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1、 xxxxx 1000m3/d 废水处理工程 设 计 方 案 二零一一年八月 目 录 第一章 概 述.0 1.1 项目背景.0 1.2 设计基础.1 1.2.1 处理水量.1 1.2.2 主要生产工艺流程简述.1 1.2.3 废水主要污染物种类及废水水量统计.6 1.2.4 设计水质指标.7 1.2.5 设计处理出水标准.8 1.2.6 编制采用的主要技术规和标准.8 第二章 废水处理工艺流程及设计参数.10 2.1 废水处理工艺流程.10 2.2 废水处理工艺流程说明.13 2.3 主要涉及参数.14 2.4 运行控制.19 2.5 加药量.19 2.6 污泥脱水系统.19 2.6.1 污泥
2、脱水方式选择.19 2.6.2 污泥脱水设备选型.20 第三章 土建结构说明.22 31 工程地质条件.22 32 建筑物设计.22 3.3 结构设计.22 第四章 电气设计.24 4.1 设计围.24 4.2 供电设计.24 4.3 电力设计.24 第五章 控制系统设计.28 5.1 控制系统的原理.28 5.2 系统控制说明.29 5.3 主要配置清单.29 第六章 工程投资预算.30 6.1 工程土建投资估算.30 6.3 工程电脑电器控制系统费用投资估算（可选件）.32 6.4 工程其他费用投资估算.32 第七章 运行管理和经济分析.33 71 运行管理.33 7.2 经济分析.33
3、7.3 服务承诺.34 7.4 存在的问题及建议.34 第一章 概 述 1.1 项目背景 xxxxx 年产 5 万吨新型铝型材项目拟选址于 xxxxxxxxxxxxxx。项目总占地面积 136亩，总投资 4800 万元，其中环保投资 472.3 万元，约占总投资的 9.8%，新建生产车间、仓库、办公室、生活用房及附属配套设施等 53286m2。项目投产后可年产铝型材 5 万吨。项目计划于 2011 年 6 月开工建设，建设期 12 个月，预计于 2012 年 7 月投入试生产。项目拟建 20 吨熔铸炉 12 台、12 米深井铸锭设备 6 套、全自动铝型材挤压生产线 24 条、氧化电泳涂漆生产线
4、 3 条、卧式喷涂带木纹生产线 2 条、卧式静电喷涂生产线 2 条、隔热穿条生产线 2 条。这些生产线在加工过程中会产生大量的生产污水，如不经处理直接外排会对环境造成极大危害。据国家有关环保法律法规，该废水必须进行有效处理，实现达标排放。本项目排水包括生产废水、生产管理废水、生活污水、清洁下水，其中除清下水外其他废水均收集后进入污水综合处理站处理。由于工艺生产中废水(主要是表面处理废水)种类多、水质较复杂，应本着分类收集、分类处理、充分发挥现有经验和确保达标排放的原则做好生产废水的治理工作。而总镍是第一类污染物，必须在车间排放口达标。生产过程中含镍废水主要由着色和封孔工序产生，将这两股水在车间
5、汇合后经石灰乳中和深沉，总镍处理达到车间排放标准后进入综合调节池与其它废水一同进行后续处理；含氟废水采用中和-絮凝沉淀的处理方法处理达标后自流入综合反应池一进行后续处理；碱蚀废水先用于酸性废气洗涤塔，吸收酸后同其它废水一起汇入综合废水调节池，由泵提升至综合处理系统中进行处理。的污染治理设计、施工、调试等技术工作经验，从实际出发，本着科学、合理的原则，为企业解决环境污染治理问题，是企业环境治理问题方面的知心朋友，长期在全国各地进行优质、优良的环保技术服务。依据长期的技术积累和同类废水处理的实践经验，特提出该废水处理方案，供企业和有关部门的领导参考决策。1.2 设计基础 1.2.1 处理水量 废水
6、处理工艺遵循分质处理原则。根据环评中生产工艺用水水量平衡，并考虑企业发展和生产高峰，在原水量基础上略做放大处理，故设计新建一套处理能力为100t/d的中和-絮凝沉淀处理装置，负责处理本项目的含氟废水；一套处理能力为 150t/d 的中和-沉淀处理装置，负责处理本项目的含镍废水；一套处理能力为 850t/d 的综合处理装置，负责本项目中酸碱水洗废水的处理、含镍和含氟废水的后续处理及其他废水的处理；一套处理能力为 150t/d 的有动力生活污水一体化生物处理装置，负责处理本项目生活污水。厂生产废水出水水质达到污水综合排放标准(GB8978-1996)表 1 及表 4 一级排放标准。清洁下水排入区域
