棉短绒废水处理设计方案
第一章总论
1.1概述
目前，棉花生产区的很多小型加工厂采用传统的棉短绒生产工艺，即采用碱法蒸煮后再进行氯漂。
这种生产工艺耗水量大并产生的褐色碱性废水和含有机氯废水。
这些废水不能采用工厂的碱回收工艺进行处理，因此，很难实现达标排放。
随着环保要求的逐渐提高，该公司果断改进棉短绒的生产工艺，在生产工艺上虽然与传统工艺一样也需要蒸煮漂白和洗涤，但蒸煮、漂白和洗涤一次性完成，使用的化学药品对碳水化合物的降解程度低，废液中有机物含量少，洗出的有机物少，洗涤次数少，耗水和排水量也少，有效的降低了能耗、水耗。
1.2编制单位概况
河南天澄污水治理技术有限公司成立于2002年，是一家专业从事污水治理工程建设、运营为一体的公司。
以废水治理工程、工艺技术的研究、开发和利用为根本方向。
实施了校企联营，建立了一支由教授、高级工程师、工程师等各层次技术人员组成的高素质专业队伍。
现有环境及污水治理博士后教授两名，实施了校企联营。
高级工程师2名，中级工程师6名，污水治理技术高级咨询师8名。
公司于2009年取得了河南省科技厅科技咨询乙级资质，2010年升级为甲级资质证书。
我公司自行研究的污水治理工艺技术和设备获得了两项发明专利，拥有了自己的知识产权。
近年来，公司先后完成了二十余种不同种类的废水治理工程，积累了优秀的工程业绩以及丰富的各种污水处理经验，形成了独有的技术优势。
设计单位依据中试工程结果及类似工程的成功经验，根据有关政策法规及该公司提供的有关资料，设计了该脱脂、洗棉废水处理工程工艺。
第二章设计原则与标准
2.1设计依据
1、《中华人民共和国环境保护法》（1989.12）
2、《中华人民共和国水污染防治法》（1996.5）
3、《中华人民共和国水污染防治法实施细则》（2000.3）
4、《中华人民共和国大气污染防治法》（2000.4）
5、《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》（2005.4）
6、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级。
7、《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）
8、提供的废水样品。
2.2设计原则
1、执行国家环境保护政策，符合国家的有关法规、规范及标准。
2、根据进水水质和出水水质的要求，采用可靠成熟、运行简单的污水处理工艺和高效节能的污水处理设备，达到处理率高、运行稳定可靠、工程投资和运行费用低的目标。
3、采取节能技术和设备，进一步降低能源消耗。
4、采取适宜的自动化技术及监测仪表，提高管理水平。
5、积极慎重采用实践证明行之有效的新技术、新材料和新设备。
2.3设计范围
1、本设计对象为本企业生产废水和生活废水处理工程。
2、本技术方案工作内容：
工艺及非标设备设计，提供废水处理工艺设备、电气控制设备、并负责安装、调试及人员培训。
3、工程范围：
从本厂的废水调节池入口至系统末级处理出水达标排放口之间的工艺、设备、电气自动控制的设计及设备制造、安装、调试。
2.4标准规范
按照国家相关行业标准（GB14470．1-2002），废水处理后的污染物最高允许排放浓度见表2。
表1进水水质各项数据
名称
TP
（mg/L）
COD
（mg/L）
SS
（mg/L）
TN
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
色度（稀释倍数）
PH
进水
3.0
350
300
30
120
