江蘇金鼎自動化儀表有限公司 ：姚佳明   　

　*章廢水擴容系統設計依據和設計原則
　　
　　1.0概述
　　
　　根據電子有限公司的要求，由于該公司生產規模的擴大，生產產品種類的增多，廢水的水量增大，水質的變化也很大，現有的一套廢水處理設備已不能滿足當前生產的需要，須對現有的廢水處理系統進行改造和擴容，特委托宜興市新誼環保設備有限公司針對某電子的生產實際情況，進行廢水處理系統的擴容改造方案設計。
　　
　　1.1設計依據
　　
　　1.1.1.國家現行的建設項目環境保護設計規定。
　　
　　1.1.2.電子（蘇州）有限公司提供的廢水及生產工藝相關資料。
　　
　　1.1.3.本公司酸洗類廢水治理的工程經驗和技術。
　　
　　1.1.4.本公司有機類廢水處理的工程經驗和技術。
　　
　　1.1.5.設計技術規范與標準
　　
　　本污水處理項目的設計，施工與安裝嚴格執行國家的專業技術規范與標準，其主要規范與標準如下：
　　
　　（1）《室外排水設計規范》（TJ14—87）
　　
　　（2）《室外給水設計規范》（TJ13—86）
　　
　?。?）《給水排水工程結構設計規范》（GBJ69—84）
　　
　?。?）《建筑給水排水設計規范》（GBJ15—88）
　　
　　（5）《地下工程防水技術規范》（GBJ108—87）
　　
　　（6）《給水排水構筑物施工及驗收規范》（GBJ141—90）
　　
　?。?）《鋼筋混凝土工程施工及驗收規范》（GBJ204—83）
　　
　?。?）《電氣裝置施工及驗收規范》（GBJ232—82）
　　
　?。?）《建筑安裝工程質量檢驗評定標準》（TJ307—74）
　　
　?。?0）《機械設備安裝工程施工及驗收規范》（TJ231—75）
　　
　?。?1）《現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范》（GBJ236—82）
　　
　　1.2設計原則
　　
　　本次廢水擴容系統設計在堅持“投資省、占地少、操作簡便、運行費用低”，盡zui大可能利用原有廢水處理設施和設備的原則基礎上，重點針對現有生產的水質變化大，金屬離子含量高等特點，首先確保設計處理工藝耐沖擊負荷，效果可靠、穩定，其次盡量簡化處理流程，投加藥計量準確，方便操作管理。
　　
　　第二章設計水質參數的確定
　　
　　2.1廠區廢水來源
　　
　　2.1.1．廢水種類：
　　
　　該公司的生產廢水主要來自于酸洗廢水和酸洗清洗廢水，清洗時采用混酸（HF、H2SO4、HNO3、冰醋酸、H3PO4），所以廢水中富含Cu2+、F-、PO42-等有害重金屬離子、非金屬離子和由乙酸造成的有機物污染。
　　
　　2.2處理前水質參數的確定
　　
　　根據我們的了解，產生的廢水水量、水質具體見表2—1。
　　
　　表2—1處理前廢水水質
　　
　　污染指標
　　
　　廢水種類水量
　　
　?。═/D）PHCODcr
　　
　　（ppm）金屬離子濃度（ppm）F-
　　
　?。╬pm）TP
　　
　?。╬pm）
　　
　　Cu2+
　　
　　酸洗清洗廢水
　　
　　改造擴容前3603-4800150200160
　　
　　改造擴容后7503-4600150200160
　　
　　生活廢水507-83503
　　
　　擴容后廢水總量為800T/D，其中生活廢水50T/D，生產排水750T/D。
　　
　　其主要污染物為生產廢水中危害很大的重金屬離子和非金屬離子，磷酸根離子以及由乙酸而造成的COD。而大量的生活廢水其COD、N、P等污染項目也超標，都需要經過處理才能達標排放。
　　
　　2.3處理后水質參數的確定
　　
