含氟废水处理方案

含氟废水处理方案

含氟废水处理设计方案湖北盛世环保科技有限公司二零一三年四月十六日-16-n目录一概述2二改造范围2三设计依据和设计要则4四废水水质水量以及排放标准4五废水处理工艺流程5六工艺设备以及构筑物的设计参数和选型9七自动控制设计13八工程投资估算14-16-n废水处理方案一概述根据贵公司现场运行情况以及所提的供相关资料，目前贵公司污水处理工程主要处理的废水为含氟废水。本技术改造方案主要考虑含氟废水处理和氨的处理工艺的改造工作，使其达标排放。废水中主要污染物为：F-、氨（NH4）。本工艺技术改造方案设计原则为工艺技术先进、可靠，设备运行稳定、安全，操作管理简便；同时，在系统运行可靠的基础上做到本工程各构筑物及设备布局整齐，造型美观。实现本工程实用性、经济性、美观性的统一。处理后废水可以达标排放。二改造范围根据目前贵公司现场运行情况，结合贵公司实际生产情况，本工程废水处理量为：含氟废水15m3/h,工艺部分为从调节池到进入电析池之前。原设计废水处理工艺分为含氟废水处理工艺。我公司设计人员经过对现场情况的细致了解，结合我公司废水治理经验以及贵公司生产废水排放实际情况，建议-16-n废水实际来水与设计不符，且设备老化严重，建议重新复核工艺，选择合适的设备，确保废水能够达标排放。综上所述，本废水处理工程技术改造方案改造范围为：含氟废水15m3/h，氟离子设计进水浓度为2000mg/l，氨进水浓度为4%。三设计依据和设计要则1设计依据1.1污水处理工程现场运行情况记录以及所提供的车间生产情况；1.2《污水综合排放标准》（GB8978－1996）；1.3《水处理设备制造技术条件》（JB2932-86）；2设计原则2.1严格执行环境保护的各项规定，确保废水处理后水质符合国家标准《污水综合排放标准》GB8978—1996；2.2尽可能的利用原有工艺构筑物和设备，优化废水处理工艺流程。2.3采用技术先进、运行可靠、运行费用低、操作管理简单的工艺，使先进性和可靠性有机地结合起来；2.4采用成熟先进技术提高处理效率，尽量降低投资和运行费用；-16-n2.5采用先进的控制手段，保证操作运行与维护管理方便可靠。四废水水质水量以及排放标准1废水水质水量及设计处理能力需要改造部分废水主要来源于生产工艺产生的含氟废水。废水水质水量情况如下：a、废水水量15m3/h，氟离子浓度为2000mg/l，氨浓度为4&，pH为3左右。2设计要求出水15m3/h，氟离子浓度为400mg/l以下，去除率在80%—90%，氨浓度在1%以下，PH为6～9。五废水处理工艺流程1废水处理原理当前，国内外高浓度含氟废水的处理方法有数种，常见的有吸附法和沉淀法两种。其中沉淀法主要应用于工业含氟废水的处理，吸附法主要用干饮用水的处理。-16-n沉淀法是高浓度含氟废水处理应用较为广泛的方法之一，是通过加药剂或其它药物形成氟化物沉淀或絮凝沉淀，通过固体的分离达到去除的目的，药剂、反应条件和固液分离的效果决定了沉淀法的处理效率。化学沉淀法主要应用于高浓度含氟废水处理，采用较多的是钙盐沉淀法，即石灰沉淀法，通过向废水中投加钙盐等化学药品，使钙离子与氟离子反应生成CaF2沉淀，来实现除去使废水中的F-的目的。该工艺简单方便，费用低，但是存在一些不足。处理后的废水中氟含量达25mg/L后，再加石灰水，很难形成沉淀物，因此该方法一般适合于高浓度含氟废水的一级处理反应，很难达到国标一级标准。铝盐除氟法是在水中加入硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝等的铝盐混凝剂，利用Al3+与F-的络合以及铝盐水解后生产的A1(OH)3矾花，去除废水中的F-，效果不错。由于药剂投加量少、成本低，并且一次处理后出水即可达到国家排放标准，因此铝盐混凝沉降法在含氟废水处理中常作为二级处理反应。吸附法是将装有活性氧化铝、聚合铝盐、褐煤吸附剂、功能纤维吸附剂、活性炭等吸附剂的设备放入工业废水中，使氟离子通过与固体介质进行特殊或常规的离子交换或者化学反应，最终吸附在吸附剂上而被除去，吸附剂还可通过再生恢复交换能力。