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江阴印染厂污水站改造方案第1页共24页流体化床芬顿（FBR-Fenton）化学氧化技术深度氧化处理印染废水达标直排上海清华天茄环境科技有限公司技术支持：创冠绿能（香港）有限公司联系人：孟鸿愿联系号码：18602141368/13682409557邮箱：mhy_430@163.com江阴印染厂污水站改造方案第2页共24页目录1项目概况..........................................41.1污水处理厂项目概况......................................................41.1.1工程概况............................................................41.1.2项目名称、业主单位及项目地点........................................41.1.3工程服务范围........................................................41.1.4工程规模............................................................41.1.5污水水质及处理程度..................................................41.1.6执行标准与规范......................................................51.2.工艺选择...............................................................51.2.1工艺流程确定........................................................51.3FBR-FENTON设计..........................................................101.3.1设计水量...........................................................101.3.2生产构（建）筑物设计...............................................101.4地基处理设计...........................................................131.4.1设计标准...........................................................131.4.2地基基础设计及地基处理.............................................131.4.3构筑物抗浮设计及抗腐蚀设计.........................................141.5电气工程...............................................................141.5.1变配电系统设计.....................................................141.6仪表与自控设计..........................................................161.6.1仪表设置...........................................................161.6.2计算机控制系统设计.................................................161.7主要新建构、建筑物一览表及设备材料表....................................171.8运营药剂成本估算.......................................................202总投资估算.......................................21江阴印染厂污水站改造方案第3页共24页2.1项目投资估算............................................................212.1.1项目投资估算范围...................................................212.1.2编制依据...........................................................212.1.3材料价格...........................................................212.1.4投资估算结果.......................................................21江阴印染厂污水站改造方案第4页共24页1项目概况1.1污水处理厂项目概况1.1.1工程概况根据业主提供的情况介绍，污水性质为印染废水，现有污水工艺难以满足环保要求，为提高污水处理效果，拟定在现有污水站尾水即二沉池出水新增一套流体化床芬顿工艺。1.1.2项目名称、业主单位及项目地点项目名称：印染废水提标改造工程业主单位：项目地点：江阴市1.1.3工程服务范围根据本项目的实际情况，本工程范围仅限于新增流体化床工艺的设计、供货、施工及调试。