9吨/小时废水回用处理工程
目 录
总说明
l 本系统其原水为处理后的综合废水，原水取水量计：9m3/h。
l 本设计方案采用水质调节+砂滤器+碳滤器+超滤+反渗透系统后，满足电导率£300ms/cm的回用要求后回用于车间用水点。
l 砂滤器及碳滤器之反冲废水、超滤浓水接入废水处理站调节池再处理。
l RO反渗透装置之浓水排至废水处理站处理。
l 本回用工程产水能力约为6m3/h左右，其具体水质见方案中内容。
l 本回用水工程从废水站达标排水中取水量：9m3/h，经过本回用系统后，回用水量为6m3/h，即系统回用率为60%。
回用水处理设计方案
一、概述
水是生命之源，是地球上唯一不可替代的自然资源。我国人均水资源占有量仅为世界平均水平的1/4，水源不足、水体污染和水环境生态恶化已成为的发展的制约因素。保护水资源、防治水污染、改善水环境生态是保护环境和实施可持续发展的重要内容,是我们责无旁贷的任务。
水似乎是取之不尽、用之不竭的，由于技术、经济和管理等方面原因，水资源浪费现象在我国多有存在。
我们对水的使用主要是生活用水、工业用水、及农业灌溉用水。其中除极少一部分被饮用、进入产品、锅炉蒸发、植物吸收、蒸腾以外，大部分是用于地面冲刷、洗涤或简单地用于冷却，在这过程中又混入了各类污染物等，重新排入天然水体，并造成污染。随着工、农业生产的增长、人口的增长，造成了所谓的“环境危机”。水资源的不足，加上地表水、浅层地下水的污染双减少了可供利用水资源的数量，形成了污染性缺水或水质型缺水，造成了“水荒”。水污染对人体健康、工农业生产和社会的持续发展带来了极大的危害。
工农业生产的发展，人口的增长，使我国的水环境已经普遍地受到污染。为了今后我国国民经济可持续发展，我们已越来越重视环境保护，并兴建大批废（污）水处理系统，基本上解决了水体污染对经济发展、人体健康和环境的危害。但是未能从根本上解决水体污染对经济发展、人体健康和环境的危害，影响到我国国民经济可持续发展进程。因此近年来我国有关部门相继出台了自来水水价改革法规法则，如采用阶梯式水价收费，分类式水价收费和在水价中加入污水处理费等方法了来提高水价以促进节俭用水，特别是工业用水采用循环用水工艺。同时自来水水价逞上涨趋势。企业的发展很大程度上受制于水价的不断攀升，因此企业采用清洁生产工艺和中水回用工艺是解决此问题的好办法。本公司本着：节约人类资源、促进企业发展的思想，同时结合该公司的实际情况制定回用方案。
二、设计依据
1. 原水水质：经过处理的达标废水，符合国家标准（GB21900-2008）
1) 国产设备的制造和材料应符合下列标准、规范、规定的最新版本要求。
u JB2932 《水处理设备制造技术条件》
u CJ/T 119-2000 《反渗透及离子交换水处理设备》
u HGJ32 《橡胶衬里化工设备》
u CD130A16《橡胶衬里设备技术条件》
u GB12224 《钢制阀门一般要求》
u 3GB1047 《管子和管路附件的公称通径》
u BGJ232-82《电气装置安装工程施工验收规范》
u JB2932-86《水处理设备制造条件》
2) 国外供货设备和部件的制造工艺和材料应符合最新版本的美国机械工程协会（ASME）和美国材料试验协会（ATM）的工业法规中所涉及的标准或相当标准。
3) 对外接口法兰符合下列要求
u JB/T74-94 《管路法兰技术条件》
u JB/T74-94 《管路法兰类型》
u JB/T81-94 《凸面板式平焊钢制法兰》
u JB/T87-94 《管法兰用石棉橡胶垫片》
4) 控制设备、测量仪表和电气设备的设计、制造应符合有关规定和标准。
如果上述规范或标准对某些专用材料不合适时，则可采用材料生产厂的标准。
三、设计原则
1． 严格执行国家有关环境保护的各项规定，确保回用水达到厂方要求。