　　本次廢水擴容設計處理后水質是生產廢水和生活污水經處理后的綜合水質，根據當地環保部門要求，該公司廢水處理總排放出水執行中華人民共和國國家標準—《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）中:
　　
　　表1：*類污染物zui高允許排放濃度；
　　
　　表4：第二類污染物zui高允許排放濃度一級排放標準要求。
　　
　　確定設計處理后水質參數具體見表2—2
　　
　　表2—2處理后排放廢水水質
　　
　　主要廢水指標CODcrPH總銅總P總氟
　　
　　預期處理后濃度（mg/l）<1006.5-7.5<0.5<1.0<10
　　
　　排放標準濃度（mg/l）1006-90.51.010
　　
　　主要廢水指標氨態氮
　　
　　預期處理后濃度（mg/l）<15
　　
　　排放標準濃度（mg/l）15
　　
　　第三章設計范圍、設計規模
　　
　　3.1設計范圍
　　
　　本設計范圍按照建設單位委托，包括電子（蘇州）有限公司廠區綜合廢水處理站擴容的處理流程工藝、土建工藝、配電，非標設備的設計、設備制造。
　　
　　3.2設計規模
　　
　　根據廠方要求，在不改變現有廢水處理廠土建占地面積的前提下，盡zui大可能地進行擴容設計，擬定廠方總排水量為800m3/d，具體為生活廢水以50T/D設計，酸洗混酸清洗廢水750T/D。折算小時處理量為33.3m3/hr，本設計按34m3/hr。即zui大處理水量為816T/D。
　　
　　第四章污水處理工藝流程的確定
　　
　　4.1擬定工藝流程說明
　　
　　酸洗混酸清洗廢水首*入調節池，進行水質水量的調節后，用泵提升至內電解塔，經過鐵屑置換后，降低一部分銅離子和酸度，并溶入大量的二價鐵離子作為一種良好的混凝劑進入后續處理設施。然后廢水進入反應槽，加入石灰乳進行反應，以去除大部分的銅離子、氟離子和磷酸根離子，然后廢水進入混凝槽，加入硫酸鋁進行混凝反應，使廢水中的懸浮物形成絮體以利進行泥水分離，然后廢水進入絮凝槽，加入PAM進行絮凝反應，使廢水中的絮體繼續增大，增強泥水的分離速度。含有大量大顆粒絮體的廢水進入沉淀槽進行泥水分離，分離出來的污泥被排入污泥濃縮池，進行脫水處理，上清液進入中間水槽，由泵提升到二沉池進行進一步的沉淀，出水進入NO。2中間池，由水解泵提升至水解酸化池，進行厭氧水解，利用水解和產酸作用，將污水中難降解的大分子有機物轉化為易分解的有機物，出水進入出水進入SBR池（序批式生物反應器）進行好氧生物處理，利用微生物有氧狀態下的生物機理和特性，來降解廢水的COD，該反應器同時具備了曝氣和沉淀的作用，減少了二次沉淀池的設置，且產生的剩余污泥量很少。生化出水排放到廠內污水管道。
　　
　　4.2改造擴容說明
　　
　　利用原廢水調節槽進行水質水量調節，由于原鐵屑置換塔的設計余量很大，可利用原鐵屑置換塔進行預處理，停留時間仍可達1小時左右，可滿足廢水預處理要求；但原水泵的流量已不能滿足要求，需增加兩臺原水泵；同時增加一套混凝反應沉淀系統；并對原廢水處理的混凝沉淀系統進行改造；原中間水泵的處理量也太小，不能滿足水量的增加，需進行更換；原水解泵的處理水量太小，應更換；原水解槽的布水系統基本處理癱瘓，應進行改造；由于處理水量的增大，原SBR槽的曝氣量已不能滿足要求，應進行改造；由于某電子有限公司廢水處理的水量發生變化，物化處理和生化處理的污泥量也隨之增加，因此對于污泥的處理應增加一套污泥脫水機，以滿足污泥脫水的需要；由于增加了一套水處理裝置，電器控制系統應統一進行更換和改進；一部分的管路系統應進行改進和更換。
　　
　　表4-1模擬生物處理工藝處理效率