7、雨水管网。生活废水进入化粪池处理后直接进入城市管网。其它生产废水具体水量如下：表 1-1 本工程设计水量表 废水种类 水量（吨天）单位小时处理量（每天 24 小时运行）含镍废水 150 6.3 吨小时 含氟废水 100 4.2 吨小时 综合废水 850 35.5 吨小时 生活废水 150 6 吨小时 1.2.2 主要生产工艺流程简述 主要工序简述如下：1、熔铸工序：本工艺采用 ALE 再生式节能熔铸炉对铝锭进行熔炼处理。将采购回的原材料铝 锭装入熔铸炉进行升温熔炼，熔铸炉通过燃烧天然气加热，使温度达到 900。铝锭在温度达到 720左右时加入精炼剂，用工具缓慢移动压到底部直到不冒泡为止，精炼剂
8、主要用来清除铝液中的氢等杂质。精炼后加入打渣剂，用工具充分搅拌后捞出渣子，清除铝液中的杂质。打渣工序中产生的铝灰经铝灰分离机进行分离，分离出的金属铝加工生成再生铝锭，重返熔炼炉中进行炼制，其它铝灰则作为报废品交与有资质单位处理。将熔炼好的铝液铸造成铝棒，然后根据生产要求切锯成一定长度的铝棒，将切锯后的铝棒送入铝棒加热炉，在480的恒温下进行均质加热，以保证生产工艺要求。铝棒在切割过程中会产生大量的铝屑及边角料，这些铝屑和边角料又作为原料返回熔铸炉回炼。此过程中主要污染因素是切割产生的噪声，距5米远的声级约 85dB(A)。工艺流程见图 1-1。2、挤压工序：将坯锭加热处理过的铝棒通过挤压机挤压
9、成所需的型材，然后经过风冷淬火再进行力调直、锯切定尺。此时的型材硬度较差，因此，再将切剧后的型材进行时效处理(通过保温炉在一定温度下保温一段时间，改变铝材的物理结构，使铝材硬度达到使用要求)，此过程即告完成。工艺流程见图 3-1。G1 SO2、烟尘 边 S1 再生铝锭 角 料 S3 S2 报废品 边角料 S3 G1 SO2、烟尘 N1 G1SO2、烟尘 N2 I 图 1-1 熔铸及挤压工艺流程图 3、氧化及电泳工序 将时效炉处理后的型材上架，经氧化车间的酸洗、碱蚀后，通电进行氧化处理使型材表面形成一层致密的保护膜，该过程中硫酸电解液中的水被电解成氧气、氢气排出，铝被电解析出进而被氧气、空气氧化
10、成氧化铝薄膜，覆于铝材表面。然后经封孔剂液体池进行封孔后下架、烘干。本项目采用平光料及平光电泳料氧化处理工艺和磨砂料及磨砂电泳料氧化处理工艺，主要工序有三合一、酸蚀、碱蚀、出光、氧化、着色、电泳、晾干、固化、封孔等，分述如下：原材 料 熔炼 精炼 1 打渣 1 精炼 2 打渣 2 铸造 铝灰分离机 锯 切 铝棒加热 挤压 冷 却 水及 风 冷淬火 拉伸 矫直 定尺 锯切 时效 处理 基材 三合一 具有除油、去灰、抛光三重功能，经处理后的型材可直接进行氧化。三合一主要成分是 HF40%、磷酸 20%、水 40%（质量分数）。除油 除油工序主要是除去铝材表面的油脂等污垢，槽液的成分是硫酸，浓度 控
11、制在 40 g/L。碱蚀 酸蚀处理后，型材表面吸附一层氟化铝，外观发黑发暗，通过碱蚀工序，可为型材表面增光增亮，碱蚀工序也是采用浸没式，槽液的成分是 NaOH 30-45g/L，总碱 50-60 g/L，碱蚀剂 5-10 g/L，Al3+0-15 g/L。出光 铝材经碱蚀水洗后，由于铝材表面呈碱性，经酸洗中和可彻底去除油污，保证铝材的光洁度后再进入下道工序处理。槽液的成分是硫酸和硝酸，硫酸浓度控制 在 200 g/L，硝酸 80 g/L。氧化 以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中，利用电解作用，使其表面 形成氧化铝薄膜的过程，称为铝及铝合金的阳极氧化处理。铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原
12、理。当电流通过时，将发生以下的反应：在阴极上，按下列反应放出H2：2H+2e-H2 ；在阳极上，4OH-4e-2H2O+O2，析出的氧不仅是分子态的氧 (O2)，还包括原子氧(O)，以及离子氧(O-2)，通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化，形成无水的 A12O3 膜：4A1+3O2=2A12O3+3351J。此过程主要通过电解使铝材表面产生防腐蚀氧化膜，槽液的成分是硫酸，浓度控制在150-180g/L，铝离子浓度不高于 0.25 g/L。着色 着色就是在铝材表面电解镀上一层锡或镍，使铝材表面更具金属光泽和 质感，着色剂主要有 NiSO4 16-18 g/L；pH 0.7
