废水处理方案设计.docx

合肥四方磷复肥有限责任企业废水处理装置设计方案安徽省正大环境工程企业二。三年十月副总经理：汪大庆设计部：沈建军市场部：凤炜工程部：金友苗技术开发部：陈延项目负责人：王松林编制人员：工艺：王松林±建：程习红电气：牛毅仪表：陆昊设备：汪峰概算：李红兵1概况2设计指导思想3水质、水量及排放原则3.1废水来源3. 2设计进水水质、水量3. 3排放原则4废水处理工艺4. 1处理工艺选择4. 2废水处理工艺流程及重要工艺设计参数4. 3重要吃力构筑物设计及设备选型4. 4配管设计4.5常用药剂设计4. 6污泥处置4.7废水处理平面布置5土建工程5. 1工程地质概况5.2 耐火等级、地震烈度5.3 重要建筑物、构筑物5. 4建筑材料5.5工程施工6电气及仪表6. 1电气6.2仪表及自控7人员编制及项目建设进度计划8投资估算1. 1投资估算编制阐明8. 2工程总投资估算9处理成本及重要经技术指标9. 1处理成本分析9.2重要技术、经济指标附图合肥四方磷复肥有限责任企业废水处理装置平面布置图1概况合肥四方磷复肥有限责任企业位于合肥市桥头集镇。通过三十年的发展，企业现已形成10万吨高中低浓度复合肥、8万吨磷氨、15万吨一般过磷酸钙、3万吨颗粒磷肥、6万吨硫酸、100o吨氟硅酸钠装置的生产能力，2023年实现收入1.02亿元。因其在硫酸、磷氨、磷肥及复合肥的生产工程中均有定的废水排出，尽管部分车间配套有废水处理设施，但由于出水未到达排放规定，直接排放仍会对周围环境导致一定污染。为保护环境，消除污染，该企业决定对各车间进行清洁生产改造、完善废水处理设施和对废水搜集管（沟）系统进行改造日勺同步，对总排废水进行综合治理以实现达标排放。受其委托，安徽省正大环境工程企业对其总排废水的处理进行方案设计。安徽省正大环境工程企业系集征询设计、设备制造、安装调试、售后服务为一体的环境保护高新技术企业。企业拥有国家发展计划委员会颁发的乙级环境工程征询证书、国家环境保护局颁发0¾乙级环境工程专题设计资质证书及环境保护设施运行资质证书，并拥有安徽省环境工程施工证书，其业务领域波及环境工程、采暖及中央空调工程、给排水工程等，近几年先后完毕多种规模工程逾百项。2设计指导思想根据废水特点选择合理的J工艺路线，做到技术可靠，构造简朴，操作以便,易于维护。在保证处理效果日勺前提下，尽量减少占地面积，减少基建投资及平常运行费用。废水处理配套设备选用节能优质产品，保证工程质量及投资效益。3废水的水质、水量及排放原则3.1废水来源根据合肥四方磷复肥有限责任企业提供的资料，该企业废水来源如下：（1）硫酸生产工段排水量为150r7d,排水水质为：PH:6.5,F:4.Omg/L,COD:100mgL,SS：130mgLo（2）磷氨生产工段外排水重要是锅炉冷却水及渗漏水等，排水量为200m7d,排水水质为：PH:5.0,P:400.Omg/L,F:100.Omg/L,COD:120mgL,SS：150mgLo（3）磷肥工段外排水重要是冷却水及渗漏水等，排水量为2（3d,排水水质为：PH:5.0,P:200.Omg/L,F:150.Omg/L,C0D:110mg/L,SS：150mgLo（4）复合肥工段外排水重要是冷却水、少许生活污水及渗漏水等，排水量430m7d,车间排水水质为：PH:7.5,PF、COD、SS基本达标。3.2设计进水水质、水量根据上述资料，该企业总排废水量约为800d,排水水质实测数据为：PH：5.07.0,P：166.Omg/L,F:70.Omg/L,COD:115mgL,SS：150mgLo经记录，厂区附近居民区的生活污水排放量为80（3d,考虑到企业的经济承受能力及生活区改造等原因，该部分污水处理拟在二期工程时进行考虑，但本次工程设计时应预留场地。