實驗室綜合廢水處理技術(shù)方案

試驗室綜合廢水50t/d處理項目設(shè)計方案設(shè)計人：陳亮2019年10月10日目錄書目…………………… 22、公司介紹………………42、設(shè)計規(guī)范、范圍及原則……………… 42.1設(shè)計規(guī)范……………………… 42.2設(shè)計范圍……………………… 42.3設(shè)計原則……………………… 53、處理工藝流程………… 63.1設(shè)計水量及水質(zhì)……………… 63.2污水處理工藝流程…………… 63.3污泥的處理及處置…………… 114、處理工藝設(shè)計………… 124.1主要處理構(gòu)(建)筑物………… 124.2主要處理構(gòu)(建)筑物一覽表………………… 134.3主要處理設(shè)備一覽表………… 135、高程設(shè)計和總圖設(shè)計………………… 145.1高程設(shè)計……………………… 145.2總圖設(shè)計……………………… 146、建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計……… 156.1建筑設(shè)計……………………… 156.2結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………… 157、電氣、儀表及限制系統(tǒng)……………… 167.1電氣設(shè)計……………………… 167.2照明系統(tǒng)……………………… 167.3接地…………… 167.4儀表…………… 167.5限制方式……………………… 168、防腐、防滲設(shè)計……… 178.1防腐…………… 178.2防滲措施……………………… 189、項目實施……………… 199.1工程內(nèi)容……………………… 199.2施工進度……………………… 1910、工程管理……………… 2010.1人員編制……………………… 2010.2主要管理設(shè)施………………… 2010.3運行的技術(shù)管理……………… 2010.4檢修和維護…………………… 2110.5事故或事故處理措施………… 2111、平安生產(chǎn)、消防和工業(yè)衛(wèi)生………… 2211.1平安生產(chǎn)……………………… 2211.2消防…………… 2211.3工業(yè)衛(wèi)生措施………………… 2311.4節(jié)能減耗措施………………… 2312、運行成本和效益分析………………… 2412.1運行成本……………………… 2412.2效益分析……………………… 241、公司介紹設(shè)計規(guī)范、范圍及原則2.1設(shè)計規(guī)范1、《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》GB3095-962、《地方水污染物綜合排放標準》DB11／307-20193、《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》GB12348-904、《工業(yè)及民用供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50052-925、《低壓配電裝置及線路設(shè)計規(guī)范》GB50054-926、《建筑防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-927、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GBJ9-878、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GBJ10-899、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GBJ11-8910、《室外排水設(shè)計規(guī)范》(2019年修訂)GBJ14-8711、《