印染污水处理工艺设计 20页

'盛泽镇印染污水处理扩建工程初步设计方案水污染控制课程设计说明书题目印染污水初步设计方案学院生物与环境工程学院专业环境科学年级2009级设计人徐泽民指导人宋爽2012年07月10日—19— 盛泽镇印染污水处理扩建工程初步设计方案第一章印染污水处理工艺设计1.1设计水量、水质及处理要求设计水量：6.8万m3/d（2833.3m3/h）设计水质：pH11~12，CODCr1000~1400mg/L处理要求：处理出水达到GB4287-92表3Ⅰ级排放标准。1.2工艺流程高程布置图1.3工艺流程说明1.3.1水量水质调节印染污水的水质、水量大，是其一显著的特点。印染生产过程中的废水常常间歇排放，印染加工过程中的产品织物薄厚不同、批量规模不同等都会导致废水排放不均匀，生产废水量产生中高度较大变化。—19— 盛泽镇印染污水处理扩建工程初步设计方案由于污水处理装置都是按一定的水质和水量标准设计的，要求进水均匀。为了保证污水处理厂的稳定运行，减少冲击负荷对处理单元的不利影响,要设一调节池。同时在进入处理系统前还应设置适当容量的污水调节池，对进厂污水进水量均衡和水质调节。1.3.2进水pH值的调节由于印染废水pH在11~12之间，如直接进入厌氧水解处理系统，会对厌氧水解处理产生不利影响，在厌氧池前处理单元设置加酸调pH装置，稳定进入厌氧水解池的pH，根据实际经验，进入厌氧水解池的pH控制在10以下即可。经过厌氧水解酸化处理，出水pH在降低1~1.5左右，这样厌氧出水pH可控制在8.5~9.0左右。1.3.3厌氧水解—好氧生物处理生化处理系统可分为厌氧生物处理和好氧生物处理，在印染废水处理方面采用厌氧处理与好氧处理联合工艺已取得了很多经验，得到了成熟应用。由于印染废水中含有一定量的PVA退浆废水及不同碱减量废水，即使废水的pH值和COD浓度较高。厌氧酸化处理的主要作用是将大分子、难生物降解或不溶性固形物降解为小分子，可生化有机物，提出高废水的可生化性。好氧处理的主要作用是去除剩余的大部分有机物。经厌氧处理后的污水的COD浓度依然很高，并且在进水及经过水解酸化转化部分有机物的污水中，慢速和难生物降解的COD所占比例仍然很高，因此好氧段仍需要较长的时间。1.3.4物化处理—19— 盛泽镇印染污水处理扩建工程初步设计方案在本设计中，设置了二级物化处理单元，第一级混凝处理放在厌氧水解池出水以后，好氧生化系统之前，即将通常设计中间沉淀池用作一级物化沉淀池，去除废水中不可生化有机物及固体颗粒物，使废水的COD降至较低的程度。根小试研究结果，该工序COD的支出除率可达到40~50%，最高可达到60%以上。二级混凝没淀设置在好氧生物处理之后，作为把关工序，确保出水达标排放，经过对类似印染废水的试验研究及工程实际运行情况，CODCr去除率可达到30~40%左右。1.4污水处理系统预期处理效果污水处理系统预期处理效果见表4-1。表1-1污水处理系统预期处理效果序号处理单元CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）色度（倍）出水去除率(%)出水去除率(%)出水去除率(%)出水去除率(%)1调节池＜1400＜500400＜4002厌氧水解池＜1120＞20%/＜200＞50%3中间物化沉淀池＜560＞50%＜70＞83%＜40＞80%4好氧生化、二沉池出水＜196＞65%＜25＞93%＜70＜405二级物化处理池出水＜100＞50%＜25＜70＜406最终出水＜100＜25＜70＜40—19— 盛泽镇印染污水处理扩建工程初步设计方案1.5主要建构筑物及设计参数1.5.1格栅井格栅井与调节池合建，设置于调节池的前端，主要用于拦截汛不中的漂浮物。采用钢筋混凝土结构，共一座。