吨每天化工处理工程设计方案.docx
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吨每天化工处理工程设计方案
xx化工有限公司
2000吨/天污水处理工程
设
计
方
案
1项目综述
1.1基本设计参数
1.1.1设计水量
⏹总设计水量:
2000m3/d
⏹总设计时平均水量:
83.3m3/h
1.3.2设计水质
⏹该项目是xx化工有限公司生产过程中所产生的废水。
根据业主提供的资料,废水水质指标见表1-1,排水水质执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准,能达到业主要求的出水排放标准,水质指标见表1-1。
表1-1原水水质排放标准指标参数
分类
内容
原水水质
排放标准
CODcr
≤5000mg/L
≤200mg/L
BOD5
≤3500mg/L
≤60mg/L
NH3-N
≤1000mg/L
≤50mg/L
SS
≤650mg/L
≤150mg/L
PH
6~9
6~9
1.3.3其他设计参数
⏹其他设计参数见表1-2
表1-2其他设计参数
序号
项目
内容
1
进水高程
-1.50
2
排水高程
-0.50
3
电费
1.0元/kw.h
1.2设计原则
⏹由于原水水质复杂、流量大,寻找合适的工艺组合,使出水保证达标,是应该最先保证的原则;
⏹技术具有先进性,成熟性;
⏹最大限度的减少工程投资;
⏹运行费用低。
1.3设计范围
本方案设计范围包括污水处理工程内的污水处理工艺、土建、设备选型、投资估算等。
污水处理工程以外的管网收集、污泥外运处理、出水外排、总电源引线等由业主负责实施。
1.4设计执行规范、标准
⏹《污水综合排放标准》(GB8978-1996)
⏹土建工程采用的中国国家设计规范与标准
◆GBJ9-87《建筑结构荷栽规范》。
◆GBJ3-88《砌体结构设计规范》。
◆GBJ16-89《混凝土设计规范》。
◆GBJ7-89《建筑地基基础设计规范》
◆GBJ69-84《给排水工程结构设计规范》
◆GBJ11-89《建筑抗震设计规范》
⏹电气工程采用的中国国家级设计规范与标本
◆GBJ54-83《低压配电装置及线路设计规范》
◆GBJ50055-93《通用用电设备配电规范》
⏹其他设计规范
◆GB50014-20XX《室外排水设计规范》
◆给排水设计手册
◆三废处理工程技术手册
2工艺设计
2.1工艺流程
本工程采用“物理化学处理(中和、沉淀)+生物处理(厌氧、好氧)”的组合工艺,其中厌氧部分采用我公司的核心技术“IC反应器”。
工艺流程如下图所示:
图2.1工艺流程图
生产废水先自流进入调节池,在调节池中均质均量后,污水经过由水泵提升至NaOH反应池,通过NaOH加药装置加NaOH进行反应后,自流进入石灰乳反应池,通过石灰乳投加装置加石灰乳搅拌反应,然后进入PH微调池,再通过NaOH加药装置加NaOH在进行PH微调,使废水PH值达到7;废水经中和反应调节PH之后自流进入絮凝反应池,通过PAM与PAC投加装置投加絮凝剂进行反应,然后自流进入斜板沉淀池进行初次沉淀,出水经泵提升后进入“IC反应器”进行厌氧生物处理,在此去除大部分有机物后污水自流入缺氧池、好氧池进行好氧处理,好氧池与缺氧池之间设混合液回流泵进行混合液回流,好氧池出水自流进入混凝沉淀池,通过PAC投加装置投加PAC后进行泥水分离后达标后排放。
混凝沉淀池内一部分污泥通过污泥回流泵回到生物接触氧化池以补充活性污泥量,剩余污泥排入污泥浓缩池,初沉池、厌氧处理过程产生的剩余污泥也排入污泥浓缩池,污泥经浓缩后用污泥泵送至污泥脱水机脱水后外运处理,污泥浓缩池上清液回到调节池继续进行处理。
2.2工艺原理
1)ic反应器工艺原理