150
10.5～12
表2处理后尾水的排放标准
污染物
名称
COD
（mg/L）
SS
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
色度（稀释倍数）
PH
国家标准
100
150
100
80
6～9
处理后标准
80
70
60
50
6～9
第三章设计参数
3.1废水特性
脱脂棉短绒生产过程的废水来自蒸煮、冲洗水。
其水的特性为：
1、废水特性是PH值呈碱性，有色，含芳香族硝基苯化合物。
2、在生产过程使用的洗涤液，废水内含有偶合反应过程产生的有机物。
3、车间地面水；污染源为地面和设备的清洗水，内有溶解的和可分离的有机物，悬浮的和溶解的固体。
3.2设计水量Q=200m3/d、Q=10m3/h、
3.3进水、出水水质
名称
COD
（mg/L）
SS
（mg/L）
NH3-Nmg/L（mg/L）
BOD5
（mg/L）
色度（稀释倍数）
PH
进水
350
300
60
120
150
10～12
出水
≤80
≤70
≤15
≤60
≤50
6-9
第四章工艺介绍及选择
4.1工艺介绍
棉短绒的生产工艺是，预先在蒸煮液槽中按各种化学药品的用量配比加入配制成蒸煮液，搅拌均匀后，通蒸汽加热至95℃，棉短绒与蒸煮液充分接触，体积压缩后被预推送进蒸煮球，再按蒸煮升温曲线进行蒸煮，蒸煮后回收废气预热，然后对棉短绒进行洗涤，最后在水平洗浆机处用清水喷淋洗至合格水平。
水平洗浆机配制真空泵抽吸脱水，棉短绒浆出水平洗浆机后进双辊脱水机脱水至35%干度，再利用热风干燥到95%的干度，打包成合格品。
本生产流程采用水逆流循环回用系统，在水平洗浆机喷淋水处使用清水，是生产线唯一供应清水的地方，此处排水收集后供喷放锅冲洗浆用，冲浆废水经处理后排放，双辊挤浆机的排水收集后供配制蒸煮液使用，基本无排放。
4.1.1物理化学法
物理化学法是废水中的污染物在处理过程中通过相转移的变化而达到去除目的的处理技术。
物理化学法主要包括反渗透法和吸附法。
（1）反渗透法
反渗透法是利用反渗透膜的选择透过性，对废水进行分离和提纯，主要用于分离水中溶解性物质。
（2）吸附法
吸附法是通过吸附剂（如活性炭、磺化煤和树脂等）与被吸附物质之间产生化学作用，形成化学键引起吸附而除去污染物质。
4.1.2化学法
化学法是利用污染物质的化学特性（如酸碱性、电离性、氧化还原性）来分离回收废水中的污染物，或改变污染物的性质，使其从有害变为无害的一种方法。
化学法主要包括混凝法、混凝气浮法、臭氧氧化法、O3/H2O2高级氧化法及Fenton试剂法。
4.1.3生物法
生物法是利用微生物，主要是细菌的代谢作用，氧化、分解、吸附废水中可溶性的有机物及部分不溶性有机物，并使其转化为无害的稳定物质从而使废水得到净化。
生物法主要包括水解酸化法、活性污泥法、氧化沟法及生物接触氧化法。
4.1.4各种处理方法比较
脱脂废水的各种处理方法比较，见表。
处理方法
主要优点
主要缺点
物理
化学法
反渗透法
处理效果好，设备简单
需对废水进行预处理、膜面易污染
吸附法
设备投资少、操作简便
需对饱和的吸附剂作进一步处理
化学法
混凝法
工艺成熟，操作简单，易管理
增加了混凝设备，产生大量污泥
混凝气浮法
能有效去除废水中的悬浮物和油
操作管理要求较严，处理费用较高
臭氧氧化法
除臭、脱色及杀菌效果好，无二次污染
成本高，臭氧利用率偏低
O3/H2O2法
无二次污染，处理费用低
不同体系需确定最佳O3/H2O2摩尔比
Fenton试剂法
处理效果好，操作简单
出水有颜色，进水pH值较低
铁屑内电解法
