新宇化工废水方案

浙江常山县新宇化工废水处理站工艺设计方案常山县新宇化工厂2007-05-12浙江常山县新宇化工厂废水处理工程2目录第一章总论8第二章污染源分析11第三章废水处理工艺17第四章主要构筑物及设备参数29第五章建筑与结构设计36第六章供配电设计37第七章仪表与自控38第八章给水排水及保温38第九章劳动保护39第十章工程估算40第十一章主要经济技术指标42第十二章工程建设周期43浙江常山县新宇化工厂废水处理工程3第一章总论1.1概述浙江常山化工厂是一家精细化工产品的民营企业。因衢常铁路建设需要拆迁和城市规划建设的需要，从安全、环保的角度考虑，为了实现公司规模发展潜力，公司改扩建至常山县化工小区，占地面积7540m2，建筑面积2076m2，项目总投资1682万元，注册资本1000万元。公司建设800t/a二羟甲基丙酸生产装置，作为公司建设项目。二羟甲基丙酸是一种既有羟基又有羧基基团，独一无二的多功能受阻的二元醇分子，自由酸基团在与碱中和后，能积极提高树脂的水溶性或分散性能；引入极性基团，改进涂料的附着力和合成纤维的染色性能；增加镀膜的碱溶性。可应用于水溶性聚氨酯体系，水溶性醇酸树脂和聚酯树脂，环氧酯涂料，聚氨酯弹性体及粉末涂料。它还可应用于皮化材料、液晶、油墨、食品添加剂及粘合剂化工等方面，特别是在水乳型聚氨酯及皮革涂饰剂的制造中，它既是扩链剂，又能使聚氨酯获得良好的自乳化性能，可大大提高聚氨酯水乳液的稳定性，因而得到广泛应用。二羟甲基丙酸属于《浙江省先进制造业基地建设重点领域、关键技术及产品导向目录》中重点发展的高性能、绿色精细化工产品，有较高的技术含量，发展前景广阔，目前国内外市场需求量较大。本项目符合常山县城市总体规划和国家有关产业政策，是符合化学工业转型发展的一个好项目，有利于常山县工业加快发展。由于企业生产规模的扩大，原有废水处理设施已不能使用，根据国家有关环保法律、法规，需同步新建一套废水处理工程。浙江常山县新宇化工厂废水处理工程41.2设计依据1.2.1GBJ15-88《建筑给水排水设计规范》1.2.2GBJ14-87《室外排水工程设计规范》1.2.3GBJ69-84《给排水工程结构设计规范》1.2.4GB8978-96《污水综合排放标准》三级1.2.5《地表水环境质量标准》GB3838-20021.2.6《中华人民共和国水污染防治法》1.2.7《浙江常山县新宇化工厂年产800吨二羟甲基丙酸项目环境影响报告书》；1.2.8浙环控[1999]282号《关于印发浙江省工业废水处理前期设计编制内容和深度格式暂行规定的通知》；1.2.9浙环控[1999]256号《关于印发浙江省2000年“一控双达标”行动的通知》；1.2.10有关国家标准和规范；1.3工程设计基本参数1.3.1设计水量根据环境影响报告书并考虑到企业发展留有较充分的处理容量，工程设计总废水水量为100m3/d(包括60吨稀释用水)其中1、氧化母液污水：20m3/d2、除尘污水：10m3/d3、废气净化污水：2m3/d浙江常山县新宇化工厂废水处理工程54、洗釜、地面冲洗污水：2m3/d5、生活废水：4m3/d1.3.2设计水质及出水标准（表1）各类污（废）水发生与排放情况序号污水种类废水排放量（t/a）分类COD（t/a）氨氮（t/a）磷酸盐（t/a）去向1氧化母液5020发生源强100.400/污水处理站2冷却排水22000发生源强1.760/循环使用3除尘污水3000发生源强0.450/污水处理站4废气净化污水600发生源强0.210/污水处理站5地面冲洗污水600发生源强0.480污水处理站6生活污水1200发生源强0.4200.0540.011污水处理站7合计10420发生源强103.720.0540.011排放源强1.5630.0540.0111.4设计原则1.4.1认真执行国家和地方的有关法规、标准和规定；1.4.2采用成熟、可靠、高效、适应性广、抗冲击能力强的处理工艺，力求工艺运行稳定、管理方便、处理成本合理；1.4.3选用质量可靠、维修简便、能耗低的机电设备及经有关部门认可并推荐的性能良好、价格适宜的设备和药剂；1.4.4防止二次污染，注重环境保护。