2． 采取目前国内领先、实用的处理工艺，稳定可靠地达到治理目标要求。
3． 在上述前提要求下，做到投资少、运行费用低。
4． 技术路线简单明了，操作管理方便。
5． 根据贵厂的地形地貌因地制宜，在现有的场地上建设一座外形美观，与周围建筑物相协调的废水回用处理站。
四、设计条件
4.1 原水水质：
电导率:≤2000µs/cm
COD： <90mg/l
SS: ≤50mg/l
浊度： 10～15度
PH: 6～9
4.2 进水水量
系统总的进水水量为9m3/h. (运行按24小时设计)
4.3 回用净水水质指标
根据甲方回用水的标准，回用水达到自来水标准，并回用车间生产线：
项目 | 工艺出水 |
pH | 6～9 |
总硬度 | ≤3.6mg/L |
含铁量 | ≤0.3mg/L |
CODcr | ≤20mg/L |
浊度 | ≤1NTU |
色度 | ≤10 |
电导率 | 出水≤300μS/cm2 |
4.4 回用净水水量
回用净水量：6m3/h
五、设计范围
5．1设计范围
从废水站清水池出口处至纯水产水箱出水口。
1）、供水要求：
正常进水流量9m3/h 产水量约为6m3/h
2）、供电要求：根据我方提出的装机容量，由用户将动力线送至开关柜空气开关上
供电电源：380V/50Hz/三相五线制
装机容量：约19kw
3）、场地要求：水处理间的场地由业主提供，我方负责水处理站建构筑物及设备平面布置的设计。
4）、药品要求： 调试及运行过程中所消耗的药品由用户提供
主要药品：片碱、酸、絮凝剂（PAC）、阻垢剂等
5）、浓水、反冲水排放：废水排放至废水处理站综合调节池。
6）、产水排放：RO产水排至产水箱，由甲方自行引水至车间各用水点。
六、工艺选择与说明
6．1工艺选择
1）、预处理
由于原水为处理后的综合废水，水中附有较多悬浮物和金属离子。为保证了后续设备的正常运行，达标的污水通过提升泵提升到到砂滤器、碳滤器，并在前端投加絮凝剂，出水至中间水箱，经提升泵泵入超滤系统，出水可满足RO系统进水水质要求。
2）深度处理(工艺比较)
除盐常用工艺有以下几种：离子交换、反渗透、电渗析，其工艺比较如下：
① 离子交换工艺：
离子交换工艺是利用离子交换树脂的吸附交换性能，以阳树脂中的H+ 与水中的阳离子交换，以阴树脂中的OH- 与水中的阴离子交换，交换到水中的H+ 与OH- 再结合成水，以此来去除水中的阳阴离子。
离子交换工艺有几种型式：固定床、浮动床以及美国专利技术满室床。固定床的出水水质好，再生时树脂不容易乱层、树脂的再生度高，但是树脂反洗需要反洗空间，设备投资较大；浮动床树脂填充率达到90%以上，不需要反洗空间，设备投资较少，但是出水水质较差；满师床是结合了浮动床工艺及逆流再生工艺研发而成的新型离子交换技术，具有出水水质好，再生液消耗低，操作简便，清洗水量少，运行费用低等特点，但是给水水质的要求较高。离子交换工艺的设备投资较反渗透工艺的少，但是无论是哪一种离子交换工艺，均有树脂再生的问题存在，再生液的消耗总是较大，使运行费用始终很高。而且离子交换工艺操作阀、管较多，操作复杂，需要较多的人手进行日常的操作维护。另外，离子交换工艺产生大量的酸碱废水，增加了废水处理费用。
② 电渗析
由于水中的离子本身是带电的，因此当在水溶液中放两个电极，接上直流电，水溶液就会发生导电现象，阳离子向负极运动，阴离子向正极运动。电渗析工艺就是利用水的这种特性，利用电流引导水中的离子到浓水室然后排放。电渗析器中放置了多组交替排列的阴、阳离子交换膜，此膜在电场作用下显示电性。通电后，阳离子通过阳膜（阴离子被阳膜排斥，不能通过）向负极移动；阴离子通过阴膜（阳离子被阴膜排斥，不能通过）向正极移动。离子集中在浓水室，然后排出电渗析器。
