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1、长兴海德纺织科技有限公司污水处理工程方案设计浙江博华环境技术工程有限公司环境工程（水污染防治工程）专业乙级 A2330026722013年09月10日目 录1、项目概况22、设计依据23、设计指导思想24、设计参数34.1 设计条件34.2 设计水质34.3 出水设计指标34.4 设计处理量45、处理工艺设计45.1方案选择45.2工艺流程（框图）见流程框图。75.3工艺流程比较及说明85.4工艺特点105.5污染物去除率一览表126、环境保护- 13 -7、主要构、建筑物设计尺寸及设备- 13 -8、电气与自控系统设计- 16 -8.1动力配电- 16 -8.2 自动控制- 17 -9、劳动
2、定员- 17 -10、投资估算- 18 -11、运行成本分析- 19 -12、主要技术经济指标- 20 -13、工作进度计划- 21 -1、项目概况长兴海德纺织科技有限公司位于长兴县李家巷工业园区，主要从事高档经编织物的染色、印花等，生产中主要使用分散和阳离子染料。该厂生产每天产生的废水在1000吨/d左右，其中650吨/天的废水经过处理，使水质达到（GB4287-2012）标准的要求，排入李家巷污水处理厂进行深度处理；350吨/天废水经过膜处理，回用于生产使用。我公司接受长兴海德纺织科技有限公司的委托，对该厂原有的污水处理设施提出整改方案，以达到保护环境，促进企业发展的目的。2、设计依据1中
3、华人民共和国环境保护法（1989年12月）；2纺织染整工业水污染物排放标准（GB4287-2012）；3给水排水设计手册；4给水排水工程构筑物设计规范（GB50069-2002）；5环境工程设计手册（水污染防治卷）；6室外排水设计规范（GB50014-2006）；7混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；8供配电系统设计规范（GB50052-95）；9建设单位提供的相关基础资料。 3、设计指导思想1、污水处理站工艺设计充分考虑印染废水组分和水量的复杂性及多变性，选择耐冲击负荷强，通用性和稳定性好的工艺处理流程，确保出水稳定达标排放；2、工程设计建立在现场试验的基础之上，并参考和比较国内
4、几个同类运行稳定的污水处理厂的设计和运行经验；3、做好清污分流工程，确定合理的废水处理规模；4、设计参数4.1 设计条件根据业主提供的场地进行合理的平面布置，使出水达标排放，并能进行生产回用。4.2 设计水质CODCr 12001800mg/LBOD5 300500mg/LSS 400mg/LPH 711氨氮 35mg/LTP 5mg/L色度（稀释倍数法） 5004.3 出水设计指标设计排放水指标达到纺织染整工业水污染物排放标准（GB4287-2012）中的排放标准，其主要指标如下：CODCr 200mg/LBOD5 50mg/LSS 100mg/LpH 69氨氮 20mg/LTP 1.5mg
5、/L色度（稀释倍数法） 80设计回用水达到染色用回用水水质标准，其主要指标如下：pH 6.09.0色度（稀释倍数） 10mg/L高锰酸盐指数（CODMn） 20mg/L 总硬度（CaCO3计，mg/L） 150mg/L透明度（cm） 30mg/L SS（mg/L） 10mg/L 铁（mg/L） 0.1mg/L4.4 设计处理量根据业主提供的资料，预计处理水量达到1000m3/d。5、处理工艺设计5.1方案选择5.1.1 水质分析纺织品在整个加工过程中，投加种类繁多的化学药剂。纺织工业废水中污染物的主要来源是原料上的污物、油类和脂类，以及纺织印染中添加的各种浆料、染料、表面活性剂、助剂、酸、碱等