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》GBJ15-8812、《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GBJ16-8713、《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標準》GBJ68-8914、《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GBJ69-8415、《工業(yè)自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范》GBJ93-8616、《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GBJ108-8717、《室外給水排水和熱力工程抗震設(shè)計規(guī)范》TJ32-7818、《建筑工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定》DBJ08-64-9719、《給排水設(shè)計手冊》2.2設(shè)計范圍1、污水處理站的總體設(shè)計，包括工藝、建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、電氣、儀表設(shè)計等；2、污水處理站的設(shè)計主要分為污水處理和污泥處理及處置兩大部分。1）污水處理調(diào)查探討水量、水質(zhì)改變狀況，結(jié)合污水本身所特有的狀況，選擇技術(shù)成熟、經(jīng)濟合理、運行敏捷、管理便利、處理效果穩(wěn)定的方案。2）污泥處理及處置污水處理過程中產(chǎn)生污泥，應進行穩(wěn)定處理，防止對環(huán)境造成二次污染，并妥當考慮污泥的最終處置。2.3設(shè)計原則1、本設(shè)計方案嚴格執(zhí)行有關(guān)環(huán)境愛護的各項規(guī)定，污水處理后必需確保各項出水水質(zhì)指標均達到排放標準。2、采納簡潔、成熟、先進、穩(wěn)定、好用、經(jīng)濟合理的處理工藝，保證處理效果，并節(jié)約投資和運行管理費用。3、處理系統(tǒng)運行有肯定的敏捷性和調(diào)整余地，以適應水質(zhì)水量的改變4、設(shè)備選型兼顧通用性和先進性，運行穩(wěn)定牢靠、效率高、管理便利、修理維護工作量少、價格適中。5、系統(tǒng)運行敏捷、管理便利、修理簡潔，充分考慮操作自動化，削減操作勞動強度。6、設(shè)計美觀、布局合理，及已有和四周設(shè)施統(tǒng)一協(xié)調(diào)考慮。7、設(shè)置必要的監(jiān)控儀表，提高限制操作的自動化程度。8、盡量實行措施減小對四周環(huán)境的影響，合理限制噪聲、氣味，妥當處理及處置固體廢棄物，避開二次污染。處理工藝流程3.1設(shè)計水量及水質(zhì)3.1.1設(shè)計水量北京盈寶泰科科技發(fā)展有限公司依據(jù)業(yè)主供應實際資料，確定此工藝設(shè)計按50m3/d,2m3/h設(shè)計。3.1.2設(shè)計水質(zhì)進水水質(zhì)一覽表表3-1-1項目CODBOD5SS氨氮檢測數(shù)據(jù)11808002623.7依據(jù)取樣后送檢測的檢測數(shù)據(jù)。單位：mg/l依據(jù)業(yè)主要求設(shè)計處理該生產(chǎn)廢水達到排入市政管網(wǎng)要求。《污水排入城市下水道水質(zhì)標準》DB11/307-2019水污染物綜合排放標準（北京地方標準）的表3標準詳細水質(zhì)如下表。表3-1-2單位：mg/l3.2污水處理工藝流程3.2.1選擇思路依據(jù)廢水的檢測了解該試驗室廢水的有害物如下，無機物類廢水：重金屬離子、酸堿PH值、鹵素離子及其他非金屬離子等；a、重金屬離子：汞、鎘、鉻、鉛、錳、銀、鎳、鋅、銅、鋁、砷等；因此首先要除去重金屬離子。常常除重金屬的方法有重金屬捕獲和微電解，因考慮長期運行成本，本方案選擇微電解除重金屬，它的效率可以達到95%以上。因為微電解常常和芬頓協(xié)作運用，可以有效降低COD60%以上。所以本方案選用既有效去除重金屬的微電解又加上可以有效降低COD的芬頓塔。

