800吨双氧水废水处理方案.docx
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800吨双氧水废水处理方案
第一章概述
*****************有限责任公司是一家绿色环保的大型化工企业,在**地区盐化工行业中占重要的主导地位。
公司下设年产12万吨离子膜烧碱的氯碱厂、2×130t/h高温高压煤粉炉+2×25MW抽凝汽轮发电机组的热电厂和年产4.5万吨双氧水厂(在建)三个分厂。
随着公司的发展,需配套建设生产污水处理处理设施,该项目的日处理能力为800吨,排水执行山东省半岛流域水污染物综合排放标准(DB37/676-2007)。
我公司本着处理工艺先进可靠、整体布局合理、运行管理方便、出水水质达标且水质稳定、处理成本低的设计原则,结合我公司在双氧水废水处理的工程经验基础上,编写出本双氧水废水处理工程设计方案,请尊敬的专家和领导们审查。
第二章设计依据、原则及范围
第一节设计依据
1、山东省半岛流域水污染物综合排放标准(DB37/676-2007)
2、《污水综合排放标准》GB8978-1996
3、《室外排水设计规范》(GB50101—2005),1997年出版
4、《三废处理工程技术手册》(废水卷),化学工业出版社
5、《建筑给水排水设计手册》,中国建筑工业出版社
6、《给水、排水工程设计规范》GBJ69-84
7、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
8、《砖体结构设计规范》GBJ3-88
第二节设计原则
1、污水处理工艺技术可靠,运行费用低廉,投资经济合理,设备先进可靠;
2、工艺设计具有很好的耐冲击负荷和操作的灵活性;
3、整体布局简洁、合理、美观,符合国家有关绿化及环保、消防规定;
4、动力设备采用先进设备,保证能长期平稳运行;
5、综合具体的场地条件,设计时能考虑设备和构筑物的平面布置及其合理的高程分布,同时考虑采用高效率的设备,尽量减少占地面积;
第三节设计范围
1、该公司双氧水综合废水处理工艺的设计。
2、污水处理场区内土建工程,电器仪表及设备安装。
第三章污水水量、水质及排放标准
第一节水量及水质
一、水量
Q=800m3/d设计时量Qh=33.3m3/h
二、水质
序号
废水排放点
排水中的主要污染物
最大排放
量(M3/h)
排放
频率
备注
一
双氧水生产排水
1
热洗白土床氧铝
重芳烃、2-乙基蒽醌、磷酸三辛酯
15
1次/m
90M3/9h
2
热洗氢化塔触媒
重芳烃、2-乙基蒽醌、磷酸三辛酯、氧化铝粉
10
2次/a
80M3/8h
3
配制洗液
重芳烃、2-乙基蒽醌、磷酸三辛酯、10%NaOH、10%H2O2
2
1次/h
4
碱蒸发器
K2CO3
1
1次/h
5
萃取液分离器
H2O2
1
1次/h
6
塔顶冷凝液槽
H2O2
2
1次/h
7
蒸汽冷凝水
脱盐水
2
1次/h
8
酸碱性回收槽
K2CO3、H2O2
1
1次/h
9
化验室
重芳烃、2-乙基蒽醌、磷酸三辛酯、10%H2O2
0.2
1次/h
10
包装刷桶
H2O2
5
1次/h
8h/d
二
生活污水
0.5
三
离子膜烧碱污水
1
含酸废水
HCL约165×2Kg
40M3/24h
2
含碱废水
NaOH约185×2Kg
34M3/24h
合计
正常处理量Q=17.8M3/h
最大处理量Q=32.8M3/h
Q=427.2M3/d
Q=787.2M3/d
第二节排放标准
经处理后达到山东省半岛流域水污染物综合排放标准(DB37/676-2007)一级标准,即:
CODcr≤100mg/lBOD5≤20mg/l
