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1、邯鋼廢水深度處理項目工藝方案 目 錄1.項目背景22 處理規模及要求23工藝路線44 工藝設計74.1預處理部分74.2 膜處理單元84.3 濃水深度生物處理單元105 投資估算及運行費用分析176 占地面積191.項目背景根據新區環評文件要求：XX鋼廠東西區（老區、新區）年外排水總量為500萬m3。目前新區主體工程建成后，年外排生產廢水量由2405.5萬m3減少為500萬m3；但東區年外排生產廢水量為436萬 m3。為了達到以上要求，還需對東區進行改造。每年東區提取新水量約為3200萬m3，如果加上電廠用水，則提取量更大。除了在用水過程中的蒸發、滲漏損耗，其他均外排。工程用水僅經過絮凝、沉淀2、過濾工藝凈化取得，水中含鹽量較高，氯離子一般在500mg/l左右，加上水源地河水污染嚴重，近年來河水水質有惡化的趨勢，含鹽量和氯離子過高（含鹽量已比往年翻番），高達15002000mg/l，氯離子也達到200300mg/l，導致凈化水內的鹽分最高達到900mg/l，嚴重影響中水的回用，對已用中水的用戶的設備造成潛在的安全隱患，影響設備使用壽命；同時因氯離子含量高，影響循環水的濃縮倍數，造成循環系統置換量大，加大了污水處理廠的負荷，增加了污水處理費用，造成運行成本升高。為此，結合西區環評年排水500萬m3的要求，我們制訂了對現在外排的約2000m3/h生產廢水進行深度處理，脫鹽后的深加工水代替3、河水做為各系統補水，產生的高鹽水可以用于料場噴灑、煉鋼燜渣、水沖渣補水等，其余外排。既可以減少外排水的水量，又可以進一步降低噸鋼耗新水指標，具有較好的社會效益和環保效益。2 處理規模及要求2.1 處理水量：2000m3/h。 處理后最終外排濃鹽水水量：500m3/h。2.2 水質現狀與處理后水質要求：邯鋼一污水出水水質指標序號項目單位指標1PH7-8.52堿度mmol/l53氯根mg/l7004硬度mmol/l14.25濁度mg/l156CODmg/l907電導率us/cm27008溶固mg/l25009懸浮物SSmg/l3010油含量mg/l511色度3012氨氮mg/l30深度處理產水水質4、指標序號項目單位指標1PH7-8.52堿度mmol/l3.83氯根mg/l1004硬度mmol/l5.05濁度mg/l106電導率us/cm6007油含量mg/l18色度30深度處理外排濃鹽水水質指標：序號項目單位指標1PH7-8.52CODmg/l1503懸浮物SSmg/l304油含量mg/l35色度306氨氮mg/l253工藝路線一污產生污水水量為2000T/h，此水作為深度處理系統的原水，由于水中有一定含量COD，而水質為煉鋼過程中的工藝產水，BOD較低，可生化性較差，同時水中懸浮物較高，綜合整個工藝流程的優化，考慮到此部分水如果采用生化處理工藝，占地面積大，投資費用高，所以預處理階段采5、用混凝沉淀+濾布濾池的處理工藝，在水經過膜處理系統濃縮后，COD提高到一定數值，再集中進行生化處理。預處理階段采用混凝沉淀過濾+濾布濾池工藝，此工藝可有效地去除懸浮物，同時對COD具有一定的去除率。預處理單元出水COD60mg/L，SS10mg/L，NH3-N20mg/L。預處理單元出水進入膜處理單元進行處理，經過我公司的工程實踐經驗，選用污水用的UF和RO膜，膜的抗污染能力較強，同時強化膜清洗的措施（增加NaCLO等），適當增加膜清洗的周期，可以使膜在上述預處理出水的COD數值范圍內能夠正常地運行，保持膜的產水率。膜處理單元選擇超濾+反滲透的處理工藝，為提高反滲透的水回收率，反滲透濃水再進一6、步進行濃水反滲透處理，使反滲透最終產水率達到85%。