b、酸堿PH值:硝酸、鹽酸、硫酸、雙氧水、氯化鉀、氯化鈣等；因為含酸廢水會影響整個處理系統(tǒng)，因此預處理設(shè)置酸堿中和槽。

2）有機物類廢水：有機溶劑、石油類、油脂類物質(zhì)、糖類、蛋白質(zhì)、多環(huán)芳烴、鹵代烴、甲苯，苯酚，烷烴、烯烴、酮、醚、酚、醛、有機磷農(nóng)藥等；有機物會被強氧化劑芬頓試劑氧化而使COD降低。

3）生物類廢水：病原體等；a、病原體：細菌、病毒、衣原體、支原體、螺旋體、真菌、布魯氏桿菌，炭疽桿菌等。病菌假如不慎被排入自然界，會對人類生活、身體健康照成危害。因此必需有效的殺死病原體。本方案采納臭氧殺菌來有效殺死各類病原體。工藝確定綜上所述，本方案處理工藝確定為酸堿中和槽+微電解池+芬頓塔+臭氧機配套氧化池。3.2.3工藝流程1、工藝流程試驗室含酸綜合廢水收集進入到酸堿中和池，通過加液堿中和PH值到6.5-7.5之間后由提升泵提升送到微電解池，微電解池內(nèi)填裝Fe-C填料并通入空氣。水利停留時間1小時后自流進入芬頓塔通過投加芬頓試劑，經(jīng)過氧化后的水自流進入氧化池。氧化池配套臭氧機。通過臭氧機投入氧化池內(nèi)強氧化劑去除病原體。出水經(jīng)過柱狀活性炭過濾吸附水的固體懸浮物和部分有機物，出水可以達到《污水排入城市下水道水質(zhì)標準》DB11/307-2019水污染物綜合排放標準（北京地方標準）的表3標準排入管網(wǎng)。廢水處理工藝流程圖 藥劑 空氣鐵泥圖3-2-1污水處理工藝流程圖3.3工藝原理微電解原理：微電解就是利用鐵-碳顆粒之間存在著電位差而形成了多數(shù)個微小原電池。這些微小電池是以電位低的鐵成為陰極,電位高的碳做陽極,在含有酸性電解質(zhì)的水溶液中發(fā)生電化學反應的。反應的結(jié)果是鐵受到腐蝕變成二價的鐵離子進入溶液。對內(nèi)電解反應器的出水調(diào)整PH值到9左右，由于鐵離子及氫氧根作用形成了具有混凝作用的氫氧化亞鐵,它及污染物中帶微弱負電荷的微粒異性相吸,形成比較穩(wěn)定的絮凝物(也叫鐵泥)而去除。經(jīng)微電解后，加入過氧化氫,酸性廢水及鐵反應生成亞鐵離子,亞鐵離子及過氧化氫形成Fenton試劑，生成羥基自由基具有極強的氧化性能，將大部分的難降解的大分子有機物降解形成小分子有機物等。處理工藝設(shè)計4.1主要處理構(gòu)(建)筑物微電解池設(shè)計說明：發(fā)生微電解反應和芬頓氧化反應。設(shè)計處理量2t/h，微電解須要水力停留時間1h。共須要微電解填料5立方。在進水處投加29%過氧化氫比重為1，0.46m3/h投加量。設(shè)計尺寸：有效V=10m3,長4m寬2.5m高1m，碳鋼防腐結(jié)構(gòu)。電解填料選用新型鐵碳填料。填料規(guī)格：比重：1.0，比表面積：1.2平方米/克

，空隙率：65%，物理強度：≧1000KG/CM，化學成分：鐵75-85%，碳10-20%，催化劑5%。過氧化氫投加器設(shè)計說明：加藥泵投機29%過氧化氫，過氧化氫槽罐1個。設(shè)計選型：過氧化氫儲槽10m3,投加泵2臺。PE防腐蝕加藥桶。加藥泵輸送0.5m3/h料，N=0.9kwh。酸堿中和池設(shè)計說明:依據(jù)處理須要調(diào)整PH值。設(shè)計選型：v=1m3,1*1*1。鐵泥收集槽設(shè)計說明：收集微電解產(chǎn)生的鐵泥。設(shè)計尺寸：v=1m3,1*1*1。6）芬頓池設(shè)計說明：進行芬頓反應。設(shè)計尺寸：2*3*1，V=6m3。氧化池和配套臭氧機設(shè)計說明：由臭氧機發(fā)生臭氧，進入氧化池的廢水跟強氧化劑反應去除水中病原體。設(shè)計尺寸：臭氧機50g氧氣源，N=1.1kwh氧化池2*2*1,v=4m3各處理單元預期達到的效果見表3.