化工废水设计方案

××××化工废水项目第一章工艺废水处理工程概述第一节工艺废水水量某化工药业有限公司目前阶段生产抗生素中间体工艺废水约190m3/d，其中漂洗水5m3/d、水质化学需氧量CODcr污染因子约在7.6×104mg/L,废水中组分含少量乙晴、丙酮、乙醇等有机溶媒，头孢类及其降解物，属于高浓度的有机废水。第二股工艺废水为水冲泵替换水约3m3/d、CODcr:1.3×104mg/L、BOD5：2.2×103mg/L、SS：120mg/L，废水组分中也同样含少量乙晴、丙酮、乙醇等有机溶媒。第三股尾气吸收塔替换水3m3/d、CODcr：5×103mg/L、BOD5：1.323×103mg/L、SS:92mg/L,废水组量中也同样含少量乙晴、丙酮、乙醇等有机溶媒。第四股滤袋清洗水3～5m3/d、CODcr：2.46×103mg/L、BOD5：137mg/L、SS：100mg/L,废水中也同样含极少量乙晴、丙酮、乙醇等有机溶媒，头孢类及其降解物。第五股反应罐清洗水25～30m3/d、CODcr：3×103mg/L，废水中同样含少量乙晴、丙酮、乙醇等有机溶媒，头孢类及其降解物。第六股地面清洗水，CODcr：7×103mg/L、BOD5：1.3×103mg/L、SS：90mg/L,废水组量中同样含少量乙晴、丙酮、乙醇等有机溶媒，头孢类及其降解物。第七股罗茨真空泵冷却水144m3/d、占工艺废水量75.8％，CODcr：234mg/L、BOD5：13.8mg/L、SS：100mg/L，这股工艺废水中组量同样含少量乙晴、丙酮、乙醇等有机溶媒。另外，非反应体系废水约120m3/d，其中有：纯化水岗位33m3/d、生活污水30m3/d、车间卫生污水5m3/d、车间设备非生产期间清洗水10m3/d、回收车间高温弃水5m3/d、回收车间蒸汽凝结水30m3/d。因未对非反应体系废水，污水取样分析，按一般渗有50％工业废水可以由城市排水管网接纳的污水混均水质估测：CODcr：450mg/L、BOD5：200mg/L、SS：120mg/L。以上反应体系废水与非反应体系废水、污水合计每天最大排出量约310m3/d。由于生产工况存在瞬时间歇高峰排出，Kz：取1.45，设计方案设计19m3/hr的处理能力。第二节工艺废水水质1）按反应体系废水7股工艺废水量190m3/d，混均后CODcr：3105.24mg/L、BOD5：1109.6mg/L、B/C＝0.35/1、SS：99.6mg/L。2）非反应体系废水、污水120m3/d，参照50％工业废水、50％生活污水的城市污水处理系统参考数据：CODcr：450mg/L、BOD5：200mg/L、B/C＝0.44/1、SS：120mg/L。若反应体系废水190m3/d和非反应体系废水、污水120m3/d混均计算则：CODcr：2077.4mg/L、BOD5：757.5mg/L、SS：107.5mg/L。第三节工艺废水处理站场地1）根据苏州市的风向玫瑰图，主导风向及频率：七月SSE17、一月NW15，常年以东南风为主。所以某化工药业有限公司废水处理站拟建在厂区西北区域，总图占地面积：516m2。（折合0.77市亩）。其中：构筑物占地256m2,占49.6％；建筑物占地84.8m2,占16.4％；处理站道路占地100.2m2,占19.5％；绿篱草坪绿化占地75m2，占14.5％。吨废水占地面积：1.66m2/m3o废水。第二章工艺废水处理工艺选择第一节工艺废水处理工艺流程选择1）由于生产及辅助设施中各股废水的水质、水量及排放时间不同，因此会造成混合废水的水质、水量在一天24小时内作类似周期性的变化。但是废水处理的装置和流程都是以一定的水质和水量而设计的，偏离这个指标就会降低处理效率，或使运行发生困难。因此在废水进入处理系统前，都需要进行均化处理。2）处理工艺价格；一般对工业废水大多采用一般物化预处理，常规选用有：沉淀、浮选及混凝技术，还有用过滤、吸附法，或者用萃取法、汽提及吹脱法，深层的膜技术反渗透、超滤等等措施。