石材加工废水处理

石材加工厂废水处理/粉尘处理工程设计方案工程设计证书等级：甲级编号：A143001778湖南湘牛环保实业有限公司2014年4月第1页，共21页一、项目概况1.1项目由来石材工业是资源加工型产业，资源从荒料加工到成品，有一半的废弃物，且石料加工是高能耗产业，依赖资源但又浪费资源，所以要大力发展循环经济，提倡有限地利用资源，提高加工附加值。要通过模拟自然生态系统来设计工业生态系统，达到物质能量利用最大化和废物排放最小化的目的。石材业的生产工艺流程相对简单，主要有切割和磨光两个工序，基本上属于物理加工过程。生产过程产生的污染物主要有：石板材边角料、石板材加工粉尘和富含石粉末的锯机、磨机冷却水。石板材边角料约占原料的33％，边角料与石板材废水里沉降下来的石渣被堆积成为“人造石山”。由于没有植被的覆盖，雨水一般会淋溶“人造石山”中的细颗粒部分，造成二次污染。石板材加工粉尘由于其颗粒物粒径较大，在较短的距离内大部分都会沉降下来，少量会随大气飘移到较远的地方，根据现场调查，石板材加工厂的粉尘影响距离约为1~2km；石板材加工废水的主要的污染成份是石粉和锯片冷却水中加入的“冷却剂”。通常，冷却剂的主要成份为：树脂酸类及其皂化物、不饱和脂肪酸及其皂化物、木素类及其降解物等，其中树脂酸类主要为松香酸类和海松酸类等，具有很强的螯合络合能力，能将石粉中的微小细粒固定，使其能在较长时间内维持胶体状态，而不被沉降下来。从污染物的影响范围来分析，石板材边角料、粉尘主要为局地影响，而石板材废水由于其胶体特性，可以影响到数十公里以外流域的水质。密集的加工企业布局将产生污染物在空间上的叠加作用，使当地原本清洁的溪流变为当地的“牛奶溪”。石材业的发展对当地的环境造成严重破坏，尤其是石材废水的污染将引起严重的水质污染，使原本清洁的溪水变成“牛奶溪”，对水生生物生存环境产生严重影响。由于历史原因，原来很多石材加工企业均在城市上游，石材加工项目建设缺乏规划管理，随处分散建设，环保设施配套不齐全，大量含有高浓度悬浮物（SS）的生产废水未经处理就排入下游河段，其不仅浪费大量宝贵的水资源，而且还对环境造成严重污染，引起了社会各方关注。长沙市芙蓉区马坡岭街道西龙村石材加工片区有中大型石材加工场70-80家，微小型加工场约为100家，每天产生废水水量约为2000吨。目前均未进行任何处理，直接排放至龟山港河，对该河流造成严重污染，破坏了龟山港河的生态环境，严重影响了周边居民的生活。为保护该区域环境，恢复龟山港河域的生态环境，改善周围居民的生活环境，排污企业拟对产生废水进行处理达标后排放。处理该区域废水有两种方式：一种为集中所有排污企业废水，建设集中式污水处理设施，进行集中处理；一种为分散处理，各企业自建废水处理设施。对比两种处理方式可知，第2页，共21页分散处理方式更适合目前企业的实际情况。针对以上状况，我司开发了一种高效反应沉淀装置，处理该类微小型企业产生的废水，经过处理后出水可以回用或达标排放，节约水资源保护环境。1.2项目概况项目名称：石材加工废水处理项目地点：长沙市芙蓉区马坡岭街道西龙村项目建设单位：石材加工企业设计单位：湖南湘牛环保实业有限公司1.3设计单位简介湖南湘牛环保实业有限公司成立于1997年，主营工业给水、废水净化工程及其设施运营。其它业务范围涉及环境工程技术开发；废气、噪声治理，固体废物处理处置等环保项目的工程总承包及BOT、DBO方式建设；膜处理设备和环保非标设备的制造；药剂的生产等，拥有一条完整的环保产业链。企业旗下三家参控股公司：湖南恒辉膜技术有限公司、湖南湘牛污泥深度处理有限公司、湖南亿华环保运营管理有限责任公司；另在国内拥有多个分公司和办事机构，拥有自己独立的设备制造基地——恒辉环保工业园。公司有着强大的技术研发实力和项目管理总承包能力，是中国环保产业协会常务理事单位、湖南省环保产业协会副会长单位、国家膜工业协会理事单位、中国环保骨干企业、湖南省高新技术企业，是湖南省环保行业综合实力最强的企业之一。