实验室综合废水处置技术方案.docx
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实验室综合废水处置技术方案
实验室综合废水50t/d处置项目
设计方案
设计人:
陈亮
2015年10月10日
1、目录
1、目录……………………………………………………………………2
二、公司介绍………………………………………………………………4
二、设计标准、范围及原那么………………………………………………4
设计标准………………………………………………………………………4
设计范围………………………………………………………………………4
设计原那么………………………………………………………………………5
3、处置工艺流程…………………………………………………………6
设计水量与水质………………………………………………………………6
污水处置工艺流程……………………………………………………………6
污泥的处置与处置……………………………………………………………11
4、处置工艺设计…………………………………………………………12
要紧处置构(建)筑物…………………………………………………………12
要紧处置构(建)筑物一览表…………………………………………………13
要紧处置设备一览表…………………………………………………………13
五、高程设计和总图设计…………………………………………………14
高程设计………………………………………………………………………14
总图设计………………………………………………………………………14
六、建筑、结构设计………………………………………………………15
建筑设计………………………………………………………………………15
结构设计………………………………………………………………………15
7、电气、仪表及操纵系统………………………………………………16
电气设计………………………………………………………………………16
照明系统………………………………………………………………………16
接地……………………………………………………………………………16
仪表……………………………………………………………………………16
操纵方式………………………………………………………………………16
八、防腐、防渗设计………………………………………………………17
防腐……………………………………………………………………………17
防渗方法………………………………………………………………………18
九、项目实施………………………………………………………………19
工程内容………………………………………………………………………19
施工进度………………………………………………………………………19
10、工程治理………………………………………………………………20
人员编制………………………………………………………………………20
要紧治理设施…………………………………………………………………20
运行的技术治理………………………………………………………………20
检修和保护……………………………………………………………………21
事故或事故处置方法…………………………………………………………21
1一、平安生产、消防和工业卫生…………………………………………22
平安生产………………………………………………………………………22
消防……………………………………………………………………………22
工业卫生方法…………………………………………………………………23
节能减耗方法…………………………………………………………………23
12、运行本钱和效益分析…………………………………………………24
运行本钱………………………………………………………………………24
效益分析………………………………………………………………………24
一、公司介绍
2、设计标准、范围及原那么
设计标准
1、《环境空气质量标准》GB3095-96
二、《地址水污染物综合排放标准》DB11/307-2021
3、《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90
4、《工业与民用供配电系统设计标准》GB50052-92
5、《低压配电装置及线路设计标准》GB50054-92
6、《建筑防雷设计标准》GB50057-92
7、《建筑结构荷载标准》GBJ9-87
8、《混凝土结构设计标准》GBJ10-89
9、《建筑抗震设计标准》GBJ11-89
10、《室外排水设计标准》(1997年修订)GBJ14-87
11、《建筑给水排水设计标准》GBJ15-88
12、《地下工程防水技术标准》GBJ16-87
13、《建筑结构设计统一标准》GBJ68-89
14、《给水排水工程结构设计标准》GBJ69-84
15、《工业自动化仪表工程施工及验收标准》GBJ93-86
16、《地下工程防水技术标准》GBJ108-87
17、《室外给水排水和热力工程抗震设计标准》TJ32-78
18、《建筑工程设计文件编制深度规定》DBJ08-64-97
19、《给排水设计手册》
设计范围
一、污水处置站的整体设计,包括工艺、建筑、结构、设备、电气、仪表设计等;
二、污水处置站的设计要紧分为污水处置和污泥处置及处置两大部份。
1)污水处置
调查研究水量、水质转变情形,结合污水本身所特有的情形,选择技术成熟、经济合理、运行灵活、治理方便、处置成效稳固的方案。
2)污泥处置与处置