表3.各處理單元預期效果單位：mg/L單元名稱CODBOD5氨氮SS原水進水118080023.726微電解、芬頓池出水47240023.726去除率60%50%————氧化池出水387.632023.726去除率20%20%————活性炭出水348.828823.713 去除率10%10%——50%4.2主要處理構(gòu)(建)筑物設(shè)計參數(shù)一覽表（包含預算價格）構(gòu)筑物和設(shè)備預算表序號構(gòu)筑物設(shè)備名稱性能尺寸單位數(shù)量單價總價備注1微電解池有效V=10m3,長4m寬2.5m高1m座13.83.82電解填料比重：1.0M350.843過氧化氫投加器加藥箱和投加泵臺10.80.84活性炭過濾器不銹鋼300*1500*3mm臺10.680.685鐵泥收集池v=1m3,1*1*1座10.20.26芬頓池2*3*1，V=6m3座12.52.57酸堿中和池v=1m3,1*1*1臺20.250.258氧化池2*2*1,v=4m3座11.81.89臭氧機N=1.1kwh50g氧氣源臺11.11.110鼓風機N=9kwh臺20.260.5611堿液投加器加藥箱和投加泵套10.80.812提升泵Q=2m3/h,臺20.080.16總計16.652.材料和施工費預算表項目詳細內(nèi)容費用（萬元）備注1安裝費3.82材料管閥13電纜電控1.2總計63.總工程費用預算表項目費用（萬元）1施工、安裝、材料費52設(shè)備、構(gòu)筑物費16.653運費2.44設(shè)計35調(diào)試1總計28.05高程設(shè)計和總圖設(shè)計5.1高程設(shè)計5.1.1高程布置污水處理站采納半埋地式，設(shè)備房采納地上式。污水經(jīng)過混合調(diào)整池和廢水收集池二次提升，然后重力流經(jīng)各個處理構(gòu)筑物直至排放。5.1.2設(shè)計標高污水處理站四周室外地坪的相對標高0.00m。5.2總圖設(shè)計污水處理站占地為×，共計150平方米范圍內(nèi)，四周設(shè)置道路，同時依據(jù)施工范圍，并通過裝飾工程，及四周建筑物協(xié)調(diào)一樣。建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計6.1建筑設(shè)計污水處理站由處理構(gòu)筑物和設(shè)備房組成。充分留意環(huán)境的美化及建筑造型，盡量做到建筑物好用及欣賞為一體，藝術(shù)及技術(shù)為一體，為及周邊環(huán)境協(xié)調(diào)，處理構(gòu)筑物上部種植綠化帶。設(shè)備房的外墻采納面磚和涂料裝飾，外墻面以紅、白為主色調(diào)，配以其它顏色以強化細部處理。整體建筑造型及四周環(huán)境相互協(xié)調(diào)。鼓風機房的門窗采納隔聲門窗，內(nèi)墻設(shè)置隔聲裝置。依據(jù)本工程的規(guī)模、建筑等級，并結(jié)合實際狀況，分別設(shè)計設(shè)備房的裝修標準設(shè)備房裝修標準表6-1-1序號名稱做法1地面水泥砂漿打底、面貼防滑地磚2內(nèi)墻面水泥、石灰、砂漿打底、石灰砂漿批面，刷乳膠漆3踢腳水泥砂漿打底，瓷磚貼面200高。4天花水泥石灰砂漿打底，紙筋灰批面，刷乳膠漆5門窗塑鋼窗，塑鋼門,木門，無框玻璃門，局部采納鍍膜熱反射玻璃6外墻面水泥石灰砂漿打底，仿石面磚密貼，或刷外墻乳膠漆。6.2結(jié)構(gòu)設(shè)計6.2.1結(jié)構(gòu)形式擬建的構(gòu)筑物，本著平安、經(jīng)濟、利于施工及結(jié)構(gòu)合理的原則選擇結(jié)構(gòu)形式。本工程構(gòu)筑物半地下設(shè)置，基礎(chǔ)采納鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。6.2.2建筑材料選用鋼筋混凝土基礎(chǔ)采納C25砼。基礎(chǔ)墊層采納C10。水泥采納≥325一般硅酸鹽水泥，鋼材采納Q235A。