SS≤70mg/l硫化物≤1.0mg/l
PH=6—9氨氮≤15mg/l
第四章工艺流程确定
第一节污水特征分析
在双氧水生产中产生的废水主要来自于双氧水生产车间的各种排放,双氧水生产车间的各种废水排放主要包括四部分:
一是工作液洗水,主要污染物为重芳烃、2-乙基蒽醌、磷酸三辛酯;二是氢化塔催化剂再生时产生的水蒸气冷凝水等混合废水,夹带少量上述3种污染物;三是各白土床再生时产生的废水;四是系统各酸性排污点排出的含双氧水的废水。
废水的颜色为浅橙色,生产正常时pH为5-7,CODcr为2000-7000mg/L;生产不正常时CODcr可高达12000mg/L以上。
废水为高浓度有机废水,含有难降解的芳香烃及对生化反应有毒害作用的双氧水,有较浓的重芳烃气味。
废水主要含2-乙基蒽醌及其降解物、磷酸三辛酯、三甲苯、二甲苯及少量双氧水。
磷酸三辛酯和三甲苯、二甲苯均为不溶于水的有机溶剂,密度比水略轻,磷酸三辛酯的相对密度为0.924,三甲苯、二甲苯的相对密度为0.86。
目前,双氧水装置的废水处理一般采用以下两种流程:
①重力隔油+催化氧化+絮凝+沉淀分离+瓷砂滤池;②重力隔油+催化氧化+絮凝+沉淀分离+生物活性炭塔+核桃壳过滤。
以建设方提出的废水水质指标为基础,结合我公司积累的废水处理工程经验,借鉴其它地区类似废水处理的成功经验,潍坊科达环境工程有限公司制定了重力隔油+混凝气浮+催化氧化+絮凝+沉淀分离+曝气生物滤池的处理工艺。
第二节处理工艺流程
第三节工艺流程说明
热洗白土床氧铝废水、热洗氢化塔触媒废水、配制工作液废水及化验室排出废水进入调节池1,匀和水质后,由提升泵提升至隔油池。
隔油池分三格串联。
隔出浮油定期由集油管流入油槽,隔油池出水自流进入中和槽。
在中和槽中投加废硫酸溶液,调节废水的PH至7.0左右,然后废水流入反应槽。
在反应槽中投加絮凝剂PAC,经过充分的絮凝反应后,使较大颗粒的絮凝体粘附乳化油,自流进入涡凹气浮装置。
在气浮装置中加入PAM,废水中的乳化油迅速凝聚随空气泡上浮,形成浮渣,经过固液的快速分离,达到净化水的目的。
浮渣由刮渣机刮集至渣槽,出水进入中间水池。
配置中间水池的目的一是调节水量,而是匀和水质,为保证池内水质均匀,池底配置穿孔曝气管网进行预曝气。
中间水池的废水由提升泵提升至Fenton反应池。
废水在Fenton反应池中,经过调节、投加硫酸亚铁溶液、双氧水、搅拌进行Fenton氧化反应后,再投加烧碱溶液、生石灰乳液进行中和、投加PAM进行絮凝反应后固液分离,将反应器下部污泥排入集泥池。
反应器内废水再重复调节PH、投加药剂、搅拌反应、中和、絮凝反应、固液分离等上述操作二次,然后反应器内水排入调节池2。
集泥池内的污水定期由螺杆泵送入板框压滤机进行压滤,污泥定期送至锅炉房焚烧,污水排至中间水池。
生活污水和双氧水生产其它废水排入调节池3,池内配置曝气系统,使水中的双氧水自然分解。
池内废水定期用泵提升至调节池2。
离子膜烧碱产生的酸水和碱水分别排入离子膜酸水池、离子膜碱水池进行蓄积水量,定期分别用泵提升至中和槽进行相互中和,达到以废制废的目的。
中和后污水进入调节池2。
调节池3配置曝气管网进行预曝气,目的是允和水质,废水定期提升至曝气生物滤池进行生化处理。
配置曝气生物滤池的作用是把关,保证出水达标。
曝气生物滤罐出水进入监测水池,达标排放。
曝气生物滤池的反洗采用监测水池的蓄水,排水流入调节池3。
第四节Fenton氧化和曝气生物滤池简介
◆芬顿技术
1894年自Fenton发现H2O2溶液加入Fe2+具有很强的氧化能力后,很多科学家用此种称为Fenton的试剂来处理一些不易生化处理的工业有机废水。
