污水处理一级a工作小组计划1.docx
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污水处理一级a工作小组计划1
中国重汽济南卡车股份有限公司污水处理质量提升项目
方案设计
单位:
煤炭工业济南研究设计院有限公司
日期:
2010-4-7
第一章污水质量提升项目概况
第一节使用环境
1项目名称污水:
2建设地点:
中国重汽济南卡车公司工业园
3使用地点:
车身厂、车架厂、设备动力厂
4工作制度:
全年工作251天、班制、设备年时基数小时
5使用地点区域自然环境:
5.1海拨高度:
1000m以下
5.2环境温度:
室内温度15~30℃。
5.3相对湿度:
年平均59%,最大95%,最小15%
6能源环境:
6.1电力:
中国制式,供电电压220V±10%,供电频率50Hz±2%。
6.2给水:
市政自来水,
6.3蒸汽:
自产蒸汽,0.5MPa±0.1
6.4压缩空气:
自备空压机自产压缩空气,0.6MPa±0.1
6.5天然气:
市政天然气
第二节厂区污水处理现状
1.概况
1.1中国重汽济南卡车公司厂区占地960亩,整个厂区的用水峰值为16.7万吨/月,其中生产用水峰值为10。
7万吨/月,生活用水为6万吨/月。
1.2厂区污水排放末端建有日处理能力8000立方的污水处理厂一座,占地31。
81亩,主要处理方式为活性污泥生化处理加三级深度处理,末端除磷采用絮凝沉淀方式,每日排水最高负荷为5100吨,日均负荷为4500吨左右,进水指标为COD,400-2400mg/l,BOD30-100mg/l,TP15-50mg/l,PH6-9,SS200-500mg/l,石油类为30-100mg/l,氨氮6-20mg/l
排放指标BOD20mg/l,COD70-150mg/l、TP0.4-1mg/l
PH6-9为SS30-70mg/l、石油类5mg/l,氨氮为4-15mg/l
污染总冲击负荷来自厂区内涂装线的污水冲击,高浓的排槽废水
1.3厂区内共有17个排污口,其中重点污染源8个,包括卡车公司车身厂和车架厂等共六条涂装线的涂装污水,其每月的用水峰值为6万吨,日排水峰值为1700吨。
1.4其中车身厂涂一车间为08年新建,建有污水预处理,日处理量为35吨/时,排水指标达到工业污水三级排放标淮。
1.5其他9个排污口为轻污染的工业污水和生活污水。
2厂区污水处理站运行状况
2.1污水处理场工艺流程图
2.2污水处理各构筑物描述
2.2.1机械格栅:
两台回转式机械格栅,2006年安装,宽度为1.2米,前端设有除油机两台除油量为15t/h.
2.2.2调节池:
为地下式混凝土结构,有效容积为1484.28m3,下设鼓风管道,共有6路搅拌气源。
该池连接地下水泵房的水泵三台,三台水泵为150m3/h.。
2.2.3沉砂池
沉砂池有效体积为20.97m3,共两格每格,设有排砂管2座。
2.2.4调节沉淀池
为混凝土结构,为平流式沉淀池,前端为六个沉淀斗,后段为出水调节,下设排泥管,通往污泥浓缩池,总体积为1480m3,面积为302平方
2.2.4瀑气池
有效体积为2600m3,曝气方式为深水曝气,曝气器为双螺旋曝气桶
2.2.5二沉池
有效体积572m3,为周边进水周边出水的沉淀方式,配备污泥回流泵两台,流量为100m3/h。
2.2.6气浮池
有效体积为气浮池305m3,气浮水泵有两台35m3/h,设有加压容器罐原设计为泵前气浮,现已更改为泵后半溶式气浮,由压缩空气提供气源,气浮水源来自虹吸滤池清水区。
2.2.7虹吸滤
有效体积为172.6m3,过滤池,共有六格,滤料多年未更换,滤料结构为下端鹅卵石、中段为石英砂、上段为无烟煤粉,煤粉损失较为严重,厚度为无烟煤粉0.5米,粒径要求0.8-2mm
2.2.8消毒接触池
有效体积为192.7m3,原设计为液氯消毒,由于安全问题,该设备已报废
2.2.9中水储水池
905m3,中水泵房安装3台100m3/h的中水泵,采用变频供水方式进行供水。
另外,在此位置安装两台除磷泵,根据池内水位控制自动开启,水泵出口连接管式混合器,由PLC控制计量泵向管式混合器加混凝剂,将排放水输送到除磷沉淀池进行沉淀除磷。
2.2污水处理场平面布置图(详见电子版)
