2000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二一三年八月13 目 录目 录11 项目综述11.1基本设计参数11.2设计原则21.3设计范围31.4设计执行规范、标准32工艺设计42.1工艺流程42.2工艺原理52.3单体设计63设备、建构筑物一览表153.1主要设备一览表153.2主要构筑物一览表163.3建筑物一览表174工程投资估算184.1 土建部分投资估算184.2设备材料部分投资估算184.3 总工程投资195运行成本分析205.1电费205.2人工费206公用工程216.1 概述216.2 给水216.3 排水216.4 绿化及消防216.5 配电及自控216.6 土建工程226.7 劳动保护、工业卫生与安全防护227工程布局228设备制作、防腐涂漆等措施229人员培训与岗位职责239.1 人员培训239.2 服务承诺231 项目综述1.1 基本设计参数1.1.1设计水量n 总设计水量：2000m3/dn 总设计时平均水量：83.3m3/h1.3.2设计水质n 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CODcr5000mg/L200mg/LBOD53500 mg/L60 mg/LNH3-N1000 mg/L50 mg/LSS650 mg/L150 mg/LPH6 96 91.3.3其他设计参数n 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-1.502排水高程-0.503电费1.0元/kw.h1.2 设计原则n 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；n 技术具有先进性，成熟性；n 最大限度的减少工程投资； n 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n 污水综合排放标准（GB8978-1996）n 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n 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n 其他设计规范 GB50014-2006 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：絮凝反应池石灰乳反应池调节池废水提升泵NaOH反应池PH微调池混合液回流泵曝气好氧池缺氧池提升泵双级双循环厌氧反应器初沉池排泥泵污泥达标排放污泥脱水机干污泥污泥进料泵污泥浓缩池排泥泵出水外运污泥二沉池图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： 氨化作用含氮有机物+O2 好氧菌、氨化菌 小分子有机物+CO2+NH3 硝化作用NH4+1.83O2+1.98HCO3- 硝化菌 0.021C5H7NO2+1.041H2O+1.88H2CO3+0.98NO3- 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：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；充分利用原水中的碳源，降低了运行费用；A/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；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n设计规模：2000m3/dn功能：收集污水，调节水量、水质n型式：地下池n规格：LBH=15.015.04.5mn有效水深：3.0mn超高：1.5mn停留时间：8hn结构：钢筋混凝土n数量：1座n配置设备及仪表u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u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）n设计规模：2000m3/dn功能：调节污水PH值n型式：半地下池n规格：NaOH反应池：LBH=5.03.04.5m石灰乳反应池：LBH=4.53.04.5mPH微调池： LBH=3.93.04.5mn有效水深：4mn超高：0.5mn总停留时间：2hn结构：钢筋混凝土n数量：1座n配置设备及仪表uPH在线监测仪型式：PH酸碱度监测控制,可在线监测,自动报警,自动控制数量：1套产品：国产uNaOH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uNaOH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u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u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n设计规模：2000m3/dn功能：投加絮凝剂进行絮凝反应n型式：半地下池，n规格：LBH=3.93.54.5mn有效水深：4mn超高：0.5mn沉淀时间0.5hn结构：钢筋混凝土n数量：1座n配置设备及仪表uPAC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uPAM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n设计规模：2000m3/dn功能：沉淀污泥，澄清水质n型式：半地下式，斜板沉淀池，n规格：LBH=8.03.54.5mn表面负荷3.5m3/（m2h）n超高：0.5mn结构：钢筋混凝土n数量：1座n配置设备及仪表u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n设计规模：2000m3/dn功能：提升污水n型式：地下池n规格：LBH=3.51.54.5mn有效水深：4.0mn超高：0.5mn结构：钢筋混凝土n数量：1座n配置设备及仪表u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n设计规模：2000m3/dn功能：降解污水中污染物，实现水体净化n型式：圆柱型塔式，地上式n规格：7.615mn结构：碳钢，成套化设备，现场焊接安装n数量：1座n描述：成套化设备。