浓氟废水处理工程设计方案

九州方圆新能源股份有限公司废水处理方案河南省新悦环境科技研发公司二零一一年一月九州方圆新能源股份有限公司废水处理工程方案河南省新悦环境科技研发公司i目录1、项目概况2、设计依据3、设计原则4、设计指标及排放标准5、工艺介绍6、构筑物、设备清单及工程预算7、运行费用8、流程图、平面布置图9、建筑与结构设计10、环境保护与节能11、劳动保护、安全卫生和消防九州方圆新能源股份有限公司废水处理工程方案河南省新悦环境科技研发研发公司21项目概况九州方圆新能源股份有限公司主要生产晶体硅太阳能电池、组件以及光伏发电系统等产品，在生产过程中产生三类废水，主要为含氟废水，酸、碱废水。废水中主要含有废酸、废碱、异丙醇等，其主要污染因子是有机物、磷酸根及氟离子。根据业主要求，废水经处理达到达到三级排放标准排入市政污水管网。业主本着对环保负责的态度，为此，委托我公司编制废水治理方面的整体设计。2设计依据《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》高等教育出版社1996年第一版。《建筑给排水设计规范》（GB50015-2003）。《室外排水设计规范》（GBJ14-87）。《城市污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89）。《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》（CJJ60-94）。《室外给水设计规范》（GBJ13-86）。《水处理设备制造技术条件》（JB2932-86）。《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）。《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）。《建筑防雷设计规范》（GB50057-94）。《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）。《给水排水设计手册（1～11册）》中国建筑工出版社。《给水排水标准规范实施手册》中国建筑工业出版社。《建筑结构荷载规范》（GBJ50009-2002）。《供配电系统设计规范》（GB50052-95）。业主提供的相关资料。3设计原则借鉴类似废水处理工程实践经验，广泛参阅相关资料。根据废水特点，采用的处理工艺为稳定、合理、可靠、实用。技术先进，经济可行。保证水质达标排放，长期稳定运行。设备先进可靠，维护方便；运行费用低、九州方圆新能源股份有限公司废水处理工程方案河南省新悦环境科技研发研发公司3管理简单。根据场地情况，合理布局。4设计指标及排放标准4.1设计水量和水质建设方原水资料如下表：4.2设计出水指标处理含氟、酸、碱废水达到业主规定的“污水综合排放标准”三级标准，5工艺介绍5.1废水处理工艺流程图编号废水种类主要污染物设计浓度（mg/L）设计水量65（吨/小时）1硅片切割废水乳酸、硅粉、切割液35M3/H2电池片部分废水浓碱10%NaOH1M3/D制绒液1%NaOH+1%NaSi02+5%异丙醇4.8M3/DHCI10%HCI2M3/DHF10%HF1.6M3/D酸碱冲洗废水17M3/HHF冲洗废水12M3/H九州方圆新能源股份有限公司废水处理工程方案河南省新悦环境科技研发研发公司4综合废水图例：废水处理工艺流程图综合废水集水池反应池3污水管网MBR反应池罗茨风机沉淀池1废水调节池污泥池板框压滤机污泥管道泥渣外运监控水池氢氧化钙、NaOH反应池41沉淀池2空气管道污水管道PAC反应池5PAM反应池6氢氧化钙反应池71PAC反应池8PAM浓氟废水反应池1反应池21板框压滤机浓碱废水泥渣外运九州方圆新能源股份有限公司废水处理工程方案河南省新悦环境科技研发研发公司5根据业主提供的资料及我方对此类废水的处理经验，拟采用以下工艺对此废水进行处理。浓氟废水中氟离子含量较多，采用氢氧化钙与氟离子生成氟化钙沉淀去除，由于浓氟废水pH值较低，在此用氢氧化钠进行pH调节。