糠醛廠廢水處理方案

1、1總論1.1企業(yè)概況糠醛廠是一以玉米軸為主要原料生產(chǎn)糠醛的廠家，年生產(chǎn)糠醛2500噸,年產(chǎn)值1500萬元，利稅150萬元。該廠在生產(chǎn)過程中排放的污水有機物濃度 較高，不能滿足國家規(guī)定的排放標準?？啡S為了消除污染、保護環(huán)境，以 利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，決定對生產(chǎn)過程中排放的廢水進行凈化處理，實現(xiàn) 所排廢水的達標排放。受糠醛廠的委托，編制了該廠廢水處理技術(shù)方案。1.2生產(chǎn)過程及廢水的產(chǎn)生情況以玉米軸為主要原料采用直接法生產(chǎn)糠醛的生產(chǎn)工藝及廢水排放節(jié)點見 圖1。首先將粉碎后的原料（玉米芯）和催化劑（硫酸）加入到蒸煮鍋中進行混合 蒸煮，玉米芯中的戊聚糖水解成戊糖，再經(jīng)脫水生成糠醛。糠醛水溶液通過 冷卻

2、、冷凝后進入蒸餾塔，經(jīng)蒸餾得粗糠醛。粗糠醛再用堿液中和，去除上 層水溶液，真空精制得到產(chǎn)品一糠醛。玉米芯、硫酸蒸汽廢氣稀醛水11LL混合1*蒸者八、八、冷凝、冷卻蒸餾冷凝、冷卻、分層殘渣冷卻水 余餾水 冷卻水 粗醛純堿液成品真空精制9中 和I沖洗水圖1糠醛生產(chǎn)工藝及廢水排放節(jié)點圖由圖1排污節(jié)點可見，糠醛生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水主要有余餾水（塔底水）和循環(huán)冷卻排污水。其中循環(huán)冷卻排污水污染物濃度較低可直接排放； 余餾水產(chǎn)生量較小，但污染物濃度高，屬于高濃度有機廢水，廢水中的污染 物主要有醋酸、甲醛和糠醛等，pH值較低為34, COD在20000mg/L左右, 而且水溫較高，是處理的重點。1.3 設(shè)計

3、依據(jù)(1) 建設(shè)項目環(huán)境保護設(shè)計規(guī)定 ；(2) 給水排水設(shè)計手冊 ；(3) 給水排水標準規(guī)范實施手冊 ；(4) 給水排水工程概預(yù)算與經(jīng)濟評價手冊 ；(5) 污水綜合排放標準(GB89781996)表4中二級標準；(6) 糠醛廠提供的有關(guān)資料。1.4 設(shè)計原則(1) 廢水處理方案符合國家有關(guān)方針政策規(guī)定的要求，處理后水質(zhì)達到 國家規(guī)定的排放標準。(2) 選取的處理工藝技術(shù)先進、成熟，運行穩(wěn)定可靠，易于運行管理。(3) 處理方案盡量節(jié)省投資和運行費用，以減輕企業(yè)的負擔(dān)。2 處理方案2.1 處理工藝的確定 由本項目廢水的排放情況可見，需處理廢水中污染物以有機物為主，屬 高濃度有機廢水。從生產(chǎn)原料及產(chǎn)

4、品來看，廢水中污染物主要有醋酸、甲醛 和糠醛等物質(zhì)，可生化性較好。對于高濃度有機廢水國內(nèi)外多采用以厭氧、 好氧為主的處理工藝進行凈化。為消除污染使廢水做到達標排放，多年來國 內(nèi)作了大量的研究工作，如保定化工二廠、河北省威縣恒威糠醛有限責(zé)任公 司等的糠醛生產(chǎn)過程中排放的廢水均采用“厭氧好氧”工藝進行處理，取 得較好的凈化效果。河北科技大學(xué) 20多年來一直從事高濃度有機廢水生物處 理技術(shù)研究，在高效生物反應(yīng)器的研制、處理工藝開發(fā)和廢水處理工程的設(shè)計、運行控制技術(shù)方面取得了大量的研究成果，在國內(nèi)幾十家企業(yè)中進行了 推廣應(yīng)用，取得了較好的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益。 根據(jù)企業(yè)排水的水質(zhì)特征，本工程擬

