电池废水深度反渗透处理回用方案

1电池生产废水深度处理回用设计方案XXX公司2013年11月7日2设计方案第一章项目概况1.项目名称：XXX电池废水深度处理回用处理工程2.工程规模：日处理废水240m3/d,24小时运行，小时处理废水10m3/h。3.建设单位：XXX4.工程范围：包括深度处理反渗透系统全系统的设备平面布置图、工艺图、电气图、连接管道及自动控制设计及建设调试。不含土建设计及建设。5.工程概况说明：建设方现有一套污水处理系统，现在需要在原系统基础上增加反渗透处理工艺单元使污水处理后达到车间生产需要的纯水标准，全部回用最终达到零排放的目的。第二章概述2.2设计依据2.2.1设计依据⑴根据建设方提供的现在系统出水CODcr≤8.92mg/L、SS≤2.0mg/L、Pd≤0.05mg/L、PH≤7.13.日产污水量240立方（2）相关规范及标准《污水综合排放标准》（GB8978-1996）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）《室外给水设计规范》（GB50013-2006）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）3《环境控制质量标准》（GB3095-1996）《防洪标准》（GB50201-1994）《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）《低压配电设计规范》（GB50054-95）《工业企业照明设计标准》（GB50034-92）《通用用电设备设计规范》（GB50055-93）《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2012）2.2.2工程范围本工程将新建反渗透处理系统，在原有污水处理系统对接接后经反渗透处理。处理后的水生产回用。最终实现零排放。第三章工艺方案的确定3.1主要设计参数的确定3.1.1处理水量及水质的确定本次工程处理水量及水质根据建设方提供数据。设计处理水量：240m3/d进水处理进水水质：（见2-1）：表2-1设计进水水质项目水质指标PH7.13COD8.92mg/LPd0.05mg/LSS2.0mg/L3.1.2处理出水水质及处理要求处理后的污水达到生产回用纯水要求其指标如下：4序号控制污染物浓度限值1PH7.22化学需氧量COD（mg/L）5.03悬浮物（mg/L）2.04总铅0.013.2目前水质特点根据目前提供的水质参数分析其中的PH、COD、SS均已经基本达标，目前主要去除的是Pd。3.3处理工艺由于到该单元污水各项指标明确显示只能采用吸附或膜过滤方法，其余如生化等均不适应。以下将此两方法加以比较。3.3.1膜技术膜技术包括微滤膜（MF）、超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）和反渗透膜（RO）等技术。膜技术最初是用于满足人们饮用水的处理，随着环境污染日益严重以及水资源的严重短缺，膜技术在污水治理及中水回用方面也逐渐发展为一项实用技术。目前在MF和UF基础上开发的MBR系统已经广泛应用于生化末端的泥水分离过程。利用膜的截留作用使微生物完全被截留在生物反应器中，实现水力停留时间和污泥龄的完全分离，使生化反应器内的污泥浓度从3～5g/L提高到10～20g/L，从而提高了反应器的容积负荷，降低反应器容积。污泥龄的延长，有利于世代期较长的亚硝化菌和硝化菌保留在反应器中，使氨氮得到较充分的硝化，再通过反硝化过程实现生物脱氮。MBR及其组合工艺在渗滤液处理工程中取得了广泛应用和较好的效果。MBR及其组合工艺的主要特点：①有效降解主要污染物CODcr、BOD5和氨氮。②出水水质好，无细菌和悬浮物。5③反应器内的微生物浓度高，耐冲击负荷。④由于大分子有机物被截留在反应器内，可获得更长的与微生物接触的时间，有利于硝化菌、亚硝化菌和专性降解微生物的培养。