豐臺鋁業(yè)水處理站優(yōu)化方案

1、山西豐臺集團有限公司礦井水和生活水處理站優(yōu)化方案業(yè)主：山西豐臺集團有限公司受托方：山西某環(huán)保科技有限公司山西某環(huán)?？萍加邢薰疽?、項目概況11.1廢水處理站項目簡介11.1.1礦井水處理站簡介11.1.2生活水處理站簡介21.2廢水處理站運行存在的問題21.2.1礦井水處理站存在的問題21.2.2生活污水處理站存在的問題3二、廢水處理站改造方案42.1礦井水處理站改造方案42.1.1更換現(xiàn)有超濾膜系統(tǒng)42.1.2現(xiàn)有反滲透作為應急處理系統(tǒng)62.2生活水處理工藝改造方案62.2.1出水回用7222增加碳源投加系統(tǒng)82.2.3增加高效菌系統(tǒng)82.2.4更換現(xiàn)有膜組件9三、委外運營服務方案103.1

2、委外運營的必要性103.2運營服務內容11四、費用估算134.1改造費用估算134.2運營費用估算1311、項目概況1.1廢水處理站項目簡介 1.1.1礦井水處理站簡介礦井水處理站設計規(guī)模為1400m3d （70m3h,每天以20 h計）。處理工 藝采用“迷宮斜板沉淀器+全自動過濾器+多介質過濾器+超濾+反滲透”。工 藝流程圖如圖1.1所示。泥餅外運處理圖1.1礦井水處理站工藝流程圖調節(jié)池收集井下廢水，以及全自動過濾器的反沖洗廢水，均衡水質水量, 大量懸浮物預沉淀。調節(jié)池的廢水經(jīng)提升泵輸送至迷宮斜板沉淀器，沉淀后 進入全自動過濾器。岀水過濾后進入超濾系統(tǒng)，經(jīng)深度過濾后，超濾出水再 進入反滲透系

3、統(tǒng)，出水回用于廠區(qū)，濃水直接外排。調節(jié)池污泥、迷宮斜板 沉淀器沉泥收集于污泥池，再通過污泥泵送至污泥脫水系統(tǒng)。1.1.2生活水處理站簡介生活水處理站設計規(guī)模為200 m3d （IOm3h,每天以20 h計）。處理工 藝采用“厭氧/缺氧+好氧+沉淀池+MBR膜系統(tǒng)+活性炭過濾器”。工藝流程 圖如圖1.2所示。反沖洗廢水污泥回流反沖洗水污泥池A委外 處理圖1.2生活污水處理站工藝流程圖生活污水經(jīng)管網(wǎng)收集后進入污水處理廠格柵間，在格柵間去除較大的塊 狀漂浮物后進入調節(jié)池，在調節(jié)池內均衡水質水量后，由污水提升泵將污水 送入A/O池。A/O池是該工藝的關鍵單元，分為缺氧、好氧兩個階段，COD、 BOD、

4、NH3-N等大部分污染物在本單元去除后自流至沉淀池，經(jīng)沉淀池固液 分離后，上清液重力流入中間水池并經(jīng)中間水池提升泵提升至MBR膜池。 MBR膜池過濾后，出水進入活性炭過濾器，進一步過濾，出水消毒外排。處 理過程中所產(chǎn)生的剩余污泥進入污泥池，污泥委外處理。1.2廢水處理站運行存在的問題1.2.1礦井水處理站存在的問題根據(jù)現(xiàn)場調研，礦井水處理站存在的主要問題如下：（1）系統(tǒng)深度處理采用超濾+反滲透工藝，處理流程繁瑣，運營成木高。（2）反滲透濃水直接排放，不滿足環(huán)保政策要求。（3）藥劑投加隨意，不能根據(jù)實際水質情況，精準投加藥劑，保證絮凝 沉淀單元出水水質穩(wěn)定。（4）缺乏專業(yè)的設備維護保養(yǎng)，部分設備