13、-1.0；槽温 20，着色后水洗两道槽液控制第一道 pH2，第二道 pH4.5。封孔 其主要作用是将铝材表面细小毛孔实施封闭，使铝材起到耐腐蚀作用。槽液的成分主要为 Ni2+0.81.3 g/L，pH 5.56.5。电泳 铝材的氧化膜在户外长期使用时，容易腐蚀，耐久性差，因此，表面氧化处理完成后进一步通过电泳涂装的方法来提高铝型材的装饰性能及使用年限。电泳是 电泳涂料在阴阳两极施加电压作用下，带电荷涂料离子移动到阴极，并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。电泳涂层透明度高，既具有高装饰性又可突出铝型材本身的金属光泽。本项目电泳槽液主要成分是 57%丙烯酸树脂+1.5 3.5
14、%异丙醇+0.5 1.5%乙二醇单丁醚及纯水。热水洗及纯水洗 充分水洗，水洗方式为浸洗式，避免前道工序酸、碱及盐份带入电泳槽污染漆槽，影响漆膜。纯水电导率小于 5s。晾干 使漆膜晾干，固化。(1)平光料及平光电泳料氧化工艺 G2、Gu2 氟 化氢气体 S5-9废槽液 105.5 W3 含氟酸性 S5-5 废槽 W1 酸性废 S5-6 废 W2 含镍 废水（Al3+、液 240.7 水（Al3+、槽液 废水 H+）H+）W5 有机废水 W5 有机废水 S4-3 槽 W8 水洗废 W8 水洗废水 （Al3+、有机物）（Al3+、有机物）渣 水 含镍废水 S5-7废槽 平光料及平光电 W2-1 液
15、泳料氧化 图 1-2 平光料及平光电泳料氧化工艺流程图 (2)磨砂料及磨砂电泳料氧化工艺 检验 上排 三合一 水洗 氧化 纯水洗 着色 纯水洗 热水洗 纯水洗 电 泳 纯 水洗 热 水洗 封孔 纯水洗 晾干 固化 下排 检验 包装入库 封孔剂、NiSO4 着色剂 H2SO4 三合一试剂 S5-1废槽液 W6 酸性有机废水 S4-1槽渣 W3 酸性含氟废水 S5-3废槽 （Al3+、脂类、H+）（Al3+、F-、铵、H+）液 G2 硝酸酸雾 S5-6 废槽液 W1 酸性废水 W1 酸性废水 S5-4 废槽液 W4 碱性废水 （Al3+、H+）（Al3+、H+）（Al3+、OH-）W8 水洗废水
16、S4-3 槽渣 W5 有机废水 W2-1 含镍、锡、铬废水 W2-1 含镍废水 S5-7 废槽液 磨砂料及磨砂电泳料氧化铝型材 图 1-3磨砂料及磨砂电泳料氧化工艺流程图 4、静电喷涂工艺 无铬处理 无铬处理的目的是提高涂层与铝材之间的接合力。经过处理的铝材 检验 上排 除油 水洗 酸蚀 水洗 碱蚀 H2SO4 NH4HF2 NaOH 水洗 出光 水洗 氧化 水洗 着色 着色剂 H2SO4、NiSO4 H2SO4 H2SO4、HNO3 丙烯酸树脂、异丙醇 电泳 纯水洗 纯水洗 纯水洗 水洗 封孔剂 NiSO4 封孔 纯水洗 纯水洗 晾干 固化 下排 检验 包转入库 表面已形成一层 0.51.0
17、um 的化学氧化膜，该膜层有许多细小的腐蚀孔，静电喷涂后，涂层材料已渗入微孔中，经烘烤和固化处理，这些喷涂材料将牢牢嵌入氧化层微孔中，使涂层与基体很难拨离，从而实现喷涂材料对铝材的长期保护。槽液的成分是 无铬处理剂（氟锆酸钾、氯化钾、硝酸），氟锆酸钾浓度 3560g/L，PH 值围为 3.0-3.3。静电喷涂 在专用喷涂柜进行，涂料是热固性聚酯粉末涂料，通过静电使涂料 粒子附着在工件表面。涂料在喷涂柜循环使用，此过程无废气、废水产生，基本无 污染。G2Gu2氟化氢气体 W2-2含铬废水 粉末喷涂铝型材 图 1-4 静电喷涂工艺流程图 5、包装入库 烘烤固化完成后，即将型材从扎排上取下，经检测剔
18、出不合格产品，然后包装入 库铝型材生产过程即完成。1.2.3 废水主要污染物种类及废水水量统计 根据生产工艺流程特征污染物产生情况，该项目废水主要污染物可分为三类：1）、酸、碱清洗废水：主要是进行酸洗、碱洗工艺段废水，该段废水特征污染物主H2SO4 NH4HF4 NaOH H2SO4、HNO3 除 油 酸蚀 碱蚀 上排 检验 三合一 无铬处理剂 无铬处理 纯水洗 晾干 烘干 下排 上线 喷粉 房静 电喷 涂 固化 下线 检验 包装入库 出光 要表现为 PH（2-4）、悬浮物以及铝离子等。2）、含镍废水：由于着色工艺需添加硫酸镍、锡。这些重金属为国家第一类污染控制物，故定义为含镍废水。3）、含铬
19、废水：由于生产工艺需对产品进行钝化处理，其钝化剂为六价铬。六价铬本身就有较强的毒性、也是国家第一类污染控制物。故定义为含铬废水。根据环评资料以及公司提供相关数据资料，该公司除了大量的生产工艺废水外，同时还有一定量的生活、办公用水，具体数据如下表；表 1-2 废水种类汇总表 废水种类 水 量 主要污染物浓度 （mg/L）年排放量(按 300 天/年生产)拟定去向 含氟废水 100 吨天 CODcr50 SS43 pH=3.0 氟化物=165 30000 吨年 经 一 次 处 理后 进 入 综 合处理系统 含镍废水 150 吨天 pH3.0 总镍10.5 COD=76 SS=69 45000 吨年
