传统含氟废水处理设计方案

一.工程概述废水的主要来源为车间在生产过程中产生一部分含氟化物的废水，在生产过程中所产生的废水中主要为含氟化物及CODcr、SS，该污染物为严重超标：主要为氟化物，氟离子为国家规定一类污染物，对人体很多组织系统都有致癌作用，污水中的高CODcr能使周围水体产生腐化从而影响人们的生存环境，这些废水如直接外排，将严重破坏周围的生态环境，因此废水须经有效处理后达标排放。我公司根据贵方提供的废水水量水质资料，借鉴相关工程实际运行经验，本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则，编制了该初步设计方案，供建设单位和有关部门决策参考。二.设计原则本设计方案严格执行有关环境保护各项规定，污水处理首先必须确保各项出水水质指标均达到中华人民共和国污水综合排放一级标准。针对本工程的具体情况和特点，采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，以达到节省投资和运行管理费用的目的。处理系统运行有一定的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化。管理、运行、维修方便，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度。在保证处理效率的同时工程设计紧凑合理、节省工程费用，减少占地面积，减少运行费用。设计美观、布局合理、降低噪声、消除异味及固体废弃物，改善污水站及周围环境，避免二次污染。三.设计依据《污水综合排放标准》（GB8978-96）《中华人民共和国水污染防治法》（1984年5月）《室外排水设计规范》GBJ14-87《供配电系统设计规范》GB50052-95四.设计范围本设计包括废水处理站范围内的处理工艺、土建工艺、电气控制等所有内容，自废水调节池进口到设备处理后的出水口的整个废水处理站内的设施。五.设计水量、水质1.设计水量根据该公司提供的水量报告，每天污水水量为1440吨/天，考虑到高峰时水量的变化性，本方案设计流量为Qh=60m3/h，处理装置24小时连续运行。2.设计水质1）.设计进水水质根据用户提供废水进水水质，参考同类排放水质，设计进水水质如下：项目指标CODcrSSPHF－出水水质2000～3000mg/L1000～1500mg/L2.0～5.56000～7000mg/L2）.设计出水水质设计出水水质达到《国家污水综合排放标准》GB8978-1996中一级排放标准。项目指标CODcrSSPHF－出水水质100mg/L70mg/L6—9≤10mg/L六.污水处理工艺1.工艺流程2.工艺流程说明含氟废水先入调节兼事故池，由污水泵提升至一级反应池反应，在反应池中加入熟石灰和氯化钙，废水中F－和部分重金属元素在碱性条件下形成难溶物质，污水自流至一级沉淀池，沉淀大部分难溶物质，上清液自流作用入二级反应池；分别调节废水中PH、向污水中加PAC、PAM，在适当酸碱度条件下发生絮凝作用。污水经自流作用流入二级沉淀池，将形成的絮凝沉淀物沉淀。污水再经自流进入生物反应池进行生化反应。生化反应池采用生物固定技术可有效去除废水中的CODCr，污水再经沉淀后流至中间水池，然后由加压泵提升到过滤器进行过滤再经另一级除氟装置处理后污水中的F－达到排放标准后排放。污水处理过程中产生的污泥，自流进入污泥池，定期由污泥脱水机进行脱水处理。处理后的污泥外运填埋处理。设备检修时，一二级反应池、沉淀池的排水以及过滤器反冲洗水、除氟器的再生废水、污泥脱水机的回水，经自流排入集水井，再经水泵送入调节池，进行再处理。七.主要设备描述1.调节池兼事故池调节池主要用于对含氟废水的存储及水量的调节，由污水提升泵将废水提升至一级反应池。若厂家由于意外原因暂停生产，可将部分生产废水储存于调节池中，此时调节池为事故池使用。1）.设计参数外型尺寸：16700mm×12500mm×4000mm；有效容积：800m3；材质及数量：钢砼，1座；防腐：耐氢氟酸型呋喃树脂。