1、5m3/h 脱硫废水处理项目技术方案甲方：乙方：辽宁皓唯环境工程有限公司二 O 一五年七月目 录1 项目概述 .21.1 项目名称 .21.2 项目概况 .21.3 设计范围 .31.4 设计原则 .31.5 设计依据 .31.6 设计采用的法律法规及技术标准 .32 进水水量、水质及设计规模 .62.1 进水水量及水质 63 浓缩及蒸发系统方案 .73.1 预处理及膜浓缩系统 73.2MVR 蒸发器 .83.3 工艺流程框图及水力平衡 .83.4 关键技术 93.5 系统描述 144 设备列表和投资费用 .184.1 系统主要部件列表 184.2 设备投资 .254.4 MVR 系统与三效蒸
2、发器经济性对比 271 项目概述1.1 项目名称（1）项目名称： 5m3/h 脱硫废水处理项目（2）建设地点：营口1.2 项目概况废水为营口五矿脱硫脱硝后产生的废水。脱硫工艺采用石灰法，脱硝工艺采用氨法。废水经过三联箱（加药 NaOH、有机硫和絮凝剂助凝剂） ，后经搅拌进入水箱，下部固体压滤机压滤后固体排出，上清液为现要处理的高盐废水。现高盐废水 5m3/h，根据水质分析进行浓缩处理达到零排放。本方案采用膜浓缩进行处理，最终剩余浓水进行蒸发处理，产水达到回用标准。水质报告见下表：表 1.1 脱硫废水水质报告装置 项目 单位 设计工况流量 m3/h 20pH 8.4TDS mg/L 74400总
3、硬度 mg/L 36700总碱度 mg/L 1450重碳酸盐 mg/L 1520CODCr mg/L 881氨氮 mg/L 1440Ca2+ mg/L 646脱硫废水Mg2+ mg/L 8340Cl- mg/L 10000SO42- mg/L 40600SiO2 mg/L 8.1F- mg/L 1061.3 设计范围本项目设计范围包括预处理系统、膜浓缩系统和蒸发结晶系统，从废水泵入口到主体设备排污口/产水及浓水管道出口法兰的所有废水处理的工艺设计、设备选型、电气自动化设计以及技术经济指标等，相关土建设计、厂房土建、绿化、消防等设施不包括在本技术方案内。1.4 设计原则（1）本项目为新建项目。（
4、2）本设计严格执行国家有关法律、法规、规范及当地有关环境保护的各项规定，污水处理后确保各项出水水质均达到相关回用和排放标准。（3）采用先进成熟、运行稳定、管理方便、经济合理的处理工艺，在保证处理效果的同时，最大限度地节省投资和运行费用。（4）设备、自控装置和仪表的选型力求技术先进、稳定可靠、节能高效、经济适用。（5）系统运行灵活，管理方便，自动化程度高，维修养护简便、劳动强度低。（6）总体布局优化合理，处理设施布置紧凑；合理控制噪声、气味，妥善处理固体废弃物，避免二次污染。1.5 设计依据（1）甲方提供的水质文件；（2）甲方确认过的废水水量及水质情况；（3）如有现场小试，小试数据及试验报告；（
5、4）其它相关资料。1.6 设计采用的法律法规及技术标准本设计参考以下法律、法规以及技术标准和规范的相关规定：（1） 中华人民共和国环境保护法1989 年 12 月；（2） 中华人民共和国水污染防治法2008 年 6 月；（3） 建设项目环境保护管理条例 （1998 年 11 月） ；（4） 建设项目环境保护设计规定 （国环字(87)002 号文）（5） 建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定（6） 循环冷却水用再生水水质标准 （HGT 3923-2007）（7） 工业循环冷却水处理设计规范 （GB 50050-2007）（8） 三废处理技术工程手册化工出版社 2000 年第一版；（9） 室外给水
