化学公司污水处理方案.doc

化学有限公司污水处理方案目 录一.项目概述4二.设计依据及设计原则72.1设计依据72.2设计原则7三设计范围和主要内容8四设计水质、水量以及相关的执行标准84.1 执行的法律、法规、标准8五.处理规模10六.进出水水质10七.废水处理工艺路线选择117.1水合胫废水回用标准处理工艺选择原则127.2 水合胫废水回用标准处理工艺各单元介绍127.2.1脱盐工艺127.2.2 调节单元147.2.3 A/O反硝化硝化单元147.2.4 MBR膜生物反应器单元157.2.5 RO深度处理单元187.2.6 污泥处理单元187. 3水和肼废水处理工艺选择原则187.4 水合肼废水处理工艺各单元介绍197.4.1 调节单元197.4.2 微电解单元197.4.3 嗜盐菌净化单元207.4.4 MBR膜生物反应器单元227.4.5 臭氧氧化处理单元247.4.6 污泥处理单元24八.工程构筑物和设备清单258.1水合肼废水处理回用标准工艺主要构筑物258.2水合肼废水处理工艺主要构筑物268.3水合肼废水处理回用标准工艺主要设备278.4水合肼废水处理回用标准工艺工程总投资288.4水合肼废水处理工艺主要设备298.6水合肼废水处理工艺工程总投资308.1 工程地质318.2 结构设计318.3 调节池328.4 微电解罐328.5 MBR328.6污泥浓缩池338.7 风机房、设备间、值班室33各1座，砖混结构，风机房、设备间在地下；值班室在地上。33九整体布置339.1平面布置339.2工艺高程设计339.3厂区管线设计34十.控制系统3410.1 PLC操作站3410.2控制过程以及控制点35十一二次污染控制措施及工程节能3511.1通风和气味控制3511.2 固体废物及废液污染控制3611.3 噪声污染控制3611.4 工程节能措施3611.5 劳动保护与安全卫生36十二.给排水以及消防3712.1给水3712.2排水3712.3消防37十三.电气3713.1设计范围3713.2用电主要指标3813.3供电电源和低压配电3813.4电气动力和照明3813.5 通讯38十四.劳动定员39十五培训内容39十六.运行费用估算3916.1水合肼废水处理回用标准工艺工程运行成本估算4016.2水合肼废水处理工艺工程运行成本估算40一.项目概述朗盛亚星化学(潍坊)有限公司是由世界最大的化学公司之一 朗盛德国有限公司和潍坊亚星化学股份有限公司于2004年9月28日签约设立的一家合资企业。该公司也是朗盛德国有限公司在中国潍坊投资设立的第一家企业。朗盛德国有限公司是德国拜耳集团为整合其化工业务和部分聚合物业务重新组建的一家公司，2005年1月31日在法兰克福已成功上市。独立后的朗盛德国有限公司是一家全球性公司，在全世界有50个生产基地，其现有资产在2003年就实现销售收人60亿欧元。潍坊亚星化学股份有限公司是中国A股市场上著名的上市公司之一，其母公司亚星集团被列人全国520家重点企业。亚星化学公司主营业务为研制和生产各类高端技术产品。其中，氯化聚乙烯(CPE)产能及销售量居全球前列；ADC发泡剂装置规模和技术也居世界领先地位。郎盛亚星化学(潍坊)有限公司作为朗盛在中国潍坊投资设立的第一家企业，将生产一种化学工业的中间体 水合肼。朗盛德国有限公司拥有合资公司55 的股权，潍坊亚星化学股份有限公司拥45的股权。作为新的合资企业，朗盛将把水合肼生产线转移至中国潍坊市。这套生产线采用拜耳公司开发的世界上先进的酮连氮水合肼生产技术，预计在2005年第四季度开始向市场提供高品质的水合肼，届时朗盛亚星化学(潍坊)有限公司将以年产12万吨的生产规模成为全球最大、技术最先进的水合肼生产企业之一。水合肼，是一种用途广泛的化学中间体，可用于农药、医药行业，也可作为添加剂用于颜料的生产。水合肼生产工艺为BAYER法（次氯酸钠氧化），过程为：在酮存在下，将次氯酸钠与氨反应，生成的酮连氮中间物在高压下水解生成水合肼。采用丙酮、氧化剂或次氯酸钠与氨反应生成中间体酮连氮，在次氯酸钠-丙酮-氨的摩尔比为1：2：20的混合条件下，经充分反应后其收率达到98 (以氯计)。稀合成液经加压脱氨塔脱去未反应的氨，氨被水吸收后再返回酮连氮反应器，脱氨塔釜底液由腙、酮连氮及盐水组成，将其送入酮连氮塔，从塔顶蒸出的是一丙酮连氮与水的低沸共混物(沸点95，质量分数为555的丙酮连氮)，塔釜为盐水，塔顶馏出的丙酮连氮在加压水解塔内于1 MPa的压力下水解，生成丙酮和水合肼。生成的丙酮由塔顶馏出，返回到酮连氮反应器中，釜液为10 12 的肼水溶液，经浓缩得到80水合肼。酮连氮法明显优于拉西法，其合成收率接近理论值，能耗约为拉西法的13。