2）.配置A.含氟废水液位控制器：材料—耐酸碱（1套）B.含氟废水提升泵:型号:IHF80-65-160流量：65m3/h；扬程：27m；功率：11KW数量：2台（聚全氟乙烯潜污泵，一用一备）。2.一级反应池一级反应池主要去除废水中的氟离子。含氟废水中不仅含有HF，还含有AlF3等物质。一级反应池中设有搅拌机，含氟废水在搅拌机作用形成涡流，先与石灰乳结合形成难溶物质。但考虑到饱和CaF2溶液溶解度及沉降性能，根据大量实验，在饱和CaF2溶液中加入CaCl2溶液后F－浓度可降至10mg/L。主要反应有：2F－+Ca=CaF2↓，Al3++3OH－=Al(OH)3↓在反应池下端设有排污口，可将大颗粒固体沉淀物质或放空池中废水至污泥池。由于反应池涡流作用，反应后悬浮物、小固体颗粒等直接入一级沉淀池沉淀。1）.设计参数外型尺寸：4000mm×3000mm×4000mm；有效容积：30m3；反应时间：30min；材质及数量：钢砼，1座；池内防腐：耐氢氟酸型呋喃树脂；助剂：石灰乳、氯化钙。2）.配置A.石灰乳投加装置：加药泵：Q=18L/min，Pa=3Kg/cm2，0.75KW，1台。溶药箱：容积2m3，1个，设置排渣槽。碳钢防腐。（利用原有设备）溶药箱搅拌器：型号BL13-11-4，功率4KW，转速136rpm，1台。（利用原有设备）反应器搅拌机：型号BL13—11—1.5，功率7.5KW，转速136rpm，1台。反应器搅拌桨：型号￠900，1台。搅拌轴及叶片材料：尼龙药液箱：10m3，1个。碳钢防腐。（利用原有设备）B.氯化钙投加装置：加药泵：Q=18L/min，Pa=3Kg/cm3，0.75KW，1台。溶药箱：容积2m3，一个。设置排渣槽。玻璃钢材料。溶药箱搅拌器：型号BL13—11—3，功率3KW，转速136rpm，1台。反应器搅拌机：型号BL13—11—7.5，功率1.5KW，转速136rpm，1台。反应器搅拌桨：型号￠900，1台。搅拌轴及叶片材料：尼龙药液箱：4m3，1个。玻璃钢材料。3.一级沉淀池一级沉淀池采用竖流沉淀池，沉淀一级反应形成的大量难溶物质。泥斗下端距池底0.1m设有一根排泥管，泥入污泥池。竖流沉淀池采用自上而下中心进水，中心外缘由下向上出水。沉淀上清液由竖流沉淀池边缘入二级反应池。设计参数沉淀池外形尺寸：6000mm×6000mm×4600mm；沉淀时间：1h；泥斗（下分四个泥斗）高度：1.9m；泥斗角度：55°；材质与数量：钢砼，1座；池内防腐：耐氢氟酸型呋喃树脂。4.二级反应池二级反应池分为2部分，即中间池与混凝反应池合建。从一级竖流沉淀池出来的废水首先流入中间池，再入反应器反应。（一）中间池由于一级反应器中投加的呈碱性的药剂，一级沉淀池出水呈碱性，故利用中间池调节PH值，保证一定PH范围，为后续分别投加絮凝剂与助凝剂，使混凝反应能较好进行。1）.设计参数材质与数量：钢砼，1座。反应时间：10min；有效容积：10m3；外型尺寸：2000mm×2000mm×3000mm；池内防腐：耐氢氟酸型呋喃树脂。2）.配置PH仪：型号LP—3000，1套。（二）.混凝反应池混凝反应池内进行废水的化学混凝反应。反应器分2隔，中间池废水先入第一格，采用上进水，投加药品为聚合氯化铝（PAC），净水效果明显、絮凝沉淀速度快、适应PH范围宽；对管道设备腐蚀性低，能有效地去除水中色质SS、COD、BOD及砷、铅、汞等重金属离子。废水采用下进水入第二格，投加药品为聚丙烯酰胺（PAM）是水溶性高分子聚合物中应用最广泛的品种之一。1）.设计参数材质与数量：钢砼，1座（分2隔）；反应时间：第一格投加PAC，反应10min；第二格投加PAM，反应10min；有效容积：20m3；外型尺寸：4000mm×2000mm×3000mm；池内防腐：耐氢氟酸型呋喃树脂2）.配置A.PAC投加装置加药泵：Q=10L/min，Pa=5Kg/cm3，1.1KW，1台。溶药箱：容积2m3，1个，玻璃钢材料。溶药箱搅拌器：型号BL13—11—2.2，功率2.2KW，转速136rpm，1台。