氯碱化工污水处理方案.docVIP

氯碱工业废水处理的工程应用1氯碱工业废水处理的工程应用氯碱工业废水历来是废水治理中难处理的废水之一，其特点是水量水质变化大，COD高，可生化性差，抑制水中生物生长的毒物较多，运用常规的好氧工艺很难将其处理达标，必须增加预处理措施。根据徐州天成来氯碱有限公司废水水质的实际情况，我们选择了预氧化-中和沉淀-水解酸化-好氧工艺深度处理，提出了一套氯碱废水处理的工艺流程。1 废水水质及分析徐州天成氯碱有限公司所排放的氯碱工业废水主要为烧碱装置的树脂再生废水、氢气处理排放污水；聚氯乙烯装置的电石渣浆水、PVC聚合离心母液等工艺废水；以及厂区循环冷却水废水、生活污水等。烧碱废水的主要污染物是废酸碱、SS等；电石渣浆水的主要污染物为S2-、PH、NH3-N、Cl-等；离心母液的主要污染物为CODCr、BOD5、VCM和SS等。由于电石水解生成氢氧化钙，氯乙烯碱洗过程等都产生碱性废水，虽然烧碱厂树脂再生产生部分酸性废水，但由于其它工段基本上都产生碱性废水，且水量较大，因此氯碱废水呈碱性。废水水质见表1。废水中Cl-、硫化物、Ca2+和非离子型洗涤剂，对废水的生化处理构成影响，废水中存在的毒性物质对细菌生长构成威胁，抑制活性污泥的驯化和培养1。表1 氯碱废水水质PH（无量纲）CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）NH3-N（mg/L）TP（mg/L）SS（mg/L）S2-（mg/L）Cl1-（mg/L）12-14400-70030-100100-15015-20400-500100-12020003000（备注：以上水质特征仅限于此工程项目）2 工艺流程针对此氯碱工业废水的水质特征，废水处理工艺设计为预氧化-中和沉淀-水解酸化-好氧工艺深度处理，具体工艺流程见图1所示。图1 氯碱废水处理工艺流程3 工艺及现场调试分析3.1 工艺分析针对水质水量变化大的特点，预氧化调节池不仅起到调节水量和水质的作用，还利用进水PH值高的特点，对废水进行曝气，起到吹脱氨氮的作用，从实际运行情况看，氨氮经吹脱后去除率达到50%左右。同时预氧化调节池内添加催化剂硫酸锰，催化氧化硫化物，减少废水中进入生化系统内的硫化物含量。从运行数据上看，硫化物经过预氧化调节池，可以将其从100-120mg/L降到20-30mg/L，从而减轻了硫化物对后续生化部分的毒害作用。在中和初沉池进水端和出水端均采用折流廊道的形式。进水端加酸调节PH值至7-8，再加入混凝剂聚合氯化铝铁即PACF，去除废水中悬浮物以及部分大分子有机物。加入PACF后絮体沉淀速度慢，为此加入聚丙稀酰胺即PAM以加快絮体沉降，从而在初沉池中实现高效地去除进水中的悬浮物，为后续工段做好预处理。经过中和初沉池后，废水中悬浮物的去除率达到80%，CODcr去除率达到50%，硫化物也得到进一步去除。在水解酸化池进行生物预处理，水解酸化是一种常用于含难降解有机物工业废水的预处理手段，在本工程中，水解酸化作用后，废水的可生化性得到改善，有效地保证了后续生化工段的处理效果。随后进入曝气池，进一步降解有机污染物、TP、NH3-N，曝气池由六个池子分两座构成，因考虑到废水中含有Cl-、Ca2+、Mg2+和一些非离子型洗涤剂对细菌生长构成威胁，活性污泥培养和驯化过程缓慢，在曝气池末级池内投放易挂膜、适应性强、比表面积大的悬浮填料载体，以保持高浓度微生物量。