若所用的酮为甲乙酮时的总收率以氯计算接近90。公司注重过程管理，持续改进，在工艺生产过程中，严格遵守国家环保法规，防治污染，力争实现清洁生产，节能降耗，不断改进环境行为和环境绩效。力求探索出一条绿色化工、清洁生产的可持续发展的循环经济之路。 尽管从原材料、生产工艺、回收利用等诸多环节最大可能的降低污染物排放量，减少对环境的影响和危害，但在整个反应流程中，底物的不完全反应、部分中间体和添加的大量酸碱等，仍将会产生高含盐量的有机废水。每日废水量为800T/D（35T/H），含盐量：12%（氯化钠），TOC：250-300mg/L ，PH值：9-11；污染物中主要有丙酮、氯仿、环状有机物、氨氮以及生产过程产生的合成物，其中肼含量小于1ppm。反应过程中有部分余热可重新利用。根据我们在四溴双酚生产废水、垃圾渗滤液、焦化废水、生物制药废水等处理领域的经验，我们认为，针对该种废水，首先要调查清楚该种废水的水质特征和时空变化规律，然后遵循废水处理的规律，从实验室模拟小试、中试等，逐步完善该种废水的处理工艺，然后再应用到工程实践当中，通过优化设计参数，使废水处理工艺能稳定高效的运行，从而实现该企业的环境保护和节能减排的要求。二.设计依据及设计原则2.1设计依据1）朗盛亚星化学(潍坊)有限公司公司生产废水水质、水量资料；2）在其它难生物降解废水如四溴双酚、制药废水、垃圾渗滤液、 氨基酸废水、植物化工废水等废水的工艺设计、建设、运行时所取得的经验。3、执行的排放标准：污水综合排放标准一级排放标准（其中COD100 mg/L ;SS7 mg/L）。2.2设计原则1）根据废水有机物浓度高、盐分高、生化容易受到抑制及水质不稳定的特点，选用技术先进、工艺可靠和运行稳定的处理工艺；2）充分考虑节能降耗，降低运行成本，采用投资小、运行费用合理、易于管理维护的工艺；3）在工艺中尽量采用完善的设施和设备来消除处理工艺中产生的恶臭、飞沫和噪声等二次污染问题。三设计范围和主要内容1）工艺方案说明书及工艺流程图；2）所需主要设备、材料的规格、型号、数量及技术参数；3）生产用药品的选用和消耗量；4）各工序必要的环保（含臭气等）技术措施；5）检测标准和方法，试验、检测设备的配备；6）人员配备需求及培训方案。四设计水质、水量以及相关的执行标准4.1 执行的法律、法规、标准中华人民共和国环境保护法中华人民共和国水污染防治法中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法建设项目环境保护法污水综合排放标准（GB 89781996）恶臭污染物排放标准（GB 14554-93）大气污染物综合排放标准（GB 16297-1996）生产过程安全卫生要求总则（GB 1280191）建设项目（工程）劳动生产卫生监督规定1997.1.1环境空气质量标准（GB3095-1996）城市区域环境噪声标准（GB3096-93）工业企业场界噪声标准（GB12348-96）建筑结构荷载规范GBJ9-87建筑结构设计统一标准GBJ68-84建筑抗震设计规范GBJ11-89建筑地基基础设计规范GBJ7-89混凝土结构设计规范GBJ10-89建筑设计防火规范GBJ16-87（2001年修订）构筑物抗震设计规范GB50191-93工业与民用供电系统设计规范 GB50052-199510kv及以下变电所设计规范GB50053-1994建筑物防雷设计规范GB50057-1994 （2000版）电力装置的电测量仪表装置设计规范GBJ63-90工业与民用电力装置过电压保护设计规范GBJ64-83工业与民用电力装置接地设计规范GB65-83电力工程电缆设计规范GB50217-1994建筑设计防火规范GBJ16-87（2001版）工业企业照明设计规范GB50034-1992 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程（CECS138：2002） 生产过程安全卫生要求总则（GB 12801-1991） 室外排水设计规范（GBJ14-87） 低压配电设计规范（GB 50054-95） 工业企业设计卫生标准 山东省地方标准（DB37/ 5992006） 市政工程可行性研究投资估算编制办法建标1996628号文五.处理规模污水：800立方/天，即35t/h。六.进出水水质 指标类别COD(mg/L)BOD5(mg/L)NH3(mg/L)pH总盐分(mg/L)SS(mg/L)进水水质600-10003002009-11120000200出水水质100301569100030表1. 