5、存在跑冒滴漏現(xiàn)象，設備故障 率高。（5）運營人員專業(yè)基礎差，加之缺乏必要儀器和專用工具，現(xiàn)有技術力 量無法支持水處理系統(tǒng)的正常運轉，更無法保證出水穩(wěn)定達標。1.2.2生活污水處理站存在的問題根據(jù)現(xiàn)場調研，生活水處理站主要存在的問題如下：（1）MBR組件產(chǎn)水能力低于設計要求，需要恢復其膜通量或更換膜組 件。（2）生化系統(tǒng)出水直接外排，不滿足環(huán)保政策要求。（3）二級處理采用A/O生化處理工藝，由于運營人員缺乏專業(yè)知識，專 業(yè)運維能力，對故障的判除能力差。除上述問題外，礦井水處理站和生活污水處理站還存在以下共性問題：（1）缺乏專業(yè)的設備維護保養(yǎng)，設備故障率高。（2）運營人員專業(yè)基礎差，加之缺乏必要儀

6、器和專用工具，現(xiàn)有技術力 量無法支持水處理系統(tǒng)的正常運轉，更無法保證出水穩(wěn)定達標。二、廢水處理站改造方案2.1礦井水處理站改造方案針對礦井水處理站目前存在的主要問題，結合現(xiàn)有現(xiàn)狀實際。對礦井水 處理站主要進行如下技術改造（如圖2.1）: 更換現(xiàn)有中空纖維膜為陶瓷平板膜； 反滲透系統(tǒng)作為應急處理單元，在緊急狀態(tài)下啟動。Al污泥脫水機血餅外込處理污泥池A污泥濃縮池圖21改造后的礦井水處理工藝流程圖2.1.1更換現(xiàn)有超濾膜系統(tǒng)超濾膜的應用范圍極其廣泛，基木上涉及過濾的行業(yè)都可以用到的過濾 設備。工業(yè)用水中用于分離細菌、熱源、膠體、懸浮雜質及大分子有機物。 超濾技術己在電力、鋼鐵、化工、煤礦等工業(yè)廢水

7、處理領域得到較多應用。超濾膜根據(jù)膜材料的不同分為：無機膜和有機膜，無機膜主要是陶瓷膜。 有機膜：主要是由高分子材料制成，如醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚瞇颯、 聚偏氟乙烯等等。根據(jù)膜形狀的不同，可分為平板膜、管式膜、毛細管膜、 中空纖維膜等。有機中空纖維膜與無機平板陶瓷膜的性能對比見表2.1。表2.1中空纖維膜與平板陶瓷膜對比表項目中空纖維膜平板陶瓷膜組成聚偏氟乙烯、聚氯乙烯等 高分子材料氧化鋁、氧化錯、氧化硅、氧化 鈦等無機陶瓷料材質塑料陶瓷過濾精度咼I； h抗污染性能一般較高能耗低較低壽命一般較長通量大較穩(wěn)定產(chǎn)水率咼1； «J反洗難易較難較易應用實例城市污水回收，自來水、地下 水除

8、菌除濁凈化化工、礦井水深度處理、納米材 料、中藥制備等由于礦井水處理主要功能為去除懸浮顆粒物，所以在選用超濾膜組件時, 一方而要保證出水水質，即過濾精度和膜通量等；另一方而要考慮運行成本, 即使用能耗、壽命、抗污染性能等。平板機陶瓷膜，以陶瓷骨架組成，表面為IOO級別的鍍膜，更符合礦井 水的污染物的構成。無機陶瓷膜對煤粉煤渣類無機物攔截效果非常好，對石 油類污染物及二價離子均有較好的攔截效果，并具有耐酸堿、耐沖洗、耐高 溫低溫等優(yōu)勢。清洗時也不需要特殊的藥劑養(yǎng)護，擁有更長的使用壽命和更 佳的通量。木項目推薦將現(xiàn)有中空纖維膜超濾系統(tǒng)更換為陶瓷平板膜超濾系 統(tǒng)。2.1.2現(xiàn)有反滲透作為應急處理系統(tǒng)

