磷化废水工程方案-2018.02.23

第一章工程概况2.1建设单位暂略。2.2工程名称陶化废水处理工程。2.3工程地点暂略。2.4工程简介该企业生产过程中每天产生一定量的废水，环保要求进行处理后达标排排放，故公司领导十分重视，委托我公司进行处理工艺设计，本方案即是针对此废水所需处理设施进行撰写的工艺方案。2.5占地面积暂略。第二章设计标准3.1设计依据(1)甲方提供的有关地形、地质、水量、水质等资料与要求。(2)本公司已实践成功及环保行业推荐的处理工艺。(3)本公司同类废水处理及水质净化的理论及实践经验。(4)国家有关废水处理标准及工程建设有关规范规定，具体标准如下：《污水综合排放标准》GB8978－1996《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）《室外排水设计规范》GB50014-2006(2014年版)《给水排水设计手册（1~11）》2000年第二版《水处理工程师手册》2000年第一版《三废处理技术工程手册》化工出版社2000年第一版《环境工程手册》高等教育出出版社1996年第一版《建筑给水排水设计规范》GB50015-2010《水处理设备制造技术条件》JBT2932-1999《建筑结构荷载规范》GB_50009-2001(2006年版)《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《建筑抗震设计规范》GB50011-2010局部修订的全文(2016年版)《砌体结构设计规范》GB50003-2011《供配电系统设计规范》GB50052-2009《低压配电设计规范》GB50054-2011《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GBT50062-2008《工业自动化仪表工程及验收规范》GB50093-2002《建筑设计防火规范》GB50016-2014《建筑防雷设计规范》GB50057-2011《总图制图标准》GBT50103-2010《建筑结构制图标准》GB50105-2010《建筑制图标准》GB/T50104-2010《给水排水制图标准》GB/T50106-20103.2设计原则(1)通过本工程的建设可以达到保护环境、保护水资源、改善生态环境，保证可持续发展目的。(2)充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。(3)严格执行国家的有关规定，确保各项水质指标达到规定的水质标准。(4)选择切实可行、运行安全、经济合理的治理工艺，对废水处理工艺进行优化组合，确定技术可行、操作简便、工程投资省、运行成本低的工艺技术路线。(5)构筑物布置力求紧凑，以减少占地面积，并便于管理。(6)根据地形地貌，结合站区自然条件及外部物流方向，并尽可能使土石方平衡，减少土石方量，以节约基建投资，降低运行费用。(7)运行上有较大的灵活性和可调节性，可以适应废水水质、水量和水温的波动，即处理设施应有利于调节、控制、运行操作，并留有一定富余量以满足长远需要。(8)各处理构筑物顺流程布置，避免管线迂回。(9)处理设施具有较高的运行效率，以较为稳定可靠的处理手段完成工艺要求。(10)总图设计应考虑符合环境保护要求。管线设计应包括各专业所有管线，并满足工艺的要求。(11)在设计中采用耐腐蚀设备及材料，以延长设施的使用寿命。(12)全面考虑，防止产生二次污杂。第三章设计参数4.1设计内容(1)废水处理工艺流程的选择。(2)处理建构筑物的工艺设计。(3)总平面布置及配套设计(暂略)。(4)工程投资估算。4.2设计规模根据建设单位提供的水量报告：废液、污水总排放量为Qd=300m3/d，其中磷化废水240m3/D，磷化槽液20m3/月，喷漆废水220m3/月，生活污水50m3/D。物化处理部分按10小时/天全自动运行设计，其中生化处理部分为24小时/天全自动无人值守运行。设计过程中为方便计算，本方案物化处理部分设计污水流量为：Qh=30m3/h，按10小时/天全自动运行；生化处理部分设计污水流量为：Qh=13m3/h全自动无人保值守运行，总污水处理能力：Qd=300m3/d。污水处理站可连续运行，也可以间歇运行。