1500吨珠宝废水处理工程设计方案AAO+MBR工艺Word下载.docx
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一昼夜最大降雨量69mm
年平均蒸发量1849.3mm
年平均风速2.0m/s
多年十分钟最大风速24m/s
土壤最大冻结深度0m
年主导风向夏季S冬季W
地震烈度基本烈度为5度
2.2公用工程条件
2.2.1生产给水
污水站生产用水来自珠宝废水处理系统出水或厂区自来水，压力0.45MPa
2.2.2电源
三相，中性点接地，双回路供电
200kW及以上电动机6kV
200kW以下电动机380V/220V
频率50Hz
2.2.3电信
本项目电信设施由行政管理电话、生产调度电话、生产扩音呼叫/通话系统、工业电视监视系统、火灾自动报警系统，均由业主方负责。
2.2.4供电
用电由业主方统一提供380V电源，珠宝废水处理装置新建配电室给装置各用电设备提供，自配电室电源柜前及以后的所有设备、材料、安装、调试均由业主方负责。
配电室增加的电源出线柜，供货及安装并柜由我方负责。
2.2.5操作天数
350天/年（8400小时）
2.2.6工业溶液浓度
酸：
31％盐酸溶液
碱：
31％氢氧化钠溶液
第3章设计制造标准或规范
3.1设计规范
《化工企业化学水处理设计技术规定》（HG/T20653-2011）
《化工企业化学水处理设计计算规定》（HG/T20552-1994）
《反渗透水处理设备》GB/T19249—2003
《工业企业噪声控制设计规范》GB/T50087-2013
《工业企业设计卫生标准》
《建筑抗震设计规范》
《建筑给水排水设计规范》
《火力发电厂生活、消防给水和排水设计技术规定》
《建筑设计防火规范》
《灭火器配置设计规范》
《橡胶衬里化工设备》
3.2设备制造和材料规范
《钢制压力容器》（GB150-2011）
《水处理设备技术条件》（JB/T2932-1999）
《压力容器涂敷与运输包装》JB/T4711-2003
《钢制式圆筒形固定顶储罐系列》HG21502.1-92
《压力容器安全技术监察规程》质技监局锅发[1999]154号
《设备防腐橡胶衬里》HG/T2451-93
《钢塑复合管和管件》DL/T935—2005
《化工设备、管道防腐工程施工及验收技术规范》HGJ229—1991
《压力容器公称直径》GB/T9019—2001
《化工设备、管道外防腐设计规定》HG/T20679—1990
《反渗透水处理装置》HJ/T270-2006
3.3对外接口法兰
接口法兰应与阀门法兰配套（GB/T9119—2000）
《平面、突面板式平焊钢制管法兰》（GB/T9112～9124-2000）
3.4国外采购的设备或部件
国外采购的设备或部件的制造工艺和材料应符合ASME和ATM所涉及的标准。
3.5工程建设遵循的法规和标准
本工程系统所有设备、工具、配件的设计、制造、试验和材料原则上应满足中国国家标准（GB系列）和电力行业标准（DL系列）及其它行业标准的要求。
对于进口设备，经业主确认，也可采用所在国标准，国家法律法规必须执行。
设计、制造及验收应符合下列最新版本的要求。
《电力建设施工及验收技术规定》
《火电施工质量验收及评定标准》
《电力建设施工及验收技术规范（火力发电厂化学篇）》DLJ58—81
《电厂用水处理设备质量验收导则》DL/T543—2009
《建筑防腐工程施工及验收规范》GB50212—2002
《电力建设施工及验收技术规范》DL/T5190.4-2004
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303—2011
《安全标志》
《电气装置安装工程施工及验收规范》
《化工设备、管道防腐施工及验收规范》
《水处理设备、油漆、包装技术》
《给水排水标准图集》02S403钢制管件
3.6电气系统和电气设备规范
控制设备、测量仪表和电气设备的设计、制造要求符合有关规定和标准。
《低压成套开关设备和控制设备》（IEC439-1）
《低压成套开关设备》（GB7251）
《低压抽出成套开关设备》（ZBK36001）
《火力发电厂设计技术规程》（DL5000-2000）
《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（DL/T620-1997）
