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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流江苏新丝路丝业有限公司.精品文档.江苏新丝路丝业有限公司循环用水水处理工程初步设计一 概况江苏新丝路丝业有限公司（以下简称江苏新丝路）是江苏省产茧名地如皋市规划新建的一个现代化缫丝股份制企业。根据国家“十一五”规划，新建的企业必须是环保节能型，新建的缫丝企业需要为原有缫丝企业树立科技先进的榜样。煮茧和缫丝用水的水质是提高茧丝质量的关键之一，在煮茧和缫丝过程中产生的废水必须处理后循环利用，实现废水资源化。为此，江苏新丝路委托上海上大科技园区环境工程有限公司根据煮茧和缫丝用水的要求，采用高科技水处理技术，结合如皋市当地河水水质，设计江苏新丝路循环
2、用水水处理工程。二 水质情况江苏新丝路在如皋市中华路东征地25530 M2,由如皋市规划建筑设计院设计,土建已经开始,水处理工程准备在7月份进行. 新丝路煮茧缫丝的用水量为1500 M3/d, 取东部300多米处的河水.河水经检测水质如下:pH = 8.5CODcr = 21 mg/lBOD5 = 5.2 mg/lCa = 73.6 mg/lMg = 65.7 mg/lFe = 0.16 mg/l河水的pH值偏高，Ca和Mg 含量较高，必须根据河水的水质情况进行处理，确保处理后的出水的透明度，电导率，碱度，游离CO2，氯根和硬度等都必须符合煮茧和缫丝用水的水质标准。为了经济合理的利用河水，提高
3、缫丝质量，根据华芝缫丝用水和东台富安缫丝用水情况，结合缫丝用水标准，江苏新丝路用水水质标准要优于如下标准：pH = 7.2-7.7CODcr 100 mg/lMg 11 mg/lCa 25mg/l硬度5Fe 0.06 mg/l碱度 4电导率 200游离CO2 100三 工程项目的设计3.1工程项目的名称江苏新丝路丝业有限公司循环用水水处理工程3.2工业选择根据缫丝用水标准和全国优秀缫丝企业用水处理情况，结合江苏新丝路科技创新的特点，用多层生物过滤器预处理河水，再用逆流离子交换器去除钙离子和镁离子；缫丝废水处理采用生物流漓法去除有机污染物，采用动态氧化分离法提高水的透明度，以降低运行费用；最后采
4、用活性炭过滤，吸附氯离子和其他对缫丝有影响的污染物。3.3设计范围根据江苏新丝路的委托书，设计和水的净化处理和缫丝循环用水水处理工程，包括配套的电气，仪表，安全，消防和有关环境保护的土建及废弃物处理。四 设计原则 符合国家和有关部门的规定和规范。贯彻和执行环境保护的方针和政策，做到治理三废与工程建设，安全卫生等措施同步进行。 符合江苏新丝路的循环用水的水质要求，同时能为江苏新丝路缫丝降低生产成本。 采用自主创新的水处理技术，既能达到缫丝和环境保护要求，又能减少投资，降低运行费用。 采用自动化控制技术，减轻工人的劳动强度，提高循环用水水处理管理水平。 从科学，经济，安全和生态环境的改善全面考虑，
5、符合大自然生态环境的提高。并节约用地布局合理，环境保护和企业园林化造型相结合。 充分利用缫丝中产生的三废，变废为宝，实现废弃物资源化。五 设计依据 如皋市规划建筑设计院的江苏新丝路丝业有限公司规划平面图。 江苏南通市环境监测（2006）环分（水）字第（013）号分析报告。 GB4287-92纺织工业污染物排放标准。 CJ19-87工业用水分类及定义。 CJ21-87工业用水考核指标及计算方法。 江苏新丝路东河水和深井水的测试报告和基本分析。六 工艺及参数6.1工艺流程图和平面布置图（附后）6.2 河水的预处理江苏新丝路东300米左右有流动河水，略有污染，偏碱性，钙镁离子较高，水质偏硬，含铁较高