为了保证处理效果，废水的pH值不宜过高，一般控制在5左右，另外吸附剂的吸附温要加以控制，不能太高。该方法一般在工业含氟废水处理中用于-16-n末端的保护措施，效果十分显著。本工程F-离子浓度为2000mg/l，浓度较高，应考虑采用钙盐+铝盐二级处理反应除氟。考虑到反应后形成的CaF2较难沉淀，如果只做一级沉淀很难达到国家排放标准，因此本工程采用二级反应+二级沉淀去除废水中的氟离子，活性炭吸附作为保障措施。而除氨的方法一般为吹脱，汽提和生化法，由于该废水含盐度高，COD低，对于生化培养困难较大，吹脱法造价低，运行方便，简单，故选用吹脱法除氨。2废水处理工艺流程说明-16-n2.1废水处理系统废水提升至反应槽后首先加入NaOH调节pH至12左右，进入吹脱池曝气吹脱除氨，再进入反应池一，同时加入CaCl2，经过搅拌使废水充分接触反应，再加入盐酸调pH至8.5，同时加入CaCl2，经过搅拌使废水完成预反应，然后反应槽二级投加PAC，进行混凝反应。反应槽出水进入一级斜板沉淀器，同时加入PAM进行混凝沉淀。一级沉淀斜板器出水进入反应槽，同时加入NaOH调节pH至12左右，同时加入CaCl2，经过搅拌使废水充分接触反应，再加入盐酸调pH至8.5，同时加入CaCl2，经过搅拌使废水完成预反应，然后反应槽二级投加PAC，进行混凝反应。反应后出水进入二级斜板沉淀器，同时加入PAM进行混凝沉淀，出水进入中间水池。中间水池废水由泵提升至多介质过滤器和活性炭过滤器，过滤达标排入清水池溢流和酸碱废水统一排放。多介质过滤器和活性炭过滤器反冲洗水源来自清水池，反冲洗出水排入含氟废水调节罐。3.3污泥处理系统“斜板沉淀器”产生的污泥，利用静压定期排入污泥池，由原有污泥处理系统处理。六工艺设备以及构筑物的设计参数和选型1废水处理构筑物-16-n1.1废水调节池设计含氟废水调节池1座。用于调节和处理含氟废水，池底布置曝气管道，用于废水充分接触反应，达到稳定处理效果。尺寸规格为：4000×6000×5000mm(深)，总容积为120m3；有效高度为4.2m，有效容积为100m3。平均停留时间10小时。废水调节池拟建为地下式钢筋混凝土结构，进行防水防渗漏处理并且内壁环氧玻璃钢防腐处理。1.2提升泵房设计含氟废水调节池提升泵房1座。用于放置含氟废水提升泵。尺寸规格为：4000×3000×5000mm(深)。提升泵房拟建为地下式钢筋混凝土结构，进行防水防渗漏处理。1.3吹脱池用于废水中氨的吹脱处理能力：20m3/h规格：7000×10000×2000（h）（内带穿孔管）材质：钢混数量：1套1.4反应槽-16-n用于含氟废水处理系统。处理能力：20m3/h规格：3000×3000×5500mm(h)（内带4台搅拌机）材质：钢混功率：4.5KW数量：2套1.5斜板沉淀池用于含氟废水处理系统。处理能力：20m3/h规格：9000×3000×5200mm(h)材质：钢混数量：2台1.6中间水池设计中间水池1座，用于收集含氟废水二级斜板沉淀器处理后的废水。尺寸规格为：4000×3000×4500mm(深)，总容积为54m3；有效高度为3.80m，有效容积为45m3。平均停留时间约为：2.0h。中间水池拟建为地上式钢筋混凝土结构，进行防水防渗漏处理。1.7清水池-16-n设计清水池1座，用于收集处理达标后的含氟废水和提供过滤器反冲洗水。尺寸规格4000×3000×4500mm(深)，总容积为54m3；有效高度为3.80m，有效容积为45m3。平均停留时间约为：2.0h。中间水池拟建为地上式钢筋混凝土结构，进行防水防渗漏处理。2主要水处理设备2.3多介质过滤器用于含氟废水处理系统。处理能力：20m3/h规格：Ø2000×3600mm(h)材质：Q235-A，衬胶数量：1台2.4活性炭过滤器用于含氟废水处理系统。