6、设计规范 （GBJ13-1987） ；（10） 室外排水设计规范 （GBJ14-1987） ；（11） 建筑给排水设计规范 （GBJ15-1988） ；（12） 给水排水构筑物施工及验收规范 （GBJ141-1990） ；（13） 给水排水管道工程施工及验收规范 （GB50268-1997） ；（14） 建设工程监理规范 （GB50319-2000） ；（15） 大气污染物综合排放标准 （GB16297-1996） ；（16） 恶臭污染物排放标准 （GB14554-93 ） ；（17） 工业企业厂界噪声标准 （GB12348-90） ；（18） 建筑结构设计统一标准 （BGJ6884 ） ；（
7、19） 建筑地基基础设计规范 （GBJ7 89 ） ；（20） 混凝土结构设计规范 （GBJ10-89 ） ；（21） 工业与民用供配电系统设计规范 （GB5005295） ；（22） 低压配电装置及线路设计规范 （GB5005492） ；（23） 建筑电气设计技术规范 （GBJ10-83 ） ；（24） 工业企业设计卫生标准 （TJ36-79 ） ；（25） 建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定 ；（26） 包装、储运图示标志 （GB 191） ；（27） 运输、包装、发货标志 （GB/T 6388） ；（28） 机电产品包装通用技术条件 （GB/T 13384） ；（29） 水处理设备油漆
8、包装技术条件 （ZGB 98003） ；（30） 产品检验通用技术要求 （JB/ZQ 4000.1） ；（31） 切削加工件通用技术要求 （JB/ZQ 4000.2） ；（32） 焊接件通用技术要求 （JB/ZQ 4000.3 ） ；（33） 火焰切割件通用技术要求 （JB/ZQ 4000.4） ；（34） 铸件通用技术要求 （JB/ZQ 4000.5） ；（35） 铸钢件补焊通用技术条件 （JB/ZQ 4000.6） ；（36） 锻件通用技术条件 （JB/ZQ 4000.7） ；（37） 管道与容器焊接防锈通用技术要求 （JB/ZQ 4000.86） ；（38） 装配通用技术条件 （JB/Z
9、Q 4000.9） ；（39） 涂装通用技术条件 （JB/ZQ 4000.10 ） ；（40） 包装通用技术条件 （JB/ZQ 4286） ；（41） 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 （GB 8923） ；（42） 水处理设备制造条件 （JB 2932） ；（43） 净水用煤质活性碳 （GB 7701） ；（44） 钢制压力容器 （GB 150） ；（45） QW 潜水排污泵标准 （CJ/T 3038） ；（46） 悬挂式填料的产品认定技术条件 （HCRJ022 ） ；（47） 立式圆筒形钢制焊接贮罐设计技术规定 （CDI30A2） ；（48） 立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范 （GBJ
10、128-90） ；（49） 其他相关标准和规范。2 进水水量、水质及设计规模2.1 进水水量及水质所要处理的水量为 5m3/h，水质见表 1.1。设计所采用的废水水量及水质等资料均通过总包方和业主确认，供方仅对该水质报告负责。如果实际的废水进水情况与现有报告状况相差较大，应重新进行设计。膜浓缩系统反渗透进水水质标准，数据如下表 2.1：表 2.1 进水水质指标序号 项目 指标要求1. 进水水温 15-352. pH 值 6-73. 污染指数 (SDI) 20%膜通量： 10-400L/h /单根膜柱操作温度： 10-30 清洗方式： 正向冲洗预期膜寿命： 3-5年辽宁皓唯环境工程有限公司承诺提