20、 经 一 次 处 理后 进 入 综 合处理系统 生活废水 150 吨天 TP=4 CODcr400 SS300 NH3-N40 45000 吨年 废 水 处 理 系统 后 进 入 工业 园 污 水 处理厂 综合废水(包括含镍、含氟废水)850 吨天 pH=6-9 COD=317 SS=384 氟化物=21.7 总镍=1.5 NH3-N7.0 TP=0.7 225000 吨年 经 综 合 处 理系 统 处 理 达标 后 可 回 用或 直 接 排 入园区管网 1.2.4 设计水质指标 设计进水处理水质如下表：表 1-3 进水水质 项目 PH COD SS NH3-N TP 氟化物 总 镍 工业废水
21、水质（mg/m3）2-3 298 400 165 10.5 生活废水水质（mg/m3）6-9 400 300 40 4 1.2.5 设计处理出水标准 设计出水排放要求达到国家污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准，即：表 1-4 出水水质 项目 PH COD SS NH3-N TP 氟化物 总 镍 工业废水水质（mg/m3）6-9 100 70 10 1.0 生活废水水质（mg/m3）6-9 100 70 15 0.5 1.2.6 编制采用的主要技术规和标准(1)地表水环境质量标准 (GHZB1-1999)(2)污水综合排放标准 (GB8978-1996)(3)室外排水设计规 (G
22、BJ14-87)(4)混凝土结构设计规 (GB50010-2002)(5)砌体结构设计规 （GB/T5003-2001）(6)建筑地基基础设计规 (GB50007-2002)(7)建筑抗震设计规 (GB50011-2001)(8)建筑结构设计统一标准 (GB50068-2001)(9)采暖通风及空气调节设计规 (GBJ19-87)(10)再生水回用于景观水体的水质标准 （CJ/T95-2000）(11)城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准 (CJJ31-89)(12)工业循环用水水质标准 (GB50050-95)(13)构筑物抗震设计规 （BG50191-93）(14)化工设备、管道防腐施
23、工及验收规 （HGJ229-83）(15)工业金属管道设计规 （GB/T50316-2000）(16)低压成套开关柜 （OB7251-87）(17)低压成套开关设备及控制设备 （IEC-437）(18)低压配电设计规 （GB50054-95）(19)外壳防护等级的分类 （GB4208-84）(20)电工成套装置中的导线颜色 （GB2681-81）(21)通用用电设备配电设计规 （GB50055-93）(22)电气照明装置施工及验收规 （GB502591996）第二章 废水处理工艺流程及设计参数 2.1 废水处理工艺流程 根据该公司废水特点及我们的经验，该废水成分比较复杂并且含有特征污染物，故必
24、须对特征污染物进行预处理后在进行统一处理，同时考虑废水中镍离子的情况及国家远期对铝离子的环保要求，本案对工业废水采用三级反应+三级沉淀处理工艺，具体工艺流程如下：药剂 A、B、C、M 含氟废水 氟调节池 氟反应池 氟沉淀池 pH 控制仪 干泥处置 板框压滤机 螺杆泵 镍污泥池 PH 控制仪 药剂 A、C、M 含镍废水 镍调节池 镍反应池 镍沉淀池 药剂 A、C、M 综合废水 综合调节池 综合反应池一 综合沉淀池一 药剂 A、C、M PH 控制仪 达标排放 砂 滤 池 综合沉淀池二 综合反应池二 PH控制仪 干泥处置 板框压滤机 螺杆泵 综合污泥池 生活废水 有动力一体化处理装置 排放池 达标排
25、放 图 2-1 污水处理工艺流程图 根据本项目废水产生特性分析，将各废水分类处理，工业废水零排放，处理后循 环回用或排入园区管网。处理方法主要分为以下几种：(1)含氟废水处理 酸性废水 W3 中含有大量的无机氟离子。废水 pH 可通过投加酸碱试剂在 PH 仪控制下自动调节 8.0-9.0，无机氟离子的去除主要通过化学反应去除。氟化钙(CaF2)常温下溶解度为 0.0015g/100g，因此含氟废水可以通过投加钙离子试剂反应生成氟化钙沉淀进行处理。其反应原理如下：Ca2+2F-=CaF2 常用的钙试剂为石灰水、氯化钙等。水洗废水 W8 和生产管理废水 W10 中主要污染物为 SS 及少量 COD
