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(wàn)元，利稅150萬(wàn)元。該廠在生產(chǎn)過(guò)程中排放的污水有機(jī)物濃度 較高，不能滿(mǎn)足國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)?？啡S為了消除污染、保護(hù)環(huán)境，以 利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，決定對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢水進(jìn)行凈化處理，實(shí)現(xiàn) 所排廢水的達(dá)標(biāo)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(guò)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(diǎn)見(jiàn) 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(jìn)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?？啡┧芤和ㄟ^(guò) 冷卻

2、、冷凝后進(jìn)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?jiān)鋮s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(diǎn)圖由圖1排污節(jié)點(diǎn)可見(jiàn)，糠醛生產(chǎn)過(guò)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(jī)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(diǎn)。1.3 設(shè)計(jì)

3、依據(jù)(1) 建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)定 ；(2) 給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè) ；(3) 給水排水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)施手冊(cè) ；(4) 給水排水工程概預(yù)算與經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)手冊(cè) ；(5) 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB89781996)表4中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；(6) 糠醛廠提供的有關(guān)資料。1.4 設(shè)計(jì)原則(1) 廢水處理方案符合國(guó)家有關(guān)方針政策規(guī)定的要求，處理后水質(zhì)達(dá)到 國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。(2) 選取的處理工藝技術(shù)先進(jìn)、成熟，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，易于運(yùn)行管理。(3) 處理方案盡量節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用，以減輕企業(yè)的負(fù)擔(dān)。2 處理方案2.1 處理工藝的確定 由本項(xiàng)目廢水的排放情況可見(jiàn)，需處理廢水中污染物以有機(jī)物為主，屬 高濃度有機(jī)廢水。從生產(chǎn)原料及產(chǎn)

4、品來(lái)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(duì)于高濃度有機(jī)廢水國(guó)內(nèi)外多采用以厭氧、 好氧為主的處理工藝進(jìn)行凈化。為消除污染使廢水做到達(dá)標(biāo)排放，多年來(lái)國(guó) 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(guò)程中排放的廢水均采用“厭氧好氧”工藝進(jìn)行處理，取 得較好的凈化效果。河北科技大學(xué) 20多年來(lái)一直從事高濃度有機(jī)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(kāi)發(fā)和廢水處理工程的設(shè)計(jì)、運(yùn)行控制技術(shù)方面取得了大量的研究成果，在國(guó)內(nèi)幾十家企業(yè)中進(jìn)行了 推廣應(yīng)用，取得了較好的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)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(duì)糠醛廢水進(jìn)行處理。2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)2.2.1 設(shè)計(jì)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(cè)結(jié)果，考慮到生產(chǎn)過(guò)程中 廢水排放的波動(dòng)性和水質(zhì)特征，便于處理設(shè)施的運(yùn)行，擬利用部分循環(huán)冷卻 排水對(duì)余餾水進(jìn)行稀釋調(diào)節(jié)后，送廢水處理站進(jìn)行處理。廢水處理站的設(shè)計(jì) 規(guī)模確定為 130m3/d。2.2.2 設(shè)計(jì)水質(zhì)(1) 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì) 根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果并同類(lèi)企業(yè)所排廢水的水質(zhì)特征，設(shè)計(jì)進(jìn)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(jì)出水水質(zhì)： 廢水經(jīng)廢水處理站處理后， 出水水質(zhì)

6、達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) (GB89781996)表 4 中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值要求，即：pH 69; COD 150mg/L; BOD5W 30mg/L; SS 150mg/L。2.3 處理工藝流程說(shuō)明2.3.1 工藝流程簡(jiǎn)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(jī)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(guò)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(jìn)行冷卻，降溫至 45C左右；冷卻后的廢水進(jìn)入中和池中， 用堿進(jìn)行中和，使中和后廢水的pH達(dá)到6.06.5,然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池與循環(huán)冷 卻排污水混合，

7、進(jìn)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(jī)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(jìn)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(jī)物降解為 CO?和H2O，使廢水得到進(jìn)一步凈化。氧化池出水經(jīng)二沉池分離脫落的生物 膜后達(dá)標(biāo)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(dá)到的處理效果采用以上工藝預(yù)期達(dá)到的處理效果見(jiàn)表 1。表1處理工藝預(yù)期達(dá)到的凈化效果處理單元名稱(chēng)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(chē)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(guò)程中排放的高溫廢水(8090C)進(jìn)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(mǎn)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(jìn)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(jìn)入后和污泥充分接觸，厭氧微生物將廢水中的大部分有機(jī)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(jìn)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(jìn)入下一處理單元。 容積負(fù)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(shí)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(jìn)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(jī) 物氧化分解為CO?和H2O，使廢水得到進(jìn)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(diǎn)及技術(shù)關(guān)鍵 （ 1 ）工藝的技術(shù)特點(diǎn)： 采用的高濃度有機(jī)廢水生物處理技術(shù)是河北科技大學(xué)近年來(lái)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(jī)化工等高濃度廢水 處理，并均通過(guò)環(huán)保主管部門(mén)的驗(yàn)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(jiǎn)單靈活，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，基建投資少，運(yùn)行費(fèi)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(jì)。 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(dòng)。 接觸氧化池的設(shè)計(jì)及運(yùn)行控制運(yùn)行。3公用工程3.1 給水排水(1) 給水廢水處理正常運(yùn)行時(shí)所用水量較小，主要是化驗(yàn)室及清洗用水，用水量 按2m3/h設(shè)計(jì)。由生產(chǎn)過(guò)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(shí)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(jī)總?cè)?/p>

