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XX公司 廢水處理工程 方案設計 XX公司 XX年XX月 1 概述 1.1 項目概況 XX公司，專業(yè)從事先進電子電鍍等表面處理裝備以及相關電加熱設備的開發(fā)、研制與生產。為堅決貫徹國家和政府對污水達標排放的要求，該公司領導認真執(zhí)行環(huán)境保護法，響應節(jié)能減排號召，決定對其新建廠區(qū)排放的污水進行處理，從而實現(xiàn)環(huán)境效益、經濟效益和社會效益的統(tǒng)一。 我公司根據(jù)業(yè)主提供的工程要求和資料，編制本工程的方案設計，供有關部門評審。 1.2 設計依據(jù) 《污水綜合排放標準》 GB 8978-1996 《室外排水設計規(guī)范》 GB50014-2006 《給水排水工程結構設計規(guī)范》 GBJ69-84 《工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范》 GB50046-95 《建筑結構荷載設計規(guī)范》 GB50009-2001 《混凝土結構設計規(guī)范》 GB50010-2002 《建筑抗震設計規(guī)范》 GB50010-2001 《地基基礎設計規(guī)范》 DBJ-11-89 《建筑地基基礎設計規(guī)范》 GB50007-2002 《砌體結構設計規(guī)范》 GB50003-2001 《工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范》 GB50187-93 《10KV及以下變電所設計規(guī)范》 GB50053-94 《工業(yè)設計節(jié)能技術暫行規(guī)定》 GBJ6-85 《低壓配電裝置及線路設計規(guī)范》 GB50054-95 《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范》 GB50062-92 《通用用電設備配電設計規(guī)范》 GB50055-93 《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》 GB50052-95 《工業(yè)與民用電力裝置的接地設計規(guī)范》 GBJ65-83 《工業(yè)企業(yè)照明設計標準》 GB50034-92 《民用建筑電氣設計規(guī)范》 JGJ/T16-92 《自動化儀表安裝工程質量評定標準》 GBJ131-90 業(yè)主提供的相關資料 1.3 設計原則 （1）嚴格保證污水處理的效果，達到設計出水水質要求； （2）執(zhí)行國家關于環(huán)境保護方面的政策、符合國家有關法規(guī)、規(guī)范及標準； （3）選擇的處理工藝力求技術先進可靠、經濟合理、高效節(jié)能，在確保污水處理效果前提下，最大限度減少工程投資和日常運行費用； （4）選擇的處理工藝應具有操作方便、易于維護的特點，具有成功的運行實例； （5）對污水處理過程中產生的污泥進行有效處理，滿足污泥外運處置的要求； （6）選擇先進、可靠、高效、運行管理方便、維修維護簡便的污水處理專用設備； （7）儀表與自控系統(tǒng)按先進、實用、可靠的原則進行配置，做到技術可靠、經濟合理。 1.4 設計規(guī)模及進出水水質 1.4.1 污水性質 XX公司污水的主要種類是地面清洗廢水、設備沖洗水和初期雨水。 1.4.2 設計規(guī)模 根據(jù)XX公司要求，設計水量為150m3/d。 1.5 設計范圍 本工程設計范圍為污水處理站內的工藝、設備、土建、電控及管線等工程內容。 （1）從污水處理格柵井開始到處理設備的排放口為止，不包括污水收集和污水處理后的排放管線； （2）污水處理工程的工藝流程圖，工藝設備選型，工藝設備的結構布置，電器控制說明等工作； （3）污水處理工程的鋼砼結構（不包括特殊基礎處理，工程承壓力要求120kpa以上），設備的施工、安裝、調試等工作； （4）污水處理工程的動力配線，由建設單位將主電引至污水處理站的主配電箱，配電箱至各電器使用點將有我公司負責； （5）工程內容不包括站區(qū)道路、綠化、圍墻及室內外照明； （6）污水處理站內用水，由業(yè)主將水源引至站內相關設備。 2 污水處理系統(tǒng) 2.1 污水處理工藝 本方案處理污水的主要種類是工藝除油、漂洗產生的含鈉離子堿廢水和磷酸活化、漂洗產生的含磷酸根離子廢水（該廢水含有少量其他離子），由于該廢水中COD和BOD指標很小，無需生化系統(tǒng)處理，結合污水治理目標，以及我們對污水處理工藝的長期研究和工程化應用案例，保證出水達標回用，宜采用鈣法除磷斜管沉淀+鹽酸除堿+反滲透除離子工藝相結合的先進技術，達到水質回收利用目標。 2.1.1（鈣法除磷）斜管沉淀 鈣法除磷在沉淀法除磷中，化學沉析劑主要有鋁離子、鐵離子和鈣離子,其中石灰和磷酸 根生成的羥基磷灰石的平衡常數(shù)最大,除磷效果最好.投加石灰于含磷廢水中,鈣離子與磷酸根反應生成沉淀,反應如下:5Ca2++7OH-+3H2PO4-=Ca5(OH)(PO4)3↓+6H2O(1)副反應:Ca2++CO32-=CaCO3↓(2)反應(1)的平衡常數(shù)KS0=10-55.9.由上述反應可知除磷效率取決于陰離子的相對濃度和pH值.由式(1)可知磷酸鹽在堿性條件下與鈣離子反應生成羥基磷酸鈣 ,隨著pH值增加反應趨于完全.當pH值大于10時除磷效果更好,可確保達到出水中磷酸鹽的質量濃度<0.5mg/L的標準.反應(2)即鈣離子與廢水中的碳酸根反應生成碳酸鈣,它對于鈣法除磷非常重要,不僅影響鈣的投量,同時生成的碳酸鈣可作為增重劑,有助于凝聚而使污水澄清. 本工程中混凝反應試劑采用石灰乳，原水PH添加NaOH調節(jié)控制至10-11，沉淀處理工藝采用斜管沉淀池。根據(jù)沉淀理論，沉淀的效果與沉淀面積和沉降高度有關， 與沉降時間關系不大。因此，就設想了一種沉淀池，以增加沉淀面積，降低沉降高度來提高沉淀效果。而斜管沉淀池就是根據(jù)這個原理進一步發(fā)展了沉淀池的性能。斜管沉淀池，是在池中安放一組并排疊成并有一定坡度的管道，被處理的水從管道的一端，流向另一端，這相當于很多很多個很淺很小的沉淀池組合在一起。由于管道的管徑較小，所以水流在此處成為層流狀態(tài)。 因此， 當水在各自的管道之間流動， 各層隔開互相不干擾，為水中固體顆粒的沉降創(chuàng)造十分有利的水力條件，從而也提高了水處理效果和能力。 ※斜管沉淀池的特點 （1） 、增加了沉淀面積：由于沉淀池的截留速度 V=處理水時 Q/沉淀面積 F，它是指沉淀池中能夠全部去除最小顆粒的沉淀速度，對于斜管沉淀池來說，它的沉淀面積比平流沉淀池的面積大得多。 如果說， 要去除同樣大小的顆粒， 也即截留速度 （或沉淀速度）V 相同時，處理水量增加的倍數(shù)，相當于沉淀面積增加的倍數(shù)。由于斜管沉淀池增加了沉淀面積，因此相應地，也就增加了水處理量，并達到同樣的處理效果。 （2） 、水力條件的改善：主要是斜管的管徑在足夠小時，水流處于層流狀態(tài)，即雷諾數(shù) Re 在 500 以下，一般只有 30～300。此時降低的路程短，因而縮短了沉降時間。 （3） 、影響斜管沉淀池效果的主要因素 a、斜管的傾斜角度：斜管的傾斜角（如下表）對水中泥砂沉淀效果有很大影響。 斜管傾斜角 0 30 45 60 90 去除砂粒大小，（mm）20℃ 0.088 0.09 0.10 0.12 0.58 表中結果說明，斜管的傾斜角越小，除去沉淀的顆粒越小，但在實際生產中，考慮到其處理的污水懸浮物量大、比重大、流動性相對較差的特點，從排泥通暢考慮一般選用 60～700為宜。 