（环境工程专业论文）沧州化工rwt及pvc水处理零排放回用工程设计.pdf

中文摘要 河北省沧州翥，为缺水地区，为了兴建新的4 0 万吨年p v c 生产项蹙，需要引黄河 水作为水源，用水的费用不仅相当可观，而且也制约着企业的发展。因此，节约水资源 与提高企业的经济效益紧密相连。 沧州化工r w t ( 冷却循环排污水及电厂r 0 浓排水处理及回用于循环水系统工程) 及p v c ( p v c 离心母液废水处理及回用于工艺系统工程 水处理实现零排放隧赝工程分 为两部分，一、将新建的4 0 万吨年p v c 生产装置和现有的2 3 吨年p v c 装置所产生的 母液废水进行回用。二、冷却循环排污水及新建电厂r o 浓排水处理回用于循环水补水。 此工程能使该企业在节水和环保方面取得非常好的经济和社会效益，具育可持续发展的 战略意义，是向现代节水型企业发展的重要举措。 p v c 王程处理规模力2 1 0 m 3 h 。针对离心母液废水及工艺装置清洗废水中含有较多 的难生物降解性有机化合物的关键问题，采用对去除处理p v c 生产污水中难降解化合物 的专利技术内循环式固定化生物反应器( b i o a x 反应器) 和高效微生物菌种对离心母 液废水及工艺装置清洗废水进彳亍处理，在较低的成本下将p v c 母液达标处理。处理达标 后的水通过高效过滤器去除6 0 以上水中悬浮物，然后褥经过臭氧氯化加活性炭吸附工 艺有效去除水中含有的大量微生物、细菌，同时可去除水中5 0 的t o c 。中水回用的核 心装置采用了目前国际上先进且成熟的内噩式c u f ( 连续超滤膜) 过滤，截留瑚分子量 大予l o 万道尔顿的物质，把水中的细菌，病毒，胶体等悬浮物完全过滤掉，达到圈用 的标准。 r w t 工程处理规模为2 6 4 m 3 h 。此工程采用的全膜法处理工艺在国际上水处理技术 已相当成熟，利用超滤+ 反渗透的膜工艺有效去除冷却循环水中有机物的技术在废水处 理回用中的应用也有了较多成功的案铡。利用超滤系统有效去除冷却循环水中的细菌， 痍毒，胶体等悬浮物质，然后在利用反渗透装置进行脱盐，降低循环水的含盐量，保证 冷却循环系统良好的供水水质。 关键溺：内循环式固定化生物反应器、高效微生物菌、超滤+ 反渗透的膜王艺。 a b s t r a c t c a n g z h o ui nh e b e ip r o v i n c ei s aw a t e r d e f i c i e n ta r e a t h en e w l yb u i l t0 4 m i l l i o nt o n s y e a rp v c p r o d u c t i o np r o j e c tn e e d st od r a ww a t e rf r o my e l l o wr i v e ra s i t sw a t e rs o u r c e ，w h i c hn o to n l yc o s t saf o r t u n eb u ta l s of e t t e rt h ed e v e l o p m e n to f t h ee n t e r p r i s e t h u s ，w a t e rs a v i n gi sc l o s e l yc o n n e c t e dw i t ht h ee c o n o m i cb e n e f i to f t h ee n t e r p r i s e r w t ( c i r c u l a t i n gc o o l i n gw a s t ew a t e ra n dr or e je c tw a t e ro fp o w e rp l a n ti s t r e a t e da n dr e c l a i m e dt o c i r c u l a t i n gw a t e rt r e a t m e n ts y s t e m ) a n dp v c ( p r o c e s s s y s t e mp r o je c to fp v cc e n t r i f u g a lm o t h e rl i q u o rt r e a t m e n ta n dr e c l a i m a t i o n ) w a t e r t r e a t m e n to fc a n g z h o uc h e m i c a li n d u s t r i a lc o ，l t d a t t a i nz e r od i s c h a r g e t h e r e c l a i m e dw a t e rp r o j e c ti sc o m p o s e do ft w op a r t s ：( 1 ) r e c l a i mm o t h e rl i q u o rw a s t e w a t e ro ft h en e w l yb u i l t0 4m i l l i o nt o n s y e a rp v ca n dt h ee x