废水的COD浓度高达3500mg/L,且可生化性较好,因而采用厌氧处理工艺在经济上是非常合适的。
该反应器是我公司专门针对中、高浓度有机废水研发的一种新型高效厌氧反应器,集成两级厌氧处理和内、外双循环技术。
运行稳定,容积负荷高,处理效果好,占地面积省。
可有效去除污水中的COD、BOD5、SS等污染物。
外循环将部分出水在循环池中与原水混合后,进入流化床反应室进行深度处理。
反应过程中产生的沼气可进入沼气燃烧系统,即火炬系统进行燃烧,也可净化后进行回收利用。
剩余厌氧污泥则定期排入污泥浓缩池内。
2)A/O工艺
A/O脱氮工艺是一个基于生物脱氮理论的系统工艺,通过各类微生物在不同阶段的生化降解、转化作用将污水中的含氮物质最终转化为N2排出,并同时降解、转化、去除部分其他有机物。
其主要作用过程如下:
①氨化作用
含氮有机物+O2好氧菌、氨化菌小分子有机物+CO2+NH3
②硝化作用
NH4++1.83O2+1.98HCO3-硝化菌0.021C5H7NO2+1.041H2O+1.88H2CO3+0.98NO3-
③反硝化作用
6NO3-+5CH3OH反硝化菌5CO2+3NH3+7H2O+6OH-
本工艺将反硝化反应器放置在系统之前,所以又被称为前置反硝化生物脱氮系统。
在反硝化缺氧池中,回流污泥中的反硝化细菌利用原污水中的有机物作为碳源,将回流硝化液中的大量硝氮(NOX-N)还原成N2,而达到脱氮目的。
然后再在后续的好氧池中进行有机物的生物氧化、有机氮的氨化及氨氮的硝化等生化反应,所以,A/O工艺具有如下优点:
①流程简单、构筑物少、只有一个混合液回流系统,基建费用可大大降低;
②充分利用原水中的碳源,降低了运行费用;
③A/O工艺的好氧池在缺氧池之后,可使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除,提高出水水质;
④缺氧池在前,污水中的有机碳被反硝化菌所利用,可减轻其后好氧池的有
机负荷。
同时缺氧池中进行的反硝化反应产生的碱度可以补偿好氧池中进行硝化反应对碱度的需求的一半左右。
2.3单体设计
2.3.1调节池
⏹
设计规模:
2000m3/d
⏹
功能:
收集污水,调节水量、水质
⏹
型式:
地下池
⏹
规格:
L×B×H=15.0×15.0×4.5m
⏹
有效水深:
3.0m
⏹
超高:
1.5m
⏹
停留时间:
8h
⏹
结构:
钢筋混凝土
⏹
数量:
1座
⏹
配置设备及仪表
◆
提升泵
设计规模:
2000m3/d
型式:
潜污泵
参数:
Q=83.3m3/h,H=8mH2O
功率:
5.5kw
数量:
2台(1用1备)
产品:
国产
◆
液位计
型号:
JYB-714(改进型)浮球液位计
数量:
2个
产品:
国产
2.3.2中和池(NaOH反应池、石灰乳反应池、PH微调池)
⏹
设计规模:
2000m3/d
⏹
功能:
调节污水PH值
⏹
型式:
半地下池
⏹
规格:
NaOH反应池:
L×B×H=5.0×3.0×4.5m
石灰乳反应池:
L×B×H=4.5×3.0×4.5m
PH微调池:
L×B×H=3.9×3.0×4.5m
⏹
有效水深:
4m
⏹
超高:
0.5m
⏹
总停留时间:
2h
⏹
结构:
钢筋混凝土
⏹
数量:
1座
⏹
配置设备及仪表
◆
仪
型式:
数量:
1套
产品:
国产
◆
NaOH储罐
设计规模:
2000m3/d
型式:
含NaOH储存装置及进料计量泵2台
功率:
0.5kw
数量:
1套
产品:
国产
◆
NaOH加药装置
设计规模:
2000m3/d
型式:
含NaOH溶药罐及加药计量泵2台
功率:
0.5kw
数量:
1套
◆
石灰乳投加装置
设计规模:
2000m3/d
型式:
含石灰乳溶药罐、搅拌器及加药计量泵2台
功率:
0.5kw
数量:
1套
◆
中和搅拌机
