一、廢水、廢氣備案表

企業污染治理設施變更備案表

二、廢水、廢氣處理方案

目錄

1工程概況 4

1.1 設計依據及設計資料 4

1.2 采用的主要規范及標準 4

1.3 工程必要性 4

1.4 設計原則 4

1.5 技術目標 5

1.5.1設計廢水水量、水質 5

1.5.2水質排放標準 5

1.6．工程內容與規模 5

2技術路線分析 6

2.1 技術路線比選 6

超臨界水氧化 6

3 技術工程設計 9

3.1 設計規模及工藝流程 9

3.2 主要工藝設計參數 9

3.3 處理單元介紹 10

3.3.1 污水貯存池 10

3.3.2 換熱器 10

3.3.3 熱泵加熱系統 10

3.3.4 組合氧化反應 10

3.4 構筑物、建筑物及主要設備 10

3.4.1污水貯存池 10

3.4.2換熱器 11

3.4.3 熱泵加熱系統 11

3.4.4占地面積（增加） 11

4 電氣工程 12

4.1供配電系統設計 12

4.2 控制方法 12

4.3 電氣系統監控 13

4.4線路鋪設 14

4.5節能 15

5 勞動保護、消防、節能 15

5.1勞動保護 15

5.2消防 16

5.3 節能 17

6 環境保護 18

6.1工程建設對環境影響 18

6.2 項目建成后的環境影響及對策 18

7 人員編制及建設進度設想 19

7.1人員編制 19

7.2 建設進度設想 19

8 投資估算及運行成本 20

8.1 工程概況 20

8.2 編制依據 20

8.3 工程投資估算 20

8.4 年經營費用及處理成本 22

1工程概況

1.1 設計依據及設計資料

（1）原污水處理設備布置圖；

（2）原污水處理工藝管道及儀表流程圖；

（3）業主提供的水質水量資料

1.2 采用的主要規范及標準

（1）《室外排水設計規范》GB50014-2006

（2）《地表水環境質量標準》GB3838－2002

（3）《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918－2002

（4）《污水綜合排放標準》GB8978－96

1.3 工程必要性

廢水含有甲醇、肼類衍生物、醋酸（或檸檬酸），每天處理量15噸原水，COD含量300000mg/l。

1.4 設計原則

（1）貫徹國家關于環境保護的基本國策、執行國家的相關法規、政策、規范和標準，以科學發展觀和可持續發展的理念指導工程項目的設計。

（2）全面規劃、分期實施，提出本工程的實施方案，確保項目的長期、穩定、有效、安全運行。

（3）根據工程特點，合理選擇廢水處理工藝，努力做到技術可行、經濟合理、運行可靠、管理簡便。

（4）把已建工程、擬建工程作為一個有機整體，統籌協調，在保證處理目標實現的前提下，充分利用已有設施，節約投資。

（5）積極穩妥地采用新工藝、新技術、新材料和新設備。

（6）在滿足工藝、交通、消防、綠化和環保等要求的基礎上，盡可能地減少工程占地面積。

（7）充分考慮節約能源，降低運行成本，減少環境污染。

（8）設計及建設過程中盡量減少對已建部分的影響，保證企業的正常運轉。

（9）工程建設應確定以人為本的指導思想。建設的同時處理好環境和發展的關系，走可持續發展的道路。

1.5 技術目標

1.5.1設計廢水水量、水質

原水量15t/d，CODcr為300,000mg/l，NH4-N為120000mg/l，主要污染物為肼類衍生物。經過預處理每天處理量30噸。

1.5.2水質排放標準

經處理后廢水進生化處理設施，主要排放指標為：

COD_Cr≤1000mg/L；

SS: ≤100mg/L；

氨氮：≤400mg/L。

1.6．工程內容與規模

工程內容：1.25t/h廢水處理系統。

工程規模：設計處理水量30m³/d。

2技術路線分析

2.1 技術路線比選

針對以上常規化學氧化技術存在問題，上海交通大學通開展了大量的理論研究和中試研究。采用中溫、多元催化技術，將常規化學氧化對難降解有機污染物的去除效率提升為90%以上。