6、。用潜水泵在河中筑一井，用管道输送，在配电间靠围墙设一多层生物过滤器1，钢结构或混合结构，内涂防腐层，有效容积50立方米。为了防止单一生物滤池易出现水力的分级现象，所以采用三层滤料的生物过滤器，下部设有曝气管。河水中的二价铁经曝气充氧氧化为三价铁，滤料表面生成具有催化活性的铁质生物滤膜,可以加快二价铁的氧化速度，生成的三价铁经过滤去除，同时微生物吸取有机物。多层生物过滤器生物除铁的去除率在99%以上，COD的去除率在60%左右，对游离的CO2和钙镁离子的去除在50%左右。出水至逆流离子交换器2，用两台逆流离子交换器交替工作。 逆流离子交换器是再生液和进水呈对流的方向流动，即运行时水流由上而下的
7、流动，而再生时再生液由下而上的逆流，不需要再生装置。内部填充的离子交换树脂，形状为球形颗粒，水流阻力小，交换速度快，机械强度高，化学稳定性好；采用球形大孔树脂吸附能力更大，交换速度更快，交换容量更高，是沸石，磺化煤的8倍以上。理论上从离子交换树脂的单元结构式来粗略计算。例如：苯乙烯阳离子交换树脂的单元结构为：即184.6克树脂中含有1克可交换的离子H+。 因此,每克树脂具有可交换离子H+为0.00542 mol/g 或为 5.42mol/kg (干树脂). 扣去交联剂所占位置 (按8%重量计算),则每公斤苯乙烯阳离子交换树脂的全交换容量为 5.4292%=4.98 mol/kg(干树脂)。 通
8、过化学置换公式计算,根据生产和经济成本来选择合适的离子交换树脂,即可计算出交换钙镁离子所需要的离子交换树脂的量,以满足生产中的交换容量。离子交换树脂的再生,是把再生液罐3中再生液用反冲洗泵T1冲洗离子交换树脂，交换树脂层松动，树脂层膨胀40-60%，反冲速度控制在15m/h，均匀反冲洗约15分钟，交换树脂中的杂质，碎粒和气泡都被清除，先前被吸附的离子置换出来，使离子交换树脂的交换能力得到恢复。两台离子交换器交替工作，离子交换器出水和离子交换树脂再生用电磁阀实现自动控制。离子交换器出水经活性碳过滤器9，使水的氯根减少到适合缫丝要求，直接用于缫丝。或者喷洒入低浓度废水调节池6混合后，经过生化系统7
9、8，然后再经过活性碳过滤器9，以达到循环利用的目的。6.3 缫丝低浓度废水的处理缫丝低浓度废水中主要有机污染物是含蛋白质的茧丝，CODcr在300mg/l 以下。由于在缫丝时水中带有茧丝和废渣等悬浮物，所以在缫丝后面设一格柵间，设置细格柵T3一台，废水经格柵井，流速控制在0.5m/s,过柵流速控制在0.8m/s，使格柵保持最高的拦污效率。柵渣中的有机污染物及时送至酸化池11，防止发臭。格柵间冬天要保湿防止结冻，要有通风装置，夏天空气流通。格柵间废水流至调节池6，采用填料生物渠5，沟深1.8米，宽0.5米，流速为0.15-0.25m/s。填料采用多孔烧结的适合多种微生物繁殖固定的载体，废水中的有
10、机物在推流过程中被填料吸附，富集的优势微生物把一部分小分子有机物分解成二氧化碳和水，把大分子有机污染物分解成小分子有机物，有利于后继生化处理。调节池6与生物流漓池7相连，混合结构，长13.8米，宽7米，深6.5米。调节池的有效容积为130M3,水力停留时间为2-3个小时。池底部设有曝气装置和加温蛇形管，废水在调节池经曝气得到充分的混合，增加了水中的溶解氧，并能确保水温适合微生物的繁殖和生长，有利于提高COD的去除率。生物流漓池有效容积为500M3，水力停留时间为8小时。池分为8格，成为1.5米宽，56米长推流的，流速快慢由流漓载体形成，废水中的有机污染物和微生物新陈代谢产物活性污泥，被吸附在慢
11、道的流漓载体上，逐渐被微生物分解为水和二氧化碳。流漓载体上富集优势微生物，辅酶固定在流漓载体上具有生物催化作用，所以被吸附的有机污染物很快就被微生物降解。生物流漓法具有固液分离，生物氧化，污泥分解三种功能，所以出水不需要设置沉淀池沉淀，净化的水清澈透明。不设沉淀池不仅减少了投资费用，而且降低了运行费用。常规的生物接触氧化法和活性污泥法，出水中都含有一定的活性污泥，经较长的时间沉淀才能去除，沉淀池中的污泥处理要耗费大量的能量，处理污泥的投资和运行费用都较高。生物流漓载体与曝气管制做成21.5米，高3米的框架上，安装时只要吊放在池内，维修起来也很方便，也不会影响废水的处理。生物接触氧化池采用软性填