水合肼废水回用标准处理工艺进出水水质 指标类别COD(mg/L)BOD5(mg/L)NH3(mg/L)pH总盐分(mg/L)SS(mg/L)进水水质600-10003002009-11120000200出水水质10030156912000030表2. 水合肼废水处理工艺进出水水质七.废水处理工艺路线选择调节池浓缩蒸发器回用利用冷凝水pH调节A/OMBRRO回用水结晶空 气水路泥路气路污泥离心脱水污泥填埋回流事故池污水图1. 水合胫废水回用标准处理工艺流程图调节池pH调节臭氧氧化微电解MBR出水 空气A/O污泥离心脱水污泥填埋回流水路泥路气路事故池污水 图2. 水和肼废水处理工艺流程图7.1水合胫废水回用标准处理工艺选择原则考虑到废水温度较高和盐分较多的特点，采用多效蒸发浓缩，浓盐水可进一步转化为干燥晶体回收利用，从而彻底实现高盐废水的资源回收。而冷凝后废水经过pH调整后进入微电解，脱除部分难降解物质，然后进入反硝化-硝化MBR膜生物反应器，脱除氨氮和可生物降解物，生化膜出水，经反渗透处理后，达到回用水标准，反渗透浓缩水回流至蒸发浓缩器内，进行蒸发浓缩，从而实现了高盐有机废水的零排放和零污染。7.2 水合胫废水回用标准处理工艺各单元介绍7.2.1脱盐工艺该水合肼生产工艺产生的废水中含有质量比12%的盐分，属于高盐废水，如果直接排放，会对水体、土壤等生态环境产生破坏作用，特别是，为了消除废水中的有机物，通常采用运行和投资费用较低的生物法来处理，然而该废水的盐分较高，渗透压较大，对微生物细胞有强烈的灭活作用，抑制其生长。因此，首先需要对该种废水进行脱盐预处理，才能采用运行和投资费用较低的生物化学法来处理。 盐分脱除工艺主要有蒸发法、电渗析法、反渗透膜法等，三者的适应范围不同，采用电渗析法和反渗透法投资、运行费用太高，而且必须稀释才能进行处理。因此，不适合用在此工艺中，特别是目前还未有采用电渗析和反渗透法处理该种废水的报道，因此，本处理工艺也不选择此种风险较大的工艺。而蒸发法，具有适应范围广，处理效率高，蒸发结晶能去除98%以上的盐分，对不挥发性的有机物也能部分去除，同时还可回收利用公司废热资源。因此，本处理工艺选择蒸发法做为废水的预处理工艺，以使溶液中的固体盐分和有机物分离出来。 蒸发结晶回收处理废水中的盐分是以消耗大量的蒸汽为代价的，通常的单效蒸发1t需要消耗1.5 t左右的蒸汽，即使双效或多效蒸发，蒸发1t水约消耗0.3-0.5t左右的蒸汽。由于通常的传热设备的表面易形成一层致密的盐垢，因此在废水蒸发浓缩时，而我们采用特别的控制条件和方法来以避免管道被回流盐结晶堵塞。本工艺采取的蒸发法，该过程操作起来无需高温高压或负压(或真空),无噪音。对于温度在70-100度之间的废水，该过程不需外加热源则可回收50%的水分并相应浓缩盐。该过程所产淡水中电解质浓度最低时可小于2ppm，通常10-100 ppm。该工艺的另一特点是所用设备绝大部分为塑料制品，因而完全克服多级闪蒸和多效蒸发操作的腐蚀问题。该过程所用设备紧凑程度接近于反渗透，所以对于给定分离任务，其设备远小于多级闪蒸和多效蒸发的设备体积。最终产品为25%浓盐水并回收水。25%浓盐水采用自由旋转流降膜蒸发器和结晶器进一步蒸发结晶，其利用融合板式、管式蒸发器原理，蒸发强度可达135以上；避免物料“干壁”现象。自由旋转流降膜蒸发器由于采用了物料多个液相工作室，增加了流至各室料液的单位周边布液量，从而避免了因降液密度不足导致的“干壁”现象；传热快，节省能耗。自由旋转流降膜蒸发器采用多室操作，传热温差大于单室操作，传热量明显增加，传热效率高，节省能耗。浓缩度高。自由旋转流降膜蒸发器由于各室平均沸点下降，蒸发强度大，提高了料液浓缩的浓度。自由旋转流降膜蒸发器适用于热敏性、非热敏性以及高浓度的物料浓缩。自由旋转流降膜蒸发器融合降膜蒸发器成熟工艺，节约能源。真空系统采用水环式真空泵，配套冷凝器、冷却器，节约用水和用电。自由旋转流降膜蒸发器因其蒸发强度的增大降低了同类型蒸发器的价格。根据专业知识特殊设计的结晶器能够复原盐，然后卖掉他们以抵消运营成本。该工业废水浓缩的盐可以400元/吨销售，依据混合盐度结晶器安装的数据库的操作经验，得到一个具有成本效益与可靠性的水处理解决方案。刹车装置和带有辅助的设备与控制器一起打包所以这种结晶器便于安装。自动化控制与清洗系统使得这套设备便于操作。系统使用机械蒸汽再压缩技术来循环利用蒸汽，能源消耗与成本费用达到最少。7.2.2 调节单元废水蒸发过程中，一部分挥发性有机物如丙酮、氨和其它有机质等进入冷凝水中，冷凝水为碱性，需要通过改性如调整pH，改善溶液的可生化性，同时，使微生物有较好的生长繁殖环境。