废水处理回用设计方案方案.doc

浙江朗德实业有限公司
废水处理（回用）工程
设计方案

杭州达康环境工程有限公司
地址：杭州市申花路753号
剑桥公社F座12A01室
邮编：310030
电话：[phone] 81021990
传真：[phone]

二○一二年九月

浙江朗德实业有限公司废水处理（回用）工程设计方案 杭州达康环境工程有限公司
项目名称：浙江朗德实业有限公司废水处理（回用）工程
设计阶段：方案设计
项目编号：2012030

责 任 表

单位负责人：杨晓秋
总 工 程 师：汪大翚
项目负责人：胡小鹏
总 图：杨万东
工 艺：胡小鹏 张 平 蒋华兵
土 建：来建平 张 帆
电气、自控：潘兴平 易 伟
给 排 水：王锋雷
概 算：包叶明
审 核：汪大翚

设计单位：杭州达康环境工程有限公司
设计等级：环境工程（水污染防治工程）专项甲级
证书编号：A133013751

目 录

1 总论 1
2 现有磷化废水处理设施概况 2
3 废水处理工艺设计 4
4 工艺设计 7
5 总平面设计 12
6 土建设计 12
7 电气设计 12
8 投资预算 13
9 运行费用 16
10 主要技术经济指标 17
11 工期 17

1 总论
1.1 项目概况
浙江朗德实业有限公司位于嘉兴市南湖区大桥镇嘉兴工业园区诚信路1号，主要从事窗帘五金配件的生产，设计产量9000吨/年。根据现场调研及企业提供的资料，企业排放的废水主要有磷化废水、喷漆废水及生活污水。目前，喷漆废水与生活污水已达标排放，磷化废水则尚未实现该目标。
基于对水体环境的保护，并应当地环保局的要求，企业拟对磷化废水进行处理并部分回用。受浙江朗德实业有限公司委托，我公司对其磷化废水处理与回用进行方案设计，供厂方及环保部门决策。
1.2 编制依据
1、浙江朗德实业有限公司提供的相关资料；
2、我司对企业现有设施运行状况的实地调查；
3、国家关于污水处理工程设计的有关规范、标准。主要有：
《中华人民共和国水污染防治法》
《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》
《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ343-2010）
《建筑给水排水设计规范》 （GB50069-2002）
《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）
《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）
《混凝土结构设计规范》（GB500010-2002）
《工业与民用供配电系统设计规范》（GB50052-95）
《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-95）
《通用用电设计配电设计规范》（GB50055-93）
1.3 工程范围
本工程设计范围为浙江朗德实业有限公司废水处理工程区块内（从调节池至回用水池）新建及改造的建构筑物、新增及现有的设备、电气、仪表等。对于脱脂磷化车间（预处理车间）至调节池、调节池至沉淀池1、沉淀池1至沉淀池2，沉淀池2至城市污水管网间的现有管道，则不在本工程设计范围内。
废水进水、排水、供水于废水处理区块假定围墙外1m处与建设单位交接。供电在配电柜进电总线处交接。
1.4 设计原则
1、严格执行国家及地方的现行有关环保法规及经济技术政策，结合项目实际情况，因地制宜的进行本设计；
2、技术先进性与达标可靠性相结合原则。选用技术先进、工艺成熟稳妥、处理效率高、运行成本低、操作管理方便的污水处理工艺，确保出水达标排放，并且回用水满足回用要求；
3、充分考虑利用现有污水处理设施，减少土建施工，节约投资成本；
4、在保证处理效果的前提下，减少改造规模，缩短改造时间，尽量减少施工对企业正常生产的影响；
5、充分考虑系统配套的减震、防噪、节能等措施，避免产生二次污染。
6、平面布置紧凑，减少投入。

2 现有磷化废水处理设施概况
2.1 废水来源
浙江朗德实业有限公司磷化废水主要来自预处理车间镀锌板脱脂与磷化工序后的水洗工序，详见图2-1。

图2-1 磷化废水产生流程图
2.2 处理规模
根据企业提供资料，目前，磷化废水处理量约3.3t/d。
2.3 处理工艺
根据实地调查，现有磷化废水处理工艺流程见图2-2。