妥善防治噪声、废气污染。控制废渣的产生并提出合理的处置方案。1.4.5力求工艺流程顺畅，设施布置紧凑，节约用地及工程投资费用。1.5设计范围1.5.1废水处理站内的废水处理工艺设计、污泥处理工艺设计、废气浙江常山县新宇化工厂废水处理工程6工艺设计、总图设计、建筑物设计、构筑物设计、设备设计和选型、电气控制、仪表设计与选型、站区内给排水设计；1.5.2对废水处理站供电、供水提出要求，由厂方统一筹划。1.5.3对各生产车间生产废水的现场收集预处理提出建设性意见。1.5.4对抽滤液蒸发冷凝水、离心液蒸发冷凝水、洗釜、地面冲洗废水、生活废水的引入管路提出要求。第二章污染源分析2.1二羟甲基丙酸污染源分析2.1.1主要反应机理二羟甲基丙酸反应机理主要包括两步反应：（1）HCHO+CH3CH2CHO==CH3C(CH2OH)2CHO分子量3058118（2）CH3C(CH2OH)2CHO+H2O2==CH3C(CH2OH)2COOH+H2O分子量11834134182.1.2工艺流程及简述二羟甲基丙酸生产工艺流程见下图。浙江常山县新宇化工厂废水处理工程7含醛废气双氧水甲醛正丙醛缩合反应氧化反应纯碱水（首次）冷却结晶蒸发母液离心多余母液及废水去污水处理站烘干二羟甲基丙酸流程简述：在反应釜中加入甲醛，并加入适量纯碱水溶液，再滴加正丙醛进行缩合反应，生产中间体产物，再加入双氧水进行氧化，生成二羟甲基丙酸，保温反应一定时间后，再进行冷却结晶，离心分离，滤饼送烘干进行烘干得产品。母液经蒸发浓缩，回收含醛母液，回用于生产过程。其他部分母液排入污水处理站进行处理后达标排放。2.1.3本项目废水包括氧化母液、除尘污水、废气净化污水、地面冲洗污水和生活污水。（1）氧化母液产生于氧化反应结束时的分离工序，母液中主要成分有甲醛、丙醛、二羟甲基丙酸及其他有机物。据类比调查和物料平衡分析，氧化母液年产生量约5220吨，采取蒸发回收含醛母液，年回用含醛母液量约200吨，其他5020吨排入污水处理站进行处理，达标后排放。（2）除尘污水本项目配套建设一台锅炉烟气，采用燃料为低含硫的烟煤或无烟煤，年耗煤量为600吨。燃料媒的含硫量为0.7％，根据有关计算公式进行计算得，二氧化硫产生量为6.72t/a，采取水吸收法，二氧化浙江常山县新宇化工厂废水处理工程8硫去除率为40％，产生除尘污水3000t/a。（3）废气净化污水项目废气包括含醛废气和烘干废气两部分，含醛废气产生于缩合反应阶段，烘干废气产生于产品烘干过程中，废气采用水吸收工艺处理，设水吸收装置，去除废气的醛类有机物。废气净化产生污水600t/a。（4）地面冲洗污水地面冲洗污水主要包括生产车间反应釜的洗涤和车间卫生工作污水，据估算为600t/a。（5）生活污水厂区拟定员36人，生活用水消耗量按人均0.1t/d计，则全厂每天消耗生活用水3.6t，年消耗生活用水1080t；生活污水排放量按生活用水消耗量的80%计，则每天排放生活污水12t，年排放生活污水864t。污水中CODCr约350mg/l，NH3-N约45mg/l，则生活污水中CODCr量为0.42t/a，NH3-N量为0.054t/a。2.2主要原料消耗（表2）序号物料名称分子式分子量规格(%)年耗(t)生产工段1正丙醛C3H6O5899.0960二羟甲基丙酸2甲醛HCHO303622803双氧水H2O2343020004纯碱NaOH4096245工艺用水H2O1816合计6080浙江常山县新宇化工厂废水处理工程9第三章废水处理工艺3.1处理工艺选择1项目在生产过程中所使用的原料在生产过程中产生的氧化母液、除尘污水、废气净化污水和洗釜地面冲洗污水均不产生氨氮，氨氮主要产生于生活污水中，且浓度较低，为45mg/l。废水直接进入污水站与其它废水混合后采用兼氧+好氧生化法处理。