明胶生产高氯污水处理方案.doc

1.概述 1.1 项目概述本项目为明胶生产过程中产生的污水，其特点是氯离子含量高，一般情况下Cl-20000mg/L，最高可达到Cl-30000mg/L。COD不低于10000mg/L。用户的要求是，污水处理后Cl-2000mg/L,COD100mg/L,实现30%-60%的生产性回用。1.2设计依据1.2.1甲方提供的各项要求,及甲方提供的水质测试数据；1.2.2甲方提供的环境条件，水处理设施的占地面积；1.2.3中华人民共和国综合污水排放标准（GB8978-96）；1.2.4中国纺织染整工业污染物排放标准(GB 428784)；1.2.5污水排入城市下水道水质标准（CJ3082-1999）；1.2.6城市杂用水水质（GB/T18920-2002）；1.2.7中华人民共和国室外排水设计规范(GBJ14-87)；1.2.8建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）；1.2.9建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）；1.2.10城市供水水质标准（CJ/T206-2005）；1.2.11水处理设备技术条件（GB/T2932-1999）；1.2.12电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB50062-92）；1.2.13 同类型水处理站建设经验。1.3设计原则1.3.1根据甲方的规划要求，遵守有关的法律、法规、标准规范，编制本工程设计方案。1.3.2选用运行安全可靠、经济合理的工艺流程，尽可能减少基建投资和运行费用，节省占地面积，降低能耗。1.3.3积极稳妥地利用先进技术和设备，确保水处理的效果。在设计中对关键工艺段采用自动化仪表，提高自动控制及管理水平。1.3.4妥善处理和处置处理过程中产生的渣泥，避免产生二次污染。1.4工程范围及内容工程范围包括工艺、结构、电气、机械、通风、仪表、自控、建筑等主要专业的设计说明、主要图纸、工程投资估算、运行费用说明、设备清单等技术文件。本工程不包括站区以外的污水收集管道系统，绿化设施等方面的设计。其它与本工程有关联的建设设计视甲方要求另行确定。2.水处理设计条件2.1设计规模的确定 根据甲方要求，水处理的规模为：3000m3/d。设计规模要求按单位处理量125m3/h水处理工程进行设计。2.2设计进水水质按甲方提供的数据如下： COD10000mg/L Cl-30000mg/L另外还有磷酸氢钙、氯化钙、碳酸钙以及盐酸与油脂、脂肪反应产生的副产物。2.3处理后出水水质要求:CODCr 100mg/LCl- 2000mg/LpH 692.4水处理站位置的规定参见水处理设备及设施平面布置图（待实地考察后确定）2.5污泥及其它排出物处理 根据甲方的实际状况及要求，设计具体的工程措施，避免二次污染产生。3.水处理的工艺设计方案3.1 水的水质特性水体中的杂质主要是盐酸与油脂、脂肪反应产生的副产物。同时含有一定量的氯离子。3.2水处理工艺方案的选择原则 采用传统或单一的工艺处理含氯量高，难降解的有机污水有一定的困难。同时又要充分考虑提高效率，减少占地面积，降低能耗，减少有机污泥的产生。因此在总体设计上采用传统物化处理和先进的物理处理结合的原则，以求达到水质排放标准。同时在整体设计中考虑以自动控制为主，手动控制为辅的控制方式执行整个工艺过程。3.3 水处理工艺设计根据污水的特点，首先应该考虑采用等离子体、微波电化学等物理技术工艺进行污水的预处理，将磷酸氢钙、氯化钙、碳酸钙以及盐酸与油脂、脂肪反应产生的副产物等绝大多数的杂质去除，剩余污水中间的Cl-采用电化学分离技术，将Cl-转化为盐酸，避免污水处理过程中间产生大量的污泥，降低系统的运行成本，同时，将盐酸回用于生产，创造了一定的经济效益，整个系统的设计符合循环经济的理念。