11、供的整套废水处理回用系统是完整的、先进的，在给定的条件下系统的回收率和产水指标达到合同约定标准。3.4.2 MVR蒸发器（1）MVR工作原理MVR是机械蒸汽再压缩技术（mechanical vapor recompression ）的简称。MVR是循环利用它自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源需求的一项节能技术。MVR蒸发器其工作过程是将低温的蒸汽经蒸汽压缩机压缩，温度和压力被提高，热焓增加 ，然后进入换热器冷凝，以充分利用蒸汽的潜热。除开车启动外，整个蒸发过程中基本上无需生蒸汽,从蒸发器出来的二次蒸汽，经压缩机压缩，压力、温度升高，热焓增加，然后送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用，使
12、料液维持沸腾状态，而加热蒸汽本身则冷凝成水。这样，原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用。（2）MVR蒸发系统的特点1. 热效率高，节能环保；2. 清洁能源：MVR用的是工业电源，不用冷却水，也没有 CO2和SO 2的排放；3. 采用降膜蒸发技术，它具有换热效率高，能耗低的优点；4. 运行成本低：是多效蒸发器运行成本的40%；5. 自控精度高：采用工控机和PLC控制系统以及变频技术，实现实时高度自动化精密控制，可以实现整个操作实现无人值守；（3）MVR在避免使用冷却水方面优势。在多效蒸发系统中的最后一效是需要用冷却水来进行二次蒸汽的冷凝，由于此时的蒸发温度为50 60，所以要达到理想的冷凝效果需大
13、量的低温冷却水。经过计算，若采用三效蒸发浓缩系统，循环水消耗量达到了300吨/小时，而在MVR蒸发系统中二次蒸汽均回到压缩机进行压缩，升温、升压后做为加热用蒸汽，所以不需要冷却循环水进行冷凝二次蒸汽。由此可见，利用MVR 蒸发系统可以省却冷却循环水和冷却塔、冷却循环泵及其附属设备，不仅节约了大量水，还节省了这部分设备的维护保养费用，还减少了由于冷却循环水废水排放对污水站的负荷。所以MVR系统在蒸发浓缩的节能减排方面优势明显。表 3-1 MVR 蒸发器与同类产品比较反应釜 单效蒸发器 多效蒸发器 喷射泵 MVR 蒸发器能耗能耗高，蒸发一吨水大约需要 1.5 吨蒸汽能耗较高，蒸发一吨水理论上需要
14、1 吨蒸汽比较节能，一般来说随着效数的增加、能耗也相应地降低在传统多效蒸发器的基础上再多一效，但需要高压蒸汽带动。目前最节能的蒸发器技术。蒸发每吨水只需要 15KW/h 到45KW/h 的电耗。占地面积 小 小 大 小 小对产品质量影响蒸发产品停留时间长，严重影响产品质量停留时间短但温度高，对产品质量影响较小停留时间较长，温度较高，对产品质量影响较小停留时间短，对产品质量影响较小停留时间短，低温差蒸发，对产品质量影响最小。能源方式使用煤、柴油直接加热；或者使用蒸汽加热使用蒸汽加热，需要蒸汽管网，需要锅炉使用蒸汽加热，需要蒸汽管网，需要锅炉需要高压蒸汽带动才能使用，需要锅炉使用电即可，不需要蒸汽