6、。棉混纺织物中的化学纤维主要是涤纶纤维，这种纤维的染色主要采用适宜涤纶纤维的分散染料，和适宜棉织物的染料相比，分散染料上染料较高，但染料中填充剂较多。该废水主要特征如下：（1）有机物含量高，印染废水总体上属于有机废水，其中所含污染物主要由天然的有机物质（天然纤维所含的蜡质、胶质、纤维素、油脂等）及人工合成的有机物质（染料、助剂等）所构成。由于在印染加工过程中，大量使用了各种染料，这些染料不可能全部转移到织物上，造成在水中的残留，随着大量新型染、助剂的使用，有机污染物的可生化性降低，处理难度加大。（2）色度高，不同纤维织物在印花和染色过程中的染料不同，染料的上染率不同，染料的残留形态也不同，致使
7、排放废水的颜色较深，颜色经常性变化。（3）PH值高，为使染料的上染率提高，需要在不同的PH值条件下进行染色。（4）水质水量变化大，印染工业生产受原料等的变化的影响，使印染废水的水质发生很大变化。同时印染废水的排放是间歇的，废水排放量不均匀。（5）废水处理难度大，随着新型化纤等原料的使用，以及化学浆料、染料、助剂等的使用，使这些有机物大量进入印染废水，使废水处理难度加大。印染废水有机物浓度高、成分复杂、色度深且多变，水质变化大，属于相对难处理的工业废水。对于污染物浓度较高的废水，若大部分污染物利用好氧微生物进行降解，则会消耗较多的氧气，从而增加了鼓风系统的电耗；而采用能耗较低的厌氧微生物进行处理
8、，是高浓度废水最常用的、成熟的技术手段；同时，还可以利用厌氧微生物降解生化系统产生的剩余污泥，使得系统污泥实现减量化，缓解污泥处置的压力。5.1.2工艺选择印染废水处理工艺的选择，应根据具体的水质、水量及处理要求等因素综合考虑进行选择。其中对于有机污染的降解去除，应用最多的、最为经济成熟的技术是生化处理工艺。（一）物化部分对于悬浮物等一般采用物化法进行处理，即利用药剂使废水中的部分污染物形成絮体，从水中分离出来。常用的技术措施是混凝沉淀或混凝气浮。混凝沉淀占地面积略大，但操作简单，耐冲击负荷，适应性强；混凝气浮占地面积小，但设备相对较多，停留时间短，动力消耗大，稳定性差。根据本项目水质、水量，
9、结合废水处理系统的污泥减量化的要求，本方案考虑将原水进行混凝气浮，将废水中的大颗粒易沉降和大部分污染物以絮体的形式给予去除，减轻污染物在后续构筑物内的沉积。（二）生化部分生化处理工艺即利用微生物的降解作用去除废水中的有机污染物。生化处理工艺主要包括厌氧生物处理和好氧生物处理两类。在印染行业应用最为广泛的是厌氧和好氧相结合的处理工艺。 1.厌氧生物处理工艺选择其中厌氧生物处理主要有厌氧生物滤池、UASB、水解酸化等。（1）厌氧生物滤池的主要优缺点是：处理能力高；滤池内可以很高的微生物浓度；不需另设泥水分离设备，出水SS较低；设备简单、操作方便等。它的主要缺点是，滤料费用较贵，滤料容易堵塞，尤其是
10、下部，生物膜很厚堵塞后，没有简单有效的清洗方法。（2）UASB反应器：主要优缺点是：UASB反应器是通过自身结构特点和独特设备，实现了较长的固体停留时间，同时保持了较短的水力停留时间；UASB反应器的污泥形态是决定其效率的主要因素，而污泥形态的变化是与其反应器的结构分不开的；UASB反应器的应用范围非常广泛，对于中、高浓度的废水的处理效果较高；对UASB反应器的运行和设计要有较高的技术水平。（3）水解酸化池：水解酸化工段主要目的是对废水的厌氧处理。根据水解酸化池参数选择的不同，可将废水中少量难降解的有机物转化为可生化有机物，或由厌氧微生物直接分解为无机物，提高废水的可生化性，并去除一定的污染物