i s t i n g2 3m i l l i o n t o n s y e a rp v cp r o d u c t i o np l a n t ：( 2 ) t r e a ta n dr e c l a i mc i r c u l a t i n gc o o l i n gw a s t e w a t e ra n dr or e je c tw a t e ro fp o w e rp l a n tf o rt h eu s eo fa d d i t i o n a lw a t e r t h i s p r o j e c tw i n sf a v o u r a b l ee c o n o m i ca n ds o c i a lb e n e f i t sf o rt h ee n t e r p r i s e ，a n di so f s t r a t e g i cs i g n i f i c a n c eo ns u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t ，w h i c hi sa ni m p o r t a n tm o v e t o w a r d sm o d e r nw a t e r s a v i n ge n t e r p r i s e t h es c a l eo fp v cp r o je c ti s210 m h i no r d e rt os o l v et h ek e yp r o b l e mt h a t c e n t r i f u g a lm o t h e rl i q u o rw a s t ew a t e ra n dc l e a n i n gw a s t ew a t e rc o n t a i nm u c h n o n d e g r a d a b l eo r g a n i cc o m p o u n d ，t h ep r o j e c ta d o p t s t h ep a t e n t t e c h n o l o g y i n t e r n a lc i r c u l a t i n gi m m o b i l i z a t i o nb i o r e a c t o r ( b i o a x r e a c t o r ) a n dh i g h l y e f e c t i v em i c r o o r g a n i s mb a c t e r i nt ot r e a tc e n t r i f u g a lm o t h e rl i q u o rw a s t ew a t e ra n d c l e a n i n gw a s t ew a t e ro fp r o c e s su n i t ，w h i c hm a k e sp v cm o t h e rl i q u o rr e a c ht h e s t a n d a r da tl o w e rc o s t m o r et h a n6 0 s u s p e n d e ds o l i di nt r e a t e dw a t e ri sr e m o v e d b yh i g h l y e f e c t i v ef i l t e r , a n dt h e ne n o r m o u sm i c r o o r g a n i s ma n db a c t e r i aa r e r e m o v e db ya n a e r o b i co x i d i t i o na n da c t i v ec a r b o na d s o p t i o np r o c e s s ，m e a n w h i l e ， 5 0 t o ca r ea l s or e m o v e do u to ft h ew a t e r t h ek e yd e v i c eo fr e c l a i mw a t e r p r o c e s sa d o p t st h ea d v a n c e da n dm a t u r ei n t e r n a lp r e s s u r em o d e lc u f ( c o n t i n u o u s u l t r a f i l t e rm e m b r a n e ) i np r e s e n tw o r l dt of i l t r a t ea n dw i t h h o l dt h es u b s t a n c eo f w h i c hm o l e c u l o rw e i g h ti sm o r et h a n0 1m i l l i o nd a l t o n t h u s ，s u s p e n d e ds o l i d s u c ha sb a c t e r i a ，v i