7.2.3 A/O反硝化硝化单元通过好氧生化反应，氨氮氧化后生成硝酸盐、亚硝酸盐，厌氧反应时，硝态氮得到电子形成氮，从而降低废水中氨氮的水平。如果完全硝化，则需要大量的氧气，约为5.7kg/kgNH3,需要消耗巨大的能量，特别是硝化过程pH值急剧下降，需要补充大量碱液，因此，造成硝化成本过高，或者由于氨氮处理效果不好，而造成氨氮浓度高，对微生物毒性大，造成污泥解体。在反硝化过程，需要大量的有机营养物，由于原水中可生化的有机物较少，因此，在反硝化过程中需要大量碳源，这样也会增大运行费用。污水中的氨氮主要通过生物脱氮得以去除，生物脱氮的主要要求条件为:（1）适宜的温度2035之间，最佳温度是25；（2）固着世代周期长的自养硝化菌的载体，保持足够的生物量；（3）保证足够多的碱度，避免硝化过程pH值降低抑制微生物的生长和活性；（4）反硝化阶段需要足够的有机质。根据我公司的工程实践证明：我公司研发的生物膜载体具有良好的负载能力总的生物量大，具有高效的截留作用，保证有足够的碱度和较强的缓冲性能，夏季能保持高效的脱氮效率,另外微生物生长世代周期长，剩余污泥产量小，减少了剩余污泥的处理量。在实现重要参数完全自动控制的条件下，满足可持续的低能高效去除氨氮的目的。7.2.4 MBR膜生物反应器单元 生物强化技术是现代微生物培养技术在废水处理领域的良好应用和扩展。生物强化技术是为了提高系统对污染物的处理能力，投加从自然界筛选出的优势微生物种群或通过基因组合技术产生的高效菌种，以提高系统内生物处理效率的方法。它是借助于生物强化器和特制生物培养基，在废水处理厂现场提取曝气池内的微生物，使优势微生物在培养器内快速增殖后再重新返回原曝气池中，通过系统自身优势微生物的增殖来提高系统处理效率。所投加的菌体活性高；能快速降解目标污染物；具有竞争能力且能维持相当的数量。高效菌株的获得主要来自两个方面，一是从污染现场或处理设施中筛选分离，二是通过构建工程菌获得。采用生物强化技术可使有机物去除率比普通活性污泥法提高20以上，污泥产量降低34以上，并可控制臭气的产生。生物强化剂由自养、异养和兼性菌组成，可向国外厂家直购，方便易得，但价格比较昂贵。因此，我们采用自己富集培养、分离、纯化的方式获得工程菌种，具体做法是：首先通过分子生物学手段提取到降解目标物的菌株，然后菌株加入到生物强化系统外设置一富集池，富集池中的物质包括要降解的有害物质、降解的中间产物、引发剂和营养物质等，在接入高效菌种后，就可在其中进行驯化、培养、繁殖。将培养驯化成熟的高效菌种加入到生物反应中，可以实现对废水中的特征有机物去除。 考虑到该种废水的复杂性，为了富集微生物，减少运行的波动性，同时为后续深度处理提供低浊的废水，拟在工艺中选择生物碳和MBR相结合的工艺。MBR是生化反应器和膜分离相结合的高效废水处理系统，用膜分离（通常为超滤）替代了常规生化工艺的二沉池，与传统活性污泥法相比，MBR对有机物的去除率要高得多，因为在传统活性污泥法中，由于受二沉池对污泥沉降特性要求的影响，当生物处理达到一定程度时，要继续提高系统的去除效率很困难，往往需要延长很长的水力停留时间也只能少量提高总的去除效率，而在膜生物反应器中，由于分离效率大大提高，生化反应器内微生物浓度可从常规法的36g/l提高到1520g/l，可以在比传统活性污泥法更短的水力停留时间内达到更好的去除效果，减小了生化反应器体积，提高了生化反应效率，出水无菌体和悬浮物，因此在提高系统处理能力和提高出水水质方面表现出很大的优势。 MBR的主要特点：由于膜的分离作用，不必设立沉淀、过滤等其它固液分离设备。高效的固液分离将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元的微生物菌群与已净化的水分开，出水水质较好。可使生物处理单元微生物量维持在高浓度，使容积负荷大大提高，微生物有机负荷降低，同时膜分离的高效性，使处理单元水力停留时间大大缩短，生物反应器的占地面积减少。系统占地仅为传统方法的三分之一。膜生物反应器可以滤除细菌、病毒等有害生物，可显著节省加药消毒所带来的长期运行费用并扩大废水回用范围。膜的高效截留作用，使投加的高效微生物工程菌完全截留在反应器内，避免流失，因此，也不需经常投加工程菌，实现反应器水力停留时间（HRT）和污泥龄（SRT）的完全分离，运行控制灵活稳定。防止各种微生物菌群的流失，利于生长速度缓慢、世代周期长的工程菌的生长，使一些大分子难降解有机物停留时间长，有利于它们的分解，从而使系统中各种代谢过程顺利进行。超滤膜孔径较大，基本不截留盐分，因此，MBR反应器内的盐分不积累，不增加溶液的渗透压，减少了盐分对微生物的抑制作用。