超濾部分排水及反滲透濃水集中進行進一步深度處理，因膜處理后水的濃縮，集中的濃水COD250mg/L，NH3-N80mg/L，采用水解酸化工藝提高廢水的可生化性，出水進入BAF處理工藝，BAF處理工藝對COD去除率可達到3545%，對氨氮的去除率可達到70%左右。BAF出水進行O3氧化處理，此單元為進一步的保障措施，因原廢水本身可生化性較差，在BAF處理單元運行效果不穩定時，可通過O3氧化處理進一步對有機物、氨氮等進行氧化，以進一步保證出水能達到標準。同時設置O3對水解酸化池的管道，在特殊運行方式的情況下，輔助水解酸化池進行對有機物等的處理。經7、過此單元的綜合處理作用下，可穩定的保證保證濃水排放COD150mg/L，NH3-N25mg/L。排放（440t/h）深度處理（440t/h）RO濃水處理后（280t/h）超濾排水（160t/h） 進水（2000t/h）反滲透產水（1560t/h）超濾產水（1840t/h）預處理（2000t/h）回用水（1560t/h）圖1 水量平衡圖（水量損耗暫未計入在內）PAM PAC超濾進水泵濾布濾池中間水池自清洗過濾器沉淀池折板絮凝沉淀池調節池一污出水（2000T/h）進口加熱提升泵超濾超濾產水泵高壓泵產水回用（1560 T/h）清水池一級反滲透保安過濾器超濾水箱 產水濃水處理一級RO濃水再處理濃水濃水8、排放（440T/h）超濾排放水O3氧化BAF水解酸化甲醇圖2 工藝流程圖4 工藝設計4.1預處理部分 預處理部分采用混凝、沉淀、過濾工藝，混凝反應采用管道混合器+折板絮凝池，通過管道混合器及折板絮凝池使混凝劑、絮凝劑同廢水充分的混合，混合后的廢水進入沉淀池使泥水分離。4.1.1 預處理部分土建內容序號名稱規格尺寸（m）單位數量備注1污水調節池25m25m4.5m座1鋼筋混凝土2折板絮凝池1064座2鋼筋混凝土3沉淀池10104座2鋼筋混凝土4濾布濾池26.5104.2座1鋼混結構,5格5中間水池15155座1鋼筋混凝土6綜合加藥間4.1.2 預處理部分設備清單序號名稱規格參數 單位數量備注1進9、水提升泵1100m3/h，H=10m,45Kw臺3兩用一備2管道混合器DN600臺23濾布濾池濾盤、中心傳動裝置、支架、反沖洗裝置等套1滿足系統要求4沉淀池斜管等附件套1滿足系統要求5配套閥門、管道套1滿足系統要求4.2 膜處理單元4.2.1 工藝說明超濾處理單元選用適合污水水源的膜，產水率92%,選用8套共464支膜，膜進水COD95%。出水滿足回用水質要求。超濾膜組件過濾單元：設計水溫 20套數 8套平均產水量(單套) 231m3/h總產水量 1847m3/h平均回收率 92.3%膜面積 27.9M2/支總的膜組件數 464只 設計通量 55.27 LMH產品水濁度 0.2NTUSDI 310、一級反滲透組件過濾單元：設計水溫 20列數 6套平均產水量(單套) 215m3/h總產水量 1290m3/h平均回收率 70%單列膜組件數 324只 設計通量 17.83 LMH第三年產水TDS 14mg/L一級RO濃水再處理單元：設計水溫 20列數 2列平均產水量(單套) 138m3/h總產水量 276m3/h平均回收率 50%單列膜組件數 264只 設計通量 13.76 LMH第三年產水TDS 61.24mg/L 設備清單序號名稱規格型號單位數量備注一設備1超濾進水泵(變頻)Q=290m3/h,H=28m臺10各配一套變頻控制柜2蒸汽換熱器Q=480m3/h，SS316臺43自清洗過濾器Q11、=480m3/h,100um，濾網SS316套44超濾部分4.1超濾反洗泵(變頻)435m3/h臺2各配一套變頻控制柜4.2氣洗鼓風機348NM3/h臺24.2超濾反洗保安過濾器濾芯材質PP,折疊,50um臺14.3超濾裝置8套，每套凈產水量240m3/h套8超濾膜 