⑤反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，剩余污泥量小。反渗透与纳滤是为了满足水质要求而开发出来的技术。反渗透膜孔径一般在0.1nm～1nm，纳滤膜的孔径在0.02μm左右。纳滤系统相对反渗透系统运行压力低，能耗较小。由于孔径不同，所以它们对水的处理级别也就不同，以用水标准判断选取膜技术。随着膜技术以及其它技术的发展，这些技术将不断得到完善。水处理不是任何单一的技术或工艺可以实现的，它是多种工艺和技术的联合体，因此膜技术的发展将为水处理提供一种更多的选择。3.3.2吸附过滤技术目前，深度处理中较常用的吸附剂是活性炭。活性炭吸附杂质的范围很广，不仅可以除臭、脱色、去除微量的元素及放射性污染物质，而且还能吸附诸多类型的有机物。通过活性炭吸附，可以去除一般的生化和物化单元难以去除的微量元素。活性炭易吸附非极性或极性很低的吸附质，易吸附分子直径较大的饱和化合物，对同族有机化合物的吸附能力随有机化合物的分子量的增大而增加，但当有机物分子量超过1000时，分子量过大会影响扩散速度。3.4处理工艺流程的确定为了使系统能在不同时期都稳定运行，本次设计选用“预处理+深度反渗透处理”组合处理工艺。3.4.1处理工艺流程6图1工艺流程图（1）废水经一级处理后上清液流入中间水池，依次泵入活性炭过滤后再泵加压进入反渗透装置处理。处理后水进入回用水池回用。反渗透浓液进入浓液储池可以集中处理。3.4.2工艺主要特点（1）采用前置工艺+反渗透膜后处理处理技术，具有工艺先进，抗冲击负荷能力强，运行稳定可靠，不仅能确保出水水质达标，并基本能实现处理后尾水的回用。（2）采用较大容积的中间水池及回用水池，具有一定的抗冲击负荷能力。（3）结构简单、运转灵活、操作管理方便，处理效果稳定并能实现自动运行。第四章工程设计4.1工艺设计4.1.1中间池（1）功能：水质均质后，泵入后续处理单元。（2）主要构筑物原处理污水新中间水池活性炭过滤器浓液池回流到原处理单元达标回用反渗透加药装置7中间水池：L×B×H=5m×3.5m×3.5m，有效容积52.5m3，钢砼结构。4.1.2反渗透处理装置（1）功能：RO反渗透技术依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂和溶质分离的特性工作。“渗透”是一种物理现象，逆渗透就是在含有盐及各种细微杂质的水中（即原水）施加比自然渗透更大的压力，使水从浓度高的一方逆渗透到浓度低的一方，而原水中绝大多数的细微杂质、有机物、重金属、细菌、病毒及其它有害物质等都经污水出口排放掉。反渗透装置是用足够的压力使溶液中的溶剂（一般是水）通过反渗透膜（或称半透膜）而分离出来，因为这个过程和自然渗透的方向相反，因此称为反渗透。反渗透法能适应各类含盐量的原水，尤其是在高含盐量的水处理工程中，能获得很好的技术经济效益。反渗透法的脱盐率提高，回收率高，运行稳定，占地面积小，操作简便，反渗透设备在除盐的同时，也将大部分细菌、胶体及大分子量的有机物去除。（2）主要设备：原水泵：Q=10m3/h，H=30m，N=1.5kW，304不锈钢，1台。保安过滤器：40寸20芯，304不锈钢，1台。高压泵：Q=10m3/h，H=150m，N=11kW，304不锈钢，1台。反渗透主机：陶氏膜，30只。反渗透清洗设备：1套，包含清洗水泵2台、清水箱2个、阻垢剂设备，1套。表4-18主要工艺设备一览表构筑物名称序号名称规格材料单位数量造价万元备注中间池1超声波液位计台10.52提升泵Q=20m3/h，H=15m，N=3kW台20.81用1备反渗透系统1原水泵Q=10m3/h，H=30m，N=1.5kW304台22.21用1备2保安过滤器40寸20芯304台1103反渗透主机1套1384反渗透清洗系统套135药箱3000L个10.56阻垢剂加药系统计量泵流量：0-3.8l/h，药箱：250L，套12.57酸加药系统计量泵流量0-9L/h，药箱：250L套12.58仪表、阀门管道套15浓液池1提升泵套11.22超声波液位计台10.5其它1管道、阀门等批12.52控制柜批12.53电线、电缆批11总计72.7万9表4-2主要建（构）筑物一览表序号名称材质规格（内壁尺寸）数量备注1中间水池钢砼5m×3.5m×3.5m1座防腐2综合处理间砖混60m21间3浓液池钢砼5m×3.5m×3.5m1座防腐4回用水池钢砼5m×3.5m×3.5m1座防腐4.2总图设计4.2.1处理站概述本处理站总占地面积115m2。