r u s ，a n dc o l l o i de t c a r ef i l t r a t e do u tc o m p l e t e l y ，a n dt h ew a t e r a t t a i n st h es t a n d a r do fr e c l a i m a t i o n t h es c a l eo fr w t p r o j e c ti s2 6 4 m 3 h t h i sp r o j e c ta d o p t st w o f i l mt e c h n o l o g y w h i c hi s f a i r l ym a t u r ei nt h ew o r l d f u t h e r m o r e ，t h et e c h n o l o g yu t i l i z e su l t r a f i l t e r a n dr om e m b r a n et or e m o v eo r g a n i cs u b s t a n c ei nr e c l a i m e dc o o l i n gw a t e r t h e r e a r eal o to fs u c c e s s f u lc a s e so fw a s t ew a t e rt r e a t m e n ta n dr e c l a i m a t i o ni n a p p l i c a t i o no ft h i st e c h n o l o g y t h et e c h n o l o g yu t i l i z e su l t r a f i l t e rs y s t e mt of i l t r a t e s u s p e n d e ds o l i ds u c ha sb a c t e r i a ，v i r u s ，a n dc o l l o i de t c o u to fc i r c u l a t i n gc o o l i n g w a t e r ，a n dt h e nu t i l i z e sr ou n i tt od e s a l ta n dd e c r e a s et h es a l tc o n t e n ti nc i r c u l a t i n g w a t e ri no r d e rt os u p p l yf a v o r a b l ew a t e rt oc o o l i n ga n dc i r c u l a t o r ys y s t e m k e yw o r d s ：i n t e r n a lc i r c u l a t i n gi m m o b i l i z a t i o nb i o r e a c t o r ，h i g h l y e f f e c t i v e m i c r o o r g a n i s mb a c t e r i n ，u l t r a f i l t e ra n dr om e m b r a n et e c h n o l o g y 第章概述 1 项目名称和相关单位 第一章概述 项目名称：沧州化工r w t 及p v c 水处理实现零排放回用工程 承建单位：天津恩纳社环保有限公司 项西地点：河北沧州中捷盐场新区 1 2 设计依据和范围 1 。2 ， 设计依据 1 沧州佬工实业集团公司4 0 万吨年p v c 项目污水处理及回焉工程的篱介 2 沧媸化工实业集团公司4 0 万吨年p v c 项垦冷却循巧排污水处理及毅建电 厂r o 浓排水处理及回用工程的招标书 1 。2 。2 主要设计资料 l 。4 0 万吨年p v c 总图布置方案； 2 沧州化ir w t 及p v c 水处理实现零排放回用工程设计招投标有关问题的 澄清及补充 3 沧化4 0 万吨年p v ci 程统一设计规定； 4 河北沧州中捷盐场新区现场自然环境条件； 5 。水源：大浪淀黄河水水鹱资料； 6 沧州化工集团电石法v c m 装置岩石工程勘察技术报告 1 2 3 设计内容 根据招标文传，本次设计的内容如下： ( 1 ) 根据可行性研究报告及可研评审意见工艺，分析沧州化工r w t 及p v c 水处理实现零排放回用工程业主提供的水质特性，经过多方论证，确定其技术可 行、经济合理的水处理工艺。 ( 2 ) 针对所确定的方案作出工程初步设计，满足石油化王集团公司颁布的 第一章概述 有关的设计规定及其他有关的国标、部标规范。 ( 3 ) 提滋工程实施诗划 i 3 城市概况及自然条件 1 。3 1 城市概况 本项器地处河北省沧媸泰黄骅港中捷盐场薪区。黄骅市位于河北省东南部， 东临渤海、南近山东、西界沧州、北倚京津，辖9 个乡镇、3 2 7 个行政村，总面 积2 2 5 l 平方公里。人口4 8 4 万。处于东北亚经济圈的中部位置和“环渤海，环 京津”於双环缀地带，是新欧甄大陆挢的东桥头堡，现已成为华北地区对外开放 的重要窗口。 黄骅投资环境优越，基础设施日趋完善。