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文檔簡介

1、 反滲透濃水處理初步方案一、項目概況現(xiàn)有濃排水回收裝置進水為一循環(huán)排水、二循環(huán)排水、脫鹽水站反滲透濃水、污水處理排水及循環(huán)水旁濾器的反洗水,設(shè)計進水量410m3/h,其中超濾裝置的設(shè)計產(chǎn)水量為420m3/h(三套運行,單套產(chǎn)水140m3/h運行),反滲透裝置的設(shè)計產(chǎn)水量為260m3/h(2×130 m3/h),反滲透回收率70%。濃排水回收裝置RO濃水的排放水量約為80-120m3/h。目前污水處理站排水150m3/h正常情況下接入接入濃排水回用水站,濃排水回收裝置滿負荷運行,當濃排水反滲透膜化洗時,保安過濾器換濾芯時,濃排水單系統(tǒng)運行,污水系統(tǒng)水只能外排園區(qū)污水處理廠,目前外排濃水

2、量為40m3/h(園區(qū)污水處理廠流量計計量)。1.1環(huán)保排放要求及收費標準根據(jù)2014年12月29日鄂爾多斯大路煤化工基地管理委員會文件鄂大管發(fā)201435號文件第四章污水排放監(jiān)管內(nèi)容。1)向園區(qū)統(tǒng)一污水管網(wǎng)排放污水要求:COD500mg/L,氨氮50mg/L,TDS1000mg/L,當達到以上指標時,排水繳費標準為2元/噸污水,當TDS1000mg/L時,繳費標準為6元/噸污水。2)向園區(qū)統(tǒng)一濃鹽水管網(wǎng)排放高鹽水要求:當TDS10000mg/L,其他指標達到污水綜合排放標準(GB8979-1996)時,按照3元/噸高鹽水繳費,當TDS為6000 mg/L -10000mg/L之間,同時其他指

3、標達標時,按照6元/噸濃鹽水繳費,當TDS6000mg/L時,同時其他指標達標時,按照10元/噸濃鹽水繳費。當排放高鹽水COD或氨氮超標準時,按照12元/噸濃鹽水繳費,并且大路環(huán)保局按照相關(guān)法律法規(guī)處以高限罰款。1.2 項目設(shè)計水量和設(shè)計規(guī)模濃鹽水深度處理項目,設(shè)計處理能力100 m3/h120 m3/h;年操作8000h。二、項目建設(shè)方案2.1 設(shè)計原則2.1.1貫徹執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護的政策、法律、法規(guī),符合國家的有關(guān)法規(guī)及標準。2.1.2設(shè)備選型采用通用產(chǎn)品,運行安全可靠、效率高、管理方便、維修維護工作量小、價格適中。2.1.3根據(jù)設(shè)計進水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求,所選回用水處理工藝力求技術(shù)先

4、進成熟、處理效果好、運行穩(wěn)妥可靠、高效節(jié)能、經(jīng)濟合理,減少工程投資及日常運行費用。2.1.4平面布置力求在便于施工、便于安裝和便于維修的前提下,使各處理構(gòu)筑物盡量集中,節(jié)約用地,擴大綠化面積。2.1.5妥善處理和處置處理過程中產(chǎn)生的污泥,避免造成二次污染。2.1.6設(shè)計中盡量選用低噪聲的動力設(shè)備,并適當采取消聲、減振措施,防止二次污染。2.1.7確保工程的可靠性及有效性,降低運行費用,減少日常維護檢修工作量,改善操作條件。適度考慮自動化控制和管理,做到技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理。2.1.8回用水處理構(gòu)筑物按半地下式進行設(shè)計,力求減少廠區(qū)土方量。2.1.9盡量減少回用水提升高度和提升次數(shù),以節(jié)約能源。2

5、.2濃水水質(zhì)總硬:2000-2500 mg/L cl-: 1500-2000 mg/Lph: 7-9TDS: 6000-7000COD: 60-90 mg/L氨氮:2-10 mg/L總磷:15-20 mg/L2.3工藝處理要求經(jīng)過改造后,進行現(xiàn)有反滲透排水的提濃后膜濃縮系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì):COD cr20mg/L,TDS300 mg/L,可以作為脫鹽水站的源水和循環(huán)水系統(tǒng)的補充水。濃排水裝置所產(chǎn)生的高鹽水氨氮指標小于15mg/l,COD指標小于100mg/l,外排高鹽水TDS10000mg/l,其他指標達到污水綜合排放標準(GB8979-1996)一級A的要求。2.4目前進水水質(zhì)指標:中水進水水質(zhì)檢