2、根据生产工艺分析可知，本产品在生产过程中，其最大污染源为氧化母液，据类比调查和物料平衡分析，氧化母液年产生量约5220吨，母液中含有大量的醛类有机物，不能够直接进入污水处理站进行处理，所以采取蒸发回收方式回收含醛母液，年回用含醛母液量约200吨，其他5020吨废水排入污水处理站进行处理，达标后排放。3、从新宇化工厂生产所排出的原污水属于化工及生活污水，水中含有溶解性的有机物质和各类杂质，其BOD5/COD一般在0.4－0.5左右，污水的可生化性较好，所以宜采用二级生化方法（A/O法），我们选择第一级采用兼氧生化工艺。微生物代谢活性强，并具有一定的吸附能力，提高COD去除率有明显效果。理由如下：1)具有较高的容积负荷。兼性细菌介于厌氧菌和好氧菌之间，对废水污染物的变化适应性强，有较高的容积负荷。长期以来被广泛地应用于高浓度废水的处理。许多成功的相关工程实例证明兼氧工艺浙江常山县新宇化工厂废水处理工程10成熟、可靠、去除效率较高、运行稳定。2)抗负荷变化能力强。兼氧工艺在水质水量变化时系统抗变能力强，且操作上易作调整。同时控制各区段不同的溶氧量，从而提高抗冲击负荷及生化处理效率。3)抗毒性能力较强。通过兼氧细菌的水解及开环开链作用，可有效降低废水中的毒性物质，提高废水可生化性。4)操作管理简便。由于对原废水已进行了较为充分的均质和预处理，系统进水基本稳定，操作管理十分方便。经过以往的工程兼氧池通过安装生物填料，加强池内污泥循环、水温较低时通过蒸汽加温等措施。从而使进水CODcr降至1000mg/l以下，去除率稳定在75%以上。证明兼氧工艺也能适应高浓度废水处理，并有较高的去除率。4、厌氧工艺的选择欠妥。厌氧工艺适合于单一水质的高浓度有机废水的处理，但对我国的医药、化工生产企业来说，随着市场需求的变化，产品品种及不同产品产量比例的调整，废水的水质、水量都会发生巨大的变化，而厌氧工艺对这种变化的适应性却非常差，一旦失败，少则十多天，多则几个月才能恢复到原有水平，若其间有几次变化，则生物状态会彻底瘫痪。早在10年前有许多医药、化工生产企业（甚至是中成药生产企业）都曾采用过厌氧—好氧废水处理工艺，现在则基本都重新进行了改造，所以取消了厌氧工艺。5、目前采用生物接触氧化法处理生活污水等有机污水的技术已相当成熟。该生物接触氧化法的实质之一是在池内充填经特殊加工后浙江常山县新宇化工厂废水处理工程11充满微孔、比表面积极大的ZH—150填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定流速流经填料；在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。另一项技术实质是采用与曝气池相同的曝气方法，向微生物提供其所需氧的同时气浮除去水中的油污，并起到搅拌与混合作用。生物接触氧化法具有占地面积小，脱色效果好，处理效率高等特点，能广泛应用于化工废水的实际工程中。3.2工艺流程说明1、氧化母液接入。生产过程中产生的氧化母液经过蒸发回收含醛母液后进入调节池Ⅰ起中和调节作用，和生活废水混合后采用A/O法处理，可同时降底NH3-N和COD。2、一级兼氧池。调节池Ⅱ中的废水经过泵提升到兼氧池进行生化处理。A/O处理的废水中会有部分难降解的有机物，经过兼氧中的兼性细菌，将这部分有机物进一步开环开链，为后续好氧处理效果担供保障。3、二级接触氧化池。接触氧化池是采用膜法工艺，生物填料上附着大量的好氧生物细菌，废水在大量的微生物作用下分解有机物，从而降解COD。4、采用先进高效的气浮处理技术，能够有效去除废水中的悬浮物质及部分生物抑制性物质。3.3污泥处理工艺1、从废水处理工艺流和可见：沉淀池、生化池及气浮都会有污泥浙江常山县新宇化工厂废水处理工程12产生，这些污泥需及时排入污泥浓缩池。总排污量核算为3m3/d(含水率约99.5%),浓缩后污泥总量为1.5m3(含水率约99%)。此部分污泥经板杠压滤机脱水后，泥饼产生量约为0.1t/d(含水率约78%)