总容量1 0 0 0 万立方米、日供水3 万吨的水场工程已竣工并实现供水，水场的投入使用，大大改善了城区的供水条 件穰供水质量。在实现了南北电网双向供电后，又新建了一座2 2 0 于伏变电站、 四座1 1 0 千伏变电站和六座3 5 千伏变电站。目前，境内形成了完整的公路、铁 路、海上运输体系。海防公路、2 0 5 国道( 山海关到广州) 和3 0 7 圜道( 歧啜到 银j | | ) 纵横贯通黄骅全境，磊港高速公路2 0 0 1 年石家庄一沧娥段熊够铺通，2 0 0 2 年全线铺通。铁路运输由黄沧( 黄骅到沧州) 地方铁路与京沪线接轨，进而同全 国铁路网连接，朔黄铁路即西煤东运铁路通道，全长8 2 0 公里，近期运量3 5 0 0 吨，远期运输能力l 亿吨，2 0 0 1 年7 胃全线铺通。 黄骅大港位于渤海湾轴心送，系我国跨世纪特大工稷一一透煤东运新铁路出 海口，一期工程投资5 1 1 6 亿元，建成5 万吨级泊位两个，3 5 万吨级泊位一个， 年吞吐能力3 0 0 0 万吨，2 0 0 1 年7 月一1 2 月分期投产，两个1 5 万吨级杂货泊 位，也将同步建戒；二期工程拟建三令3 5 万吨级、一个5 万吨级泊位，年吞吐 能力达到6 0 0 0 万吨；远期达到l 亿吨规模。黄骅缀济发展迅猛。1 9 8 8 年国务院 批准黄骅市为沿海缀济开放区以来，改革开放、经济建设和社会各业都取得了令 人瞩目的成就，全市已形成工业、乡镇企业、海洋产业、农业圈大经济支柱产业， 国民生产总值、农民人均纯收入和财政收入在全省各县市中居于前列，“八五 期间居河北省综合经济实力“十强 县市行列，九六年在全省排位第五，是“中 国名星县市”酉鬏星之，被捌为全国综合改革试验市。 第一章概述 1 3 ，2 城市自然条件 1 气温 年平均气温 最热隽平均气温 极端最高气温( 年最高气温) 最冷月平均气温 极端最低温度( 年最低气温) 2 湿度 月平均最高相对湿度 胄平均最低相对温度 年平均相对湿度 3 。 降雨量 年平均降雨量 月最大降雨最 小时最大降雨量 1 0 分钟最大降雨量 4 降雪量 雪最大厚度 雪负荷 5 ， 风向 年 3 5 0 r a m 四个月 平均1 4 天年 最大2 4 天 在九十年代我国对钋开放的战略格局中，环渤海地区是继珠江三角洲、长 江三角洲之后，新的重点开放区域，黄骅位于环渤海、环京津、环东北亚经济圈 的中心位置，辐射内地、带动周边的作用非常明显。随着国家跨世纪工程一鹾煤 东运第二条大通道李串华工程的立项兴建，必将把黄骅推上一个令世人瞩目的位 置。 1 3 。4 工程建设的必要性 水是地球上一切生命赖以生存、人类生活和生产必不可少的基本物质，是 宝贵的自然资源。地球上水的总量约有1 3 8 6 x 1 0 9 k m 3 。，但海水占了整个储水 量的9 6 5 ，淡水的全部总和只占总水量的9 6 5 。而实际能供人类生活和工农 业生产使用的淡水资源还不到淡水储量的万分之一。因此节约震水和进行水的再 生利用是非常必要的【2 】 河北沧州化工实业集团有限公司4 0 万吨年p v c 项目建设工程，p v c 离心 母液废水处理及回用工程是目前中鬻最大的p v c 行业污水处理及回用工程。该 项基旨在建设2 3 万吨年p v c 装置和4 0 万吨年p v c 装置污水处理设施，用于 处理两装置生产过程中所排放的离心母液废水及工艺装置清洗废水，最大处理量 为2 1 0 m 3 h 。 由予该项霉地处缺水较严重的河= l 乏省沧州市，为了兴建新的4 0 万吨，年p v c 生产项目，需要引黄河水作为水源，用水的费用不仅相当可观，而且也制约蔷企 业的发展。因此，为了节约水资源和提高企业的经济效益，沧化集团决定将新建 的4 0 万吨年p v c 生产装置和现有的2 3 吨年p v c 装置所产生的母液进行回耀， 具有可持续发展的战略意义，是向现代节水型企业发展的重要举措，必将成为 p v c 生产行业的典范。 第一章概述 针对沧州化工集团整体布局规划，合理有效的利用现有面积，使之形成一 个绿色环保带；算以模块化的方式，简化处理程序和节约管理费用，设螽单体便 于运行，并根据整体厂区平面合理布置，减少管道工程及输水能耗；通过污水处 理装置及回用装置排放的处理水，满足环保排放要求，有力地保护了厂区下游海 水养殪及生态平衡，实现了绿色环保产业区；整套系统选用国内努先进的工艺设 备，保证设施运转管理的高度自动化和稳定运行，操作运行与维护检修管理简单 方便。为了最大限度地减少新鲜水用量及排放水量，在技术方案制定时深入考虑 将拟建装置与现有装置的生产用水、捧水彝污水处理及黧用设施有规结合起来， 提高水的重复利用率。 从经济效益方面看，p v c 母液废水经过生物处理后，再经过完善的科学处 理手段，2 0 0 m 3 h 排放水可完全回收利用。既可以避免水资源的浪费，又可降低 沧化集团的生产成本。 同时，循环冷却水系统是石油化工企业重要的公用工程系统，也是石油化 工企业最大的用水单元，一般循环水系统消耗的水量占工业用水量的2 3 ，甚至 更多。因就做好合理和用、节约焉水、系统排承回爝是企业节能降耗的一项重要 的工作。