浓氟废水经过反应后统一进入板框压滤机压滤处理，滤液进入综合废水集水池进行再次除氟处理。浓碱废水中COD浓度较高，故设浓碱废水集水池贮存浓碱，利用提升水泵逐渐泵入后续处理系统中。其他含氟废水中氟离子浓度仍然较高，需要进一步进行除氟处理。在此采用两级反应沉淀工艺，将氟离子沉淀去除。经过除氟离子的废水统一进入废水调节池，在此池内调节废水的水质水量。经调节后进入生化处理系统，生化处理采用MBR“膜生物反应器”。膜生物反应器(MBR)是膜过滤与传统生化处理技术组合而成的新型水处理技术，它依靠膜片对微生物以及大分子有机物的截留作用，从而获得较好的出水水质。膜生物反应器中有机物的去除原理与传统活性污泥法一样，都是通过微生物降解。中空纤维膜主要用来代替常规的沉淀池，起到分离生化后水和污泥的作用。由于膜的高过滤精度，可得到高质量的产水。它的设计基于生化反应及膜过滤的原理。膜组件在运行过程中要定期进行反冲洗，以减少堵塞，保证透水量。本系统利用监控水池回用水对膜组件定期进行冲洗，同时每隔一段时间进行化学药剂在线清洗，同时在运行过程中不断曝气对膜表面进行冲刷，以减少堵塞。膜生物反应器具有以下优点：(1)污染物去除效率高，对悬浮物和有机物的去除效率都高，设备占地小；(2)膜分离可使微生物完全截留在生物反应器内，实现反应器水力停留时间和污泥龄的完全分离，使运行控制更加灵活、稳定；(3)生物反应器内的微生物浓度高，耐冲击负荷；(4)有利于增殖缓慢的微生物的截留和生长，同时可提高难降解有机物的降解效率；(5)污泥产量低；(6)易于实现自动控制,操作管理方便。九州方圆新能源股份有限公司废水处理工程方案河南省新悦环境科技研发研发公司6废水处理工艺说明（1）浓氟废水集水池：收集浓氟废水，调节水质水量。（2）反应池1：在此池内加入氢氧化钠与氢氧化钙，调节废水pH值，使氟离子与钙离子生成氟化钙沉淀。（3）反应池2：在此池内加入PAC与PAM，使生成的氟化钙絮凝长大，以利于后续沉淀去除。（4）板框压滤机：将生成的氟化钙混合溶液通过板框压滤机进行压滤处理，污泥外运，滤液进入综合废水集水池进行下一步处理。（5）浓碱废水集水池：收集浓碱废水，调节水质水量。（6）综合废水集水池：收集综合废水，调节水质水量。（7）反应池3：在此池内加入氢氧化钠与氢氧化钙，调节废水pH值，使氟离子与钙离子生成氟化钙沉淀。（8）反应池4：在此池内加入PAC，使生成的氟化钙絮凝长大，以利于后续沉淀去除。（9）反应池5：在此池内加入PAM，使反应池16生成的颗粒絮凝长大，以利于后续沉淀去除。（10）沉淀池1：采用竖流式沉淀池，将反应生成的氟化钙沉淀至池底，从而去除氟离子。（11）反应池7：在此池内加入氢氧化钠与氢氧化钙，调节废水pH值，使氟离子与钙离子生成氟化钙沉淀。（12）反应池8：在此池内加入PAC，使生成的氟化钙絮凝长大，以利于后续沉淀去除。（13）反应池9：在此池内加入PAM，使反应池19生成的颗粒絮凝长大，以利于后续沉淀去除。（14）沉淀池2：采用竖流式沉淀池，将反应生成的氟化钙沉淀至池底，从而去除氟离子。（15）废水调节池：收集综合废水，调节废水水质水量，使此废水适应于后续生化处理。（16）MBR反应池：利用活性污泥将废水中有机物去除，通过膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤，实现泥水分离，保证出水水质清澈透明。九州方圆新能源股份有限公司废水处理工程方案河南省新悦环境科技研发研发公司7（17）膜离线清洗水池：膜组件经一段时间运行后，需要离线清洗以恢复膜的功能、延长膜组件的使用寿命。（18）监控水池：收集膜滤出水，在废水调节池水质波动时，将监控水池内的水回流入调节池内进行水质调节。（19）污泥浓缩池：收集MBR反应池内的污泥，通过重力作用使其中部分水分与污泥、泥渣分离。污泥进入压滤机压滤，压滤后外运；上清液回流至废水调节池中继续处理。（20）污泥脱水：污泥进入板框压滤机压滤，压滤后的泥饼外运，滤液则回流至废水调节池中继续处理。5.2电气5.2.1概述电气控制按一套独立系统设计，各系统中的检测及控制采用PLC系统设计。