汽车废水处理站技术方案.doc
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1、 . . . 汽车废水处理站技术方案1概述11.1工程名称11.2项目概况12设计基础22.1废水组成22.2污水处理站各股废水处理分类22.3设计参数32.3.1设计废水水量预测32.3.2设计废水处理能力42.3.3设计进水水质42.3.4设计出水水质52.4设计围62.4.1接口62.4.2污水处理主要生产设施包括63设计依据、编制原则与标准规73.1方案编制依据73.2方案编制原则73.3设备的选用原则73.4设计采用的主要标准规83.5自然环境概况93.5.1地形、地貌、地质93.5.2水文特征93.5.3气象特征93.6地震烈度104工艺路线的确定104.1废水来源与特点104.2
2、工艺路线的分析/选择114.2.1预处理站114.2.2综合废水处理站164.2.3污泥的稳定与分质脱水处理194.2.4石灰乳的投加系统195工艺单元设计215.1工艺流程215.1.1工艺流程示意图215.1.2废水处理系统简述235.1.3污泥处理系统简述235.2单体描述245.2.1脱脂、电泳废水处理系统245.2.2磷化废水处理系统265.2.3喷漆废水处理系统295.2.4乳化液废水处理系统305.2.5综合废水处理系统315.2.6污泥处理系统345.2.7加药系统355.2.8空气系统375.3主要建(构)筑物一览表386总图396.1布置原则396.2污水处理站总体布置39
3、6.3竖向布置396.4交通运输397建筑、结构407.1工程概况407.2设计依据407.3设计规与规程407.4本工程建筑结构安全等级407.5使用荷载标准值417.6基础417.7结构构造要求427.8相关配合437.9安全、护栏437.10施工要求438电气448.1设计围448.2电气设计所遵循的理念448.3电气设计依据448.4供配电系统458.5用电设备控制方式:458.6照明系统458.7设备选型468.8电力电缆、电线、桥架的选用原则与敷设方式468.9防雷接地系统479自控与仪表系统489.1设计依据489.2设计围489.3自控系统设计489.3.1自控系统概述489.
4、3.2功能描述499.3.3通讯网络509.4自控仪表系统供电和电缆敷设509.4.1电源与接地509.4.2电缆敷设5010给排水5110.1给水5110.2排水5111采暖通风5211.1采暖5211.2通风5212消防5312.1设计依据5312.2消防方式5312.3电气部分5313管道选择5414防腐5515环境保护5615.1噪声5615.2污水5615.3固体废弃物5616劳动安全卫生5716.1职业安全因素分析5716.2防措施5717投资估算5817.1工程投资估算5817.2工程量清单5917.2.1工艺设备清单5917.2.2土建量清单6117.2.3电控设备清单6217
5、3经济效益6318建议与探讨6452 / 571 概述1.1 工程名称生产车间废水处理工程。1.2 项目概况项目单位容备注项目总投资整车年产量占地面积建筑面积劳动定员项目建成后,汽车制造厂在生产的同时会产生大量的废水,废水主要是涂装车间生产过程中产生的废水与员工生活污水,生产工艺废水主要来自涂装车间和树脂车间,即脱脂清洗废水、磷化清洗废水、电泳清洗废水和喷漆废水以与发动机车间乳化废水等,另外还有工厂生活污水和其他辅助设施的生产废水。车间前处理磷化工序使用的磷化剂主要成分为磷酸盐、锌盐与镍盐,因此涂装车间废水含有树脂、表面活性剂、重金属离子、油、磷酸根、有机溶剂等污染物,尤其是废水中所含的重金