3.3.1取水口格栅装置 采用格栅主要是保障水泵的正常进行，防止大颗粒物质或水中异物被吸入泵中。3.3.2等离子体水处理工艺主要采用等离子体放弧技术、撞击流技术等，实施在水中直接产生等离子体电弧，并同时使水气进行混合的技术。通过等离子体放弧产生多项功能即紫外线功能、臭氧发生功能、离子直接被氧化并同时被紫外光线光照功能；通过撞击流技术保证了水下放弧的可控制性，同时实现了水气即时混合的功能；改变并且调节了水体中杂质的电荷状态，为水体中杂质与水体分离创造了条件。通过多项技术的组合实施，能高效益地进行高浓度有机污水的处理；减少了化学药品药剂的使用，降低了二次污染的可能性；有效地降低了运行成本。3.3.3微波电化学处理水体中的杂质通过专门的吸收微波物质等各种添加剂与 微波的共同作用下，发生剧烈的催化、物理化学反应，转化成不可溶物质或气体从水中分离，水中的大分子、难降解有机杂质在微波及添加剂的共同作用下，被分解为小分子，与添加剂结合成金属螯合物絮凝剂而达到了与水体分离的目的，金属离子可直接与添加剂合成絮凝剂沉淀，氨氮转化为氨气逸出，水中磷转化为不可溶解磷酸盐沉淀去除。对水中的污染物通过物理及化学作用进行降解、转化，从而达到污水净化。电化学处理采用传统的微电解方式。通过与微波的结合，提高了处理的效果，改变了微电解铁屑结块，氧化和还原效率降低的弊病。3.3.4超声波泥水连续分离处理超声波在泥水分离中的作用主要是采用超声波清洗原理对金属复合过滤器表面堆积的污泥进行定期的清洗，从而保障了过滤器在不堵塞的状况下进行连续的过滤。同时定期打开排污阀，将高浓度的污泥（含水90%）排放至污泥干化池。3.3.5电化学处理 采用电化学处理，将污水中间的Cl-转化为盐酸。最大程度上去除Cl-，使Cl-含量小于2000mg/L，便于后续进行生物法处理。3.3.6污泥处理3.3.6.1污泥主要是预处理过程中间产生的，通过等离子体处理、微波电化学处理、超声波泥水分离处理过程中，会产生一定量的污泥。3.3.6.2污泥处理工艺上述污泥首先集中于污泥干化池，然后与生物法产生的污泥一起进行处理。3.4 水处理工艺流程3.4.1 水处理系统工艺流程方框图 原水等离子体处理 微波电化学处理 超声波泥水分离处理电化学处理 污泥池 盐酸生产回用 生物法处理工艺流程方框图3.4.2工艺流程要点说明本方案主要工艺采用等离子体处理、微波电化学处理，通过这些高科技的物理方法有效地改变了杂质在水体中的带电电荷状态，使得后续辅助工艺超声波泥水连续分离处理等工艺能够充分地体现各自的功效。在进行上述预处理之后，污水中间的主要杂质已经去除，尤其是盐酸与油脂、脂肪等物质的去除，为后续电化学处理盐酸的回收处理创造了基础，不会产生油泥堵塞电解槽现象，并且保证了盐酸的产品质量。由于采用工艺都以设备的形式体现，便于实现自动化控制，最终达到整个工艺处理精度提高的目的。3.5水处理工艺预测效果评估根据工程水处理要求而专门设计的工艺体系，预计最终出水水质可以达到用户提出的指标要求。3.6工艺特点 1）工艺设施设备化；2）可实施自动化操作控制及手动操作控制并用；3）占地面积少。4.水处理站工艺设施配套设计4.1工艺设计设计规模3000m3/d,125m3/h，每天24小时连续运行。4.2水处理工艺设施设计4.2.1格栅装置格栅装置尺寸(m)：2.53.61 1套设计最大过水能力200m3/h，有效栅宽350mm，栅条间距150mm/5mm。4.2.2等离子体设备处理能力64m3/h,3套，1备2用；占地面积10001200，结构尺寸100012002500（mm）/套。4.2.3微波电化学设备处理能力64m3/h，3套，1备2用；占地面积8001000，结构尺寸80010002500（mm）/套。4.2.4 超声波泥水连续分离设备连续出125m3/h，污泥瞬间排放量 20m3/min；3套，1备2用；占地面积20005000，结构尺寸200050003500（mm）/套。