但不限于此，也可采用高于下列标准的标准、规程和规范。
旋转电机基本技术要求GB755—87
电机结构及安装型式代号GB997—81
电机线端标志与旋转方向GB1971-2006
电机冷却方法GB1993—80
电机外壳分级GB4942.1-85
旋转电机振动测定方法及限值GBl0068.1一GB10068.2—88
旋转电机噪声测定方法及限值GBl0069.1-GB10069.3-88
三相异步电机试验方法GB/T1032—2012
低压成套开关设备GB7251.1-2005
低压抽出式成套开关设备ZBK36001-xx
交流高压电器在长期工作时的发热GB763-74
交流高压电器动、热稳定试验方法GB2706—89
高压试验技术GB11.2.3
电气装置安装工程质量检验及评定规程DL/T5161.1一5161.17-2002
火力电厂厂用设计技术规定SDGJ17—88
导体和电器选择设计技术规定SDGJ14—86
电气测量仪表装置设计技术规程DGJ9—88
电力变压器第1部分总则GB1094.1-l996
干式电力变压器GB6450—86
干式电力变压器技术参数和要求GB/T10228—1997
干式变压器负载导则GB/T17211-1998
电力变压器第5部分短路承受能力GB1094-5-2003
3.7仪表和控制规范
国际电工：
委员会IEC
国际标准化组织ISO
制造标准化协会MSS
绝缘电缆工程师协会ICEA
热交换协会HEI
网络通讯协议TCP/IP
局域网标准IEEE802
《火力发电厂热工自动化设计技术规定》NDGJ16—89
《发电厂、变电所电缆选择与敷设设计技术规程》SDJ26—89
《电力工程电缆设计规范》GB50217—94
《电力建设施工及验收规范》热工仪表及控制装置篇SDJ279—90
3.8对执行标准的说明
1）本方案所使用的标准如遇与我方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行；
2）超越上述规程和标准的设计，其产品必须达到技术要求，并且取得需方的同意；
3）国外采购的设备或部件的制造工艺和材料符合美国机械工程协会（ASME）和美国材料试验协会（ATM）所涉及的标准；
4）我方同意并保证提供的所有服务、设计、设备、材料等（即所有由供方提供的内容）均遵守所有已生效的法律、规范和标准。
所有适用的规范和标准包括但不限于以上特指的标准，在合同签定之日都是有效的；
5）从订货之日起至我方开始投料制造之日的这段时间内，如果标准或规程发生修改或变化，需方有权提出补充要求，我方保证满足并遵守这些新的要求，且不发生费用。
第4章设计要求
4.1处理规模
本珠宝废水处理项目设计处理量为1500m3/天。
4.2进水水质
本珠宝废水处理项目进水水源为项目生产和生活废水，进水水质如下表：
工业废水进水水质（水量）
序号
检验项目
单位
设计进水水质
1
化学需氧量（CODcr）
mg/L
2
BOD5
3
金属离子
4
pH
5
SS
6
氨氮
7
LAS
生活废水进水水质（水量）
总磷
动植物油
PH
4.3出水水质
据业主提供资料，要求生活污水和生产污水须处理达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）的IV类标准，具体要求如下表所示（出水指标只能列甲方有明确要求的指标，能少列举就尽量少列举）：
表4-2出水水质指标要求
参数
控制指标
6-9
≤1.5ppm
≤0.3ppm
≤0.5ppm
COD
≤30ppm
≤6ppm
氟化物
8
粪大肠杆菌
≤20000
9
≤0.3mg/l
4.4总体技术要求
1）我方承诺向需方提供一套完整的达到规定出力和水质要求的珠宝废水处理处理装置，承担整体装置的工程设计、供货、安装、调试等工作，直至运行正常；
2）试运行前全部设备应在现场安装完毕，并进行联动调试；
3）试运行检测合格后，将设备安装调试及试运行检测报告连同设备一并移交给业主代表；
4）在缺陷责任期内，我方负责设备的运行指导及维修工作（安装调试后12个月内）；
5）我方必须服从监理单位的监督与管理；
6）系统内所配所有转动机械设备（如水泵、风机等）有良好的运行业绩，并获国家或省部级以上优质产品称号。
水泵、风机的噪声、振动指标应满足国家有关规定，否则应设相应的防噪减振措施。