2.3设备配置
除脱磷设施外(脱磷设施为自动化运行),其余设备均为80年代末期产品,基本无自动化控制。
2.3.1水池全部水池均为混凝土结构建设年代90年,92年投产,部分池体有轻微开裂现象(气浮池、曝气池等)。
2.3.2水泵种类及现状:
污水处理厂内的污水泵大多采用离心水泵,大多为90年代产品,泵房大多采用地下室泵房,
2.3.3风机种类及现状:
污水处理站内鼓风机采用四台75m3/min的罗茨风机,无变频控制,
2.3.4阀门类型及现状:
污水站内的阀门陆续已做了更新。
2.3.5污泥设备情况,现污水处理站有三台带压机,1.5米1台,1米两台
3.3污染源情况介绍:
主要四种排槽污水详见下图:
卡车公司工业园区内共有六条涂装线:
分别是车身涂一(有预处理)、
车身涂二、
车架涂一、
车架涂二
车身老喷漆、
车架小件涂装
3.2重点污染源排放污染物汇总表(排槽液):
脱脂废液污染指标一览表
项目
名称
COD
mg/l
BOD5
mg/l
TPmg/l
SS
mg/l
PH
石油类
mg/l
车身涂二
3550
150
2-8
300
10-11
800
老喷漆
4300
120
400
350
10-11
650
车架涂一
2600
130
380
450
10-11
790
车架涂二
2800
150
400
600
10-11
900
小件涂装
2700
110
400
750
10-11
1000
车身涂一
3500
160
2-8
350
10-11
960
表调磷化废液污染指标一览表
项目
名称
COD
mg/l
BOD5
mg/l
TPmg/l
SS
mg/l
PH
石油类
mg/l
Zn2+
mg/l
Ni2+
mg/l
车身涂二
300
600
1-3
8.7
老喷漆
200
550
1-3
车架涂一
450
360
1-3
车架涂二
360
600
1-3
小件涂装
430
800
1-3
车身涂一
400
650
1-3
注:
Ni2+为环评检测结果,Zn2+污水站污泥监测结果中超标。
喷漆废水污染指标一览表
项目
名称
COD
mg/l
BOD5
mg/l
TPmg/l
SS
mg/l
PH
石油类
mg/l
车身涂二
9400
100
------
6-9
老喷漆
15200
------
6-9
车架涂一
------
6-9
车架涂二
------
6-9
小件涂装
------
6-9
车身涂一
8600
------
6-9
电泳废水污染指标一览表
项目
名称
COD
mg/l
BOD5
mg/l
TPmg/l
SS
mg/l
PH
石油类
mg/l
车身涂二
22000
350
老喷漆
23000
450
车架涂一
16000
300
车架涂二
17000
350
小件涂装
车身涂一
28000
330
3.3.各条涂装线工艺流程及排水流程图
3.3.1车身涂装一工艺流程:
车身涂装一工艺排水
排污状况
预脱脂1排放20t/周,预脱脂2排放20t/2周,脱脂液50t/2月,一道水洗,20吨/周,二道水洗66吨/周,表调液66吨/月,磷化液80t/3月,磷化水洗140t/月,电泳80t/半年,电泳水洗140t/月,中涂排水5t/月,面漆排水每月间歇排水30t/月,每半年一次性集中排放200t/半年
3.3.2车身厂涂装二工艺流程
车身涂装二工艺排水
排污状况
预脱脂排放15t/2周,脱脂50t/2月,一道水洗15吨/周,二道水洗50t/月,表调50t/月,磷化50t/3月,磷化水洗150吨/半月,电泳50t/半年,中涂排水5t/月,面漆排水160t/月
需要进进行预处理的量:
预脱脂、脱脂80t/月(最大量),表调、磷化100t/月,超滤10t/月,电泳50t/年,面漆排水160t/月。
在油水分离器正常使用的情况下,脱脂槽排放周期可延长至每月排放一次,减少50吨排放量
3.3.3老喷漆车间工艺排水
排污状况
脱脂液10t/周,一道水洗10t/周,二道水洗10t/周,磷化10t/周,三道水洗10t/每周,纯水洗10吨/每周,超滤洗,10t/月,中涂面漆20吨/月
需要进进行预处理的量:
预脱脂、脱脂40t/月(最大量),表调、磷化10t/月,超滤10t/月,中涂面漆20t/月