6、測項:分析項目mg/L分析項目Ca2+鈣TDS2320Mg2+鎂COD(鉻法)31NH+4氨BOD50總鐵0.49總硬度(以碳酸鈣計)583.8Cl-氯化物453.6鈣硬度(以碳酸鈣計)332.2SO42 -硫酸鹽77.29全堿度(mgL)169.5HCO3-重碳酸鹽甲基橙堿度(mg/L)127.2CO32-碳酸鹽酚酞堿度(mg/L)42.3總磷4.84PH值7.76全硅(SiO2)24.07色度(度)PCU活性硅(SiO2)電導(dǎo)率25o(µs/cm)2940懸浮物76濁度(NTU)12.62待處理反滲透濃水水質(zhì)分析檢測項:分析項目mg/L分析項目Ca2+鈣TDS8800Mg2+鎂C

7、OD(鉻法)84NH+4氨BOD50總鐵0.59總硬度(以碳酸鈣計)2436Cl-氯化物2129鈣硬度(以碳酸鈣計)1601SO42 -硫酸鹽96.92全堿度(mgL)339.2HCO3-重碳酸鹽甲基橙堿度(mg/L)339.2CO32-碳酸鹽酚酞堿度(mg/L)0總磷17.32PH值7.38全硅(SiO2)98.19色度(度)PCU活性硅(SiO2)電導(dǎo)率25o(µs/cm)11130懸浮物47濁度(NTU)0.34三、按BOT項目方案設(shè)計該項目以BOT項目模式考慮,則以待處理反滲透濃水水質(zhì)作為進水水質(zhì),處理最大水量按120m3/h設(shè)計,為保證運行的穩(wěn)定性,采用的處理工藝為:高密沉

8、淀池-多介質(zhì)過濾器-超濾-反滲透-催化氧化;通過該工藝的處理可以回收72m3/h作為脫鹽水站的源水和循環(huán)水系統(tǒng)的補充水使用,剩余48m3/h處理后達到氨氮指標小于15mg/l,COD指標小于100mg/l, TDS10000mg/l,其他指標達到污水綜合排放標準(GB8979-1996)一級A的要求直接外排。BOT項目的收費模式按進水量120m3/h的噸水處理成本作為業(yè)主的支付依據(jù),BOT項目的運營周期按十年計算。考慮到當?shù)丨h(huán)保政策有向零排放發(fā)展的趨勢,到時可以提前進行現(xiàn)有裝置改進進一步提高反滲透濃水的回收率,并增加零排放蒸發(fā)結(jié)晶裝置,使剩余的高濃鹽水通過蒸發(fā)結(jié)晶而不外排。3.1 工藝流程設(shè)計

9、設(shè)計的工藝流程如下圖所示:3.2工藝流程說明反滲透濃水通過調(diào)節(jié)池泵入高密沉淀池,通過高密沉淀池加藥軟化去除水中的一部分的硬度;高密沉淀池出水進入多介質(zhì)過濾器去除水中濁度;多介質(zhì)過濾器出水再進入超濾進一步去除水中的濁度,滿足反滲透進水要求;通過反滲透對濃水進行脫鹽后,產(chǎn)水作為脫鹽水站的源水和循環(huán)水系統(tǒng)的補充水使用,濃水進入催化氧化反應(yīng)器以及氧化絮凝池去除有機物后達標外排。高密沉淀池和沉淀池產(chǎn)生的污泥泵入污泥儲池,通過污泥儲池進一步濃縮后泵入板框壓濾機壓濾,產(chǎn)生的脫水污泥外運處理。3.3 工藝各單體設(shè)計1)調(diào)節(jié)池設(shè)計說明:收集反滲透濃水以及系統(tǒng)內(nèi)部排水,并混合調(diào)節(jié)均質(zhì),再通過提升泵送至高密度沉淀池