4.2.5电化学处理 处理能力64m3/h，3套，1备2用；占地面积100025005/套，结构尺寸100025003500（mm）/套；4.2.6空压机站空气排放量Q10m3/min。4.2.7电控柜 主控制柜1套；就地控制柜3套；计4套。占地面积600800，结构尺寸6008002200（mm）/套。4.2.8配电房、工作室设计规格：10m2m2.8m， 1座结构：土建/砖混或简易房建筑面积：20m24.2.9空压机房设计规格：10m1.5m2.8m， 1座结构：土建/砖混/隔音或简易房加隔音。80nDL50-16.8*3；实际流量50.4m3/h4.3建筑与结构设计4.3.1设计依据(1)建筑地基基础设计规范GB50007-2002(2)砌体结构设计规范GB50003-2001(3)混凝土结构设计规范GB50010-20024.3.2建筑设计根据水处理工艺要求，所建构筑物和辅助生产构筑物分为水处理构筑物、污泥处理构筑物、辅助生产建筑物三部份。在满足工艺流程要求的前提下，建筑设计力求简洁明快，合理组织设计，站内建筑物充分考虑周围环境，使其与周围环境协调，厂内总平面设计是整个建筑设计重要内容，整个站区占地面积 200-350m2（参见平面布局图，待实地考察后确定）。本设计在工艺流程布置的基础上达到功能分区明确，平面布置合理、紧凑、合理确定各建筑物间距，满足消防、日照、通风等要求。4.3.3结构设计水处理主体设施、设备由塑料,钢材等结构材料组成；沉淀分离设备采用塑料和钢结构、污泥处理设备等采用钢筋混凝土结构或专门的钢结构；配药桶采用塑料水桶；各种工房包括电控室、工作室、储药间等采用砖砌结构。具体设计时，应根据详细的地质勘探资料，考虑是否进行地基处理和施工井点排水等。4.4电气与自控设计4.4.1设计依据(1)低压配电系统设计规范GB50092-95(2)低压设计规范GB50054-95(3)低压配电装置及线路设计规范GBJ54-83(4)通用用电设计配电设计规范GB50055-95(5)民用建筑设计规范JGJ/T16-912(6)项目工艺和建筑专业提供的相关技术资料4.4.2电气设计规范(1)水处理工程：配电室配电装置设计(2)水处理工程：用电设备供电及控制设计(3)水处理工程：电缆敷设设计(4)水处理工程：系统用结构物接地设计(5)水处理工程：各构筑物及地区照明设计4.4.3电源水处理站电源由甲方负责引入，直埋引至电控柜。电压：380/220V，三相四线和微机端线，敷设方式为电缆沟或桥架。4.4.4用电负荷本工程装机功率743 kw，平均用电功率490.33kw，具体见下表：主要电气设备耗电计算表序号设备名称型号单机功率kw装机功率kw数量备用工作时间h日耗电量kwh平均用电功率kw备 注1等离子体处理设备D-13309031241440602微波电化学处理设备WD-1120603112480203超声波泥水分离设备CNF-15 164831 4 1285.334电化学处理设备DF-1765195312431201305空压机站1501121800755其它2002448002006合计 74311768490.334.4.5配电系统水处理站采用动力配电控制柜，电缆采用聚氯乙烯芯护套电缆，空管式或桥架式或地埋式。4.4.6接地系统本工程接地系统采用TN系统，配电室设重复接地一组，有三根505镀锌角钢、404镀锌扁钢组成，从室外引到配电室，接地电阻不大于10，同时另设自控系统保护接地一组，从室外n至控制室，接地电阻不大于4。4.4.7照明系统统室内照明线路采用PVC管暗敷设，安装高度：开关距地1.45米，插座距地3米，空调插座距地1.8米，照明箱、插座中心距地1.5米。在控制室设应急指示灯。室外，在所有构筑物护栏均设有防火、防爆的挑空照明灯，便于晚间巡视或维修使用。4.4.8操作方式水处理设施或设备采用配电室、控制室和室外就地按钮箱三地手动控制和自动控制两种方式控制，便于操作。