在生物接触氧化池中选择传质效果好、有机物去除率高的立体弹性材料，接触氧化池出水辅佐投加化学氧化剂来氧化去除部分难降解COD。在二沉池及终沉池进水口都加入PACF，进一步去除磷等有机污染物，确保出水稳定达标。3.2 现场调试分析本工程在设计及调试过程中针对原水及各个工段的处理效果做了大量的实验研究，生物处理前预处理对生化工段的稳定运行起到至关重要的作用。从表1可以看出，进水中的硫化物含量为100mg/L以上，资料表明：废水中硫化物含量为40 mg/L以上就会抑制微生物的生命活动，影响生物处理单元的处理效果2。因此，必须降低生化处理单元前废水中的硫化物含量。本工程使用硫酸锰作为催化剂投放到调节池中，曝气搅拌下，催化氧化硫化物，减轻硫化物对后续工段的影响。经过试验对比，硫酸锰投加量为2-4 mg/L，即能达到对硫化物80%的去除率。在工程调试现场，生物处理后总磷的去除率比较低，去除率为50%左右，氨氮的去除率为60%左右，生物处理后若不采取相关措施，出水不能达标。本工程在调试前考虑到出水氨氮和磷不合格情况下的相关措施，并对原水中污染物形态进行了摸索。大量的试验数据表明，加混凝剂后磷的去除效果并不明显，根据行业内的大量经验，加混凝剂对正磷酸盐的去除效果显著，因此原水中的磷大部分是以非正磷酸盐的形态存在3。由于加混凝剂对磷的去除率不到一半，在只加混凝剂的情况下，磷的去除率相对于二沉池出水不到50%，鉴于此，即使加大药量去除率增加也不会明显，出水磷仍然不能达标。根据前期的小试，加混凝剂前加氧化剂可以增加磷的去除率，同时还可以有效去除氨氮。氧化剂决定采用氯碱行业的副产品次氯酸钠，有效氯含量为10%左右，控制好次氯酸钠的加药量，可以将不能达标的氨氮和磷指标降到排放标准。在终沉池入水端投加氧化剂次氯酸钠，首先氧化废水中的氨氮，将氨氮氧化成氮气释放到空气中，然后才是氧化分解含磷态的物质，将非正磷酸盐态的含磷物质氧化分解为正磷酸盐态的物质，从而利于下一步加混凝剂去除4，加药去除氨氮和磷的去除率曲线如图2所示：图2 氨氮与总磷去除率其中总磷和氨氮的去除率是相对于二沉池出水中含量，总磷的去除率是基于后续混凝剂的加药量在50mg/L的前提下。通过调试分析，次氯酸钠的加药量超过0.6，对氨氮和总磷去除率的提高已没有显著意义，所以对本工程来说，次氯酸钠的量控制在0.5-0.6%为适宜范围。3.3 运行结果通过近三个月的调试运行，在后期不断进行实验、完善处理工艺的条件下，出水水质指标见下表：表2 氯碱工业出水水质PH（无量纲）CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）NH3-N（mg/L）TP（mg/L）SS（mg/L）S2-（mg/L）7-820-404-85-100.2-0.510-200.3-0.5出水达到江苏省化学工业主要水污染物排放标准(DB32/939-2006)一级排放标准。4 结论 1、用预氧化-中和沉淀-水解酸化-好氧工艺处理氯碱工业废水，综合物化和生化处理，出水达到江苏省化学工业主要水污染物排放标准(DB32/939-2006)一级排放标准；2、本工程使用硫酸锰作为催化剂，催化氧化硫化物，经过试验对比，硫酸锰投加量为2-4 mg/L，即能达到对硫化物80%的去除率；3、在出水氨氮和磷不能达标的情况下，亦可加入氯碱工业的副产品次氯酸钠，以保证出水氨氮及磷低于排放标准，对本工程来说，次氯酸钠的量控制在0.5-0.6%为适宜范围。