6、属污染物Ni为国家一类控制污染物,若不经处理直接排放,会对环境产生严重污染。为了响应国家保护环境,造福社会的号召,纳智捷()汽车拟设计建造一座污水处理站,用以处理工厂的生产废水和生活污水。根据业主提供的资料以与对相类似汽车制造厂污水站水质情况和运营现状的了解,并结合我公司设计运营的通用汽车公司污水处理厂实际运营的经验,编制本技术方案文件。2 设计基础2.1 废水组成包括生产工艺废水与员工生活污水,生产工艺废水主要来自涂装车间和树脂车间,即脱脂清洗废水、磷化清洗废水、电泳清洗废水和喷漆废水,该车间前处理磷化工序使用的磷化剂主要成份为磷酸盐、锌盐与镍盐,因此磷化废水中含有第一类水污染物总镍;涂装车
7、间混合废水中主要污染物为COD、石油类、磷酸盐、SS等。此外还有来自其他车间地面的冲洗废水以与制冷站、空压站等循环水系统的溢流排水。生活污水来自于生活用水与淋浴用水,主要污染物有CODcr、BOD5、SS、氨氮、动植物油类等。2.2 污水处理站各股废水处理分类对于汽车涂装废水,传统的方法是直接对混合废水进行混凝处理,治理效果不理想,出水水质不稳定,较难达到排放标准。特别是其中的喷漆废水,含大量溶于水的有机溶剂,直接采用混凝法处理效果很差,针对涂装废水的特点,本方案决定采用分质预处理后再进行后续处理的两步处理方法,使最终出水达到一级排放标准,并选用较为安全的生化处理工艺,以尽量降低达标排放废水中
8、的有机物含量,为后期中水回用打下基础。环评中建议预处理站和综合污水处理站分开,将预处理站建在涂装车间,分别对磷化废水、脱脂废水、油漆废水、电泳废水等进行预处理,而乳化液废水处理设在发动机车间,预处理过后再进入综合污水处理站进行生化处理。考虑到这三个地方较为分散,而且距离较远,待正规投产运行时会给操作管理带来不便,因此本方案从操作管理方便,节省部管路考虑,建议将预处理和综合处理放在一起。而乳化液废水因流量较小,且处理频率较低,仍可放在发动机车间,随时随地进行处理。具体分类见下表:脱脂废水池磷化废水池电泳废水池喷漆废水池预处理站综合污水处理站乳化废水发动机车间生活污水与初期雨水2.3 设计参数2.
9、3.1 设计废水水量预测因本项目还在拟建之中,还没有具体的水量水质可以参考,因此本方案参考环评报告中的污水水量进行设计,同时考虑一定的安全系数,保证整个系统的运行稳定性。表格详见环评报告。进入预处理站的脱脂、磷化、电泳、喷漆工段排放的废水分为连续排放和间歇排放,间歇排放的废水一般都是倒槽废液,以与喷漆废液,废水浓度高,一次排放量大,如果一次性进入预处理系统,会冲击预处理系统的正常运行,因此本方案设计将各工段间歇排放的废水和连续排放的废水分别进行收集贮存,然后将间歇排放的废水小批量慢慢注入连续废水处理系统,各工段排放的废水量为(根据环评报告核算): 脱脂废水:连续排放:10m3/时,排放时间15
10、h,即150m3/天;间歇排放:总共430m3(非一次性排放),折合为45m3/天; 磷化废水:连续排放:10m3/时,排放时间15h,即150m3/天;间歇排放:总共535m3(非一次性排放),折合为48m3/天; 电泳废水:连续排放:3m3/时,排放时间15h,即45m3/天;间歇排放:总共460m3(非一次性排放),折合为15m3/天; 喷漆废水:间歇排放:总共560m3(非一次性排放),折合为15m3/天; 发动机车间乳化废水:间歇排放:总共36m3/d,两班制,总共15小时,折合为2.4m3/h; 生活污水:流量为386 m3/d。 其他生产排水与总装车间淋浴室排水:流量136.8
11、m3/d经以上分析,本污水处理站总共处理废水1011.8m3/d,其中生产工艺废水489m3/d,生活污水与其他522.8m3/d。2.3.2 设计废水处理能力表2-3-1 设计废水处理能力序号项 目磷化废水脱脂废水电泳废水喷漆废水乳化液废水生化处理工艺1最大流量(m3/d)300300902052.51800(m3/hr)202061.333.5752平均流量(m3/d)2502507515451500(m3/hr)16.716.7513.062.53运行方式(hr/d)15(2班)15(2班)15(2班)15(2班)15(2班)24(3班)2.3.3 设计进水水质设计进水水质:本方案设计查