11、。主要优缺点是：不需要设置三项分离器，不需要密闭的池，降低了造价和便于维护；适应大、中、小型废水厂；水解酸化池可以提高废水的可生化性；出水无厌氧发酵的不良气味；基建投资低；抗冲击负荷较大。2.好氧生物处理工艺选择好氧生物处理主要有：活性污泥法和生物膜法等。A、活性污泥法活性污泥法是传统的污废水处理工艺，技术成熟，适合各种规模的废水处理系统。根据运行方式的不同可分为SBR系列、普通活性污泥法、氧化沟等等；SBR系列适用于水量变化较大的系统，自动化水平要求较高，与其他处理单元相互协调性一般。（1）普通活性污泥法普通活性污泥法的特点是曝气池容积较大，占用土地较多，基建费用高；对水质、水量变化的抗冲击
12、能力高。（2）氧化沟氧化沟法的优特点是系统内循环量较大，具有很强的耐冲击负荷能力；整体功率密度较低，可节约能源；具有处理流程简单，操作管理方便；适用于大、中型污水处理工程。B、生物膜法生物膜法使利用附生在生物填料上的微生物的新陈代谢，去除废水中的有机污染。其主要特点是：处理效率较高；操作简单、运行方便、易于维护管理；对冲击负荷有较强的适应能力，污泥量少，一般适用小型废水处理系统。根据本项目实际情况，生化处理段拟定采用水解酸化+接触氧化法。（三）深度处理部分根据本项目深度处理要求，结合目前国内外的技术水平，拟定采用“浸没式超滤”处理技术，并预留以后由浸没式超滤工艺改为MBR工艺的用地，详见后续深
13、度处理部分。5.2工艺流程（框图）见流程框图。综合以上分析，考虑本项目实际情况，本方案拟定如下组合工艺流程，具体如图6.2-1所示。666.40吨/日回用200吨5.3工艺流程比较及说明 （）车间废水沿管线自流经过格栅井，流入曝气调节池。调节池采用空气曝气，以调节水质，降低温度，去除水中的挥发性污染物；池内采用穿孔管进行曝气，设计气水比为341。（）调节池废水经过提升进入高效浅层，加入的药剂经过管道混合器混凝后，进入高效浅层气浮进行泥水分离。废水中凝聚的絮体被溶解在水中的微小气泡托浮到液面形成浮渣，经刮渣机进入污泥浓缩池，气浮出水进入水解酸化池。设计气浮池表面负荷为2m3/m2.h，溶气水比为
14、0.31，气水比为0.151；释放压力为0.05MPa。（）许多研究表明，在好氧生化之前加一级水解酸化，可以大大提高其对污染物的去除效果。这是因为水解酸化不仅可以将水中难于生化降解的大分子物质，降解为易于生化处理的小分子物质，还能提高微生物的活性，抵抗有毒有害物质的侵害，防止污泥膨胀和微生物的流失。在水解酸化工艺中，首先是大量的微生物将水中颗粒物质和胶体物质截留和吸附，这是一个物理过程的快速反应，截留下来的物质吸附在污泥表面，慢慢地被分解代谢，其在系统内的污泥停留时间要大于水力停留时间。在大量水解细菌的作用下将不溶性有机物水解为可溶性有机物，同时在产酸菌的协同下将大分子物质、难于生物降解物质转
15、达化为易于生物降解的小分子物质。由于酸化过程的控制不可能十分严格,仍有一定量的甲烷化过程发生.在这一过程中,溶解性有机物仍有较大去除。因此，水解酸化反应器是集截留、吸附、生物絮凝、生物降解功能于一体的多功能反应器。水解酸化工艺有二大类：悬浮生长系统和生物膜系统。在对难降解有机废水的处理中，微生物的停留时间是设计时要考虑的一个重要因素，因为在这种废水中，微生物的生长可能很缓慢，而且在常规的活性污泥中可能被水流冲走。生物膜法是可以保证微生物停留时间的最好选择。许多研究表明，微生物在生物膜工艺中的停留时间大于其在悬浮生长工艺中的停留时间。此外生物膜系统还有如下的好处：1）与传统的活性污泥法或悬浮生长