由此，确定合肥四方磷复肥有限责任企业总排废水处理工程B¾设计水量为800m7do设计进水水质为:PH：5.0-7.0P：180.0mgLF:70.Omg/LC0D:115mg/LSS：150mgL3. 3排放原则外排废水执行磷肥工业水污染物排放原则GB15580-950¾一级原则。即：PH:6.09.0磷酸盐（以P计）：180.Omg/L氟化物（以F计）:70.Omg/LC0D:100mg/LSS：80mgL4废水处理工艺3.1 处理工艺选择3.1.1 重要污染物的清除措施4. 1.1.1清除磷化合物a投加石灰磷化废水中的含磷化合物重要是磷酸盐，清除磷酸盐最经济有效0措施是向废水中投加石灰，石灰与磷酸根反应生成羟基磷石灰。当PH值在10.5左右时,绝大部分磷酸盐均生成羟基磷石灰沉淀下来。该反应0方程式如下：5Ca2t+40H+3HP0Ca(OH)(PO1)3I+3H20b投加铁盐铁盐与磷酸盐反应生成磷酸铁产生沉淀，常用的铁盐有FeCl3,其与磷酸盐反应0方程式如下：FeCk+POJfFePo+3CIC投加聚丙烯酰胺(PAM)投加PAMB¾目B¾是增大增强羟基磷石灰和磷酸铁的絮状物，便于在斜管沉淀池中进行固液分离，提高清除效率。4.1.1.2清除氟化物当废水中具有氟离子时，投加石灰，调PH值至10-12,可生成CaF2沉淀，氟浓度即可降至10-2Omg/L。若水中尚有其他金属离子，由于吸附沉淀作用，可使氟浓度降至8mgL。假如投加石灰0同步，水中有磷酸盐，则与氟形成难溶0磷灰石沉淀，可使氟浓度降至2mgL.4.1.1.3清除溶解性有机物废水中非溶解性有机物和少许溶解性有机物在除磷的同步也得到了清除。残留的溶解性有机物，可通过生物碳罐清除。溶解性有机物通过生物碳罐中颗粒活性碳表面附着的生物膜的吸附及生化处理后，出水得以净化。4.1.1.4调整出水0PH值废水除磷、除氟时PH值会上升至10.5以上，为到达排放原则，需进行PH调整，通过加入酸性中和剂将出水PH值控制在6-9之间。4.1.2处理工艺确定根据上述分析，结合既有同行业废水处理现实状况，本磷化废水处理工艺仍采用国内外普遍推广且行之有效的化学剂处理法，其废水处理工艺流程为混凝沉淀一PH调整一过滤一生物碳处理。沉淀污泥经浓缩后进行压滤脱水，干泥随煤渣外运。4.2废水处理工艺流程及重要工艺设计参数4.2.1工艺流程图1总排废水处理工艺流程框图流程阐明：来自管（沟）时生产废水流经格栅清除大颗粒杂物后入予沉池沉砂后入调整池，废水在调整池中经均质后，用泵提高进入化学反应槽中。加碱、FeCh及PAM混合反应后，在斜管沉淀器中实现固液分离，出水在PH调整槽中经中和调整后进入中间水箱，泵提高经压力滤器、生物碳罐深入处理后到清水池,达标外排（或根据厂方规定回用）。斜管沉淀器中污泥定期排至污泥浓缩槽，浓缩后0污泥用污泥泵送至箱式压滤机脱水,干泥随煤渣外运，滤液回流至调整池。1. 2.2重要工艺设计参数Q=800m7d=33.3m3hM -HP 冰 UJ旋 M 予 转 一调.整化学一反斜»管f泞HRT (h)：2.08.01/4V仃效(m3)：66.6266.78.3面积负荷q(m3m2 h):1.25滤速V (mh)P中生过清>H间物永达标排放涸1/61.02.05.533.366.610.03.04. 3重要处理构筑物及设备选型5. 3.1调整池功能：调整水质、水量类型：钢筋混凝土构造池数：1座尺寸：6500×12023×4200（三）mm327.6m34.3.2固液分离机选用HF-500型旋转固液分离机，栅隙5mm,安装高度L5m,功率0.55KW。