对废水水质变化适应性较强；反应时间短；去除六价铬和重金属离子效果好
不适应高浓度废水（重金属离子浓度15mg/L），维护不当容易造成铁屑板结，影响处理效果。
生物法
水解酸化法
能提高废水的可生化性
COD去除率较低
活性污泥法
工艺简单，易于管理，基建费用较低
预处理要求高，效果一般
氧化沟法
出水水质好，运行稳定，管理方便
水力停留时间长，有机负荷低
生物接触氧化法
处理效果好，运行管理简便，耐冲击负荷能力强及挂膜培菌简单
池内填料易堵塞，对可生化性差的废水处理效果不明显
4.2工艺选择
根据中试结果，棉短绒废水BOD与COD比值约为0.3，COD与TP的比值约为1300，可以看出，废水可以生化。
针对该类废水，设计单位采用了“物化一生化”工艺。
（1）物化处理
先用酸把废水的PH值调到8左右，加进2ppm的助凝剂，用压缩空气搅拌，产生大量气泡，使部分有机物转化为浮渣。
废水再经沉淀，使部分有机物转化为污泥。
中试结果表明，废水经过物化处理，色度可以降低73％左右，COD降低58％左右。
（2）生化处理
生化处理工艺采用的是厌氧和好氧联用的工艺。
为了充分发挥厌氧池的作用，厌氧池前设置了水解酸化池，通过水解酸化池中的产酸菌胞外酶的作用，分解废水中大分子不溶态有机物使之转化为小分子溶解态有机物，从而达到降低废水毒性、提高废水可生化性的目的。
好氧处理工艺选用活性污泥法和生物接触氧化法联合应用的方法。
为了更有效地去除BOD、COD等污染物，在厌氧段采用了底负荷，并采用以下形式提高水解酸化池和厌氧池的处理效率：
1）池型采用一体机的形式，可以减少水力损失，
2）池底部安装推流搅拌器，实现了废水在池底部的内循环，避免了沉淀，增加了污泥的活性，延长了废水与微生物的接触时间，有利于颗粒污泥的形成；
3）池中部安装弹性填料，一方面可以提高污泥浓度，增加污泥负荷，减少污泥的流失，另一方面可以增加废水与微生物的接触面积与时间；
4）出水采用多根集水管顶部开孔集水，以均匀出水水质，减少微生物的流失。
根据上述废水处理工艺特点及现有废水水样在实验室试验处理情况及我公司对于此类废水处理工程实施的经验，为保证出水水质达到其出水标准，本设计方案采用：
预处理＋水解酸化＋A/O的混合处理工艺。
b、具体工艺流程
污水处理工艺流程简示如下：
（详见工艺流程图）
虚线内为一体化污水处理设备
污泥浓缩池
沉淀池
酸化水解池
二级氧化池
调节曝气池
一级氧化池
提升泵
清水池
沉淀池
棉短绒
废水
排放
其它废水
脱水回流
鼓风机
外运板框压滤机
棉短绒废水处理工艺流程图
4.3工艺流程说明
污水经格栅除去飘浮和大颗粒悬浮杂质后进入污水调节池，调节池中污水由提升泵提升进入一体化污水处理设备，污水在设备中经过水解酸化、生物接触氧化、沉淀等处理过程，出水达标排入市政下水道。
一体化设备中沉淀池产生的沉淀污泥通过气提方式输送至一CODcr至调节池与原废水一并重新处理。
浓缩污泥经压滤机脱水后装车外运。
4.4各工艺阶段出水水质和去除效果见下表：
各单元处理效果预期分析表
处理单元
CODmg/L
BODmg/L
SSmg/L
NH3-Nmg/L
调节池
进水
350
120
300
60
出水
280
108
150
40
去除率%
20
10
50
20
水解酸化池
进水
280
108
150
40
出水
168
86.4
90
45
去除率%
40
20
40
A/O反应池
进水
168
86.4
90
45
出水
80
41.5
50
6.7
去除率%
53
50
40
85
沉淀池
进水
出水
63
41.5
50
6.7