表2-1 不同氧化技術處理難降解有機廢水的比較

超臨界水氧化

在正常情況下，水始終以蒸汽、液態水和冰這三種常見的狀態之一存在，并被認為是極性溶劑，適合溶解包括鹽類在內的大多數電解質，對氣體和大多數非極性有機物則微溶或不溶，并且常溫下水的密度幾乎不隨壓力而改變。但是如果將水的溫度和壓力升高到臨界點（T＝374.3℃，P＝22.05Mpa）以上，水的密度、介電常數、粘度、擴散系數等一系列性質和常態下相比發生巨大的變化，水就會處于一種既不同于氣態，又不同于液態和固態的新的流體態——超臨界態，該狀態下的水即稱為超臨界水。

超臨界水氧化技術（Supercritical Water Oxidation，SCWO）的發展開辟了新的環境有機廢物處理途徑。超臨界水氧化技術是指在溫度和壓力高于水的臨界溫度（374.3℃）和壓力（22.05Mpa）的反應條件下，以超臨界水為反應介質，以空氣或氧氣為氧化劑，將水中有機污染物徹底氧化成CO₂和H₂O的過程。該技術幾乎適用于處理含有機污染物的任何廢液及廢棄固體，幾乎所有高毒有害有機物在超臨界水中都會被氧化成CO₂，水和其他一些小分子化合物。美國國家關鍵技術所列的六大領域之一“能源與環境”報告中指出，最有前途的處理技術是超臨界水氧化技術。而在可預見的未來超臨界水這種潔凈、安全、節能、高效、高品質的綠色環保技術，將是未來工業化應用的主流之一。超臨界水氧化技術具有以下特點：

（1）處于超臨界狀態下的水兼具液態和氣態水的性質，其可連續變化的密度、低靜電介質常數、低粘滯度等特性使超臨界水成為一種具有高擴散能力、高溶解性的理想反應介質，可以利用溫度與壓力的變化來控制反應環境、協調反應速率與化學平衡、調節催化劑的選擇活性等，也可以通過不同物質溶解度對超臨界流體的依賴性，實現反應與分離在同一反應器內完成。水中幾乎所有的有機物在幾秒至幾分鐘內，與氧氣或空氣中的氧進行氧化、分解，分解率為99.99%以上，有機污染物轉化成無害的CO₂、水、氮氣等。

（2）以廉價易得的水為反應介質，適用于綠色化學發展的方向。

（3）由于SCWO是在高溫高壓下進行的均相反應，完全封閉，反應速率快，停留時間短（幾秒至幾分鐘），所以反應器結構簡潔，體積小，占地面積小。

（4）當有機物含量在3％以上時，就可以依靠反應過程中自身氧化放熱來維持反應所需的溫度，不需要額外供給熱量，如果濃度更高，則放出更多的氧化熱，這部分熱能還可以回收利用。

（5）適用范圍廣，可以適用于各種有毒物質、廢水和固體廢棄物的處理。且對各種濃度的有機物處理都能夠適應。

（6）相比類似的焚燒法，不會產生二次污染，能夠實現污染零排放。且能量利用率高、操作運行方便、易擴大生產規模。

超臨界水氧化技術是一種具有廣闊應用前景和發展潛力的新技術，但受設備容易堵塞、腐蝕嚴重的問題影響，其發展和產業化受到重大制約。超臨界狀態下無機物溶解度減小，產生較多的結晶垢體，容易造成設備堵塞，連續運轉困難，超臨界水熱技術難以連續處理高固體含量的流體，包括污泥、廢水等。