12、料，更换维修时必须停水，把池内的水全部排除，需较长的时间，池中还有大量的污泥需要清除，十分麻烦。生物流漓法氧的利用率在30%以上，是一般生物氧化法的3倍。生物流漓法的体积负荷高，抗冲击能力强，平均容积负荷为0.8Kg COD/（M3d），最大容积负荷在5 Kg COD/（M3d）以上。为了满足缫丝用水要求，生物流漓池后清水用提升泵T4提升至动态氧化分离器8进行深度处理。动态氧化分离器是钢结构，规格为300012000，有效容积为70 M3，每小时分离出水量为50-70 M3。分离器在底部分为两室，微孔管在分离室上部交叉排列，由电磁阀自动控制两室曝气和分离出水，交替进行，所以微孔管不易堵塞，分离
13、出水量得到控制。提升泵进水与动态氧化分离器上部安装的液位控制器联通，由液位进行自动控制。动态氧化分离器利用水的压位差和曝气产生的压力，提高了氧的利用率，减少了动力消耗。水中氯根高对缫丝影响较大，经动态氧化分离器出水氯根虽有所降低，但仍不能满足缫丝要求，所以需要用活性碳过滤器9吸附水中的氯根。活性碳过滤器是钢结构，内涂防腐层，规格为30005000，有效容积为30 M3。填充活性碳的量根据水中氯根的含量，如果氯根含量高，活性炭的填充量就高，确保出水达到缫丝要求。活性碳可以用蒸汽加热再生，但随着再生次数的增加，再生活性炭的吸附能力逐渐降低，所以要定期更换。为了储蓄缫丝用水，结合企业园林化建设，可以
14、设置多个喷泉清水池。活性碳过滤器出水至清水池10，由喷泉泵把水送至各种选型的净水池，使企业周围生态环境优化。废水资源化，把生物，环境，农业，工业等和城镇的建设紧密结合起来，把如皋市桃源镇建设成为一个现代化的和谐城镇。正如“十一五”规划指出和谐社会具体表现在农村与城市的和谐发展，人与社会的和谐发展，社会和经济的和谐发展，物质文明与精神文明和谐发展。6.4 煮茧高浓度废水的处理 （仅作工艺介绍，未列在设计预算中）煮茧高浓度废水的水质根据检测报告数据如下：pH = 12CODcr = 1.31105 mg/lBOD=5.24104 mg/lCa = 37mg/lMg =41.5 mg/lFe = 8
15、1 mg/lSS = 7.49104 mg/lNH3-N = 99.4 mg/lCOD大部分是蛋白质，每吨废水中含CODcr达到131Kg，BOD5 达到52.4 Kg，SS 为74.9Kg，具有回收价值。购置专用设备回收蛋白质，作为化妆品原料回收（另作分析）。每吨废水中的131Kg COD，通过厌氧发酵可以产生42M3的沼气。1立方米的沼气燃烧可产生39300千焦的热量，相当于1.5公斤的标准煤燃烧产生的热量，即42 M3的沼气可以替代63Kg的标准煤,用于企业内作为锅炉燃料,既节约了用煤量,又减少了因用煤燃烧产生的大气污染,有利于企业实现环保节能型.随着能源紧缺和煤价提高，利用废弃物和高浓
16、度废水进行厌氧发酵制取沼气，在经济上具有更大的优势。两相厌氧的发酵方法如下：煮茧高浓度废水的pH值在12以上,利用废弃物废茧废丝和粪便等有机污染物来调节pH值,并调节C:N:P的比值，使其有利于厌氧发酵增加沼气的产量。酸化池11采用混合结构，分为数格，使水流成上下推流。下部安装液下搅拌器T6，并设置蒸汽加温蛇形管，酸化后的废水pH值降至7-8之间，碱度在700-1100mg(CaCO3)/l。pH控制对厌氧发酵是十分重要的，同时温度控制在中温厌氧，使挥发性脂肪酸VFA符合厌氧要求。酸化过程中产生的少量沼气，可在酸化池上部设一集气罩，收集至沼气罐。酸化池的容积根据废水量，一般停留时间为8小时，搅
