钨钴冶炼生产废水处理工程建议书.doc
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1、目录第一章 概述11 项目概况12 设计依据、原则和范围1第二章 设计规模和水质标准31 设计规模32 原水水质33 设计出水水质3第三章 工程方案41 方案选择42 工艺流程5第四章 工程设计81 工艺设计82 主要设备选型103总图设计104建筑设计115结构设计126电气13第五章 节能设计16第六章 环境保护171 编制依据及执行的环境标准172主要污染源及污染物分析183 建设项目对环境影响及防治措施18第七章 劳动卫生、安全及消防201 设计依据202 安全卫生防范措施20第八章 项目实施规划221 建设周期规划222 项目实施进度规划22第九章 投资估算及成本分析231 投资估算
2、232 运行成本分析25第十章 工程经济效益分析261 社会效益和环境效益分析262 经济效益分析26第十一章 结论和建议271 结论272 建议27第一章 概述1 项目概况项目名称:湖南省安化县高明乡适龙村钨冶炼生产废水处理工程建设单位:湖南省安化县适龙村建设地点:安化县高明乡项目背景:湖南省安化县高明乡适龙村由八加企业是采用硬质合金厂的下脚废料进行钨钴分离、ABT生产的冶炼厂。生产过程中共排出废水约600t/d。为了保护当地环境,村上决定建设一座钨冶炼生产废水处理站,进行集中处理,使废水能达标排放。2 设计依据、原则和范围2.1 设计依据1. 设计委托书2. 湖南有色金属研究院钨冶炼生产废
3、水处理试验研究报告2008.43. 厂方提供资料2.2 设计原则1. 贯彻执行国家关于环境保护的政策,符合国家有关环律、规范及标准。2. 污、废水处理工程投资省,运转费用低,占地面积小。3. 处理系统先进,设备运行稳定可靠,维护简单、操作方便。4. 污水处理系统不产生二次污染源污染环境。5. 控制管理按处理工艺过程要求尽量考虑自控,降低运行操作的劳动强度,使污水处理站运行可靠、维护方便,提高污水处理站运行管理水平。2.3 设计范围设计范围包括钨冶炼生产废水处理站区域内的总图运输、工艺、设备、电气、仪表、给排水等专业的设计方案。2.4 采用的主要规范和标准1. 建设项目环境保护管理条例1998年
4、11月29日国务院令;2. 建设项目环境保护设计规定(87)国环字第002号;3. 室外给水设计规范GB50013-2006(2006年版);4. 室外排水设计规范GBJ50014-2006(2006年版)5. 建筑给排水设计规范GB 50015-20036. 建筑设计防火规范GBJ 16-87(2001年版)7. 污水综合排放标准GB 8978-1996(2001年版)第二章 设计规模和水质标准1 设计规模考虑到该产业的发展前景,本工程设计生产污水量定为600m3/d,考虑到雨水和回流的浓缩污泥上清液水量,设计水量为1000 m3/d。污水20小时连续工作,每小时处理水量为50m3/h。2
5、原水水质原水水质见表2-1。 表2-1 原水水质分析结果 mg/L, pH无量纲序号pHNH4-NWO3FeCoMoNiCd18.5155056.715.3383.43.8927.011.2128.040556.715.3383.42.892.880.0437.417548.360.075.261.8912.010.083 设计出水水质污水处理后出水水质达到污水综合排放标准GB8978-1996一级标准。其标准限值见表2-2。 表2-2 污水排放标准限值 mg/L, pH无量纲pHNH4-NNiCdCODSS69151.00.110070第三章 工程方案1 方案选择本废水的处理重点为重金属和氨
6、氮的去除。其中重金属中含有第一类污染物Ni、Cd,必须在车间口进行处理,浓度必须低于最高允许排放浓度。本方案考虑将重金属的去除和氨氮的去除分别在单独的处理单元中进行。1.1 重金属去除方法重金属离子的去除方法有:化学沉淀法、吸附絮凝共沉法等。化学沉淀法是通过分析废水中所含重金属离子的物理化学性质,添加适量的化学药剂生成相应的重金属沉淀物而得到去除。化学沉淀反应属于无机化学反应,反应速度快,处理效果好。只需准确把握废水中重金属元素的量即可达到很好的处理效果。吸附絮凝共沉是向废水中投加具有吸附、絮凝作用的药剂,通过絮凝剂和助凝剂的吸附、网捕作用将废水中的重金属离子收集并沉淀,达到去除水中重金属离子