电渗析工艺的回收率不高（根据运行实践表明，为得到1吨淡水，约需2.2～2.5吨原水，水的回收率控制在40～45%左右，国外的电渗析工艺可以达到50～95%），并且由于运行过程中需要消耗大量的电能，运行费用较高。另外，为了防止极化沉淀现象，需要进行盐酸清洗或进行电极互换，操作复杂。因此现阶段电渗析工艺较少应用在除盐水处理中。
③ 反渗透
反渗透是60年代发展起来的一项新的薄膜分离技术，是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。对于除盐系统来说，预处理水进入反渗透膜，在高压力的作用下，小分子（如水分子）透过半透膜进入淡水室，大分子（如Ca2+、Mg2+、Na+ 、SO42- 、Cl- 、HCO3- 、HSiO3- 等离子）则留在浓水室，最后排放。
反渗透技术通常运用在海水、苦咸水的淡化；废水处理以及食品、医药工业的提纯、浓缩、分离等方面。
反渗透工艺的设备投资较离子交换技术高，但是由于减少了操作阀门、管件等，而大大的简化了除盐设备的操作，减少误操作的发生。另外，反渗透工艺的除盐效果好，一般除盐率均可达到98%以上。反渗透工艺没有酸碱废水的排放，其排放的浓水还可以回收再用，成为预处理系统的清洗水，因此该工艺的废水排放量很少。由于该工艺废水排放量少，没有再生液的消耗，需要的操作维护人员少，因此运行费用低；并且其运行较稳定，现已成为除盐水处理最为常用的工艺之一。
综合以上所述，我司决定采用技术先进、成熟的砂滤、碳滤和超滤与反渗透相结合的处理工艺。
6．2工艺流程图
我司根据贵厂原水水质及出水的出水要求，现拟定出以下工艺流程图（见方框流程图）：
6.3 工艺流程说明
1）、原水箱
作用功能：主要是储存车间来水，主要起到贮水和调节平衡水质作用，防止给水不足，影响整个系统的正常运行。
2）、原水泵
作用功能：为了整个系统正常工作以及保持后序设备的正常运行，采用3台原水泵增加系统的进水压力，泵相应设置高过热保护器、压力开关，出现故障自动报警。
3）、絮凝剂加药装置
作用功能：本装置的主要功能是投加混凝剂，让水中的悬浮物，胶体物质等絮凝成团，增强砂滤器的效果。
加药装置为单搅拌单药桶设计。混凝剂投加采用进口计量泵进行投加,控制药量稳定、准确。本装置包括药剂溶解、溶液箱、计量泵投加功能,设备主体材质采用PVC制作。
4）、砂滤器
作用功能：采用石英砂滤料以除去原水中较大颗粒的悬浮物、泥沙、杂质等，同时通过加入絮凝剂后，水中部分胶体物质会因为失稳，而形成悬浮物，通过石英砂过滤可降低水的混浊度。而且还可以使水中的有机物质、细菌、病毒等随着浊度的降低而被大量去除，并为滤后消毒创造了良好条件。经过砂滤器原水浊度可降低至5mg/L以下。
5）、碳滤器
作用功能：利用活性碳的吸附能力有效地吸附原水中的有机物、游离性余氯、胶体、微粒、微生物、某些金属离子及脱色等，使出水余氯含量＜0.1mg/L，所以被广泛用于生活用水及食品工业、化工、电力等工来用水的净化、脱氯、除油和去臭等。通常，经过活性碳过滤的水能够去除63%-86%的胶体物质；50%左右的铁以及47%-60%的有机物质。
6）、还原剂加药装置
作用功能：为系统投加适量的药，还原掉多余的氧化剂，确保后续膜不会受氧化物的破坏。
加药装置由计量泵、药液桶组成。
7）、中间水箱
作用功能：暂时存放滤器的产水，保护系统运行时稳定的给水量及水质，同时也可对水中的杂质起到一定的沉淀。
8）、超滤加压泵
作用功能：为超滤系统运行提供足够的进水压力。
9）、精密滤器
作用功能：为防止从滤器中被携带出来的滤料进入超滤系统，设置该套设备，以净化水质。过滤器采用SUS304材质制成，具有外形美观、防腐蚀、重量轻、易于安装、减少用户额外支出等优点。
10）、超滤装置
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