2.3.7 缺氧池、好氧池n设计规模：2000m3/dn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n型式：半地下式n规格：LBH=28244.5m。分2组，每组缺氧池：12.07.04.5m， 好氧池：12.021.04.5m；nBOD污泥负荷：0.15kg(BOD5)/（kg(MLVSS)d）n有效水深：4.0mn超高：0.5mn总停留时间32hn内回流倍数5n污泥回流比100%n污泥龄21dn结构：钢筋混凝土n数量：1座n配置设备及仪表u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）u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u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u潜水搅拌机功率：2.2kw数量：2台产品：国产2.3.8二沉池n设计规模：2000m3/dn功能：沉淀活性污泥，澄清水质n型式：半地下式，斜板沉淀池n规格：LBH=9.05.05.0mn超高：0.5mn结构：钢筋混凝土n数量：1座n配置设备及仪表u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u管道混合器设计规模：2000m3/d管径200mm2.3.9污泥浓缩池n设计规模：200m3/dn功能：浓缩污泥n型式：半地下式，斜板沉淀池n规格：LBH=5.05.05.0mn超高：0.5mn结构：钢筋混凝土n数量：1座2.3.10污泥处理系统u污泥脱水机利用原有厂区污泥脱水机，不重新购置u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7.05.03.0 1间 加药间4.05.03.0 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3PH在线监测仪1套4NaOH储罐含NaOH进料计量泵2台1套5NaOH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7PAC加药装置含PAC溶药罐及加药计量泵2台1套8PAM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=1.0kw3台10初沉池排泥泵潜污泵，Q=10m3/h，H=10mH2O，N=1.1kw2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13IC反应器7.615m1套成套设备14鼓风机Q=32m3/min，H=5.0mH2O，P=45kw3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=7.5kw4台二用二备18潜水搅拌机N=2.2kw2台19污泥回流泵Q=83.3m3/h，H=8mH2O，N=5.5kw2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=7.5kw2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UPVC1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15.015.04.51座钢砼2NaOH反应池5.03.04.51座钢砼3石灰乳反应池4.53.04.51座钢砼4PH微调池3.93.04.51座钢砼5絮凝反应池3.93.54.51座钢砼6初沉池8.03.54.51座钢砼7提升井3.51.54.51座钢砼8缺氧池12.07.04.52座钢砼9好氧池12.021.04.52座钢砼10二沉池9.05.05.01座钢砼11污泥浓缩池5.05.05.01座钢砼3.3 建筑物一览表序号编号名称规格(m)LBH数量单位备注1R-01风机房7.05.03.01座砖混2R-02加药间4.05.03.01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(LBH) m数量单位单价 (万元)总价 (万元)备注1调节池15.015.04.51座81.00 81.00 钢砼2NaOH反应池5.03.04.51座5.40 5.40 钢砼3石灰乳反应池4.53.04.51座4.90 4.90 钢砼4PH微调池3.93.04.51座4.20 4.20 钢砼5絮凝反应池3.93.54.51座4.90 4.90 钢砼6初沉池8.03.54.51座10.10 10.10 钢砼7提升井3.51.54.51座1.89 1.89 钢砼8缺氧池12.07.04.52座30.24 60.48 钢砼9好氧池12.021.04.52座90.72 181.44 钢砼10二沉池9.05.05.01座18.00 18.00 钢砼11污泥浓缩池5.05.05.01座10.00 10.00 钢砼12风机房7.05.03.01间6.30 6.30 砖混13加药间4.05.03.01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 3PH在线监测仪 1套1.00 1.00 4NaOH储罐含NaOH进料计量泵2台1套5.00 5.00 5NaOH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 7PAC加药装置含PAC溶药罐及加药计量泵2台1套4.00 4.00 8PAM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=1.1kw3台3.00 9.00 