7、的目的。此过程为物理分离过程,处理效果与反应时间,药剂混合均匀度等因素有关。根据试验室对本废水的处理试验结果,确定重金属离子的去除方法采用化学沉淀和絮凝沉淀相结合的方法。1.2 氨氮去除方法氨氮的去除方法有:吹脱法、折点加氯法、吸附法、生物脱氮法等。本废水为冶炼企业生产废水,根据其生产工艺流程和废水水质分析,该废水的可生化性较差,不宜采用生化法处理,故主要从物理化学原理上考虑对氨氮的去除。结合本废水水质特征并多方咨询设备厂家,初步推荐采用两级吹脱化学沉氨化学氧化沸石吸附工艺。2 工艺流程2.1 工艺流程框图根据实验室试验结果以及我公司多年的有色金属冶炼废水治理工程实践,确定本工程的处理工艺流程
8、为化学沉淀+絮凝沉淀+两级吹脱+化学沉氨+化学氧化+沸石吸附。具体工艺流程见图1。2.2 工艺流程说明A 调节池用于收集生产废水,均匀水质水量。因为污水水量水质不均衡,对后续处理不利,因此设此调节池起调匀水质水量的作用,再由液位控制自动运行的潜污泵将污水定量的泵入后继处理设施。B pH调节池在此投加碱液,将pH调整至碱性,使Ni2+、Cd2+以Ni(OH)2、Cd(OH)2沉淀形式从废水中析出。C 混凝反应池Ni(OH)2、Cd(OH)2的自然沉降效果较差,在此投加絮凝剂、助凝剂使之形成比重更大的絮体,加快沉淀速度,缩短沉淀池的水力停留时间。D 沉淀池沉淀池采用斜板沉淀池结构,因为斜板沉淀池沉
9、淀效率较高,在斜管作用下实现泥水分离,污水中的悬浮物沉降于池底,上清液从池上端流出。这样可达到去除废水中重金属离子的目的。脱水外运沸石再生水调节池pH调节池液碱絮凝剂助凝剂吹脱塔1沉淀池混凝反应池污泥收集池污泥鼓风机吹脱塔2酸达标排放pH调节池沸石吸附氧化塔氧化剂化学沉淀器吸收塔上清液废水鼓风机HT除氨剂图1 工艺流程图污泥污泥浓缩池E 吹脱塔/吸收塔在高pH环境下,通过鼓风的形式将废水中的游离氨吹脱出来,从而达到降低废水中氨氮的目的。为保证吹脱效率,在此设两级吹脱,使废水中氨氮的去处率能达到90%左右。吹脱出的氨氮如果直接排放进入空气必将引起二次污染,故必须通过吸收塔进行吸收收集。F 化学沉
10、淀器吹脱工艺能很大程度上降低废水中氨氮的浓度,但进水绝对值很高,出水浓度也相对较高,化学沉淀器中通过投加除氨剂,使废水中的氨以沉淀的形式得到进一步的去除。G 氧化池利用氧化剂的强氧化性,将废水中残余的氨氮进一步进行氧化去除,同时也可氧化废水中一部分还原性物质,降低废水中的COD。H 沸石吸附沸石对氨氮有非常好的吸附效果,此单元为出水保障设施,在经过前段各处理单元氨氮仍无法达到排放标准时,通过废水吸附作用确保出水氨氮达标。沸石吸附达饱和后可进行再生,再生时产生的高氨氮废水再进入吹脱系统进行吹脱。I 污泥收集池/污泥浓缩池收集池和浓缩池各一个,用于收集和浓缩沉淀池及化学沉淀器所产生的污泥,沉淀池排
11、出的污泥含水率在99%以上,经浓缩后其含水率可降为9597%,体积大为减小,再并通过污泥脱水设备,进行脱水干化后外运。第四章 工程设计1 工艺设计A 调节池调节池水力停留时间24h,总高4m,有效水深3m,平面尺寸:24m15m,钢筋砼结构,玻璃钢防腐。池内安装潜污泵2台,一用一备,配套自动液位开关一套。 B pH调节池 pH调节池采用隔板混合方式,水力停留时间30min,总高2.4m,有效水深1.8m,平面尺寸12m2.4m,钢筋砼结构,玻璃钢防腐。C 混凝反应池混凝反应池采用隔板混合方式,药剂分段添加,水力停留时间30min,总高2.4m,有效水深1.8m,平面尺寸:12m2.4m,钢筋砼
12、结构,玻璃钢防腐。D 沉淀池沉淀池采用斜板沉淀池结构,沉淀池水力停留时间4h,总高6.5m,平面尺寸:12m6m,出水段同时为中间水池,钢筋砼结构,玻璃钢防腐。污泥可由静水压,通过管道排入污泥收集池。E 污泥收集池沉淀池和化学沉淀器的污泥通过管道自流进入污泥收集池。污泥收集池规格为4m2m2m,有效水深1.5m,钢筋砼结构,玻璃钢防腐。配套安装污泥输送泵一台,输送至污泥浓缩池。F 污泥浓缩池污泥在污泥浓缩池内浓缩,含水率由99%降至96%,然后泵入压滤机脱水,干泥外运,上清液回流至调节池。长宽高:994.8m,有效水深4.0m,污泥池有效容积324m3,底部设泥斗。钢筋砼结构,玻璃钢防腐。泥斗
