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    廣州原料化工廢水處理方案

    工程概況

      廣州某公司是一家大型化工企業(yè)。該公司主要是生產(chǎn)一種重要的基本有機化工原料順酐產(chǎn)品。生產(chǎn)過(guò)程中會(huì )使用到鄰苯二甲酸二丁脂(DBP),會(huì )產(chǎn)生一定量的廢水,主要來(lái)自順酐生產(chǎn)線(xiàn)水洗廢水,包括溶劑再生工段水洗廢水和結片包裝車(chē)間的水洗水;除此之外,還有精制焦油產(chǎn)生的廢液、員工生活污水、初期雨水以及檢修污水。廢水中含有大量的有機物,其廢水的主要特點(diǎn)是:有機物濃度高、水量水質(zhì)變化大、缺乏營(yíng)養物質(zhì)等特點(diǎn)。該廢水若不經(jīng)處理直接外排,將會(huì )帶來(lái)嚴重的污染。

    根據該公司規劃,預計項目主要廢水排放量及成分如下:

    分類(lèi)組分質(zhì)量含量wt%常壓沸點(diǎn)/°C備注

    沖洗水:

    0.017m3/h

    83.7-
    有機物10.9-
    清洗液5.4-

    順酐生產(chǎn)

    廢水:

    12m3/h

    97.599.8
    丙烯酸0.1

    141


    正丁醇0.1117.7與水共沸,共沸溫度92.7 °C,共沸比57.5:42.5

    馬來(lái)酸

    1.2275
    富馬酸0.3355.5
    鄰苯二甲酸0.4230
    DBP0.1340
    有機物0.3-

    精制焦油:

    0.073m3/h

    順桿75-
    焦油25-

      此外還有生活污水0.5m3/h,初期雨水0.3m3/h,檢修污水0.2m3/h,合計13.09m3/h。

      該公司在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的同時(shí),對環(huán)境保護十分重視,計劃投資建設一座污水處理系統,經(jīng)處理后廢水COD達到700ppm以下,電導率降1500μS/cm。項目擬設計處理規模為13.017m3/h。本工程主要采用“預處理+復合UASB+接觸氧化”處理工藝,該工藝具有處理效率高、投資低、運行費用低、運行穩定、有沼氣產(chǎn)生等優(yōu)點(diǎn),可確保出水穩定,長(cháng)期達到排放標準。

      根據上述情況,我司對該項目提供工程治理設計方案。本污水治理工程包括設計、土建施工、設備安裝以及工程調試等全部?jì)热?。


    設計進(jìn)水水量水質(zhì)

      1.設計廢水水量

      根據建設單位的要求,結合貴司生產(chǎn)工藝連續的特點(diǎn),污水處理站綜合處理能力為320T/D,運行時(shí)間按24h/d設計。

      2.廢水進(jìn)水水質(zhì)

      根據該單位提供的生產(chǎn)工藝分析,廢水主要來(lái)自于順酐生產(chǎn)線(xiàn)的水洗廢水,分為順桿生產(chǎn)廢水和水洗廢水,主要包括溶劑再生工段水洗廢水和結片包裝車(chē)間的水洗水等,廢水中含有大量有機物、色度、油類(lèi)等。除此之外,還有精制焦油產(chǎn)生的廢液、員工生活污水、初期雨水以及檢修污水。

      由上表可知,廢水的COD平均濃度為:27550mg/L,考慮到生產(chǎn)波動(dòng)和事故水排放時(shí)預留處理空間,按COD為28000mg/L設計。

      根據甲方提供的數據、以及漓源環(huán)保的化工廢水處理工程經(jīng)驗,考慮工程投產(chǎn)后生產(chǎn)量的波動(dòng)及運行需要,本工程設計原水水質(zhì)指標如下表1:

    表3:進(jìn)水水量水質(zhì)指標

    污染指標
    水量(T/d)pH值CODcr(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)

    石油類(lèi)(mg/l)

    生產(chǎn)廢水順桿生產(chǎn)廢水2901.5-22800084005001000
    沖洗水512.8100004900195-
    檢修污水56-93000---
    生活污水126-9500260400-
    初期污水86-9500---
    合計320-256108000--

      注:精制焦油廢液委外處理。

      根據以上資料計算,每天需處理的COD總量實(shí)際為:8195kg。


    污水處理排放標準

      根據業(yè)主要求規劃,廢水經(jīng)處理后出水的排放標準執行以下標準:

      具體設計出水水質(zhì)如下:

      CODcr:700mg/L

      pH: 6~9

      電導率:1500μS/cm

      (注:其余指標在貴單位給我方的資料上未標明,但根據貴單位的廢水特性,若COD合格,其余指標均應達標)


    工藝設計分析

      根據該項目的現狀和我司大量實(shí)驗的結果,我司提出如下建議和設計思路。

     (1)本項目處理的難點(diǎn)就在于廢水高濃度的有機含量,相對分子量大,成分相對較穩定,且含有毒害物質(zhì),難以生化降解,需要經(jīng)過(guò)預處理才可以進(jìn)入生化系統。

     (2)采用“隔油+生化”工藝,通過(guò)隔油,廢水中含有大量的油類(lèi)物質(zhì)可以得到有效去除,剩下的再通過(guò)生化去除,經(jīng)過(guò)隔油后也可以降低原水COD含量,保證出水可以達到排放標準。