b、斜管的長度 實際使用證明，斜管長度大時泥水分離充分，沉淀效果較好。但是，斜板、斜管過長，不僅造價增加，同時也給制作及安裝帶來困難，而且沉淀效果的提高也不很顯著。 實際使用中考慮污水的特點， 且斜管傾角較大， 為保證較好的處理效果，斜管長度較多采用 1000mm。 ※斜管沉淀池運行 污水進入斜管沉淀池，在斜管導流區(qū)的導流作用下，污水沿斜管傾斜方向往上流動，進入沉降區(qū)內，沉積下來的污泥在重力作用下，沿斜管傾斜方向往下滑落被推到斜管沉淀池的排泥斗內， 而通過斜管澄清后的水則由沉淀池上部的溢流堰流出。斜管沉淀池里沉淀下的泥渣，經排泥系統(tǒng)定時排除，排出的泥漿接至污泥濃縮池。本工程設計斜管沉淀池采用斜管斜長 1000mm，孔徑φ60mm，材質為 乙丙共聚 。 2.1.2 鹽酸除堿化學反應 由于廢水中有含堿廢水，廢水經過鈣法除磷沉淀后含有大量含鈉堿，故需要通過添加適量鹽酸進行酸堿中和反應去除水中的堿。 2.1.3 反滲透工藝 反滲透技術是當今最先進和最節(jié)能有效的分離技術。其原理是在高于溶液滲透壓的壓力作用下，借助于只允許水透過而不允許其他物質透過的半透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質與溶劑分離。利用反滲透膜的分離特性，由于反滲透膜的膜孔徑非常?。▋H為10A左右），因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等（去除率高達97%-98%）。具有能耗低、無污染、工藝先進、操作維護簡便等優(yōu)點。 按各種物料的不同滲透壓，就可以對某種溶液使用大于滲透壓的反滲透方法，達到對溶液進行分離、提取、純化和濃縮的目的。反滲透裝置，主要是分離溶液中的離子范圍，它無需加熱，更沒有相變過程，因此比傳統(tǒng)的方法能耗低。反滲透裝置體積小，操作簡單，適用范圍比較廣。用反滲透裝置，處理工業(yè)用水，不耗用大量酸堿，無二次污染，它的運行費用也比較低。反滲透膜分離技術，簡稱RO技術。 RO出水分高離子濃度廢水和潔凈出水。高濃度離子廢水回流至前一池進行再處理。 2.3 工藝流程簡介 污水由管網(wǎng)收集后進入格柵渠，經格柵去除大的懸浮、漂浮物和固體廢物后，進入調節(jié)池進行混合均勻，經提升泵進入斜管沉淀系統(tǒng)進行沉淀，斜管沉淀系統(tǒng)由混凝反應池和斜管沉淀池組成，廢水進入反應池中添加適量石灰乳進行沉淀反應，再進入斜管沉淀池進行沉淀，斜管沉淀出水進入酸堿中和反應池添加鹽酸進行除堿化學反應，要求出水PH調節(jié)至7-8，化學處理后的廢水進入反滲透系統(tǒng)進行離子去除，清水出水進入中水回用池進行回用儲存，廢水出水回流至酸堿中和反應池進行再處理，斜管沉淀污泥排入污泥濃縮池儲存。 污泥經重力濃縮后經污泥干化池脫水，泥餅外運，污泥池上清液和壓濾液流入調節(jié)池。 具體工藝流程見圖1. 高離子濃度廢水 生產回用 沉淀池 中和反應池 反滲透裝備 中水回用池 柵渣定期處理 生產廢水 格柵井 混凝反應池 調節(jié)池 上清液 濾液 泥餅外運 污泥干化池 污泥濃縮池 污水管線 圖示： 污泥管線 圖2-1污水處理系統(tǒng)工藝流程圖 2.5 工藝特點 本方案所設計的污水處理系統(tǒng)有如下特點： (1) 污水處理系統(tǒng)具有較高的可靠性，出水水質確保達標；充分考慮了原水的濃度變化性與降溫的措施； (2) 污水處理系統(tǒng)采用了活性污泥法具備較強的抗沖擊負荷能力； (3) 污水處理系統(tǒng)采用先進的工藝和控制設備，可以有效降低處理系統(tǒng)的日常維護費用，工程檔次高； (4) 污水處理工藝構筑物構造簡單，節(jié)省投資，運行費用低； (5) 污水處理系統(tǒng)簡單實用，運行管理和操作方便。