化工廠廢水零排放方案

AAAA化工造氣廢水零排放綜合治理工程PAGEPAGE1環(huán)保科技有限公司AAAA化工發(fā)展股份有限公司造氣廢水零排放綜合治理工程方案設(shè)計二ΟΟ八年十二月

目錄前言 21、概述 21．1設(shè)計依據(jù) 21．2設(shè)計范圍 31．3廢水來源、水質(zhì)水量及處理規(guī)模 32、設(shè)計原則 33、造氣系統(tǒng)廢水現(xiàn)狀 43.1存在的問題 43.2解決方法 44、工藝過程設(shè)計 54.1工藝比較與選擇 54.2工藝流程 84.3工藝流程說明 85、單元設(shè)計 96、主要建構(gòu)筑物及設(shè)備 106.1主要建構(gòu)筑物 106.2主要設(shè)備及材料 117、方案小結(jié) 118、售后服務(wù) 12

前言AAAA化工發(fā)展股份有限公司位于XXXX省XXX市XXXX。公司原名XX化肥廠，主要生產(chǎn)銷售尿素、液氨、甲醇、農(nóng)用碳酸氫氨及復(fù)合肥、塑料包裝產(chǎn)品，目前綜合生產(chǎn)能力為合成氨20×104t/a，主要產(chǎn)品為尿素，尿素生產(chǎn)能力為30×104t/a。該公司以無煙煤、水蒸氣和空氣為原料，在一定的反應(yīng)條件下，生產(chǎn)固體尿素、粗甲醇和碳酸氫氨成品。公司取水水源為XXX湖，供水能力為2160m3/h，企業(yè)現(xiàn)有排污口兩個，前排口直接排入XX湖，后排口經(jīng)XX湖XX再排入XX湖。公司現(xiàn)有五個獨(dú)立的循環(huán)水系統(tǒng)，共有22300m3/h的處理能力，其中造氣為1800m3/h，供造氣工段；尿素循環(huán)水能力為13500m3/h，供尿素主裝置、二氧化碳壓縮機(jī)、脫碳、變脫及冷凍等崗位；小發(fā)電循環(huán)水能力為200m3現(xiàn)有造氣循環(huán)水系統(tǒng)沉淀池采用平流式沉淀池，處理能力達(dá)不到生產(chǎn)需要，懸浮物較高，溫度較高，造氣廢水無法實(shí)現(xiàn)全閉路循環(huán)，需向外排放一部分。為使XXXX化工的造氣廢水經(jīng)治理后實(shí)現(xiàn)全閉路循環(huán)，我們對此情況進(jìn)行了仔細(xì)的研究和論證，編制了這本處理設(shè)計方案，以供評審和采納。1、概述1．1設(shè)計依據(jù)1.1.1國務(wù)院(1998)令第253號《建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)管理條例》1.1.2AAAA化工股份有限公司提供的廢水水質(zhì)、水量及基本情況1.1.3地方和環(huán)境保護(hù)主管部門的環(huán)境要求。1.1.4《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)1.1.5《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GBJ14-87).7《可行性研究報告》1．2設(shè)計范圍1.2.1本工程設(shè)計分兩階段進(jìn)行，即方案設(shè)計階段和施工圖設(shè)計階段；1.2.2本工程的設(shè)計范圍為造氣廢水處理站進(jìn)水口至造氣廢水處理站出水口；1.2.3本工程的設(shè)計內(nèi)容包括處理工程的工藝、結(jié)構(gòu)、電氣與自控各個專業(yè)的全部內(nèi)容。1．3廢水來源、水質(zhì)水量及處理規(guī)模1.3.1主要廢水來源生產(chǎn)廢水主要來源：造氣、脫硫系統(tǒng)冷卻洗滌水。