风机出口采用双层隔音，运行噪音在距风机中心1.5m范围≤80分贝；
7）整套设备可实现全自动控制要求。
可根据进水水质、水量的变化自动控制系统的水泵、加药、反洗等所有有关设备，使出水水质达到要求；
8）珠宝废水处理处理装置的工艺参数、设备选型、运行控制要能保证整体装置安全、平稳和长周期高效运行；
9）珠宝废水处理处理系统的所有设备、管道制作严格遵守ISO9000标准；
10）珠宝废水处理处理系统设备壳体做防腐设施；
11）珠宝废水处理系统内的各个单元设置足够的供安装、运行巡视、检修用的人孔、爬梯、通道和通风排气装置。
系统应在适当位置设取样装置；
12）除加药管道外，系统内管道低压管道均采用碳钢防腐管道，特殊部位在征得业主同意后可采用UPVC管道。
第5章工艺设计
5.1水质分析
项目引进黄金珠宝加工型企业约150家，主要生产工艺为：
通过设计、制模、倒模、抛光打磨、冲洗、电解抛光电金（无氰）及冲洗等生产工序对黄金、18k金、14k金等贵金属及宝石等原材料依据各种形态进行加工，形成成品。
主要生产工艺流程及产生废水情况简介：
1、制模：
按各户所订款式规格要求，将出蜡机内的蜡灌到胶模（模具）内，啤成符合要求的蜡模，此过程无废水产生；
2、倒模：
利用高周波或中周波离心浇铸机将黄金配料熔化后再倒入石膏模中浇铸出铸件，此过程产生石膏模冲洗洗废水；
3、抛光打磨：
使用磁力抛光机或滚筒抛光机将铸件表面产生光泽的加工过程，此过程主要产生除蜡废液、除蜡清洗废水、贵金属粉末废水等；
4、电金：
利用白金水（含“铑”元素）对首饰表面进行电镀，使首饰表面更白（白色）、光亮，此过程产生清洗废水、电金废液；
5、冲洗：
最后用工业酸、表面活性剂剂和清水对贵金属成品进行清洗，使打磨后脱落的金属粉末溶于废水中，同时也使生产工艺中添加的各种成分随出水排走，产生大量废水。
黄金珠宝加工工艺排放废水主要成分为贵金属离子、抛光膏、酸洗液和表面活性剂，其中表面活性剂成分使得排水COD达到2000ppm左右。
工艺设计出水水质需达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）的IV类标准。
5.2工艺对比
5.2.1贵重金属去除工艺选择
现代水处理技术中，贵重金属去除方法为化学处理法、物理去除法和生物化学去除法三大类，其中化学方法中的中和沉淀法具有工艺简单易操作、处理成本低的优势。
废水中重金属的存在形式为简单的离子形式，中和沉淀法可以使废水中的重金属离子形成溶解度小的氢氧化物而去除。
这种方法可以去除大部分金属离子，并且工艺简单，成本低，技术上也较为成熟。
因此，从简化实际工艺的原则出发，可以考虑采用化学法作为处理废水中的贵金属的第一步骤。
同时需要考虑，首饰加工废水的成分除了贵金属，还包括表面活性剂，贵金属离子形成的金属氢氧化物与表面活性剂分子存在的相互作用，可能会影响氢氧化物沉淀。
并且水中的其他悬浮体及胶体表面带有电荷，颗粒间由于同性电荷的相斥而分散稳定，不互相聚集，使水中相互作用变得复杂，这些都会影响沉淀效果。
对于一般废水的处理，需要是这些胶体和悬浮体脱稳，进而絮凝形成大颗粒而沉淀出来。
因此如果采用单一的化学中和沉淀法，出水难以达到排放要求，需要增加后续步骤，强化沉淀效果。
头家混凝剂即为一种有效的办法。
有关研究也发现，活性碳对于金属有一定的吸附作用，因此可以在混凝步骤后增加吸附步骤，强化对贵金属的去除。
综合废水量、废水成分及其浓度等情况和要求、容许的排污浓度等诸多因素，在化学沉淀步骤后增加混凝和吸附步骤，采用化学沉淀---混凝---活性碳吸附方法处理收拾加工废水中的贵金属离子。
5.2.1表面活性剂去除工艺选择：
表面活性剂类废水常见的方法也有物理法、化学法和生物法三类，他们有各自的优缺点，表2-2对各种处理方法进行了大致的对比。
通过比较可以看出，物理法存在处理浓度低、二次污染无法解决的问题；
生物法中微生物的培养驯化增加了工艺的复杂性，不易控制，并且水量、浓度的波动对其也有影响。
化学法主要包括混凝处理法、吸附法、微电解法及催化氧化法等。
多相催化氧化法和光催化氧化法都可以彻底的将LAS分解为二氧化碳和水，消除了二次污染，但此类方法费用太高，不适于大量推广应用。
混凝法处理表面活性剂废水效果理想、成本低、易操作，是实际中应用最为广发的处理技术。
目前处理表面活性剂废水多采用无机混凝剂，如铝盐、铁盐或其聚合物类。