【3 】 第二章王程技术要素 2 1 工程规划年限 第二章工程技术要素 根据总体规划黧曩前实际情况，本工程规划的年限为近期2 0 0 7 年。 2 。2 工程建设规模 该工程主要是针对河北沧州化学工业股份有限公司4 0 万吨年p v c 项目建 设工程和现有2 3 万吨年p v c 装置污水处理回用( p v c 离心母液废水处理及回 用装置) ，以及与此项舀耩配套的冷却循环水和r o 电厂r o 浓排水的潮用处理 ( r w t 冷却循环水网用装置) 。 p v c 离心母液废水处理及回用装置是目前中国最大的p v c 行业污水处理及 回用工程。用于处理2 3 万吨年p v c 项舀和4 0 万吨，年p v c 项目所排放的离心 母液废水及工艺装矍清洗废水，系统设计处理量为2 1 0 m 3 h 。 r w t 冷却循环水圜用装置是国内较大的污水处理及回用工程。系统设计 产水量2 6 4 m 3 h ，产品水用于冷却循环水补水。 2 3 设计进出水水质 2 3 。1 进水水质： a 、p v c 离心母液废水处理及回用装置迸水水质见表2 1 表2 1 p v c 母液废水水质参数表 拟建4 0 万吨设计参数 现有2 3 万吨设计参数 水量1 3 0m 3 h8 0m 3 h p h7 - 96 9 c o d c r 1 0 0 m g l 110 3 6 0 m g l b o d 5 3 0 m g l t s s 7 0 1 0 0 m g l4 0 6 0 m g l 温度4 0 5 5 4 0 7 0 - 6 - 第二章工程技术要素 拟建4 0 万吨设计参数现有2 3 万吨设计参数 含p v c 7 5 p p m 含v c m l p p m b 、r w t 冷却循环水回用装置的进水永质： r w t 冷却循环水回用装置的进水是冷却循环排污水与掰建电电厂r o 系统 浓排水两种水源，其混合水水质的具体分析如下： 4 0 万吨年p v c 装置冷却循环水量3 6 0 0 m 3 h ，冷却水在使用之后由于水的 蒸发浓缩和和与空气的接触，造成冷却水系统的结垢、腐蚀和微生物污染等【棚。 因此循环冷却循环水在加药处理的同时设置旁滤装置和定期补充新水是非常必 要的。 沧州化工原有冷却塔系统，为控制冷却循环水系统的补水水质，设有旁流 砂滤过滤装置，对系统中的旁流水进行处理。f 5 3 丽砂滤装置反洗要产生1 0 0 磁3 h 的反洗排水。 对于冷却塔系统的补水一部分为r w t 冷却循环水回用装置的产水；另一部 分采用大浪淀水库水。 r w t 冷却循环水圆用装矍的进水为冷却循环排污水( 包括砂滤装置反洗排 水) ，水量2 8 0 m 3 h ；新电厂r o 系统浓排水1 0 0m 3 h 。处理系统产水量2 6 4 m 3 h ， p v c 装簧与新电厂r o 系统的新水源采用沧州大浪淀水库水，其水质主要 指标如下见表2 2 表2 2大浪淀水库水质参数表 阳离子( m g 1 )阴离子( m g 1 ) k + + n a +1 3 7 。2 6 c l 3 1 4 7 1 c a 2 +5 5 1 1 s 0 4 2 1 8 9 7 2 m 9 2 + 3 7 ，0 9 h c 0 3 2 。 2 1 9 。6 7 黑 2 2 9 6 2 c 0 3 2 + 9 f 1 n 0 3 5 5 8 6 4 m g l t d s = 阳+ 1 绸= 7 8 8 2 6m g l ，按8 0 0m g l 设计， 全硬度( c a c 0 3 ，m g 1 ) 2 9 0 2 3m g 1 ，永久硬度：9 5 1 7m g l ，暂时硬度：1 9 5 1 6m g 1 ， 总硬度：1 9 5 1 6m g 1 第二章工程技术要素 系统水量，水质平衡及其设计： | 水量：冷却塔的水量损失根据蒸发塞、风吹穰排污损失水量计算。嘲 1 、 蒸发损失：q 1 _ k tq - - o 。0 0 1 2 1 0 3 6 0 0 0 = 4 3 2m 3 h 2 、 风吹损失：q 2 = k 1 q = o 0 0 2 * 3 6 0 0 0 = 7 2m 3 h 3 、 排污损失：q 3 = 2 8 0m 3 h ( 厂方提供) 慈损失量q 摄= 4 3 2 + 7 2 + 2 8 0 = 7 8 4m 3 h ， 适当考虑渗漏按q = 8 0 0m 3 h 设计 l i 。水质： 新电厂污水q 浓= 1 0 0 m 3 h ，当原水用大浪淀水库水，浓水t d s = 2 4 0 0 m g l ( 浓 缩3 倍) p v c 撵污水：q 捧= 2 8 0 m 3 h ，当补充水为r o 出水与水库水混合并浓缩3 0 倍 时为1 6 6 8m g l 。 