15、管网，全自闭循环系统自控程度 人工操作 半自控 半自控 半自控全自控操作，不间断蒸发稳定性 差 较差 较差 差 好3.5 系统描述该系统包括预处理、膜浓缩及蒸发结晶系统。类型参数3.5.1 膜浓缩系统膜浓缩系统中各级膜系统均采用恒压或恒流过滤的原则，保证系统运行压力或流量稳定。系统配有的仪表测量点及数量均满足系统的安全、稳定、可靠运行的需要。该高压平板膜系统膜分离系统的运行方式为全自动运行方式，包括过滤、冲洗、化学清洗等。为实现全自动操作，系统中配置各种检测仪表和执行机构，其中在线监测仪表包括流量传感器、压力传感器、温度传感器、在线电导率仪、在线PH 计、在线 ORP计（如果需要）等。在线执行
16、机构包括变频器、流量调节阀、开关阀等。配合系统PLC，实现系统自动、恒流、安全运行。3.5.2 MVR蒸发系统1、 蒸汽压缩机采用专门为蒸汽压缩设计的全不锈钢罗茨式蒸汽压缩机，具有转速低，噪音小，震动小，可靠性高的优点，材质 316L,温升可达 30。 蒸汽机械压缩机选用容积式压缩机，优点是：（1）具有较大的压缩比，特别适合高沸点物料的蒸发结晶。（2）处理量恒定，不随压缩比的变化而变化。2、分离器分离器的分离过程是在全密闭状态下连续进行，设备内温度、压力及料液浓度均可保持在最适宜于蒸发的状态。料液经蒸发所产生的二次蒸汽可以维持合理的热平衡。分离器内部及设有高效捕沫器，可以提高汽液分离效率，降低
17、雾沫夹带。内部喷淋的设计有洗涤捕沫器的作用。分离器选用材质为 316L。3、蒸发器1）采用管板式换热器。由于 MVR 的作用，既是物料加热器，同时也是二次蒸汽的冷凝器。整体蒸发器传热效率高，占地面积小。2）本次加热器采用卧式双管程布置，以便于在线清洗的需求。3）蒸发器选用材质为换热管 Ta2，壳体为 304。通过循环泵，料液从顶部进入料液分布器，并使其呈均匀液膜状沿内壁往下流动，液膜受到从管壁传入的热量，就蒸发汽化。当传热温差不大时，汽化不是在加热管的内表面，而是在强烈扰动的膜表面出现，因此不易结垢。产生的蒸汽通常是与液膜并流往下，由于汽化的表面很大，蒸汽中的液沫夹带量较少，为防止结垢，要求全
18、部加热表面都要均匀湿润，必需有性能良好、不易堵塞的料液分布器。这种蒸发器消除了由静压引起的有效传热温差损失问题，蒸发器的压降也很小。蒸发设备紧凑，占地面积小、所需空间也小。又可省去冷却系统。对于需要扩建蒸发设备而供汽，供水能力不足，场地不够的现有工厂，特别是低温蒸发需要冷冻水冷凝的场合，可以收到既节省投资又取得较好的节能效果。4、强制循环结晶系统强制循环结晶系统由结晶器、加热器以及循环泵等组成。物料流程：原料液首先需要将 PH 至调至 7 左右，然后用生蒸汽预热到85，然后输入结晶器循环管，经换热器加热后进入结晶器进行蒸发，溶液产生过饱和度，与参与循环的晶体一起下降至结晶器底部，并在此过程中，
19、晶体成长，过饱和度消失，在循环泵的吸引下混合新鲜料液，经循环管进入下一次循环。晶浆下降至结晶器底部，其浓度达到目标值时由出料泵泵出结晶系统；其浓度未达到目标值时则返回结晶器系统，进入下一次循环。物料温度为 85，二次蒸汽温度为 75。二次蒸汽流程：结晶器中的二次蒸汽向上运动，由丝网捕沫器除沫后进入压缩机，压缩机将二次蒸汽压缩后返回加热器壳程释放潜热，冷凝水进入凝液收集罐。 5、FC 连续结晶器料液经加热器加热升温后进入结晶器中蒸发结晶，蒸发结晶过程是在全密闭状态下连续进行，设备内温度、压力及料液浓度均可保持在最适宜于蒸发结晶的状态。 经加热器加热后的物料由泛液斗进入结晶器，汽液混合物在结晶器上