选用GH1600回转式格栅除污机一台，主要技术参数：、栅宽1600mm栅条间距10mm过栅流速0.6m/s栅前水深3.5m格栅与水平的倾角α=70°1.5.2调节中和池用水量、水质及pH的调节，主要设计参数为：停留时间4.59hr有效水深5.0m总深5.5m水池容积14300m3水池尺寸65×40×5.5m调节池采用现浇钢砼结构，内做防腐处理。内分五格，每格尺寸为40m×13m。在进水端设8m×13m的稳流区，后经格栅除污机进入调池。调节池内设穿孔曝气管进行搅拌，以加强水质的混合。硫酸投加设置于第三格的前端，中和区平面尺寸13m×40m×5.5m，中和时间为55min。—19— 盛泽镇印染污水处理扩建工程初步设计方案污水提升泵设置于最后一格的末端，配置潜污泵三台，型号为350QW1500-10-75流量Q=1500m3/h，扬程10m，电机功率75KW，二用一备，上部配手动、电动二用葫芦一只，以方便维修。潜污泵根据调节池液位自动控制开启。印染厂排入调节池前的污水管上设电磁流量计一只，以对每个厂排入的污水量进行计量。1.5.3厌氧水解酸化池厌氧水解酸化池可有效防止生化过程中产生的污泥膨胀，缓冲调节进水水质和水量的冲击负荷，使印染废水中某些难降解物和有色物质及转化，从而提高处理系统的COD去除率及脱色率。好氧处理产生的污泥全部回流到厌氧生化段，使污泥进行厌氧消化，减少系统的剩余污泥量。为了保持池内有一定的生物量，内挂弹性立体填料。厌氧池采用钢筋混凝土结构，共一座，分二路进水。每路处理水量为34000m3/d，内设6条廊道，每条廊道宽10m，长50m。为了使池内污泥呈完全混合状态，使池内生物量与污染物完全接触，有效防止短流现象，每条廊道分二格。每格内设潜水搅拌器2台，共48台,单台功率5.5KW。主要工艺参数为：停留时间12.7hrMLSS2.5~3g/L有效池容36000m3总池容39000m3水池尺寸100m×60m×6.5m填料数量21000m3—19— 盛泽镇印染污水处理扩建工程初步设计方案在厌氧水解池最后一个廊道的最后一格内设计一折流式反应池，平面尺寸为12.0×10.0m，反应时间为20min。1.5.4中间沉淀池在常规设计中，中间沉淀池的主要功能是进行厌氧池混合液的固液分离，有效控制厌氧水解池内微生物量，提高泥法厌氧池运行效果。在本设计中，当进水CODCr较高时，中间沉淀池作为一级化学混凝沉淀池，通过投加混凝剂去除厌氧出水中的大量CODCr，但调试期间或进水浓度、水量较低时，可将中间沉淀池用作常规设计意义的中间沉淀池。增加了运行管理的灵活性。中间沉淀池采用幅流式，上部设周边传动刮泥机一台，现浇钢砼结构，设计参数为：表面负荷0.8m3/m2·h有效水深4.0m池径Ф50m数量2座沉淀池用作物化沉淀池时，污泥排入污泥浓缩池；当用于厌氧水解池固液分离时，污泥回流至厌氧池。污泥的回流采用潜污泵，型号为200QW300-10-18.5,流量为Q=300m3/h,扬程H=10m,电机功率18.5KW。1.5.5好氧生化池好氧生化处理采用传统活性污泥法，主要功能是去除废水中大部分有机物，池型为推流式曝气池。与厌氧池相对应，分二路进水，每路分12个廊道，每廊道尺寸9.5m×45m，水流为推流式。池内安装微孔曝气器，数量为31000只，主要设计参数为：—19— 盛泽镇印染污水处理扩建工程初步设计方案停留时间19.1hr污泥负荷0.15kgBOD5/kgMLSS·d污泥浓度0.1~0.15g/L泥龄30d有效水深5.0m总深:5.5m水池尺寸120m×90m×5.5m水池容积59400m3数量1座1.5.6二沉池二沉池采用幅流式，共二座，设周边传动刮泥机一台，现浇钢砼结构，主要设计参数为：表面负荷0.8m3/m2·h有效水深4.0m池径Ф50m数量2座每座沉淀池各设一只污泥井，排泥由设置于污泥井内的潜污泵全部回流至厌氧水解池、好氧池，沉淀池出水可视水质情况排入二级化学混凝沉淀池或直接经计量排放。