5、采用“厭氧好氧”組合處理工藝 對糠醛廢水進行處理。2.2 設(shè)計參數(shù)2.2.1 設(shè)計規(guī)模 根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模及企業(yè)提供的資料和監(jiān)測結(jié)果，考慮到生產(chǎn)過程中 廢水排放的波動性和水質(zhì)特征，便于處理設(shè)施的運行，擬利用部分循環(huán)冷卻 排水對余餾水進行稀釋調(diào)節(jié)后，送廢水處理站進行處理。廢水處理站的設(shè)計 規(guī)模確定為 130m3/d。2.2.2 設(shè)計水質(zhì)(1) 設(shè)計進水水質(zhì) 根據(jù)監(jiān)測結(jié)果并同類企業(yè)所排廢水的水質(zhì)特征，設(shè)計進水水質(zhì)為：水溫 80 85 C； pH=3 4 ; COD=10000mg/L; BOD5=4500mg/L ; SS=300mg/L；(2) 設(shè)計出水水質(zhì)： 廢水經(jīng)廢水處理站處理后， 出水水質(zhì)

6、達到污水綜合排放標準 (GB89781996)表 4 中二級標準值要求，即：pH 69; COD 150mg/L; BOD5W 30mg/L; SS 150mg/L。2.3 處理工藝流程說明2.3.1 工藝流程簡介 處理工藝流程如圖 1 所示：調(diào)節(jié)池混合廢水 集水泵岳水塔中和世風(fēng)機1沼氣*泵出水 沉淀池接觸氧化池沉淀池 厭氧反應(yīng)器干化池濃縮池 1 圖1廢水處理工藝流程圖由生產(chǎn)過程中排放的廢水因溫度較高(8090C),經(jīng)集水池收集后，首 先經(jīng)泵入涼水塔進行冷卻，降溫至 45C左右；冷卻后的廢水進入中和池中， 用堿進行中和，使中和后廢水的pH達到6.06.5,然后進入調(diào)節(jié)池與循環(huán)冷 卻排污水混合，

7、進行水質(zhì)、水量的均衡調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)后廢水泵入?yún)捬醴磻?yīng)器， 在厭氧反應(yīng)器中厭氧菌群降解廢水中的有機物，將其轉(zhuǎn)化為沼氣；沼氣經(jīng)水 封、氣水分離器后排放。厭氧反應(yīng)器出水經(jīng)沉淀后進入接觸氧化池，在好氧 條件下，接觸氧化池內(nèi)填料表面生物膜中的微生物將廢水中有機物降解為 CO?和H2O，使廢水得到進一步凈化。氧化池出水經(jīng)二沉池分離脫落的生物 膜后達標排放。沉淀池剩余污泥排至污泥濃縮池，濃縮后的污泥在干化池脫 水干化后衛(wèi)生填埋。2.3.2預(yù)期達到的處理效果采用以上工藝預(yù)期達到的處理效果見表 1。表1處理工藝預(yù)期達到的凈化效果處理單元名稱廢水量3(m3/d)CODBOD5SSpH濃度(mg/L)去除率(%)濃度(

8、mg/L)去除率(%)濃度(mg/L)去除率(%)調(diào)節(jié)池出水1301000045002006.0厭氧反應(yīng)器出水13080092.028093.010050.07.2接觸氧化池出水13014082.52890.05050.07.2系統(tǒng)出水13014098.62899.45075.0692.4 主要設(shè)備、構(gòu)筑物描述(1) 集水池功 能：收集生產(chǎn)車間排放的高濃度廢水。有效容積12m3結(jié)構(gòu)形式地下鋼砼結(jié)構(gòu)(2) 涼水塔功 能：將生產(chǎn)過程中排放的高溫廢水(8090C)進行冷卻，降 溫至45C左右。處理能力100m3/d溫 差4050C結(jié)構(gòu)形式玻璃鋼結(jié)構(gòu)，地上(3) 中和池功 能：調(diào)整廢水的 pH 值，使