污水处置进程中产生污泥,应进行稳固处置,避免对环境造成二次污染,并妥帖考虑污泥的最终处置。
设计原那么
一、本设计方案严格执行有关环境爱惜的各项规定,污水处置后必需确保各项出水水质指标均达到排放标准。
二、采纳简单、成熟、先进、稳固、有效、经济合理的处置工艺,保证处置成效,并节省投资和运行治理费用。
3、处置系统运行有必然的灵活性和调剂余地,以适应水质水量的转变
4、设备选型兼顾通用性和先进性,运行稳固靠得住、效率高、治理方便、维修保护工作量少、价钱适中。
五、系统运行灵活、治理方便、维修简单,充分考虑操作自动化,减少操作劳动强度。
六、设计美观、布局合理,与已有和周围设施统一和谐考虑。
7、设置必要的监控仪表,提高操纵操作的自动化程度。
八、尽可能采取方法减小对周围环境的阻碍,合理操纵噪声、气味,妥帖处置与处置固体废弃物,幸免二次污染。
3、处置工艺流程
设计水量与水质
设计水量
北京盈宝泰科科技进展依照业主提供实际资料,确信此工艺设计按50m3/d,2m3/h设计。
设计水质
进水水质一览表表3-1-1
项目
COD
BOD5
SS
氨氮
检测数据
1180
800
26
依照取样后送检测的检测数据。
单位:
mg/l
依照业要紧求设计处置该生产废水达到排入市政管网要求。
《污水排入城市下水道水质标准》DB11/307-2021水污染物综合排放标准(北京地址标准)的表3标准具体水质如下表。
表3-1-2单位:
mg/l
污水处置工艺流程
选择思路
依照废水的检测了解该实验室废水的有害物如下,
1)无机物类废水:
重金属离子、酸碱PH值、卤素离子及其他非金属离子等;
a、重金属离子:
汞、镉、铬、铅、锰、银、镍、锌、铜、铝、砷等;因此第一要除去重金属离子。
常常除重金属的方式有重金属捕捉和微电解,因考虑长期运行本钱,本方案选择微电解除重金属,它的效率能够达到95%以上。
因为微电解常常和芬顿配合利用,能够有效降低COD60%以上。
因此本方案选用既有效去除重金属的微电解又加上能够有效降低COD的芬顿塔。
b、酸碱PH值:
硝酸、盐酸、硫酸、双氧水、氯化钾、氯化钙等;因为含酸废水会阻碍整个处置系统,因此预处置设置酸碱中和槽。
2)有机物类废水:
有机溶剂、石油类、油脂类物质、糖类、蛋白质、多环芳烃、卤代烃、甲苯,苯酚,烷烃、烯烃、酮、醚、酚、醛、有机磷农药等;有机物会被强氧化剂芬顿试剂氧化而使COD降低。
3)生物类废水:
病原体等;
a、病原体:
细菌、病毒、衣原体、支原体、螺旋体、真菌、布鲁氏杆菌,炭疽杆菌等。
病菌若是不慎被排入自然界,会对人类生活、躯体健康照成危害。
因此必需有效的杀死病原体。
本方案采纳臭氧杀菌来有效杀死各类病原体。
工艺确信
综上所述,本方案处置工艺确信为酸碱中和槽+微电解池+芬顿塔+臭氧机配套氧化池。
工艺流程
一、工艺流程
实验室含酸综合废水搜集进入到酸碱中和池,通过加液碱中和PH值到之间后由提升泵提升送到微电解池,微电解池内填装Fe-C填料并通入空气。
水利停留时刻1小时后自流进入芬顿塔通过投加芬顿试剂,通过氧化后的水自流进入氧化池。
氧化池配套臭氧机。
通过臭氧机投入氧化池内强氧化剂去除病原体。
出水通过柱状活性炭过滤吸附水的固体悬浮物和部份有机物,出水能够达到《污水排入城市下水道水质标准》DB11/307-2021水污染物综合排放标准(北京地址标准)的表3标准排入管网。
废水处置工艺流程图
药剂
空气
铁泥
图3-2-1污水处置工艺流程图
工艺原理
微电解原理:
微电解确实是利用铁-碳颗粒之间存在着电位差而形成了无数个细微原电池。
这些细微电池是以电位低的铁成为阴极,电位高的碳做阳极,在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反映的。
反映的结果是铁受到侵蚀变成二价的铁离子进入溶液。
对内电解反映器的出水调剂PH值到9左右,由于铁离子与氢氧根作用形成了具有混凝作用的氢氧化亚铁,它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸,形成比较稳固的絮凝物(也叫铁泥)而去除。
经微电解后,加入过氧化氢,酸性废水与铁反映生成亚铁离子,亚铁离子与过氧化氢形成Fenton试剂,生成羟基自由基具有极强的氧化性能,将大部份的难降解的大分子有机物降解形成小分子有机物等。
4、处置工艺设计
要紧处置构(建)筑物
1)微电解池
设计说明:
发生微电解反映和芬顿氧化反映。
设计处置量2t/h,微电解需要水力停留时刻1h。
共需要微电解填料5立方。
在进水处投加29%过氧化氢比重为1,h投加量。
设计尺寸:
有效V=10m3,长4m宽高1m,碳钢防腐结构。
2)电解填料
选用新型铁碳填料。
填料规格:
比重:
,比表面积:
平方米/克 ,间隙率:
65%,物理强度:
≧1000KG/CM,化学成份:
铁75-85%,碳10-20%,催化剂5%。
3)过氧化氢投加器
设计说明:
加药泵投机29%过氧化氢,过氧化氢槽罐1个。
设计选型:
过氧化氢储槽10m3,投加泵2台。
PE防侵蚀加药桶。
加药泵输送h料,N=。
4)酸碱中和池
设计说明:
依照处置需要调剂PH值。
设计选型:
v=1m3,1*1*1。
5)铁泥搜集槽
设计说明:
搜集微电解产生的铁泥。
设计尺寸:
v=1m3,1*1*1。
6)芬顿池
设计说明:
进行芬顿反映。
设计尺寸:
2*3*1,V=6m3。
7)氧化池和配套臭氧机
设计说明:
由臭氧机发生臭氧,进入氧化池的废水跟强氧化剂反映去除水中病原体。
设计尺寸:
臭氧机50g氧气源,N=
氧化池2*2*1,v=4m3
遍地理单元预期达到的成效见表3.
