110826印染废水中水回用设计方案.docx
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110826印染废水中水回用设计方案
川岛织物(上海)有限公司(KAWASHIMA)
印染废水中水回用
设计方案
上海睿优环保工程技术有限公司
2011-08
一.概述
川岛织物(上海)有限公司(KAWASHIMA)是于2002年3月成立的日资企业,位于嘉定区徐行镇。
注册资金:
15亿日元,总投资额:
35亿日元。
由总部设在日本京都的株式会社川岛织物全额出资兴建,2003年8月正式开始批量生产。
该公司主营产品为汽车座垫面料及汽车座椅套。
产品主要销往日本、东南亚、以及国内市场。
产品的主要生产工艺为:
原丝→整经→经编→染色→加工整理→海绵复合→裁剪,缝制。
整个生产流程中,染整工序会产出一定量的印染废水,如不加处理,直接排放,会对环境造成污染。
公司领导对环境保护极为重视,建厂时就贯彻“三同时”,同步建立了废水处理站,印染废水经物化—生化二级处理后,达标排放。
排放水质远低于上海市《污水综合排放标准》、上海市《污水排入城镇下水道水质标准》,受到区政府的好评。
为节能减排,实现绿色企业,川岛织物公司希望在印染废水达标处理后的中水回用上做些工作。
本公司根据目前该公司的废水处理和水质实际情况,结合国内外先进处理工艺,经综合考虑后,制定了《印染废水中水回用》初步设计方案。
二、设计依据
1.川岛织物(上海)有限公司提供的废水水质、水量;
2.现场地形勘测原废水处理设施;
3.中华人民共和国《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)》中相关要求;
4.上海市《污水综合排放标准(DB31/199-2009)》;
5.上海市《污水排入城镇下水道水质标准(DB31/445-2009)》;
6.中华人民共和国室外排水设计规范GBJ14-87;
7.中华人民共和国《城市污水再生利用,工业用水水质》标准GB/T19923-2005
8.供配电系统设计规范(GB50052-95)
9.低压配电设计规范(GB50052-95)
三、设计规模和水质要求
根据厂方提供的水量:
处理量为2000m3/d,其中生活污水量约为60m3/d。
设计处理量为85m3/h(三班制24小时运行)。
原水水质要求:
废水经处理后水质达到上海市《污水综合排放标准》中二级标准。
产水(回用水)水质要求:
硬度<50mg/L氯离子<50mg/L铁<0.1mg/L锰<0.1mg/L。
布置场地:
废水处理站西侧,24×14m2面积
四、设计原则
1.节能减排,充分利用水资源,实现中水回用。
2.严格执行国家环境保护政策,符合国家有关法律,法规,标准和规范。
3.中水回用要服务于生产,服务于质量、满足生产、工艺的分级要求,力求做到技术、经济的统一。
4.处理工艺要成熟、可靠,结合具体的工程条件,确定合适的处理工艺技术,切实做到结构紧凑、设备先进、占地小、运行管理方便。
五、处理工艺流程与说明
(一).处理工艺流程
(见后)
(二).工艺流程说明
本方案拟采取膜技术,进行分离,实施中水回用
1.预处理
整个回用系统中,反渗透(RO)以前部份,皆为预处理。
为了保持膜组件良好的设计性能和安全的运行,确保膜的使用寿命,必须对原水进行适当的预处理,根据水源的水质条件,膜组件的特性和对给水质量的要求,选择合适的预处理方式,以控制膜污染和膜的机械损伤。
a.集水池(原水箱)
由于废水处理站有较大容量的调节池,其二级为生化处理,砂滤器出水的水量和水质较稳定,故中水回用系统不需较大的集水池-原水箱,可减少土建工程量,减少投资。
由原水泵将原水输送至微滤及超滤系统,采用双泵并联设计,每台泵流量为44m3/h.
