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        制革污水處理節(jié)能防腐設(shè)計(jì)及環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)分析

        2022-11-16 05:40:28胡靜
        西部皮革 2022年21期
        關(guān)鍵詞:設(shè)備設(shè)計(jì)

        胡靜

        (寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,寧夏 銀川750000)

        前言

        制革污水具有污染物質(zhì)含量大、成分復(fù)雜多樣、會(huì)產(chǎn)生惡臭、處理難度大等特點(diǎn),致使制革污水廠的設(shè)計(jì)方案和運(yùn)行維護(hù)一直是研究的重點(diǎn),處理方法和技術(shù)仍在不斷創(chuàng)新與優(yōu)化[1]。制革廢水處理的設(shè)計(jì)方案為實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保生產(chǎn)經(jīng)營,必須對制革污水處理技術(shù)方案進(jìn)行有效升級?;诂F(xiàn)階段制革污水的特點(diǎn)與變化規(guī)律,選擇最佳污水處理技術(shù)方案,制革生產(chǎn)企業(yè)需要結(jié)合自身的廢水特點(diǎn)以及一些其他影響因素,來選擇一個(gè)既不浪費(fèi)成本,又可以很好達(dá)到處理廢水目的的有效方法。本文主要從設(shè)計(jì)制革污水處理廠的節(jié)能、防腐、環(huán)保和風(fēng)險(xiǎn)四個(gè)方面進(jìn)行分析,旨在為新(改、擴(kuò))建的制革廠從設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)參數(shù)等方面提供參考。

        1 節(jié)能設(shè)計(jì)

        節(jié)能是我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針,應(yīng)加強(qiáng)用能管理,減少從能源生產(chǎn)到消費(fèi)各個(gè)環(huán)節(jié)的損失和浪費(fèi),有效、合理地利用新能源和再生能源;在滿足項(xiàng)目需求的前提下,優(yōu)先選用一次能源和低品位能源,少用二次能源和優(yōu)質(zhì)能源。

        1.1 項(xiàng)目用能構(gòu)成

        制革廢水處理設(shè)備在運(yùn)行過程中,對成本影響最大因素是用電量和藥劑用量。因此在制革污水處理工程設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)結(jié)合各工業(yè)園區(qū)排水設(shè)施和地形等實(shí)際情況,積極采取節(jié)能措施和選用高效節(jié)能設(shè)備。用能主要包括:

        (1)滿足工藝要求的介質(zhì)提升設(shè)備用能:進(jìn)水泵、格柵、污水提升泵、推流攪拌器、污泥排泥泵、加藥泵、污泥濃縮脫水機(jī)、污泥深度處理設(shè)備等。

        (2)維持工藝需氧和臭氣處理的用能設(shè)備:耗能鼓風(fēng)機(jī)、沉砂池?cái)嚢杵?、臭氣系統(tǒng)離心風(fēng)機(jī)等。

        (3)滿足工藝要求的加藥設(shè)備:污水處理工藝的加藥系統(tǒng)、臭氣處理的加藥系統(tǒng)和污泥脫水處理的加藥系統(tǒng)等。

        (4)生活與照明等用能:鍋爐房、采暖、通風(fēng)、空調(diào)、用水等。

        1.2 節(jié)能措施

        (1)充分利用廠區(qū)地形,合理布局工藝流程,盡量采用重力流,達(dá)到節(jié)能的目的。

        (2)選擇既滿足工藝要求又節(jié)約能源的動(dòng)力設(shè)備,所有泵、風(fēng)機(jī)和電氣設(shè)備均選用國家推薦或國外進(jìn)口的節(jié)能產(chǎn)品。

        (3)泵選用效率高、能耗低的水泵,同時(shí)采用變頻調(diào)速電機(jī),使運(yùn)行時(shí)間較長的工況保持在高效范圍內(nèi),在水泵出口選用微阻緩閉止回閥,以節(jié)省運(yùn)行電耗。