10、。有效容積:500m3停留時間:4 h數(shù)量:1座結(jié)構(gòu)形式:鋼砼結(jié)構(gòu)防腐;2)高密度沉淀池設(shè)計說明:通過化學(xué)軟化加藥去除水中的硬度,起到反滲透軟化預(yù)處理的作用;軟化反應(yīng)控制pH值在10.5-11.0,一體化裝置包括:反應(yīng)單元、絮凝單元及沉淀單元。根據(jù)業(yè)主提供的反滲透濃水的硬度和堿度數(shù)據(jù),通過計算投加氫氧化鈉和碳酸鈉的軟化成本最低,約為3.59元/噸水,投加熟石灰+氫氧化鈉+碳酸鈉的成本約為3.95元/噸水,投加熟石灰+碳酸鈉的成本約為4.77元/噸水,而且投加熟石灰還需要增加石灰加藥系統(tǒng),增加設(shè)備投資費用;因此該高密池軟化選用投加氫氧化鈉+碳酸鈉,經(jīng)過軟化后的出水硬度在200mg/L(以CaCO

11、3計)左右,硅在50mg/L(以SiO2計)左右。(其中藥劑價格按32%氫氧化鈉:650元/噸,85%熟石灰:600元/噸,98%碳酸鈉:2000元/噸計算,如果價格不同會對加藥成本產(chǎn)生影響)處理水量:120m3/h;一段混合區(qū)停留時間:2 min;二段混合區(qū)停留時間:2 min;絮凝區(qū)停留時間:10min;推流過渡區(qū)停留時間:2 min;濃縮沉淀區(qū)停留時間:50 min;排出污泥含固率:3-5%;數(shù)量:1座結(jié)構(gòu)形式:碳鋼防腐;3)高密產(chǎn)水池設(shè)計說明:收集高密沉淀池產(chǎn)水,再通過提升泵送至多介質(zhì)過濾器。有效容積:200m3停留時間:2h數(shù)量:1座結(jié)構(gòu)形式:鋼砼結(jié)構(gòu)防腐;4)多介質(zhì)過濾器設(shè)計說明:

12、對高密出水池的出水進行過濾,去除水中的濁度,出水進入過濾產(chǎn)水池。過濾器內(nèi)部填裝無煙煤和石英砂雙層濾料。處理水量:120m3/h;單罐處理水量:60 m3/h;過濾速度:10.0m/h;過濾周期:12h;水洗強度:14L/m2.s;氣洗強度:36m3/m2.h尺寸:2824×2230(直管段)mm數(shù)量:3個(2用1備)結(jié)構(gòu)形式:碳鋼襯膠;5)過濾產(chǎn)水池設(shè)計說明:收集多介質(zhì)過濾器產(chǎn)水,再通過提升泵送至超濾。有效容積:200m3停留時間:2h數(shù)量:1座結(jié)構(gòu)形式:鋼砼結(jié)構(gòu)防腐;6)超濾裝置設(shè)計說明:利用超濾對水中的濁度、懸浮物等指標進行降低,以保護一級反滲透的正常運行。數(shù)量:2套主要技術(shù)參數(shù)

13、:過濾方式:全流過濾。過濾精度:最大孔徑不大于0.1微米單套運行產(chǎn)水量:60 m3/h。超濾設(shè)計平均通量: 58L/(m2·h)(24小時平均凈產(chǎn)水通量)。系統(tǒng)回收率:93.2%。出水濁度: 0.2NTU出水SDI: 3清洗方式:每日一次EFM維護性清洗;CIP清洗周期基于跨膜壓差的變化,不小于30天。7)超濾產(chǎn)水池設(shè)計說明:收集超濾產(chǎn)水,再通過提升泵送至反滲透裝置。有效容積:200m3停留時間:2h數(shù)量:1座結(jié)構(gòu)形式:鋼砼結(jié)構(gòu)防腐;8)濃水反滲透裝置設(shè)計說明:超濾的出水進入濃水反滲透,進一步減少濃水的產(chǎn)生量,濃水反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水作為脫鹽水站的源水和循環(huán)水系統(tǒng)的補充水,產(chǎn)生的濃水通過