表3.遍地理单元预期成效单位:
mg/L
单元名称
COD
BOD5
氨氮
SS
原水
进水
1180
800
26
微电解、芬顿池
出水
472
400
26
去除率
60%
50%
——
——
氧化池
出水
320
26
去除率
20%
20%
——
——
活性炭
出水
288
13
去除率
10%
10%
——
50%
要紧处置构(建)筑物设计参数一览表(包括预算价钱)
1.构筑物和设备预算表
序号
构筑物设备名称
性能尺寸
单位
数量
单价
总价
备注
1
微电解池
有效V=10m3,长4m宽高1m
座
1
2
电解填料
比重:
M3
5
4
3
过氧化氢投加器
加药箱和投加泵
台
1
4
活性炭过滤器
不锈钢300*1500*3mm
台
1
5
铁泥收集池
v=1m3,1*1*1
座
1
6
芬顿池
2*3*1,V=6m3
座
1
7
酸碱中和池
v=1m3,1*1*1
台
2
8
氧化池
2*2*1,v=4m3
座
1
9
臭氧机
N=氧气源
台
1
10
鼓风机
N=9kwh
台
2
11
碱液投加器
套
1
加药箱和投加泵
12
提升泵
Q=2m3/h,
台
2
总计
2.材料和施工费预算表
项目
具体内容
费用(万元)
备注
1
安装费
2
材料管阀
1
3
电缆电控
总计
6
3.总工程费用预算表
项目
费用(万元)
1
施工、安装、材料费
5
2
设备、构筑物费
3
运费
4
设计
3
5
调试
1
总计
5、高程设计和总图设计
高程设计
高程布置
污水处置站采纳半埋地式,设备房采纳地上式。
污水通过混合调剂池和废水搜集池二次提升,然后重力流经各个处置构筑物直至排放。
设计标高
污水处置站周围室外地坪的相对标高。
总图设计
污水处置站占地为×,共计150平方米范围内,周围设置道路,同时依照施工范围,并通过装饰工程,与周围建筑物和谐一致。
6、建筑、结构设计
建筑设计
污水处置站由处置构筑物和设备房组成。
充分注意环境的美化及建筑造型,尽可能做到建筑物有效与观赏为一体,艺术与技术为一体,为与周边环境和谐,处置构筑物上部种植绿化带。
设备房的外墙采纳面砖和涂料装饰,外墙面以红、白为主色调,配以其它颜色以强化细部处置。
整体建筑造型与周围环境相互和谐。
鼓风机房的门窗采纳隔声门窗,内墙设置隔声装置。
依照本工程的规模、建筑品级,并结合实际情形,别离设计设备房的装修标准
设备房装修标准表6-1-1
序号
名称
做法
1
地面
水泥砂浆打底、面贴防滑地砖
2
内墙面
水泥、石灰、砂浆打底、石灰砂浆批面,刷乳胶漆
3
踢脚
水泥砂浆打底,瓷砖贴面200高。
4
天花
水泥石灰砂浆打底,纸筋灰批面,刷乳胶漆
5
门窗
塑钢窗,塑钢门,木门,无框玻璃门,局部采用镀膜热反射玻璃
6
外墙面
水泥石灰砂浆打底,仿石面砖密贴,或刷外墙乳胶漆。
结构设计
结构形式
拟建的构筑物,本着平安、经济、利于施工及结构合理的原那么选择结构形式。
本工程构筑物半地下设置,基础采纳钢筋混凝土结构。
建筑材料选用
钢筋混凝土基础采纳C25砼。
基础垫层采纳C10。
水泥采纳≥325一般硅酸盐水泥,钢材采纳Q235A。
7、电气、仪表及监控系统
电气设计
供电形式:
本工程为污水处置站,采纳低压线供电。
结线形式:
一路进线接入低压进线柜。
用电负荷
本工程装机功率,日均耗电量6000KW·h。
照明系统
设计照度标准表表7-2-1
序号
照明场所
照度(Lx)
1
化验室
150
2
污泥脱水间
100
3
风机房
100
4
控制值班室
150
接地
本系统采纳TN-S制爱惜,设备的金属外壳均与接地线连接。
