110826印染废水中水回用设计方案

1川岛织物（上海）有限公司（KAWASHIMA）印染废水中水回用设计方案上海睿优环保工程技术有限公司2011-082一．概述川岛织物（上海）有限公司（KAWASHIMA）是于2002年3月成立的日资企业，位于嘉定区徐行镇。注册资金：15亿日元，总投资额：35亿日元。由总部设在日本京都的株式会社川岛织物全额出资兴建，2003年8月正式开始批量生产。该公司主营产品为汽车座垫面料及汽车座椅套。产品主要销往日本、东南亚、以及国内市场。产品的主要生产工艺为：原丝→整经→经编→染色→加工整理→海绵复合→裁剪，缝制。整个生产流程中，染整工序会产出一定量的印染废水，如不加处理，直接排放，会对环境造成污染。公司领导对环境保护极为重视，建厂时就贯彻“三同时”，同步建立了废水处理站，印染废水经物化—生化二级处理后，达标排放。排放水质远低于上海市《污水综合排放标准》、上海市《污水排入城镇下水道水质标准》，受到区政府的好评。为节能减排，实现绿色企业，川岛织物公司希望在印染废水达标处理后的中水回用上做些工作。本公司根据目前该公司的废水处理和水质实际情况，结合国内外先进处理工艺，经综合考虑后，制定了《印染废水中水回用》初步设计方案。二、设计依据1．川岛织物（上海）有限公司提供的废水水质、水量；2.现场地形勘测原废水处理设施；3.中华人民共和国《生活饮用水卫生标准（GB5749－2006）》中相关要求；4．上海市《污水综合排放标准（DB31/199－2009）》；5.上海市《污水排入城镇下水道水质标准（DB31/445－2009）》；6．中华人民共和国室外排水设计规范GBJ14-87；7．中华人民共和国《城市污水再生利用，工业用水水质》标准GB/T19923－20058.供配电系统设计规范(GB50052-95)9.低压配电设计规范(GB50052-95)3三、设计规模和水质要求根据厂方提供的水量：处理量为2000m3/d,其中生活污水量约为60m3/d。设计处理量为85m3/h(三班制24小时运行）。原水水质要求：废水经处理后水质达到上海市《污水综合排放标准》中二级标准。产水（回用水）水质要求：硬度＜50mg/L氯离子＜50mg/L铁＜0.1mg/L锰＜0.1mg/L。布置场地：废水处理站西侧，24×14m2面积四、设计原则1.节能减排，充分利用水资源，实现中水回用。2.严格执行国家环境保护政策,符合国家有关法律,法规,标准和规范。3.中水回用要服务于生产，服务于质量、满足生产、工艺的分级要求，力求做到技术、经济的统一。4.处理工艺要成熟、可靠，结合具体的工程条件，确定合适的处理工艺技术，切实做到结构紧凑、设备先进、占地小、运行管理方便。五、处理工艺流程与说明（一）.处理工艺流程（见后）（二）．工艺流程说明本方案拟采取膜技术，进行分离，实施中水回用1.预处理整个回用系统中，反渗透（RO）以前部份，皆为预处理。为了保持膜组件良好的设计性能和安全的运行，确保膜的使用寿命，必须对原水进行适当的预处理，根据水源的水质条件，膜组件的特性和对给水质量的要求，选择合适的预处理方式，以控制膜污染和膜的机械损伤。a.集水池（原水箱）由于废水处理站有较大容量的调节池，其二级为生化处理，砂滤器出水的水4量和水质较稳定，故中水回用系统不需较大的集水池－原水箱，可减少土建工程量，减少投资。由原水泵将原水输送至微滤及超滤系统，采用双泵并联设计，每台泵流量为44m3/h.b.微滤自动网刷式微滤器——双自动自清洗网刷式过滤器，用以初步去除微滤原水中的大颗粒悬浮固体。每个过滤器均有一个PP网刷，过滤精度为100～150微米左右。当过滤压差超过0.5Bar时，自清洗功能启动，即过滤器中的一个网面刷启动。在清洗过程中将会消耗少量的原水，自动排污阀打开以排放固体颗粒，进水冲刷网面，直到脱落物排入下水道。