16、系统相比，生物膜系统可以节省能量。2） 当吸附为物质去除的主要机理时，生物膜系统比活性污泥系统有更大的优势。3）固定床生物膜系统可以提供比悬浮生长系统更大的微生物浓度，而一些关于有机物在活性污泥生物体上分配的研究表明：只有当污泥浓度很高时有机物才可能得到有效的去除。4）比传统的活性污泥系统更能承受有毒物质引起的冲击负荷，且在冲击过后有较强的恢复能力。在传统的活性污泥系统中，毒物的冲击有可能使系统瘫痪；而在生物膜系统中，毒物可能引起大部分微生物死亡，但在冲击过后，生物膜可以重新生长。5）在生物膜系统中可以更有效地进行细菌接种，以便去除目标污染物。本厂废水的B/C的值很小，属于难生化的废水。因此，
17、为了保证后续好氧生化处理的正常运行，必须使水解酸化段正常运行，提高废水的B/C值。（）水解酸化池出水自流进入接触氧化池进行好氧降解。接触氧化法又叫“淹没式生物滤池”，它兼具有活性污泥法和生物膜法的特点。因其具有耐冲击负荷，操作简便，没有剩余污泥，无污泥膨胀等特点，在化工、印染、食品加工等废水中而被广泛应用。（）好氧处理后的污水,650m3/d流入二沉池进行泥水分离，出水排入李家巷污水处理厂。350m3/d的污水进入后续的MBR池进行深度处理回用。（）在浸没式超滤系统内，浸没式超滤系统包括浸没式超滤装置、风机和反洗泵等设备。超滤膜分离技术具有占地面积小、出水水质好、自动化程度高等特点。本系统采用
18、高污染环境下使用的抗污染浸没式板式超滤膜。具有高强度、耐压、耐氧化、抗污染、使用寿命长，过滤采用负压式，原水在压力推动下透过膜壁从外部向中间过滤，膜向内部收缩，膜孔距只会越来越小，这样可以保障过滤效果当膜孔堵塞，过滤压力就会增加，当跨膜压差达到一定程度时就开始进行反洗，反洗时，透过液（超滤产水）从板式膜组件内部透过膜壁往外冲洗，膜孔扩大，把污染物冲出，恢复膜性能。最终出水至清水池回用。（）污泥进入污泥浓缩池，然后进行压滤脱水。脱水污泥外运到烟气烘干系统进行烘干焚烧。浓缩上清液和压滤液回到调节池。5.4工艺特点5.4.1 根据印染废水水质、水量波动比较大的特点，生化系统采用厌氧水解酸化和接触氧化
19、法相结合的处理工艺，污水首先进入水解酸化池，和沉淀池回流污泥在此混合、反应。污水中对生化系统有毒有害的物质被降解，污水的可生化性提高，避免了丝状菌的大量繁殖，抑制了污泥膨胀，使好氧生化正常运行，去除率稳定。5.4.2 生化后进入MBR深度处理，保证了生产回用水水质的稳定。5.5污染物去除率一览表废水处理系统各工艺单元对污染物的预期去除效果见表5-1。表5-1预期处理效果序号单元pHCODcrBOD5氨氮TNTPSS色度mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L1原水7111500400303055005002曝气调节池791500400202555004003浅层气浮7870015015
20、2031001004水解酸化池6835010015203100605生化+二沉池68200501015150506排放标准692005020301.5100807MBR系统68180408100.510108回用水质69180408100.51010* 色度：稀释倍数法* 单位：除色度外，其余为mg/l6、环境保护本项目本身是一个环保项目，对减轻污染、保护当地水体和生态环境具有重要的意义，不过该工程本身也有一定的污染，必须采取有效措施予以消除。本项目主要污染为噪音污染，主要来源为鼓风机和水泵等机电设备运转时产生的噪音。为此，本方案在设备选型时考虑风机进、出风口设置消音器；污水泵安装设置减震垫等