超臨界水氧化設備的鹽沉積殘渣在高溫高壓下順利排出是制約其能否連續運轉的技術關鍵。系統的排渣技術主要有：機械刮渣，超聲波粉碎排渣等。但對于超臨界設備并不適用，超臨界設備是高溫高壓設備，機械刮渣操作難度大，渣體不易排出，容易造成反應壓力和溫度的下降。超聲波粉碎排渣處理成本過高，渣體不易排出，容易造成二次堵塞。針對現有技術存在的上述不足，項目組已經開發了一種超可穩定除渣的臨界水氧化裝置，超臨界反應釜帶有一套水渣分離裝置，渣垢通過沉淀分離從底部直接排出，而水溶液從分離裝置的上部可順暢流出。

根據以上幾種高級氧化工藝的介紹可以看出，除了超臨界水氧化工藝以外，其他的工藝都很難單憑一種工藝將高鹽高毒高濃度有機廢水處理達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B標準，必須幾種工藝組合，最后還需增加生化處理工藝，處理達標難度大，處理效果及成本與目前園區內企業處理基本相同。而采用超臨界水氧化工藝可以僅靠該工藝處理達標，處理效率高，且污泥產生量小，具有較好的經濟性。因此超臨界水氧化工藝是最佳的處理工藝。