9、反滲透系統(tǒng)由反滲透膜（RO）、高壓泵及為保護反滲透膜而設置的精密 過濾器組成。反滲透是一種以壓力梯度為動力的膜分離過程，可有效的去除 水中的溶解鹽類，膠體，細菌和有機物，反滲透過程是自然滲透的逆過程， 在使用過程中，為產(chǎn)生反滲透過程，需用水泵將含鹽水溶液施加壓力，以克 服其自然滲透壓，從而使水透過反滲透膜而將水中溶解鹽類等雜質阻止在反 滲透膜的另一側，同時為防止原水中溶解鹽類雜質，在膜表而聚焦，運行時, 濃水應不斷的沖洗膜表面，并將濃水中及膜而上的雜質帶出，從而實現(xiàn)反滲 透除鹽凈化的全過程。近些年來，反滲透工藝被各行業(yè)廣泛接受。反滲透膜技術在電廠鍋爐補 給水、電子、半導體行業(yè)超純水處理、化工及

10、制藥行業(yè)的純水處理、食品、 飲料、飲用水處理、海水、苦咸水淡化、冶金、輕工業(yè)、電鍍及皮革等行業(yè) 的廢水處理等行業(yè)內得到了廣泛應用。但是在反滲透處理過程中會有大約 25%左右的濃水需要排放，這部分水含有大量的無機鹽，直接外排會造成環(huán) 境違法行為。木項目主要是將礦井水處理中地表III類水標準。礦井水是在煤礦開采過 程中排放的被污染的地下水，其主要污染物為SS、COD、石油類。污染物主 要為大分子狀態(tài)形式存在，在經(jīng)過超濾后去除率己經(jīng)達到90%以上，出水水 質可滿足回用和排放標準。再經(jīng)過反滲透處理后岀水水質雖然進一步提高， 但濃水直接排放反而造成了環(huán)境污染。因此木項目建議，保留原有反滲透系 統(tǒng)作為應急

11、處理系統(tǒng)，在礦井水受到不可預見的污染時緊急啟動保證出水水 質達標，少部分濃水可單獨收集處理。2.2生活水處理工藝改造方案針對現(xiàn)狀生活污水處理站主要存在的問題，結合現(xiàn)有現(xiàn)狀實際。對生活污水處理站主要進行如下技術改造(如圖2.1): 將生活污水處理站出水引至選煤廠回用； 增加碳源投加裝置； 增加高效菌投加裝置； 更換MBR膜組器。2.2改造后的工藝流程圖2.2.1出水回用根據(jù)環(huán)保政策要求，煤礦生活污水處理后用于選煤廠補水、灑水、綠化 等，不準外排。本項目提出的生活污水處理站出水指標要達到地表1【1類水質 標準，己遠遠超出選煤廠補水、灑水、綠化等要求的回用水要求，甚至部分 指標優(yōu)于現(xiàn)行的生活飲用水衛(wèi)

12、生標準(GE5749-2006)?，F(xiàn)有的“厭氧/ 缺氧+好氧+沉淀池+ MBR膜系統(tǒng)+活性炭過濾器”系統(tǒng)在運行穩(wěn)定的情況下， 出水水質也只能到達地表V類水質標準，要真正達到地表III類水質標準需要 增加生物濾池、生態(tài)塘等工藝，新增系統(tǒng)造價高，運行不穩(wěn)定。木次改造將生活污水處理站出水送至選煤廠回用。222增加碳源投加系統(tǒng)煤礦生活污水多為洗浴廢水，COD含量低，碳源不足，營養(yǎng)失衡，導致 項目使用的生化處理系統(tǒng)中活性污泥濃度低，不能正常高效運行，從而直接 影響出水水質。根據(jù)礦井生活污水運營經(jīng)驗，在處理站設置碳源投加系統(tǒng)?？筛鶕?jù)現(xiàn)場 進水實際情況，定量的投加碳源，確保生化系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2.2.3增加高

13、效菌系統(tǒng)活性污泥法工藝，普遍存在水質、水溫等條件變化時，工藝運行不穩(wěn)定, 污泥中硝化細菌占比較少(小于5%),在污泥中難以占有絕對優(yōu)勢，污泥硝 化活性低。一般礦井水生活污水處理生化系統(tǒng)氨氮負荷小于0.03 kg NH3-Nkg MLSSd,工藝調控需要很長時間，穩(wěn)定達標難度較大。物化處理方法(例如 折點加氯方法等)運行費用較大。增加硝化濾池投資成本也較大。木方案推薦的高效菌系統(tǒng)，采用全自動生物培育裝置和特制的營養(yǎng)劑， 通過精準的自動化控制，持續(xù)培育高活性的硝化菌液，來加快硝化反應啟動 的速度，快速增加曝氣池內硝化細菌的數(shù)量和活性，解決曝氣池內硝化細菌 活性不足，氨氮排放不穩(wěn)定，有毒物質排入造成