i i i 系统总补水的水量，水质： q 掼= 8 0 0m 3 h ，r o 两部分出水2 6 4m 3 h ，则水库水需8 0 0 2 6 4 = 5 3 6m 3 h ，大 大浪淀东库水的t d s 为8 0 0m g l 将得到q 朴= q 接= 2 6 4 + 5 3 6 = 8 0 0m 3 h ， 混合水t d s = ( 2 6 4 * 5 6 + 5 3 6 * 8 0 0 ) 8 0 0 = 5 5 4m g l 冷却排污水：2 8 0m 3 h t d s ：1 6 6 8 m g l ， u f 产晶水：2 5 2m 3 ht d s ：1 6 6 8m g 1 r o 浓排水： 1 0 0m 3 ht d s ：2 4 0 0 m g 1 r o 总进水： q = 2 5 2 + 1 0 0 = 3 5 2m 3 h t d s 一( 2 5 2 1 6 6 8 + 1 0 0 2 4 0 0 ) ( 2 5 2 + 1 0 0 ) - - 1 8 7 6 m g 1 补充水量计算： 1 蒸发损失率a ： q 。= k at q 。一蒸发损失水量m 3 ht 一温差q 一循环水量m 3 h 设t = t l - t 2 = 1 0 。c 查手册表9 。1 6 得k = 0 0 0 1 2 q = 3 6 0 0 0 m 3 h ， 则q 。= o 0 0 1 2 1 0 3 6 0 0 0 = 4 3 2 m 3 h 占循环水量的百分率为4 3 2 3 6 0 0 0 = 0 0 1 2 帮q = 1 2 2 。风吹损失、机械损失为o 。2 ，q 2 一o 。0 0 2 * 3 6 0 0 0 = 7 2m 3 h 一8 - 第二囊工程技术要素 3 排污损失q 3 = 2 8 0m 3 h ( 厂方提供) 总设计水量q = 4 3 2 + 7 2 + 2 8 0 = 7 8 4m 3 h ， 考虑渗漏生产损失共计q = 8 0 0m 3 h 2 3 。2 出水水质 a 、p v c 离心母液废水处理及回餍装置出水求质冤表2 。3 表2 + 3 p v c 离心母液废水处理及圜耀装置出水水质表 o 水条件 c o d c ， s s 温度p h回收率细菌t d s 名称 总数 p v c 母液废水处 3 0 m g l 3 0 7 99 5 8 0 0 m g l 理系统 u f 圆用水处理 7 m g l o3 0 7 _ 9 9 0 5 0 0 个 8 0 0 r a g 1 系统 整个系统产水保 7 m g l o3 0 7 9 原污水进水5 0 0 个 8 0 0 m g l 证 量的9 0 b 、 r w t 冷却循环水圈震装置的国水永质见表2 4 表2 4 r w t 冷却循环水圈用装置的如水水质表 一 圃收率脱盐率p h 温度 名称 循环冷却水r o 系统7 0 9 5 6 93 2 电导率吣 2 0 0g s c m p h = 5 8 温度3 2 2 。4 处理工艺的确定 2 4 1p v c 母液废水处理工艺 b i o a x 反应器内循环式固定化生物反应器介绍： 第二章工程技术要素 ( 1 ) b i o a x 反应器中的生物膜及其特点： 处理效率高，一般8 0 9 0 适应性强，应用广 操作相对稳定 但需要时间驯化 b i o a x 反应器原理见图2 1 图2 1b i o a x 反应器原理图 ( 2 ) 已应用的工程： 天津乐金大沽化学有限公司( l g d a g u 化学公司) 的1 7 万吨年p v c 生产 污水处理工程( 针对p v c 开发的工艺设备) 本技术及此套设备已经在污水处理工程中稳定运行一年半； 是世界上唯一能够使处理后的水质达到重复利用要求的工艺； 能够在更低的成本下将p v c 母液达标处理； 使该企业在节水和环保方面取得了非常好的经济和社会效益。 结果表明，本技术在p v c 生产行业的污水再生利用及达标排放方面属于国内 外首创。 沧州化工集团拟建2 3 万吨年p v c 装置和4 0 万吨年p v c 装置的污水处 理设施，本装置主要是处理2 3 万吨年p v c 装置和4 0 万吨年p v c 装置生产 过程中所排放的离心母液废水及工艺装置清洗废水。 第二鬻王程技术要素 沧州化工集团采用水福悬浮聚合法的生产工艺，它是謦前世界上普遍采用的 聚氯乙舔树脂( 以下简称：p v c ) 生产工艺，该工艺的技术多为专利，其共同点 是聚合反应釜中的水相为纯水，在反应完成后p v c 通过离心方式从水中提取出 来，残留下来的含有弓l 发剂、终止齐| j 等有机物的永，臣爵母液在进行达标处理后被 作为废水排放。母液的c o d 浓度虽然只有2 0 0 3 0 0 m g l 以下，但是由于其中所 含有的有机化合物主要为p v a 、双酚a 、氢醌等，是非常难以被生物降解的物 质，所以目前世界上只有少数专利技术可以在低成本条件下将其实现达标处理。 本工艺采用针对去除处理p v c 生产污水中难降解化合物的专利技术内循 环式固定化生物反应器( b i o a x 反应器) 和离效微生物菌神，不仅能够在更低 的成本下将p v c 母液达标处理，能够使处理后的水质达到重复利用要求的高效 生物膜反应工艺及成套设备。本技术及成套设备已经在天津乐金大沽化学有限公 司( l g d a g u 化学公司) 的1 7 万吨7 年p v c 生产污水处理处理工程中稳定运行 一年半。结果表明，本技术在p v c 生产行业的污水再生利用及达标排放方面， 使该企业在节水和环保方面取得了非常好的经济和社会效益。 经过生纯处理酶p v c 母液排放水中含舂大量的悬浮物、胶体、细菌和离分 子物质等杂质，不利于回收利用。