4.3.3予沉池功能：沉砂类型：钢筋混凝土构造池数：1座尺寸：6500×3200×4200（三）mm87.36m34.3.4废水提高泵型号：80WGF数量：2台（1用1备）7h功率：N=3.OKW附属设备：真空引水罐4.3.5化学反应槽+斜管沉淀器a.化学反应槽功能：化学反应数量：1组（4格）尺寸：1000×8000×1500（三）mm12.Om3材质：Q235A（防腐）备注：第一、二格为化学反应槽，第三格为絮凝反应器。均为置N=O.75KW搅拌器各1台。B.斜管沉淀器功能：固液分离数量：2台单台尺寸：3600×4400×3800（三）mm参数：表面负荷q=l.25m7m2h材质：Q235A(防腐)，内置635玻璃钢蜂窝斜管4.3.6加药装置型号：AHJ-I数量：4套，分别投加FeCl3、HCL、PAMRCa(OH)2备注：加药装置新建加药平台，一层为溶解层，二层为投加层。FeCI3、PAM各配溶药装置1套，Ca(OH)2配溶药装置2套，置于溶药层，FeCl3、HCL.PAM及Ca(OH)2各配药剂贮槽1套，置于投加层。FeCl3.PAM及Ca(OH)2溶药箱和Ca(OH)2药剂贮槽共配N=O55KW搅拌器5套。FeCl3.>PAM及Ca(OH)2溶液提高采用氟塑料磁力泵提高至药剂贮槽。FeCl3、PAM及Ca(OH)2均采用手工投加。HCl因挥发性大，对设备日勺腐蚀性强，本次设计HCl贮槽采用玻璃钢密闭式构造，防止挥发，投加采用计量泵投加。4.3.7PH调整槽功能：调整PH数量：1台(2格)单台尺寸：1500×3000×2200（三）mm9.9m3参数：HRT=IOmin材质:Q235A备注：内置N=O.75kw搅拌机2台。4.3.8中间水箱功能：贮水数量：1台单台尺寸：6500×3000×2200（三）mm42.9m3材质：Q235A4.3.9二次提高泵型号：IH65T00(I)数量：2台流量：Q=35m7h扬程：H=13.8m功率：N=3.OKW4.3.10自动反冲洗过滤器数量：2台单台尺寸：1600×3900（三）mm参数：设计滤速V=Iomh,反冲洗强度16Lm2S滤料：无烟煤、石英砂构成的双层滤料材质：Q235A(防腐)4.3.11生物碳罐数量：4台单台尺寸：2023×5000（三）mm参数：设计滤速V=3mh滤料：颗粒活性炭材质：Q235A(防腐)4.3.12清水池类型：钢筋混凝土构造池数：1座81.9m3尺寸：300×6500×4200（三）mm4.3.13污泥泵型号：G40-1数量：2台流量：Q=7.9m3h扬程：P=0.3Mpa功率：N=l.5KW4.3.14污泥浓缩罐数量：2台单台尺寸：2023×4500（三）mm材质：Q235A4.3.15螺杆泵型号：1TB2单螺杆浓浆泵数量：2台流量：Q=5.4m7h扬程：H=80.Om功率：N=3.OKW4.3.16箱式压滤机型号：XAG30/800数量：1台单台尺寸：4185×1320×1205（三）mm42.9m3参数：过滤面积：30m3最大过滤压力：0.7MPa滤室总容积：0.106n?每次操作周期：V2hr脱水后污泥含水率：7075%4. 4配管设计车间至污水处理站0废水搜集管(沟)因建设时间较长，部分己经损坏。本次工程拟将废水搜集系统进行清淤改造，同步对生产废水进行截流，和生活污水分开。污水处理站界区内的配管采用无缝钢管，防腐后针对输送介质0不一样涂以对应的颜色以示区别。4.5常用药剂消耗本工程工艺的主体采用的是石灰除磷、除氟，重要药剂消耗有FeCl3、HC1、PAM及Ca(OH)2由CaO溶于水配制,经计算，CaO.PAM、FeCh药耗分别为220kg/d、2.4kgd>80kgdo4. 6污泥处置本工程物化污泥重要是石灰除磷、除氟工段产生B羟基磷灰石、磷酸铁、CaF2等，经估算，每天产生的污泥量约350KgDS/d。