参考文献1 唐受印.戴友芝.水处理工程师手册.化学工业出版社2 张林生.水的深度处理与回用技术.化学工业出版社3 韩剑宏.水工艺处理技术与设计.化学工业出版社4 章非娟.水污染控制工程实验.高等教育出版社氯碱化工_污水处理工艺规程目录1、主题内容及适用范围12、生产方式13、工艺概况14、生产工艺过程15、生产工艺条件及生产控制一览表46、安全生产基本原则47、生产能力58、能量消耗定额5附录一、来水的物理化学性质6附录二、设备一览表7附录三、工艺流程图-8污水处理生产工艺规程1.主题内容及适用范围:本文主题内容是污水处理工段的生产工艺规程.本规程适用于污水处理工段对氯碱厂、乙烯厂、动力厂、机修厂及公司办公室等部门所排放的废水进行集中处理工艺要求。2、生产方式：污水处理厂采用物化法连续处理方式对老区废水进行处理，达到国家二级标准后，排放到厂区南部水泡中。3.工艺概况：在日益扩大的公司老区生产中，氯碱厂、乙烯厂、动力厂担负着烧碱生产、聚氯乙烯生产、硫酸钾生产、多种无机酸生产等多项任务，根据工艺要求，老系统中每小时要排放近550吨的工业废水，废水中含有较多种类、较多含量、瞬间变化极快的有害杂质。如：硫化物、氯化物、酸性物质、碱性物质、悬浮物、固形物等。如果采用直接排放，会对周围环境造成严重污染，同时，违反国家相关政策。因此，在2000年，公司投入大量资金，在老区南部建设污水处理场，其主要作用就是加强废水治理，通过沉砂、沉淀、絮凝、加入空气、过滤、加入药剂等方法，对废水进行物化处理，去除或降低废水中各种有害杂质含量，经处理后的水质达到国家二级标准，并使部分中水进行回用，剩余水进行集中排放。4.生产工艺过程4.1流程简介：氯碱厂、乙烯厂、动力厂排放污水由提升泵站送至污水处理池，由清污机除去废水中大块的漂浮物和悬浮物，然后进入沉砂池，沉砂经砂水分离器除砂，污水进入机械搅拌混合池，在此池中分别加入硫酸亚铁、氢氧化钙等化学药剂在搅拌机作用下与污水充分混合后，进入网格反应池，经进一步完全反应后，进入斜管沉淀池，然后与容汽水一同进入气浮池，在此除去比重较轻，仍未沉淀的悬浮物质后，进入砂滤池，废水惊过滤后进入集水池，部分集中排放，部分作为溶汽、反洗和其它用途。4.2生产工艺构成原理4.2.1清污机工作原理：采用循环齿耙清污齿片，利用固定尺寸间隔，将尺寸稍大的固形漂浮物和悬浮物与液体分离的技术,去除来水中较大体积的漂流杂质。4.2.2沉砂池的工作原理：利用泥沙重力沉降原理，通过泥斗实现废水的第一次沉沙处理，利用排泥阀将泥沙杂质排入砂水分离器中，经进一步砂水分离后，废液排入污泥浓缩池中，泥沙运到水池南侧平整场地中。4.2.3机械搅拌混合池工作原理： 废水与化学药剂（硫酸亚铁为絮凝剂，氢氧化钙为酸碱中和剂）在混合池内添加和化学反应，在搅拌机作用下，产生对流循环和剧烈的涡流，使药剂与废水中小颗粒的悬浮物质和胶体物质，快速充分地接触，达到混凝后沉降悬浮物和氢氧化钙降酸的目的。4.2.4网格反应池的工作原理：来水在网格反应池中上下交错流动，经过网格的每一格，并且在后三分二池网格内，垂直水流方向放置木质格栅，流水在通过格栅时，水量经孔隙时收缩，穿过孔隙后扩散，为来水下一步絮凝打下良好基础。