去除率%
排放标准
80
60
60
15
4.5设施说明
a、调节池、提升泵
由于污水水质及水量波动较大，因此要有足够的调节池容量，才能使进入一体化污水处理设备的水质及水量稳定。
调节池配置潜污泵将废水提升至一体化污水处理设备。
b、水解酸化池
水解酸化池内装组合填料。
废水在此池中在水解酸化微生物的作用下，大分子有机杂质水解酸化成小分子物质，有利于接触氧化池中耗氧菌的分解。
c、生化处理
根据前述污水水质水量和排放要求，结合污水特征。
本次生化系统将接触氧化池、沉淀池、污泥池、风机房、出水池等部分合成一体，其各部分具有相应功能，部分之间相互连接，最终出水达标，现分别阐述如下：
接触氧化池内配装填料。
下部配置曝气器，并用ABS工程塑料管做成曝气系统，曝气系统的气源由专门配置的风机提供。
沉淀池上部设可调出水堰，以调节出水水位；下部设锥形沉淀区和污泥气提装置，气源由风机提供，污泥采用气提方式输送至污泥池。
污泥在污泥池停留时间约为90天。
系统沉淀产生的污泥以气提方式排入污泥池，污泥在此浓缩沉降并储存，池底部设曝气管以防污泥厌氧消化产生沼气，并使污泥氧化减少污泥总量；浓缩污泥定期由粪车抽吸外运。
污泥池上部设上清液回流装置，使上清液溢流至酸解池。
d、防腐措施
a、设备箱体、污水管、污泥管等工艺管道采用镀锌管或经防腐处理的钢管，曝气管采用ABS管，以耐腐蚀。
b、为延长设备及构筑物的使用寿命,采用环氧树脂漆防腐涂料对设备管道防腐，内外各涂三道。
e、防噪声措施
污水处理设备噪声比较大的主要是鼓风机，为此采取一系列措施降低噪声。
首先罗茨风机进出口均采用消音器进行消音；同时在鼓风机基础下设置隔振垫，并在进出风管上装可曲绕接头以减少振动产生的噪声；然后将鼓风机设置于独立的鼓风机房，对机房内壁进行防噪处理。
经过这一系列的措施，污水处理站外的噪声可降至50分贝以下。
f、电气控制
本污水处理设备采用电器编程集中自动控制，一旦自动控制失灵或变更使用工艺所需时，本系统可进行人工控制，以信号指示运行正常与否。
为了减少操作工的劳动强度，并实行运行操作自动化，水泵、风机能自动切换。
g、设备安装的一般技术要求
地脚螺栓：
地脚螺栓的光杆部分必须清洁无油污，必要时采用明火烧烤，清除油污，螺纹部分应涂油脂。
螺栓拧紧后，螺栓必须露出1.5～5个螺距。
地脚螺栓与基础孔壁的距离应大于15mm。
地脚螺栓与孔底应留30～50mm的距离。
垫铁：
每个地脚螺栓的近旁至少应有一组垫铁，在不影响二次灌浆的情况下，尽量靠近地脚螺栓。
相邻两组垫铁的间距一般为500mm，对承重较大的重型设备，其间距应为250mm。
斜垫铁必须成对使用，其斜度一般为1/20至1/10，对重心较高或振动较大的设备，采用1/20的斜度为宜。
每组垫铁应减少块数，一般不超过三块，摆放时，成对斜垫铁在上，平垫铁应放在下面。
配对的斜垫铁应接触平稳，其搭接接触长度不少于总长度的3/4，用0.25kg手锤敲击每组垫铁，听声音应实在，且无松动现象，用0.05mm塞尺检查不应塞入宽度的1/5。
设备找正找平后，垫铁应露出设备底座外缘，平垫铁应露出10～30mm，斜垫铁应露出10～50mm。
灌浆：
设备在就位、找正找平后应及时灌浆，灌浆前应将基础孔内浇入少量的水，灌浆处应清洗干净，不得有油污物。
灌浆使用的碎石混凝土应比原基础的混凝土的标号高一个等级，浇灌时应捣固密实，并不应使地脚螺栓歪斜和影响设备的精度。
孔洞灌满后，其地面上的灌浆层不应小于25mm。
为使垫铁与设备底座地面、灌浆层的接触良好，也可以采用我公司常用的压浆工法施工。