但是要做到达标排放和运行费用节省的措施，极大多数选择二级生化处理的工艺较最为经济。凡是一项优化的设计方案，必须针对水量、水质的具体项目，要针对性、适应性强的处理工艺才能获得投资效应。3）根据某化工药业有限公司的190m3/d工艺废水，7股废水中的共性特征，都含有少量或极少量乙晴、丙酮、乙醇等有机溶媒，头孢类及其降解物。如果不采取对这些有机溶媒，头孢类及其降解物对症下药的有效预处理，而用惯常的混凝技术预处理，而没有有效的降解乙晴、丙酮、乙醇等有机溶媒进入生化处理系统，将会抑制生化处理系统的微生物、菌种的新陈代谢，从而保证不了处理、降解的效率，无法做到达标排放。4）废水中乙晴的一定浓度含量，显然会削弱生化处理的效果。一般含晴（乙晴、丙稀晴）废水在高温下可被碱所分解。含晴废水可以在100°C及4～5‰氢氧化钠存在地条件下，使HCN及其它有毒物质消除，使之成为可生化降解性。如不经处理，则需要稀释20倍才能进行生化处理。所以说，对含乙晴的高浓度废水需第一步进行碱性水解预处理。5）废水中丙酮的一定浓度含量，当然可以采用生化氧化方法来处理，但是也必须由一定的生活污水稀释方能进入生化氧化处理系统。如果用物化、吸附方法作有效的一级预处理，可用Al2O3C（三氧化二铝）或由水玻璃（氟硅酸钠）、硫酸铝作预处理的吸附剂，从废水中去除丙酮后再进入生化处理系统，则可以大大降低生化处理的负荷，确保处理出水合格外排。6）废水中乙醇的一定浓度含量，对于水溶性的醇，用混凝沉降法来处理的效果是比较差的。废水中的醇主要靠混凝沉降中产生的絮体所具有的吸附作用而被去除的。含乙醇废水，其CODcr：800～8000mg/L，BOD5：100～1000mg/L，通过发电厂的粉煤灰吸附，可使CODcr降解75～80％左右。吸附处理后的出水可进入生化处理用活性污泥处理，确保达标排放。7）针对某化工药业有限公司生产工艺废水190m3/d的7股废水水质进行甄别处理来分类分别预处理。a)5m3/d漂洗废水，CODcr：7.6×104mg/L；b)3m3/d水冲洗泵替换水，CODcr：1.3×104mg/L；c)3m3/d尾气吸收塔替换水，CODcr：5×103mg/L；d)5m3/d地面清洗水，CODcr：7×103mg/L。这4股水CODcr浓度较高，混均后CODcr为：29312.5mg/L，水量为16m3/d，可以连续进入去除乙晴、丙酮、乙醇等有机溶媒的三道预处理，使CODcr去除70%以后与其余低浓度工艺废水、生活污水混均后进入二级生化处理系统。8）设计方案的处理工艺流程第一节污泥处理工艺方案介绍根据废水预处理三道水解热压反应罐、吸附高位槽、吸附竖沉池的沉淀物、泥渣，采用设备设计中重力排渣，泥溢流进一池二格的集泥井（池），一格内接纳AO2生化反应池的剩余污泥或分配的回流污泥以及气浮池后道把关的浮选污泥。由集泥池潜污泵提升进入污泥浓缩池进行浓缩后泵入箱式压滤机脱水成滤饼，外运规范化填埋或焚烧。集泥池另一格潜污泵泵送AO2生化池外排剩余污泥分配回流至A池前置配水井，多余泥量也泵送至污泥浓缩池至污泥脱水厢式压滤机成滤饼外运、填埋或焚烧。第二节方案论述1）本设计方案对工艺废水高浓度与低浓度及生活污水采取甄别对待处理的处理工艺流程。工艺废水中CODcr较高的4股16m3/d进行上述介绍的三道预处理，预处理水量为16m3/d，则三班运行，设备设计处理能力为0.67m3/hr，考虑Kz:1.45，实际设备处理能力设计为1m3/hr，这样综合平衡投资也属于经济、合理。主要的目的是对高浓度工艺废水中含乙晴、丙酮、乙醇等有机溶媒、头孢类及其降解物质进行针对性措施予以极大部分去除，从而排除进入生化处理系统的毒性，防止对生化处理微生物菌种的抑制新陈代谢，更有利于提高生物膜、活性污泥的活性，从而达到生化处理的去除效率。