要把这些杂质完全过滤掉，传统的预处理手段 是不能达到的，这样就不能满足r o 迸水条件。因此在回用工艺中首先选用砂滤 器，其作瘸是通过一定高度的石英砂( 0 。3 5 0 6 m m ) 把水中的悬浮物、大的颗粒 和大的胶体阻挡住，降低水的污染指数，水中悬浮物可以去除6 0 以上。 通过砂滤器的水中仍存在大量微生物、细菌和大分子有机物质，我们采用 臭氧活性炭工艺，采取先臭氧氧化后活 生炭吸附，在活性碳吸附中有继续氧化， 有效去除水中含有的大量微生物、细菌，同时可去除水中5 0 的t o c 。1 7 】 目前国内水处理使用的活性炭能够比较有效的去除小分子有机物，难以去 除大分子有机物。而p v c 母液废水中大分子有机物比较多，所以活性炭孔的表 面面积将得不到充分的利用，势必加速饱和，缩短运行溺麓。 8 1 但在活性炭前加 臭氧后，方露可将大分子有机物氧化成小分子，改变其分予结构形态，提供了 有机物进入较小孔隙的可能性，同时加速了大孔内与炭表面的有机物的氧化分 解，减轻了活性炭的负担，使活性炭可以充分吸附未被氧化的有机物：勇一方面 臭氧在水中可以自动分解为氧，因此臭氧化出水含有充足鲍氧，使活性炭床处子 富氧状态，增强了活性炭表面好氧微生物的活性，并在活性炭表面形成生物膜， 吸附降解在活性炭中的有机物。使活性炭得到一定程度的再生，提高了活性炭的 使震周期。【9 】 回用工艺的核心装置采用了目前比较流行的内压式u f 过滤。u f 工艺与传 统的混凝、沉淀、过滤相比维护方便，且出水水质不受进水浊度的影响。【1 0 1 同时 第- 章工程技本要素 为保证u f 系统的运行寿命在u f 装置前设置了叠片过滤器。叠片过滤器的作用 是将水中少量大的悬浮物( 大约l o o g m 以r 上) 过滤捧，可以去除搏水中6 0 以 上悬浮物。防止水中比较大的颗粒堵塞u f 膜，延长u f 系统运行寿命。u f 膜由 聚丙烯晴中空纤维组成，截留分子量为1 0 万道尔顿，可以把水中的细菌，病毒， 胶体等悬浮物宠全过滤搏，露以除搏水中2 0 c o d ，回收率9 0 。 整套系统还选用国内外先进的王艺设备，保证设施运转管理的高度自动化和 稳定运行，操作运行与维护检修管理简单方便。为了最大限度地减少新鲜水用量 及排放水璧，在技术方案制定时深入考虑将拟建装置与现有装置的生产用水、排 水和污水处理及圆周设施有机结合起来，提高水的霪复刊用率，从薅提高经济效 益和社会效益。 从经济效益方面看，p v c 母液废水经过生物处理后，可达到国家排放标准。 再经过完善的科学处理手段，2 0 0 m 3 h 排放永可完全回收黍l 用。即霹以避免水资 源的浪费，又可降低沧化集团的生产成本。 按目前水费价格是3 5 元吨( 随着水资源的日益紧缺，水费价格必定继续上 涨) 。回收计算如下： 每个小时回收水费是2 0 0 吨3 5 元吨= 7 0 0 元 每年回收水费是7 0 0 元2 4 小时x 3 6 5 天= 6 1 3 。2 万元 每吨水回收运行费用是0 。3 l 元( 不含废水处理费用) 每年水回收运行费用是2 0 0 吨x2 4 小时3 6 5 天0 3l 元吨= 5 4 3 万元 每年净回收水费是6 1 3 2 万元5 霹3 万元= 5 5 8 9 万元 整个豳收系统设备+ 建总造价为1 3 3 8 万元，则整个系统投资成本回收时阀为 1 3 3 8 万元5 5 8 9 万元= 2 4 年。 2 。4 。2r w t 冷却循环水回用装置 r w t 冷却循环水回耀装量处理冷却循环排污水及薪建电厂r o 浓封 农，产要 水用于循环水补水。由于循环冷却排放水含有大量的悬浮物、胶体、细菌和高分 子稳定剂等杂质。要把这些杂质完全过滤掉，传统的砂滤、多介质过滤、活性碳 过滤的预处理手段是不能达妥的，针对含有大量杂质、纲菌、高分子量稳定剂的 难处理水源设计的叠片过滤器和u f 系统，可以完全解决传统预处理方法难以解 决的问题。处理过的水质远远好于r o 膜的要求进水条件，保证r o 系统安全、 可靠的运行。并且，r o 膜使用寿命眈普通预处理手段增加一倍。最大限度地降 低了运行费用。u f 系统运行时回收率离达9 0 ，减少了水源的浪费。两传统工 艺由于其反冲洗、正冲洗需流量大且时间长，水的浪费是十分惊人的。r o 系统 第二耄工程按本要素 为全自动运行。高压泵选用著名丹麦格兰富公司的产品，不仅质量非常好，而且 运行时噪音非常低。r o 膜选用美国d o w 公司的大通量反渗透膜，运行时具有 压力低、脱盐率高、过水量大和使用寿命长等优点。本次设计以摸块化的方式， 简化处理程序和节约管理费用，设备单体便于运行，并根据整体厂区平谣合理布 置，以减少管遂工程及输水能耗。 冷却循环排污水首先进入集水池，通过两用一备的原水泵进入两套叠片过滤 器和三套u f 系统，叠片过滤器将原水中1 0 0 m 以上的微粒宪全截留，u f 装置 可以把永中的细菌，病毒，胶体等悬浮物完全过滤掉，丽以除掉水中缓蚀剂和 2 0 c o d ，产出s d i 值为2 左右( s d i 鼓风橇房 鼓风机房是整个污水处理街区用电负荷最大的地方，也是产生噪音最大的地 方。