7.2.5 RO深度处理单元 MBR出水进入反渗透处理，反渗透（RO）是最精密的液体过滤方法，是压力驱动膜过程，它可将水分子从进水溶液中分离出来。反渗透的命名源于它是自然渗透过程的逆过程。反渗透通是膜综合处理方法系统中系列处理过程的最后操作单元。反渗透出水能稳定地使处理出水中的COD低于60mg/l，反渗透出水用来满足厂区内回用水的需求,从而实现污水的循环利用,减少工业生产的补给水。7.2.6 污泥处理单元尽管采用了MBR等污泥产量低、世代周期长的工艺，但仍有部分浓缩污泥需要处理，本工艺采取离心脱水工艺进行污泥脱水，脱水后的污泥含水率小于6075%，而清液回流至A/O单元重新进行处理，污泥则运出填埋等。7. 3水和肼废水处理工艺选择原则由于原水盐分浓度较高，脱盐费用较大，本工艺利用中温嗜盐微生物进行有机物脱除，同时利用膜技术，富集高效微生物，提高污染物负荷，减少嗜盐菌流失，同时得到澄清的水溶液。采用在线臭氧氧化进行深度处理，保证废水能稳定达标排放，该工艺不脱盐，其它指标可达到国家标准，但需要落实受纳水体，才能采用该工艺。该工艺处理费用低，投资省，比较适合目前工程实际处理的需要。同时，如果能进行低能耗的脱盐预处理，该工艺可作为后端深度处理继续使用。7.4 水合肼废水处理工艺各单元介绍7.4.1 调节单元废水蒸发过程中，一部分挥发性有机物如丙酮、氨等进入冷凝水中，需要通过改性，以提高溶液的可生化性，该废水为碱性，同时调整pH，使微生物有较好的生长繁殖环境。7.4.2 微电解单元 微电解过程中的电极反应及还原作用可将难降解物质转化为易降解的物质，将大分子有机物质断链转化成小分子物质，有利于提高BC比。微电解法处理废水的过程主要包括还原、絮凝、吸附等过程。首先，将铁刨花与活性炭以一定比例投入溶液中，构成无数个FeC微电解池，发生电化学反应其中铁为阳极，发生氧化反应：Fe- 2e一Fe2+ ；炭为阴极，发生还原反应：2H+2e一2H+，有O2时：02+4H+4e一2H20或02+2H20+4e一40H-。电极反应生成的大量新生态Fe、原子H具有高还原性，能改变水中污染物的结构特性，使其发生断裂和开环作用。其次，Fe在碱性条件下生成具有较强吸附能力的Fe(OH)2和Fe(OH)3絮状沉淀，可引发一系列的絮凝、吸附等连带协同作用，进一步提高处理效果。第三，废水中带电胶体粒子和细小分散的污染物在微电场作用下产生电泳，向相反电荷的电极移动，形成大颗粒而被沉降，使废水COD降低。由铁屑微电解法的机理可知，酸度增大有利于反应正向进行，生成更多的新生态原子H，但当pH大于3时，COD的去除率随pH值的增大而降低。在一定范围内，温度越高反应进行的越快，电极反应产生的活性物质活性越强此外温度升高，电解质溶液中的溶质运动更加活跃，大大增加了彼此之间的碰撞几率，污染物被活化、氧化还原的几率也就大大地增加，因此处理效果较好但当温度大于50 时，COD的去除率随温度的升高反而降低，这可能是因为温度过高，处理出水用石灰乳中和及曝气后， 生成的Fe(OH)3胶体絮状物，其对有机物的絮凝吸附能力远高于一般药剂水解法得到的Fe(0H)，的吸附凝聚能力。在反应时间的控制上，根据我们的研究发现：反应初期去除率不断提高，反应后期曲线趋于平缓，甚至有略微下降的趋势这是因为铁经过反应后生成了二价铁，二价铁包裹在铁炭原电池的表面使反应减缓或停止进行另外，可能是反应时间过长，生成的些副产物对农药的降解产生逆向作用由此，选择最佳反应时间为180min左右微电解法具有较强的还原能力和较高的COD去除率，而处理成本比较低廉。 经过微电解处理后，废水的pH相应增加，所含有毒物质的活性基团得以破坏，生物可降解性提高，为后续的生物降解提供了条件。7.4.3 嗜盐菌净化单元由于废水中含有高浓度盐分和有机物，因此，为了保证生化反应的稳定高效的运行，需要在硝化反硝化处理单元，投加耐盐和嗜盐的强化功能菌。嗜盐菌是指在含盐的环境能生长的微生物，在种属上可分为嗜盐杆菌属、嗜盐球菌属、嗜盐碱杆菌属、小盒球菌属等。按最适宜生长所需的盐量，分为中度嗜盐菌和极端嗜盐菌。中度嗜盐菌指在含盐浓度为315% 的环境中能良好生长的微生物，主要是真细菌群落。极端嗜盐菌是指在含盐浓度为1530%的介质中也能良好生长的微生物，最适宜生长浓度为2025%甚至在饱和浓度中也能生长。嗜盐菌之所以能够在高盐环境中良好生长，是因为嗜盐菌特殊的生理结构和细胞中所含的物质使之需要盐才能得以生长。嗜盐菌的细胞内所含的K浓度是细胞外的100倍左右，而细胞外Na的浓度是细胞内的4倍，因此，嗜盐菌具有灵巧的排钠吸钾的生理特性，而嗜盐细菌的紫膜提供了这种生理功能。