14、硝化功能喪失，或者隨著排 泥量增大而造成硝化菌流失等問題?？杀ＷC污水站岀水氨氮穩(wěn)定的達標排放, 尤其在北方污水站冬季運行時能維持曝氣池較高的硝化菌數(shù)量和硝化活性， 提升氨氮運行負荷，保障系統(tǒng)氨氮去除效果。一般污泥硝化負荷0.030.05 kg NH3-N/ (RgMLVSS d),采用硝化菌培育一體化裝置，污泥的硝化負荷可增 長至0.06-0.1 kgNH3-N/ (kgMLVSSd),出水水質穩(wěn)定達標。2.2.4更換現(xiàn)有膜組件現(xiàn)有MBR膜組件產(chǎn)水能力遠低于設計要求，并難以恢復其膜通量，需對 其進行改造。MBR是將膜分離技術和生物反應器的生物降解作用集于一體的生物化學 反應系統(tǒng)。它以超濾或微濾

15、膜組件替代傳統(tǒng)活性污泥法中的沉淀池實現(xiàn)泥水 分高。該系統(tǒng)具有處理能力強、固液分離效率高、出水水質好、占地空間小、 運行管理簡單等特點。MBR分離膜組件結構形式多樣，較為常用的為有機中 空纖維膜和有機平板膜兩大類，性能對比見表2.2。表2.2中空纖維膜與有機平板膜對比表項目有機平板膜有機中空纖維膜抗污染能力強弱機械強度l低，易斷絲清洗周期短清洗方式在線清洗即可需要離線沖洗使用壽命短綜上所述，在運行過程中有機中空纖維膜容易斷絲，堵塞，并清洗困難, 而平板有機膜具有結構緊湊、膜易更換、較易清洗等優(yōu)點。因此，建議將現(xiàn) 有的有機中空纖維膜更換為有機平板膜。三、委外運營服務方案3.1委外運營的必要性改造后

16、的礦井水和生活水處理系統(tǒng)專業(yè)性強，操作難度大，運行過程中 經(jīng)常出現(xiàn)多種不確定因素，需要做出專業(yè)應對。因此，我們建議貴公司引入 專業(yè)公司進行委外運營，以確保改造優(yōu)化后的系統(tǒng)能夠真正發(fā)揮出應有的效 果。專業(yè)化運營的好處如下：（1）規(guī)范設施運營公司依托校企聯(lián)合實驗室，可為企業(yè)提供長期的技術支持，幫助企業(yè)優(yōu) 化環(huán)保流程，建立長效機制。通過我公司的專業(yè)化、規(guī)范化運營和管理，確 保企業(yè)完全實現(xiàn)達標排放。（2）降低環(huán)保成本通過對企業(yè)水處理運營過程的精準測試、精細化管理以及藥劑等消耗品 的集中采購等，大幅降低企業(yè)環(huán)保運營成木。（3）規(guī)避環(huán)境風險通過運營合同，運營方明確承諾對自身原因導致的環(huán)境違法行為負全責,

17、包括-但不限于承擔罰款及其他連帶責任，最大程度免除了企業(yè)而臨的技術、 法律等各種環(huán)境風險，真正為企業(yè)分憂解難。（4）促進政企互信通過專業(yè)人做專業(yè)事，利用運營方的人脈資源和政策解讀能力，提升企 業(yè)與政府有關部門的溝通質量，建立良好的政府與企業(yè)監(jiān)管與被監(jiān)管的關系, 從而維護股東核心利益。需要強調，當前環(huán)保形勢異常嚴峻，企業(yè)而臨的環(huán)境風險嚴重。近期呂 梁市水質國家考核全國排名倒數(shù)第一。2019年5月9日，山西省水污染防治 工作領導小組辦公室下發(fā)通知，對呂梁市進行區(qū)域限批并掛牌督辦?？梢灶A 見，一場力度極大、范圍極廣的大檢查將會很快啟動，如不能滿足要求將會 受到極重的行政處罰。毋容置疑，山西華晉煤焦集