14、管道排入濃水反滲透濃水池。采用陶氏海水淡化反滲透膜,型號為SW30HRLE-440。數(shù)量:2套單套處理量(進水量):60 m3/h主要技術(shù)參數(shù):穩(wěn)定脫鹽率99.5%;運行脫鹽率97%(20C,正常運行3年內(nèi));設(shè)計通量:14.5L/m2.hr(SDI5);單支膜元件回收率:12%;系統(tǒng)回收率:60%(20C,正常運行3年內(nèi));排布方式:10:59)濃水反滲透濃水池設(shè)計說明:收集濃水反滲透裝置濃水,泵送至催化氧化反應(yīng)器入口。有效容積:100m3停留時間:2h數(shù)量:1座結(jié)構(gòu)形式:鋼砼結(jié)構(gòu)防腐;10)催化氧化反應(yīng)器設(shè)計說明:反滲透濃水水量在48 m3/h ,進入催化氧化器中去除有機物,使出水COD指

15、標小于100mg/l,達標外排。通過化學(xué)藥品的催化氧化作用使水中的大分子有機物通過加和取代、電子轉(zhuǎn)移,直接與水分離,甚至使小分子有機物直接氧化為H2O和CO2,個別有機物直接礦化。成套設(shè)備結(jié)構(gòu)形式:316L不銹鋼封閉式結(jié)構(gòu)數(shù)量:1套11)氧化絮凝池設(shè)計說明:廢水自催化氧化反應(yīng)器流入氧化絮凝池,利用弱氧化劑進一步氧化,最終達到完全氧化,通過投加絮凝劑使廢水中的膠體在一定的外力擾動下相互碰撞、聚集、形成較大絮狀顆粒,從而使污染物被吸附去除。有效容積:64m3結(jié)構(gòu)形式:鋼砼結(jié)構(gòu)防腐數(shù)量:1座12)沉淀池設(shè)計說明:把通過絮凝池形成的絮凝體結(jié)構(gòu)沉淀下來,去除懸浮物,以達到水質(zhì)澄清的目的。 有效容積:50

16、2m3有效停留時間:10 h結(jié)構(gòu)形式:鋼砼結(jié)構(gòu)防腐數(shù)量:1座11)污泥儲池設(shè)計說明:接收來自高密度沉淀池排放的軟化沉淀污泥,通過泵送至壓濾機壓濾。絕干污泥量:280 kg/h;污泥含固率:3%-5%;濕污泥量:10 m3/h;有效容積: 150 m3數(shù)量:1座結(jié)構(gòu)形式:鋼砼結(jié)構(gòu)防腐12)脫水機房設(shè)計說明:污泥儲池的污泥經(jīng)過進一步濃縮后,通過板框壓濾機進一步濃縮脫水。濾液通過地溝返回調(diào)節(jié)池,泥餅存放在電動泥斗,定期外運。選用板框壓濾機進行壓濾,1用1備。總處理污泥量:240 m3/d;絕干污泥處理量:6.72 t/d;脫水污泥含水率 75%;PAM加藥量:0.1%0.2%;配藥濃度:0.1%;建

17、筑面積:500m2(兩層)數(shù)量:1座結(jié)構(gòu)形式:框架結(jié)構(gòu)13)濃水處理廠房設(shè)計說明:高密沉淀池、多介質(zhì)過濾器、超濾裝置、濃水反滲透裝置以及配套的水泵、鼓風(fēng)機、加藥裝置、化學(xué)清洗裝置等工藝設(shè)備,以及電氣系統(tǒng)均放置在該廠房內(nèi)。建筑面積:1000m2數(shù)量:1座結(jié)構(gòu)形式:鋼結(jié)構(gòu)3.4 BOT項目投資和運行成本分析3.4.1 項目投資成本估算費用名稱金額(萬元)土建工程466.50安裝工程228.20設(shè)備材料采購費1521.30設(shè)計費88.64工程調(diào)試費22.16工程管理費22.16培訓(xùn)服務(wù)費10.00合計2358.953.4.2 項目運行成本估算1)電費:該裝置滿負荷運行日耗電量約為:10224 kwh

18、/天,按0.5元/kwh電費計算,則日電費為:5112元/天,按處理水量為120m3/h計算,則噸水電耗成本為:1.78元/噸;2)藥劑費:裝置藥劑名稱單價(元/kg)每小時耗量(kg/h)每天投加量(kg/d)每年消耗(t)年成本(萬元/年)軟化系統(tǒng)NaOH ( 濃度32%)0.65480.6011534.403844.80249.91Na2CO3(濃度98%)2.00153.403681.701227.23245.45混凝劑(FeSO4, 濃度19%)1.659.60230.4076.8012.67助凝劑(PAM,濃度98%)16.000.122.940.981.57氧化劑(NaClO,濃度10%)2.0

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