污泥处置采用厢式压滤机脱水。4.7废水处理平面布置废水处理平面布置详见平面布置图。5土建工程5.1 工程地质状况本工程方案设计时参照新建厂房地质汇报，若开挖后，发现与实际状况不符，再作合适调整。5.2 耐火等级、地震烈度本废水处理工程耐火等级为二类，抗震列度七度。5.3 蛀牙建筑物、构筑物5.3.1调整池为全地下式钢筋碎构造，一座，尺寸为：6.5×12.0×4.2（三）m3；5. 3.2予沉池为全地下式钢筋碎构造，一座，尺寸为：6.5×3.2×4.2（三）m3；5. 3.3清水池为全地下式钢筋碎构造，一座，尺寸为：3.0X6.5X4.2（三）m3；5.3.4废水处理间为全地上式钢架构造，一座，平面尺寸为：36.0×12.Om,层高为4.8mO5.4建筑材料5.4.1混凝土：构筑物部分均采用C25碎，垫层采用Clo碎，其他硅均为C20。5.4.2钢材：钢筋选用I、II级钢，预埋件部分用A3钢。5.5工程施工5.5.1本工程所有钢筋混凝土构筑物和附属建筑的梁板柱均采用现浇。5. 5.2构筑物地下部分0施工措施为大开挖施工，设基坑表面排水。6电气及仪表6. 1电气6.1.1供电电源及运行方式本工程供电按三级负荷设计，单回路供电，电源电压为380/220V,总电缆采用架空或埋地方式从厂总变配电室引入废水处理站配电室。6.L2用电负荷分布本工程电气设备总装机容量为34.3OK肌常用运行容量为16.29kw,其中固液分离机0.55KW1台废水提高泵3.OKW2台（一用一备）搅拌机（反应槽）0.75KW3台搅拌器0.55KW5台氟塑料磁力泵O.55KW3台计量泵O.55KW2台（一用一备）搅拌机（调整槽）0.75KW2台二次提高泵3.OKW2台（一用一备）污泥泵1.5KW2台螺杆泵3.OKW2台箱式压滤机1.5KW1台照明2.OKW6.1.3计量方式与保护方式A本工程电能计量在总进线处采用有功电能计量。动力和照明均为生产用电，不设置照明计量。B低压配电母线采用空气断路器作短路保护，馈线采用空气断路器和热继电器作短路和过载保护。6.1.4供配电设备选型动力配电箱XF-11008(改)。6.1.5电力输送方式配电为380/22OV三相囚线，电力输送所有采用电缆直接埋地。由配电室送至用电、配电设备。6.1.6电气设备的控制方式及装置水平整个废水处理装置均设置自动和手动相结合的控制方式。电机所有采用全压起动。6.1.7接地保护所有不带电用电设备B¾金属外壳均采用接零保护并做反复接地，所有埋地电缆金属外皮及金属管网均与接地极焊接连接。6.2仪表及自控6.2.1概述设计范围现场检测仪表0布置:信号控制电缆的敷设:提高泵设置液位控制系统。(2)设计原则本工程仪表选用立足于国内，选用经济、安全、可靠产品。现场电缆0¾敷设采用直接埋地0方式。6.2.2装备水平及控制方式(1)调整池、反应池、PH调整槽分别设PH计各1台，共4台。(2)提高泵及二次提高泵出水设电磁流量计各1台。(3)泵出口设压力显示。6.2.3控制柜各检测与控制项目0仪表盘与电气专业共用电控柜箱。6.2.4仪表供电仪表电源为:220V,50HZ,由配电柜引来。7人员编制及项目建设进度计划本废水处理工程新增生产操作、化验及运行管理人员6人。采用4班3运转。本工程建设进度计划周期约为120天，其中：设计25天土建施工50天设备安装30天调试15天8投资估算8.1投资估算编制阐明8.1.1工程规模及总投资额本工程建设日处理废水量为800n3旷B¾废水处理装置，工程总投资额为人民币192.79万元O投资范围包括:废水处理装置界区范围内0¾各项土建工程费用：设备、电气、仪表B¾采购、制作与安装:多种管道（线）安装工程费用及其他相配的费用。