9、其能滿足生化處理的要求。有效容積12m3結(jié)構(gòu)形式地下鋼砼結(jié)構(gòu)(4) 調(diào)節(jié)池功 能：高溫廢水冷卻后與循環(huán)冷卻排污水在調(diào)節(jié)池進行水質(zhì)水量 調(diào)節(jié)。有效容積45 m3結(jié)構(gòu)形式地下鋼砼結(jié)構(gòu)(5) 厭氧反應(yīng)器( UASB)功 能：厭氧反應(yīng)器主要由反應(yīng)區(qū)和三相分離器組成，在反應(yīng)區(qū) 的下部是由大量具有良好生物活性的厭氧顆粒污泥組成的污泥床。廢水從污 泥床的底部進入后和污泥充分接觸，厭氧微生物將廢水中的大部分有機物降 解，將其轉(zhuǎn)化為 CH4、CO?。氣、水、污泥混合液上升至三相分離器進行分離，沼氣排出，污泥經(jīng)沉淀后回到厭氧反應(yīng)器，出水進入下一處理單元。 容積負荷：8kgCOD/m3.d有效容積160m3結(jié)構(gòu)形式

10、鋼結(jié)構(gòu)，地上（6）沉淀池（I）、（II ）功 能：靠重力作用使泥水分離。 有效容積12 m3停留時間2h結(jié)構(gòu)形式鋼結(jié)構(gòu)（7）接觸氧化池功 能：接觸氧化池內(nèi)裝填組合填料，采用曝氣軟管進行曝氣。在 好氧條件下，組合填料表面滋生大量的生物膜，膜中的微生物將廢水中有機 物氧化分解為CO?和H2O，使廢水得到進一步凈化。有效容積45m3尺 寸 4500X 2500X 4500結(jié)構(gòu)形式鋼砼結(jié)構(gòu)2.5 工藝特點及技術(shù)關(guān)鍵 （ 1 ）工藝的技術(shù)特點： 采用的高濃度有機廢水生物處理技術(shù)是河北科技大學(xué)近年來取得的 研究成果，并已成功地應(yīng)用于淀粉、制藥、檸檬酸和有機化工等高濃度廢水 處理，并均通過環(huán)保主管部門的驗收

11、。 工藝采用的厭氧反應(yīng)器是第二代新型高效生物反應(yīng)器（ UASB 反應(yīng) 器），其關(guān)鍵部分三相分離器和配水系統(tǒng)是技術(shù)單位所擁有的技術(shù)成果。 工藝簡單靈活，運行穩(wěn)定可靠，基建投資少，運行費用低。 （ 2 ）工藝的技術(shù)關(guān)鍵： 厭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計。 厭氧微生物菌種篩選及顆粒污泥的培養(yǎng)。 厭氧反應(yīng)器快速啟動。 接觸氧化池的設(shè)計及運行控制運行。3公用工程3.1 給水排水(1) 給水廢水處理正常運行時所用水量較小，主要是化驗室及清洗用水，用水量 按2m3/h設(shè)計。由生產(chǎn)過程供水系統(tǒng)供給。(2) 排水廢水處理產(chǎn)生的廢水為污泥干化池排水和設(shè)備放空時排水，設(shè)一排水溝,所排廢水經(jīng)此入調(diào)節(jié)池。3.2供配電本工程裝機總?cè)?/p>

12、量22kw，常用功率約8.8kw，供電按三類電負荷設(shè)計， 單回路供電，380伏四線制。配電情況見表2。表2工程配電情況表序號設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量總裝機容量(kw/h)常用功率(kw/h)1廢水泵IS50-32-125Q =8m3/hH =22m4632羅茨鼓風(fēng)機SSR501.83m3/min 0.45kgf/cm22635污泥泵1PNQ =7.216m3/h H =1412m26.01.54化驗室3.01.05照明2.00.3合計228.83.3環(huán)境保護廢水處理屬環(huán)境保護工程，工程本身產(chǎn)生污染主要是水泵的設(shè)備噪聲和 廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥。所用產(chǎn)生噪聲設(shè)備盡量安裝在工房內(nèi)，門窗設(shè) 計時采取隔

13、聲措施，不會對周圍環(huán)境造成污染；脫水后的污泥外運衛(wèi)生填埋。 3.4定員廢水處理站定員4人。三班制，每班1人，化驗室1人。4工程投資估算與資金籌措4.1工程投資估算根據(jù)河北省建設(shè)工程材料預(yù)算價格、河北省建筑工程預(yù)算定額、 河北省建筑工程預(yù)算補充定額、河北省常用項目單位估價匯總表，并 參考同類處理設(shè)計，本工程總投資 108.1萬元，其中土建投資21.1萬元，設(shè) 備投資72.0萬元。土建投資估算見表3,設(shè)備投資估算見表4, 工程總投資見表5。表3 土建投資估算一覽表序號名稱規(guī)格數(shù)量結(jié)構(gòu)造價（萬元）1集水池2000X 2000X 40001砼0.82中和池2500X 1500X 40001砼0.83調(diào)