其工艺主要分为2个部分，调节池预处理、膜后处理系统。4.2.2站内道路、给水排水4.2.2.1站内道路暂不考虑。4.2.2.2站内给水站内给水由建设方提供。4.2.3处理站平面设计布置原则：（1）处理站总体布置应在满足国家现行防火、卫生、安全等方面的技术规范基础上，综合考虑地形、地貌、周围环境、工艺流程、构筑物及各项设施相互间的平面和空间关系，使各项设施整体协调统一。（2）工程附属的生产与生活服务等辅助设施，应与填埋场主体工程统筹考虑，避免重复建设。（3）总平面布置应充分考虑收集与回用，符合排水通畅、降低能耗、平衡土方的要求。（4）处理站设置满足施工、设备安装、各类管线连接简洁、维修管理方面等要求。10（5）处理站内应有必要的通道，有明显的车辆行驶方向标志，并符合消防通道要求具体设计见图纸“渗滤液处理站平面布置图”。4.2.4高程设计4.2.4.1设计原则①污水经水泵提升后能自流流经各处理构筑物，并尽量减少提升扬程，节省能源。②尽量减少站区填方量，节省投资。③高程布置的重点是组合池，各池共底，便于结构设计和土建施工。4.2.4.2站区地面标高站区标高采用相对标高。4.2.4.3各构筑物水位标高各构筑物根据调节池的液面标高，并考虑到便于安装、排水等因素。4.3建筑与结构设计4.3.1建筑设计4.3.1.1.办公及建筑物暂不考虑4.3.1.2水处理构筑物水处理构筑物主要有中间水池、浓液池、回用水池为钢筋混凝土结构。4.3.2结构设计根据该项目的具体情况，结合项目现有初勘资料，确定主要的建（构）筑物结构形式如下：a.池体为结构自防水采用抗渗混凝土浇筑，对于有腐蚀性介质的水池采用玻璃钢防腐。11b.综合处理间：建筑面积：60㎡，底层平面尺寸：10m×6m，建筑层数：单层，层高：4.5m；结构形式：砖混；地面为水泥地面，面采无保温；防水层采用三元乙丙丁基橡胶防水卷材；外墙装修为外墙涂料，内墙采用乳胶漆；窗为塑钢窗。.其余设备基础：采用混凝土条形基础，按照不同设备的承重进行结构设计。4.4电气设计4.4.1电力系统4.4.1.1供电负荷、负荷等级、供电条件设备安装容量为50kW，其中备用15kW。4.4.1.2电源及电压供电电源就近引自于建设方配电室，电源电压为380kV，电缆埋地引至变设备间。1.泵等为多潮湿环境，按防水防尘设计。2.车间的动力用电电压均采用380/220V。3.车间配电设备37kW及以上选用软起动柜JJR1-Z，动力配电柜选用XL（F）-21.XL-21。视现场环境情况，车间或工段均将配电箱和软起动柜集中布置，局部采用集中控制，远离配电箱的设备现场设就地控制按钮。车间配线干线采用VV（22）-0.6/1型电缆。支线一般采用BV-750/400型导线穿钢管暗配或VV（22）-0.6/1型电缆穿钢管暗配或沿设备明配。根据工艺要求可将部分设备采用集中和就地控制相结合。4.4.3车间照明车间照明电压一般为220V，局部照明和检修照明电压为36V及12V。照明配电箱选用PXT(R)型，车间一般照度、各类控制室、办12公室照度按国家规范标准设计。变配电室、消防系统、综合办公楼等设应急照明灯。各大车间均设检修照明电源。照明光源选用：金属卤数灯混光灯。照明灯具根据环境分为：隔爆灯（用于2区防爆车间），防水防尘灯（用于多尘车间以及环境潮湿的车间）。环境正常的车间采用板块灯。4.5自控、仪表设计4.5.1自控设计主要电气设备采用水位及时间自动控制和就地手动控制方式。就地控制箱上设有自动/手动转换开关，考虑节省投资及降低运行维护费用，不设计计算机直接控制。以液位仪表来自动控制生化处理的进水和处理后出水的排放，以电磁流量计来自动控制生化