图2-2 现有磷化废水处理工艺流程图
流程说明：
预处理车间内的磷化废水自流入调节池后，再依次自流入沉淀池1和沉淀池2，最终由泵打入城市污水管网。
2.4 现有主要构筑物
现有主要构筑物情况见表2-1。
表2-1 现有主要构筑物情况表
序号
构筑物名称
构筑物尺寸
数量
备注
1
调节池
12m×1.5m×1.3m
1座
顶部有盖
2
沉淀池1
5.6m×1.6m×2.3m
1座
顶部有盖
3
沉淀池2
5.9m×1.6m×2.3m
1座
顶部有盖
2.5 现有主要设备
污水提升泵一台（N=1.5kW），用于将沉淀池2的出水打入城市污水管网。
2.6 存在的问题
1、磷化废水经现有处理设施处理后不能稳定达标排放。
2、现有处理设施无法满足废水回用要求。
综上可知，现有污水处理工艺急需进行改造，以同时满足达标排放和回用的要求。

3 废水处理工艺设计
3.1 设计进水水量
根据企业提供资料并考虑一定余量，本工程设计磷化废水进水水量为4t/d。
3.2 设计进水水质
根据我方监测数据并考虑一定余量，设计进水水质见表3-1。
表3-1 磷化废水进水水质
废水名称
水质（pH无单位，电导率单位为μs/cm，其余单位均为mg/L）
pH
CODcr
BOD5
SS
TP
电导率
总锌
石油类
磷化废水
7~11
≤150
≤25
≤200
≤100
≤600
≤100
≤35
注：本表未涉及指标均以达标计，不进行处理。
3.3 设计出水水质
根据公司提供的环评，公司排放的废水经处理后纳入嘉兴市污水处理工程，排放标准执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的三级标准，详见表3-2。结合企业要求，本工程设计废水回用50%（2t/d）至预处理车间脱脂与磷化工序后的水洗工序 ，回用水水质要求达到《城市污水再生利用 工业用水水质》中的洗涤用水水质标准，详见表3-3。
表3-2 污水综合排放标准（GB8978-1996） 单位：mg/L，pH除外
指标
pH
CODcr
BOD5
SS
石油类
总锌
TP
三级标准
6~9
500
≤300
400
15
5.0
8.0
表3-3 回用水水量及水质标准 单位：mg/L，pH除外
指标
pH
CODcr
BOD5
SS
石油类
总锌
TP
标准
6.5~9.0
/
≤30
30
/
/
/
3.4 处理工艺流程
本工程设计废水处理工艺流程见图3-1。