3 技術工程設計

3.1 設計規模及工藝流程

設計規模：設計廢水量1.25m³/h，系統24小時連續運行，相當于30m³/d。

根據技術路線，可確定工藝流程示意圖為：

                             空壓機

調質            過濾         scwo          出水

圖3.1 工藝流程圖

圖3.2 設備效果圖

3.2 主要工藝設計參數

廢水處理按照設計處理能力按廢水1.5t／h，系統24小時連續運行。

主要工藝設計參數為：

進水水質為：

COD_Cr：2萬-8萬 mg/L；       NH3-N: 2000mg/L；

PH:  6-9.0

出水水質為：

COD_Cr：≤1000mg/L；NH3-N：≤400mg/L；

SS: ≤100mg/L；

3.3 處理單元介紹

3.3.1 污水調節池

污水貯存池有效容積不小于30m³，從而能夠貯存24hr以上的廢水，同時調節其水質水量，提高污水處理運行的穩定性。

3.3.2 預處理和過濾系統

廢水經過調節pH、沉淀后，水力停留時間24小時，然后經過濾器去除5mm以上的顆粒物。

3.3.3 SCWO系統

為了提高化學氧化反應的溫度，提高氧化效率，污水氧化溫度在500℃以上，高溫氧化的COD去除率可達99%以上，提高N的去除率。

每一組SCWO系統，設計每天日用最大熱水量為10t/d，按照小時0.5t/h連續運行，每天運行24小時。

3.3.4 事故停留池

 事故廢水回原污水調節池。

3.4 構筑物、建筑物及主要設備

3.4.1污水儲罐

1）功能

貯存經由管道收集來的尾氣吸收廢水

2）設計參數

有效容積不小于30m³。

3）主要工程內容

設有出水泵1臺，Q = 5 m³/hr，H = 10米，電機功率0.55KW。

3.4.2預處理和過濾系統

1）功能

廢水調節pH、COD、NH3、鹽分等濃度，并沉淀。

2）設計參數

有效容積不小于30m³。

3）主要工程內容

設有出水泵1臺，Q = 5 m³/hr，H = 10米，電機功率0.55KW。

3.4.3 SCWO系統

1）功能

提高化學氧化反應的溫度，提高化學氧化效率，反應溫度達到400℃以上時，本工藝所使用SCWO工藝COD去除率可達到99%以上。

2）設計參數

常溫進水，每套系統設計每天處理水量為10t/d，按照小時0.5t/h連續供水。

3）主要工程內容

設備基礎，每套設備按照10*10m大小設備基礎進行設計和制備。共需要三套。

3.4.4 事故停留池

 1）功能

貯存未達標的生產廢水（原污水水調節池）。

2）設計參數

有效容積不小于20m³。

3）主要工程內容

設有出水泵1臺，Q = 5 m³/hr，H = 10米，電機功率0.55KW。

3.4.5占地面積（增加）

30m*20m=600 m²

4.SCWO系統設備

主要設備內容

a. 高壓空壓機，3m³/min，250bar，55kW。

b. SCWO反應系統3臺，25mpa，400～600℃，110kW。

c. 高壓進水泵3臺，35mpa，500L/h，5.5kW。

4 電氣工程

4.1供配電系統設計

根據電氣負荷計算，新增設備功率為450kw，使用功率200kw。

4.2 控制方法

污水站供電按三級負荷設計。污水站電控部分采用自動和手動相結合的控制方法，由控制室和現場工地分別自行控制。具體控制方法如下：

Ⅰ、電源柜：控制柜電源及室內照明電源均由此柜供給，柜內裝有三相電度表，柜面裝有A、B、C三相電壓表和電流表及其三相電流顯示切換開關。

Ⅱ、電控柜：電機（器）均由此柜控制。集水井提升泵的開停由液位器測量之液位情況自動工作。柜面裝有各電機（器）的開、停按鈕及其運行指示信號。

Ⅲ、現場按鈕箱，除控制柜操作外，現場均可對各電機進行操作，在現場箱內裝有各電（器）按鈕開關及其指示信號。

Ⅳ、單路負荷均采用直接啟動方式。污水站中提升泵可手動/自動啟動與停止，自動受調節池液位控制傳感器控制。

4.3 電氣系統監控

為提高管理效率，保證系統的安全，對整個污水處理站實施計算機系統電氣監控及電能管理。對于帶有連動功能的機械設備，在設備現場設配套控制箱，箱內帶現場總線接口或PLC裝置，設備的狀態等重要運行參數通過總線將信號送至污水處理站的中央監控系統。

• 中控室電控柜

中控室電控柜選用專業生產商生產的電氣控制柜，防護等級IP54，根據現場布局設計成下進線或上進線?？刂乒裨O計有內部照明，方便電氣維護?？刂乒耋w根據設備散熱需要設計散熱風扇和過濾裝置。

• 導線

各導線根據電路圖有清晰、明確的線號，留有一定數量的備用電纜并根據用途做明顯標記。圖紙標有明確且一一對應的電纜編號。

• 自動控制

系統的所有控制信號全部由PLC采集、處理，再直接輸出到執行元器件。PLC預留一定量的備用通道，因工藝原因進行設備整改和設備維護時可以進行維護升級和擴充。

系統具有手動、自動控制功能，在手動情況下也有控制現場設備的功能，無論任何形式都具有強制功能。

PLC采集PH傳感器信號計算酸、堿藥劑投加量，液位計計算體積，流量計的信號計算體積。系統在自動模式下，配方下達后， 將自動投入運行。

PLC與上位機通信，所有的可執行命令均可由上位機直接發出，和PLC的響應構成一個系統控制中心。這個系統控制中心將所有的數據放在一個中央數據庫中，使控制響應得到根本的保障。

• 監視系統

操作者可以通過上位機監視整個生產過程并可以查看設在不同區域的所有設備的動態圖形，查看各工藝參數的設置，查看各工藝參數的檢測、記錄、計算、故障報警，各種工藝曲線?？刹殚喫袛祿浞菁安僮饔涗?。通過電腦至少可以查詢最近1000條報警具體信息。工控機配置不低于P4 3.0G、80G硬盤、1G內存、14寸彩顯和HP打印機，并配備刻錄光驅，定期備份歷史數據備查。

以下為廢水報表窗口

報警系統

控制柜明顯位置設有聲音、燈光報警，同時電腦顯示故障地點和可能的原因，有可驗證和報警確認的按鈕。

所有的指示燈也是由PLC直接輸出工作信號（而不是使用傳統的繼電器觸點來實現），在故障時相應指示燈閃爍，系統報警器發出聲音，不同的故障由PLC輸出不同頻率的脈沖信號，由指示燈的閃爍快慢不同可以直觀的看到故障屬性，和上位機顯示的故障信息相呼應。系統故障報警，需要操作人員排除故障后，確認解除故障報警。