4.3原水水质参数(a)磷化废水原水水质项目单位进水水质CODcrmg/L20-80SSmg/L50-70PO43-mg/L18.57-52石油类mg/L≤10PH无量纲5-6Zn2+mg/L≤5Ni2+mg/L≤6(b)喷漆废水原水水质项目单位进水水质CODcrmg/L3200-4200SSmg/L300-800石油类mg/L≤60PH无量纲8-9(c)生活污水水质标准项目单位进水水质CODcrmg/L300BOD5mg/L200SSmg/L150PH无量纲7.50氨氮（以N计）mg/L15总磷（以P计）mg/L54.4废水排放标准项目单位排放标准CODcrmg/L50BOD5mg/L10SSmg/L10石油类mg/L1PH无量纲6～9氨氮（以N计）mg/L5(8)总磷（以P计）mg/L0.5Zn2+mg/L1Ni2+mg/L0.05注：括号外数值为水温12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。第四章工艺流程选择5.1工艺选择原则废水处理工艺流程选择过程中，需要遵循以下原则：(1)贯彻执行国家有关环境保护的政策、法律、法规，符合国家的有关规范及标准。(2)根据设计进水水质和出水水质要求，所选废水处理工艺力求技术进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，减少工程投资及日常运行费用。(3)为确保工程的可靠性及有效性，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件。考虑自动化控制和管理，做到技术可靠、经济合理。220T/Month240T/d30T/hPAC、NaOHPH、机械搅拌液碱PH、机械搅拌PAM机械搅拌PAC机械搅拌PAC机械搅拌PAC机械搅拌污泥TO污泥池污泥TO污泥池30T/hPAM机械搅拌浮渣TO污泥池加压溶气泵1T/h20T/Month泵硫酸、亚铁PH、ORP、机械搅拌污泥TO污泥池P50T/d营养配比投加潜水搅拌活性污泥潜水搅拌活性污泥充氧曝气混合液回流污泥回流13T/h剩余污泥TO污泥池30T/h泵泵P30T/d5.2废水处理工艺流程5.3污泥处理工艺流程芬顿氧化池磷化废水喷漆废水喷漆废水调节池磷化废水调节池絮凝反应池1物化沉淀池1PH调节池混凝池PH调节池2絮凝反应池2物化沉淀池2深度水池2活性碳过滤器2达标排放2气浮混凝反应池气浮絮凝反应池气浮池磷化槽液磷化槽液调节池生化均质池生活污水生活污水调节池酸化水解池接触氧化池生化沉淀池中间水池污泥池各类污泥压滤机干泥外运处置滤液回生化均质池5.4工艺流程说明(1)芬顿氧化工艺Fenton（中文译为芬顿）是为数不多的以人名命名的无机化学反应之一。1893年,化学家FentonHJ发现，过氧化氢(H2O2)与二价铁离子的混合溶液具有强氧化性，可以将当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态，氧化效果十分显著。但此后半个多世纪中，这种氧化性试剂却因为氧化性极强没有被太多重视。但进入20世纪70年代，芬顿试剂在环境化学中找到了它的位置，具有去除难降解有机污染物的高能力的芬顿试剂，在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中体现了很广泛的应用。当芬顿发现芬顿试剂时，尚不清楚过氧化氢与二价铁离子反应到底生成了什么氧化剂具有如此强的氧化能力。二十多年后，有人假设可能反应中产生了羟基自由基，否则，氧化性不会有如此强。因此，以后人们采用了一个较广泛引用的化学反应方程式来描述芬顿试剂中发生的化学反应：Fe2++H2O2→Fe3++（OH）-+OH·①从上式可以看出，1mol的H2O2与1mol的Fe2+反应后生成1mol的Fe3+，同时伴随生成1mol的OH-外加1mol的羟基自由基。正是羟基自由基的存在，使得芬顿试剂具有强的氧化能力。据计算在pH=4的溶液中，OH·自由基的氧化电势高达2.73V。在自然界中，氧化能力在溶液中仅次于氟气。因此，持久性有机物，特别是通常的试剂难以氧化的芳香类化合物及一些杂环类化合物，在芬顿试剂面前全部被无选择氧化降解掉。