即使在清洗网面时，该过滤器仍可连续运行。所有与水接触的元件均为不锈钢材质。c.超滤装置超滤膜主要用于原水中的大分子、胶体、蛋白等有机物、微粒的分离和浓缩。本方案采用两组超滤系统，回收率≥90％，系统平均水通量:50L/㎡.h左右；并对超滤的运行模式、产水周期、清洗频率、过膜压差等参数做详细说明，每一组超滤装置除配备必要的阀门、管件以外，还配备一系列在线或就地测量仪表如：产水流量计、浓水流量计、反冲洗流量计等，以能准确地判断超滤装置的安全运行。每套超滤的出口要设有压力、流量以及浊度检测点，并设定有超限报警功能，带远传；超滤的总进水要设浊度（NTU）、流量、pH、余氯、压力等检测点，并设定有超限报警功能，带远传。超滤膜选用进口外压式中空纤维超滤膜，膜材质为PVDF，切割分子量不大于0.04um，有较强的耐化学性、可靠性。与其它材料相比，使用寿命长，且不易断损。膜丝竖向布置。超滤膜为进口产品。膜架材质为不锈钢；膜组件基础及管沟等土建设施一次完成。经超滤处理后，水的浊度小于0.5NTU。5废水处理及中水回用系统排放PAC、PAM生活污水调节池气浮生化砂滤（60T/d）集水池（原水箱)微滤MF超滤UF反渗透RO产水箱回用生产废水（1940T/d）中水回用2000T/d1400T/d保安过滤器6d.加药系统次氯酸盐加药系统——化学加药系统用以向原水中添加次氯酸钠。次氯酸盐可起到持续杀菌作用。每套加药设备包含有一套计量泵（1×100%）。计量泵为机械隔膜泵，与液体接触面材质为PVC。泵加药精度为100∶1。所选200L加药水箱是用以混合及配用次氯酸钠。这水箱配有液位开关，用以确定一个低水箱液压条件。计量泵可适当调整流量。选用溶液混合器可确保次氯酸钠停留在溶液中。系统均配有在线ORP仪，以确保氧化还原电位在正常范围之内。酸加药系统——配置一套化学计量加酸系统。建议用盐酸（或同等）加入原水中，来调节进水pH。化学计量泵为机械式隔膜泵，液体接触面材质为PVDF。泵加药精度为100∶1。加药泵可根据在主控柜上预设的进水pH值进行自动加药。所选200L加药箱是用以混合及加酸性化学品。水箱配有液位开关，用以确定一个低水箱液压条件。校正量筒可用作校正计量泵流量。选用溶液混合器可确保碱能停留在溶液中。亚硫酸氢钠加药系统——一台计量泵（1×100%）用以在RO系统之前去除余氯及/或溶解氧。氧化还原电位仪安装在还原剂加药下游用以确保在任何条件下，次氯酸盐均可被完全去除。计量泵为隔膜式计量泵，液体接触面材质为PVC。泵加药精度为100∶1。所选200L加药箱是用以混合及加还原剂。这水箱配有液位开关，用以确定一个低水箱液位状况。校正量筒可用作校正计量泵流量。选用溶液混合器可确保还原剂停留在溶液中。阻垢剂加药系统——一台计量泵（1×100%）以其优异的性能被用于向水中加入阻垢剂，可以有效的降低反渗透膜无机盐结垢的可能性。化学计量泵为机械式隔膜泵，液体接触面材质为PVDF。泵加药精度为100∶1。所选200L加药箱是用以混合及加阻垢剂。这水箱配有液位开关，用以确定一个低水箱液压条件。计量泵可适当调整流量。选用溶液混合器可确保阻垢剂停留在溶液中。e.保安过滤器即精密过滤器（1×100%）用以去除在RO膜系统之前的最终沉淀物。过滤精度7为5～10μm。每个过滤器为不锈钢材质，具有耐蚀性。滤芯的过滤孔径为5微米。通过模拟式压力传感器来监控过滤压差，从而判断更换或清洗滤芯的必要性。2反渗透（RO）装置反渗透技术是以压力为驱动力的膜分离技术，本方案中主要是用作脱盐处理，去除原水中的溶解固体，包括硬度、COD和盐分。与常规分离方法相比，膜分离过程具有无相变，能耗低、工艺简单、不污染环境等，装置紧凑、操作简单、易于自动化等优点。设计中，工艺充分考虑污水特点，平衡单支RO膜受污染的速度。反渗透膜元件的选型应选择透水量大、脱盐率高、化学稳定性好、抗污染性能好及机械强度好的膜。