HFU-2020只464本體管道及超濾滑架套84.4化學清洗裝置套14.5化學分散洗次氯酸鈉加藥套14.6化學分散洗氫氧化鈉加藥套14.7化學分散洗鹽酸加藥4.8工藝用壓縮空氣儲罐V=3m3臺24.9超濾反洗管道混合器DN250，碳鋼襯膠臺14.10阻垢劑、還原劑加藥管道混合器DN200，碳鋼襯膠臺14.11二級加堿管道混合器DN12、150，碳鋼襯膠臺14.12超濾水箱座25一級反滲透部分5.1超濾產水泵Q=220m3/h,H=32m臺85.2反滲透保安過濾器Q=220m3/h,SS304,5um臺65.3一級反滲透高壓泵(變頻) 220m3/h,H=150m臺8各帶一套變頻控制柜5.4反滲透裝置臺6膜元件TML20-400只1944管路SS316套6滑架碳鋼環氧樹脂套65.5反滲透沖洗水泵Q=50m3/h,H=30m,7.5kw臺25.6阻垢劑加藥裝置套15.7還原劑加藥裝置套15.8加堿加藥裝置套15.9RO化學清洗裝置套6RO濃水反滲透裝置套16.1濃水反滲透膜原件只5286.2配套設備、裝置等滿足系統要求套27回用13、水泵800m3/h臺3二閥門滿足系統要求套1三儀表滿足系統要求套1四其他附屬設備套14.3 濃水深度生物處理單元 水解酸化池的主要作用 提高廢水的可生化性，同時去除部分有機物及氨氮。 曝氣生物濾池主要作用曝氣生物濾池工藝主要用于對污水中有機物的降解和氨氮的硝化。濾池中可馴化出不同功能的優勢菌種，大大縮短生物氧化時間，提高生化處理效率，使出水水質穩定達標。超濾及反滲透產生濃水中COD經過濃縮之后較高，BAF工藝生物處理后可將廢水中COD降低到排放指標，同時好氧BAF通過硝化作用降低廢水中的氨氮含量。其技術特點如下：（1）關于BAF的進水方式BAF采用上進水方式，有利提高處理負荷，有利于進水的均勻14、性和懸浮物的截留與反洗。（2）關于BAF的曝氣方式全部曝氣生物濾池底部，均考慮設置曝氣裝置，其目的為采用好氧方式時，創造必要條件；也是減少堵床，采用的一種措施。BAF池的曝氣量，根據不同運行狀態是一個變量，選用離心風機。池的反沖洗風，單獨設置羅茨鼓風機； 下向流BAF結構示意圖2 下向流曝氣生物濾池的結構示意圖。 5 7 生化來水 4 6 3 濾料層 承托層 反沖出水 2 反沖進水 曝氣 正常出水 反沖氣 9 010 1 長柄濾頭 （上進水下出水） 曝氣生物濾池的結構示意圖 11圖1-緩沖配水區；2-承托層；3-濾料層；4-出水區；5-進水槽；6-反沖洗排水區； 7-斜板沉淀區； 9-濾板； 15、10-長柄濾頭。 曝氣生物濾池其主體由濾池池體、濾料層、承托層、布水系統、布氣系統、反沖洗系統、出水系統、管道和自控系統組成。1）濾池池體濾池池體的作用是容納被處理水量和圍擋濾料,并承托濾料和曝氣裝置的重量。2）濾料在生物濾池中，濾料是生物的載體，微生物附著在濾料上，進行生物凈化作用。3）承托層承托層主要是為了支撐濾料，防止濾料流失和堵塞濾頭，同時還可以保持反沖洗穩定進行。4）布水系統對于下向流濾池，配水室的作用是使某一短時間段內進入濾池的反沖洗水能在配水室內混合均勻，并通過配水濾頭均勻流過濾料層，是為了支撐濾料，防止濾料流失和堵塞濾頭，同時還可以保持反沖洗穩定進行。配水室的功能是在濾池正常運16、行時和濾池反沖洗時使水在整個濾池截面上均勻分布，它由位于濾池下部的緩沖配水區和承托濾板組成。5）布氣系統曝氣生物濾池內的布氣系統包括正常運行時曝氣所需的曝氣系統和進行氣-水聯合反沖洗時的供氣系統兩部分。單孔膜空氣擴散器按一定間隔安裝在空氣管道上，空氣管道又被固定在承托濾板上，單孔膜空氣擴散器一般都設計安裝在濾料承托層里，距承托板約0.10.15米,使空氣通過擴散器并通過濾料層時可達到30%以上的氧利用率。該擴散器的另一個特點是不容易堵塞，即使堵塞也可用水進行沖洗。6）反沖洗系統曝氣生物濾池反沖洗系統與給水處理中的V型濾池類似，采用氣-水聯合反沖洗，其目的是去除生物濾池運行過程中截留的各種顆粒及17、膠體污染物以及老化脫落的微生物膜。