处理能力：20m3/h规格：Ø2000×3600mm(h)材质：Q235-A，衬胶数量：1台2.5动力设备列表如下：-16-n动力设备一览表序号设备名称规格参数数量单位备注说明1废水排水泵Q=12.5m3/h,H=12.5m,N=1.5KW2台2中间水池提升泵Q=20m3/h,H=12.5m,N=2.2KW3台3反冲洗泵Q=150m3/h,H=20m,N=15KW1台4盐酸投药泵Q=120L/h,H=30m,N=0.25KW2台5碱投药泵Q=120L/h,H=30m,N=0.25KW2台6CaCl2投药泵Q=120L/h,H=30m,N=0.25KW2台7CaCl2投药泵Q=1000L/h,H=30m,N=0.55KW2台8PAC投药泵Q=120L/h,H=30m,N=0.25KW2台9PAM投药泵Q=120L/h,H=30m,N=0.25KW2台10三叶罗茨风机Q=1.40m3/min，N=5.5Kw1台11管道及其配件1批12电器电缆及自控1批七工程投资估算土建工程估算土建工程估算表-16-n序号建筑物名称数量单价（万元）合价（万元）备注1废水调节池112.0012.00玻璃钢防腐2提升泵房11.001.003反应池43.0012.004沉淀池28.0016.003中间水池个5.005.004清水池个8.008.00利用原有5吹脱池个12.0012.00土建工程费用总计66.00备注：土建工程估算暂按湖北省有关标准计算。1工艺设备估算主要工艺设备估算表-16-n序号名称及规格单位数量单价（万元）总价（万元）备注1排水泵台21.002.002中间水池提升泵台30.802.403反冲洗泵台11.501.504盐酸投药泵台20.501.005碱投药泵台20.501.006CaCl2投药泵台20.501.007CaCl2投药泵台20.501.008PAC投药泵台20.501.009PAM投药泵台20.501.0010多介质过滤器台18.008.0011活性炭过滤器台18.008.00或利用原有12管道阀门及附件批15.005.0013三叶罗茨风机台13,203.2014电线电缆及控制柜套13.003.00工艺设备费用总计33.901总投资估算1总投资估算序号项目名称取费金额（万元）A土建部分66.00B设备直接费33.90C设计费8.0D安装费(含人工、安装辅料、机械工具等)18E技术调试费6-16-nF税金（A+B+C+D+E）×6.0%6.3合计139.811运行费用估算1）基本数据(1)电价：综合价0.67元/kW•h(2)药剂价格：高分子聚丙烯酰胺(PAM)：30000元/吨；石灰乳：300元/吨；氯化钙：2000元/吨；聚合氯化铝：2200元/吨；(3)工资福利标准：平均工资2300元/(月•人)计，职工定员3人。2）运行费用估算序号构筑物名称设备配置设备电机功率（KW）数量(台/套)总功率（KW）使用系数使用功率（KW）备注1.废水调节池废水提升泵1.534.50.833.731用1备2.沉淀池排泥泵1.5230.832.491用1备3.压滤机房螺杆泵3260.5031用1备4.加药系统碱投加泵0.2510.250.830.215.加药系统酸投药泵0.2510.250.830.216.加药系统CaCl2投药泵0.2510.250.830.217.加药系统PAC投药泵0.2510.250.830.218.加药系统PAM投药泵0.2510.250.830.219.罗茨风机5.515.50.834.56-16-n1.厢式压滤机1.511.50.500.752.合计14.759.78总装机容量：14.75kW实际运行功率：9.78kW(1)电费E1:E1=2.79元/m3(2)药剂费E2：项目单价（元/吨）吨水用量（g）吨水价格（元）氯化钙200030006.00聚合氯化铝220010002.20聚丙烯酰胺（阳离子）300001003.00液碱10003003.00合计E2=14.20元/m3(3)人工费E3E3=0.50元/m3总运行费用：∑E=E1+E2+E3=2.79+14.20+0.50=17.49元/m3-16-