1975年,美国著名环境化学家WallingC系统研究了芬顿试剂中各类自由基的种类及Fe在Fenton试剂中扮演的角色，得出如下化学反应方程：H2O2+Fe3+→Fe2++O2+2H+②O2+Fe3+→Fe2++O2·③可以看出,芬顿试剂中除了产生1摩尔的OH·自由基外,还伴随着生成1摩尔的过氧自由基O2·，但是过氧自由基的氧化电势只有1.3V左右，所以，在芬顿试剂中起主要氧化作用的是OH·自由基。芬顿氧化可以把废水中的复杂有机物、金属络合物、其他形式磷元素进行氧化，有利于后续混凝反应中去除。(2)气浮工艺气浮是气浮机的一种简称，也可以作为一种专有名词使用，即水处理中的气浮法，是在水中形成高度分散的微小气泡，粘附废水中疏水基的固体或液体颗粒，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附气泡后，形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面，形成浮渣层被刮除，从而实现固液或者液液分离的过程。气浮是在水中产生大量细微气泡，细微气泡与废水中小悬浮粒子相黏附。形成整体密度小于水的“气泡颗粒”复合体，悬浮粒子随气泡一起浮升到水面，形成泡沫浮查，从而使水中悬浮物得以分离。气浮法是一种替代沉淀的方法。(3)混凝沉淀工艺原理在混凝剂的作用下，使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体，然后予以分离除去的水处理法。混凝法的基本原理是在废水中投入混凝剂，因混凝剂为电解质，在废水里形成胶团，与废水中的胶体物质发生电中和，形成绒粒沉降。混凝沉淀不但可以去除废水中的粒径为10-3~10-6mm的细小悬浮颗粒，而且还能够去除色度、油分、微生物、氮和磷等富营养物质、重金属以及有机物等。废水在未加混凝剂之前，水中的胶体和细小悬浮颗粒的本身质量很轻，受水的分子热运动的碰撞而作无规则的布朗运动。颗粒都带有同性电荷，它们之间的静电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大的颗粒；其次，带电荷的胶粒和反离子都能与周围的水分子发生水化作用，形成一层水化壳，有阻碍各胶体的聚合。一种胶体的胶粒带电越多，其电位就越大；扩散层中反离子越多，水化作用也越大，水化层也越厚，因此扩散层也越厚，稳定性越强。废水中投入混凝剂后，胶体因电位降低或消除，破坏了颗粒的稳定状态（称脱稳）。脱稳的颗粒相互聚集为较大颗粒的过程称为凝聚。未经脱稳的胶体也可形成大得颗粒，这种现象称为絮凝。不同的化学药剂能使胶体以不同的方式脱稳、凝聚或絮凝。按机理，混凝可分为压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网铺四种。在废水的混凝沉淀处理过程中，影响混凝效果的因素比较多。其中有水样的影响：对不同水样，由子废水中的成分不同，同一种混凝剂的处理效果可能会相差很大。还有水温的影响，其影响主要表现在：a影响药剂在水中碱度起化学反应的速度，对金属盐类混凝影响很大，因其水解是吸热反应；b影响矾花地形成和质量。水温较低时，絮凝体型成缓慢，结构松散，颗粒细小；c水温低时水的粘度大，布朗运动强度减弱，不利于脱稳胶粒相互凝聚，水流剪力也增大，影响絮凝体的成长。该因素主要影响金属盐类的混凝，对高分子混凝剂影响较小。(4)酸化水解工艺酸化水解处理方法是一种介于好氧和厌氧处理法之间的方法，和其它工艺组合可以降低处理成本提高处理效率。水解酸化工艺根据产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，将厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，为后续处理奠定良好基础。水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。酸化是一类典型的发酵过程，微生物的代谢产物主要是各种有机酸。从机理上讲，水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段，但不同的工艺水解酸化的处理目的不同。水解酸化-好氧生物处理工艺中的水解目的主要是将原有废水中