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广州原 料化工废水处理方案

工程概况

  广州某 公司是一家大型化工企业。该公司 主要是生产一种重要的基本有机化工原料顺酐产品。生产过 程中会使用到邻苯二甲酸二丁脂(DBP),会产生一定量的废水,主要来 自顺酐生产线水洗废水,包括溶 剂再生工段水洗废水和结片包装车间的水洗水;除此之外,还有精 制焦油产生的废液、员工生活污水、初期雨 水以及检修污水。废水中 含有大量的有机物,其废水的主要特点是:有机物浓度高、水量水质变化大、缺乏营养物质等特点。该废水 若不经处理直接外排,将会带来严重的污染。

根据该公司规划,预计项 目主要废水排放量及成分如下:

分类组分质量含量wt%常压沸点/°C备注

冲洗水:

0.017m3/h

83.7-
有机物10.9-
清洗液5.4-

顺酐生产

废水:

12m3/h

97.599.8
丙烯酸0.1

141


正丁醇0.1117.7与水共沸,共沸温度92.7 °C,共沸比57.5:42.5

马来酸

1.2275
富马酸0.3355.5
邻苯二甲酸0.4230
DBP0.1340
有机物0.3-

精制焦油:

0.073m3/h

顺杆75-
焦油25-

  此外还有生活污水0.5m3/h,初期雨水0.3m3/h,检修污水0.2m3/h,合计13.09m3/h。

  该公司 在生产经营的同时,对环境保护十分重视,计划投 资建设一座污水处理系统,经处理后废水COD达到700ppm以下,电导率降1500μS/cm。项目拟 设计处理规模为13.017m3/h。本工程主要采用“预处理+复合UASB+接触氧化”处理工艺,该工艺 具有处理效率高、投资低、运行费用低、运行稳定、有沼气产生等优点,可确保出水稳定,长期达到排放标准。

  根据上述情况,我司对 该项目提供工程治理设计方案。本污水 治理工程包括设计、土建施工、设备安 装以及工程调试等全部内容。


设计进水水量水质

  1.设计废水水量

  根据建设单位的要求,结合贵 司生产工艺连续的特点,污水处 理站综合处理能力为320T/D,运行时间按24h/d设计。

  2.废水进水水质

  根据该 单位提供的生产工艺分析,废水主 要来自于顺酐生产线的水洗废水,分为顺 杆生产废水和水洗废水,主要包括溶 剂再生工段水洗废水和结片包装车间的水洗水等,废水中 含有大量有机物、色度、油类等。除此之外,还有精 制焦油产生的废液、员工生活污水、初期雨 水以及检修污水。

  由上表可知,废水的COD平均浓度为:27550mg/L,考虑到 生产波动和事故水排放时预留处理空间,按COD为28000mg/L设计。

  根据甲方提供的数据、以及我公司工程经验,考虑工 程投产后生产量的波动及运行需要,本工程 设计原水水质指标如下表1:

表3:进水水量水质指标

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

石油类(mg/l)

生产废水顺杆生产废水2901.5-22800084005001000
冲洗水512.8100004900195-
检修污水56-93000---
生活污水126-9500260400-
初期污水86-9500---
合计320-256108000--

  注:精制焦 油废液委外处理。

  根据以上资料计算,每天需处理的COD总量实际为:8195kg。


污水处理排放标准

  根据业主要求规划,废水经 处理后出水的排放标准执行以下标准:

  具体设 计出水水质如下:

  CODcr:700mg/L

  pH: 6~9

  电导率:1500μS/cm

  (注:其余指 标在贵单位给我方的资料上未标明,但根据 贵单位的废水特性,若COD合格,其余指标均应达标)


工艺设计分析

  根据该 项目的现状和我司大量实验的结果,我司提 出如下建议和设计思路。

 (1)本项目 处理的难点就在于废水高浓度的有机含量,相对分子量大,成分相对较稳定,且含有毒害物质,难以生化降解,需要经 过预处理才可以进入生化系统。

 (2)采用“隔油+生化”工艺,通过隔油,废水中 含有大量的油类物质可以得到有效去除,剩下的 再通过生化去除,经过隔 油后也可以降低原水COD含量,保证出 水可以达到排放标准。