• 打印報表

打印機可以完成以下功能：

與各工藝配方相關的參數表

液位計，流量計相關的參數表

工作期間的所有報警列表

配方列表

各種配方的明細產量，累計生產量、生產列表

本工程對于已有建筑物內的新增設備，其信號同原有設備以相同的接口和接入方式同控制系統相連。

4.4線路鋪設

污水處理站的動力線路、控制線路，均采用聚氯乙烯保護，聚氯乙烯絕緣鎧裝電纜，敷設方法采用直埋、室內穿鋼管保護。配供電主要元件采用國內名牌或中外合資公司優質產品。

低壓系統采用放射式供配電，局部容量小的非重要低壓系統配電范圍內采用樹干式供配電。

當戶外線路同一通路少于6根的電力電纜，采用YJV22鎧裝電纜直埋；否則，采用YJV22電纜沿電纜溝敷設或穿RMP電力穿線管埋地暗敷。

戶內主要動力線路：采用WDZB-YJV電纜在電纜溝或電纜橋架內敷設。

戶內次要動力線路：采用WDZB-YJV電纜穿鍍鋅鋼管敷設或在電纜橋架內敷設。

戶內照明支線采用BV-0.75kV電線穿塑料電線穿線管埋地或墻內暗敷，戶外照明線路采用YJV22-1kV電纜直埋暗敷。

4.5節能

在變配電間0.4kV側設置無功功率補償裝置，以補償設備無功功率和變壓器的無功損耗，變電所設在負荷中心，減少供電線路的長度，節約有色金屬，減少電力系統中的功率損耗和電能損耗。

在設備和材料選用方面，主變壓器的運行損耗設計采用低損耗的10系列的變壓器、采用高效率電機、銅芯電線電纜及細管徑直管型熒光燈配電子整流器。

5 勞動保護、消防、節能

5.1勞動保護

生產運行過程中的危險危害因素包括：

（1）廢水來源于化工污泥的壓榨和危險廢棄物的處置過程，必然含有有毒有害的化學物質和生物成分，如不加以足夠的重視，會對操作工人的健康產生危害；處理設施上產生的霧氣、水氣等都能傳播細菌和病毒。操作工人可能由于直接吸入氣體或間接由沾到皮膚或衣服上的水滴而發生感染。在設計時已經考慮了相應措施，但是，更重要的是操作工人培養起良好的個人衛生習慣，這樣會大大減少細菌和病毒感染的機會。特別是在可能產生有毒有害氣體的環境操作時，如不加以足夠的重視，甚至會發生傷亡事故。

（2）廢水中含有較豐富的有機質，在匯集、管道輸送過程中，由于有機質的腐敗，其中部分硫轉化成硫化氫，在處理構筑物中釋放出來，如通風不良，硫化氫積聚，造成空氣中硫化氫濃度過高，危害作業（巡檢）人員的健康。

（3）生產運行中空壓機、水泵等設備運行中產生較高的噪聲。工人在高噪聲環境中作業，會感到刺耳、煩躁、不舒服，長時間接觸高噪聲會導致聽覺遲鈍，甚至引起不同程度的耳聾。

（4）生產過程中有一些用電設備和電器線路、電器開關等，如防護不良或絕緣老化損壞，再遇上工人操作不當，會造成電擊、觸電事故，嚴重時會造成人員傷亡。

除了對本廠人員、管理人員進行必要的安全教育，制訂必要的操作規程和管理制度外，設計中考慮以下的勞動保護和安全措施：

（1）設備正常運行時，工人在控制室內進行操作和監控。但操作人員仍需每天巡檢及現場操作，在設計中盡量使巡視通道順暢。避免巡視通道的迂回曲折、上下頻繁。新增設備不能占用巡視通道。