图3-1 磷化废水处理工艺流程图
本工艺采用间歇式操作，每天运行一次，具体操作说明如下：
预处理车间内的磷化废水依靠重力流入调节池。然后经泵提升至隔油池，去除浮油后清水进入反应沉淀池。此时，加入氯化钙，调节废水pH至9，经搅拌反应、沉淀后，产生的污泥排入污泥池。随后，加入硫酸亚铁，再次调节废水pH至9，搅拌反应一段时间后加入PAM并静止沉淀，沉淀后的上清液排入中间水池，产生的污泥再次排入污泥池。
中间水池内的废水用泵打入砂滤、炭滤系统，进一步去除水中的悬浮物和COD后进入回用水池，并投加硫酸调节废水pH至7。最后，50%的清水直接纳管排放，50%的清水回用至预处理车间的脱脂与磷化工序后的水洗工序。
砂滤、炭滤系统的反冲用水来自回用水池，反冲水出水进入反应沉淀池，与下一次进入该池的原废水一起再进行处理。
污泥池内的污泥通过螺杆泵抽至板框压滤机内压滤，产生的干污泥（危废）委托有资质企业处理，滤液则流入滤液池，并间歇性的将其泵入反应沉淀池。
3.5 预期处理效果
本工程预期处理效果见表3-4。
表3-4 废水预期处理效果（pH无单位，电导率单位为μs/cm，其余单位均为mg/L）
污染物
处理单元
pH
CODCr
SS
TP
电导率
总锌
石油类
进水
7~11
150
200
100
600
100
35
调节池
出水
7~11
135
180
100
600
100
33
去除率（%）
/
10
10
0
0
0
5
隔油池
出水
7~11
121
162
100
600
100
20
去除率（%）
/
10
10
0
0
0
40
反应沉淀池
出水
9
48
49
5
1000
4
14
去除率（%）
/
60
70
95
0
96
30
中间水池+砂滤塔+炭滤塔
出水
9
38
25
4.5
950
3.6
13
去除率（%）
/
20
50
10
5
10
5
回用水池
出水
7
38
25
4.5
950
3.6
13
去除率（%）
/
0
0
0
0
0
0
排放标准
6~9
≤500
≤400
≤8.0
/
5.0
15
回用标准
6.5~9.0
/
≤30
/
/
/
/
4 工艺设计
4.1 构筑物参数及设备配置
1、调节池（利用现有调节池）
功能：调节废水水质水量后提升至后续处理系统
池体尺寸：12×1.5×1.3m
有效水深：0.7m
停留时间：3.15d
数量：1座
结构：半地下式结构
配置设备（新增）：
IHF32-25-125型耐腐蚀泵一台（Q=5m3/h；H=20m；N=1.5kW）
2、隔油池（新建）
功能：去除水中浮油
池体尺寸：1.6×0.6×1.0m
有效水深：0.7m
数量：1座
结构：地上式A3钢衬胶防腐结构（三格式）
3、反应沉淀池（新建）
功能：去除COD、总锌、TP
池体尺寸：1.6×1.6×3m
有效水深：1.6m
泥斗高度：1.1m
泥斗倾角：55度
泥斗下口尺寸：0.3×0.3m
数量：1座
结构：地上式A3钢衬胶防腐结构
配置设备（新增）：
①ZJ-200型折桨搅拌机一台，N=0.75kW
②pH计一台
③氯化钙自动投加系统一套，N=0.5kW
④氢氧化钠自动投加系统一套，N=0.5kW
⑤硫酸亚铁自动投加系统一套，N=0.5kW
⑥PAM自动投加系统一套，N=0.5kW
4、中间水池（利用现有沉淀池 1）
功能：用于砂滤前的泵提升
池体尺寸：3.76×1.6×2.2m
有效水深：1.5m
结构：地下式结构
配置设备（新增）：
IHF32-25-125型耐腐蚀泵一台（Q=5m3/h；H=20m；N=1.5kW），既用于将中间水池内的水提升至砂滤塔，又用于将滤液池内的滤液提升至反应沉淀池
5、砂滤塔（新建）
功能：滤出悬浮物
塔体尺寸：Ф0.7×1.5m
总高：2.4m
结构：地上式A3钢衬胶防腐结构
6、炭滤塔（新建）
功能：进一步去除废水中悬浮物、COD。
塔体尺寸：Ф0.7×1.5m
总高：2.4m
结构：地上式A3钢衬胶防腐结构
7、回用水池（利用现有沉淀池2）
功能：储存回用水。
池体尺寸：4.06×1.6×2.2m
有效水深：1.5m
结构：地下式结构
配置设备（新增）：
① SLW25-110型清水泵一台（Q=2.8m3/h；H=16m；N=0.55kW），既用于砂滤塔和炭滤塔的反冲洗，又用于将回用水池内的水抽至预处理车间回用
② ZJ-200型折桨搅拌机一台，N=0.75kW
③ pH计一台
④ 硫酸自动投加系统一套，N=0.5kW
配置设备（利用现有）：
现有沉淀池2旁水泵一台（N=1.5kW），用于将废水泵入城市污水管网
8、污泥池（利用现有沉淀池2）
功能：储存污泥。
池体尺寸：1.6×1.6×2.2m
有效水深：1.5m
结构：地下式结构
配置设备（新增）：
G20-1型单螺杆泵一台（Q=0.8m3/h；H=60m；N=0.75kW）
9、滤液池（利用现有沉淀池1）
功能：储存滤液
池体尺寸：1.6×1.6×2.2m
有效水深：1.5m
结构：地下式结构
10、机房（新增）
功能：放置炭滤塔、砂滤塔、板框压滤机等设备。
性能参数：7.0×4.3m。
结构：玻璃钢棚。
本工程选择5套自动加药系统，是为减轻劳动强度和减少药剂投加量。但自动加药系统所需设备费用较高，企业可根据实际情况决定是否采用人工加药系统替代。