20、部蒸发分离。晶体在结晶器底部生长。 结晶器内部设有高效捕沫器，可以提高汽液分离效率，降低雾沫夹带。 结晶器内部设有喷淋装置，其有两个作用，一是洗涤捕沫器，二是避免物料挂壁。结晶器材质选用 Ta2。6、真空系统 真空系统选用水环真空泵+气水分离器，具有吸气均匀、工作平稳可靠、操作简单、维修方便等特点。真空泵所需用水可循环使用减少对循环水量的需求。7、自动控制系统自动控制系统由德国西门子公司生产的 SIMATICS7-300 自动化系统和带有 STEP7 的操作员/工程师站及通信系统组成。此系统采用了工业以太网通信连接方法，基于 WINCC 监控的网络系统集成方案可根据用户的生产需求非常方便地扩展
21、系统。WINCC 运行在 WindowsNT 操作系统环境下，它可非常方便地通过网络采用视窗化的界面来监视、控制当前的生产过程、采集历史数据、打印数据报表，并且可以进行系统控制组态。同时现场所有温度、压力、流量、液位、密度及状态信号可以通过 SIMATIC S7 的输入模件进行数据采集，经过运算处理后，通过 SIMATIC S7 输出模件将信号传送到执行机构，从而完成开关联动、联锁和报警控制。1）温度测量：现场显示采用双金属温度计，其它采用 Pt100 铂热电阻。 2）压力测量：现场显示采用不锈钢压力表，压力变送器选用 1151 系列变送器。 3）流量测量：物料流量的检测采用电磁流量计。 4）
22、液位测量：采用差压变送器、液位变送器、玻璃管液位计。 5）密度测量：密度测量采用质量流量计。6）执行器：采用气动薄膜调节阀、气动蝶阀、球阀。 7）电源：仪表用电 AC220V、+5% 、-10% （单相） ，由低压配电室直接供给，与厂房照明、动力电源分开。 8）气源：仪表用压缩空气压力为 0.60.1MPa，露点应比环境温度下限值低。 9）接地：仪表工作接地应单独设置，接地电阻不大于 4 欧姆；仪表盘及PLC控制柜的保护接地可与低压电气设备的接地网相连，接地电阻不大于 10 欧姆。4 设备列表4.1 系统主要部件列表石灰软化序号 产品名称 型号 规格说明 数量 单位厂家/产地1 石灰反应池（带
23、搅拌） 254m 钢砼结构 1 台 用户自建2 石灰加药装置 配套 碳钢 2 台 辽宁皓唯3 中间水池 254m 钢砼结构 1 台 用户自建4 提升泵 配套 1 台 国产纯碱软化及沉淀序号 产品名称 型号 规格说明 数量 单位厂家/产地1 提升泵 配套 1 台 国产2 纯碱反应池 254m 钢砼结构 1 台 用户自建3 斜板沉淀池 354m 钢砼结构 1 台 用户自建4 清水池 254m 钢砼结构 1 台 用户自建5 填料 斜管等 1 套 辽宁皓唯6 纯碱加药装置 配套 1 套 辽宁皓唯7 絮凝剂加药装置 配套 Q=5L/hr,H=12Bar，250W，加药量 10PPM 2 台 米顿罗8 助
24、凝剂加药装置 配套 Q=50L/hr,H=10Bar，250W，加药量 0.5PPM 2 台 米顿罗9 液位传感器 4-20mA 输出 2 台 BLD10 压滤机 配套 1 台 国产超滤系统序号 产品名称 规格说明 数量 单位厂家/产地1 增压泵 CDLF20-4 Q=22m3/hr,H=40m，5.5KW，双相钢材质 1 台 南方泵业2 超滤反洗泵 CDLF42-10 Q=40m3/hr,H=21m，4KW,双相钢材质 1 台 南方泵业3 中空纤维膜 NBL-33U PVDF 材质，33m2 14 支 辽宁皓唯4 浮子流量计 配套 3 台 宁波科奥5 转轮流量传感器 P51530- DN80