相关研究也表明阴离子表面活性剂LAS是可以采用化学絮凝法加以去除的，采用混凝过滤法，混凝剂可以采用聚合硅酸铁、聚合氯化铝等。
混凝过滤法的LAS去除率也要比混凝沉淀法高。
因此，化学处理方法中的化学混凝法具有一定的优势。
它简单、易操作和控制。
原水COD浓度并不是很高，采用混凝的方式可以有效降低出水COD值。
并且，越睡水量以及浓度的变化通过改变药剂量即可方便的调整，因此可以考虑采用此方法处理废水中的表面活性剂成分。
并且，前面去除重金属成分所采用的混凝步骤可以很好的与去除表面活性剂成分的步骤相结合，简化工艺的同时，对两者的去除都有促进作用，不需要额外设计工艺步骤。
另外，有关研究表明，活性碳除了可以吸附金属离子，活性碳用于处理低浓度LAS废水时也能够获得比较好的处理效果，常温下对LAS的吸附容量可达到55.8mg/g，因此可以把活性碳吸附法用于整个废水处理系统的后续处理步骤，吸附经过加碱沉淀、混凝步骤后的残留的，未被混凝剂网捕下来的表面活性剂分子，进一步降低水中表面活性剂的浓度。
通过前面对重金属和表面活性剂成分去除方法的分析，确定了化学沉淀---混凝---活性碳吸附这三个重要的工艺步骤。
同时，为了强化对沉淀物的去除效果，在化学沉淀、混凝步骤后，活性碳吸附之前设计砂滤步骤，拦截未沉降的沉淀物质，进一步去除污染物的同时起到降低活性碳吸附负荷的作用。
因此组合后的生产废水处理工艺为化学沉淀---混凝---砂滤---活性碳吸附。
5.2.3生活污水处理处理工艺对比：
活性污泥法处理城市污水具有处理效率高、基建造价低、运行成本少和处理工艺成熟等优点，因而被普遍优先采用。
由于城市污水的组成来源较多，污水处理厂又是一项投资大、使用年限长的工程，因此设计要考虑到将来进出水水质、水量变化的适应性，尽可能地留有一定余地。
再则本项目需要有氮和磷较高的去除率，因此宜采用具有脱氮、除磷功能的活性污泥法。
活性污泥法是以活性污泥为主体，利用活性污泥中悬浮生长的好氧微生物氧化分解污水中的有机污染物，是应用最广泛的废水好氧生物处理技术。
栖息着具有强大生命力的微生物的群体的污泥，在微生物群体新陈代谢的作用下，有着降解、活力，称为“活性污泥”。
传统活性污泥法是活性污泥的早期形式。
活性污泥法是污水生物处理的主要方法，但也存在一些不足。
多年来，有关专家、技术工作者进行了许多改进和发展。
在净化功能方面，改变了以降解有机物为主要功能的传统模式，在脱氮除磷方面取得显著成果，提出缺氧-好氧A1/O法，厌氧-好氧A2/O法，厌氧-缺氧-好氧A/A/O法，倒置A/A/O法，MUCT法。
另外，还提出了间歇式活性污泥法SBR法，两级活性污泥法A-B法，和氧化沟法OD法等。
（1）A/O除磷工艺
A/O除磷工艺是厌氧/好氧（Anaenbic/Oxic）工艺的简称，是最基本的除磷工艺，主要具有除磷的功能。
其特点是：
a、对于进水中磷与BOD之比很低的情况能取得很好的处理效果；
b、该工艺对BOD5的去除率较高，达到85%；
c、A/O法除磷时，运行负荷较高，泥龄和停留时间短；
d、管理水平的要求比较高，构筑物较多，污泥产生量较小。
（2）A/O（Anoxic/Oxic）脱氮工艺
A/O（Anoxic/Oxic）脱氮工艺开创于20世纪80年代初，它将缺氧反硝化反应池置于工艺之首，所以又称为前置反硝化生物脱氮工艺，是目前研究和实际工程中应用较多的一种较为简单实用的生物脱氮工艺。
其基本原理是在传统的二级生物处理工艺中，将有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化和反硝化的作用，将氨氮通过硝化转化为亚硝态氮、硝态氮，再通过反硝化的作用将硝态氮转化为氮气，从而达到从污水中脱氮的目的。
A/O脱氮工艺的优点有：
a、流程简单，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统，基建费用低；
b、反硝化池不需要外加碳源，降低了运行费用，并可同时达到降低BOD和脱氮的目的。
c、A/O工艺的好氧池在缺氧池之后，可以使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高出水水质；
d、缺氧池在前，污水中的有机碳被反硝化菌利用，可降低其后好氧池的有机负荷。
（3）A2/O法