12、阅大量相关资料,并调查了相类似汽车行业排放的废水水质情况,同时部分参考环评报告,取得一组数据,具体如下表2-3-2所示:(供参考)表2-3-2 预处理单元设计进水的废水水质序号废水种类pHCODcr(mg/L)油(mg/L)PO43+(mg/L)Ni2+(mg/L)Zn2+(mg/L)1脱脂废水1112600-300050300/2磷化废水36300-600/100-50015-20030-5003电泳废水461500-4000/4喷漆废水11124000-8000/5乳化废水10128000200/表5 预处理注注:(表中所示数据围较高值所表示的意思是:浓度较高的换槽液按照设计流量缓慢注入预
13、处理系统并经调节池调节后所测得的水质指标,如脱脂工序中前处理预脱脂与脱脂换槽液,磷化工序前处理磷化换槽液,电泳工序电泳槽换槽液等。)(喷漆废水设计进水SS指标为600mg/L)表2-3-3 综合废水处理单元设计进水的废水水质序号CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)Ni(mg/L)TP(mg/L)pH1500150300501556-9注:表中数据均为经调节池调节均匀后的水质。2.3.4 设计出水水质应业主要求,综合污水处理站最终出水执行污水综合排放标准GB8978-96的一级排放标准,主要相关指标如下:表2-3-4设计出水水质项目单位标准值化学需氧量
14、CODmg/L 100生化需氧量BODmg/L30悬浮物SSmg/L70表面活性剂LASmg/L5.0氨氮NH3-Nmg/L15总磷TPmg/L0.5镍Nimg/L1.0锌Znmg/L2.0铜Cumg/L0.5锰Mnmg/L2.0pH值692.4 设计围本工程为新建的污水处理站项目,设计围按工艺流程从污水处理站各种污废水收集池的入口至指定的废水处理后的排水井之的全部工艺设计、土建设计、电气设计、暖通设计、自控设计、消防设计、总图设计等;设计围设施包括:主要生产设施、辅助生产设施和办公设施等容;2.4.1 接口 各类管线(如自来水管线、仪表风、工艺风):自污水处理站界围向外延伸1m; 工业废水由
15、业主接入收集池,生活污水/食堂污水由业主接至生化系统调节池入口渠道中; 电气接口:从业主指定地点接至本废水处理站的进线柜; 通讯:在实验室、操作控制室预留线、网络线接口,业主负责接入。2.4.2 污水处理主要生产设施包括 脱脂、电泳、磷化、喷漆、乳化液废水预处理系统 综合废水处理系统 污泥脱水系统 化学药品储存、配制和投加系统 自动化控制系统 配电系统 本工程围的构、建筑物 本工程围的辅助设施3 设计依据、编制原则与标准规3.1 方案编制依据 业主提供的(年产12万辆乘用车环境影响报告书 业主提供的“车间总平面图与涂装车间工艺设备安装图” 我方参考的通用汽车污水处理站与福特污水处理站目前运行资
16、料。3.2 方案编制原则方案编制过程中严格遵循以下原则: 严格遵守国家有关法律、法规和国家规定的相关规和标准; 符合业主要求、并且经济合理; 工艺技术安全、可靠、先进,处理效果稳定达标、运行成本低; 工艺设备尽量选用国产优质设备,部分关键设备采用进口设备,国产设备考虑到售后服务的方便、快捷,尽量选择、或等靠近工程建设地附近地区的产品; 妥善处理污水净化过程中产生的栅渣、垃圾、浮渣与物化污泥和生化污泥等,避免二次污染; 采用适度的自动化控制系统(PLC),提高系统的可靠性并降低操作强度; 厂区布置尽可能紧凑,尽量减少工程用地,缩短工程建设周期; 工艺布局、外观、环境和卫生符合美观,并与厂区协调一
17、致。3.3 设备的选用原则设备的选用直接影响着污水处理厂的造价、运行成本、维护频次和使用寿命,是决定污水处理厂建设成败的关键因素之一。从向业主提供最佳性价比的产品、维护业主长期利益的角度出发,本设计在选择设备时遵循如下原则:1、 关键工艺路径上全部选用质量确信可靠的产品。国制造水平满足要求的,可以选用国著名品牌的合资供应商;国制造水平没有把握的,一律选用进口设备。2、 考虑到今后维护的方便,国产设备尽量选用周边地区的产品,尤其是不便于运输的大型机械设备。3、 设备的整体档次和自动化水平应符合现代化工厂的标准和要求,尽量减少工人的劳动强度,改善工人的劳动环境。4、 对于可能造成人身伤害的化学药剂