污泥回流量以进水量的20%计,污泥泵型号为:200QW300-10-18.5,主要技术参数为:流量Q=300m3/h,H=10m,功率18.5KW,共4台,二用二备。1.5.7折流式反应池—19— 盛泽镇印染污水处理扩建工程初步设计方案共一座，分二路进水，每组分5格，第1格为混合池，混合时间为2min，总反应时间为20min，折板内流速分别为：0.6m/s、0.5m/s、0.4m/s、0.3m/s、0.2m/s，总平面尺寸为12m×18m×5.5m（H），有效水深4.5m，现浇钢砼结构。1.5.8二级混凝沉淀池采用辐流式，共二座，设周边传动刮泥机一台，现浇钢砼结构，主要工艺参数为：表面负荷0.8m3/m2·h有效水深4.0m池径Ф50m数量2座沉淀池各设污泥井一只，污泥由污泥井内的潜污泵排入污泥浓缩池。为了污泥泵维护方便，污泥井上部设电动葫芦一只。污泥发生量，根据同类废水处理试验及类似实际工程运行情况，排泥量为70m3/h（含水率99%），污泥泵型号为100QW70-20-7.5,性能参数为:流量Q=70m3/h,扬程H=20m,功率7.5KW，共4只(二用二备)。1.5.9风机房风机房主要向好氧池供气，平面尺寸20×15m，高度6m，总供气量最大为800m3/min，选用多级离心风机，共5台（4用1备），该风机具有体积小、效率高、噪音低、性能调节范围大等优点。单台风机参数为：风量Q=200m3/min出口升温0.065MPa电机功率200kw—19— 盛泽镇印染污水处理扩建工程初步设计方案1.5.10污泥浓缩池用于化学沉淀污泥及生化剩余污泥的浓缩，化学混凝污泥发生量与混凝剂的投加量有关，投加量越大，污泥发生也就越大。污泥浓缩池采用辐流式浓缩池现浇钢砼结构，主要设计参数为：固体负荷40~60kg（干）/m2·d池径Φ30m池深4.0m停留时间12hr污泥含水率（浓缩前）99%污泥含水率（浓缩后）97%池上部设周边传动刮泥机一台。1.5.11集水池用于污水处理系统的集水，由于调节池高出地面，污水处理区排水无法直接排入调节池，设集水池收集后由泵排入调节池。集水池平面尺寸：5m×5m，有效水深3m，总深3.5m,现浇钢砼结构,内设潜污泵80QW50-10-4二台,流量Q=50m3/h,扬程H=10m,功率4KW。1.5.12综合房1、污泥脱水间浓缩后的污泥在污泥脱水间脱水，脱水间平面尺寸为30×15m，内置DYQ2000带式压滤机7台，带宽2m，24h连续工作，进泥含水率97%，脱水后污泥含水率75~80%。脱水间内设反冲洗水泵2台，流量Q=25m3/h，扬程50m，功率7.5kW。—19— 盛泽镇印染污水处理扩建工程初步设计方案污泥输入用4台螺杆泵（二用二备），单台泵性能参数为：Q=25m3/h，H=60m,功率11kw。污泥脱水前投加PAM进行调质，PAM投加量以干泥量的2%计，投加浓度为1‰，PAM的贮量按10天考虑。PAM投加系统设液体搅拌罐1只，尺寸为Ф2000×1800mm，内设搅拌机一只，药剂投加采用3台计量泵投加（二用一备），单台计量泵性能为Q=50L/h，H=0.8Mpa。污泥脱水后由皮带输送机送至室外，由汽车外运处置。2、加药间加药间主要用于向中间物化处理系统及二级物化处理系统加药，总平面尺寸为30m×15m，其中药剂堆场225m2，溶药、加药区平面尺寸15m×15m。投加的药剂有二种，一种为混凝剂，选用硫酸铝[（Al2（SO4）3·18H2O），中间沉淀池投加量为400~500mg/L，投加浓度为5%，投加流量为14.17m3/h。二级物化沉淀池投加量为300~400mg/L，投加浓度为5%，投加流量为11.33m3/h。另一种药剂为PAM，投加量为2mg/L,投加浓度为5‰,投加流量为1.13m3/h。设硫酸铝溶药池二座，尺寸为3m×3m×3.5m，内设空气搅拌。PAM溶药池二只，设机械搅拌机二只，溶药池尺寸为2m×2m×3.5m，均采用埋地现浇钢砼结构，内做防腐处理。