A2/O法是厌氧/缺氧/好氧（Anaerdil/Anoxil/oxil）工艺的简称，该工艺在缺氧/好氧（A/O）法基础上增加了前面的厌氧段，具有同时脱氮和除磷的功能。
它的处理效率一般能达到：
BOD5和SS为90%～95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。
A2/O法的优点：
a、A2/O法在去除有机碳污染物的同时还能除去污水中的氮和磷。
而且投资较少、没有大量的化学污泥，具有良好的环境效益。
b、A2/O法在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量繁殖，无污泥彭胀之虞，SVI值一般均小于100。
c、在具有脱氮除磷的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于其它工艺。
d、提高难降解有机物的去除率，运转效果稳定。
e、技术先进成熟，运行稳妥可靠。
（4）MUCT法
MUCT法是A/A/O的改进工艺，其主要特征是消除了回流污泥中的硝酸氮或DO对聚磷菌放磷过程的影响。
MUCT设置两个独立的缺氧区，使这种影响降至最低，并可增大内回流比，提高脱氮率。
MUCT法的优点：
a、MUCT可调节分配至厌氧段和缺氧段的进水比例，以便为同时生物脱氮除磷提供最优的碳源；
b、MUCT可根据进水碳氮比将一个或两个缺氧单元转换为好氧单元，即使在冬季也能得到令人满意的效果;
c、污泥回流采用二级回流，回流污泥在第一个缺氧单元内就消耗掉了溶解氧和硝态氮，这使得回流至厌氧段的污泥中硝态氧为零，保证了厌氧池厌氧状态，从而可以减少厌氧池的容积、提高生物除磷效果。
d、根据实际水质情况也可以直接将活性污泥回流至厌氧段使MUCT按A/A/O方式运行，此时可以节省第一级回流、节省能耗；
e、不需根据进水TKN/COD硝酸盐量进行实时控制。
（5）AB法
AB法（Adsorption
Biodegradation）是吸附－生物降解工艺的简称，由以吸附作用为主的A段和以生物降解作用为主的B段组成，是在常规活性污泥法和两段活性污泥法基础上发展起来的一种污水处理工艺。
AB法适用于处理城市污水和含有城市污水的混合污水。
一般A段的污泥负荷可高达2～6kgBOD5/（kgMLSS.d），而B段的污泥负荷为0.15～0.3kgBOD5/（kg
MLSS*d）左右。
AB法的特点是：
a、AB法不设初沉池，使污水中的微生物全部进入系统，A段是一个开发性的生物动力系统。
b、AB法将AB两段完全分开，各自拥有独立的污泥回流系统和独立的微生物群体，这样有利于各自功能的发挥。
c、AB法中的A段可以采用缺氧，好氧等多种方式，使AB法具有明显的脱氮除磷功能，这是传统活性污泥法所不能相比的。
AB法本身也存在一些缺点：
a、不设初沉池使污泥产量很大，增加了污泥后续稳定化处理的运作量，也就相应提高了投资费用。
b、A段的正常运行受进水微生物量的影响,必须有足够的适应待处理污水性质。
c、对运行管理有较高的要求，尤其是污泥厌氧硝化和沼气利用部分。
目前国内成功运行的实例并不多见。
（5）氧化沟法
氧化沟法是20世纪50年代由荷兰的巴斯维尔开发，属活性污泥法的一种变形。
其曝气池呈封闭的沟渠型，污水和活性污泥的混合液在其中不断循环流动，因而又名“连续循环曝气池”。
其特点为：
A、此法一般采用延时曝气，并增加了脱氮功能，一般不设初沉池和污泥消化池；
B、具有工艺流程短、抗冲击负荷能力较强、处理效益高、出水水质稳定，运行管理简单；
C、易于维护，方便管理，且效率较高；
D、回流污泥溶解氧较高，对除磷有一定影响；
E、设备较复杂并用沟型较难布置、投资费用比较大；
F、负荷低，占地面积大。
（7）SBR法
SBR法是间歇曝气式活性污泥法（Sequencing
Batch
Reactor）的简称。
此法是间歇式运行方式，每一个反应池都兼有曝气池和二沉池作用，避免了二沉池和污泥回流设备，一般也不建水质和水量调节池。
它是间歇式操作，灵活性较大。
SBR法的优点：
A、污泥的SVI值较低，污泥易于沉淀，一般不会产生污泥膨胀。
B、沉淀性能好，有机物去除效率高，不需二沉池和污泥回流，工艺流程简单。
C、SBR法是在一个反应池内完成所有的生物处理过程。
并且反应池
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