无减排措施、沉淀池未说明连同方式
3.7
3.3.4小件涂装线工艺排水
排污方案一:
以现有条件作为控制状态
热水洗排放周期7天/次排4t,预脱脂排放周期4天/次排4t,脱脂排放周期15天/次排6t浓度(2%-3%),一次水洗排放周期4天/次排4t,二次水洗排放周期7天/次排4t,表调排放周期9天/次排4t(浓度0.2%-0.3%),磷化排放周期3个月/次排8t;三次水洗排放周期4天/次排4t;四次水洗排放周期7天/次排4t;
小计月排放量为:
脱脂液40t,一次水洗30t,二次水洗16t,表调12t,磷化排放周期3个月/次排8t,三次水洗30t,四次水洗18t.共计月排放:
146t
3.3.5车架涂装一工艺排水
排污状况
预脱脂排放周期3次/月,每次12t脱脂液1次/3个月,每次120t,磷化液清槽次/四月,每次40吨,,表调11t/周,一道水洗1次/每周,每次11吨,二道水洗1次/每周,每次11吨,三道水洗1次/每周,每次11吨,四道水洗1次/周,每次11吨,纯水洗1次/月,每次120吨,超滤1次/半月,每次24t,电泳每年1次,每次20t
需要进进行预处理的量:
预脱脂、脱脂132t/月(最大量),表调44t/月,磷化40t/4月,超滤48t/月,
电泳20t/年
3.3.6车架二涂装工艺排水
排污状况
预脱脂排放周期1次/月,每次40t,脱脂液1次/2个月,每次70t,磷化液15t/半年,表调70t/14天,一道水洗1次/每周,15吨/次,二道水洗1次/每周,11吨/次,三道水洗1次/每周,70吨/次,纯水洗1次/周,70吨/次,,超滤一洗,15t/月,每次24t,电泳1次/每年,每次15t/年
需要进进行预处理的量:
预脱脂、脱脂110t/月(最大量),表调、磷化15t/次,超滤15t/月,电泳15t/年
第二章方案说明
2.1进水指标
参见招标单位说明
2.2出水指标
根据建设单位要求,本期工程出水指标应达到国标一级a标准
2.3方案说明
2.3.1根据建设单位要求,和现场实际情况调查,针对本项目具体水质
情况,设计院认为现有工艺方案存在下列问题:
1)预处理系统不到位
现有工程除了车身一外,均没有设置预处理系统,这直接导致了系统末端污水处理站负荷变化大,处理难度增加,效果较差。
2)污水处理厂工艺有缺陷
具体表现在:
(1)曝气池容积太小,按照8000m3/d的处理水量,传统的活性污泥法应该需要20小时左右的停留时间,有效容积应在6667左右,而实际有效容积只有2667m3,远远不能满足要求
(2)曝气头为形式较老,曝气效率比较低。
(3)对重金属和磷效果较差
(4)缺杀菌装置
(5)无阀滤池滤料未补充和更新,过滤效果差
(6)气浮系统回流水泵流量偏小,溶气器型号不明,但从现场实际情况看,效果仅为一般。
2.3.2根据以上问题,我院拟提出以下方案,供建设单位参考:
1加强预处理
比较靠近的各车间,其脱脂废液,电泳废液,喷漆废液分别收集,进入各自的调节池,调节池容积以能储存2小时的平均小时流量或最大小时流量为准(选二者中数据大者),脱脂废液先后加入破乳剂,消泡剂,进行破乳,再加入混凝剂,助凝剂,降低其COD,油含量,再经气浮或沉淀处理;电泳废水中先加入无机碱,调整器PH值,然后加入混凝剂和助凝剂,进行沉淀或过滤处理;喷漆废水中加入强氧化剂,把难降解的高分子有机物氧化成易降解的小分子有机物,然后加入混凝剂和助凝剂,进行沉淀或过滤处理。
在预处理阶段,重点和难点在于各种药剂品种和加药量的选择,选择得当,可以降低去除废液中COD的30%-50%左右。
本系统拟设置脱脂,电泳,喷漆预处理装置各1套,其中车架一单独设置,
小件涂装和经过预处理的车身一污水直接进污水处理总站,其余(包括车身二,老喷漆,涂装面漆,车架二)废水均进入各自的预处理系统和调节池
备注:
由于各车间现场实际情况(包括场地和设备管道等)不明确,预处理方案及设想仅为定性考虑,等建设单位提供相关图纸资料并现场实际考察后方能确定具体的设备设施。
2改进污水处理站工艺和设备,消除缺陷,提高性能,包括以下措施:
(1)将工艺中的核心工艺由传统活性污泥法改为生物接触氧化法或生物滤池。
活性污泥法事最古老的污水处理工艺,他的优点是处理效果最好,