曝氣生物濾池氣-水聯合反沖洗通過濾板及固定其上的配水長柄濾頭實現，反沖洗過程采用氣-水聯合反沖洗，最后再單獨采用水洗。7）管道和自控系統為提高濾池的處理能力和運行方式的變換，對若干組濾池之間的切換，必須有管道系統，并通過PLC控制系統來自動完成對濾池的運行控制。 曝氣生物濾池系統工藝特點1）基本原理曝氣生物濾池（簡稱BAF），采用火山巖作為生物曝氣濾池的填料，其比表面積大，且粗糙有利于表面生長生物膜。污水流經濾層時微生物膜吸附污水中有機污染物作為其新陳代謝的營養物質，并在濾層下部曝氣供氧的條件下，使廢水中有機物得到好氧降解。（1）濾池內部形成生物膜與生物絮體聯18、合處理的的模式，能提高總生物處理效率；生物絮體與生物膜的吸附作用，提高了吸附過濾效率，對污水中的溶解及非溶解有機物具有吸附作用，提高污染物在系統內的停留時間，有利于污染物的去除。（2）生物膜形成后，每粒生物濾料存在好氧、缺氧及厭氧區，濾池系統相當于無數個A/O系統，對難生化廢水具有良好的去除作用。這種處理工藝對低濃度有機污水適應性強，不會產生由于營養物過低導致微生物無法培養的情況。（3）當生物膜生長阻塞濾層時，需要進行氣、水反沖洗。2）生物濾池功能特點xx環境保護有限公司的曝氣生物濾池作為一種膜法污水處理的新工藝，其特點如下：（1）具有較高的生物濃度和較高的有機負荷曝氣生物濾池采用粗糙多孔的火19、山巖濾料，為微生物提供了較佳的生長環境，易于掛膜及穩定運行，可在濾料表面和濾料間保持較多的生物量，高濃度的微生物量使得BAF的容積負荷增大，進而減少了池容積和占地面積，使基建費用大大降低。（2）易掛膜，啟動快BAF調試時間短，一般只需20-30天，而且不需接種污泥，采用自然掛膜馴化。(3）自動化程度，模塊設計。（4）工藝簡單、出水水質良好由于濾料的機械截留作用以及濾料表面的微生物和代謝中產生的粘性物質形成的吸附作用，使該工藝出水水質良好。 生化處理部分土建構筑物序號名稱規格尺寸數量備注1水解酸化池36205m1鋼筋混凝土2BAF667m1238.567m13污水反洗給水提升池7.5105.5m20、1鋼筋混凝土4鼓風機棚97.56m1鋼結構5反洗廢水提升池7.5105.5m1鋼筋混凝土6污水臭氧接觸池10m8m7m1鋼筋混凝土（封閉式） 生化處理部分設備清單.1 污水設備表一、機械設備序號項目名稱規格型號單位數量備注1反洗給水提升泵Q=300m3/h,H=20mP=37Kw泵殼材質為鑄鐵，葉輪軸套SS316,軸3Cr13臺21用1備，用于污水反洗給水提升池2地坑排水泵Q=10m3/h,H=10米 P=O.75Kw碳鋼材質臺1檢修用，潛水泵3進水提升泵Q=250m3/h,H=22m,P=30Kw殼體鑄鐵，渦室&葉輪SS316臺32用1備，用于污水BAF進水提升池4反洗羅茨風機風量：28 m21、3/min風壓：6.86mH2O功率：55KW臺2一用一備5反洗廢水提升泵Q=50m3/h,H=30米 P=7.5Kw臺2一用一備6臭氧擴散系統套1污水臭氧接觸池7甲醇投加系統套1二、給排水專用設備序號項目名稱規格型號單位數量備注1火山巖濾料，粒徑3-5mmm31400含富余量2卵石，粒徑2-3,3-5,5-10mm（各購三分之一量）m3140含富余量3濾板960*980*120mm，鋼混套1滿足系統要求，含富余量4長柄濾頭L440，ABS套1滿足系統要求，含富余量5封頭聚苯乙烯泡沫塑料套1滿足系統要求，含富余量6封蓋ABS套1滿足系統要求，含富余量7型壓板100*100*10，304不銹鋼套22、1滿足系統要求，含富余量8型壓板100*100*10，304不銹鋼套1滿足系統要求，含富余量9密封膠雙組分聚硫密封膠m3110膨脹水泥m3111JRBQ266-11型反洗布氣裝置碳鋼套12產品專利12JRBQ266-11型曝氣布氣裝置碳鋼套12產品專利13JRBW66-11型反洗