18、系统,尤其是储罐和输送管路,务必选用绝对安全的材质和制造商。3.4 设计采用的主要标准规 污水综合排放标准(GB8978-1996) 室外排水设计规(GB50014-2006) 地表水环境质量标准(GB3838-2002) 给水排水管道工程施工与验收规(GB50268-97) 给水排水工程构筑物结构设计规(GB500692002) 建筑设计防火规(GB50011-2001) 供配电系统设计规(GB50052-95) 低压配电设计规(GB50054-95) 建筑结构荷载规(GB50009-2001) 建筑地基基础设计规(GB50007-2002) 混凝土结构设计规(GB50010-2002) 建
19、筑防雷设计规(2000年版)(GB50057-94) 工业企业照明设计规(GB50034-92) 信号、报警、连锁系统设计规定(HG20511-92) 鼓风曝气系统设计规程(CECS97:97) 化工设备、管道防腐蚀工程施工与验收规(HGJ229-83) 工业建筑防腐蚀设计规GB50046-95 建筑防腐蚀工程施工与验收规(TJ212-146) 工业企业厂界噪声标准(GB12348-90) 建筑给排水设计规(2001版)(GBJ15-88) 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准(CJJ31-89) 其他现行相关的规标准3.5 自然环境概况3.5.1 地形、地貌、地质3.5.2 水文特征3.
20、5.3 气象特征3.6 地震烈度4 工艺路线的确定4.1 废水来源与特点本工程废水组成为汽车装配制造过程的工业废水与工厂生活污水,工业废水(包括磷化废水、脱脂废水、电泳废水、喷漆废水、乳化废水等)。 磷化废水:来源于前处理磷化清洗工艺。废水中含有磷酸盐、镍等重金属离子。 脱脂废水:来源于前处理碱洗去油工艺。废水中含有机物、油与表面活性剂。 电泳废水:来源于电泳超滤工艺。废水中含有机物、有机溶剂、较多的固体悬浮物等。 喷漆废水:来源于喷漆室漆雾捕捉装置。 生活污水:经化粪池后排入污水处理站。废水中含有COD、BOD、SS、LAS、NH3-N、TP等。4.2 工艺路线的分析/选择汽车涂装废水处理工
21、艺的关键之一在于合理的清浊分质,对部分难处理或影响后续处理的废水,根据其性质和排放规律,先进行间歇的预处理,再和其它废水集中连续处理,这样不仅可以取得较好的和稳定的处理效果,而且在经济上也合理可行。因此,选择合理的处理单元操作与正确组合,是工程取得良好处理效果的根本。因此,本设计方案工艺分两步走:第一步:对浓度较高或对后续生化处理微生物产生毒害作用的污水进行预处理,这里指脱脂废水、磷化废水、电泳废水、喷漆废水、乳化液废水共五股废水,而且因各股废水的反应条件不同,处理方式也不同,必须分开处理才能起到较好的效果。第二步,将预处理后的废水和生活污水一起汇入综合污水处理站中的调节池进行深度处理,使最终
22、出水达标排放。以下分别对此进行阐述:4.2.1 预处理站针对上一节进水水质的分析可知:预处理系统的污染物主要以镍、磷与有机污染物为主;其他可能的金属离子污染物还包括:Zn2+、Mn2+、Cu2+,在生产过程与辅助设施运行过程中还产生LAS、油脂、氨氮、悬浮物等污染物。其中,关键的重金属的去除、磷的去除、油脂的去除简述如下:4.2.1.1 重金属的去除根据业主提供资料中关于水质的论述并结合我公司在通用汽车污水处理厂的运营经验,来水中的重金属污染物主要有:Ni2+、Zn2+、Cu2+、Mn2+等,其中Ni为国家一类控制的污染物。根据污水综合排放标准GB8978-1996的一级排放标准要求,来水中所
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