4.2 主要构筑物一览
本工程主要构筑物见表4-1。
表4-1 主要构筑物一览表
序号
名称
规格（m）
单位
数量
备注
1
调节池
12.0×1.5×1.3
座
1
现有改造
2
中间水池
3.76×1.6×2.2
座
1
现有改造
3
回用水池
4.06×1.6×2.2
座
1
现有改造
4
污泥池
1.6×1.6×2.2
座
1
现有改造
5
滤液池
1.6×1.6×2.2
座
1
现有改造
6
机房
7.0×4.3
座
1
新建

4.3 主要设备一览
根据企业是否采用自动加药系统，本工程主要设备见表4-2、4-3。
表4-2 主要设备一览表（含自动加药系统）
序号
名称
规格参数
功率（kW）
单位
数量
使用位置
1
提升泵
Q=5m3/h；H=20m
1.5
台
1
调节池
2
隔油池
1.6×0.6×1.0m
/
座
1
/
3
反应沉淀池
1.6×1.6×3.0m
/
座
1
/
4
搅拌机
ZJ-200
0.75
台
1
反应沉淀池
5
pH计
/
/
台
1
反应沉淀池
6
自动加药
系统
非标
0.5
套
4
反应沉淀池
7
提升泵
Q=5m3/h；H=20m
1.5
台
1
中间水池与滤液池
8
砂滤塔
Ф0.7×1.5m
/
座
1
/
9
炭滤塔
Ф0.7×1.5m
/
座
1
/
10
清水泵
Q=2.8m3/h；H=16m
0.55
台
1
回用水池
11
搅拌机
ZJ-200
0.75
台
1
回用水池
12
pH计
/
/
台
1
回用水池
13
自动加药
系统
非标
0.5
套
1
回用水池
14
提升泵
/
1.5
台
1
回用水池
15
单螺杆泵
Q=0.8m3/h；H=60m
0.75
台
1
污泥池
16
板框压滤机
过滤面积：8m2
1.5
台
1
/
注：表中除第14行设备为现有外，其他设备均为新增；以上设备型号仅供参考。

表4-3 主要设备一览表（不含自动加药系统）
序号
名称
规格参数
功率（kW）
单位
数量
使用位置
1
提升泵
Q=5m3/h；H=20m
1.5
台
1
调节池
2
隔油池
1.6×0.6×1.0m
/
座
1
/
3
反应沉淀池
1.6×1.6×3.0m
/
座
1
/
4
搅拌机
ZJ-200
0.75
台
1
反应沉淀池
5
pH计
/
/
台
1
反应沉淀池
6
提升泵
Q=5m3/h；H=20m
1.5
台
1
中间水池与滤液池
7
砂滤塔
Ф0.7×1.5m
/
座
1
/
8
炭滤塔
Ф0.7×1.5m
/
座
1
/
9
清水泵
Q=2.8m3/h；H=16m
0.55
台
1
回用水池
10
搅拌机
ZJ-200
0.75
台
1
回用水池
11
pH计
/
/
台
1
回用水池
12
提升泵
/
1.5
台
1
回用水池
13
单螺杆泵
Q=0.8m3/h；H=60m
0.75
台
1
污泥池
14
板框压滤机
过滤面积：8m2
1.5
台
1
/
注：表中除第12行设备为现有外，其他设备均为新增；以上设备型号仅供参考。

5 总平面设计
废水处理区块地面标高同厂区现有地面标高，定为±0.00，厂区废水自流到调节池，经泵提升进入后道工序。

6 土建设计
6.1 建筑设计
建筑设计在满足工艺要求的条件下，本着合理、节约的原则，力求美观、实用。
6.2 结构设计
本工程新增隔油池、反应沉淀池、砂滤塔及炭滤塔均采用A3钢衬胶结构，并作防腐设计；新增机房采用玻璃钢结构。
6.3 主要工程材料
1、砖选用混凝土砌块。
2、砂浆选用。基础以下M5水泥砂浆，基础以上M5混合砂浆。
3、混凝土。建筑物选用C20砼；道路、地坪选用C15，垫层C10；构筑物采用C25砼，部分构筑物应掺入FN-M砼膨胀剂。抗渗标号S≥6。
4、钢材。采用Ⅰ(Ф)级、Ⅱ(Ф)级钢，电焊条用E43、E50。
5、所有砼用砂石均应洗净，剔除泥木草根杂物，级配合理。