26、，可与酸碱废水一并混合沉淀处理。生活污水单独采用有动力一体化处理设施处理，尾水入清水池，达标排放。(2)含镍废水处理 项目含镍废水主要由着色和封孔工序产生，废水产生量 150m3/d，总镍约1.5mg/m3，由于镍是第一类污染物，必须车间排放口达标。项目拟对含镍废水单独预处理，使总镍车间排放口能达标，再将处理后的废水汇入综合调节池进行后续处理。含镍离子废水处理工艺原理如下：化学法就是通过化学反应改变废水中污染物的化学性质或物理性质，使之发生化学或物理状态的变化，进而将其从水中除去。例如化学沉淀法，就是利用某些化学物质作沉淀剂，与废水中的污染物（主要是重金属离子）进行化学反应，生成难溶于水的物质
27、沉淀析出，从废水中分离出去。如可用石灰（Ca（OH）2）和硫离子（S2-）与废水中镉离子 Cd2+、汞离子 Hg2+、镍离子 Ni2+等等重金属离子形成难溶于水的氢氧化物沉淀。Ni2+Ca(OH)2=Ni(OH)2+Ca2+Ni2+S2-=NiS 利用沉淀反应除去废水中污染的重金属离子，是水溶液中主要化学反应之一，也是沉淀溶解平衡的应用。一个在一定条件下能发生的化学反应体系中，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减少，而产物浓度逐渐增加，最终化学反应达到其进行的限度，即达到平衡。不同的化学反应达到平衡态的时间不尽相同，但作为化学平衡态，都具有共同的特征：（1）平衡建立时反应中各物质的浓度或分压不再随
28、时间而改变，且只要外界条件不变（即温度、压力和浓度等都不变），无论经过多长时间，平衡时各物质的浓度或分压应保持不变，这一特征对实际生产具有重要的指导作用；（2）化学平衡是动态平衡，从宏观上看，化学反应达到平衡态，各物质的浓度或分压不再随时间改变，反应似乎“停止”了，但从微观上看，正逆两方面的反应仍继续进行，只是它们的反应速率相等；（3）化学反应在一定条件下达到平衡态，可用相应的平衡常数描述反应进行的限度。例如，用石灰与废水中 Cd2+形成难溶物 Cd（OH）2，而难溶物在溶液中总有一定的溶解度，在一定条件下，当溶解与沉淀速率相等时，便建立了固体难溶电解质与溶液中离子间的多相平衡，即：这个平衡的
29、特点是反应物为 Cd（OH）2固体，生成物为溶液中的 Cd2+和 OH-，其平衡浓度分别用Cd2+和OH-表示，其平衡常数表达式为：Ksp=Cd2+OH-2 当温度一定时，难溶电解质的饱和溶液中，其离子浓度的乘积为一常数，这个常数叫做溶度积。这个溶度积是饱和溶液中各离子浓度幂的乘积，其中离子浓度与标准浓度比的指数就是溶解平衡方程式中该离子的化学计量数。平衡常数是化学反应的一个特征常数，其数值大小与各物质的分压或浓度无关，但随反应温度而变，因此写平衡常数时，一般要注明温度，若未注明，通常是指室温（298K）。对难溶电解质的溶解平衡，显然 Ksp 越小，其在相同温度下溶解度越小；反之 Ksp 越大
30、，其溶解度越大。下表列出某些难溶电解质的溶度积(室温常压状态)。表 2-1 难容解电解质溶度积表 难溶解电解质 溶度积（KSP）难溶解电解质 溶度积（KSP）Cd(OH)2 31014 CdS 3.61029 Cu(OH)2 5.61020 CuS 8.51045 Hg(OH)2 4.01026 HgS 1.01053 Ni(OH)2 2.01015 NiS 2.01025 Zn(OH)2 7.01018 ZnS 2.51025 Pg(OH)2 1.61017 PbS 3.41028 金属硫化物的溶解度一般都比较小，因此用硫离子作沉淀剂能更有效地处理含重金属离子的废水，特别是对于经过氢氧化物沉
31、淀法处理后，尚不能达到排放标准的含Ni2+和 Cd2+的废水，再通过反应生成极难溶于水的硫化物沉淀。废水中某些金属离子单一存在时达到排放标准浓度限值时，根据容度积计算的理论 PH值：Cu2+0.5mg/l，PH=8.40；Zn2+2.0mg/l，PH=8.68；Ni2+0.1mg/l，PH=9.0-9.6。对于含铜、锌、镍酸碱废水中重金属离子的去除，目前最广泛最通用的方法是投加沉淀剂使铜、锌、镍离子变成溶解度最小的沉淀物。铜、锌、镍离子的都可在一定的 PH 条件下形成氢氧化物沉淀。沉淀剂可以使用 NaOH 或 Ca(OH)2。反应如下：Ni2+2OH-=Ni（OH）2 Cr3+3OH-=Cr（