手动时可在机房控制箱或机房按钮箱加低压开关柜上操作，以机房电控箱操作为主，同时根据工艺要求，对有关设备自动控制。4.5自控设计4.5.1控制系统描述为保证废水处理系统的运行安全可靠、水质达标的维护便利，本系统拟采用将系统集中自动控制和现场就地控制组合的控制方式进行。系统由设在中控室内PLC控制柜进行管理。采用先进的自动化技术，对废水处理过程中进行随时调控和控制，能够保证出水达标，解放生产力，提高生产效率，降低能耗。根据本工程的实际情况及工艺要求，对废水处理系统的主要工艺进行控制，对各种水泵、电机的自动起停进行控制，实现自动控制依靠PLC型电脑程序，编入工艺程序。所有的电机均设手动按钮，从根本上提高系统的可靠性。4.5.2 仪表设计按工艺流程配置必要的液位、流量和水质分析等检测仪表。全部检测仪表及电气设备的运行信号的传送和显示。根据电器设备的运行要求及主要工艺桉树控制要求，设置自动控制和自动调节系统。4.6运行管理及成本分析4.6.1 运行管理各系统的电器仪表可在中心控制室内显示，各种水泵、电机的启用可在中心控制室内调控，使处理系统保持良好的工作状态。格栅截留的栅渣，应及时清扫，所有水池的走道，设备装置和平台、楼梯，经常打扫清洁。4.6.2运行成本分析A）电费平均用电功率 490.33kw处理量 125m3/h则490.33125=3.92kwh/m3电价按0.54元/kwh计，（按峰电0.83元/kwh,谷电0.25元/kwh平均价计算）则电费为0.54元/kwh3.92kwh/m3=2.1168元/m3B）药剂费：0.55元/ m3C）人工费：1.20元/ m3E) 其它：0.15合计：4.0168元/ m35. 水处理设备和构筑物清单5.1 主要设备清单及性能表 序号名称型号数量技术性能描述安装说明备注1格栅装置非标1最大过水能力200M3/h，泵进水处2隔膜泵6金属泵；提升泵；气动法兰连接3等离子体水处理设备D-13 34微波电化学水处理设备WD-11 35超声波泥水分离设备CNF-1536电化学设备DF-1737照明设备、防护设施8管道、阀9电线、电缆、桥架10电气控制柜111就地控制柜312其它施工按装配置5.2主要构筑物清单序号名 称规格尺寸m数量结构形式备注1棚架151231棚架钢结构2配电房、工作室1052.81砖混或简易房3空压机房1032.81砖混或简易房4药剂库房102.52.81防潮设计6.水处理设备及设施投资估算6.1设备及设施材料费用投资（A）单位：万元 序号名称型号数量单价金额备注1格栅装置非标13.722隔膜泵60.955.703等离子体水处理设备D-13 367.89203.674微波电化学水处理设备WD-11 361.11183.335超声波泥水分离设备CNF-15352.35157.056电化学设备DF-17395.98287.947照明设备、防护设施3.508管道、阀37.559电线、电缆、桥架43.6010电气控制柜16.856.8511就地控制柜33.7511.2512其它215.0013合计1159.166.2工程土建（B）序号名称规格尺寸（m）数量土石方M3金额(万元)备注1棚架15123115.352配电房、工作室 105.52.81305.503空压机房103.82.81202.154药剂库房1022.81181.25防潮处理5合计24.256.3工程间接费用（C）序号项 目取费标准金额（万元）1设计费（A+B）3.5%41.422调试费A5%57.9583项目管理费(A+B) 2.2%26.0354税金(A+B) 8.5%100.5895合计226.0116.4工程总造价A+B+C=1159.16+24.25+226.011=1409.421万元7.服务项目7.1设计服务本工程设计方案承诺符合实际指标和工程使用要求，确保水处理要求。7.2 维修服务本工程设计选用的设备生产厂家，均经过考察，具有优质的产品生产质量。并具有ISO9001认证体系的产品质量资质。