型式:
框式搅拌机
功率:
2.2kw
数量:
3台
产品:
国产
2.3.3絮凝反应池
⏹
设计规模:
2000m3/d
⏹
功能:
投加絮凝剂进行絮凝反应
⏹
型式:
半地下池,
⏹
规格:
L×B×H=3.9×3.5×4.5m
⏹
有效水深:
4m
⏹
超高:
0.5m
⏹
沉淀时间
0.5h
⏹
结构:
钢筋混凝土
⏹
数量:
1座
⏹
配置设备及仪表
◆
PAC加药装置
设计规模:
2000m3/d
型式:
含PAC溶药罐及加药计量泵2台
功率:
0.5kw
数量:
1套
◆
PAM加药装置
设计规模:
2000m3/d
型式:
含PAM溶药罐及加药计量泵2台
功率:
0.5kw
数量:
1套
2.3.4初沉池
⏹
设计规模:
2000m3/d
⏹
功能:
沉淀污泥,澄清水质
⏹
型式:
半地下式,斜板沉淀池,
⏹
规格:
L×B×H=8.0×3.5×4.5m
⏹
表面负荷
3.5m3/(m2·h)
⏹
超高:
0.5m
⏹
结构:
钢筋混凝土
⏹
数量:
1座
⏹
配置设备及仪表
◆
排泥泵
设计规模:
20m3/d
型式:
潜污泵
参数:
Q=10m3/h,H=10mH2O
功率:
1.1kw
数量:
2台(1用1备)
产品:
国产
2.3.5提升井
⏹
设计规模:
2000m3/d
⏹
功能:
提升污水
⏹
型式:
地下池
⏹
规格:
L×B×H=3.5×1.5×4.5m
⏹
有效水深:
4.0m
⏹
超高:
0.5m
⏹
结构:
钢筋混凝土
⏹
数量:
1座
⏹
配置设备及仪表
◆
提升泵
设计规模:
2000m3/d
型式:
潜污泵
参数:
Q=83.3m3/h,H=20mH2O
功率:
11kw
数量:
2台(1用1备)
产品:
国产
2.3.6IC反应器
⏹
设计规模:
2000m3/d
⏹
功能:
降解污水中污染物,实现水体净化
⏹
型式:
圆柱型塔式,地上式
⏹
规格:
Φ7.6×15m
⏹
结构:
碳钢,成套化设备,现场焊接安装
⏹
数量:
1座
⏹
描述:
成套化设备。
2.3.7缺氧池、好氧池
⏹
设计规模:
2000m3/d
⏹
功能:
通过缺氧、好氧生物反应降解污水中COD、BOD、氨氮等污染物,实现水体净化
⏹
型式:
半地下式
⏹
规格:
L×B×H=28×24×4.5m。
分2组,
每组缺氧池:
12.0×7.0×4.5m,
好氧池:
12.0×21.0×4.5m;
⏹
BOD污泥负荷:
0.15kg(BOD5)/(kg(MLVSS)·d)
⏹
有效水深:
4.0m
⏹
超高:
0.5m
⏹
总停留时间
32h
⏹
内回流倍数
5
⏹
污泥回流比
100%
⏹
污泥龄
21d
⏹
结构:
钢筋混凝土
⏹
数量:
1座
⏹
配置设备及仪表
◆
鼓风机
型式:
罗茨鼓风机
用途:
供氧
参数:
Q=32m3/min,H=5.0mH2O
功率:
P=45kw
数量:
3台(2用1备)
◆
曝气头
型式:
不堵塞型微孔曝气头
曝气头直径:
D=215mm
数量:
1批
◆
混合液回流泵
设计规模:
2000m3/d
型式:
离心泵
参数:
Q=210m3/h,H=6mH2O
功率:
7.5kw
数量:
4台(2用2备)
产品:
国产
◆
潜水搅拌机
功率:
2.2kw
数量:
2台
产品:
国产
2.3.8二沉池
⏹
设计规模:
2000m3/d
⏹
功能:
沉淀活性污泥,澄清水质
⏹
型式:
半地下式,斜板沉淀池
⏹
规格:
L×B×H=9.0×5.0×5.0m
⏹
超高:
0.5m
⏹
结构:
钢筋混凝土
⏹
数量:
1座
⏹
配置设备及仪表
◆
污泥回流泵(兼排泥泵)
设计规模:
2000m3/d
型式:
潜污泵
参数:
Q=83.3m3/h,H=8mH2O
功率:
5.5kw
数量:
2台(1用1备)