10初沉池排泥泵潜污泵，Q=10m3/h，H=10mH2O，N=1.1kw2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13IC反应器7.615m1套200.00 200.00 成套设备14鼓风机Q=32m3/min，H=5.0mH2O，P=45kw3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=7.5kw4台1.50 6.00 二用二备18潜水搅拌机N=2.2kw2台1.30 2.60 19污泥回流泵Q=83.3m3/h，H=8mH2O，N=5.5kw2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=7.5kw2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UPVC1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+设备材料部分投资）：702.65万元。5 运行成本分析5.1电费设备数量单位单机功率（kw）总装机功率（kw）运行数量运行功率（kw）运行时间（h）用电量（kwh）调节池提升泵2台5.51115.524132NaOH进料计量泵2台0.050.110.0540.2NaOH加药计量泵2台0.050.110.05241.2石灰乳加药计量泵2台0.050.110.05241.2PAC加药计量泵2台0.050.110.05241.2PAM加药计量泵2台0.050.110.05241.2中和搅拌机3台1.13.333.32479.2初沉池排泥泵2台1.12.211.122.2提升泵2台112211124264鼓风机3台45135290121080混合液回流泵4台7.53021524360潜水搅拌机2台2.24.424.424105.6污泥回流泵2台5.51115.524132污泥进料泵2台7.51517.5645其他1批5515840合计239.4148.552245本处理工艺处理运行电耗为充氧、提升及污泥脱水费用，吨水电耗为1.12kwh/m3，电费1.0元/ m3，直接运行费1.12元/ m3。5.2人工费需要二个人进行管理，月工资2000元，计算得人工运行费用为0.06元/ m3。6 公用工程6.1 概述废水处理站的供电、供水、排水、通讯等所有公用工程由业主统一供给，与废水处理站相关的运输、维修、库房由其统一安排，废水处理站不再单独设置。6.2 给水废水处理站给水由业主统一供给。废水处理站对水质无特殊要求，按生活饮用水标准。生产、生活用水与消防用水共用一个给水系统。废水处理站内部消防与厂方组成统一的消防系统。6.3 排水车间废水由厂区排污管排入厂区调节池，进入废水处理系统。6.4 绿化及消防废水处理站区绿化主要采用自然与规则的布置方式，围绕各个建、构筑物及道路的几何形状，配以不同的绿地。本废水处理站内虽无易燃易爆危险品，但仍按照国家有关规范设置消火栓。并设置泡沫灭火器等消防器材。废水处理站内建筑物耐火等级为三级。6.5 配电及自控设计包括废水处理站的动力及照明配线、继电保护与控制、防雷接地、保安接地、静电接地及电力系统接地、仪表系统接地等，不包括电源进线开关外的供电线路及保护。6.5.1、配电废水处理站总装机功率为239.4kw，最大运行功率148.55kw。电源由业主变电所供应，处理站不考虑单独设置变压器。接地装置采用水平接地体为主，辅以各建构筑物的基础钢筋。配电间设接地装置，废水处理站所有的建筑物组成笼形接地系统，然后用两根水平接地体相连，组成全站的接地系统。配电间接地电阻不大于10欧姆。 站内照明：风机房、压滤机房采用荧光灯。6.5.2、自控本方案对废水处理站采用较简易的自动控制，在设计上严格执行国标GBJ93-86和化学工业部自控设计标准HG20505-92。（1）本设计以常规电动仪表为主，其信号为4-20mA。控制系统主要实现以下控制功能： 风机、泵等设备工作状态的显示及控制； 工艺设备运行状态及工艺报警连锁系统（本系统内）；（2）信号回路接地与屏蔽接地共用一个单独的接地极，以保证控制系统正确可靠地运行。现场仪表、盘、箱、桥架、保护管等的保护接地均就近接电气保护接地系统。（3）在通讯方面，设电话1部，设置在控制室。6.6 土建工程设计中，在满足工艺要求的前提下，尽量利用地形和地质条件减少土方工程量，使建构筑物基础设计达到经济合理。对建筑物的立面处理和建筑结构的形式统筹考虑并与周围建构筑物相协调，并考虑采用当地的经验和习惯做法。建筑物装修参照“城镇废水处理厂建筑设计标准”。在结构上，严格执行国家现行的结构设计规范和标准。6.7 劳动保护、工业卫生与安全防护设计中严格执行国家先行的工业企业设计卫生标准、工业企业噪声卫生标准、建筑设计防火规范、建筑灭火器配置设计规范、建筑抗震设计规范及有关标准，规范以及当地的相关条例规定。厂房设计和设备布局力求安全适用，温、湿度适宜。采光、照明符合安全、卫生标准。对操作环境有异味（如污泥脱水机房）采用机械通风措施，设置轴流风机。主要设备均设安全标志，所有池、槽、架空走台均设置可靠的安全护栏，所有设备转动部分设置可靠的安全防护罩。7 工程布局在平面布局与高程布局上尽量遵循顺畅、合理的原则，同时兼顾整体工程布局，减少提升能耗，方便操作管理。工程平面布置与高程布置的最终确定在施工图设计中确定。8 设备制作、防腐涂漆等措施污水处理工程中的污水是一种成分复杂、条件多变的腐蚀介质。在此环境条件下，污水处理厂的栏杆、平台、风管、设备、钢门窗等大多锈迹斑斑，腐蚀严重，给美观、安全以及工程质量带来较大影响。同时，污水处理厂内必不可少地会使用一些金属件，埋设在地面之下，由于污水处理厂建设地区地下水位较高，常年处于地下水的侵蚀。因此，污水处理厂必须采取防腐措施，以减少污水和腐蚀气体对构筑物、建筑物以及设备的腐蚀，减少地下管配件的腐蚀。具体措施如下：本工程中选用的非标钢制设备在制作过程中，均需按JB288081钢制焊接容器技术条件及其它有关设计制造规范进行制造、试验和验收。钢制设备采取现场配装。本工程钢结构及处理构筑物的防腐措施，均根据我国颁布的GBJ4682工业建筑防腐设计规范和化工设备设计手册(3)中关于金属防腐蚀设备中有“涂料”的有关说明。关于结构框架，管道等外壁涂漆参照Q/ZB7773涂漆通用技术要求中有关要求制作。22