        (4)水力計(jì)算力求準(zhǔn)確,減少水泵揚(yáng)程。

        (5)鼓風(fēng)機(jī)采用可調(diào)節(jié)導(dǎo)葉片控制供氣,根據(jù)好氧池溶解氧濃度控制導(dǎo)葉片角度,風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍45%~100%。

        (6)變電所采用低壓側(cè)無功補(bǔ)償措施,可以減少無功損耗,降低變壓器容量。

        (7)選用新型無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置,提高功率因素;合理選擇變壓器位置,處于負(fù)荷中心。

        (8)廠區(qū)道路照明采用感光自動(dòng)控制,建筑物內(nèi)燈具控制根據(jù)生產(chǎn)要求和自然光情況分組控制。

        (9)在加藥系統(tǒng)中均采用高精度的計(jì)算儀表和投加設(shè)備。

        (10)藥劑溶解和沖洗用水使用廠區(qū)處理后的出水,節(jié)省大量自來水的消耗。

        (11)處理后的回用水充分回用于生產(chǎn)、綠化、道路澆灑、沖洗車輛等,減少新鮮水用量。

        (12)設(shè)備和管道采用良好的保溫和保冷措施,減少能量損失。

        (13)建筑物朝向選擇是冬季能夠獲得足夠的日照并避開主導(dǎo)風(fēng)向,夏季能利用自然通風(fēng)并防止太陽輻射。

        (14)各建筑物單體體型系數(shù)均≤0.3,各個(gè)朝向門窗的窗墻比≤30%。

        (15)各建筑物、構(gòu)筑物保溫系統(tǒng)采用外墻外保溫技術(shù),在其外墻、屋面、地面、門窗、樓梯間等均采用保溫措施。

        在設(shè)計(jì)中通過對工藝、設(shè)備、建筑三個(gè)方面進(jìn)行考慮降低能耗[1-3],在處理廠設(shè)計(jì)中盡量使工藝布置及其管線連接簡潔,可減少水力損失,降低水泵揚(yáng)程。

        2 防腐設(shè)計(jì)

        2.1 防腐設(shè)計(jì)

        2.1.1 防腐的重要性

        在諸多災(zāi)難中,腐蝕造成的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失是巨大的,同時(shí)腐蝕造成資源和能源損失也是嚴(yán)重的,甚至造成人身傷亡事故;做好防腐工作,可以控制腐蝕災(zāi)難的發(fā)展,消除腐蝕事故和環(huán)境污染,保障生產(chǎn)和生命財(cái)產(chǎn)安全。

        2.2.2 建、構(gòu)筑物防腐

        (1)有針對性的選擇砼的外加劑,使其能與水泥的水化產(chǎn)物形成不溶凝膠,阻塞砼的毛細(xì)通路,以提高砼的密實(shí)度,達(dá)到砼防腐、鋼筋防腐蝕的作用。

        (2)集水池、旋流沉砂池、調(diào)節(jié)池、事故池、異相催化氧化器和高效混凝反應(yīng)器等內(nèi)壁采用環(huán)氧玻璃鋼五布七油進(jìn)行防腐,保證砼防腐。

        (3)對于外漏銹件,除銹后刷二遍無毒環(huán)氧防腐涂料。

        2.2.3 設(shè)備防腐

        根據(jù)不同的工作環(huán)境,對設(shè)備選材及防腐做出不同的選擇,采取不同的防腐措施,選用抗老化不易腐蝕的材料增加設(shè)備的耐久性,與污水、污泥接觸部分設(shè)備均采用不銹鋼材料,水上部分設(shè)備采用碳鋼除銹后進(jìn)行噴漆加強(qiáng)防腐。