13、内设置压滤泵两台,一用一备,用于污泥的输送。G 氧化池利用化学氧化反应,将废水中残余的氨氮进一步进行氧化去除。同时也可氧化废水中一部分还原性物质,降低废水中的COD。氧化池水力停留时间1h,总高3m,有效水深2.5m,平面尺寸:7m7m。钢筋砼结构,玻璃钢防腐。配套二氧化氯发生器一台,搅拌机一台。H 沸石吸附塔 沸石对氨氮有非常好的吸附效果,此单元为出水保障设施,在经过前段各处理单元氨氮仍无法达到排放标准时,通过沸石吸附作用确保出水氨氮达标。沸石吸附达饱和后可进行再生,再生时产生的高氨氮废水再进入吹脱系统进行吹脱。沸石吸附塔有效容积16.7m3,高4m,直径2.7m。钢筋砼结构,玻璃钢防腐。配
14、套废水提升泵两台,一用一备;反冲洗泵一台。I 综合机房、操作室、污泥压滤间、提升泵站及车间配电室用于放置电控设备、提升泵等设备。污泥压滤间放置污泥压滤机。设计尺寸为:20m5m,高4m。2 主要设备选型主要设备选型见表4-1。表4-1主要设备表序号名 称规 格单位数量备注1提升泵Q=60m3/h,H=20m,N=11kW台2一用一备2吹脱提升泵Q=60m3/h,H=20m,N=11kW台3两用一备3氨吸收泵Q=40m3/h,H=15m,N=7.5kW台2一用一备4吸附塔泵Q=60m3/h,H=20m,N=11kW台2一用一备5吸附塔反冲洗泵Q=60m3/h,H=20m,N=11kW台26氧化池
15、搅拌机台27污泥输送泵Q=60m3/h,H=20m,N=11kW台28压滤泵Q=50m3/h,H=60m,N=22 kW台3一用一备9鼓风机MZ30-1250, n=2900rpm台3两用一备10压滤机100m2台211药剂罐7.5m3个4附搅拌12吹脱塔个413吸收塔个214氨沉淀器个215斜板 m34016斜板支架m312017氧化发生器套218液位开关套219电气控制柜套1非标、成套20管道配件21阀门3 总图设计废水处理站总平面布置总平面布置原则按照符合国家有关现行法令法规的要求、满足废水处理装置安全及卫生要求的原则,在尽量不影响厂区生产和减少管线拆迁的前提下,从场地条件出发,使废水处
16、理站平面布置满足生产工艺流程需要,各种管线布置短捷,物料运输顺畅。总平面布置本废水处理站工程主要由泵房、综合厂房及操作间、调节池、斜板沉淀池及污泥浓缩池等组成(具体布置见附图)。竖向布置本工程占地2000m2,用地呈矩形,地形为山地、缓坡,采用阶梯式竖向布置。交通运输站内主要运输为废水处理药剂的运入和污泥的运出。交通工具为汽车,本工程新增的运输任务仍由厂区原有运输系统承担。场地绿化及固化本工程室外地坪大部分采用素混凝土铺砌固化,局部地方进行绿化,适当配置绿篱和草地。4 建筑设计建筑分类适龙村钨冶炼生产废水处理工程建、构筑物按其使用功能具体分类如下: A、工业建筑包括配电室、泵房、综合厂房及操作
17、间等。B、处理构筑物包括调节池、斜板沉淀池及污泥浓缩池等。建筑装修标准外墙:采用白色面砖。内墙:888仿瓷涂料。地面:一般采用钢筋砼地面,有装修要求的房间采用地砖在面。窗:采用塑钢窗,玻璃为5mm无色玻璃。门:内门采用木门。构筑物装修标准梁、柱用1:2的水泥砂浆粉刷。水池内壁及顶底板采用20厚1:2防水砂浆抹面。5 结构设计地质资料和基础设计采用天然地基,以粉质粘土为持力层,基础按照独立基础或条基,水池按照条基设计;污泥浓缩池等按桩基设计。由于无详细地质资料,如果需要处理,采用C15毛石砼填至基底标高。地上式水池采用级配砂石换填处理。主要设计参数地基土:容量18KN/m3,内摩擦角及内聚力根据
18、地质地质报告所列各土层数据分别取值;地下水位设计标高;参照地质报告而定;设备荷载:按生产厂家提供的荷载参数取值;地面堆积荷载:按10KN/m2计算;道路活荷载:汽15设计,挂80复核;构筑物抗浮安全系统:Kf1.05;建筑物按强度计算,水处理构筑物按0.2mm裂缝控制配筋。结构材料及结构防腐混凝土等级:上部结构(梁、柱)为C30;板为C20;盛水构筑物为C30,抗渗标号S6,垫层这C10砼100mm厚。钢筋等级:直径d10为级钢,fy=300N/mm2;d为钢,fy=210 N/mm2。砌体:地面以上采用MU7.5砼空心砌块,M5混合砂浆砌筑;地面以下采用MU7.5砼实心砌块,M5混合砂浆砌筑
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