b.微滤
自动网刷式微滤器——双自动自清洗网刷式过滤器,用以初步去除微滤原水中的大颗粒悬浮固体。
每个过滤器均有一个PP网刷,过滤精度为100~150微米左右。
当过滤压差超过0.5Bar时,自清洗功能启动,即过滤器中的一个网面刷启动。
在清洗过程中将会消耗少量的原水,自动排污阀打开以排放固体颗粒,进水冲刷网面,直到脱落物排入下水道。
即使在清洗网面时,该过滤器仍可连续运行。
所有与水接触的元件均为不锈钢材质。
c.超滤装置
超滤膜主要用于原水中的大分子、胶体、蛋白等有机物、微粒的分离和浓缩。
本方案采用两组超滤系统,回收率≥90%,系统平均水通量:
50L/㎡.h左右;并对超滤的运行模式、产水周期、清洗频率、过膜压差等参数做详细说明,每一组超滤装置除配备必要的阀门、管件以外,还配备一系列在线或就地测量仪表如:
产水流量计、浓水流量计、反冲洗流量计等,以能准确地判断超滤装置的安全运行。
每套超滤的出口要设有压力、流量以及浊度检测点,并设定有超限报警功能,带远传;超滤的总进水要设浊度(NTU)、流量、pH、余氯、压力等检测点,并设定有超限报警功能,带远传。
超滤膜选用进口外压式中空纤维超滤膜,膜材质为PVDF,切割分子量不大于0.04um,有较强的耐化学性、可靠性。
与其它材料相比,使用寿命长,且不易断损。
膜丝竖向布置。
超滤膜为进口产品。
膜架材质为不锈钢;膜组件基础及管沟等土建设施一次完成。
经超滤处理后,水的浊度小于0.5NTU。
废水处理及中水回用系统
排放
PAC、PAM
生活污水
调节池
气浮
生化
砂滤
(60T/d)
集水池
(原水箱)
微滤
MF
超滤
UF
反渗透
RO
产水箱
回用
生产废水
(1940T/d)
中水回用
2000T/d
1400T/d
保安过滤器
d.加药系统
次氯酸盐加药系统——化学加药系统用以向原水中添加次氯酸钠。
次氯酸盐可起到持续杀菌作用。
每套加药设备包含有一套计量泵(1×100%)。
计量泵为机械隔膜泵,与液体接触面材质为PVC。
泵加药精度为100∶1。
所选200L加药水箱是用以混合及配用次氯酸钠。
这水箱配有液位开关,用以确定一个低水箱液压条件。
计量泵可适当调整流量。
选用溶液混合器可确保次氯酸钠停留在溶液中。
系统均配有在线ORP仪,以确保氧化还原电位在正常范围之内。
酸加药系统——配置一套化学计量加酸系统。
建议用盐酸(或同等)加入原水中,来调节进水pH。
化学计量泵为机械式隔膜泵,液体接触面材质为PVDF。
泵加药精度为100∶1。
加药泵可根据在主控柜上预设的进水pH值进行自动加药。
所选200L加药箱是用以混合及加酸性化学品。
水箱配有液位开关,用以确定一个低水箱液压条件。
校正量筒可用作校正计量泵流量。
选用溶液混合器可确保碱能停留在溶液中。
亚硫酸氢钠加药系统——一台计量泵(1×100%)用以在RO系统之前去除余氯及/或溶解氧。
氧化还原电位仪安装在还原剂加药下游用以确保在任何条件下,次氯酸盐均可被完全去除。
计量泵为隔膜式计量泵,液体接触面材质为PVC。
泵加药精度为100∶1。
所选200L加药箱是用以混合及加还原剂。
这水箱配有液位开关,用以确定一个低水箱液位状况。
校正量筒可用作校正计量泵流量。
选用溶液混合器可确保还原剂停留在溶液中。
阻垢剂加药系统——一台计量泵(1×100%)以其优异的性能被用于向水中加入阻垢剂,可以有效的降低反渗透膜无机盐结垢的可能性。
化学计量泵为机械式隔膜泵,液体接触面材质为PVDF。
泵加药精度为100∶1。
所选200L加药箱是用以混合及加阻垢剂。
这水箱配有液位开关,用以确定一个低水箱液压条件。
计量泵可适当调整流量。
选用溶液混合器可确保阻垢剂停留在溶液中。
e.保安过滤器
即精密过滤器(1×100%)用以去除在RO膜系统之前的最终沉淀物。
过滤精度为5~10μm。
每个过滤器为不锈钢材质,具有耐蚀性。
滤芯的过滤孔径为5微米。
通过模拟式压力传感器来监控过滤压差,从而判断更换或清洗滤芯的必要性。
2反渗透(RO)装置
反渗透技术是以压力为驱动力的膜分离技术,本方案中主要是用作脱盐处理,去除原水中的溶解固体,包括硬度、COD和盐分。
与常规分离方法相比,膜分离过程具有无相变,能耗低、工艺简单、不污染环境等,装置紧凑、操作简单、易于自动化等优点。
设计中,工艺充分考虑污水特点,平衡单支RO膜受污染的速度。