企业目前已取得环境工程（水污染防治工程甲级、大气污染防治工程甲级，固体废物处理处置工程乙级、物理污染防治工程乙级）专项设计总承包资质；环境污染治理设施除尘脱硫、工业废水、生活污水等三个甲级运营资质；环保工程专业施工总承包二级资质等；是湖南省目前拥有环保资质最全、最高的民营企业。企业技术实力雄厚，拥有一支由专家、教授及归国学者等组成的高素质团队；技术开发能力较强，拥有一批具有完全自主知识产权的专利，国家先进污染防治示范技术、国家重点环境保护实用技术示范工程、国家重点环境保护实用技术、湖南省重大科技专项课题等等；在国内无机陶瓷膜工业应用、重金属废水处理及回用、焦化废水深度处理及回用、生化污泥常温破膜脱水技术应用上处于国内领先地位。企业在国内完成各类环保项目达600余项，涉及市政、石油、化工、冶金、电力、造第3页，共21页纸、制革、印染、医药、食品、机械、纳米材料等众多行业及领域，遍布国内二十多个省市；同时也已走出国门，进入了俄罗斯、东南亚等国家。继往开来！公司将继续发扬“诚实耕耘、开拓创新、追求卓越”的企业精神，秉承“为客户解难、为社会增益、求自身发展”的经营理念，以“节能减排”为目标，创建“两型社会”为己任，担当起“守护绿色家园”的企业使命。二、设计依据及原则2.1国家有关的环保法规政策；2.2《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；2.3给排水设计手册；2.4《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）；2.5《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；2.6《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；2.7《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）；2.8供配电设计规范（GB50052-2009）；2.9《建筑照明设计标准》（GB50034-20014）；2.10《电力工程电缆设计规范》（GB50217-2007）；2.11工业企业设计卫生标准（GBZ1-2002）；2.12其他相关标准及规范；三、设计处理规模及效果论证3.1、设计处理规模3.1.1处理规模论证长沙市芙蓉区马坡岭街道西龙村石材加工片区有中大型石材加工场70-80家，微小型第4页，共21页加工场约为100家。中大型石材加工场每天排水量约为20-30吨，微小型加工场每天排水量约为5-10吨，合计每天产生废水水量约为2000吨。处理该区域废水有两种方式：一种为集中所有排污企业废水，建设集中式污水处理设施，进行集中处理；一种为分散处理，各企业自建废水处理设施。以下就两种方式进行比较。表1方案占地投资成本运行成本优点缺点集中式处理方式占地面积大一次性投资成本较低（不含征地费用）低集中式污水站投资小，运行成本低，容易管理，主管单位易于监管占地面积大，项目处于长沙市中心城区用地紧张，很难找到合适的地点建设该项目废水站。工期长，不易搬迁。分散式处理方式单个项目占地面积小单个项目投资小，所有项目总投资大于方案一较高设备体积小，占地面积小，各企业能提供相应的建设用地。建设周期短，易于搬迁。过于分散，不易于监管。通过以上对比可知，分散式处理方式更适合企业目前的实际情况，本方案以方案二分散式处理方式作为该片区废水处理的方案进行设计。即：设计规格为20-30m3/d的污水处理装置，大中型企业各设一套。本方案以20m3/d为例进行方案设计。第5页，共21页3.1、处理效果论证3.2.1原水水质参考同类企业，确定以下进水水质指标，详见表2序号污染物名称进水浓度（mg/L）1pH7～8.52SS1000～20003CODCr50-803.2.2出水水质经处理后出水达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准表3排放标准序号污染物名称排放标准（mg/L）1pH6～92CODCr≤1003BOD5≤204SS≤703.2.2处理效果分析序号名称悬浮物（SS）1进水浓度（mg/L）20002出水浓度（mg/L）603去除率(%)97%4削减量(t/a)1416.2第6页，共21页四、处理工艺方案及主要设备4.1、污水水质石材废水中主要含有石粉（成分为SiO2、CaO和CaCO3等)，少量金刚石细粒、磨料细粒以及冲洗泥砂等。