膜元件选用高脱盐率抗污染复合膜，标准测试条件下单支膜元件脱盐率≥99.75%，且端板必须带排气结构。RO膜元件的设计水通量应按照膜元件制造厂商《导则》中规定的水通量低值选取。并应选择合理的排列组合，保证膜元件正常运行和合理的清洗周期。反渗透压力容器选用承压等级是300Psi的R8040B300S。RO装置给水总管及各段浓水管、产水进出水管上应设有足够的接口及阀门，以便清洗时与清洗液进出管相连。RO装置产品水管上装设不合格水排放阀，在装置开机和停机前均打开不合格水排放阀，防止装置产水侧背压，损坏膜元件。RO浓水排水须装流量控制阀（稳流阀）和流量仪（指示与积算），以控制水的回收率。RO装置需设计分段清洗管路，可以实现一段正向和反向化学清洗，也可以实现正向反向清洗。RO装置应设有程序启停装置，停用后能延时自动冲洗。RO装置进水管和产品水管设取样点。取样点的数量及位置能有效地诊断并确定系统的运行状况。RO膜组件安装在不锈钢机架上，组合架上应配备全部管道及接头，还包括所有的支架、紧固件、夹具及其它附件。RO组合架的设计应满足组件的膨胀要求。8六、技术参数进水水质和条件要求水量温度pHCODSS电导率备注：设备运行条件每天工作小时每周工作天数环境温度总回收率总回用水水量UF出水水量RO产水水量回用水水质硬度＜50mg/L氯离子＜50mg/LFe＜0.1mg/LMn＜0.1mg/L电导率pH83m3/hr(2,000m3/d)保持在25℃7-860-70mg/l40-60mg/l1085us/cm膜设计进水温度为15-35℃，如果超过该范围，膜产水水量将会受影响。2475-30℃70%58.3m3/hr79.1m3/hr58.3m3/hr600us/cm6.5-7.5备注：产水中细菌与总盐量达到城市供水要求。9七、运行费用评估设备总运行费用（每吨进水——按全天24小时运行，包括UF+RO）电费：基于0.8元/kwh1.13元膜更换费用：0.631元消耗品：0.20元人工费：（定员3人，每人月工资2200元）0.109元总运行费用2.07元/吨进水(因有关参数不明，暂以此核算)八、设备清单主要设备配置表设备数量规格型号原水箱130m3,HDPE原水泵344m3/hr316SS,CDL-42-10两用一备次氯酸盐加药系统17.6LPH,PVC,100L,HDPEP-SERIES含加药泵自清洗微滤器244m3/hr,DN80,316SS超滤系统237m3/hr,(22)40m2MEMSTAR反冲洗泵151m3/hr316SS,CDL-42-10浊度仪1DIGITALHFSCIENTIFIC超滤产水箱115m3,HDPE超滤产水泵274m3/hr316SSCDL-65-30-2亚硫酸氢钠加药系统和ORP仪表17.6LPH,PVC,200L,HDPELMIP-SERIES,SIGNETORP加酸系统和PH仪表17.6LPH,PVDF,200L,HDPELMIP-SERIES,SIGNETPH10阻垢剂加药系统17.6LPH,PVDF,200L,HDPELMIP-SERIES含泵精密过滤器1RO高压泵285.6m3/hr316SS,GRUNDFOSCRN64-8-1一用一备RO机组（除高压泵）162.9m3/h,(78)PROC20HYDRANAUTICS（含膜膜壳、机架）RO产水箱130m3HDPERO反冲洗水泵116m3/hr316SS,CDL-16-3供水泵262.9m3/hr316SS,CDL-65-20一用一备碱加药系统和PH仪表17.6LPH,PVDF,200L,HDPELMIP-SERIES,SIGNETPH清洗系统164m3/hr316SS,CDL-64-20控制系统1IP55柜体,MCC和MCPSIEMENSS7PLC,SCHNEIDER配件安装材料1管道、管道支撑、电缆、电缆桥架