缺点是水力停留时间太长,一般都在18小时以上,占地面积太大,增加土建和设备费用,并存在污泥膨胀现象,对操作工人的技术要求比较高。
具体到本工程,由于曝气池有效容积只有2666,停留时间只有8小时,远远达不到活性污泥法的基本要求,加上老式的曝气器氧转移效率较低,所以生化效果不好,反之,生物接触氧化池池内安装了软性半软性或球形PVC填料,利用好氧微生物和风机提供的溶解氧来分解氧化水中有机污染物,从而将其去除。
在生物接触氧化池中,设置填料,采用鼓风瀑气,使充氧的污水以一定的速度流经填料,填料的作用是为微生物提供生长附着床,同时增加微生物的比表面积,使微生物迅速繁殖,吸附水中胶体,悬浮物和溶解物,生成稳定的生物膜,膜上的微生物在氧的参与下,对有机物进行降解去除。
生物接触氧化法具有以下优点:
<1>容积负荷较高,可达4KgBOD5/m3.d,单位容积的生物固体量高,占地面积小。
<2>不需污泥回流系统,不存在污泥膨胀现象,运行管理方便。
<3>污泥产量低,仅为活性污泥法的1/3左右,并且其排泥可直接回流到调节池
所以本方案将曝气池改为生化池,并更换所有曝气器。
(2)更换无阀滤池滤料
(3)在无阀滤池后,增加活性炭吸附设备,提高系统对重金属和含磷有机物的处理能力。
(4)增加杀菌装置,活性炭滤器由于吸附了大量有机物和各种金属离子
容易滋生细菌,致使在出水中有可能细菌超标,所以在清水池上设置了二氧化氯发生器,控制排水中细菌含量。
(5)更换气浮系统溶气水泵,溶气器,选择高效先进的新型溶气器
(6)将调节池和沉砂池合并,改造为厌氧调节池,厌氧调节池有两个作用
1)水力调节作用
由于生活用水量和水质的周期性变化,生活污水的产生也是呈现周期性变化的特点,为了防止过大的瞬时冲击负荷破坏生物处理工艺中各种生物正常生存环境,导致系统崩溃,系统设置缓冲调节池,以调节水量和水质的不均衡,保证生物处理系统的核心单元正常运行,
2)水解酸化作用
厌氧发酵全过程分为三个阶段:
第一阶段称为水解。
这一阶段细菌分泌的胞外酶将多糖分解为单糖;蛋白质转化为肽和氨基酸;脂肪转化为甘油和脂肪酸。
第二阶段为酸化。
这一阶段产酸菌能将较高级的脂肪酸及长链脂肪酸,芳香族酸分解为醋酸和氢。
第三阶段为甲烷化阶段。
产甲烷细菌将醋酸转化为CH4和CO2,利用H2还原CO2产生CH4。
以上三个过程是通过时间的推移来逐步完成的。
水解酸化池是通过控制水力停留时间,利用厌氧发酵的前两个阶段使高分子有机物降解为低分子有机物,提高了污水的可生话性,利于后面的好氧处理,它不需要严格的厌氧条件,运行条件较易控制,停留时间短,投资少,占地省,对好氧处理提高去除率,减少泡沫极为有利。
水解酸化还能消化水中大量悬浮物,部分取代了初沉池的作用。
本工程厌氧调节池即采用水解酸化池的形式。
(7)设置接种污泥提升装置
设置了一座10m3容积的污泥储槽,2台污泥泵,从厂外运来的接种污泥和营养液(直接在储罐里配制)先储存在储槽里面。
然后用污泥泵提升到生化池里,以减轻工人的劳动强度,改善劳动环境。
(8)改进控制系统,提高自动化水平
本方案在设置了完备的仪器仪表,各主要仪表均接入总控室PLC系统,具有显示记录报警功能,部分需要联动功能的单元还具有连锁控制功能,例如水池液位和下级水泵的连锁,生化池溶氧和风机的连锁,余氯表与加药泵的连锁等等,需要连锁控制的阀门均采用上阀五厂生产的电动阀门。
系统大体的仪表设置位置和种类是:
预处理单元进出水口,污水站总进水口均设置了流量表和在线COD速测仪,在生化池设置了氧化还原电位仪,在活性炭吸附器进出口设置流量和压力表,在总排口设流量和COD速测仪,并在沉淀池出水口设置磷表,在需要控制PH值的位置设置PH计。
本工程污水处理站主要工艺流程如下:
分水井→厌氧调节池→初沉池→生物接池氧化池→二沉池→气浮池→无阀
滤池→活性炭过滤器→二氧化氯发生器→中水回用池→中水回用(一路)
中水回用池(含磷污水)→混凝反应池→斜管沉淀池→外排
预处理工艺流程分别如下:
(1)脱脂废液
来水→调节池→气浮装置→进污水处理站
(2)电泳废液
来水→调节池→混凝沉淀或过滤装置→进污水处理站
(3)喷漆废水
来水→调节池→氧化池→混凝沉淀或过滤装置→进污水处理站
(4)表调磷化废液