21、防震措施，以减少对周围环境的影响，加强废水处理站的绿化等。7、主要构、建筑物设计尺寸及设备表7-1各建、构筑物设计参数及功能说明1名称格栅渠功能说明拦截大的垃圾等污染物工艺尺寸1.03.02.0mH数量1座结构形式钢砼总容积6m3配置说明机械格栅：XQ-500，栅条间距3mm，0.55kw，1套；人工格栅1套。2名称调节池功能说明均质均量；设计参数停留时间：12.0hr工艺尺寸12.510.04.5mH数量1座结构形式钢砼总容积500m3配置说明提升泵：100GW50-15-7.5，1用1备。流量计：DN100，1套。3名称浅层气浮功能说明泥水分离设计参数停留时间：35min工艺尺寸7.0m1
22、.1mH数量1座结构形式钢砼配置说明配套设备，15kw，包含管道及配件。4名称水解酸化池功能说明利用厌氧微生物降解污染物，提高废水可生化性设计参数HRT=18hr数量1座结构形式钢砼总容积720m3配置说明管对管布水器200套；填料支架：100m2；生物填料：TL-50，500m3。5名称接触氧化池功能说明利用好氧微生物去除有机污染物设计参数HRt=24hr数量1座结构形式钢砼总容积1000m3配置说明鼓风机Q=20m3/min，H=7m，1用1备；旋切式曝气器218：300套；生物填料：TL-50，700m3。6名称二沉池功能说明泥水分离设计参数表面负荷：0.7m3/m2 hr工艺尺寸4m
23、154.5mH数量1座结构形式钢砼总容积270m3配置说明污泥泵：50GW20-15-2.2，2用1干式备用7名称污泥浓缩池功能说明浓缩污泥工艺尺寸4.04.5mH数量1座结构形式钢砼总容积63m3配套设备中心传动刮泥机，1套，ZXG-4-0.55kw；板框压滤机：1套（含配套），XMY150/1250,功率3kw，2台；螺杆泵：G50-1-5.5，2台。8名称污泥脱水系统钢棚功能说明放置污泥脱水系统建筑尺寸6.010.06.6mH数量1座结构形式轻钢结构建筑面积60m29名称设备房功能说明放置鼓风机、配电间等。建筑尺寸12.484.03.6mH数量1座结构形式砖混结构建筑面积48m210名称
24、MBR池功能说明深度处理工艺尺寸3.03.04.5m2格数量1座结构形式钢砼总容积81m3配置说明自吸泵20m3/h,5.5kw,1用1备；1.5吨单轨吊车。11名称清洗池功能说明深度处理工艺尺寸2.02.03.0m2格数量1座结构形式钢砼总容积24m3配置说明清洗辅助系统，1套。12名称清水池（综合利用）功能说明暂存清水设计参数停留时间：4hr工艺尺寸5.04.04.5mH数量1座结构形式钢砼总容积90m3配置说明回用供水系统。8、电气与自控系统设计8.1动力配电本设计负责废水处理系统内配电、动力、照明、控制及接地。本工程近期总装机容量为874.75kw。动力设备按规范进行接地保护，接地电阻
25、10。表8-1：废水处理工程用电负荷一、排放处理部分用电负荷序号名称功率运行参数数量装机容量运行时间用电量kW台台kWhkWh1机械格栅0.55110.55126.62提升泵7.51215241803加药系统2.6225.21262.44浅层气浮151115243605鼓风机4512902421606污泥泵5.512118447中心传功刮泥机0.55110.552413.28板框压滤机32268489螺杆泵5.5121184410小 计90.815154.32918.2二、深度处理部分用电负荷1自吸泵5.51211241322单轨吊车0.55110.5511小 计6.05311.55132合计