紫膜接受光能驱动细胞的质子，形成电位梯度，产生能量可以合成ATP，弥补在高盐浓度(盐浓度越高，溶解氧越低)下底物有氧氧化所得能量的不足，为细胞浓缩K和排斥Na 提供能量保证，以满足嗜盐菌正常的生理需要。一些细胞还含有视黄醛朊，这种朊的存在为细胞内的质子移动提供推动力。中度嗜盐菌的细胞内除了含有K、Na外，还含有有机化合物(氨基酸、三甲铵乙内酯、丙三醇等)以调节渗透压。在调节渗透压过程中，Na 并非必要的，但是嗜盐菌的营养吸收、细胞质内pH的调节、电位的平衡都需要Na的存在。嗜盐菌的酶在高盐环境能发挥作用是因为它们的蛋白质组织具有独特的适应性，大多数嗜盐菌微生物的蛋白质中含有过量的酸性氨基酸和非极性的残余物，过量的酸性物质需要阳离子屏蔽其附近的负电荷，否则蛋白质会遭到破坏。总之，嗜盐菌中的大多数酶的活性和稳定性、核蛋白的稳定性和功能的发挥以及细胞的生长都需要一定浓度的NaC1和KC1来维持。嗜盐菌这种生长需要高盐浓度的生理特征是在漫长的进化过程中，通过自然选择，是细胞结构与功能高度适应高盐环境的结果。根据我们在高盐高有机物废水处理上的经验，采用生物强化技术向反应器中投加高效微生物具有启动时间快，运行稳定、去除效率高等特点。7.4.4 MBR膜生物反应器单元 生物强化技术是现代微生物培养技术在废水处理领域的良好应用和扩展。生物强化技术是为了提高系统对污染物的处理能力，投加从自然界筛选出的优势微生物种群或通过基因组合技术产生的高效菌种，以提高系统内生物处理效率的方法。它是借助于生物强化器和特制生物培养基，在废水处理厂现场提取曝气池内的微生物，使优势微生物在培养器内快速增殖后再重新返回原曝气池中，通过系统自身优势微生物的增殖来提高系统处理效率。所投加的菌体活性高；能快速降解目标污染物；具有竞争能力且能维持相当的数量。高效菌株的获得主要来自两个方面，一是从污染现场或处理设施中筛选分离，二是通过构建工程菌获得。采用生物强化技术可使有机物去除率比普通活性污泥法提高20以上，污泥产量降低34以上，并可控制臭气的产生。生物强化剂由自养、异养和兼性菌组成，可向国外厂家直购，方便易得，但价格比较昂贵。因此，我们采用自己富集培养、分离、纯化的方式获得工程菌种，具体做法是：首先通过分子生物学手段提取到降解目标物的菌株，然后菌株加入到生物强化系统外设置一富集池，富集池中的物质包括要降解的有害物质、降解的中间产物、引发剂和营养物质等，在接入高效菌种后，就可在其中进行驯化、培养、繁殖。将培养驯化成熟的高效菌种加入到生物反应中，可以实现对废水中的特征有机物去除。 考虑到该种废水的复杂性，为了富集微生物，减少运行的波动性，同时为后续深度处理提供低浊的废水，拟在工艺中选择生物碳和MBR相结合的工艺。MBR是生化反应器和膜分离相结合的高效废水处理系统，用膜分离（通常为超滤）替代了常规生化工艺的二沉池，与传统活性污泥法相比，MBR对有机物的去除率要高得多，因为在传统活性污泥法中，由于受二沉池对污泥沉降特性要求的影响，当生物处理达到一定程度时，要继续提高系统的去除效率很困难，往往需要延长很长的水力停留时间也只能少量提高总的去除效率，而在膜生物反应器中，由于分离效率大大提高，生化反应器内微生物浓度可从常规法的36g/l提高到1520g/l，可以在比传统活性污泥法更短的水力停留时间内达到更好的去除效果，减小了生化反应器体积，提高了生化反应效率，出水无菌体和悬浮物，因此在提高系统处理能力和提高出水水质方面表现出很大的优势。 MBR的主要特点：由于膜的分离作用，不必设立沉淀、过滤等其他固液分离设备。高效的固液分离将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元的微生物菌群与已净化的水分开，出水水质较好。可使生物处理单元微生物量维持在高浓度，使容积负荷大大提高，微生物有机负荷降低，同时膜分离的高效性，使处理单元水力停留时间大大缩短，生物反应器的占地面积减少。系统占地仅为传统方法的三分之一。膜生物反应器可以滤除细菌、病毒等有害生物，可显著节省加药消毒所带来的长期运行费用并扩大废水回用范围。膜的高效截留作用，使投加的高效微生物工程菌完全截留在反应器内，避免流失，因此，也不需经常投加工程菌，实现反应器水力停留时间（HRT）和污泥龄（SRT）的完全分离，运行控制灵活稳定。防止各种微生物菌群的流失，利于生长速度缓慢、世代周期长的工程菌的生长，使一些大分子难降解有机物停留时间长，有利于它们的分解，从而使系统中各种代谢过程顺利进行。超滤膜孔径较大，基本不截留盐分，因此，MBR反应器内的盐分不积累，不增加溶液的渗透压，减少了盐分对微生物的抑制作用。7.4.5 臭氧氧化处理单元考虑到生化处理可能存在的波动性，MBR出水中可能还有微量的COD等，因此，采用臭氧强氧化进行去除。