（2）抗震

本工程新增構筑物抗震設計均按《建筑抗震設計規范》有關要求進行。

（3）防暑

為防范暑熱，采取在控制室設置空調系統防暑降溫措施。

（4）易燃、易爆及有毒物品，設置專用倉庫，專人保管，并滿足勞動保護規定。

（5）所有電器設備的安裝及防護均須滿足電器設備有關安全規定，留有足夠的安全標準距離。

（6）電機等易產生噪音的設備需設置隔振墊以減少噪聲。同時，將管理用房與機房分開，并采取有效的隔聲措施。

5.2消防

污水處理站建筑物的耐火等級，防火間距、消防給水、采暖通風、空調及電力設備的選型和保護等按GB50016-2006《建筑設計防火規范》有關條款執行。

（1）消防類別為丁戊類。

（2）在總平面布置中，各生產區域、裝置及建筑物的布置均留有足夠的防火安全間距，廠區內道路布置滿足消防車通道要求。新增設備不能占用消防車通道。

（3）所有設備及管道均設有跨接和靜電接地裝置。

（4）按有關防雷規范的要求對建筑物采取相應的避雷措施。

5.3 節能

能耗是運行成本的重要組成部分，降低能耗和能源再利用是節能的主要措施。

在設備選擇上考慮選用高效節能產品。

采用感光自動控制，建筑物內燈具控制根據生產要求及自然采光情況分組控制。廠區道路照明燈具采用高效節能燈具。

在低壓側設置無功功率補償裝置，以補償高低壓設備的無功功率和變壓器的無功損耗，減少電力網中輸電線路上的有功功率損耗和電能損耗。

6 環境保護

6.1工程建設對環境影響

本技術開發項目主要設備如SCWO等設備都是在工廠加工好之后運到現場安裝，現場施工工作量包括設備基礎制作、小型設備的安裝電燈，工作量不大，工程建設對環境影響較小。

6.2 項目建成后的環境影響及對策

污水處理本身是一個環境保護項目，它建成后對減少污染物排放從而改善地區環境和下游城市終端污水處理廠水質必將產生很大的作用。但處理設施的運行對周圍環境也會產生一定的影響，因此就環境保護方面，需采取一定的措施。

（1）氣味

SCWO設備停留時間短，系統密封。污水調節池水流不均勻，個別地方可能產生厭氧，有惡臭，系統加蓋。SCWO處理設備產生的尾氣接入甲基肼三車間尾氣處理系統。

（2）噪音

本污水處理工藝主要的噪音來源是風機，可通過在空壓機下加隔振基礎，在空壓機進出風口加消音器，使噪音降到最低程度。

7 人員編制及建設進度設想

7.1人員編制

污水處理生產過程工作量大，環境惡劣，因此考慮分三班兩運轉，每班2人，具體本工程需新增的人員編制組成如下表：

7.2 建設進度設想

8 投資估算及運行成本

8.1 工程概況

設計規模：設計廢水量30m³/d，系統24小時連續運行，相當于1.25m³/h。

經處理后廢水排入末端有二級污水處理廠的市政管網，執行江蘇省地方標準《污水排入城鎮下水道水質標準（GB31/445-2009）》

8.2 編制依據

（1）設計圖紙及工可文本

（2）定額

《江蘇省市政工程預算定額》（2000年）；

《江蘇省市政工程預算組合定額室外排水管道工程》（2000年）；

《江蘇省建筑和裝飾工程預算定額》（2000年）；

《江蘇省安裝工程預算定額》（2000年）；

類似工程技術經濟指標；

（3）材料價格取定標準

《江蘇省政公路造價信息》( 2012年8月)

8.3 工程投資估算

單位：萬元

工程總造價為：人民幣捌佰叁拾壹萬伍仟伍佰元整