工程全套设备及构筑物质量保质期指定为一年；电控设备的质量保证期，按国家标准为四个月保质期。工程调试自运行日起始，保质期内供方由于质量问题，一律实行三包。项目验收后，在运行中发现因工艺、设备的质量问题，设计、施工的乙方及时派人员协助解决。在保质期后的维修服务费以双方签订合约为准。7.3技术服务培训技术人员、化验人员，并提供有关水处理的资料。实施解决技术问题的有效方案。在工程设计、施工、调试期间，指定专人专职技术人员现场技术指导。长期为业主提供所需的技术服务。8.公用工程及消防、绿化、环保、安全、节能设计8.1公用工程8.1.1给水排水处理系统自来水用水量本工程用水主要为配制药剂、冲洗地面、化验用水及其它杂用水等，用水量如下表所示：序号用水名称最大用水量(m3/h)最大用水量(m3/d)给水点及管径1配制药剂1.31.3DN152其它杂用水1.01.0洗涤、脱水机房、处理池等DN153合计2.32.3水质要求：自来水水压要求：0.3Mpa水源与供水方式：由公司总供水系统供给，用DN25镀锌钢管接入水处理系统内。所产生的水流入水处理站的集水调节池后一并处理。8.1.2 空调空调方式：无特殊要求。8.2绿化 主体构筑物周围及地下室构筑物上方绿化，风格和周围协调一致。8.3 环保、消防与安全8.3.1 环境保护为防止水处理站发出嗅味，本工程考虑采取下列措施：1) 对可能散发嗅味的池子加盖，对主处理厂房的腐嗅气体用通管和风机系统排至屋顶进行排放；2)本设计为保证污泥脱水间有一个较好的空气环境，宜采用强制通风措施，通风换气次数宜在每小时6至8次以上；3)为防止异味的产生，水处理站内废物的堆放一定要及时清理。4)在工艺上采取措施以减少剩余污泥产量，消减臭气源。5)处理站产生的渣及剩余污泥等采用封闭式容器贮存运输及无害化处理。6)风机房等易产生噪声的地方，应采取减振、消声和隔声等措施，以降低噪声的产生。为防止有害噪声影响周围环境和危害操作人员身心健康，本设计选择低噪声的潜污泵，潜污泵淹没在水下，其噪声很低；采用低噪音双螺杆空压机并配备降噪设计系统，可满足环境规范要求。8.3.2 消防 水处理站的消防应执行建筑设计消防规范（GBJ16-87）； 本水处理区在工艺生产过程中不产生易燃易爆气体； 本水处理建筑物较小，可不设消火栓，但应放置于手提式泡沫灭火器。8.3.3安全 在水处理站运转之前，必须对操作人员、管理人员进行安全教育，制定必要的安全操作规程和管理体制。运转后，定期进行安全教育和检查，树立安全第一的概念。 各生产构筑物须设有便于行走的操作平台，走道、安全护栏和扶手，栏杆高度和强度应符合国家劳动保护规定；机械传动皮带轮、皮带盘、联轴器等均设置护罩。设备的布置注意留有足够的安全操作距离；所有操作面均有足够的保护措施，例如水泵过热、过载保护的防喘振保护等。水池需检、维修时，应对池子进行换气通风；厂内配置救生圈、安全带、安全帽等劳动用品；所电气设备的安装、防护等均满足电气设备安全有关规定；对工艺过程中所需的絮凝剂、消毒化学药品应严格管理，专人负责。8.4节能在设备选型中，尽量选用节能产品，如节能曝气设备和污水提升泵等；在水力、高程计算中，力求精确，在保证良好运行条件的基础上，减少不必要的水头损失，降低水泵扬程，减少运行电耗；主要管道均安装机械接头或橡胶软接尽量避免物料跑、冒、滴、漏现象的发生。9.其它说明9.1我公司可负责本工程的设计、制作、施工、安装、调试、验收、运行维护等工程项目总承包，各项资质完备，技术力量雄厚，保证在合同要求工期内保质保量完成本工程项目。9.2本工程施工周期暂定为90天，全面完成工程施工工作量。9.3保质期内，专人专职现场服务，保质期内，定期回访、技术指导、积极做好售后终身服务工作。10.工程附图和资料附件（待定）11.说明1.现方案只是一个初步的方案。2.我方做了一个氯化钠电渗析分离试验，可以产生盐酸，而不是氯气。3.上述方案进行实施，一个进行下列工作步骤1）小型试验定量试验；2）中型工程化试验。在试验过程中间确定最后的方案。