17、拌和废水量,温度的控制都采用仪表实现自动控制。酸化池最后一格下部安装一台潜水泵T5，其扬程和流量根据水量和厌氧发酵要求选择。厌氧发酵罐12的容积根据水力停留时间为28小时确定，钢结构内涂防腐。厌氧发酵罐内设置沼气内循环管，具有水力无氧搅拌作用。填料分上中下三层，厌氧微生物固定在载体上，像串联的三台厌氧发酵罐。产甲烷微生物逐渐富集固定在载体上，从而提高了厌氧产甲烷的效果，使有机污染物的去除率能达到98%以上。厌氧发酵罐外必须有保温层，使厌氧微生物有一个适应的中温发酵环境。煮茧高浓度废水经两相厌氧处理后，出水的COD降至3000mg/l以下，由于废水中的大量蛋白质在分解时，使废水中氨氮质升高，氨氮
18、的含量在2000mg/l左右，所以厌氧出水可以直接灌溉农田和花木，使水中的有机氮得到利用，并有利于改善土壤和提高农作物的产量和质量。为了储藏厌氧发酵产生的沼气，必须在厌氧发酵罐上口焊接一环圆形水封槽13，内充满水，设一沼气罐14，椭球形封顶，下口倒置在水封槽内。当沼气进入储气罐内，随着沼气量的增加，沼气罐逐渐上浮，上部可以用重物加压，以提高沼气罐内的沼气压力。沼气罐上部有一输气管并有安全装置，输气管可以连接到需要使用沼气的地方。沼气罐在水封槽内随着沼气的增加而上浮，随着沼气的减少下降。从实际出发，结合江苏新丝路的生产特点，实现废水废弃物资源化，有利于缫丝业的可持续性发展。七 电气7.1 供电要
19、求水处理系统用电与企业生产用电配套，确保连续生产，连续供电可靠。7.2 电力负荷 9/0.7 空压机 T2, 18.5千瓦 反冲洗泵T1，1.1千瓦 细格栅T3，1.5千瓦 提升泵T4 ，2台，一用一备， 7.5千瓦 提升泵T5，2台，一用一备， 5.5千瓦 液下搅拌机T6 ，3台，0.553=1.65千瓦 （厌氧用不计）合计电力负荷约为34.1千瓦。八 自控 多层生物过滤器1进水用液位控制器和流量计进行控制。 离子交换器2根据交换树脂的交换容量，有电磁阀与反冲洗泵T1连锁，自动反冲洗时间为15分钟。两台离子交换器交替工作由操作台自动控制。 调节池6和生物流漓池7进水由流量计控制，蒸汽加温有温
20、度计和蒸汽电磁阀连锁控制。 动态氧化分离器8进水由液位控制器与提升泵T4连锁控制，曝气和分离出水交替由电磁阀和压力表连锁自动进行切换。 酸化池11加温和搅拌用自控温度计和pH值自控仪器控制。 厌氧发酵罐12进水由潜水泵T5与流量计连锁控制流量。 离子交换器出水人工控制开启和关闭阀门。 厌氧发酵罐出水根据实际情况，人工控制开启和关闭阀门。沼气的输送由流量计和压力表自动计数。九 采暖通风和消防 格栅间设置通风采暖装置，做到冬天不冻，夏天不热，室内无臭味。 机房要有通风隔音装置，确保空压机通风冷却，噪音不超过70dBa。 严禁在厌氧发酵区范围内吸烟，不得有明火作业。 设置消防器材，并有严格的消防纪律
21、和严密的消防措施。 输送沼气管道必须有安全保险措施。 所有工作区要保持良好的通风，温度要适宜，环境必须符合工业卫生要求。 酸化池周围通风良好，栅渣及时入池，产生的沼气不得外泄，由集气罩收集至沼气罐。 锅炉房安装通风装置，除尘脱硫后不能产生二次污染。十 工程概算10.1土建概算 格栅间砖，混凝土组合结构，内设格栅井。格栅井前段设有溢流管。需资金1.2万元。 填料生物渠预制件高1.8米，宽0.5米的沟渠，总长约为120米，由缫丝车间格栅井至调节池。需资金3.6万元。 调节池及生物流漓池钢筋砖结构，内涂防腐层。长13.8米，宽7米，深6.5米。容积627.9立方米。需资金9.5万元。 清水池混合结构
22、，有效容积120立方米。需资金2.3万元。 酸化池钢筋砖结构，内涂防腐层。有效容积根据高浓度水量，停留时间为8-12小时。所需资金取决于煮茧高浓度废水水量及处理要求另定。 机房砖混凝土结构，长4米，宽3.5米，高3米。需资金1.2万元。 设备基础混凝土组合基础8个，约52立方米混凝土，需资金1.6万元。 土建零星工程大约需资金5万元。小计共需资金24.4万元。10.2设备设备名称设备材质设备规格及数量设备价格多层生物过滤器碳钢防腐3.86M，一台4.5万元，自制离子交换器碳钢封胶1.64.96M，两台5万元，外购再生液罐-配套离子交换器0.5万元，外购储气罐碳钢-动态氧化分离器碳钢防腐312M