1.3.2廢水水質(zhì)該廢水主要污染物是COD、SS、氨氮等，其中廢水CODCr為360mg/L，SS為690mg/L，氨氮為24mg/L，同時廢水中含有一定濃度的氰化物，該廢水污染嚴(yán)重，水量也較大。1.3.3廢水水量廢水排放水量為202m3/h，廢水處理循環(huán)水量為21002、設(shè)計原則2.1依照國家和地方現(xiàn)行環(huán)保政策及法規(guī)，要求廢水處理站在建設(shè)過程中和投產(chǎn)運(yùn)行時，對環(huán)境不產(chǎn)生二次污染，合理解決剩余污泥及噪聲控制問題；2.2遵循從長遠(yuǎn)和全局觀點(diǎn)出發(fā)的原則，采取清污分流，對污水源頭分類處理，減少總污水口的處理負(fù)荷，降低污水處理的總運(yùn)行費(fèi)用，提高污水回用率，收到最好的經(jīng)濟(jì)效益；2.3采取最優(yōu)化原則，選擇可行的廢水處理工藝，采用高效節(jié)能、簡便易行的工藝技術(shù)，力求廢水處理達(dá)到能耗低、投資省、占地面積少、運(yùn)行管理方便、出水水質(zhì)好的目標(biāo)，且能保證長期穩(wěn)定運(yùn)行；2.4符合國情的自動化程度，最大限度地減少人力投入；2.5污水處理設(shè)備在運(yùn)行上有較大靈活性和調(diào)節(jié)性，以適應(yīng)水質(zhì)水量的變化；2.6污水處理設(shè)備選用質(zhì)量可靠，性價比高的產(chǎn)品；國內(nèi)產(chǎn)品在質(zhì)量和性能上能達(dá)到要求的，為了維修、維護(hù)方便，盡量選用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，國內(nèi)產(chǎn)品達(dá)不到工藝要求的，選用進(jìn)口或外資企業(yè)產(chǎn)品；2.7建筑物、構(gòu)筑物的設(shè)計盡可能與周圍建筑物和環(huán)境相匹配；2.8廢水經(jīng)處理后，水質(zhì)達(dá)到車間造氣脫硫工段使用要求，在降低水溫和懸浮物的情況下實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，在循環(huán)過程中力求降低氰化物濃度，避免二次污染。3、造氣系統(tǒng)廢水現(xiàn)狀3.1存在的問題3.1.1目前造氣閉路循環(huán)水質(zhì)很差，無法實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，直接排放不能達(dá)標(biāo)，大量的含固廢水只能經(jīng)稀釋后排至XXXX..3.2解決方法3.2.1把好原料關(guān)，對造氣系統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，優(yōu)化造氣工藝條件，提高蒸汽分解率。3.2.2對造氣廢水進(jìn)行有效處理，確保循環(huán)水質(zhì)。4、工藝過程設(shè)計4.1工藝比較與選擇造氣洗滌水的要求和肥料工業(yè)的水質(zhì)要求都不高，特別是對于造氣洗滌水，一般只要求水溫小于32度以保證煤氣溫度冷卻到35度，以適應(yīng)下工序脫硫工段的要求，因此處理要求主要是懸浮物不能太高，以免堵塞管道和洗滌塔的噴頭，同時在循環(huán)過程中降低氰化物濃度，避免二次污染。因此廢水的處理以減少懸浮物的物化工藝為主，輔以生化工藝降低廢水中的氰化物濃度。4.1.1常見的物化處理工藝有混凝沉淀、氣浮、吸附、化學(xué)氧化、離子交換、膜分離等，具體應(yīng)采用哪一種工藝取決于具體的水質(zhì)情況。