電氣、儀表及監(jiān)控系統(tǒng)7.1電氣設(shè)計7.1.1供電形式：本工程為污水處理站，采納低壓0.4KV線供電。7.1.2結(jié)線形式：一路進線接入低壓進線柜。7.1.3用電負荷本工程裝機功率950.70KW，日均耗電量6000KW·h。7.2照明系統(tǒng)設(shè)計照度標準表表7-2-1序號照明場所照度（Lx）1化驗室1502污泥脫水間1003風機房1004限制值班室1507.3接地本系統(tǒng)采納TN-S制愛護，設(shè)備的金屬外殼均及接地線連接。7.4儀表混合調(diào)整池提升泵、廢水收集池提升泵各設(shè)置液位計1套，通過液位設(shè)定限制泵的開停。7.5限制方式1、限制方式為中心限制，設(shè)置集中限制柜。限制板面設(shè)計為模擬屏，通過PLC可編程序限制器集中顯示并自動限制全部設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀況。各設(shè)備亦可單臺限制。2、全部設(shè)備的運行狀況和監(jiān)測儀表的狀態(tài)在中控室顯示。3、依據(jù)監(jiān)測儀表傳遞的信號，自動限制相應設(shè)備的動作。4、備用設(shè)備之間可定時自動切換。5、對于間歇運行的設(shè)備，通過編程定時運行。6、相關(guān)設(shè)備實現(xiàn)聯(lián)動功能。7、出現(xiàn)異樣狀況，自動報警功能。防腐、防滲設(shè)計8.1防腐本污水處理工程中，部分物品和材料處于腐蝕性環(huán)境，需進行防腐考慮，以削減水中污染物和腐蝕性氣體對構(gòu)筑物、建筑物、設(shè)備和設(shè)施等的腐蝕，確保設(shè)備和設(shè)施的運行平安，保證工程質(zhì)量，保持處理站的美觀。8.1.1防腐對象1、水泵、鼓風機等設(shè)備；輸水管、曝氣管等。2、鋼門窗等附屬設(shè)施及設(shè)備等。8.1.2腐蝕狀況分析1、污水環(huán)境通常狀況下，水中有氧存在時，金屬表面形成局部電池引起電化學反應，金屬腐蝕就會發(fā)生。污水中存在懸浮物、氮、磷、鉀、鹽及各種有機化學成分，將產(chǎn)生電解質(zhì)腐蝕作用。此外，還有Cl-、S2-、NOx-、SO42-等陰離子對碳鋼的腐蝕。2、空氣環(huán)境室外陽光尤其是夏季陽光照耀中含有紫外線。在水上，室外劇烈陽光的照耀，特殊是盛夏高溫季節(jié)，受熱后的污水散發(fā)蒸汽，侵蝕鋼結(jié)構(gòu)及設(shè)備。其中，有些難溶解性顆粒物積聚粘附在金屬表面，又會產(chǎn)生垢下腐蝕、點蝕、坑蝕或縫隙腐蝕等局部腐蝕，使鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕加劇。8.1.3防腐措施1、防腐原則1）在價格合理的狀況下，依據(jù)所應用的條件，關(guān)鍵部件和材料的材質(zhì)選用耐腐蝕和抗腐蝕的材質(zhì)。2）針對運用條件，選用合適的防腐涂料和防腐方法。2、抗腐蝕材質(zhì)的選用1）水泵、鼓風機等設(shè)備的軸心部件，均為抗腐蝕金屬。2）水管、污泥管等工藝管道主要采納經(jīng)過防腐處理的鋼管。水下部分曝氣管道和加藥管道均采納耐腐蝕的UPVC給水管。填料支架的Q235A鋼進行防腐制作。3）管材防腐全部鋼管內(nèi)外壁涂環(huán)氧煤瀝青。所采納的閥門外涂環(huán)氧樹脂漆以加強防腐。8.2防滲措施本污水處理站主體構(gòu)筑物均為鋼砼結(jié)構(gòu)，為避開地下水滲入或池內(nèi)水滲出，構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)采納抗?jié)B設(shè)計，抗?jié)B等級S6。項目實施9.1工程內(nèi)容本項目的工程內(nèi)容主要包括三大部分，污水處理構(gòu)筑物、污水處理設(shè)備、設(shè)備房。9.2施工進度經(jīng)分析探討，由于本工程的進度要求較緊，必需實行必要的措施，加快施工進度，例如支撐維護、增加早強劑等。