仪表
混合调剂池提升泵、废水搜集池提升泵各设置液位计1套,通过液位设定操纵泵的开停。
操纵方式
一、操纵方式为中央操纵,设置集中操纵柜。
操纵板面设计为模拟屏,通过PLC可编程序操纵器集中显示并自动操纵所有设备的运转情形。
各设备亦可单台操纵。
二、所有设备的运行状况和监测仪表的状态在中控室显示。
3、依照监测仪表传递的信号,自动操纵相应设备的动作。
4、备用设备之间可按时自动切换。
五、关于间歇运行的设备,通过编程按时运行。
六、相关设备实现联动功能。
7、显现异样情形,自动报警功能。
8、防腐、防渗设计
防腐
本污水处置工程中,部份物品和材料处于侵蚀性环境,需进行防腐考虑,以减少水中污染物和侵蚀性气体对构筑物、建筑物、设备和设施等的侵蚀,确保设备和设施的运行平安,保证工程质量,维持处置站的美观。
防腐对象
一、水泵、鼓风机等设备;输水管、曝气管等。
二、钢门窗等附属设施及设备等。
侵蚀情形分析
一、污水环境
通常情形下,水中有氧存在时,金属表面形成局部电池引发电化学反映,金属侵蚀就会发生。
污水中存在悬浮物、氮、磷、钾、盐及各类有机化学成份,将产生电解质侵蚀作用。
另外,还有Cl-、S2-、NOx-、SO42-等阴离子对碳钢的侵蚀。
二、空气环境
室外阳光尤其是夏日阳光照射中含有紫外线。
在水上,室外强烈阳光的照射,专门是盛夏高温季节,受热后的污水散发蒸汽,侵蚀钢结构及设备。
其中,有些难溶解性颗粒物积聚粘附在金属表面,又会产生垢下侵蚀、点蚀、坑蚀或裂缝侵蚀等局部侵蚀,使钢结构的侵蚀加重。
防腐方法
一、防腐原那么
1)在价钱合理的情形下,依照所应用的条件,关键部件和材料的材质选用耐侵蚀和抗侵蚀的材质。
2)针对利用条件,选用适合的防腐涂料和防腐方式。
二、抗侵蚀材质的选用
1)水泵、鼓风机等设备的轴心部件,均为抗侵蚀金属。
2)水管、污泥管等工艺管道要紧采纳通过防腐处置的钢管。
水下部份曝气管道和加药管道均采纳耐侵蚀的UPVC给水管。
填料支架的Q235A钢进行防腐制作。
3)管材防腐
所有钢管内外壁涂环氧煤沥青。
所采纳的阀门外涂环氧树脂漆以增强防腐。
防渗方法
本污水处置站主体构筑物均为钢砼结构,为幸免地下水渗入或池内水渗出,构筑物结构采纳抗渗设计,抗渗品级S6。
9、项目实施
工程内容
本项目的工程内容要紧包括三大部份,污水处置构筑物、污水处置设备、设备房。
施工进度
经分析研究,由于本工程的进度要求较紧,必需采取必要的方法,加速施工进度,例如支撑保护、增加早强剂等。
确信本工程建设工期为个月,其中土建施工工期为3个月,设备制造2个月,设备及管道安装个月,试运转个月。
全数施工图设计周期为合同签定生效后1个月。
工程施工进度打算表表9-2-1
序号
实施阶段
所需时间(月)
备注
1
土建工程
3
2
设备制造
2
与土建同时进行
3
设备及管道安装
4
试运转
5
合计
10、工程治理
人员编制
本污水处置站生产部门要紧为水处置组。
参照环保局有关规定按岗配置,结合实际情形,编制出本废水处置站的治理和生产人员安排,见下表:
人员分配
定员(人)
全部职工
8
生产人员
废水处理班
4
污泥处理班
3
化验班
1
要紧治理设施
本工程要紧的治理设施包括:
一、本工程主体构(建)筑物:
混合调剂池、沉淀池、废水搜集池、SBR池、污泥池、风机房、化验室、污泥脱水间、操纵和值班室等。
二、本工程中的各配电线路及机电设备。
3、本工程设施的自控、监控等附属设备。
4、本工程的通信、照明线路。
运行的技术治理
一、运行采纳24小时持续运转制度。