混凝沉淀法是采用混凝劑以絮凝架橋共沉的方式去除水中細(xì)小的懸浮物和膠體污染物的一種常見的物化處理方法，具有降低水中SS、COD、脫色、等作用?；炷^程實(shí)際上是膠體脫穩(wěn)、反應(yīng)絮凝、沉淀的統(tǒng)一過程，采用混凝時，應(yīng)了解污水中膠體的帶電性，然后再選擇混凝劑種類、用量和混凝操作方法，才能達(dá)到較好的混凝效果。其優(yōu)點(diǎn)為：一次性投資較低；操作管理技術(shù)要求不高；針對不同水質(zhì)選用合適的絮凝劑，其處理效果和處理成本均可控制在適當(dāng)?shù)乃?。缺點(diǎn)為：產(chǎn)生大量化學(xué)污泥，對污泥的處理和處置有一定的操作、管理難度。吸附法是采用吸附劑吸附水中的污染物，可去除色度、懸浮物、膠體及溶解性有機(jī)物，選擇合適的吸附劑還可去除重金屬離子。吸附劑主要有活性炭、硅藻土、膨潤土等。其優(yōu)點(diǎn)為：不需投加任何藥劑，無污泥，缺點(diǎn)為：吸附劑很容易飽和，處理效果隨時間的延長迅速下降，吸附劑的再生或更換比較麻煩、費(fèi)用相當(dāng)高，再生廢液以及飽和廢棄的吸附劑容易造成二次污染。吸附法一般用于給水處理?；瘜W(xué)氧化法是通過化學(xué)氧化劑，將污水里有機(jī)物等還原性物質(zhì)在氧化劑的作用下氧化成無機(jī)物的方法，該法不能去除無還原性的SS，且氧化劑成本相當(dāng)高，在污水處理中極少采用。離子交換對有機(jī)物幾乎不置換，而膜分離技術(shù)采用的高強(qiáng)度高效率的無阻塞膜難于制造，目前在大型污水處理方面應(yīng)用極少。氣浮法是通過向污水中鼓入大量微小氣泡，使水中細(xì)小微粒粘附在氣泡上，形成密度小于水的氣浮體，上浮到水面形成浮渣從而達(dá)到與水體分離的目的。在實(shí)際應(yīng)用中，往往投加一定量的化學(xué)藥劑能促進(jìn)處理效果。氣浮法廣泛應(yīng)用于工業(yè)污水如煉油廠含油污水、造紙廠白水、印染污水等處理，也可用于生物污泥的濃縮。氣浮法的優(yōu)點(diǎn)有：表面負(fù)荷較高，可達(dá)12m3/（m3.h），水力停留時間短，池深淺、體積小；浮渣含水率低，排渣方便，泥渣不易腐化；但該工藝一次性投資較大，運(yùn)行費(fèi)用較高。針對本項目的實(shí)際情況，綜合比較各種不同處理方法，我們擬采用混凝沉淀為物化處理的主工藝，輔以涼水塔降溫。4.1.2生物方法主要有厭氧生物處理工藝和好氧生物處理工藝。厭氧生物處理的優(yōu)勢在于它能處理較高濃度的有機(jī)廢水而不必稀釋進(jìn)水濃度，目前厭氧處理工藝較多采用升流式厭氧污泥床(UASB)，厭氧生物濾床(AF)，厭氧復(fù)合床(AFB)，厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）及普通厭氧消化池、水解酸化池等。好氧生物處理主要有微生物懸浮生長型（活性污泥法及其變型）和微生物附著生長型（生物膜法）?；钚晕勰喾ㄖ饕袀鹘y(tǒng)工藝、A/O法、A2/O法、巴頓甫（Bardenpho）法、UCT法、氧化溝法、SBR法及其變型、AB法等；生物膜法主要有塔式生物濾池法、生物轉(zhuǎn)盤法、接觸氧化法、移動生物床法等；還有新型的膜生物反應(yīng)器。適合于濃度較高的小型污水處理的常用工藝主要有SBR法、A2/O法、生物接觸氧化法與膜生物反應(yīng)器（MBR法）等，下面分別作簡要說明。