32、OH）3 Cu2+2OH-=Cu（OH）2 Zn2+2OH-=Zn（OH）2 出水 pH 国家标准为 69，为避免因 Ni（OH）2因沉淀条件 pH=9.510 使出水 PH 超过 9而加废 H2SO4中回调，一般把混合后的水 PH 调节到 8.58.7。在实际应用过程中，用 NaOH 或 Ca(OH)2沉淀后的出水的锌、铜、镍可能超标，那么必须采用硫化物把关沉淀的非常措施。二级混凝沉淀处理综合废水 废水中镍离子经过中和沉淀后大部分得到有效去除，但废水中还有大量有机物和其他污染物，需要通过混凝剂混凝沉淀后去除，确保废水达标排放。通过投加 S 系重金属离子捕捉剂、PAC 和 PAM，使胶体状有机
33、物和部分剩余的金属离子形成矾花沉淀，从污水中得到有效分离。工程实践证明 S 系重金属离子捕捉剂、PAC、PAM 和重金属离子反应形成沉淀鏊合物，很好的解决加碱化学沉淀反应的残余重金属离子特别是铜离子、镍离子、锌离子超标问题。2.2 废水处理工艺流程说明 含氟废水由车间进入氟调节池进行均质均化后由提升泵并控制一定的流量打入氟反应池进行沉淀反应（并由pH 控制仪进行自动控制）后进入氟沉淀池进行泥水分离，沉淀污泥进入综合污泥池进行压滤，沉淀出水进入综合反应池进行二级反应。含镍废水由车间进入镍调节池进行均质均化后由提升泵并控制一定的流量打入镍反应池加药反应（并由 pH 控制仪进行自动控制），出水进入镍
34、沉淀池进行泥水分离，沉淀污泥进入镍污泥池进行压滤，沉淀出水进入综合反应池进行二级反应。综合废水由车间进入综合调节池进行均质均化后由提升泵并控制一定的流量打入综合反应池一，同时来自氟沉淀池上清液一并进行沉淀反应（并由pH 控制仪进行自动控制）后进入综合沉淀池进行泥水分离，沉淀污泥进入综合污泥池进行压滤，沉淀出水自流入综合反应池二，通过再次加药反应、沉淀进一步去除污染因子，沉淀污泥进入综合污泥池进行压滤，压滤水回流至综合调节池。沉淀池上清液自流入砂滤池过滤，出水实现达标排放或回用。砂滤池底部装有反冲洗泵，定期对滤砂进行反冲洗，反冲洗水回流至综合调节池。2.3 主要涉及参数 1、镍调节池 主要设计参
35、数：设计流量：Q=6.5 m3/h 调节时间：9.2hr 平面尺寸：3.05.04.0m 数 量：1 座 结 构：地下钢砼结构 主要设备：污水提升泵 2 台（一用一备）规格型号：CQ50-12-1.5 主要参数 Q=12m3/h，H=12m,N=1.5KW 2、含镍废水反应池 主要设计参数：设计流量：Q=6.5 m3/h 反应时间：1.8hr 平面尺寸：1.04.03.0m 数 量：1 座 结 构：地上钢结构 主要设备：PH 控制仪 1 套；加药系统三套；搅拌机 1 台，N=1.5KW 3、含镍废水沉淀池 主要设计参数：设计流量：Q=6.5 m3/h 表面负荷：0.41 立方/平方小时 平面尺
36、寸：4.04.03.0m 数 量：1 座 结 构：地上钢结构 主要设备：布水系统 1 套；收水系统1 套；斜管 16m2 4、含镍污泥池 主要设计参数：平面尺寸：4.02.03.0m 数 量：1 座 结 构：地上钢结构 主要设备：螺杆泵 1 台，N=2.2KW。板框压滤机1 台，过滤面积40 平方。5、氟调节池 设计流量：Q=4.5 m3/h 调节时间：16hr 平面尺寸：3.06.04.0m 数 量：1 座 结 构：地下钢砼结构 主要设备：污水提升泵 2 台（一用一备）规格型号：CQ50-6-1.5 主要参数 Q=6m3/h，H=12m,N=0.75KW 6、含氟废水反应池 主要设计参数：设
37、计流量：Q=4.5 m3/h 反应时间：4.4hr 平面尺寸：1.04.05.0m 数 量：1 座 结 构：半地下钢砼结构 主要设备：加药系统 4 套，PH 控制仪 1 套 7、含氟废水沉淀池 主要设计参数：设计流量：Q=4.5 m3/h 表面负荷：0.41 立方/平方小时 平面尺寸：4.04.05.0m 数 量：1 座 结 构：地上钢结构 主要设备：布水系统 1 套；收水系统1 套；斜管 16m2。8、综合废水集水池 主要设计参数：设计流量：Q=31.0 m3/h 调节时间：10.6hr 平面尺寸：5.06.04.0m8.06.04.0m 数 量：1 座 结 构：地下钢砼结构 主要设备：污水