        2.2.4 管道防腐

        根據(jù)不同的用途選擇一些不需要進(jìn)行特殊防腐處理的管道,如廠區(qū)的雨水、排水可采用HDPE 塑料管道,給水、回用水可采用PVC、PE 或者玻璃鋼管道,既經(jīng)濟(jì)也不需特殊防腐;工藝管道、污泥管道采用碳鋼管道,除銹后加強(qiáng)防腐。

        總之,在設(shè)計(jì)中根據(jù)不同的用途采取相應(yīng)的防腐措施,避免或減少因各種腐蝕而造成的損失和安全事故。

        3 環(huán)境保護(hù)

        制革污水廠的建設(shè)本身就是一項(xiàng)重要的環(huán)保項(xiàng)目,同時(shí)作為一個(gè)企業(yè)也有“三廢”的排出,應(yīng)采取一定措施。

        項(xiàng)目建成運(yùn)營后主要的環(huán)境影響因素詳見表1。

        表1 主要的環(huán)境影響因素

        3.1 氣味的影響及對策

        污水處理過程中,污水、污泥將有大量臭氣產(chǎn)生,影響工作人員及周圍環(huán)境;本工程采取了對產(chǎn)生臭氣的建筑物、構(gòu)筑物封閉建設(shè),對臭氣進(jìn)行收集和處理,達(dá)標(biāo)排放。同時(shí)將生產(chǎn)區(qū)、生產(chǎn)輔助區(qū)和生活區(qū)分別獨(dú)立設(shè)置,并在各區(qū)設(shè)置防護(hù)綠化隔離帶,將主要污染源進(jìn)行隔離,滿足污水廠的環(huán)境要求,采取的主要措施如下:

        (1)在總圖布置中,充分考慮把易產(chǎn)生臭氣的處理構(gòu)筑物布置在下風(fēng)向,遠(yuǎn)離生活區(qū),用綠化帶隔開。

        (2)廠區(qū)內(nèi)部布置良好的綠化,廠區(qū)周邊設(shè)置一定的防護(hù)距離,提高景觀質(zhì)量,力爭建造花園式的工廠。

        (3)對柵渣、沉砂、污泥等盡快清除,及時(shí)用密封專用車外運(yùn),盡量減少各類廢渣在廠內(nèi)的停留時(shí)間,柵渣和沉砂由環(huán)衛(wèi)專業(yè)部門及時(shí)進(jìn)行處置。

        (4)預(yù)處理構(gòu)筑物、調(diào)節(jié)池、事故池、污泥處理敞開部位主要為粗細(xì)格柵井等,在這些敞開部位外加罩,可采用卡普隆板、玻璃鋼板或索膜法加蓋。

        (5)對厭氧池、缺氧池臭氣同樣進(jìn)行收集處理。

        (6)污泥脫水機(jī)采用封閉式帶式污泥脫水機(jī),以減輕車間衛(wèi)生環(huán)境。

        (7)脫水后污泥考慮采用污泥料倉,盡量做到廠內(nèi)污泥不落地,以減輕對環(huán)境污染。

        (8)進(jìn)水泵房、脫水機(jī)房等加強(qiáng)機(jī)械通風(fēng)。

        (9)對產(chǎn)生臭氣的主要污染源采取除臭設(shè)施,如粗細(xì)格柵井及沉砂池等。

        3.2 噪聲的影響及對策

        污水廠內(nèi)產(chǎn)生的噪聲主要來自泵房、鼓風(fēng)機(jī)房、表曝機(jī)等,設(shè)計(jì)時(shí)采用減震、阻尼、消聲、隔音等裝置,并在車間值班室采用雙層門窗,隔音減噪,進(jìn)一步降低噪聲對環(huán)境的影響。

        3.3 污水的影響及對策

        廠區(qū)生活污水、生產(chǎn)廢水均通過廠區(qū)污水管道系統(tǒng)收集,匯入廠區(qū)進(jìn)入泵站集水池,與污水處理系統(tǒng)共同進(jìn)行處理,達(dá)標(biāo)排放。