在对双氧水生产废水的治理中采用Fenton试剂氧化的工艺,就是利用多种有机物(包括一些难降解有机物)在氧化剂的作用下都能被氧化分解成无毒无害的无机物(如H2O、CO2等)的机理,来达到净化的目的。
该试剂由H2O2和FeSO4混合液组成。
由于Fe2+能催化H2O2生成羟基自由基·OH,并引发更多的其它自由基(如·HO2、·O2-等),这些自由基具有极强的氧化能力。
可使废水中的有机物C—C键断裂,最终分解成H2O、CO2等,使COD降低。
或者可以改变其电子云密度和结构,以利于凝聚和吸附过程进行。
同时,Fe2+被氧化生成
Fe(OH)3在一定酸度下以胶体形态存在,具有凝聚、吸附性能,还可除去水中部分悬浮物和杂质。
◆曝气生物滤池
曝气生物滤池是一种采用固定生物膜技术的好氧或缺氧生物反应器,可有效去除水中SS、CODcr、BOD5、NH3-N、TN、TP、AOX(有害物质)及硬度、浊度、色度等。
适用于市政污水或工业污水处理,再生回用水浑度处理及给水污染水源的预处理。
运行原理:
曝气生物滤池(BAF)是一种上向流固定生物膜反应工艺,进水通过独特的生物滤料从底部向顶部流动。
空气由专用曝气头从反应器底部引入,水和空气为同向流,反应按如下两个阶段交替运行:
过滤和反应阶段,进行污水净化。
冲洗阶段,去除前运行周期累积的生物膜和截留的悬浮物。
工艺特点:
1、工艺流程优化。
集生物接触氧化与滤床截留于一体,节省二沉池,与污泥回流。
2、负荷高。
该工艺能够迅速适应流量和负荷的变化。
3、占地少,投资省。
占地仅为常规工艺的30-40%,可节省投资20-30%。
4、出水水质好。
优于国家一级排放标准,水质清澈,适于回用。
5、自动化程度高,运行管理方便,易于维护。
第五章主要构筑物简介及设备选型
第一节主要构筑物简介
1、调节池11座
作用:
调节水量、允和水质
结构形式:
钢砼结构、玻璃钢防腐、配置顶盖
尺寸:
待定
设计进水标高:
-1.000
有效容积:
Ve=120m3
有效水深:
H=4.0m
池深:
H=5.2m
总容积:
V=156m3
2、中间水池1座
作用:
调节水量、允和水质
结构形式:
钢砼结构
尺寸:
待定
有效容积:
Ve=120m3
有效水深:
H=4.8m
池深:
H=5.2m
总容积:
V=130m3
3、调节池21座
作用:
调节水量、允和水质
结构形式:
钢砼结构、配置顶盖
尺寸:
待定
有效容积:
Ve=270m3
有效水深:
H=4.8m
池深:
H=5.2m
总容积:
V=292m3
4、集泥池1座
作用:
调节泥量、便于处理
结构形式:
钢砼结构
尺寸:
待定
有效容积:
Ve=30m3
有效水深:
H=3m
池深:
H=3.5m
总容积:
V=35m3
5、调节池31座
作用:
调节水量、允和水质
结构形式:
钢砼结构
尺寸:
待定
设计进水标高:
-1.000
有效容积:
Ve=100m3
有效水深:
H=4.0m
池深:
H=5.2m
总容积:
V=130m3
6、监测水池1座
作用:
监测水质,便于排放
结构形式:
钢砼结构
尺寸:
待定
有效容积:
Ve=180m3
有效水深:
H=4.8m
池深:
H=5.2m
总容积:
V=195m3
7、反洗排水池1座
作用:
蓄积反洗水量,便于排放
结构形式:
钢砼结构
尺寸:
待定
有效容积:
Ve=180m3
有效水深:
H=4.8m
池深:
H=5.2m
总容积:
V=195m3
8、离子膜酸水池1座
作用:
调节离子膜酸水水量,便于处理
结构形式:
钢砼结构、玻璃钢防腐、配置顶盖
尺寸:
待定
设计进水标高:
-0.600
有效容积:
Ve=50m3
有效水深:
H=3.2m
池深:
H=4.0m
总容积:
V=62.5m3