SBR法是將初沉池出水流入曝氣池，按時間順序進(jìn)行進(jìn)水、反應(yīng)（曝氣）、沉淀、出水、待機(jī)（閑置）等基本操作，從污水的流入開始到待機(jī)時間結(jié)束稱為一個操作周期，這種操作周期周而復(fù)始反復(fù)進(jìn)行，從而達(dá)到不斷進(jìn)行污水處理之目的，因此，節(jié)約了二次沉淀池和污泥回流系統(tǒng)，在中小規(guī)模污水處理中是較好的處理工藝。傳統(tǒng)活性污泥法是在空間順序上設(shè)置不同構(gòu)筑物與設(shè)施進(jìn)行固定地連續(xù)操作，而SBR是在單一的反應(yīng)池內(nèi)，在時間順序上進(jìn)行各種目的的不同操作。SBR（同樣包括衍生出來的ICEAS、DAT-IAT、CASS、CAST、UNITAK及MSBR）相對于傳統(tǒng)的活性污泥法有以下優(yōu)點(diǎn)：無需初沉池與二沉池及相應(yīng)泵送管道系統(tǒng)，占地面積少，基建投資降低；設(shè)備數(shù)量種類少，可減少運(yùn)行電耗；可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)水量的變化靈活調(diào)整運(yùn)行方式，有較強(qiáng)的耐沖擊能力；但該工藝對自動化程度要求較高，相對的維護(hù)難度大，對擔(dān)作人員操作水平要求高。A2/O工藝由厭氧、缺氧和好氧三段組成，功能明確，界線分明。但是A2/O存在以下不足之處：由于存在兩次回流，內(nèi)回流比達(dá)到100～400%，外回流比為50～100%，需要大量的回流設(shè)備及管路閘閥系統(tǒng)，而回流泵的運(yùn)行需要耗費(fèi)大量電能，因此A2/O工藝運(yùn)行費(fèi)用相當(dāng)高；需要初沉池，二沉池，構(gòu)筑物數(shù)量增多，相應(yīng)設(shè)備增加，土建與設(shè)備費(fèi)用增大。生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，是一種應(yīng)用非常廣泛的污水處理工藝。移動生物床是一種新型的高效率的生物膜處理工藝，但目前該工藝采用的填料主要依賴進(jìn)口，造價昂貴；生物接觸氧化法也稱淹沒式生物濾池，具有操作簡單，處理效率高，運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn)，它也具有處理效率高、產(chǎn)泥量少等優(yōu)點(diǎn)。但填料作為微生物的載體是生物接觸氧化池的核心，其特性對接觸氧化池中生物固體量、氧的利用率、水流條件和廢水與生物膜的接觸情況等起著重要的作用，因此是影響生物接觸氧化池處理效果的重要因素，但針對濃度較高的廢水還須增加后續(xù)工藝才能達(dá)到較高的出水水質(zhì)。該工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：接觸氧化池是生物膜法的一種，是一種較新的很有發(fā)展前途的生物處理工藝，池內(nèi)掛滿高效生物填料，調(diào)試時在氧化池內(nèi)加入高效生物菌種，經(jīng)培養(yǎng)馴化后，填料上長滿生物膜，充氧的污水以一定的速度流經(jīng)填料，與生物膜相接觸，在生物膜的作用下，污水得到凈化。