7 电气设计
7.1 设计范围
本工程电气设计包括以下内容：
1、变配电装置设计。
2、污水厂用电设备供电及控制设计。
3、污水厂电缆敷设设计。
4、污水厂供电系统及各建筑物接地设计。
7.1 电气负荷
废水处理工程电气为三级负荷，拟直接从厂区变电室引380V电源至本工程。
动力设备保护按厂内现有系统，接地电阻≤10Ω。
根据企业是否采用自动加药系统，本工程设备用电负荷见表7-1、7-2。
表7-1 用电负荷（含自动加药系统）
序号
名称
单机功率（kW）
装机功率（kW）
实用功率（kW）
使用时间
（h）
使用位置
1
提升泵
1.5
1.5
1.2
1
调节池
2
搅拌机
0.75
0.75
0.6
1
反应沉淀池
3
自动加药系统
0.5
2.0
1.6
0.2
反应沉淀池
4
提升泵
1.5
1.5
1.2
1
中间水池与滤液池
5
清水泵
0.55
0.55
0.44
1
回用水池
6
搅拌机
0.75
0.75
0.6
0.5
回用水池
7
自动加药
系统
0.5
0.5
0.4
0.2
回用水池
8
提升泵
1.5
1.5
1.2
1
回用水池
9
单螺杆泵
0.75
0.75
0.6
1
污泥池
10
板框压滤机
1.5
1.5
1.2
1
/

合计

11.3
9.04

表7-2 用电负荷（不含自动加药系统）
序号
名称
单机功率（kW）
装机功率（kW）
实用功率（kW）
使用时间
（h）
使用位置
1
提升泵
1.5
1.5
1.2
1
调节池
2
搅拌机
0.75
0.75
0.6
1
反应沉淀池
3
提升泵
1.5
1.5
1.2
1
中间水池与滤液池
4
清水泵
0.55
0.55
0.44
1
回用水池
5
搅拌机
0.75
0.75
0.6
0.5
回用水池
6
提升泵
1.5
1.5
1.2
1
回用水池
7
单螺杆泵
0.75
0.75
0.6
1
污泥池
8
板框压滤机
1.5
1.5
1.2
1
/

合计

8.8
7.04

8 投资预算
8.1 土建投资估算
本工程土建投资估算见表8-1。
表8-1 土建投资估算表
序号
名称
规格
数量
单价
（万元）
总价
（万元）
备注
1
调节池
12×1.5×1.3m
1座
0.10
0.10
现有调节池改造
2
中间水池
3.76×1.6×2.2m
1座
0.14
0.14
现有沉淀池1改造
3
回用水池
4.06×1.6×2.2m
1座
0.15
0.15
现有沉淀池2改造
4
污泥池
1.6×1.6×2.2m
1座
0.12
0.12
现有沉淀池2改造
5
滤液池
1.6×1.6×2.2m
1座
0.12
0.12
现有沉淀池1改造
6
机房
7.0×4.3m
1座
1.51
1.51
新增玻璃钢棚

小计

2.14

8.2 设备投资估算
根据企业是否采用自动加药系统，本工程设备投资估算见表8-2、8-3。
表8-2 设备投资估算表（含自动加药系统）
序号
名 称
规 格
数量
单价
（万元）
总价
（万元）
备注
1
提升泵
IHF32-25-125
2台
0.40
0.80

2
隔油池
1.6×0.6×1.0m
1座
0.80
0.80
A3钢内衬胶
3
反应沉淀池
1.6×1.6×3.0m
1座
3.00
3.00
A3钢内衬胶
4
搅拌机
ZJ-200
2台
0.50
1.00

