山西焦化废水深度处理技术方案(1).doc

山西焦化股份有限公司山西焦化股份有限公司 100t h100t h 焦化中水回用处理工程焦化中水回用处理工程 技术方案技术方案 编制单位 上海东硕环保科技有限公司编制单位 上海东硕环保科技有限公司 20122012 年年 1111 月月 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd II 目目 录录 第 1 章 概述 1 1 1 项目概述 1 1 1 1 进水水质指标 1 1 1 2 回用水处理站回用水水质指标 1 第 2 章 设计范围 依据 原则 3 2 1 设计范围 3 2 2 设计依据 3 2 3 设计采用的规范和技术标准 3 2 4 设计原则 5 2 5 设计服务范围 5 第 3 章 工艺设计 6 3 1 工艺方案选择 6 3 2 电化学氧化技术 6 3 3 高压高频脉冲电化学技术介绍 8 3 4 电化学机的特点 12 3 5 中试试验情况 8 3 5 1 工艺流程及水量平衡 10 3 5 2 各工艺去除效果预测 11 3 5 3 工艺流程简述 11 3 6 设备描述 16 3 6 1 电絮凝系统 16 3 6 2 高密度澄清池 19 3 6 3 臭氧氧化池 20 3 6 4 生物活性炭滤池 21 3 6 5 过滤器供水泵 22 3 6 6 保安过滤器 23 3 6 7 超滤装置 23 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd III 3 6 8 超滤 CEB 杀菌剂加药系统 24 3 6 9 超滤 CEB 碱加药系统 25 3 6 10 超滤 CEB 盐酸加药系统 25 3 6 11 超滤产水池 26 3 6 12 超滤反洗泵 26 3 6 13 反渗透供水泵 27 3 6 14 保安过滤器 27 3 6 15 反渗透高压泵 28 3 6 16 反渗透 29 3 6 17 阻垢剂加药系统 30 3 6 18 还原剂加药系统 31 3 6 19 清洗系统 超滤 反渗透共用 32 3 6 20 回用水池 33 3 6 21 反渗透冲洗水泵 33 3 6 22 回用水输送泵 33 3 6 23 浓水收集水池 34 3 6 24 浓水输送泵 34 3 6 25 压缩空气系统 34 第 4 章 设备清单 36 4 1 主要土建清单 36 4 2 主要设备清单 36 第 5 章 总平面及公用工程 51 5 1 总平面布置 51 6 2 供配电 51 第 6 章 投资估算及运行费用 53 6 1 投资估算 53 7 2 运行费用分析 54 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 1 第第 1 章章 概述概述 1 1 项目概述项目概述 焦化企业是用水大户 在山西省水资源相对缺乏的地方 节约用水意义更为突出 山西焦化股份有限公司 为了在十二五期间继续遵循循环经济理念 走可持续发展道路 建设环境友好型 资源节约型企业 公司计划将现有的污水处理系统处理出水经膜技术 处理后回用 1 1 1 进水水质指标进水水质指标 本项目需处理的进水为生化处理后的出水 设计时按照最不利的水质指标进行设计 具体水质详见下表 表表 1 1 生化处理后出水水质指标 除生化处理后出水水质指标 除 pH 和电导率外 其余俊文和电导率外 其余俊文 mg L 序号指标 浓度 电导率为 s cm 其余均为 mg L 1pH6 9 2CODcr 150 3SS 50 4硬度 228 5Cl 800 6SO42 2000 7电导率 6000 8总氰化物 0 5 9油类 10 10硫化物 1 11氨氮 15 1 1 2 回用水处理站回用水水质指标回用水处理站回用水水质指标 回用水水质指标执行设计规范 GB50050 2007 中再生水回用于工业循环冷却循 环水补充水标准 需符合以下要求 见表 1 2 表表 1 2 回用水水质指标回用水水质指标 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 2 序号项目单位数值 1pH 7 5 9 2悬浮物mg L 5 3浊度NTU 3 4总硬度mg L125 5钙硬度mg L100 6总碱度mg L50 7Cl mg L33 8总铁mg L 0 3 9电导率 s cm405 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 3 第第 2 章章 设计范围 依据 原则设计范围 依据 原则 2 1 设计范围设计范围 1 污水处理工艺的选择 