 (3)生产废水呈酸性,pH值约为2,可采用 前置预处理方法将其反应至中性并去除废 水中部分有机物。降低中 和反应需要添加酸碱药剂的成本。微电解 还可降低进入反应器的有毒物质,改善污水可生化性,并缓解 水质波动大的问题,保证UASB反应器 能长期稳定运行。

 (4)采用混 凝沉淀的方法对废水进行预处理,可有效 去除胶体有机物,对废水中97%的浊度物质可以去除。

 (5)生化厌 氧段主要采用复合型UASB厌氧工艺,较传统UASB厌氧有 更好的污泥截留作用,提高污泥浓度,增加生物处理效率。厌氧结 合接触氧化的生化处理工艺,使得工 程投资和运行成本比纯物化工艺低,安全性和稳定性更高。


污水处理工艺流程图

污水处理工艺流程图

工艺说明

  初期雨 水收集到集水池1,在集水池1中均衡 水质水量后油提升泵泵入混凝反应池;生活污 水收集到集水池2,在集水池2中均衡 水质水量后油提升泵泵入厌氧调节池。

  生产废 水首先由厂方收集经厂方安装水泵提升到隔油调节池,经过隔油后,去除废水中大量焦油,部分悬 浮物通过粘附在油脂上一并去除,同时进 行均衡水质水量。

  废水经 隔油调节池处理后由提升泵泵入pH调整池,调节pH至适宜 进入微电解反应池后自流进入反应池。在微电解反应池,去除废 水中部分有机物,改善废水的生化性能,同时中 和废水中酸性物质;废水经 催化氧化反应后自流入混凝反应池,对废水 进行中和后加入絮凝剂絮凝反应后流至初沉池沉淀分离,进一步 去除废水中脂类、油类,废水经 初沉池处理后自流入厌氧调节池。

  在厌氧 调节池中对废水进行温度、pH等进行调节,并投加营养盐,使废水 水质达到厌氧污泥反应床要求的各个条件,通过提 升泵提升至厌氧反应器,废水在 厌氧反应器中与厌氧颗粒污泥得以充分接触,经三相 分离器分离后的厌氧消化液排入流量精密分配器。

  在分配器中,对废水进行分流,含有厌 氧系统污泥的废水分流至厌氧调节池,并回流至UASB内部系统,另一部 分废水精密计量并排至多级接触氧化池进行好氧生化处理。

  生物接 触氧化工艺是目前污水处理中应用的处理方法,生物接 触氧化法在运行初期,少量的 细菌附着于填料表面,由于细 菌的繁殖逐渐形成很薄生物膜。在溶解 氧和食物都充足的条件下,微生物 的繁殖十分迅速,生物膜逐渐增厚。溶解氧 和污水中的有机物凭借扩散作用,为微生物所利用。但当生 物膜达到一定厚度时,氧已经 无法向生物膜内层扩散,好氧菌死亡,而兼性细菌、厌氧菌在内层繁殖,形成厌氧层,利用死 亡的好氧菌为基质,并在此 基础上不断发展厌氧菌。经过一 段时间后在数量上开始下降,加上代 谢气体产物的逸出,使内层 生物膜大块脱落。在生物 膜已脱落的填料表面上,新的生 物膜又重新发展起来。在接触氧化池内,由于填料表面积较大,所以生 物膜发展的每一个阶段都是同时存在的,使去除 有机物的能力稳定在一定的水平上。生物膜 在池内呈立体结构,对保持 稳定的处理能力有利。由于微 生物的作用污水中的污染物得以去除。

  接触氧 化池出水自流进入终沉池,进行泥水分离,确保废 水达到排放标准后排放。

  初沉池、终沉池 污泥排放到污泥池,由气动 隔膜泵输送到压滤机进行压滤脱水。污泥压 滤脱水后外运委托有资质的单位进行回收,滤液返 回调节池进行处理。

 

预计处理效率

  采用以 上工艺以及设计参数,预计出水水质如下:

表4 废水处 理预计出水水质

项目

CODcr削减变化量(kg/d)

出水CODcr浓度(mg/l)

去除率(%)

隔油调节池8120+50+15=8185272830
pH调整池+Fe-C微电解池69572319015
混凝反应池+初沉池59171921115
厌氧调节池5917+6=5923185090
UASB厌氧反应池1066333282
多级接触氧化池21366680
二沉池2136660
出水标准224700-
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