从而保证废水的有效处理。7.4.6 污泥处理单元尽管采用了MBR等污泥产量低、世代周期长的工艺，但仍有部分浓缩污泥需要处理，本工艺采取离心脱水工艺进行污泥脱水，脱水后的污泥含水率小于75%，而清液回流至A/O单元重新进行处理，污泥则运出填埋等。八.工程构筑物和设备清单8.1水合肼废水处理回用标准工艺主要构筑物序 号名 称规 格数 量类型价格（万元）1调节池2000m31座钢砼802事故均衡池2000 m31座钢砼803pH调节池100 m31座钢砼54蒸发浓缩基础200 m21座钢砼105干燥结晶基础100 m21座钢砼56缺氧A池500 m31座钢砼207好氧O池1000 m31座钢砼408MBR池200 m31座钢砼109清水池800 m31座钢砼3210剩余污泥池150 m31座钢砼7.511反渗透车间200 m21座砖混1612污泥脱水间100 m21座砖混813中央控制室100m21座砖混814加药间60 m21座砖混4.815化验室100m21座砖混8总价：334.3万元8.2水合肼废水处理工艺主要构筑物序 号名 称规 格数 量类型价格（万元）1调节池2000m31座钢砼802事故均衡池2000 m31座钢砼803pH调节池100 m31座钢砼54微电解池400 m31座钢砼205缺氧A池500 m32座钢砼406好氧O池1500 m32座钢砼1207MBR池200 m31座钢砼108臭氧氧化间100 m34座钢砼209清水池100 m31座钢砼510剩余污泥池150 m31座钢砼7.511污泥脱水间100 m21座砖混812中央控制室100 m21座砖混813加药间100 m21座砖混813化验室100m21座砖混8总价：419.5万元8.3水合肼废水处理回用标准工艺主要设备序号名 称规 格数量单位合价(万元)1提升泵ZHWH50-2002台4.82浓缩蒸发系统RCC-12套10003结晶器RCCtm-11台1004冷凝器WZZ-2000-12套805酸罐FRP102个76MBRMicroza80套1207反渗透BW30-36550套1008电磁流量计LD-502个2.89洗膜药箱PE50004个410电导率仪LP-3000X6个8.411pH计E+H6个8.412温度仪6个1.813压力表12个4.814杰控软件1套1815加药泵WH-Z2台0.616离心脱水机XB-6301台4.617絮凝系统1套5.218药溶解系统1套1.819曝气器PMB-215800个1520罗茨鼓风机RSR-150A2台7.621溶解氧仪GXY3OXY54015台622卧螺离心机LW3502台6.423污泥泵I-IB2台3.224加药泵LK-512台2.625电线电缆1套3.826管道阀门1套627化验仪器1套3028小计1552.88.4水合肼废水处理回用标准工艺工程总投资序号项目名称合计（万元）备注1土建投资334.32设备投资1552.83小计1887.14设计费用 (3)5%94.3555安装费用 (3)10%188.716调试费用 (3)5%94.3557不可预见费 (3)3%56.6138(3+4+5+6+7) 3.41%79.1519工程总投资2400.284万元8.4水合肼废水处理工艺主要设备序号名 称规 格数量单位合价(万元)1提升泵ZHWH50-2002台4.82酸罐FRP102个73MBRMicroza160套2404电磁流量计LD-502个2.85洗膜药箱PE50004个46电导率仪LP-3000X6个8.47pH计E+H6个8.48温度仪4个1.29压力表6个2.410杰控软件1套1811加药泵WH-Z2台0.612臭氧氧化系统O3-k1203套15013絮凝系统1套5.214微电解系统YU-FE-C1.2套14015药溶解系统1套1.816曝气器PMB-215800个1517罗茨鼓风机RSR-150A2台7.618溶解氧仪GXY3OXY54015台619卧螺离心机LW3502台6.420污泥泵I-IB2台3.221加药泵LK-512台2.622电线电缆1套3.823管道阀门1套624化验仪器1套3025高盐微生物21026小计885.28.6水合肼废水处理工艺工程总投资序号项目名称合计（万元）备注1土建投资419.52设备投资885.23小计1304.74设计费用 (3)5%65.2355安装费用 (3)10%130.476调试费用 (3)5%65.2357不可预见费 (3)3%39.1418(3+4+5+6+7) 3.41%45.9159工程总投资1604.781万元8.1 工程地质参考现场地勘报告。