        3.4 固廢的影響及對策

        廠區(qū)內(nèi)粗隔柵、細(xì)格柵、曝氣沉砂池、脫水機(jī)房污泥等廢棄物,分別處理后統(tǒng)一外運(yùn)至市區(qū)指定區(qū)域進(jìn)行處理處置,同時(shí)在設(shè)計(jì)與管理中盡量保證廢棄物不灑落,避免二次污染。

        3.5 事故排放的影響及對策

        污水廠一旦發(fā)生停電和重大事故,工程應(yīng)設(shè)有事故池、兩組并聯(lián)生產(chǎn)系統(tǒng)、雙回路電源、先進(jìn)可靠的監(jiān)測系統(tǒng)以及高度自動(dòng)化的自控系統(tǒng)和中央控制室,提高保證率,降低事故發(fā)生率;同時(shí)應(yīng)設(shè)有各級超越管,減少對環(huán)境的影響。

        4 工程風(fēng)險(xiǎn)分析

        4.1 事故排污對環(huán)境的影響

        污水廠建成運(yùn)行后,若因工業(yè)園區(qū)排污單位發(fā)生事故超標(biāo)排放,以及污水廠因機(jī)械設(shè)施或者電力故障造成處理設(shè)施不能正常運(yùn)行,在設(shè)計(jì)中應(yīng)采取以下措施:

        (1)設(shè)有事故池和調(diào)節(jié)池,發(fā)生事故時(shí)可儲(chǔ)存污水,減少因事故導(dǎo)致污水處理廠下游受到污染。

        (2)污水廠的機(jī)械設(shè)備選用性能可靠、保障率較高的設(shè)備,同時(shí)主要設(shè)備均有備用,保證污水廠正常運(yùn)行。

        (3)污水廠采用雙電源回路供電,兩路10 KV 電源,一路工作,一路備用,保證用電安全。

        (4)污水廠按照兩組并聯(lián)的生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì),以便把事故造成的影響降到最低。

        4.2 污水處理系統(tǒng)操作維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)分析

        在維護(hù)污水系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行,將工程的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)降至最??;遇到如管道損壞、格柵堵塞、潛污泵堵塞等故障或者某一構(gòu)筑物出現(xiàn)故障,應(yīng)立即予以排除,同時(shí)啟動(dòng)備用設(shè)備和備選方案。

        尤其是污水中含有各類污染物,有些污染物以氣體形式存在,如H2S、H3N、CH4等有毒有害氣體,如果維修操作人員遇到此類高濃度氣體,致使頭昏、呼吸不暢等癥狀,甚至死亡;所以必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行,采取對維修點(diǎn)的氣體進(jìn)行檢測、戴防毒面具、重大檢修采用GF2 下水裝置等措施,以及加強(qiáng)管理和對維修、防護(hù)的研究,保證污水處理廠正常運(yùn)行。

        5 結(jié)語

        制革污水處理廠的總平面布置應(yīng)符合節(jié)能設(shè)計(jì)原則和規(guī)范,總體布置緊湊,在滿足處理工藝要求的條件下,單位構(gòu)建物布置功能分區(qū)明確精準(zhǔn),工藝流程合理,管道布置簡捷。污水處理建構(gòu)筑物設(shè)計(jì)達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,采用的建筑材料符合現(xiàn)行的國家行業(yè)、地方規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。制革污水處理廠設(shè)備中,格柵、污泥脫水機(jī)、污水泵等容易出現(xiàn)問題,工作人員需要針對這些常見問題,及時(shí)更換老化設(shè)備,提高設(shè)備操作規(guī)范性,通過優(yōu)化改進(jìn)設(shè)備問題,進(jìn)一步提升污水處理效率。減少了環(huán)保污染事故的發(fā)生,確保各項(xiàng)污染物達(dá)標(biāo)排放,也為制革廠下一步的生產(chǎn)經(jīng)營打下了良好的基礎(chǔ)。

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