26、96.8518165.853050.2由上表可知，本工程装机容量165.85kw，实际运行容量96.85kw，实际电耗为3050.20.85/24108kwh/h，其中0.85为功率因数。8.2 自动控制根据本项目实际，采用自动与手动控制相结合。对污水泵、鼓风机等设备的运行采用一定的保护、报警设置，确保设备处于良好的运转状态，由于部分设备功率较大，对部分设备采用变频启动。9、劳动定员废水处理站直属厂级环保部门领导，负责废水处理站的运行管理、日常维护、水质监测等工作。按照“精干高效、一专多岗”的原则，本项目建议安排4名操作管理人员，1人总负责，其余人员为3人/3班制。10、投资估算废水处理投资估
27、算见表10-1。表5-1投资估算(万元)序号名 称规 格钢砼数量备注一土 建1格栅渠1.03.02.0mH2调节池12.510.04.5mH3浅层气浮7.0m1.1mH4水解酸化池720m3钢砼，合建5接触氧化池1000m36二沉池4m 154.5mH钢砼7污泥浓缩池4.04.5mH钢砼8污泥脱水系统钢棚6.010.06.6mH轻钢9设备房12.484.03.6mH砖混10MBR池3.03.04.5m2格11清洗池2.02.03.0m2格12清水池5.04.04.5mH13爬梯/栏杆/设备基础/预埋件等/1批土建费估算100万元二设 备1机械格栅XQ-5001套2提升泵100QW50-15-7
28、.52台3流量计DN1001套5加药系统2套6浅层气浮设备1套8填料支架非标250m29生物填料1801200m310鼓风机2台11旋切式曝气器218H190300套12污泥泵50GW2015-5.52台13中心传动刮泥机ZXG-4-0.55kw1套14板框压滤机XMY150/12502台15螺杆泵G50-1-5.52台16MBR膜组件1500m217自吸泵20m3/h,5.5kw2台181.5吨单轨小车1套19管道及阀件/1套20电控系统/1套含变频21电缆及套管/1套22设备费估算156.0万元23直接费合计256.0万元三其他费用1设计费直接费2%5.12万元2调试费、管理直接费5%12
29、.8万元3设备运输、安装费设备费10%25.6万元4税金（设备费+其他费用）6%18.0万元四工程总费用317.52万元11、运行成本分析药剂费：本方案中，药剂费用为进水首先调整PH，费用为0.10元/m3；然后混凝反应池处投加的药剂以及污泥脱水处的药剂费用等，按照PAC为500mg/l投加，PAM为3mg/l投加，为估算为1.0元/m3；定期投加的营养元素氮、磷肥等费用为0.10元/m3；合计1.20元/m3。电费：电费按0.72元/kwh计算，则处理单位废水的电耗约为：3050.20.850.72元/kwh1000m3/d=1.86元/m3。人工费：本项目拟定员4人，人均工资2800元/月
30、，则处理单位废水的人工费用约为：2800元4人30天1000m3=0.37元/m3。修理费：按照折算，为设备总投资的3%，合计每年7.68万元，折合0.2元/m3。污泥处理费用：按照湖州地区当前处理价格，含水率70%的污泥为180元/吨，每天污泥4吨，折合0.36元/m3。则本项目建成后运行成本约为：1.20+1.86+0.37+0.2+0.36=3.99元/m3。12、主要技术经济指标主要技术经济指标比较见表12-1。表12-1 主要技术经济指标处理水量1000m3/d工程总投资317.52万元劳动定员4人单位废水处理成本约3.99元/m3占地面积约1200m213、工作进度计划表13-1工作进度计划表时间/工作内容13年4月13年5月13年6月13年7月13年8月13年9月13年10月13年11月13年12月上旬下旬上旬下旬上旬下旬上旬下旬上旬下旬上旬下旬上旬下旬上旬下旬上旬下旬土地勘测施工图设计土建施工设备管道采购及安装设备试运行工艺调试水质监测验收