2）本设计方案对16m3/d高浓度工艺废水进行预处理后在去除有机溶媒的同时降解CODcr达去除60％左右，从高浓度4股16m3/d工艺废水混均后CODcr：2.93×104mg/L，可以去除CODcr60％左右，经三道预处理后水质CODcr降至1.1725×104mg/L，然后与其余低浓度工艺废水、生活污水灾F、C曝气调节池中混均匀质后CODcr：1.169×103mg/L，通过铁碳预曝调节池进一步降解CODcr，去除色度，估测去除率在15％左右，调节池出水CODcr：994mg/L。同时提高B/C比，将废水提高更好的可生化性。3）本设计方案的二级AO2生化处理系统可以减少处理的容积负荷，从而缩短在生化处理池的水力停留时间、节省土建与有关设备投资。AO2生化处理系统A段为兼氧处理，兼氧池内置组合填料，由生物膜法与活性污泥法相辅结合，保持处理废水工况呈悬浮、附着菌胶团。悬浮活性污泥冲刷填料生物膜载体提高生物膜的活性，生物膜新陈代谢脱落后增加活性污泥的成分。在兼氧池距底500处布置对角线形液下搅拌机，满足于悬浮、附着的工艺操作。按照大量工程实践，兼氧池可以保持MLSS≥6g/L、MLVSS=4g/L左右，控制Do（溶解氧）0.7mg/L，把A段兼氧池的去除能力提高到70％以上水平。4）本设计方案在AO2生化处理系统设二段好氧，一好氧内置组合填料、相辅生物膜法与活性污泥法结合，水力停留时间为5hr。二好氧池为完全活性污泥法，水力停留时间为7hr，而且采用低氧运行气水比可以压低到8:1，以节省电耗而达到最佳的去除效率。5）本设计方案子AO2生化处理系统后道配置一台超效浅层气浮装置对二好氧池出水进行泥水彻底完全分离，用浮选法让二好氧池出水中的活性污泥浮选刮除，气浮出水标准远低于排放标准，大有回用的价值。超效浅层气浮装置的浮选法促进彻底固液分离，它的进出水浮选分离固液的过程仅在4min过程完成一个周期。把50ppm甚至低到20ppm的絮凝剂与二好氧出水一起通入依靠水力搅拌的静态混合器进入气浮，依靠专门技术的空气溶解管释放出几μ的微气泡群把絮凝反应架桥作用的污泥絮体包裹在微细泡上上升浮集于池面，由收集浮渣的螺旋泥斗沿液面把几乎全部固形物、浮渣刮集到中央出渣筒溢流进集污泥井（池），出水从底部出水管溢入接触消毒池，由出水泵提升放流或泵入生产回用水系统。超效浅层气浮的原理是布水器进水的同时顺时针旋转移动的速度和进水速度相同，产生了零速度，也被称为零速原理。这样进、出水在没有扰动的状态下完成进出水、分离固液。6）本设计方案经计算对高浓度工艺废水经预处理后与低浓度废水生活污水混均后到F、C预曝调节池进入AO2生化处理系统，最终由气浮把关，原水到出水放流或回用的去除率预测如下：漂洗水5m3/d、CODcr：7.6×104mg/L＋水冲泵替换水3m3/d、CODcr：1.3×104mg/L＋尾气吸收塔替换水、CODcr：5×103mg/L＋地面清洗水5m3/d、CODcr：7×103mg/L在集水池混均，CODcr：2.93×104mg/L。经三道预处理后出水CODcr：1.17×104mg/L（去除率60％）与294m3/d低浓度废水、生活污水在调节池混均，CODcr：1.169×103mg/L。通过调节池采取C、F预曝后，CODcr降解15％，出水CODcr：994mg/L。进入AO2生化处理系统，兼氧池在调试期内去除率可达50％、6个月增高去除率达70％，3个月内兼氧池出水CODcr：497mg/L。兼氧出水进入一好氧池好氧处理5hr、去除率70％、一好氧出水CODcr：149mg/L。一好氧出水进入二好氧好氧处理7hr、去除率50％、二好氧出水CODcr：74.5mg/L。二好氧出水进入超效气浮装置通过絮凝浮选，对SS去除率达95％、出水SS：15mg/L，对CODcr去除30％、出水CODcr：52mg/L，可以做到达标排放或者回用于生产系统用于冲洗水。在下面章节工艺设计中更具体陈述对AO2生化处理系统考虑硝化与反硝化的单元设备中区域划分设置。对工艺废水NH3-N（氨氮）进一步去