设混凝剂投加泵4台，二用二备，流量Q=30m3/h，扬程20m，功率3.3kW。PAM投加量计量泵4台，二用二备，Q=2m3/h，H=0.8MPa，P=1.5kW。3、电控室用于放置电气及控制设备，平面尺寸：10m×15m。4、值班室—19— 盛泽镇印染污水处理扩建工程初步设计方案平面尺寸：10m×15m。污泥脱水间、加药间、电控室、值班室合建。平面尺寸：80m×15m。单层砖混结构。1.5.13办公楼总平面尺寸20m×12m，二层共计480m2，内设化验室、公用室。1.6主要设备主要设备见表1-2。表1-2主要设备表序号设备名称主要技术参数数量（台）功率（kW）备注调节池1GH1600格栅除污机有效栅宽1430mm11.52硫酸贮罐10m32只3pH调节系统1套3.04提升泵:350QW1500-10-75Q=1500m3/hH=10m3台75二用一备厌氧水解酸化池5潜水推流器4680型48台5.56弹性立体填料DT21000m3好氧池7微孔曝气器31000只二沉池刮泥机Ф50m2台0.9污泥回流泵:200QW300-10-18.5Q=300m3/hH=10m4台18.5—19— 盛泽镇印染污水处理扩建工程初步设计方案风机房多级离心风机5台200四用一备中间沉淀池刮泥机Ф50m2台0.9污泥回流泵200QW300-10-18.5Q=300m3/hH=10m4台18.5二用二备二级物化沉淀池刮泥机Ф50m20.9污泥泵100W70-20-7.5Q=70m3/hH=20m4台7.5二用二备加药间搅拌机JB-12台1.5加药系统2套7.5污泥脱水间带式压滤机脱水系统DYQ20007台18.5螺杆泵I-1B5寸4台11搅拌机JB-22台1.5加药系统1套2.2集水池污水泵80QW50-10-42台4电控系统电控系统1套水质监测COD在线监测仪1套PH在线监测仪1套—19— 盛泽镇印染污水处理扩建工程初步设计方案第二章电气、自控设计2.1电气本设计负责污水处理扩建工程内变配电、动力、照明、控制、防雷及接地。工程总装机容量1750.6KW,实际使用容量1488.0KW,由厂内变压器接入。2.2自控系统污水处理工程可根据工艺要求设计先进和现代化的自控系统，控制系统选国际先进的集散控制系统（DistributedControlSystem，简称DCS），大型动态模拟屏的控制可选用可编程控制器（PLC）。DCS可对工艺过程参数、电器参数及机泵等设备运行状况的监视、控制、联锁、报警及报表打印。根据工艺要求，设一个中央控制室，四个就地控制室，各控制室控制范围见图5-1。现场分析仪表采用国外引进，其他仪表可采用国产，现场仪表均安装在仪表保护箱内。1．控制内容：（1）调节池pH的自动调节与控制；（2）调节池内提升泵启停的自动控制；（3）好氧生化池溶解氧的控制与调节；（4）各沉淀池污泥泵的自运控制；（5）进水流量及排水流量的自动测量与记录；（6）处理出水的自动在线监测。2．现场仪表—19— 盛泽镇印染污水处理扩建工程初步设计方案流量仪表：污水流量测量采用电磁流量计，空气、水等流量测量采用涡流流量计，小口径流量仪表采用全屏转子流量计。液位仪表：液位测量采用超声波液位计，污泥界面采用泥面计。压力仪表：一般介质采用弹簧管压力表，污水、污泥和药剂等采用隔膜式压力表。温度仪表：采用双金属温度计。分析仪表：主要有pH计、溶解氧分析仪、污泥浓度仪、COD分析仪。中央控制室加酸间就地控制（调节池、加酸间系统设备控制）风机房就地控制（风机、沉淀池等设备的就地控制）加药间就地控制（溶药池、加药泵）污泥脱水间就地控制（污泥脱水系统设备）二图2-1污水处理控制系统示意图—19— 盛泽镇印染污水处理扩建工程初步设计方案第三章水质监测与控制根据环保部门的要求，对污水处理出水进行COD实行连续在线监测，配进口COD在线监测仪一套。第四章给排水设计污水处理区块内的给水由市政给水管总管引入,管径DN100。