　　
　　指標
　　
　　工段處理水量
　　
　?。╩3/d）進水COD
　　
　?。╬pm）出水COD
　　
　?。╬pm）去除率%
　　
　　物化處理81680060025
　　
　　酸化水解81660055010
　　
　　SBR反應器81655010082
　　
　　則SBR處理zui后出水為100mg/l，生化處理總去除率為84%。綜合排放口CODCr低于100mg/l。
　　
　　4.5擬定工藝流程特點
　　
　　4.5.1.電子（蘇州）有限公司生產中使用混酸帶來大量的有機污染物，而公司產品多樣化，數量又是不確定的數值，其鍍種、鍍件又不盡相同，這類混酸的用量會發生變化，因此不可避免的會造成廢水的水質和水量的波動，*有可能對處理系統產生比較大的沖擊負荷，本公司設計采用酸化+SBR反應器的工藝具有抗沖擊負荷的優點，進水COD濃度及水量既使有大變化也可保證出水水質穩定良好。
　　
　　4.5.2.生物處理工藝中，厭氧水解酸化池的特殊構造，并添加子以利微生物附著的填料，保證了厭氧污泥的濃度和污泥齡。SBR具有調節池、曝氣池、沉淀池的功能，兼有厭氧與好氧的特性，可直接排水，能承受較高負荷，也能適應水量、COD等波動大的污水，具有處理效果穩定的特點，同時對有機物有較高去除率，有較好污泥特性。
　　
　　4.5.3.電子（蘇州）有限公司由于是擴建，很難調節出供廢水處理的使用面積，因此需要控制占地，采用此工藝基本只需要在原來的廢水處理站進行改造，即可滿足新增廢水處理的要求。
　　
　　4.5.5.傳統生物處理管理水平要求高，由于人為因素造成系統不穩定的情況比較多。如果因管理不善，生物處理系統發生抑制或好氧微生物活性降低，如重新啟動短則需約一個月的時間，長則需約3個半月時間。這樣勢必影響有機廢水處理系統，造成出水不能達標；而本系統中既使酸化厭氧部分出現波動，而SBR池的好氧部分，由于菌種齊全，降解能力強，且全部為自動操作，可以基本不受人為或其它波動因素影響，保證出水水質穩定。
　　
　　第五章系統設備和構筑物設計與選型
　　
　　6.1.1#調節池（原有）：
　　
　　功能：貯存車間排出的廢水，進行水質、水量調節
　　
　　尺寸：6000×12000×4000H
　　
　　構造：RC鋼筋混凝土結構，兩池連通，池底標高-3.0m
　　
　　池容：250m3
　　
　　HRT=8小時
　　
　　配置：廢水原水泵2臺（一用一備）——原有，
　　
　　廢水原水泵2臺（一用一備）——新增
　　
　　液位控制系統1套——原有
　　
　　液位控制系統1套——新增
　　
　　6.2.鐵屑置換塔（原有）：
　　
　　功能：利用鐵屑在酸性中的置換作用，對廢水進行預處理，降低廢水的酸度，同時去除廢水中的一部分銅離子。
　　
　　尺寸：∮2000×3500H×3
　　
　　構造：鋼制
　　
　　容積：32m3
　　
　　HRT=1小時
　　
　　配置：布水器兩組共三套
　　
　　6.3-1.混凝反應槽1（原有改造）：
　　
　　功能：通過石灰乳、鐵屑置換塔流入的二價鐵離子和高分子絮凝劑共同的作用在高PH值的狀態下去除金屬離子、磷酸根離子和氟離子。
　　
　　尺寸：2000×3000×2000H
　　
　　構造：鋼制，內襯FRP防腐
　　
　　容積：12m3
　　
　　處理能力：13m3/hr
　　
　　HRT=45min
　　
　　配置：混凝反應攪拌機2臺，絮凝反應攪拌機1臺，控制用PH儀1套，加藥泵4臺
　　
　　6.3-2.混凝反應槽2（新增加）：
　　
　　功能：通過石灰乳、鐵屑置換塔流入的二價鐵離子和高分子絮凝劑共同的作用在高PH值的狀態下去除金屬離子、磷酸根離子和氟離子。