8.2 结构设计（1）设计原则技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。（2）结构设计标准 1.本工程建(构)筑物结构安全等级为二级。 2.本工程水处理构筑物钢筋混凝土结构构件裂缝控制标准为0.2mm，建筑物钢筋混凝土结构构件裂缝控制标准为0.3mm。 3.本工程现浇钢筋混凝土框架的抗震等级均为二级。 4.本工程各项建构筑物主体结构的设计使用年限为50年。（3）结构选型 1）处理车间、鼓风机房采用砖混结构。 2）构筑物均采用现浇钢筋混凝土结构。（4）基础工程 1）混凝土框架结构采用钢筋混凝土独立柱基础。 2）构筑物基础形式为整体现浇结构。 基础均应落在原状土层，若落在人工填土层，须进行换填等处理。（5）主要结构材料构筑物混凝土 强度等级C25，S6（普通硅酸盐水泥）混凝土垫层 强度等级C10砂 浆 强度等级 M10框架填充砌块 混凝土空心砌块钢 筋 级钢(HPB235) fy=200N/mm2 级钢(HRB335) fy=300N/mm2焊 条 E43 ( 用于I 级钢的焊接 ) E50 ( 用于II级钢的焊接 )建筑物梁，板,柱 25mm，15mm，25mm 盛水构筑物底板下层筋 40mm 其余 35mm本工程构筑物及建筑物的结构混凝土采用水泥为低碱水泥。混凝土中当量碱含量须符合混凝土碱含量限值标准（CECS 53:93）。8.3 调节池调节池座，全地下结构。调节池外壁钢筋砼厚250mm，底板钢筋砼厚也为300mm，调节池钢筋砼采用C25，垫层砼采用C10，防渗等级S6。调节池施工时，基坑围护采用水泥搅拌桩，然后进行土方开挖和现场浇筑砼。8.4 微电解罐罐座，全地下放置，基础底板钢筋砼厚500mm。8.5 MBR好氧池格，全地下结构。本结构采用大开挖施工，四周设排水沟将部分地下水和地表水集中到集水井中，然后用泵将该部分水排出。8.6污泥浓缩池新建污泥浓缩池各1座，超高0.5m。池壁钢筋砼厚250mm，底板钢筋砼厚500mm。整个结构钢筋砼采用C30，垫层采用C10，防渗等级S6。8.7 风机房、设备间、值班室 各1座，砖混结构，风机房、设备间在地下；值班室在地上。九整体布置9.1平面布置根据生产车间污水排放口位置、高程条件、外部供电条件，布置各系统单元。整个布置达到工艺顺畅、管线短捷、生产管理安全方便，厂区环境良好。9.2工艺高程设计在设计站内构筑物高程时采用一次提升后，多数靠重力顺次流经各处理构筑物，这样可减少提升设备，提高设备运行效率，节约能源。为减少沿程水头损失，在布置构筑物时，考虑了紧凑相连。9.3厂区管线设计根据工艺需要，除各构筑物之间的联络管外，厂区设置雨季流量及事故排放的超越管(渠)。厂内的电力、通讯、给水管线均接自企业内管网。十.控制系统控制系统采用PLC+工控机的方式，可实现设备手动运行与自动运行。手动运行状态下，对泵可以单独进行手动控制，对每台气控阀可以单独进行手动动作；自动运行状态下，按预先设定的程序，自动实现对各控制单元进行自动控制，将相应的参数集中显示，同时可实现数据远传。10.1 PLC操作站硬件配置：选择市场最佳配置并加装西门子工业以太网卡，配以STEP7编程软件，运用WINCC正版组态软件（含授权）生成机组操作监控、工艺流程、参数显示、故障报警、报表、流量、压力的历史曲线等画面。同时实现上传功能。PLC监控操作站软件:依据过程图形显示提出的信息，PLC系统的操作软件能够灵活地扩展任何区域的输入或输出，计算值、事件、报警、趋势、数据显示或者信息都能在图形上显示出来，包括静态的或动态的数据。PLC系统将提供以下报警清单和操作能力：系统报警和过程报警（系统将具备声音报警的能力），打印系统报警并送至历史信息存储，打印过程报警，送至当前报警清单（直到报警被确认，报警状况被认清）并且送至报警历史显示。10.2控制过程以及控制点控制室计算机可显示各工艺设备的运行工况和主要工艺参数，控制设备运行。主要工艺参数能自动检测和显示。配电盘的传输、偶合和连接，输入箱、动力箱和控制箱通过PLC分隔开。生化系统监控参数主要包括：液位，DO, pH，温度，进水流量等，通过PLC和执行控制，控制系统位于控制室内。进水泵带液位自动控制，流量控制和数字显示；风机带流量控制和数字显示，生化反应器有液位，DO, pH, 温度在线测试和显示。十一二次污染控制措施及工程节能11.1通风和气味控制处理车间换气方式采用墙壁下部的轴流风机强制向外排风，严格保证房间内的空气流通。11.2 固体废物及废液污染控制该处理工艺过程中产生的废渣主要为污泥浓缩后产生的干污泥。干污泥用卡车运到垃圾处理厂处理或用作农肥。11.3 噪声污染