確定本工程建設(shè)工期為6.0個月，其中土建施工工期為3個月，設(shè)備制造2個月，設(shè)備及管道安裝1.5個月，試運轉(zhuǎn)0.5個月。全部施工圖設(shè)計周期為合同簽訂生效后1個月。工程施工進度支配表表9-2-1序號實施階段所需時間(月)備注1土建工程32設(shè)備制造2及土建同時進行3設(shè)備及管道安裝1.54試運轉(zhuǎn)0.55合計6.0工程管理10.1人員編制本污水處理站生產(chǎn)部門主要為水處理組。參照環(huán)保局有關(guān)規(guī)定按崗配置，結(jié)合實際狀況，編制出本廢水處理站的管理和生產(chǎn)人員支配，見下表：人員安排定員（人）全部職工8生產(chǎn)人員廢水處理班4污泥處理班3化驗班110.2主要管理設(shè)施本工程主要的管理設(shè)施包括：1、本工程主體構(gòu)(建)筑物：混合調(diào)整池、沉淀池、廢水收集池、SBR池、污泥池、風機房、化驗室、污泥脫水間、限制和值班室等。2、本工程中的各配電線路及機電設(shè)備。3、本工程設(shè)施的自控、監(jiān)控等附屬設(shè)備。4、本工程的通訊、照明線路。10.3運行的技術(shù)管理1、運行采納24小時連續(xù)運轉(zhuǎn)制度。2、定時巡察生產(chǎn)現(xiàn)場，發(fā)覺問題剛好處理并做好記錄。3、依據(jù)進水水質(zhì)、水量改變，剛好調(diào)整運行條件，保存記錄完整的各項資料。4、剛好整理匯總、分析運行記錄，建立運行技術(shù)檔案。5、剛好清理和運輸污泥，減小對環(huán)境的影響。6、建立處理構(gòu)筑物和設(shè)備、設(shè)施的維護保養(yǎng)工作及維護記錄的存檔。7、建立信息系統(tǒng)，定期總結(jié)運行閱歷。10.4檢修和維護1、維護和檢修內(nèi)容各構(gòu)(建)筑物、機電設(shè)備以及其它生產(chǎn)管理設(shè)施等。2、維護期限各機電設(shè)備依據(jù)其運用操作說明書及修理手冊的規(guī)定，定期進行維護。全部生產(chǎn)管理設(shè)施需每年普查，進行維護和檢修工作。10.5事故或故障處理措施個別設(shè)備發(fā)生故障時，其檢修以不影響整個工程的運行為原則，單獨檢修完成后，再投入正常運用。1、若設(shè)備處于自動限制狀態(tài)時發(fā)生故障，需馬上將其切換至現(xiàn)場手動限制，待修復后重新投入正常限制。2、中心限制系統(tǒng)發(fā)生故障時，各臺實行中心限制的設(shè)備均切換至現(xiàn)場手動限制，待系統(tǒng)復原正常再重新投入中心限制正常運行。平安生產(chǎn)、消防和工業(yè)衛(wèi)生11.1平安生產(chǎn)在污水處理站運轉(zhuǎn)之前，須對操作、管理人員進行平安教化，制定必要的平安操作規(guī)程和管理制度，同時需設(shè)置平安生產(chǎn)措施。11.1.1平安措施遵照《中華人民共和國勞動法》，并依據(jù)有關(guān)國家標準，配備勞動平安衛(wèi)生設(shè)施。1、設(shè)備、材料平安防護1）全部電氣設(shè)備均須滿意電器設(shè)備有關(guān)平安規(guī)定。2）機械設(shè)備危急部分，如傳動帶等必需安裝防護裝置。2、有毒有害氣體防護對較深的水池，檢修時，需對其進行換氣，滿意勞動愛護的要求等。3、協(xié)助設(shè)施及勞保用品平安帶、平安帽等勞保防護用品以及各種生活協(xié)助設(shè)施，由業(yè)主統(tǒng)一配套。11.1.2平安生產(chǎn)制度及教化勞動愛護及平安生產(chǎn)方面要加強對職工的法制教化，包括在建設(shè)期及運行期。11.2消防11.2.1消防等級依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》，甲醇投加裝置的甲醇罐為甲類防火標準，其15m半徑范圍內(nèi)的電氣設(shè)備（包括燈具）均須防爆。其它各設(shè)備間為丁類防火標準，依據(jù)《