5.2.2电气供电（1）供电系统中设置了一套低压配电和电气保护系统，由业主分别提供两路三相四线制，动力电缆进电气配电柜。（2）电气设备选型电气设备选用国内质量好的品牌产品设备，低压电气采用国内品牌产品，电缆采用国产品牌产品。配电柜内主要电气元件选用施耐得或同等产品满足工程要求，提高性价比。（3）PLC系统供电PLC系统设置独立回路供电，配有UPS不间断电源，备用时间30分钟，保证废水处理系统中的各项参数数据不会丢失，保证系统使用的安全可靠性。5.2.3用电负荷一览表废水处理系统负荷清单一览表序号设备名称单位数量功率/kw总功率/kw备注1提升泵1台20.551.1一用一备2提升泵2台20.551.1一用一备3提升泵3台22.24.4一用一备4提升泵4台22.24.4一用一备九州方圆新能源股份有限公司废水处理工程方案河南省新悦环境科技研发研发公司85自吸泵台4312三用一备6清洗水泵台236一用一备7废水回流泵台20.751.5一用一备8污泥泵1、2台40.753二用二备9螺杆泵1台236一用一备10氢氧化钠计量泵1台20.250.5一用一备11氢氧化钠计量泵2台20.250.5一用一备12PAC计量泵1台20.250.5一用一备13PAC计量泵2台20.250.5一用一备14PAC计量泵3台10.250.2515PAM计量泵4台20.250.5一用一备16PAM计量泵5台20.250.5一用一备17PAM计量泵6台10.250.2518氢氧化钙计量泵1台20.751.5一用一备19氢氧化钙计量泵2台20.250.5一用一备20氢氧化钙计量泵3台20.250.5一用一备21盐酸计量泵1台20.250.5一用一备22NaClO计量泵台20.250.5一用一备23HCl计量泵台20.250.5一用一备24搅拌机1、2台21.5325搅拌机3-4台62.213.226罗茨风机1台218.537一用一备27板框压滤机台133合计：103.2KW（380V）按20%备用量考虑总负荷:124KW（380V）5.2.4电气保护电气设备设有自动保护装置，当电气设备出现各种紧急状态时，必须报警或停止运行。5.2.5电气操作电气操作可分手动/PLC屏幕操作两种，在手动状态下操作人员可在电气配电柜上对各工艺设备进行启停操作。当PLC全自动状态下，工艺设备按功能要求根据仪表的信号进行自动控制，当PLC手动状态下，可以在PLC触摸屏上对设备进行启停操作。5.2.6接地系统电气安全接地为独立接地系统，接地电阻符合国内规范。九州方圆新能源股份有限公司废水处理工程方案河南省新悦环境科技研发研发公司95.3仪表及自动控制5.3.1概述废水处理工艺的检测及控制，为适应废水处理工艺和业主对自动控制的要求，自动化控制采用三电一体化的计算机（PLC）控制系统。电气，仪表和控制的选型以先进、切实、经济可靠为原则，并充分满足运行操作的各项要求（手动/自动/PLC控制），从而满足水处理工艺的过程控制、检测、优化与管理应用的需要。5.3.2控制及检测功能废水处理计算机（PLC）控制系统对工艺过程实现数据采集和自动控制，系统配置触摸屏可监视工艺的过程画面，对设备和控制回路进行操作控制，保障操作的安全性，达到整个系统的最优化。废水处理系统控制及检测功能综合废水集水池液位检测及连锁当综合废水集水池液位高时，连锁开启废水提升泵3；当综合废水集水池液位低时，连锁关闭废水提升泵3。浓碱废水集水池液位检测及连锁当浓碱废水集水池液位高时，连锁开启废水提升泵2；当浓碱废水集水池液位低时，连锁关闭废水提升泵2。浓氟废水集水池液位检测及连锁当浓氟废水集水池液位高时，连锁开启废水提升泵1；当浓氟废水集水池液位低时，连锁关闭废水提升泵1。反应池3pH检测及连锁当反应池3中开始注入废水时，即提升泵4开启时连锁开启氢氧化钠计量泵。当反应池3中的废水pH值偏离工艺要求的设定上限或下限时，以位式控制的调节方式自动调节氢氧化钠计量泵的注入量，改变加入反应池3的药剂量，从而使反应池3的pH值稳定在设定范围内。反应池1pH检测及连锁当反应池1中开始注入废水时，即提升泵