     (3)生產(chǎn)廢水呈酸性,pH值約為2,可采用前置預處理方法將其反應至中性并去除廢水中部分有機物。降低中和反應需要添加酸堿藥劑的成本。微電解還可降低進(jìn)入反應器的有毒物質(zhì),改善污水可生化性,并緩解水質(zhì)波動(dòng)大的問(wèn)題,保證UASB反應器能長(cháng)期穩定運行。

     (4)采用混凝沉淀的方法對廢水進(jìn)行預處理,可有效去除膠體有機物,對廢水中97%的濁度物質(zhì)可以去除。

     (5)生化厭氧段主要采用復合型UASB厭氧工藝,較傳統UASB厭氧有更好的污泥截留作用,提高污泥濃度,增加生物處理效率。厭氧結合接觸氧化的生化處理工藝,使得工程投資和運行成本比純物化工藝低,安全性和穩定性更高。


    污水處理工藝流程圖

    污水處理工藝流程圖

    工藝說(shuō)明

      初期雨水收集到集水池1,在集水池1中均衡水質(zhì)水量后油提升泵泵入混凝反應池;生活污水收集到集水池2,在集水池2中均衡水質(zhì)水量后油提升泵泵入厭氧調節池。

      生產(chǎn)廢水首先由廠(chǎng)方收集經(jīng)廠(chǎng)方安裝水泵提升到隔油調節池,經(jīng)過(guò)隔油后,去除廢水中大量焦油,部分懸浮物通過(guò)粘附在油脂上一并去除,同時(shí)進(jìn)行均衡水質(zhì)水量。

      廢水經(jīng)隔油調節池處理后由提升泵泵入pH調整池,調節pH至適宜進(jìn)入微電解反應池后自流進(jìn)入反應池。在微電解反應池,去除廢水中部分有機物,改善廢水的生化性能,同時(shí)中和廢水中酸性物質(zhì);廢水經(jīng)催化氧化反應后自流入混凝反應池,對廢水進(jìn)行中和后加入絮凝劑絮凝反應后流至初沉池沉淀分離,進(jìn)一步去除廢水中脂類(lèi)、油類(lèi),廢水經(jīng)初沉池處理后自流入厭氧調節池。

      在厭氧調節池中對廢水進(jìn)行溫度、pH等進(jìn)行調節,并投加營(yíng)養鹽,使廢水水質(zhì)達到厭氧污泥反應床要求的各個(gè)條件,通過(guò)提升泵提升至厭氧反應器,廢水在厭氧反應器中與厭氧顆粒污泥得以充分接觸,經(jīng)三相分離器分離后的厭氧消化液排入流量精密分配器。

      在分配器中,對廢水進(jìn)行分流,含有厭氧系統污泥的廢水分流至厭氧調節池,并回流至UASB內部系統,另一部分廢水精密計量并排至多級接觸氧化池進(jìn)行好氧生化處理。

      生物接觸氧化工藝是目前污水處理中應用的處理方法,生物接觸氧化法在運行初期,少量的細菌附著(zhù)于填料表面,由于細菌的繁殖逐漸形成很薄生物膜。在溶解氧和食物都充足的條件下,微生物的繁殖十分迅速,生物膜逐漸增厚。溶解氧和污水中的有機物憑借擴散作用,為微生物所利用。但當生物膜達到一定厚度時(shí),氧已經(jīng)無(wú)法向生物膜內層擴散,好氧菌死亡,而兼性細菌、厭氧菌在內層繁殖,形成厭氧層,利用死亡的好氧菌為基質(zhì),并在此基礎上不斷發(fā)展厭氧菌。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后在數量上開(kāi)始下降,加上代謝氣體產(chǎn)物的逸出,使內層生物膜大塊脫落。在生物膜已脫落的填料表面上,新的生物膜又重新發(fā)展起來(lái)。在接觸氧化池內,由于填料表面積較大,所以生物膜發(fā)展的每一個(gè)階段都是同時(shí)存在的,使去除有機物的能力穩定在一定的水平上。生物膜在池內呈立體結構,對保持穩定的處理能力有利。由于微生物的作用污水中的污染物得以去除。

      接觸氧化池出水自流進(jìn)入終沉池,進(jìn)行泥水分離,確保廢水達到排放標準后排放。

      初沉池、終沉池污泥排放到污泥池,由氣動(dòng)隔膜泵輸送到壓濾機進(jìn)行壓濾脫水。污泥壓濾脫水后外運委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行回收,濾液返回調節池進(jìn)行處理。

     

    預計處理效率

      采用以上工藝以及設計參數,預計出水水質(zhì)如下:

    表4 廢水處理預計出水水質(zhì)

    項目

    CODcr削減變化量(kg/d)

    出水CODcr濃度(mg/l)

    去除率(%)

    隔油調節池8120+50+15=8185272830
    pH調整池+Fe-C微電解池69572319015
    混凝反應池+初沉池59171921115
    厭氧調節池5917+6=5923185090
    UASB厭氧反應池1066333282
    多級接觸氧化池21366680
    二沉池2136660
    出水標準224700-
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