二、按时巡视生产现场,发觉问题及时处置并做好记录。
3、依照进水水质、水量转变,及时调整运行条件,保留记录完整的各项资料。
4、及时整理汇总、分析运行记录,成立运行技术档案。
五、及时清理和输送污泥,减小对环境的阻碍。
六、成立处置构筑物和设备、设施的保护保养工作及保护记录的存档。
7、成立信息系统,按期总结运行体会。
检修和保护
一、保护和检修内容
各构(建)筑物、机电设备和其它生产治理设施等。
二、保护期限
各机电设备依照其利用操作说明书及维修手册的规定,按期进行保护。
所有生产治理设施需每一年普查,进行保护和检修工作。
事故或故障处置方法
个别设备发生故障时,其检修以不阻碍整个工程的运行为原那么,单独检修完成后,再投入正常利用。
一、假设设备处于自动操纵状态时发生故障,需当即将其切换至现场手动操纵,待修复后从头投入正常操纵。
二、中央操纵系统发生故障时,各台实行中央操纵的设备均切换至现场手动操纵,待系统恢复正常再从头投入中央操纵正常运行。
11、平安生产、消防和工业卫生
平安生产
在污水处置站运转之前,须对操作、治理人员进行平安教育,制定必要的平安操作规程和治理制度,同时需设置平安生产方法。
平安方法
遵循《中华人民共和国劳动法》,并依据有关国家标准,配备劳动平安卫生设施。
一、设备、材料平安防护
1)所有电气设备均须知足电器设备有关平安规定。
2)机械设备危险部份,如传动带等必需安装防护装置。
二、有毒有害气体防护
对较深的水池,检修时,需对其进行换气,知足劳动爱惜的要求等。
3、辅助设施及劳保用品
平安带、平安帽等劳保防护用品和各类生活辅助设施,由业主统一配套。
平安生产制度及教育
劳动爱惜及平安生产方面要增强对职工的法制教育,包括在建设期及运行期。
消防
消防品级
依照《建筑设计防火标准》,甲醇投加装置的甲醇罐为甲类防火标准,其15m半径范围内的电气设备(包括灯具)均须防爆。
其它各设备间为丁类防火标准,依据《建筑设计防火标准》进行设计。
防火方法
一、室外消防
包括消防道路、消防栓及消防水源由整体统一考虑。
二、室内消防
依照《建筑灭火器配置设计标准》,设置干粉灭火器。
工业卫生方法
环境污染的排除
生产期间,污水处置站的环境污染源要紧有:
噪声、臭味和固体废弃物。
噪声来源于厂内传动机械如污水泵、鼓风机工作时发出的噪声,臭味来自污水和污泥,固体废弃物要紧为脱水污泥等。
设计中,均考虑了相应的方法加以减缓或排除。
防暑降温方法
要紧的热源是机房。
按对机房作业区内的夏日室内温度不超过室外温度3~5℃的要求,拟采取以下防暑降温方法。
一、值班操纵室与热源分离,并建议安装空调。
二、在机房内建议设置机械通风设备。
3、鼓风机采纳自动操作或集中按钮操作,减少操作人员与热源接触时刻。
节能减耗方法
耗电量大的设备主若是鼓风机、污水泵设备,选用效率高、能耗低的先进设备和器材,鼓风机、水泵的选型确保常常工作点位于高效区。
水泵依照液位开关自动操纵泵的开停,并优化泵的组合运行方式,节省电耗,降低运行费。
在高程布置中,减少跌水高度,选择经济管径及合理布置流程,节约水头损失,以节约水泵能耗。
12、运行本钱和效益分析
运行本钱
运营本钱预算,费用单位:
元
项目
日费
月费
年费
吨水费
1
人工
1人,800/月
864
10368
2
药剂
双氧水750元/吨
22464
269568
3
电耗
电费元/度
11232
134784
4
总计
1152
34560
4147
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