38、提升泵 2 台（一用一备）规格型号：CQ100-12-5.5 主要参数 Q=100m3/h，H=12m,N=5.5KW。9、综合反应池一 主要设计参数：设计流量：Q=31.0 m3/h 调节时间：1.0hr 平面尺寸：1.07.05.0m 数 量：1 座 结 构：半地下钢砼结构。主要设备：加药系统 4 套，PH 控制仪 1 套，搅拌机 1 套，N=1.5KW。10、综合沉淀池一 主要设计参数：设计流量：Q=31.0m3/h 表面负荷：0.63 立方/平方.小时 平面尺寸：7.07.05.0m 数 量：1 座 结 构：半地下钢砼结构。主要设备：中心布水筒 1 支，收水系统 1 套，水力排泥系统
39、1 套，斜管 49m2。11、综合反应池二 主要设计参数：设计流量：Q=31.0 m3/h 调节时间：1.0hr 平面尺寸：1.07.05.0m 数 量：1 座 结 构：半地下钢砼结构。主要设备：加药系统 4 套，PH 控制仪 1 套，搅拌机 1 套，N=1.5KW。12、综合沉淀池二 主要设计参数：设计流量：Q=31.0m3/h 表面负荷：0.63 立方/平方.小时 平面尺寸：7.07.05.0m 数 量：1 座 结 构：半地下钢砼结构。主要设备：中心布水筒 1 支，收水系统 1 套，水力排泥系统 1 套，斜管 49m2。13、砂滤池 主要设计参数：设计流量：Q=31.0 m3/h 调节时间
40、：1.7hr 平面尺寸：1.57.05.0m 数 量：1 座 结 构：半地下钢砼结构。主要设备：反冲洗泵 1 台，N=2.2KW。14、综合污泥池 主要设计参数：平面尺寸：4.08.04.0m 数 量：1 座 结 构：地下钢砼结构。主要设备：螺杆泵 1 台，N=7.5KW。箱式压滤机 1 台，过滤面积 100 平方。15、化灰池 主要设计参数：平面尺寸：2.03.02.0m 数 量：2 座 结 构：地下钢砼结构。16、污泥堆放场 设置二个污泥堆放场分别将含镍污泥、综合污泥分开堆放，避免二次污染。2.4 运行控制 每套装置可实现自动控制，能够连续运行，保证出水水质均匀，并可连续监控。所有进水、出
41、水、排泥等均自动控制。设定排泥周期(具体排泥周期视调试结果而定)，可通过周期控制排泥阀开闭，靠静压排泥。2.5 加药量 通过加药泵投加的助凝剂在快速混合池中与原水充分混合后，在慢速混合室中形成大颗粒的矾花，矾花在沉淀池中沉降至澄清池的底部。加药量通过控制设置在母管上的在线流量计或其它仪表，自动设定加药量及加药频率。2.6 污泥脱水系统 2.6.1 污泥脱水方式选择 污泥脱水机械,目前主要采用的有带式压滤机，厢式自动压滤机和离心脱水机三种类型，三类污泥脱水机械的基本特点分别简述如下：1）带式压滤机 带式压滤机是由上下两条紧的滤带夹着污泥层，从一连串按规律排列的辊压筒中呈“S”型弯曲经过，靠滤带本
42、身的力形成对污泥层的压榨力或剪切力，把污泥层中的毛细水挤压出来，获得含固率较高的泥饼，从而实现污泥脱水。带式压滤脱水机的处理能力取决于脱水机的带速和滤带力以及污泥的脱水性能，而带速力又取决于所要求的脱水效果。如果进泥量太大或固体负荷太高，将降低脱水效果。国产带式脱水机处理能力一般较小，污泥固体负荷仅为 150250mg/mh，进口优质带式脱水机处理能力可达 250400kg/mh。不同种类的污泥要求不同的工作状态,实际运行中，应根据进泥泥质的变化，随时调整脱水机的工作状态,主要包括带速的控制，带力的调节。2）箱式自动压滤机 箱式自动压滤机是间隙操作的加压过滤设备，广泛用于制糖、制药、化工、染料
43、、冶金、洗煤、食品和水处理等部门，以过滤形式进行固体与液体的分离。它是对物料适应性较广的一种大、中型分离机械设备。厢式自动压滤机过滤机构由滤板压缩板、橡胶隔膜等组成。滤板采用增强聚丙烯模压而成，强度高、重量轻。机架全部为高强度的钢焊接件，采用液压装置作为压紧、松动滤板的动力机构，并用电接点压力表自动保压。用电气系统控制自动拉板，通过控制板上的按钮，实现所需动作，其中配备有多种安全装置，确保操作人员安全。厢式自动压滤机具有以下特点：滤饼双向交叉洗涤功能，有用滤饼或滤液回收率高；振打与滤布曲机构相结合，卸料干净利落；拉板机械液压传动，动作灵活、稳定可靠；下藏式滤布自动清洗机构配备专利喷嘴组件，清洗
44、更彻底；PLC 全自动控制，可实现固液分离操作的全自动程序控制，双向中间进料，污泥迅速充满滤室，缩短进料时间；回转式集液盘，结构新颖。厢式压滤机对进泥含固率要求较低，一般为 2%3%即可；而出泥含固率高于带式压滤机和离心脱水机；运行过程是周期性地泵入污泥压滤和脱除泥饼的间隙过程；根据滤板堵塞情况，一定的运行周期后冲洗滤布一次，个别滤板或橡胶隔膜损坏后易及时更换，较快恢复正常运行，设备体形庞大，但噪声较小，电耗低。3）离心脱水机 卧螺离心式污泥脱水机组是包括主机和辅助设备在的一整套机组。机组为全封闭结构，无泄漏，可 24 小时连续运行；主要结构特点有：采用较大的长径比，延长了物料的停留时间，提高