9、离子膜碱水池1座
作用:
调节离子膜碱水水量,便于处理
结构形式:
钢砼结构、玻璃钢防腐、配置顶盖
尺寸:
待定
设计进水标高:
-0.600
有效容积:
Ve=50m3
有效水深:
H=3.2m
池深:
H=4.0m
总容积:
V=62.5m3
10、曝气生物滤池2座
作用:
利用生物膜进一步净化水质,保证出水水质达标
结构形式:
钢砼结构
尺寸:
L×W×H=3500×3500×4500
有效容积:
Ve=24.5m3
有效水深:
H=2m
池深:
H=4.5m
总容积:
V=55m3
11、设备间1座
占地面积:
270平米
第二节、主要设备选型
1、调节池1提升泵2台
作用:
调节池1污水提升
设备型号:
WQ-0.75BS
运行方式:
1用1备
流量:
Q=6m3/h
扬程:
H=9m
功率:
N=0.75KW
2、隔油槽3套
作用:
分离污水中的油类物质
尺寸:
7000×1800×2400
水力停留时间:
HRT=3h
配置:
槽体、集油管、出水堰等
结构:
钢制、玻璃钢防腐
3、中和槽11套
作用:
调节废水PH值为中性
尺寸:
Ф1000×3000
水力停留时间:
HRT=24min
结构:
钢制、玻璃钢防腐
4、反应槽1套
作用:
投加絮凝剂后进行混凝反应
尺寸:
Ф800×2800
水力停留时间:
HRT=15min
结构:
钢制、玻璃钢防腐
5、CAF气浮装置1套
作用:
去除污水中的悬浮物,初步降低废水的COD值
设计水量:
5m3/h
型号:
KCAF-5
组成:
涡凹气浮机、气浮槽、链条刮渣机等
尺寸:
L×W×H=3000×930×1230
主机功率:
N=1.6KW
6、Fenton反应槽2套
作用:
进行Fenton反应,去除污水中的悬浮物
有效容积:
60m3
组成:
槽体、搅拌机
尺寸:
Ф5000×5000
搅拌机功率:
N=0.75KW
7、调节池3提升泵2台
作用:
调节池3污水提升
设备型号:
WQ-0.75BS
运行方式:
1用1备
流量:
Q=6m3/h
扬程:
H=9m
功率:
N=0.75KW
8、酸水池提升泵2台
作用:
酸水池污水提升
设备型号:
40FSB-20
运行方式:
1用1备
流量:
Q=10m3/h
扬程:
H=20m
功率:
N=4KW
9、碱水池提升泵2台
作用:
碱水池污水提升
设备型号:
40FSB-20
运行方式:
1用1备
流量:
Q=10m3/h
扬程:
H=20m
功率:
N=4KW
10、中和槽21套
作用:
调节废水PH值为中性
尺寸:
Ф1850×3500
水力停留时间:
HRT=24min
结构:
钢制、玻璃钢防腐
11、调节池2提升泵2台
作用:
调节池2污水提升
设备型号:
50WQ42-9-2.2
运行方式:
1用1备
流量:
Q=42m3/h
扬程:
H=9m
功率:
N=2.2KW
12、曝气生物滤池滤料49M3
作用:
为微生物生长提供载体
规格:
陶瓷滤料Ф3-5
13、曝气生物滤池滤头612个
作用:
收水、反洗时布水、布气
规格:
长柄Ф21mm
材质:
ABS
14、单孔膜曝气器960套
作用:
曝气生物滤池布气
单孔膜直径:
Φ33
空气流量:
0.2—0.45M3/h
氧气利用率:
22%
阻力损失:
<3000Pa
15、风机2台
作用:
各调节池搅拌供气
运行方式:
2用
设备型号:
SSR80
气量:
Q=3.4m3/h
排出压力:
P=53.9KPa
功率:
N=5.5KW
16、风机2台
作用:
曝气生物滤池供气
运行方式:
1用1备
设备型号:
SSR100
气量:
Q=5.99m3/h
排出压力:
P=49KPa
功率:
N=11KW