14、節(jié)池4500X 2500X 40001砼2.54接觸氧化池4500X 2500X 45001砼2.85干化池4000X 2000X 16001磚混0.66操作間、化驗室36m21磚混1.87配電室、風(fēng)機房36m21磚混1.88基礎(chǔ)砼10.0合計21.1表4主要設(shè)備價格估算一覽表序號設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量單價（萬元）總價（萬元）備注1涼水塔處理能力100m3/d18.02廢水泵IS50-32-12540.52.03金屬流量計10.54厭氧反應(yīng)器250 m3130.030.05布水系統(tǒng)3.06水封 600 H 120011.07氣水分離器 600 H 120011.08厭氧沉淀池 2400 H 50

15、0015.59好氧沉淀池 2400 H 500015.510羅茨鼓風(fēng)機SSR5021.53.011填料組合式40 m30.812曝氣管30m0.413污泥泵1PN20.40.814污泥濃縮池 2000 H 300013.515電氣、儀表、配電3.016管道、閥門、4.0合計72.0表5廢水處理站投資估算項 目內(nèi)容總價（萬元）直接工程費土建投資21.1設(shè)備投資72.0菌種費3.0間接工程費安裝費5.0設(shè)計費5.0培訓(xùn)、調(diào)試費2.0合計108.14.2 資金籌措 本工程總投資 108.1 萬元，其中直接工程費 96.1萬元，間接工程費 12.0 萬元。工程投資中，企業(yè)自籌 75.1萬元，申請污染防

16、治專項資金 33.0 萬元。5 綜合效益分析5.1 環(huán)境效益分析廢水處理工程建成后，日處理糠醛廢水130m3,處理后排水的 COD、BOD5、SS、pH 分別為 140mg/L、28mg/L、50mg/L 和 7.2，滿足污水綜合 排放標準( GB8978 1 996)表 4二級標準值的要求； 污污染物削減量 COD、BOD5、SS分別為 384.54t/a、154.83 t/a和 5.85 t/a,去除率分別為 98.6%、99.4% 和 75%，環(huán)境效益顯著。5.2 經(jīng)濟損益分析 本工程的經(jīng)濟損益分析主要指廢水處理的運行費用。 運行費用主要包括：工人工資、電費、藥劑費。計算基準：年生產(chǎn)30

17、0天；工人工資500元/月；電費按0.5元/kwh ;藥 劑按0.1元/m3廢水。工資費用二職工人數(shù)X月工資X 12個月=4 X 500X 12=2.4 萬元電 費 =常用功率( kwh)X 24X 300X 0.5=8.8 X 24 X 300X 0.5=3.17 萬元藥齊U費=0.1 X日處理水量X 300= 0.1X 130X 300=0.39萬元 全年運行費用 ： 2.4+3.17+0.39 =5.96萬元 廢水處理成本：5.96X 10000+ 300-130=1.53 元/m3 廢水。6 工程進度 工程進度安排見附表。7 結(jié)論采用“厭氧一接觸氧化”工藝處理糠醛廢水，處理規(guī)模為130

18、m3/d,工程實施后，處理后排水的 COD 、BOD5、SS、pH 分別為 140mg/L、28mg/L、 50mg/L 和 7.2，滿足污水綜合排放標準 (GB8978 1 996)表 4 二級標準 值的要求；污染物削減量 COD、BOD5、SS分別為384.54t/a、154.83 t/a和 5.85 t/a,去除率分別為98.6%、99.4%和75%，環(huán)境效益顯著。本工程總投資 108.1 萬元。工程年運行費用為 6.5 萬元，廢水處理成本 為 1.53 元/ m3 廢水。從各項技術(shù)、經(jīng)濟指標看,該技術(shù)工藝是可行的。目錄1總論11.1企業(yè)概況11.2生產(chǎn)過程及廢水的產(chǎn)生情況11.3 設(shè)計依據(jù)21.4 設(shè)計原則22處理方案22.1 處理工藝的確定2