1.1.4工程规模污水处理厂处理设计规模为：工程规模：7200m3/d1.1.5污水水质及处理程度1.1.5.1设计进水水质二沉池出水：CODcr≤100mg/L1.1.5.2设计出水水质流化床芬顿出水：CODcr≤50mg/L江阴印染厂污水站改造方案第5页共24页1.1.6执行标准与规范（1）《中华人民共和国环境保护法》（2）《水污染排物放限值》（DB44/26-2001）（3）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）（4）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）（5）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-97）（6）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）（7）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）（8）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）（9）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）（10）《低压配电设计规范》（GB50054-2011）（11）业主提供的相关设计依据和要求（12）相关的设计手册和标准1.2.工艺选择1.2.1工艺流程确定现有工艺二沉池尾水不能达到环保要求，为进一步降低排放水COD浓度，需对现有工艺进行优化改造，二沉池为生化出水，残余的COD可生化性较低，很难通过生化法进一步降低尾水的COD浓度，根据我公司以往类似废水的工程经验，拟定采用流体化床芬顿高级氧化工艺，并通过小试、中试，实验结果达到预期目标，处理后的水质能满足排放要求。江阴印染厂污水站改造方案第6页共24页FBR-Fenton工作示意图：流体化床芬顿催化剂产物图示：实验原水与芬顿处理后的水样对比图：江阴印染厂污水站改造方案第7页共24页工艺流程拟定：二沉池出水收集池（中间水池）1.2.2流体化床芬顿工艺说明目前污水处理厂废水中由于不可生化的有机物含量比较高，须增设高级废水处理单元才能达到达标排放标准，至今已发展的高级废水处理技术包括臭氧氧化法、活性碳吸附法、薄膜分离法、湿式氧化法及流体化床Fenton氧化法等，而在所有的高级处理法中,Fenton化学氧化法或其它改良型的Fenton化学氧化法,具有投资成本低、对水质变化的忍受程度大、操作维护容易及操作成本低，其它方法则因初设成本或操作成本过高或根本无法达到要求而较难被业者接受。流体化床Fenton氧化法既有高效率、低操作费的优点，且因同时会产生铁污泥，可对污水处理场的硫化氢异味有明显的抑制的作用。由于要处理的废水是经生化过后的污水,BOD/COD比值已经相当低,若要进一步降低COD值,则必须利用高级处理法,而本公司针对此种废水规划使用的方法江阴印染厂污水站改造方案第8页共24页是一种改良型的Fenton化学氧化技术---流体化床Fenton氧化法,而Fenton化学氧化技术的主要原理是外加的H2O2氧化剂与Fe2+催化剂,即所谓的Fenton药剂,两者在适当的pH下会反应产生氢氧自由基(OH．),而氢氧自由基的高氧化能力与废水中的有机物反应,可分解氧化有机物,进而降低废水中生物难分解的COD。流体化床-Fenton系利用流体化床的方式使Fenton法所产生之三价铁大部份得以结晶或沈淀披覆在流体化床之担体表面上，是一项结合了同相化学氧化（Fenton法）、异相化学氧化（H2O2/FeOOH）、流体化床结晶及FeOOH的还原溶解等功能的新技术，此方法的示意图如图1所示。这项技术将传统的Fenton氧化法作了大幅度的改良，如此可减少传统Fenton法大量的化学污泥产量，同时在担体表面形成的铁氧化物具有异相催化的效果，而流体化床的方式亦促进了化学氧化反应及质传效率，使COD去除率提升。图1.流体化床-Fenton法的示意图本公司推荐采用FBR-Fenton(流体化床Fenton)氧化法，在台湾与中国已建立70座以上实绩、日处理量达550000m3/d。经多年验证结果，证实本公司推展之流体化床Fenton氧化技术具有投资成本低、对水质变异的忍受程度大、操作维护容易、及操作成本低等相对于其它高级处理法的优点。Fenton氧化法的反应式如式(1)，所产生‧OH的氧化能力在所有氧化剂中排第二，仅次于氟。产生的铁盐可去除总磷。江阴印染厂污水站改造方案第9页共24页H2O2+Fe2+→.OH+OH-+Fe3+→Fe(OH)3↓(1)Fe3++PO43+→FePO4↓(2)流体化床Fenton技术与其它高级处理技术的比较项目比较基准：COD＝200mg/L处理至COD＝100mg/L薄膜分离法活性碳吸附法臭氧氧化法流体化床-Fenton法特点提浓污染物吸附有机物氧化有机物氧化有机物COD去除率（％）80-9520-755-6050-90操作成本(元/m3)3.75-8.756-106.25-8.751-1.8操作成本(元/kgCOD)37.5-87.525-10062.5-87.510-15技术差异性需处理提浓液需再生活性碳需处理O3废气污泥量较传统Fenton少70％含化工类废水适用性失败不适用不适用适用传统芬顿与流体化床芬顿对比表：项目类别传统芬顿法FBR-Fenton流体化床芬顿1工艺特点主要应用工业废水的COD高级氧化处理，特别是近几年来应用迅速，针对不同工业废水COD都有较好的去除效果。因传统芬顿的反应效率较低，药剂成本较大，以及污泥量较大的弊端，研制出的流体化床芬顿，目前应用范围主要集中在造纸、印染、化工、石油炼化等废水的高级氧化，污泥量少，运行成本低、出水效果好等优势凸显。2对COD去除效率30%-60%40%-80%3污泥产量较大是传统芬顿的1/34催化剂特点无催化剂通过诱导自身形成触媒晶体，在催化剂的作用下，反应效率大大加强。5药剂利用效率40%-70%，药剂反应不完全80%-96%，反应完全，效率高。江阴印染厂污水站改造方案第10页共24页6药剂投加较大以传统芬顿比较，一般节省1/3以上。7工程占地占地较大，土建成本高直径3.6米，高度13米的流图化床芬顿氧化塔，每天处理的废水高达10000吨，占地极少。8劳动量劳动量较大自动化程度高，反应效率高，劳动量较少。9适应水质水量适应水量小、易处理的工业废水，适应范围有限，对石油炼化、染料及医药中间体废水去除效率不高。使用范围广，在医药中间体、农药中间体、印