接觸氧化法有如下特點(diǎn)：1、有較高的污泥濃度，單位體積可達(dá)10-20g/L（活性污泥法一般為2-3g/L），因而體積負(fù)荷高，單位處理能力大，最高可達(dá)3-6kgBOD/（2、生物活性高，好氧部分的曝氣裝置設(shè)在填料下，對生物膜起到了攪動作用，加速了生物膜的更新；3、污泥產(chǎn)量低，接觸氧化池的污泥產(chǎn)量遠(yuǎn)低于活性污泥法，可減少后續(xù)工序的工作量，同時生物膜的脫落和增長可自動保持平衡，不需污泥回流；4、動力消耗較低，由于接觸氧化池內(nèi)有填料存在，起到切割氣泡的作用，增大了氧的傳遞系數(shù)，省去污泥回流也使電耗下降；5、掛膜方便，可間歇運(yùn)行，間斷后系統(tǒng)恢復(fù)較快，當(dāng)停電或發(fā)生事故不能供氣時，只要將氧化池中的水放干既可，附著在固定床上的微生物可以從空氣中獲取氧氣而維持生命，事故消除后只需進(jìn)水曝氣既可恢復(fù)正常；6、不產(chǎn)生污泥膨脹，運(yùn)行管理方便。針對本項目的實(shí)際情況，綜合比較各種不同處理方法，我們擬采用接觸氧化法為生化處理的主工藝，輔以過濾池達(dá)到去除懸浮物的要求。4.2工藝流程工藝流程見下圖：造氣造氣廢水外運(yùn)作燃料污泥干化場初沉池外運(yùn)作燃料污泥干化場初沉池送造氣脫硫車間主任冷卻塔回用水池絮凝沉淀池反應(yīng)池送造氣脫硫車間主任冷卻塔回用水池絮凝沉淀池反應(yīng)池5%5%加藥系統(tǒng)無閥濾池接觸氧化池加藥系統(tǒng)無閥濾池接觸氧化池濃縮池曝氣濃縮池曝氣裝置帶式脫水機(jī)帶式脫水機(jī)外運(yùn)作燃料外運(yùn)作燃料工藝流程圖工藝流程圖4.3工藝流程說明造氣氣廢水先進(jìn)入初沉池，對廢水中的較大懸浮顆粒進(jìn)行自然沉降，沉渣用抓斗送至干化場脫水；出水進(jìn)入反應(yīng)池，在此投加藥劑與廢水反應(yīng)，出水自流入絮凝沉淀池，沉泥用泵抽入污泥濃縮池，濃縮污泥抽至脫水機(jī)進(jìn)行脫水；絮凝沉淀池出水用熱水泵抽至涼水塔冷卻；冷卻后的水流入回用水池，用泵提升至造氣車間使用；另冷卻水一部分進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)行好氧生化處理，接觸氧化池出水流入無閥濾池，過濾水流入回用水池，與其它水一起提升至造氣車間。5、單元設(shè)計各處理單元的作用及設(shè)計參數(shù)如下：（因具體標(biāo)高數(shù)據(jù)不詳，各單元設(shè)計尺寸可能會有一定變動）。5.1、初沉池初沉池主要是對廢水中的較大顆粒進(jìn)行去除，確保后續(xù)工段連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。設(shè)計參數(shù)為：46×12×3.5m。初沉池采用地下式結(jié)構(gòu)，共兩座，采用抓斗輪換作業(yè)。5.2、反應(yīng)池主要是對廢水加藥反應(yīng)，采用機(jī)械攪拌方式。設(shè)計參數(shù)為：3×3×2.5m反應(yīng)池采用地下式結(jié)構(gòu)，共兩座。配套攪拌機(jī)兩臺，溶藥加藥系統(tǒng)兩套。5.3、絮凝沉淀池對反應(yīng)后的廢水進(jìn)行泥水分離。設(shè)計參數(shù)：Φ40×6m絮凝沉淀池采用地下式結(jié)構(gòu)，共兩座，每座配泵刮泥機(jī)一臺，污泥泵兩臺。5.4涼水塔設(shè)計參數(shù)：1100m35.5回用水池設(shè)計參數(shù)：46×21×2m中間水池采用地下式結(jié)構(gòu)（利用已有）。5.6污泥干化場污泥干化采用自然干化，滲出液返回初沉池。設(shè)計參數(shù)：干化場采用地上磚混結(jié)構(gòu)：46×10×1m，共兩組5.7接觸氧化池主要是對廢水進(jìn)行生化處理，有效降低廢水中有害物質(zhì)濃度。設(shè)計參數(shù)為：10×10×6.5m接觸氧化池采用地上式結(jié)構(gòu)，內(nèi)掛生物填料，供氧采用鼓風(fēng)機(jī)，曝氣