本工程采用罗茨鼓风机，其特点是结构简单、噪音低、维护管理简便、经久 第三章王艺滚程釉处理构筑物设计 耐用及造价低等。 鼓风机系统圭鼓风枫、进您口淤音器、水冷却装置、电机、电控盘、溶勰氧 控制系统、p l c 程序控制系统及个附件组成。风机出口配有电动调节阀，控制系 统采用p l c 程序控制与溶解氧浓度控制糯结合的方法，保证b i o a x 营生物池所需 要斡适当的溶解氧浓度。 ( 6 ) 沉淀池 沉淀池主要是对污水中以微生物为主体的、比重小的，因水流作用易发生上 浮的生物固体悬浮物进行沉淀分离。 沉淀涟一般按水流方向分平流式、竖流式、辐流式和斜管式4 种。每种沉淀 池均有4 个基本功能区：进水区、沉淀区、污泥区、出水区。在沉淀区与污泥区 之间有一个缓冲区。【6 】 本工程采厢斜管沉淀池，利用浅层沉淀理论，将深度为h 的平流沉淀池分成 建层浅池，每层深度为h = h n 。设水乎流速v 和沉淀流速u o 不变，则进入每个浅 层的流量为q = q n ，浅池的沉速u o = q a = q n a = u o n ，即沉淀流速减小了n 倍，从 而沉淀效率大大提高。如每个浅池保持原有的沉速u o 不变，则每个浅池处理的流 量为q 1 = u o a = q ，总流量提高了薤倍。斜管沉淀池将分层的斜管倾斜一定的焦度， 有效解决排泥存在的问题。斜管沉淀池还使断面湿周增大，水力半径( r = 面积 湿周) 减小，从而降低雷诺数( r e = ur p 1 1 ) 至1 0 0 1 0 0 0 ，增大弗罗德数( f r = 罄2 ( g r ) ) 至1 0 3 。1 0 。4 ，降低了水流紊动程度，提高水流稳定性，增大池的容 积利用系数。其特点是生产能力大，处理效率高；停留时间短，占地面积小，适 用于中小型污水处理厂的二次沉淀池。f 6 l ( 7 ) 污泥存储池 根据该工艺的特点及污泥特征，工艺流程中设置污泥存储池，用予存储平流 沉淀池和斜管沉淀池的污泥，并为污泥浓缩脱水机提供较为均匀稳定的进泥。 ( 8 ) 污泥浓缩脱水机房 目前在污水处理工程中，经常使用的污泥浓缩脱水机有机械离心浓缩脱水机 和带式浓缩脱水机。两种设备各自的特点详冤下表见表3 。l 表3 1脱水机性能对照表 带式浓缩脱水机离心浓缩脱水机 1 设备投资低 1 浓缩脱水效果好、设备安全、可靠 主 2 运行效果良好，并积累了2 操作间环境好 要 较丰富的运行经验。 3 系统封闭、占地面积小 第三章王芑流器穰处理梅襞物设计 优 3 能耗小4 操作简单 点5 。维修、维护_ 工佟量小 缺 1 终业闻环境差3 。设备投资嵩 点2 。需用清水冲洗滤带 4 耗电量大、运行费用高 在本次工艺中，脱水机用来处理平流沉淀池和斜管沉淀池混合后的污泥，其 含水率约为9 8 8 ，出水率要求不太子8 0 ，这样带式浓缩脱水机与离心浓缩脱 水枕均可以达剿要求 带式浓缩脱水机自动化程度高、运行成本低、控制简单方便、水力符合高、 脱水效果好【l6 1 ，所以本工程选用带式浓缩脱水机。 ( 9 ) 多介质过滤器 斜板沉淀池产水进入3 台砂滤器( 并联) ，其作用是通过一定高度的石英砂 ( o 。3 5 0 。6 m m ) 把水中的悬浮物、大的颗粒和大的胶体阻挡住，降低水的污染指 数，水中悬浮物可以去除6 0 以上。 砂滤器经过一段时间运行后，水中的杂质会累积在石英砂的缝隙中，降低砂 滤器的过滤功能。当砂滤器迸漱承鹾差增加到q 0 5 m p a 时，停止运行，扇动反洗 水泵( 一用一镰) ，冲洗掉石英砂中的杂质，反洗时间为3 0 分钟。然后停止反洗 水泵启动原水泵对砂滤器进行正冲把石英砂压实，正冲时间为1 5 2 0 分钟，即可 投入正常运行。反洗与正冲水透过捧水管圈流到污承处理水渣继续傲回收利震。 ( 1 0 ) 臭氧接触反应塔 臭氧发生器产生的臭氧与砂滤器出水充分混合进入到2 台臭氧接触反应塔 ( 并联) ，其作用是利用臭氧将水中的细菌、病毒、藻类等微生物杀摔，同时去 除水中5 0 的t o c ，提高产水水质。【”l 本工程采用臭氧生物活性炭工艺是臭氧化处理和活性炭相结合而构成的工 艺。该工艺中臭氧的作用是利用臭氧的强氧化作用改变大分子有机物的性质和结 构，以利于活性炭微孔的吸附，并保证滤床中细菌所需的溶解氧。 1 8 j 臭氧生物 活性炭工艺能更好的降低水中有机物的含量。【垤】 臭氧投加量在6 m g l ，反映塔接触时间为3 0 m i n 时，臭氧。活性炭对c o d 、 色度、油类的去除率分别为6 8 、8 6 、8 8 。 2 0 l 臭氧活性炭技术不但能够去除 石化废水中翡有机物，还可以改交有机物生色基团的结构，强化活性炭的脱色能 力，保证系统的出水水质。 2 h ( 1 1 ) 生物活性炭塔 臭氧氧化反应罐的出水进入2 台生物活性炭过滤塔( 并联) ，其作用是利用 第三章工艺漉程墨瑟处理橡筑物设计 活性炭( 0 8 1 2 m m ) 吸附水中的胶体、色素和小的悬浮物，并中和水中的氧化 成分( 如0 3 等) 进步提高水质。【2 2 】 活性炭具有较强的吸附能力，耐酸碱、耐热，易再生。其作为优良的吸附剂 在废水的深度处理等方面有广泛的应用。f 2 3 】 生物活性炭塔经过一段时间运行后，水中少量的