灌浆完毕后，应将螺栓和设备上的砂浆清理干净，每天应进行浇水养护二次，养护期一般为7～12天，视气温的高低而定。
设备的精平：
设备精调采用0.02/1000的精密框式水平仪调校，应在设备的主要工作面或加工精度较高的表面以及支承滑动部件的导向面上进行。
精调选择点必须是纵向和横向，且间距不宜过大，对于容器之类的铅垂度调整不应少于二点。
对于机体较长和比较复杂的设备如皮带机和压榨螺旋机在调整时，应采用水准仪、激光准直仪或拉钢丝的综合方法进行。
h、设备的吊装和运输
设备运输和吊装过程中，要加强防护措施，对钢丝绳的捆扎必须牢靠，选好重心位置，防止偏重心或滑落，造成人身及机械设备的伤害和损坏。
在吊装和运输有锐角的设备时，必须采取防护措施，如在锐角处垫上半圆钢管，防止钢丝绳被锐角切断发生事故。
所有吊件下，应严禁站人，在牵拉钢丝绳的夹角内也不得站人，吊装时由专人指挥，各负其责，发现不安全因素，必须立即向指挥者报告，即时处理，没有指挥者的命令，任何岗位出现故障或任何人不得擅自离开岗位。
正式吊装前应进行试吊，试吊中检查全部机具，发现问题应先将工件放回地面，故障排除后重新试吊，确认一切正确后方可正式吊装。
吊装时，任何人不得随同工件或吊装机具升降，特殊情况必须随同升降时，应采取可靠的安全措施，并经有关负责人批准。
吊装作业区应设警戒线，并作明显标志，吊装工件时，严禁无关人员进入或通过。
第五章工程运行成本概算
该工程运行稳定，监测结果表明处理效果较好，各项污染物去除率均达到设计要求。
运行费用：
电费0．602元／m3，药剂费1.185元／m3，人工费用约为0．141元，以上三项合计，运行费用为1．928元／m3。
第六章工艺构筑物设计及设备选型
（废水处理量:
200m3/d）
6.1调节池
停留时间：
10小时
制作形式：
土建（用原有的）
数量：
1座
配套：
◇潜污提升泵
规格型号：
QW7-10-2.2
功率：
0.75kw
扬程：
10m
数量：
2台
6.2液位控制器
型号：
GSK-1
数量：
1套
使用位置：
调节池内
6.3厌氧池
停留时间：
1.5h
溶解氧含量：
0.5mg/l
数量：
1座
材质：
沥青漆防腐
填料类型：
弹性填料
6.4接触氧化池
停留时间：
3h
气水比：
15∶1
数量：
1座
材质：
沥青漆防腐
填料类型：
弹性填料
曝气型式：
橡胶模微孔曝气
6.5接触池填料
规格型号：
YTD-150
安装密度：
70%
材质：
高分子聚乙烯
生产厂家：
本公司
6.6填料系统
材质：
填料挂筋φ10钢筋防腐总支撑采用6#槽钢
数量：
总数2套
6.7鼓风机
规格型号：
3kw-50
功率：
3kw
出口口径：
DN50
防护等级：
IP54
噪音：
78db
连接风管：
无缝镀锌管/埋地ABS
数量：
1台
6.8沉淀池
停留时间：
2.0h
表面负荷：
1.19m3/m2.h
数量：
1座
材质：
沥青漆防腐
配套：
斜管填料及支架
规格：
Φ50mm
垂直高度：
866mm
安装角度：
60°
材质：
PVC
6.9污泥浓缩池
数量：
1座
材质：
沥青漆防腐
第七章工程概述
7.1土建投资
土建名称
性质
数量
土建尺寸
价格（万元）
调节池
混凝土
1座
用原集水池改造
/
混凝沉淀池
混凝土
1座
4m×2m×3m
1.44
厌氧池
混凝土
1座
4m×3m×4.5m
2.52
设备基础土建
底部硬化回填
1座
8m×3m×0.3m
0.30
合计4.26
注：
以上尺寸用于工程估算，施工以我方提供的图纸尺寸为准。
7.2机械预算
一体废水处理机