产品:
国产
◆
管道混合器
设计规模:
2000m3/d
管径
200mm
2.3.9污泥浓缩池
⏹
设计规模:
200m3/d
⏹
功能:
浓缩污泥
⏹
型式:
半地下式,斜板沉淀池
⏹
规格:
L×B×H=5.0×5.0×5.0m
⏹
超高:
0.5m
⏹
结构:
钢筋混凝土
⏹
数量:
1座
2.3.10污泥处理系统
◆
污泥脱水机
利用原有厂区污泥脱水机,不重新购置
◆
污泥进料泵
设计规模:
2000m3/d
型式:
螺杆泵
参数:
Q=20m3/h
功率:
7.5kw
数量:
2台(1用1备)
产品:
国产
2.3.11建筑物
各建筑物细化表
层数
名称
面积规格(m)
数量
一层
风机房
7.0×5.0×3.0
1间
加药间
4.0×5.0×3.0
1间
3设备、建构筑物一览表
3.1主要设备一览表
序号
名称
规格参数
数量
单位
备注
1
调节池提升泵
潜污泵,Q=83.3m3/h,H=8mH2O,N=5.5kw
2
台
一用一备
2
液位计
2
个
3
仪
1
套
4
NaOH储罐
含NaOH进料计量泵2台
1
套
5
NaOH加药装置
含NaOH溶药罐及加药计量泵2台
1
套
6
石灰乳投加装置
含石灰乳溶药罐、搅拌器及加药计量泵2台
1
套
7
PAC加药装置
含PAC溶药罐及加药计量泵2台
1
套
8
PAM加药装置
含PAM溶药罐及加药计量泵2台
1
套
9
中和搅拌机
框式搅拌机,N=1.0kw
3
台
10
初沉池排泥泵
潜污泵,Q=10m3/h,H=10mH2O,N=1.1kw
2
台
一用一备
11
初沉池斜管
28
立方
12
提升泵
潜污泵,Q=83.3m3/h,H=20mH2O,N=11kw
2
台
一用一备
13
IC反应器
Φ7.6×15m
1
套
成套设备
14
鼓风机
Q=32m3/min,H=5.0mH2O,P=45kw
3
台
二用一备
15
曝气装置
不堵塞型微孔曝气头
1
批
16
曝气管路
1
批
17
混合液回流泵
Q=210m3/h,H=6mH2O,N=7.5kw
4
台
二用二备
18
潜水搅拌机
N=2.2kw
2
台
19
污泥回流泵
Q=83.3m3/h,H=8mH2O,N=5.5kw
2
台
一用一备
20
二沉池斜管
36
立方
21
管道混合器
DN200,碳钢
1
个
22
污泥进料泵
螺杆泵,Q=20m3/h,N=7.5kw
2
台
一用一备
23
电气自动控制系统
1
套
集成化控制
24
配套管材
材质UPVC
1
批
25
电线电缆
1
批
26
安装辅材
系统内
1
批
3.2主要构筑物一览表
序号
名称
规格(m)
数量
单位
备注
1
调节池
15.0×15.0×4.5
1
座
钢砼
2
NaOH反应池
5.0×3.0×4.5
1
座
钢砼
3
石灰乳反应池
4.5×3.0×4.5
1
座
钢砼
4
PH微调池
3.9×3.0×4.5
1
座
钢砼
5
絮凝反应池
3.9×3.5×4.5
1
座
钢砼
6
初沉池
8.0×3.5×4.5
1
座
钢砼
7
提升井
3.5×1.5×4.5
1
座
钢砼
8
缺氧池
12.0×7.0×4.5
2
座
钢砼
9
好氧池
12.0×21.0×4.5
2
座
钢砼
10
二沉池
9.0×5.0×5.0
1
座
钢砼
11
污泥浓缩池
5.0×5.0×5.0
1
座
钢砼
3.3建筑物一览表
序号
编号
名称
规格(m)
L×B×H
数量
单位
备注
1
R-01
风机房
7.0×5.0×3.0
1
座
砖混
2
R-02
加药间
4.0×5.0×3.0
1
座
砖混
4工程投资估算
4.1土建部分投资估算
序号
名称
规格(L×B×H)m
数量
单位
单价(万元)
总价(万元)
备注
1
调节池
15.0×15.0×4.5