排水经收集后排入污水处理集水池，由泵提升至调节池，进入污水处理系统。第五章劳动定员本工程属中型污水处理厂、生产岗位采用四班三倒制。参照中华人民共和国建设部标准《城镇污水处理厂附属设备设计标准》（G8831-89）以及国内同类污水处理厂的实际运行情况，扩建工程定员总数70人，其中生产工人54人，管理和技术人员16人。—19— 盛泽镇印染污水处理扩建工程初步设计方案第六章工程投资6.1土建费用土建费用见表6-1。表6-1土建费用一览表序号建构筑物名称数量（m3）单价（元/m3）总价（万元）备注1调节池14300150214.52厌氧水解酸化池390001505853中间物化沉淀池15700180282.64好氧生化池594001508915二沉池15700180282.66折流式反应池118820023.767二级物化沉淀池15700180282.68污泥浓缩池282618050.879溶药池912502.2810风机房300m28002411综合房1200m2100012012二层办公楼48080038.413道路及绿化100合计2897.616.2设备费用设备费用见表6-2。—19— 盛泽镇印染污水处理扩建工程初步设计方案表6-2设备费用一览表序号建构筑物名称数量（台）单价总价（万元）备注1调节池提升泵312万元/台362潜水推流搅拌器4815万元/台7203风机540万元/台2004Ф50m周边传动刮泥机640万元/台2405Ф30m周边传动刮泥机120万元/台206填料21000m3150元/m33157微孔曝气器31000只120元/只3728中间沉淀池污泥泵4台6万元/台249二沉池污泥回流泵4台4万元/台1610二级物化沉淀池污泥泵4台6万元/台2411带式压滤机系统7台35万元/台24512反冲水泵4台13溶药系统设备3套5万元/套1514加药系统设备4套15万元/套6015电磁流量1只5万元/套516COD在线监测仪1套50万元/套5017PH调节系统1套20万元2018电气及自控10019管道及阀门30020合计27626.3试验、设计、调试费（1）试验费3万元—19— 盛泽镇印染污水处理扩建工程初步设计方案（2）设计费170万元（3）调试费113万元（4）安装费221万元合计507万元6.4工程总费用工程总费用为：2897.61+2762+507=6166.61万元第七章处理成本处理成本包括：药剂费、电费、人工费、维修费等。1．药剂费（1）中间物化沉淀池加药费用本程所使用的药剂费为Al2（SO4）3.18H2O，投加量以500mg/L计，药剂价格为500元/t，则处理单位废水的处理成本为0.25元/m3废水。（2）二级物化处理药剂费二级物化处理投药量较低，以0.15元/m3废水计。（3）污泥脱水药剂费污泥的处理量以2040m3/d计，处理单位污泥的PAM投加费用以1元/m3废水计。折算到单位废水的处理成本为0.04元/m3废水。以上各项药剂费为0.44元/m3废水。2．电费本工程实际使用容量为1488.0KW,电价以0.7元/度计,—19— 盛泽镇印染污水处理扩建工程初步设计方案处理单位废水的电费为0.50元/m3废水。3．人工费年人工工资以8000元计，处理单位废水的人工费为0.023元/m3废水。4．维修费年维修费以工程总投资的3%计，则处理单位废水的维修费为0.074元/m3废水。以上各项合计总处理成本为:1.037元/m3废水,年运行费为2574万元。第八章主要技术经济指标1．污水处理规模：6.8万m3/d，2482万t/a。2总投资：6166.61万元。3处理单位废水投资：906.8元/m3废水.4．占地面积：8.3万m25．装机容量：1750.6KW,6．实际使用容量：1488.0KW.7．劳动定员:70人8．处理成本:1.037元/m3废水9.运行费用:2574万元/a—19—'