8.1.2编制根据和计算原则（1）给水排水工程概予算与经济评价手册，国家都市给排水工程技术研究中心，1993.12o（2）土建工程各建（构）筑物均按天然地基考虑，没有计算地基特殊处理费。根据我企业类似工程造价概算指标估算。（3）设备及安装工程重要通用设备均按现行出厂价或询价计算，采保费按3%计取。非标设备、配管、安装费按我企业类似工程造价概算指标估算。（4）其他费用：本项目为新建工程，故需将建设期内发生的各项费用均计算在内。8. 2工程总投资估算祥见工程总投资估算表。9运行费用与重要技术经济指标9. 1运行费用分析A电耗（电费按0.401元/度电计）El=O.489*0.401=0.196元/m3（废水）B人工费（人工工资按每月680元、福利95元计）E2=6*77530*800=0.194元/m3（废水）C维修费（维修费率取1%）E3=89.70*104*l%330*800=0.034m3废水）D药剂费估算药剂费用E4=0.20元/m3（废水）运行费用：E=E1+E2÷E3+E4=O.196+0.194÷0.034+0.20=0.624元/m3（废水）9.2重要技术、经济指标重要技术、经济指标详见下表。重要技术、经济指标表名称计算单位设计指标备注1建设规模水量m3/d8002工程总投资万元192.793年工作日B3304定员人65运行费用元/m3（废水）0.6246总装机容量KW34.37常用容量KW16.298电力消耗KWhm30.489设备明细及概算表NO设备名称设备规格、型号数量（台）设备单价（万元）设备总价（万元）备注1固液分离机HF-50013.53.52提局泵80WFG21.32.6含引水罐3化学反应槽1.0×8.0×1.5133含搅拌机4斜管沉淀器3.6×4.4×3.828.517含填料5加药装置AHJ-I42.5106PH调整槽1.5×3.0×2.212.42.4含搅拌机7中间水箱3.0×6.5×2.213.53.58二次提高泵IH65-100(I)20.40.89压力滤器1.6X3.922.5510生物碳罐2.0X5.0452011污泥泵G40-120.450.912污泥浓缩罐2.0X4.521.83.613螺杆泵1-1B220.40.414箱式压滤机XAG30/80014.54.51小计77.223运送、安装X8%6.184配管及阀门×15%11.5856合计94.9678设备明细及概算表序号设备名称设备规格、型号数量（台、套）设备单价（万元）设备总价（；元）1动力配电箱JXF-I10083132PH酸度计PHG-9340.83.23液位控制系统20.10.24电磁流量计21.32.65电力、控制、测量电缆及照明管线等3.56小计12.5运送、安装X20%2.5合计15建筑工程概算书项目名称：合肥四方磷复肥有限责任企业废水处理工程土建工程序号名称尺寸（m）数量(m3)单价（元）总价（元）1处理车间12.0×36.Om4325002160002予沉池6.5×3.2×4.2（三）87.36400349443调整池6.5×12.0×4.2（三）327.64001310404清水池3.0X6.5X4.2（三）81.9400327605设备基础350006零星工程150007原有沟道改造202300合计664744工程总投资估算表项目名称：合肥四方磷复肥有限责任企业废水处理工程估算总价：192.79万元序号工程和费用名称估算价值(万元)占用投资(%)备注建筑工程设备安装.程其他费用合计一第一部分工程费用工艺77.217.7694.96土建66.4766.47电气、仪表12.52.515小计66.4789.720.26176.43二第二部分工程费用设计费66调试费44小计1010三第一、二部分工程费用186.43四税金6.36五总计192.79