1
座
81.00
81.00
钢砼
2
NaOH反应池
5.0×3.0×4.5
1
座
5.40
5.40
钢砼
3
石灰乳反应池
4.5×3.0×4.5
1
座
4.90
4.90
钢砼
4
PH微调池
3.9×3.0×4.5
1
座
4.20
4.20
钢砼
5
絮凝反应池
3.9×3.5×4.5
1
座
4.90
4.90
钢砼
6
初沉池
8.0×3.5×4.5
1
座
10.10
10.10
钢砼
7
提升井
3.5×1.5×4.5
1
座
1.89
1.89
钢砼
8
缺氧池
12.0×7.0×4.5
2
座
30.24
60.48
钢砼
9
好氧池
12.0×21.0×4.5
2
座
90.72
181.44
钢砼
10
二沉池
9.0×5.0×5.0
1
座
18.00
18.00
钢砼
11
污泥浓缩池
5.0×5.0×5.0
1
座
10.00
10.00
钢砼
12
风机房
7.0×5.0×3.0
1
间
6.30
6.30
砖混
13
加药间
4.0×5.0×3.0
1
间
3.60
3.60
砖混
A
合计
392.21
4.2设备材料部分投资估算
序号
名称
规格参数
数量
单位
单价(万元)
总价(万元)
备注
1
调节池提升泵
潜污泵,Q=83.3m3/h,H=8mH2O,N=5.5kw
2
台
1.20
2.40
一用一备
2
液位计
2
个
0.20
0.40
3
1
套
1.00
1.00
4
NaOH储罐
含NaOH进料计量泵2台
1
套
5.00
5.00
5
NaOH加药装置
含NaOH溶药罐及加药计量泵2台
1
套
3.50
3.50
6
石灰乳投加装置
含石灰乳溶药罐、搅拌器及加药计量泵2台
1
套
5.00
5.00
7
PAC加药装置
含PAC溶药罐及加药计量泵2台
1
套
4.00
4.00
8
PAM加药装置
含PAM溶药罐及加药计量泵2台
1
套
4.00
4.00
9
中和搅拌机
框式搅拌机,N=1.1kw
3
台
3.00
9.00
10
初沉池排泥泵
潜污泵,Q=10m3/h,H=10mH2O,N=1.1kw
2
台
0.60
1.20
一用一备
11
初沉池斜管
28
立方
0.06
1.68
12
提升泵
潜污泵,Q=83.3m3/h,H=20mH2O,N=11kw
2
台
2.30
4.60
一用一备
13
IC反应器
Φ7.6×15m
1
套
200.00
200.00
成套设备
14
鼓风机
Q=32m3/min,H=5.0mH2O,P=45kw
3
台
5.00
15.00
二用一备
15
曝气装置
不堵塞型微孔曝气头
1
批
5.00
5.00
16
曝气管路
1
批
6.00
6.00
17
混合液回流泵
Q=210m3/h,H=6mH2O,N=7.5kw
4
台
1.50
6.00
二用二备
18
潜水搅拌机
N=2.2kw
2
台
1.30
2.60
19
污泥回流泵
Q=83.3m3/h,H=8mH2O,N=5.5kw
2
台
1.20
2.40
一用一备
20
二沉池斜管
36
立方
0.06
2.16
21
管道混合器
DN200,碳钢
1
个
0.50
0.50
22
污泥进料泵
螺杆泵,Q=20m3/h,N=7.5kw
2
台
2.50
5.00
一用一备
23
电气自动控制系统
1
套
10.00
10.00
集成化控制
24
配套管材
材质UPVC
1
批
5.00
5.00
25
电线电缆
1
批
5.00
5.00
26
安装辅材
系统内
1
批
4.00
4.00
B
合计
310.44
4.3总工程投资
本工程总投资(土建部分投资+设备材料部
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