17、生物滤池反洗泵2台
作用:
生物滤池反洗
设备型号:
200WL310-13-22
运行方式:
1用1备
流量:
Q=310m3/h
扬程:
H=13m
功率:
N=22KW
18、加药装置2套
作用:
处理系统分别投加硫酸亚铁、聚丙烯酰胺
设备型号:
JY-1
配置:
溶药罐0.5M3、贮药罐1M3、搅拌器1台、加药泵2台、
计量槽1个
19、加药装置3套
作用:
处理系统分别投加烧碱溶液、双氧水溶液、硫酸溶液
设备型号:
JY-2
配置:
贮药罐2M3、投加泵2台、计量槽1个
20、加药装置1套
作用:
处理系统投加消石灰
设备型号:
JY-3
配置:
溶药罐1M3、贮药罐1M3、搅拌器1台、加药泵2台、计量槽1个
21、螺杆泵2台
作用:
污泥池污泥提升至板框压滤机
设备型号:
G35-1
运行方式:
1用1备
流量:
Q=8m3/h
扬程:
H=60m
功率:
N=3KW
22、板框压滤机1台
作用:
污泥脱水
设备型号:
BA(M)40-100/920-UB(K)
过滤面积:
40m2
滤室容积:
V=0.64m3
质量:
3900Kg
功率:
N=1.5KW
第六章建筑与结构设计
执行的设计规范、设计依据:
给水排水工程构筑物设计规范:
GB50069-2002
建筑地基基础设计规范:
GB5007-2002
混凝土结构设计规范:
GB50010-2002
给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规范:
CECS138:
2002
第一节地基处理
由于无详细的地址勘探数据,所以本设计说明书在土建报价中未包括地基处理费用,而且也未考虑施工井点排水,如施工中必须排水时,费用另加。
第二节结构选型及措施
水池一律采用防水钢筋混凝土加膨胀剂,采用钢制水带进行止水处理。
辅助生产建筑物均采用砖混结构形式,砖墙承重,适当设置构造柱及圈梁,加强构筑物的强度和以利抗震,基础采用钢混及砖条形基础。
第七章给排水设计
第一节、给水设计
污水处理场自用水量
本工程用水主要为洗涤用水和冲洗地面
第二节、排水设计
1、污水站排水主要是洗涤、冲洗地面及其他杂排水,可直接排入处理系统的调节池1。
2、地表排水
污水处理场内的地表排水系统应单独建立,不允许排入污水处理系统。
本方案不作设计及报价。
第八章采暖、通风、消防及照明设计
第一节、采暖设计
公司公共热力管道接入,采用热水取暖。
设备间内共设暖气包4组。
第二节、通风设计
污水站设备间共配置设置5台轴流风机进行通风。
第三节、消防设计
为可燃物较少的工房,配置手提式灭火器共2套。
第四节、站区照明
污水站内照明主要设备间的照明,采用房雾灯。
第九章电气与自动化设计
第一节、设计依据
污水处理工程常规处理要求
本设计工艺对设备运行的要求
第二节、设计范围
本工程电器设计包括污水处理场厂区内部的动力、照明设计、主要内容如下:
◆污水处理场用电设备的电气负荷计算;
◆低压供、配电系统设计;
◆动力电缆和照明缆(线)的敷设;
◆全场防雷及接地
注:
设计界限为变电站电屏以下供电系统。
第三节、供配电系统
本污水处理场采用生化方式进行污水处理,长时间停电将造成供电中断,导致微生物处理系统代谢失常,影响污水处理场的正常运行,因此,本污水处理场的供电等级确定为二类。
第四节、供电负荷的计算
用电设备的电气负荷计算,采用需要系数法,计算结果如下表:
序号
设备名称
安装功率(KW)
数量
备用数量
运行时间
(h)
总计算功率(KW)
1
调节池1提升泵
0.75×2
2
1
12
0.375
2
CAF气浮装置
1.6×1
1
0
12
0.80
3
Fenton反应槽搅拌机