布水裝置碳鋼套12產品專利三、閥門（均配套法蘭、雙頭螺栓、螺母、墊圈、及墊片）序號項目名稱規格型號單位數量備注（一）蝶閥P=1.6MPa，碳鋼1DN150手動閥臺12進水管線,調節水量2DN200手動閥臺6凈水線,排泥管線吹掃3DN300手動閥臺6反洗出水和正常出水轉換4DN300手動閥臺1并聯出水主干管（二）球閥P=23、1.6MPa，碳鋼1DN100手動閥臺12進氣管線,調節風量2DN20手動閥臺12出水管取樣口3DN50手動閥臺6正常曝氣總管放空1,管排氣1，潛污泵出口1，凈化水支管排氣1（三）閘閥明桿楔式閘閥,P=1.6MPa，碳鋼1DN100手動閥臺1吹渣線的吹掃跨線閥門（連接反洗水主干與吹渣線的氣動閥后處）2DN200手動閥臺12排泥閥（四）止回閥管道式止回閥，碳鋼1DN50手動閥臺1地坑排水泵出口（五）氣動閥P=1.6MP，碳鋼建議帶手輪1DN100蝶閥臺12正常曝氣閥門2DN150蝶閥臺12進水管線3DN200蝶閥臺13出水閥門12、反洗風總管排渣閥14DN200蝶閥臺6正常出水轉換5DN300蝶24、閥臺12反洗氣閥門6DN300調節閥臺2凈化總出水管閥門7DN400蝶閥臺12反洗進水閥8DN50蝶閥臺12排氣閥9DN300蝶閥臺1正常曝氣總管10DN200調節閥臺2反風羅茨機放空閥（帶消音器）四、儀表序號項目名稱規格型號單位數量備注1超生波液位計0-7m個2含油污水BAF進水提升池1，含鹽污水反洗給水池12配音叉液位開關個2含油污水BAF進水提升池1，含鹽污水反洗給水池13電磁流量計管徑200，流量 200m3/h個2污水BAF進水配水管4渦流流量計管徑300，流量23m3/min個1反洗氣5電磁流量計管徑400，流量500m3/h個1反沖水6渦流流量計管徑300,55m3/min個1正25、常曝氣總管.2 濾池共用系統設備表序號項目名稱規格型號單位數量備注1凈化空氣罐V=1.0m3/min,P=1.6MPa，立式，碳鋼套120003.5，帶減壓閥,安全閥，排污閥，壓力表,凈化風壓力0.7Mp2單梁雙軌懸掛式起重機Q=1t,H=6m，P=7.5Kw臺1臭氧車間3臭氧發生裝置包含臭氧發生器，空壓機、儲氣罐、干燥機、減壓閥、尾氣分解器臺2臭氧產量為5Kg/h臺,P=85kw，1用1備4離心風機Q=54m3/min,n=2970r/min,P=90Kw碳鋼材質臺21用1備，為廢水處理BAF池池供氣，變頻控制5DN300氣動V型調節球閥臺5反洗風機,曝氣風機出口放空，出口配消聲器6PLC控26、制系統臭氧系統套17PLC控制系統BAF系統套18檢修起吊裝置T=1t臺19電氣系統設備材料套1.3 曝氣生物濾池系統材料表序號材料名稱規格或性能參數材 質單位數量備注1管道、管件滿足系統要求 滿足系統要求套15 投資估算及運行費用分析5 .1 土建投資費用估算序號項目投資（萬）備注1預處理（混凝、沉淀、濾布濾池過濾單元）2濃水深度處理單元水解酸化+BAF+臭氧處理3膜處理單元車間及公用部分（加藥間、污泥脫水間、控制室、配電間等）4廠區總平面布置4合計未包括樁基處理部分5.2 設備投資費用估算序號項目投資（萬）備注1預處理（混凝、沉淀、濾布濾池過濾單元）2膜處理單元3 濃水深度處理單元1水解酸化+BAF+臭氧處理4合計包括安裝費等由以上5.1與5.2兩項，項目總投資約*萬元5.3 運行費用估算5.3.1 藥劑運行費用序號項目費用（元/噸水）備注1預處理藥劑費用PAM、PAC2膜處理單元投加藥劑阻垢劑、殺菌劑、清洗藥劑等3合計甲醇為非常規投加，未計入運行費用5.3.2 電氣負荷序號項目總電耗Kw電耗成本（電費以0.5元/KwH計）元/噸水備注1預處理單元2膜處理單元3濃水深度處理單元3合計由以上兩項，合計藥劑費用及電耗的總運行成本為*元/噸水。6 占地面積經初步估算，廠區占地面積約為180100m=18000m2。