一体机由厌氧池＋接触氧化池＋沉淀池合为一体,预算价（包括10㎡压滤机）为17.00万元。
安装、调试费2.50万元。
总计价为：
4.26＋17.00＋2.50＝21.26万元
第八章售后服务承诺和服务方案
一、服务承诺
1、严格按需方的要求，保证进度，保证质量完成项目。
2、凡是我方提供的所有材料以及整体工程，均实行12个月免费保修，该保修期自整体项目最终竣工验收合格之日起计算。
3、凡属我方承包范围和内容的项目，我方在接到修理通知的4小时内给予答复，48小时内必须派人修理。
4、我方承诺，对工程质量终身负责。
因我方的原因在工程合理使用期限内造成人身和财产损害的，我方承担损害赔偿责任。
我方将长期以优惠的价格提供备品备件，以及将具有专利产权、独家生产和销售的主要部件、备品备件、易损件等，作为备件存放于需方现场的。
5、我方承诺将终身维护，并以优惠的价格（成本价）对本工程项目提供修理服务，并在附注中专项列明此收费标准作为将来订立合同的依据，以保障本工程得于正常使用。
如果贵司有证据材料表明我方并非以优惠的价格提供修理服务，否则视为我方违约，贵司有权采取按自己核定的价格向我方付款等方式维护自身的利益。
6、如果我方未按业主的要求提供具体详细的服务收费标准，业主可按本项目其他服务人提供的服务收费标准或者按业主人审计部门审核确认的成本价格且以就低不就高的原则确定我方应提供的所有服务收费标准。
二、服务方案
项目
序号
技术服务内容
派出人员构成
计划人/日数
地点
接到通知后最晚到达时间
1
指导安装调试
工程师
1人
需方工地
48小时
2
检修和维护
工程师
技术员
1人
1人
需方工地
48小时
3
出现质量及技术故障
工程师
技术员
1人
1人
需方工地
48小时
4
提供缺件及正常备品备件
技术人员
1人
至需方工地
48小时
5
定期回访
工程师
1人
至需方工地
1次/12月
附件：
公司部分废水治理工程业绩
公司部分业绩
序号
用户名称
工程类别
工程规模
承揽类型
验收日期
备注
001
辉县市纺织印染集团有限公司
印染废水治理
1000m3/d
技术设计
2004年
9月7日
002
辉县市强力工具机械有限公司
电镀废水治理改造
100m3/d
设备安装水质调试
2005年
6月14日
003
河南省辉县市东方制革厂
制革废水治理
200m3/d
设计施工
2005年
7月4日
004
辉县市中医院
医疗废水治理
200m3/d
设计施工
2005年
9月15日
005
泰兴市凯日化工有限公司
化工废水治理
50m3/d
设计施工
2006年
4月30日
006
江苏瑞泰化工有限公司
化工废水治理
50m3/d
小、中试
2006年
8月14日
007
商丘皮张厂
皮革废水治理
200m3/d
设计施工
2007年
元月26日
008
虞城县东震纸业有限公司
造纸废水治理
1000m3/d
深度处理
2007年
4月1日
09
商丘桦桐纸业有限公司
造纸废水治理
8000m3/d
设备安装水质调试
2008年
3月25日
010
泰兴市凯日化工有限公司
双甘磷废水治理
300m3/d
设计施工
2007年
9月7日
011
辉县市扁铁厂
脱硫治理
设计施工
2008年
4月18日
012
常州沈氏化工残渣处理有限公司
苯甲酸废水治理
200m3/d
设计施工
2008年
5月15日
013
江苏福昌环保科技集团有限公司
电镀废水治理
200m3/d
设计施工
2008年
7月7日
014
商丘富润食品有限公司
屠宰废水治理
1000m3/d
设备安装水质调试
2009年
2月18日
015
永城市宇丰豆制品有限
升级会员 