　　
　　尺寸：1500×4500×2000H
　　
　　構造：鋼制，內襯FRP防腐
　　
　　容積：18m3
　　
　　處理能力：21m3/hr
　　
　　HRT=51min
　　
　　配置：混凝反應攪拌機2臺，絮凝反應攪拌機1臺，控制用PH儀1套，加藥泵4臺
　　
　　6.4-1.沉淀槽1（原有）：
　　
　　功能：使混凝槽（原有改造）出水進行固液分離，澄清出水
　　
　　尺寸：2500×6000×3200H
　　
　　構造：鋼制
　　
　　處理能力：13m3/Hr
　　
　　表面負荷：0.87m3/m2.h
　　
　　配置：排泥電動閥3套
　　
　　6.4-2.沉淀槽2（新增）：
　　
　　功能：使混凝槽（新增）出水進行固液分離，澄清出水
　　
　　尺寸：Φ5000×3200H
　　
　　構造：鋼制
　　
　　處理能力：21m3/Hr
　　
　　表面負荷：1.07m3/m2.h
　　
　　配置：慢速刮泥機1套（0.25rpm），排泥電動閥1套
　　
　　6.5.中間水槽：
　　
　　功能：貯存沉淀槽出水，
　　
　　尺寸：1500×3000×2800H
　　
　　構造：碳鋼制
　　
　　有效容積：12.6m3
　　
　　配置：液位控制系統1套
　　
　　6.6.二沉槽（原有改造）：
　　
　　功能：添加斜管填料使中間出水再次進行固液分離，澄清出水
　　
　　尺寸：Φ3000×3200H
　　
　　構造：鋼制
　　
　　處理能力：34m3/Hr
　　
　　表面負荷：4.8m3/m2.h
　　
　　6.7.清水池
　　
　　功能：貯存處理水，以提升進入水解池
　　
　　尺寸：6000×3000×3000H
　　
　　構造：RC鋼筋混凝土結構，池底標高-0.5m
　　
　　池容：54m3
　　
　　HRT=1.5小時
　　
　　配置：潛水泵2臺（新增加）（一用一備），液位控制系統1套
　　
　　6.8.ABR厭氧水解池（原有）：
　　
　　功能：利用微生物在厭氧狀態下的生物活性和機理，進行廢水處理，在池中布置了生物填料，以利厭氧物生物的附著，3組串聯運行
　　
　　尺寸：6000×4000×5500H
　　
　　構造：RC
　　
　　容積：150m3
　　
　　停留時間：4小時
　　
　　6.9.SBR生物反應槽（原有改造）：
　　
　　功能：利用微生物在好氧狀態下的生物活性和機理，進行廢水處理，2組交替運行，運行周期為8
　　
　　尺寸：5000×10000×5000H×2
　　
　　構造：RC
　　
　　容積：500m3
　　
　　配置：由于原有射流曝氣系統不能適應擴容后的廢水處理，曝氣改用沉水式曝氣機8臺，自動出水潷水器2套（新增），控制用電動閥2套（原有），污泥回流泵2臺（原有），液位系統6套（新增）
　　
　　6.10.污泥池（原有）：
　　
　　功能：貯存沉淀槽排出的污泥
　　
　　尺寸：3000×6000×3000H
　　
　　構造：RC鋼筋混凝土結構池下，池底標高-3.0m
　　
　　池容：54m3
　　
　　配置：潛水式污泥泵SUS304（一用一備），液位控制系統1套,曝氣攪拌系統一套（新增）
　　
　　6.11.污泥濃縮池（新增）：
　　
　　功能：貯存沉淀槽排出的污泥進行濃縮，減小后續污泥處理的負荷
　　
　　尺寸：Φ2500×3200H
　　
　　構造：碳鋼
　　
　　池容：54m3
　　
　　配置：氣動隔膜污泥泵2臺（一用一備），
　　
　　6.12.板框壓濾機（原有改造）,新增一臺隔膜空氣壓榨式壓濾機
　　
　　功能：用于將污泥池的污泥進行固液處理,改造為隔膜式空氣壓榨壓濾機,以減小污泥的含濕量,減小干污泥量.