18、團有限責任公司作為呂梁 地方重要的煤炭企業(yè)之一，必然是國家環(huán)保監(jiān)管的重中之重，企業(yè)萬萬不可 僥幸。為幫助企業(yè)彌補專業(yè)不足，確保穩(wěn)定達標，柳林縣環(huán)保局自去年以來積 極推廣專業(yè)化委外運營。鑒于此，作為我省標桿公司的華晉集團，我們建議, 貴公司順應形勢，主動作為，帶頭推行專業(yè)化委外運營，為當?shù)仄髽I(yè)樹立典 范。3.2運營服務內容公司可為委托方提供包括運營、咨詢、特色等四大類H個子項23小項 的菜單式服務。客戶可根據(jù)自身情況，選擇服務項目，量身定制一攬子環(huán)保 解決方案。表3.1山西某公司服務內容一覽表服務等級服務項目服務內容備注核心服務方案設計1. 企業(yè)環(huán)保問題診斷；2. 企業(yè)水處理一攬子解決方案設計與

19、實施。標配運營維護1. 派遣專業(yè)人員規(guī)范并主持委托方處理廠的操 作；2. 進行水處理設備的維修和保養(yǎng)；3. 協(xié)同委托方建立和完善水處理設施運行管 理制度；4. 進行日常巡檢；5. 及時發(fā)現(xiàn)并處理水處理設施的運行故障。標配特色服務遠程監(jiān)控 平臺1建立環(huán)保運營遠程管理平臺，運行數(shù)據(jù)實時 查詢、歷史數(shù)據(jù)分析、異常工況智能預報警、 運行數(shù)據(jù)分析；2. 實現(xiàn)污水處理廠設備運行情況、進出水水量、 水質的實時監(jiān)控；3. 利用大數(shù)據(jù)平臺優(yōu)化水處理廠工藝和運行操 作，實現(xiàn)技術上的不斷進步。選配服務等級服務項目服務內容備注長期技術 支持校企聯(lián)合實驗室，及同可研單位、設計單位的 長期合作，為企業(yè)提供技術支持和服務，

20、幫企 業(yè)解決技術難題，提升環(huán)保水平。標配法律支持指導委托方法律顧問（或委托運營方專業(yè)法務 人員）協(xié)同處理環(huán)境違法事宜，協(xié)助委托方起 草、審核環(huán)保方面的法律文書，進行法律責任 辯護和維權。選配延伸服務環(huán)保培訓1. 水處理設施操作和監(jiān)控的技術培訓；2. 水處理設施常見故障排除及培訓；3環(huán)保政策、法規(guī)與標準培訓；4.公司環(huán)保制度培訓。標配風控支持1. 指導委托方建立環(huán)保管理標準和制度，并協(xié) 同實施；為委托方環(huán)境信息公開提供專業(yè)咨詢 和支持；2. 指導委托方完成水廠運行隱患排查。標配高端咨詢監(jiān)管應對協(xié)同委托方應對各級政府及環(huán)保部門水處理業(yè) 務的環(huán)保檢查，并進行后續(xù)整改。標配政策咨詢1指導委托方及時研判并正確響應政府和環(huán)保 監(jiān)管部門在水處理方面的政策要求；2 提供環(huán)保政策及法律法規(guī)的咨詢服務，做好 委托方與政府及環(huán)保部門之間的溝通工作。標配環(huán)保建議結合委托方的實際情況和企業(yè)戰(zhàn)略，為委托方 優(yōu)化環(huán)保管理方案，指導委托方削減環(huán)保成本、 降低環(huán)境風險。標配環(huán)保應急協(xié)同委托方建立健全環(huán)境應急工作體系，指導 委托方正確控制環(huán)境事故勢態(tài)，正確處理環(huán)境 應急業(yè)務。選配四、費用估算4.1改造費用估算項目改造工程包