廣州原料化工廢水處理方案
閱讀量:- 發(fā)表時間:2018-05-04
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)過程中會使用到鄰苯二甲酸二丁脂(DBP),會產(chǎn)生一定量的廢水,主要來自順酐生產(chǎn)線水洗廢水,包括溶劑再生工段水洗廢水和結片包裝車間的水洗水;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,其廢水的主要特點是:有機物濃度高、水量水質(zhì)變化大、缺乏營養(yǎng)物質(zhì)等特點。該廢水若不經(jīng)處理直接外排,將會帶來嚴重的污染。
根據(jù)該公司規(guī)劃,預計項目主要廢水排放量及成分如下:
分類 | 組分 | 質(zhì)量含量wt% | 常壓沸點/°C | 備注 |
沖洗水: 0.017m3/h | 水 | 83.7 | - | |
有機物 | 10.9 | - | ||
清洗液 | 5.4 | - | ||
順酐生產(chǎn) 廢水: 12m3/h | 水 | 97.5 | 99.8 | |
丙烯酸 | 0.1 | 141 | ||
正丁醇 | 0.1 | 117.7 | 與水共沸,共沸溫度92.7 °C,共沸比57.5:42.5 | |
馬來酸 | 1.2 | 275 | ||
富馬酸 | 0.3 | 355.5 | ||
鄰苯二甲酸 | 0.4 | 230 | ||
DBP | 0.1 | 340 | ||
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)營的同時,對環(huán)境保護十分重視,計劃投資建設一座污水處理系統(tǒng),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(guī)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(wěn)定、有沼氣產(chǎn)生等優(yōu)點,可確保出水穩(wěn)定,長期達到排放標準。
根據(jù)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(diào)試等全部內(nèi)容。
1.設計廢水水量
根據(jù)建設單位的要求,結合貴司生產(chǎn)工藝連續(xù)的特點,污水處理站綜合處理能力為320T/D,運行時間按24h/d設計。
2.廢水進水水質(zhì)
根據(jù)該單位提供的生產(chǎn)工藝分析,廢水主要來自于順酐生產(chǎn)線的水洗廢水,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間的水洗水等,廢水中含有大量有機物、色度、油類等。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)波動和事故水排放時預留處理空間,按COD為28000mg/L設計。
根據(jù)甲方提供的數(shù)據(jù)、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)量的波動及運行需要,本工程設計原水水質(zhì)指標如下表1:
表3:進水水量水質(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(mg/l) | |
生產(chǎn)廢水 | 順桿生產(chǎn)廢水 | 290 | 1.5-2 | 28000 | 8400 | 500 | 1000 |
沖洗水 | 5 | 12.8 | 10000 | 4900 | 195 | - | |
檢修污水 | 5 | 6-9 | 3000 | - | - | - | |
生活污水 | 12 | 6-9 | 500 | 260 | 400 | - | |
初期污水 | 8 | 6-9 | 500 | - | - | - | |
合計 | 320 | - | 25610 | 8000 | - | - |
注:精制焦油廢液委外處理。
根據(jù)以上資料計算,每天需處理的COD總量實際為:8195kg。
根據(jù)業(yè)主要求規(guī)劃,廢水經(jīng)處理后出水的排放標準執(zhí)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(jù)貴單位的廢水特性,若COD合格,其余指標均應達標)
根據(jù)該項目的現(xiàn)狀和我司大量實驗的結果,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(wěn)定,且含有毒害物質(zhì),難以生化降解,需要經(jīng)過預處理才可以進入生化系統(tǒng)。
(2)采用“隔油+生化”工藝,通過隔油,廢水中含有大量的油類物質(zhì)可以得到有效去除,剩下的再通過生化去除,經(jīng)過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)波動大的問題,保證UASB反應器能長期穩(wěn)定運行。
(4)采用混凝沉淀的方法對廢水進行預處理,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(tǒng)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(wěn)定性更高。
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?yún)捬跽{(diào)節(jié)池。
生產(chǎn)廢水首先由廠方收集經(jīng)廠方安裝水泵提升到隔油調(diào)節(jié)池,經(jīng)過隔油后,去除廢水中大量焦油,部分懸浮物通過粘附在油脂上一并去除,同時進行均衡水質(zhì)水量。
廢水經(jīng)隔油調(diào)節(jié)池處理后由提升泵泵入pH調(diào)整池,調(diào)節(jié)pH至適宜進入微電解反應池后自流進入反應池。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,對廢水進行中和后加入絮凝劑絮凝反應后流至初沉池沉淀分離,進一步去除廢水中脂類、油類,廢水經(jīng)初沉池處理后自流入?yún)捬跽{(diào)節(jié)池。
在厭氧調(diào)節(jié)池中對廢水進行溫度、pH等進行調(diào)節(jié),并投加營養(yǎng)鹽,使廢水水質(zhì)達到厭氧污泥反應床要求的各個條件,通過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,對廢水進行分流,含有厭氧系統(tǒng)污泥的廢水分流至厭氧調(diào)節(jié)池,并回流至UASB內(nèi)部系統(tǒng),另一部分廢水精密計量并排至多級接觸氧化池進行好氧生化處理。
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,氧已經(jīng)無法向生物膜內(nèi)層擴散,好氧菌死亡,而兼性細菌、厭氧菌在內(nèi)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)過一段時間后在數(shù)量上開始下降,加上代謝氣體產(chǎn)物的逸出,使內(nèi)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。在接觸氧化池內(nèi),由于填料表面積較大,所以生物膜發(fā)展的每一個階段都是同時存在的,使去除有機物的能力穩(wěn)定在一定的水平上。生物膜在池內(nèi)呈立體結構,對保持穩(wěn)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入終沉池,進行泥水分離,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,由氣動隔膜泵輸送到壓濾機進行壓濾脫水。污泥壓濾脫水后外運委托有資質(zhì)的單位進行回收,濾液返回調(diào)節(jié)池進行處理。
采用以上工藝以及設計參數(shù),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(diào)節(jié)池 | 8120+50+15=8185 | 27283 | 0 |
pH調(diào)整池+Fe-C微電解池 | 6957 | 23190 | 15 |
混凝反應池+初沉池 | 5917 | 19211 | 15 |
厭氧調(diào)節(jié)池 | 5917+6=5923 | 18509 | 0 |
UASB厭氧反應池 | 1066 | 3332 | 82 |
多級接觸氧化池 | 213 | 666 | 80 |
二沉池 | 213 | 666 | 0 |
出水標準 | 224 | 700 | - |