反应器搅拌机：型号BL13—11—7.5，功率1.5KW，转速136rpm，1台。反应器搅拌浆：型号￠900，1台。搅拌轴及叶片材料：尼龙药液箱：容积4m3，1个，玻璃钢材料。B.PAM投加装置加药泵：Q=2.8L/min，Pa=7Kg/cm3，1.1KW，1台。溶药箱（药液箱）：容积2m3，2个，玻璃钢材料。溶药箱搅拌器：型号BL13—11—2.2，功率2.2KW，转速136rpm，2台。反应器搅拌机：型号BL13—11—7.5，功率1.5KW，转速136rpm，1台。反应器搅拌浆：型号￠900，1台。搅拌轴及叶片材料：尼龙C.硫酸投加装置加药泵：Q=24L/min，Pa=20Kg/cm3，3KW，1台。硫酸储液箱：容积4m3材料：不锈钢。搅拌机型号：型号BL13—11—7.5，功率1.5KW，转速136rpm，1台。反应器搅拌浆：型号￠900，1台。搅拌轴及叶片材料：尼龙5.二级沉淀池二级沉淀池采用竖流沉淀池，结构同一级沉淀池，但在一级沉淀池基础上增加斜板。从而更有效的将混凝物质与水分离。设计参数材质与数量：钢砼，1座；沉淀时间：1h；沉淀池有效高：2.7m；沉淀池外形尺寸：5000mm×5000mm×4600mm；泥斗（下分四个泥斗）高度：1.9m；泥斗角度：55°；池内防腐：耐氢氟酸型呋喃树脂。6.固定化生物蠕动床固定化生物蠕动床利用生物固定化技术，微生物可以有效的附着在生物膜上参与好氧（厌氧）反应，大幅度提高微生物对废水中污染物质的降解能力。生物反应池中间加隔板分为2格。池内每隔设置填料，利用曝气装置供氧以固定微生物的生长繁殖。特点如下：①由于填料比表面积大，池内冲氧条件好，可以达到较高的容积负荷。②由于相当的一部分微生物固着生长在表面，不需要污泥回流，也不存在污泥膨胀问题。③适应能力强。④生物填料具有一定的吸附性，可以有效去除废水中剩余的F－，并且对废水中重金属具有较好的吸附能力。⑤由于生物固定化技术属于生物膜法的一种，所以产生的污泥量少，对难降解有机废水有较高的去除率。1）.设计参数：外型尺寸：14000mm×7000mm×4000mm反应时间：6h有效容积：360m3材质与数量：钢砼，1座。填料体积：245m3填料高度：2.5m供气量：12m3/min风压0.039MPa曝气器：填料盘式微孔曝气器HD270。D=268mm，200个。池内防腐：耐氢氟酸型呋喃树脂7.竖流沉淀池废水经过固定化生物蠕动床最终流入竖流沉淀池。竖流沉淀池中仍增加斜板从而更高效的去除悬浮物质，达到出水排放水质要求。污泥排入污泥池。1）.设计参数沉淀池外形尺寸：5000mm×5000mm×4600mm沉淀时间：1h沉淀池有效高：2.7m泥斗（下分四个泥斗）高度：1.9m泥斗角度：55°材质与数量：钢砼，1座。池内防腐：耐氢氟酸型呋喃树脂8.中间水池（过滤器前）中间水池主要用于储存前级处理的废水，中间水池采用钢筋混凝土结构，内设中间水泵。1）.设计参数外形尺寸：5000mm×3900mm×3500mm；有效容积：60m3；有效水深：3m；停留时间：1h(按处理量每小时60m３计)；材质：钢砼结构（耐氢氟酸型呋喃树脂）；数量：1座。2）.配置A.含氟废水液位控制器：材料—耐酸碱（1套）B.加压泵型号：IHF80-65-160；流量：65m3/h；扬程：27m；功率：11kw；数量：2台（一用一备）。9.过滤器、活性氧化铝除氟装置经二次沉淀分离的出水进入装有特殊滤料的过滤器中进行过滤再经活性氧化铝过滤器。经过活性氧化铝吸附，氟离子被活性氧化铝吸附，达到除氟要求。当出水氟含量超标时，进行活性氧化铝再生。活性氧化铝具有许多毛细孔道，表面积大，可作为吸附剂、干燥剂及催化剂使用。同时还根据吸附物质的极性强弱来确定，对水、氧化物、醋酸、碱等具有较强的亲合力，是一种微水深度干燥剂，也是吸附极性分子的吸附剂。活性氧化铝除氟类似于阴离子交换树脂，但对氟离子的选择性阴离子树脂大。活性氧化铝吸附脱氟效果好，容量稳定，每立方米活性氧化铝吸氟6400克。本产品具有强度高、磨损低、水浸不变软、不膨胀、不粉化、不破裂。