　　
　　型號：XMZ40/800UK
　　
　　濾室容積：0.6m3
　　
　　過濾面積：40m2
　　
　　尺寸：5220×1252×1300H
　　
　　配置：隔膜式壓力表2套
　　
　　6.13.總量監控流量計（原有）
　　
　　功能：對全廠廢水排放量進行瞬時及累計監測記錄
　　
　　構造：電磁
　　
　　測試范圍：10—150m3/hr
　　
　　6.14.投加藥劑系統
　　
　　功能：水處理藥劑溶解和投加
　　
　　溶藥槽：5m3PE桶槽，3個（石灰乳溶解槽、硫酸鋁溶解槽、PAM溶解槽）
　　
　　配有溶藥攪拌機5套，加藥泵6套。
　　
　　第七章配電及儀表
　　
　　7.1.配電
　　
　　本系統需要某電子（蘇州）有限公司提供電源，廠方負責系統電源的一次進線，系統總裝機容量約120KW。
　　
　　7.2.儀表
　　
　　本系統除通過設備的電流指示儀表以外，還配有PH控制顯示儀和壓力表，總量控制的瞬時及累積流量顯示儀。
　　
　　第九章環境保護與安全
　　
　　9．1．環境保護
　　
　　9.1.1.氣味
　　
　　污水處理廠內由于有敞開工作的池、槽，因此污水的氣味發散是無法避免的。國內目前的經濟條件與技術標準，還不可能也沒必要對廠內的氣味密閉收集進行統一處理。現行的常規做法是采取設置防護綠化帶隔離的辦法解決。對這一問題在污水廠區總平面布置中已考慮了防護措施。盡量將敞口池封閉，并在滿足工藝要求情況下將敞口池放在廠區下風向，同時建議首先種植綠化帶隔開，以減少氣味的影響，其次是將散發氣味值較高的池子用建筑物屏蔽起來。基本上減少氣味對周圍外部環境的影響。
　　
　　9.1.2.噪音
　　
　　本工程主要噪聲源為鼓風機，設備本身附近出口處設有*和減振墊，且廠內綠化也能進一步吸音，故本工程不會造成廠界噪聲超標。
　　
　　9.1.3.固體廢棄物
　　
　　本工程產固體廢棄物主要有沉淀池物化污泥、SBR池與酸化池的污泥等，對此在運行管理中應按要求堆放，外運時采用半封閉的車輛，運送到區域處置。
　　
　　9.1.4.事故排放
　　
　　污水系統一旦發生停電或重大故障時均需進行事故排放，事故排放主要是通過廠外進水干管上設置的溢流口來實現的。這種短時污染是無法從根本上避免的，但要減少其發生機會，則主要是通過設計中提高處理系統的保證率和加強運行維護管理兩個方面解決。為此在設計中對池數設置、管道銜接、切換電源回路及設備備用方面采取了必要的措施，并設有自動保護裝置，使事故發生的機率盡可能降低。
　　
　　9.2、安全
　　
　　9.2.1.各生產構筑物上根所操作維護條件設置操作平臺與通道并在操作平臺和通道上設安全防護欄扶手。
　　
　　9.2.2.各類用電均按要求作好接零接地保護。
　　
　　9.2.3.電氣設備的布置留有足夠的安全操作距離。
　　
　　9.2.4.各危險設施設有危險標志。
　　
　　第十章運行費估算
　　
　　運行費主要包括以下幾個指標：電費，藥劑費及人工管理費。
　　
　　10.1電費
　　
　　本系統的總裝機容量約120KW，實際運轉功率為60KW，扣去功率因數，可以得出每日用電量為1152度，則處理費用為：1152度×0.6元/度/816m3=0.84元/T水。
　　
　　10.2藥劑費
　　
　　各種藥劑使用量及費用:
　　
　　鐵屑的投加量為400Kg/年，合0.01元/T廢水
　　
　　氫氧化鈣的投加量約為400Kg/天，合0.13元/T廢水
　　
　　硫酸鋁的投加量約為200Kg/天，合0.15元/T廢水
　　
　　高分子PAM每日投加量為2Kg/天，合0.07元/T廢水
　　
　　合計0.36元/T廢水
　　
　　10.3人工管理費0.07元/T廢水
　　
　　綜合上述三項費用統計,整個廢水處理系統總運行費用合計為:
　　
　　1.27元/T廢水。