23、，一台15.8万元，自制活性碳过滤器碳钢防腐3.83.5M，一台3.8万元，自制厌氧发酵罐碳钢防腐-水封槽，沼气储罐碳钢防腐-空压机9/0.7，Q=9 M3/MIN，两台3.6万元，外购提升泵Q=60 M3/H，H=35M，两台Q=10 M3/H，H=30M,两台3.2万元，外购反冲洗泵Q=30 M3/H，H=12M，一台0.5万元，外购细格栅XGS1000，一套2万元，外购液下搅拌机-资金合计38.9万元管道及配件，需资金18万元，外购。电气及仪表，需资金12万元，外购。载体及框架，需资金30万元，自制。10.3 其他费用 设计费，5%，129.35%=6.465万元。 安装费，20%，12
24、9.320%=25.86万元。 调试费，10%，129.310%=12.93万元。结论：工程总造价约为人民币174.555万元。十一 经济技术指标 投资175万元 占地面积850平方米 项目实施成效利用自然水资源（当地河水），务尽地利，发展养茧缫丝业，实现水处理的闭路循环，保护了水资源，改善了生态环境，以生物链为基础的内循环水处理系统与当地生态农业系统形成良性循环，有利于养茧和缫丝业的可持续发展，促进了农村和城市的和谐发展；循环用水和废水废弃物资源化促进了社会和经济的和谐发展；大自然的环境达到了至和至善，人民的生活呈现最佳状态，促进了物质文明与精神文明的和谐发展。 从环境，经济，社会三方面的效
25、益具体说明如下：环境效益每天处理1500立方米的低浓度缫丝用水，实现零排放，按去除CODcr为200mg/l计算，每天可减少CODcr的外排量为300Kg，全年按300天计算，可减少CODcr的外排量为90000Kg。每天煮茧高浓度废水根据实际水量，按去除CODcr为128g/l计算，每天可减少CODcr的外排量为128水量（M3）Kg，全年按300天计算，可减少CODcr的外排量为128水量300（M3）Kg。废茧和废丝全部用于厌氧发酵制取沼气，水处理后形成就喷泉水池，美化了环境。经济效益采用河水，循环用水每天1500立方米，全年300天计，用水量为45000立方米，按城镇供水价1.5元/立
26、方米计算，全年节约水费高达67.5万元。煮茧高浓度废水和废茧废丝经厌氧发酵后可以制取沼气，每天废水去除CODcr为128水量（M3）Kg，按出气率0.36立方米沼气/公斤COD计算，每天可以产生沼气128水量（M3）0.36立方米，其燃烧产生的热量相当于标准煤沼气量（M3）1.5公斤燃烧产生的热量。全年按300天计，可节约用煤量百吨以上，按煤价300元/吨计，全年节约用煤费用高达约18万元。采用河水实现零排放，免征排污费，排污费标准按1元/立方米污水，全年300天计，全年可节省排污费用45万元。综上所述，全年经济效益总计为一百多万元。社会效益有利于和谐社会的建设。经济得到发展，农民养茧业发展了
27、，增加了农民的经济收入，改善了农村面貌。缫丝环境优美，实现环保节能企业，为安排人员就业创造了了条件，对城镇建设具有很大的推动作用。*电耗34.1KW (见第七页)处理单位废水电耗为：34.1（150024）=0.55KW/M3废水*运行费用电费：0.500.55=0.273/ M3废水人工费：定三人，每人月工资1500元，日工资150元处理单位废水人工费为：1501500=0.1元/ M3废水*折旧费年构筑物折旧费：2440005%=12200元年设备折旧费：68900010%=68900元处理单元废水折旧费：（12200+68900）3651500=0.148/ M3废水维修费及活性炭：约80000元处理单位废水费用：800003651500=0.146/ M3废水综上所述，处理单位废水总运行费用为：0.273+0.148+0.148=0.667/M3废水姜星丞 编写2006年5月18日