4.2.5斜管沉淀池工作原理：斜管沉淀池是采用较为常见的污泥处理池，其作用也较为明显，它是利用斜管的阻力作用，使来水由斜管的底部进入，来水中所含的悬浮物质由于重力作用和斜管的反弹作用而沉至底池，在水池底部采静压力排污，大量的泥沙被排放到污泥浓缩池中，进一步净化的废水由斜管池上部排水管进入到气浮池中。4.2.6气浮池工作原理：气浮池是利用加压上浮的一种快速、高效的固、液分离技术，向气浮池中加入溶气水后，使空气以高度微小气泡形式作为载体，将水中悬浮物质粘附后漂浮于水面，由刮沫机把浮渣刮入铁槽中排出，不能被粘附的泥沙沉入池底排出，从而实现固形物在污水中再次分离的目的。4.2.7砂滤池工作原理：流水进入砂滤池中，通过石英砂填料的过滤作用，使细小的颗粒、淤泥从来水中分离出来，实现对泥沙、固形物的完全清除，经滤清后，流水进入集水池。4.2.8集水池工作原理：经过多道工序处理后的来水，在集水池进行集中收集，经由管路依靠静压力进行排水，同时部分回用水、溶气水、反洗水等均由此池抽取，它是处理后中水的集散地。5.生产工艺条件一览表5.1生产工艺条件一览表序号设备名称工艺条件名称单 位控制范围计量仪表 1 循环齿式耙清污机处理量M3/h730 2砂水分离器处理量L/min720-1200 3室外搅拌机电流A15.4电流表 4室内搅拌机电流A2.7电流表 5刮沫机电流A23电流表 6 计量泵流量L/h700流量泵 7溶气罐压力MPa0.150.3压力表6.安全生产基本原则：6.1操作工必须经过严格培训,持证上岗,操作时严格按照操作规程进行操作,保证设备的安全运行和人身安全,确保安全生产.6.2化验人员必须按照规定分析水样,记录要工整,准确,同时与操作人员联系,与其操作提供可靠依据.6.3巡检要及时认真,发现设备故障,电气故障及时与其调度和相关单位联系,并及时上报工段,以免贻误生产.6.4发现各种不安全因素要及时消除,并坚决杜绝长明灯,长流水等现象发生.6.5严格执行交接班制度,发现问题及时处理,同时应作好相应记录.6.6认真进行工具,物品交接,作好防火防盗工作.6.7定期,定时,定点,定岗,定人进行设备维护,保养.6.8严格执行工艺纪律,做到池不冒水,池不断水,不擅自盲目停水.6.9操作人员要认真学习规程及厂区各种安全规定,避免出现各种意外及其所造成的损失.6.10上岗前必须穿戴好劳动保护用品,认真执行安全技术相关规定.6.11操作工有权拒绝违反安全生产的指令.6.12设备,管路各责任人应经常擦拭,维护,实现无泄露生产,创造良好工作环境,人员保持良好精神状态.6.13设备检修中严格按照相关规定进行,进入各种容器必须有人监护.6.14设备使用前,中,后要严格进行相关应检查,避免设备带病运行.6.15工作现场必须道路畅通,无杂物,照明充足.7.生产能力本污水处理场生产能力设计值为550吨/小时.8.能量消耗定额8.1动力消耗量:(按满负荷计算)序号 名称台数 型号耗电量定额运行时间 1 反洗泵 2 12SH-28 37KW分钟天台 2 溶气泵 2IS100-65-20022KW单台运行长年 3 回用泵 1IS100-65-20022KW长年运行 4 计量泵 4 JZ-700/0.30.75KW双台常年 5 室内搅拌机 4 ZJ4701.1KW双台半年 6 室外搅拌机 2 JBT12007.5KW双年年 7 循环式齿耙清污机 1 XQ-5000.55KW小时天 8 砂水分离器 1