反渗透膜元件的选型应选择透水量大、脱盐率高、化学稳定性好、抗污染性能好及机械强度好的膜。
膜元件选用高脱盐率抗污染复合膜,标准测试条件下单支膜元件脱盐率≥99.75%,且端板必须带排气结构。
RO膜元件的设计水通量应按照膜元件制造厂商《导则》中规定的水通量低值选取。
并应选择合理的排列组合,保证膜元件正常运行和合理的清洗周期。
反渗透压力容器选用承压等级是300Psi的R8040B300S。
RO装置给水总管及各段浓水管、产水进出水管上应设有足够的接口及阀门,以便清洗时与清洗液进出管相连。
RO装置产品水管上装设不合格水排放阀,在装置开机和停机前均打开不合格水排放阀,防止装置产水侧背压,损坏膜元件。
RO浓水排水须装流量控制阀(稳流阀)和流量仪(指示与积算),以控制水的回收率。
RO装置需设计分段清洗管路,可以实现一段正向和反向化学清洗,也可以实现正向反向清洗。
RO装置应设有程序启停装置,停用后能延时自动冲洗。
RO装置进水管和产品水管设取样点。
取样点的数量及位置能有效地诊断并确定系统的运行状况。
RO膜组件安装在不锈钢机架上,组合架上应配备全部管道及接头,还包括所有的支架、紧固件、夹具及其它附件。
RO组合架的设计应满足组件的膨胀要求。
六、技术参数
进水水质和条件
要求水量
温度
pH
COD
SS
电导率
备注:
设备运行条件
每天工作小时
每周工作天数
环境温度
总回收率
总回用水水量
UF出水水量
RO产水水量
回用水水质
硬度<50mg/L
氯离子<50mg/L
Fe<0.1mg/L
Mn<0.1mg/L
电导率
pH
83m3/hr(2,000m3/d)
保持在25℃
7-8
60-70mg/l
40-60mg/l
1085us/cm
膜设计进水温度为15-35℃,如果超过该范围,膜产水水量将会受影响。
24
7
5-30℃
70%
58.3m3/hr
79.1m3/hr
58.3m3/hr
<600us/cm
6.5-7.5
备注:
产水中细菌与总盐量达到城市供水要求。
七、运行费用评估
设备总运行费用(每吨进水——按全天24小时运行,包括UF+RO)
电费:
基于0.8元/kwh1.13元
膜更换费用:
0.631元
消耗品:
0.20元
人工费:
(定员3人,每人月工资2200元)0.109元
总运行费用2.07元/吨进水
(因有关参数不明,暂以此核算)
八、设备清单
主要设备配置表
设备
数量
规格
型号
原水箱
1
30m3,HDPE
原水泵
3
44m3/hr316SS,
CDL-42-10
两用一备
次氯酸盐加药系统
1
7.6LPH,PVC,100L,HDPE
P-SERIES含加药泵
自清洗微滤器
2
44m3/hr,DN80,316SS
超滤系统
2
37m3/hr,(22)40m2
MEMSTAR
反冲洗泵
1
51m3/hr316SS,
CDL-42-10
浊度仪
1
DIGITAL
HFSCIENTIFIC
超滤产水箱
1
15m3,HDPE
超滤产水泵
2
74m3/hr316SS
CDL-65-30-2
亚硫酸氢钠加药系统和ORP仪表
1
7.6LPH,PVC,200L,HDPE
LMIP-SERIES,SIGNETORP
加酸系统和PH仪表
1
7.6LPH,PVDF,200L,HDPE
LMIP-SERIES,SIGNETPH
阻垢剂加药系统
1
7.6LPH,PVDF,200L,HDPE
LMIP-SERIES
含泵
精密过滤器
1
RO高压泵
2
85.6m3/hr316SS,
GRUNDFOSCRN64-8-1
一用一备
RO机组(除高压泵)
1
62.9m3/h,(78)PROC20
HYDRANAUTICS(含膜膜壳、机架)
RO产水箱
1
30m3HDPE
RO反冲洗水泵
1
16m3/hr316SS,
CDL-16-3
供水泵
2
62.9m3/hr316SS,
CDL-65-20一用一备
碱加药系统和PH仪表
1
7.6LPH,PVDF,200L,HDPE
LMIP-SERIES,SIGNETPH
清洗系统
1
64m3/hr316SS,
CDL-64-20
控制系统
1
IP55柜体,MCC和MCP
SIEMENSS7PLC,SCHNEIDER配件
安装材料
1
管道、管道支撑、电缆、电缆桥架
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