来水→调节池→混凝沉淀或过滤装置→进污水处理站
2.3.3污水处理站效果
序号
处理单元名称
CODCr(mg/l)
BOD5(mg/l)
NH3-N(mg/l)
SS(mg/l)
进水
出水
进水
出水
进水
出水
进水
出水
1
厌氧调节池
2400
1680
100
100
50
40
500
450
去除效率(%)
30
0
20
10
2
生物接触氧化池(包括初沉池)
1680
504
100
28
40
18
450
280
去除效率(%)
70
72
55
38
3
沉淀池
504
403
28
25.5
18
16
280
196
去除效率(%)
20
9
11
30
4
气浮池
403
200
25.5
16.1
16
13
196
118
去除效率(%)
50
37.5
19
40
5
无阀滤池
200
130
16.1
15.3
13
12
118
83
去除效率(%)
35
5
7.7
30
6
活性炭过滤器
130
70
15.3
12.2
12
10
83
52
去除效率(%)
46
20
16.7
33
7
总去除率(%)
97
87.8
80
89.6
2.3.4各主要污水处理装置和构筑物规格尺寸(本期改造或增加)
2.3.4.1厌氧调节池,将调节沉淀池与调节池合并,总有效容积约2000m3,
2.3.4.2生物接触氧化池,重新扩建一座生物接触氧化池,有效容积1500m3,并改造原有曝气池,重新安装填料和曝气器,生化池有效总容积约4000m3。
2.3.4.3气浮系统保持不变,仅更换2台溶气水泵和溶气器。
2.3.4.4无阀滤池需更换滤料。
2.3.4.4增加5台DN3200活性碳过滤器及其反洗水泵,放置在室内。
2.3.4.4增加2套二氧化氯发生器,发生量为500g/h,
2.3.5本期工程主要增加项目一览表(预处理系统除外)
主要设备技术参数表
序号
项目
参数
数量
价格(万元)
备注
单价
总价
1
厌氧调节池体
1100m3
分2座
0.07
77
钢筋混凝土结构(包括改建费用)
2
生物接触氧化池
2200m3
分2座
0.07
154
钢筋混凝土结构(包括改建费用)
3
填料
100mm,层高4m
4000M3
0.010
40
PVC
4
曝气器
195
800套
0.01
8
钢于
布气系统
2套
25.2
50.4
5
溶气水泵
Q=100m3/h,H=50m
2台
2.2
4.4
不锈钢
6
活性炭过滤器
DN3200
5套
14.8
74
钢衬胶
7
二氧化氯发生器
Q=500g/h,
2套
22.6
45.2
化学反应式
8
厂房
600m2
1座
0.10
60
砖混
9
储罐
10m3
2个
7.6
15.20
钢衬胶
10
过滤器反洗水泵
Q=400m3/h,H=22m
2台
3.2
6.4
不锈钢
11
营养液提升泵
Q=50m3/h,H=25m
2台
2.1
4.2
不锈钢
12
管道阀门
1批
66.6
13
测量仪表
1批
52.6
14
活性炭
颗粒状
100M3
112
15
石英砂
1批
9.0
16
配电柜
1批
11.0
17
控制柜
1批
15.0
(包括PLC控制柜)
18
设计费
42
19
安装调试费
104
20
利润及税金
48
合计
999.28万元
2.3.6本期工程处理成本估算(预处理系统除外)
本工程将新增设备的折旧(15年),加药费,人工和电费列入处理成本估算,其中电费缺原有资料,参考类似工程单位电耗估计为1.35元/t;人工按三班四运转考虑,共16人,工资平均为1500元/人.月;药品价格按照市场价计算,聚铝2600元/吨(在气浮系统,活性炭过滤器,斜管沉淀池,污泥浓缩池处添加)处添加,添加量为70ppm(150),PAM为21000元/吨,加药量约为6ppm(10),分别加在气浮系统,活性炭过滤器,斜管沉淀池处,计算如下:
运行成本估算表
序号
项目
总价
吨水费用
备注
1
设备折旧
667.82万元(本期)
0.23
按15年折旧
2
电耗
1.35
3
聚氯
280ppm(合计)
0.73
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