0.75×2
2
0
18
1.125
4
调节池3提升泵
0.75×2
2
1
22
0.688
5
酸水池提升泵
4.0×2
2
1
4
0.666
6
碱水池提升泵
4.0×2
2
1
3.4
0.566
7
调节池2提升泵
2.2×2
2
1
24
2.2
8
调节池风机
5.5×2
2
0
15
6.875
9
生物滤池风机
11×2
2
1
22
10.08
10
生物滤池反洗泵
22×2
2
1
0.5
0.458
11
螺杆泵
3×2
2
1
8
1.00
12
板框压滤机
1.5×1
1
0
8
0.50
13
硫酸亚铁溶药搅拌机
硫酸亚铁投加泵
0.75×1
0.55×2
1
2
0
1
0.5
1
0.016
0.023
14
PAM溶药搅拌机
PAM投加泵
0.75×1
0.55×2
1
2
0
1
0.5
1
0.016
0.023
15
烧碱溶液投加泵
0.55×2
2
1
1
0.023
16
双氧水溶液投加泵
0.55×2
2
1
1
0.023
17
硫酸溶液投加泵
0.55×2
2
1
1
0.023
18
消石灰制备搅拌机
消石灰投加泵
0.75×1
0.55×2
1
2
0
1
0.5
1
0.016
0.023
19
设备间通风机
0.55×5
5
0
2
0.229
20
设备间照明
0.60
12
0.3
21
化验间
3.0
2
0.25
总计
116.7(总装)
26.30
注|:
已折换成24小时平均负荷;
第五节、防雷和接地
♥防雷
由于无详细资料,本工程的防雷暂按三类防雷考虑
♥接地
在0.4KV电源进线处设置电气中性点重复接地装置,接地电阻≤10Ω。
各用电设备均作保护接地和工作接地,公用一组接地装置。
第六节、控制
♥控制系统设在控制室内;各类水泵、电机等电器设备的启动、关闭和切换,可通过控制器自动实行联动,同时在控制柜面板上设有自动、手动转换开关,必要时也可切换成手动控制。
♥处理系统主要机泵均设备用,互备互用,以保证处理设施的正常运行;废水调节池、中间水池、酸水池、碱水池均设置有液位控制器,超低液位自动停泵,超高水位自动报警,各类电器设备均设置电路短路和过载保护装置,以确保设备的运行正常。
第十章总平面与厂区布置
第一节、污水站内布置
根据污水处理厂预留场地位置,另根据废水产生的来源和污水处理工艺流程进行合理布置。
第二节、平面布置
暂定平面布置图详见附件
第三节、绿化
站内区域均为绿化用地,可按气候和植物主要条件种植花卉草木,使整个厂区环境整洁、美观,处于良好的绿化环境中。
第四节、项目用地
◆本项目总面积720m2
第十一章工程投资估算
第一节土建工程投资估算
序号
名称
单位
数量
总容积
或面积
造价
(万元)
备注
1
调节池1
座
1
156m3
6.95
玻璃钢防腐、加盖
2
中间水池
座
1
130m3
6.20
3
调节池2
座
1
292m3
12.35
玻璃钢防腐、加盖
4
集泥池
座
1
35m3
2.20
5
调节池3
座
1
130m3
6.20
6
监测水池
座
1
195m3
6.50
7
反洗排水池
座
1
195m3
6.50
8
离子膜酸水池
座
1
62.5m3
4.60
玻璃钢防腐、加盖
9
离子膜碱水池
座
1
62.5m3
4.60
玻璃钢防腐、加盖
10
曝气生物滤池
座
2
55m3
6.50
11
设备间
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- 关 键 词:
- 800 双氧水 废水处理 方案
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