25、 法兰对夹安装件 1 台 GFP0+9900-1P6 压力变送器 G1/2-1Mpa 4-20mA 输出 1 台 布莱迪7 压力开关 设定范围0-3Bar 指针刻度高低压双点设定，接口 G1/4“ 2 台 布莱迪8 温度变送器G1/4-1004-20mA 输出，探头长 50，粗10mm 1 台 布莱迪9 在线 PH2726-10+2760+2750-1P配流通池 1 台 GF10 在线 ORP2726-10+2760+2750-1P配流通池 1 台 GF11 压力表 G1/4“-0.6MPa 5 块 布莱迪12 自动阀门 配套 执行器 24V 供电 2 套13 手动阀门 配套 法兰对夹，阀体铸
26、铁，阀板 316L密封 EPDM，涡轮金属手柄 1 套14 加药箱 500L，PE 配搅拌 4 个 国产15 运行加药计量泵 P056 3.8LPH，7Bar，22W 2 台 米顿罗16 反洗加药计量泵 GM0090 90LPH， 7Bar，250W 2 台 米顿罗17 反洗加药计量泵 GM0120 120LPH，7Bar，250W 1 台 米顿罗18 PVC 管件 配套 1 批19 现场操作箱 碳钢喷塑 1 台20 仪表操作面板 1 套21 系统框架 1 套22 超滤产水箱 20m3 PE 1 个 国产树脂软化（一用一备）序号 产品名称 规格说明 数量 单位厂家/产地1 增压泵 CDLF20
27、-3 Q=5m3/hr,H=35m，4KW ，双相钢材质 1 台 南方泵业2 再生泵 CDL4-4 Q=5m3/hr,H=25m，0.75KW，304 材质 1 台 南方泵业3 酸碱输送泵 SZ40-25-125 Q=10m3/hr,H=30m，1.5KW ，氟塑料材质 2 台 南方泵业4 树脂罐 1200 钢衬胶，直边 3m 2 台5 树脂 8805 3.4 m3 辽宁皓唯6 酸碱计量箱 2m3 碳钢衬胶，配磁翻板液位 2 台7 酸碱储罐 5m3 FRP 材质 2 台8 阀门 配套 2 套9 树脂捕捉器 DN65 碳钢衬胶 2 台10 酸雾吸收器 配套 PVC 1 台11 射流器 配套 UP
28、VC 2 台12 浮子流量计 LZS-65 4-40 m3/hr，PVC+ABS，法兰接口 2 台 宁波科奥13 压力表 G1/4“-0.6MPa D63 表，径向安装,配截止阀和 压力表弯管 6 块 布莱迪14 在线 PH2726-10+2760+2750-1P配流通池 1 台 GF15 在线电导率仪 3-2822-1+3-9900-1P 1 台 GF16 系统管道 配套 UPVC 1 套 佑利17 碱回收池 配套 钢砼结构 1 个 用户自建18 PH 调节装置 GM0050 Q=50L/hr,H=10Bar，250W 2 台 米顿罗19 在线 PH2726-10+2760+2750-1P配
29、流通池 1 台 GF80Bar 高压平板膜系统序号 材料名称 规格说明 数量 单位厂家/产地1 供料泵 CDLF20-4 Q=22m3/hr,H=40m，5.5KW ，双相钢材质 1 台 南方泵业2 高压泵 Q=22m3/hr,H=80Bar，55KW，铝青铜材质 1 台 SPECK3 循环泵 Q=15m3/hr,H=10Bar，5.5KW，904L 材质 1 台 格兰富4 蓄能器 316 材质 1 台 GF5 压力安全阀 10Mpa，316 材质 1 台 斯德宝6 保安过滤器 1HF40 25M3/Hr 1 台7 滤芯 40 英寸，5 微米 1 支8 膜组件 PT-80S 聚酰胺复合材料 50 支 United Fluid9 转轮流量传感器P51530-P0+3-9900-1P 2 台 GF10 浮子流量计 配套 PVC+ABS，法兰接口 2 台 宁波科奥11 压力表 10MPa D63 表，轴向安装，面板安装， 配卡子和接头 4 块 布莱迪12 压力表 0.6MPa D63 表，径向安装,配截止阀和 3 块 布莱迪