相比磨机废水，锯机和切边机两种废水的水质更加相近，污水中颗粒更粗大且均含有少量的有机冷却剂（主要为皂化物、太古油等）。通过调研和水质分析可知，该废水的特征污染物为悬浮物（SS），污水中颗粒呈悬浮和胶体状态，分散度高。4.2、工艺路线的选择根据石材加工废水特性，以沉淀为主体处理工艺是可行的。粗大颗粒依靠自然沉淀作用就可去除，而细小颗粒和胶体需投加混凝剂和助凝剂进行物化反应，利用压缩双电层、网捕卷扫，吸附架桥等作用将其去除。在工程实际中，对沉淀工艺和具体型式的选择也是至为关键的，这直接关系到实际处理效果和工程投资、运行费用和运行管理及维护。根据沉淀前是否投加混凝剂，分成自然沉淀和混凝沉淀两类；根据沉淀池具体型式的选择，又可区分成平流沉淀池和竖流沉淀器两类。通过技术比选，结合广泛的调研和工程实践，本方案提出了以混凝沉淀工艺为主的达标回用实用技术。4.3、工艺流程4.4、工艺流程说明废水经收集后进入调节池，均匀水质水量。达到一定水位后，由水泵自动将废水泵入高效反应沉淀槽中，同时加入混凝剂和助凝剂，去除水体中的大部分悬浮物等不溶于水的大颗粒物质。出水达标排放或回用。污水调节池高效反应沉淀罐出水污泥脱水机外运填埋第7页，共21页污泥排入污泥储罐中，浓缩后外运安全填埋。4.5、占地面积设备尺寸：7000*2500*3400mm最小占地面积：15m24.6土建设计4.6.1设计规范《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）《建筑地基基础结构设计规范》（GB50007-2002）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）《工程结构可靠度设计统一标准》（GB50153-92）4.6.2设计原则本工程结构设计遵循国家基本有关方针、政策，在国家现行规范、规定及标准的指导上，在满足工艺、建筑、电气、自控等专业要求的情况下，本着“技术先进、经济合理、安全适用、确保质量”的原则进行设计。4.6.3材料1.混凝土地下构筑物和储水构筑物混凝土强度等级为C25，抗渗透等级为S6。为了避免混凝土产生干缩裂缝或混凝土构件出现蜂窝麻面，并提高混凝土的抗渗透2.钢筋、型钢、钢板直径φ≤8的钢筋采用热轧Ⅰ级钢，直径φ≥8的钢筋采用热轧Ⅱ级钢，钢筋质量应符合《低第8页，共21页碳热轧圆盘条》GB/T701-1997及《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499-1998。型钢、钢板均采用《碳素钢结构》GB700-88规定的Q235钢。3.焊条Ⅱ级钢之间焊接采用E50系死焊条，Ⅰ级钢之间焊条及Ⅱ级钢与Ⅰ级钢焊接或Q235钢焊接采用E43焊条。4.砖石砌体地面以下砌体采用MU10标准砖，M7.5水泥砂浆。地面以上砌体采用MU10标准砖或MU10烧结多孔砖，M5混合砂浆砌筑。石砌体块强度等级不低于MU40，用M10水泥砂浆砌筑。5.构筑物内壁批挡除注明外，储水构筑物内批档采用1：2水泥砂浆。为避免批挡层开裂，水泥砂浆掺入抗裂水泥砂浆防水剂（掺量详见相应材料说明书）。6.构筑物外壁批挡室外地坪下100以上的外壁用20㎜厚1：3水泥砂浆抹平，墙面砖饰面。7.地下混凝土构件及基础墙防腐埋于土中的构筑物外壁及建筑物基础梁柱混凝土均粉20㎜厚1：2水泥防水砂浆，地面以下砖砌体均用20㎜厚1：2防水砂浆抹平。8.钢管防腐及油漆所有埋地钢管外壁防腐采用图纸内指定防腐涂料，二布四涂工艺，其结构为：底漆、玻璃纤维布、面漆，二道面漆，厚度为500um，电压检测4500V；玻璃纤维布应用100目以上中碱元蜡脱脂纤维布。钢管内防腐采用指定防腐含涂料，二道底漆三道面漆，厚度为250um。钢管应彻底清除浮锈、污染物、焊渣，达到Sa2.5或St3三级（见《涂装前钢材表面处理规范》），表第