12、量22kw，常用功率約8.8kw，供電按三類(lèi)電負(fù)荷設(shè)計(jì)， 單回路供電，380伏四線制。配電情況見(jiàn)表2。表2工程配電情況表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)數(shù)量總裝機(jī)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(jī)SSR501.83m3/min 0.45kgf/cm22635污泥泵1PNQ =7.216m3/h H =1412m26.01.54化驗(yàn)室3.01.05照明2.00.3合計(jì)228.83.3環(huán)境保護(hù)廢水處理屬環(huán)境保護(hù)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(guò)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?jī)?nèi)，門(mén)窗設(shè) 計(jì)時(shí)采取隔

13、聲措施，不會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境造成污染；脫水后的污泥外運(yùn)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(yàn)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(jià)格、河北省建筑工程預(yù)算定額、 河北省建筑工程預(yù)算補(bǔ)充定額、河北省常用項(xiàng)目單位估價(jià)匯總表，并 參考同類(lèi)處理設(shè)計(jì)，本工程總投資 108.1萬(wàn)元，其中土建投資21.1萬(wàn)元，設(shè) 備投資72.0萬(wàn)元。土建投資估算見(jiàn)表3,設(shè)備投資估算見(jiàn)表4, 工程總投資見(jiàn)表5。表3 土建投資估算一覽表序號(hào)名稱(chēng)規(guī)格數(shù)量結(jié)構(gòu)造價(jià)（萬(wàn)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(yàn)室36m21磚混1.87配電室、風(fēng)機(jī)房36m21磚混1.88基礎(chǔ)砼10.0合計(jì)21.1表4主要設(shè)備價(jià)格估算一覽表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)數(shù)量單價(jià)（萬(wàn)元）總價(jià)（萬(wàn)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(jì)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(jī)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(mén)、4.0合計(jì)72.0表5廢水處理站投資估算項(xiàng) 目?jī)?nèi)容總價(jià)（萬(wàn)元）直接工程費(fèi)土建投資21.1設(shè)備投資72.0菌種費(fèi)3.0間接工程費(fèi)安裝費(fèi)5.0設(shè)計(jì)費(fèi)5.0培訓(xùn)、調(diào)試費(fèi)2.0合計(jì)108.14.2 資金籌措 本工程總投資 108.1 萬(wàn)元，其中直接工程費(fèi) 96.1萬(wàn)元，間接工程費(fèi) 12.0 萬(wàn)元。工程投資中，企業(yè)自籌 75.1萬(wàn)元，申請(qǐng)污染防

16、治專(zhuān)項(xiàng)資金 33.0 萬(wàn)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(mǎn)足污水綜合 排放標(biāo)準(zhǔn)( GB8978 1 996)表 4二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)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(jì)損益分析 本工程的經(jīng)濟(jì)損益分析主要指廢水處理的運(yùn)行費(fèi)用。 運(yùn)行費(fèi)用主要包括：工人工資、電費(fèi)、藥劑費(fèi)。計(jì)算基準(zhǔn)：年生產(chǎn)30

17、0天；工人工資500元/月；電費(fèi)按0.5元/kwh ;藥 劑按0.1元/m3廢水。工資費(fèi)用二職工人數(shù)X月工資X 12個(gè)月=4 X 500X 12=2.4 萬(wàn)元電 費(fèi) =常用功率( kwh)X 24X 300X 0.5=8.8 X 24 X 300X 0.5=3.17 萬(wàn)元藥齊U費(fèi)=0.1 X日處理水量X 300= 0.1X 130X 300=0.39萬(wàn)元 全年運(yùn)行費(fèi)用 ： 2.4+3.17+0.39 =5.96萬(wàn)元 廢水處理成本：5.96X 10000+ 300-130=1.53 元/m3 廢水。6 工程進(jìn)度 工程進(jìn)度安排見(jiàn)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(shí)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(mǎn)足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) (GB8978 1 996)表 4 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 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(wàn)元。工程年運(yùn)行費(fèi)用為 6.5 萬(wàn)元，廢水處理成本 為 1.53 元/ m3 廢水。從各項(xiàng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)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(guò)程及廢水的產(chǎn)生情況11.3 設(shè)計(jì)依據(jù)21.4 設(shè)計(jì)原則22處理方案22.1 處理工藝的確定2