45、了固形物的去除率；采用独特的螺旋结构，增强了螺旋对泥饼的挤压力度，提高了泥饼的含固率；采用先进的动平衡技术，减小振动；采用独特的差转速调节技术，增大了螺旋卸料扭矩和负载能力。离心机设备效率高，占地小，机房环境清洁，整套机组采用先进的自动化集成控制技术，转速和差转速无级可调，具有安全保护和自动报警装置，运行稳定可靠，主要缺点是噪声大，电耗稍高，旋转叶片等部件要求耐磨性强，制造材质和加工精度要求严格，价格稍贵。2.6.2 污泥脱水设备选型 上述三类污泥脱水设备各有优缺点，选型时应结合工程规模、场地条件、管理水平、资金条件等实际情况，主要从设备运行可靠性、系统自动化程度、污泥脱水效果，建设投资和处理
46、成本等方面综合考虑进行合理选型。鉴于带式压滤机处理能力小，污泥截留率较低，维护工作量较大，冲洗水耗水量较大，脱水机房水、气环境较差，因此不宜选用带式压滤机。本工程拟重点对厢式自动压滤机与离心脱水机两种机型进行详细比选。详见下表 2-2。表 2-2 污泥脱水设备选型方案综合比较表 厢式自动压滤机方案 离心脱水机方案 设备构造 简单 复杂 体形 庞大 较小 材质及制造要求 较低 很高 运行方式 自动间隙运形 自动连续运行 噪声 低 高 车间环境卫生 一般 较清洁 要求进泥含固率 2%3%2%3%脱水泥饼含固率 3035%2530%运行管理 工作量较大 工作量较小 综上所述，本工程建议采用板框压滤机
47、。设备尺寸选择 （1）过滤面积标准：按国标生产制造的压滤机的过滤面积每平方等价于 15L 的固体容积。（2）压滤前：体积 V1(M3)、压滤前污水含水率 a=97.5%99.2%（一般经验值）。（3）压滤后：体积 V2(M3)、压滤后污泥含水率 b=75%。（4）压滤周期：每天压滤次数 t。（5）含固量平衡法：V1*（1-a）=V2*（1-b），得出 V2=V1*（1-a）/（1-b）。（6）过滤面积：1000*V2/15/t=1000*V1*（1-a）/（1-b）/15/t。一般污水处理中浓缩后湿污泥量占总处理水量的 2%左右，本设计处理生产废水水量为 850m3/d，湿污泥量约为 8502
48、%=17m3；每天压滤一次，压滤前污泥含水率取97%，则所需过滤面积为：100017(1-98.0%)/(1-75%)/15/1=90.6 本方案取 140。选择 100 板框压滤机 1 台，40 板框压滤机 1 台。第三章 土建结构说明 31 工程地质条件 项目确定后，由甲方完成地质勘测，并提供相关报告，以进行结构设计。32 建筑物设计 主要建筑包括：反应池、调节池、污泥池、污泥脱水间。建筑物耐久年限为 50 年。主要建筑物耐火等级为二级，其中中央控制室，总变电室耐火等级为一级。建筑空间具有韵律感及连续性。窗户的开设及墙面布置具有雕塑感。高与低凸与凹错落有致，使建筑本身更富有生命力，营造良好
49、的环境及视觉效果。使艺术设计与生态设计结合，进一步体现了该厂对环境保护方面的重视。站区建筑除满足生产功能以外尽量与厂区建筑相协调，并且控制噪音，满足采光，通风标准。站区建筑物外墙均为外墙涂料。窗台,檐口等处配以白色外墙涂料。综合楼主入口采用磨光花岗石台阶,其它入口采用防滑地砖台阶。办公室,化验室,卫生间,楼梯间,走道等采用地砖地面。3.3 结构设计 1结构设计标准 本工程所有建、构筑物抗震设计，均按基本地震烈度 8 度设防，建筑物的抗震类别属于丙类建筑。本工程现浇钢筋混凝土框架结构的抗震等级均为三级。本工程主要建筑物耐火等级为二级，变电所耐火等级为一级。本工程污水处理构筑物的钢筋混凝土结构构件
50、裂缝控制标准均为0.2mm。本工程各项建、构筑物主体结构的使用期限不低于 50 年。2.结构选型 本工程建筑物根据污水处理厂的功能使用要求，建筑物均为单层建筑，层高根据工艺要求而确定。建筑物均采用现浇钢筋混凝土框架结构，生产区构筑物除沉淀池采用无粘结预应力混凝土结构外，其余均采用普通现浇钢筋混凝土结构。3.材料选择 混凝土：普通贮水构筑物采用强度等级 C25，抗渗等级 S6，膨胀加强带混凝土强度等级 C30，并掺加 WGHEA 型高效抗裂防水剂；预应力混凝土强度等级 C35；建筑物采用强度等级 C20；素混凝土垫层采用强度等级 C10。本工程构筑物及建筑物的结构混凝土尽量采用低碱水泥，混凝土总