5
自动加药系统
非标
5套
2.00
10.0

6
砂滤塔
非标
1座
1.40
1.40
A3钢内衬胶
7
炭滤塔
非标
1座
1.65
1.65
A3钢内衬胶
8
清水泵
SLW25-110
1台
0.20
0.20

9
pH计
/
2台
0.70
1.40

10
单螺杆泵
G20-1
1台
0.80
0.80

11
板框压滤机
BAMJ8/500-U
1台
1.70
1.70

12
配电系统
非标

2.00
2.00

13
管阀件

2.00
2.00

设备费小计

26.75

表8-3 设备投资估算表（不含自动加药系统）
序号
名 称
规 格
数量
单价
（万元）
总价
（万元）
备注
1
提升泵
IHF32-25-125
2台
0.40
0.80

2
隔油池
1.6×0.6×1.0m
1座
0.80
0.80
A3钢内衬胶
3
反应沉淀池
1.6×1.6×3.0m
1座
3.00
3.00
A3钢内衬胶
4
搅拌机
ZJ-200
2台
0.50
1.00

5
砂滤塔
非标
1座
1.40
1.40
A3钢内衬胶
6
炭滤塔
非标
1座
1.65
1.65
A3钢内衬胶
7
清水泵
SLW25-110
1台
0.20
0.20

8
pH计
/
2台
0.70
1.40

9
单螺杆泵
G20-1
1台
0.80
0.80

10
板框压滤机
BAMJ8/500-U
1台
1.70
1.70

11
配电系统
非标

2.00
2.00

12
管阀件

2.00
2.00

设备费小计

16.75

8.3 工程总投资估算
根据企业是否采用自动加药系统，本工程总投资估算见表8-4、8-5。
表8-4 总投资估算表（含自动加药系统）
序号
名称
总价（万元）
1
土建投资
2.14
2
设备投资
26.75
3
设计费（4%）
1.30
4
调试费（3%）
0.97
5
税金（4%）
1.30

工程总投资
32.46

表8-5 总投资估算表（不含自动加药系统）
序号
名称
总价（万元）
1
土建投资
2.14
2
设备投资
16.75
3
设计费（4%）
0.85
4
调试费（3%）
0.64
5
税金（4%）
0.85

工程总投资
21.22

9 运行费用
1、电费
根据企业是否采用自动加药系统，本工程系统实际用电量分以下两种情况：
采用自动加药系统：实际用电量为7.14kWh/d，电费按0.7元/kWh计，则废水处理的用电成本为：7.14kWh×0.7÷4.0m3=1.25元/m3；
不采用自动加药系统：实际用电量为6.74kWh/d，电费按0.7元/kWh计，则废水处理的用电成本为：6.74kWh×0.7÷4.0m3=1.18元/m3。
2、人工费
废水处理系统配操作员工1名，年工作以300天计，年工资平均以12000元计，则单位废水的人工操作成本为10元/m3。
3、药剂费
根据企业是否采用自动加药系统，本工程使用水处理药剂各项取费见表9-1。
根据企业是否采用自动加药系统，本工程总运行费用如下：
采用自动加药系统，总运行费用为12.05元/m3；
不采用自动加药系统，总运行费用为12.22元/m3。

表9-1 水处理药剂取费
序号
药剂
费用（采用自动加药系统）
费用（不采用自动加药系统）
1
酸、碱
0.08元/m3
0.1元/m3
2
氯化钙
0.2元/m3
0.26元/m3
3
硫酸亚铁
0.32元/m3
0.42元/m3
4
PAM
0.2元/m3
0.26元/m3

合计
0.8元/m3
1.04元/m3

10 主要技术经济指标
根据企业是否采用自动加药系统，本项目主要技术经济指标见表10-1、10-2。
表10-1 主要技术经济指标（采用自动加药系统）
磷化废水量，m3/d
4.0
回用水量，m3/d
2.0
工程总投资，万元
32.46
劳动定员，人
1
单位废水处理成本，元/m3
12.05
表10-2 主要技术经济指标（不采用自动加药系统）
磷化废水量，m3/d
4.0
回用水量，m3/d
2.0
工程总投资，万元
21.22
劳动定员，人
1
单位废水处理成本，元/m3
12.22

11 工期
设计0.5个月，施工、安装2个月，调试0.5个月。
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