2 处理构筑物的工艺设计计算 3 总平面布置及配套工程设计 4 工程投资估算及运行成本估算 2 2 设计依据设计依据 根据建设方提供数据 2 3 设计采用的规范和技术标准设计采用的规范和技术标准 本设计采用并参考下述资料 标准与规范 1 三废处理技术工程手册 化工出版社 2000 年第一版 2 环境工程手册 高等教育出版社 1996 年第一版 3 污水综合排放标准 GB8978 1996 4 污水再生利用工程设计规范 GB T50335 2002 5 建筑给水排水设计规范 GB50015 2003 6 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 7 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 8 恶臭污染物排放标准 GB14554 93 9 地下工程防水技术规范 GB50108 2001 10 供配电系统设计规范 GB50052 95 11 给水排水设计手册 1 11 册 中国建筑工业出版社 2004 年 12 给水排水标准规范实施手册 中国建筑工业出版社 1993 年 13 环境空气质量标准 GB3095 1996 14 工业企业厂界噪声标准 GB12348 90 15 给排水工程结构设计规范 GBJ69 84 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 4 16 室外排水设计规范 GB50014 2006 17 民用建筑电气设计规范 JGJ T16 92 18 建筑设计防火规范 GBJ16 87 2001 版 19 建筑防雷设计规范 GB50057 94 2000 版 20 供配电系统设计规范 GB50052 95 21 通用用电设备配电设计规范 GB50055 93 22 10kV 及以下变电所设计规范 GB50053 94 23 低压配电设计规范 GB50054 95 24 工业与民用电力装置的接地设计规范 GBJ65 83 25 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058 92 26 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB50062 92 27 电力工程电缆设计规范 GB 50217 94 28 电气设备安全设计导则 GB 4064 83 29 工业自动化仪表电源 电压 GB 3368 82 30 不间断电源设备 GB T 7260 87 31 电子测量仪器安全要求 GB 4793 84 32 流量测量仪表基本参数 GB 1314 91 33 外壳防护等级的分类 GB 4208 93 34 自动化仪表工程施工及验收规范 GB 50093 2002 35 仪表供电设计规定 HG T 20509 2000 36 仪表供气设计规定 HG T 20510 2000 37 信号报警 安全联锁系统设计规定 HG T 20511 2000 38 仪表配管配线设计规定 HG T 20512 2000 39 仪表及管线伴热和绝热保温设计规定 HG T 20514 2000 40 自控设计常用名词术语 HG T20699 2000 41 分散型控制系统工程设计规定 HG T 20573 95 42 可编程控制器系统设计规定 HG T20700 2000 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 5 43 自控安装图册 HG T21581 95 其它国家现行标准 规范以及标准图集 2 4 设计原则设计原则 1 合理性 全面规划 合理建设 充分考虑利用原有设施及设备 与现有格局和 谐共存 根据技术成熟 经济合理的原则进行总体设计和单元构筑物设计 并充分注意 节能 力求减少动力消耗 以节约能源 降低处理成本及运行费用 工程设计应以工艺 成熟 操作稳定 具有抗冲击性 安全可靠 节能 运转周期长为原则 既要体现技 术发展水平 又要脚踏实地立足原有装置客观实际功能 2 可靠性 设备选型应成熟可靠 结构简单 易维修 抗腐蚀 制造材料应能满 足介质要求 监控仪表和自动化设备应维修维护方便 污水处理控制系统应采用成熟 可靠的 PLC 工业自动控制系统 确保污水处理装置的稳定性和可靠性 3 经济性 污水处理装置能在不同工况下自动调节负荷 使装置始终在最理想 最经济点运行 针对所收集污水的特点和处理要求 进行各种高效处理设施的优化组合 以达到占地面积少 适用性强的目的 专用设备的选型进行充分比选 达到性能价格比 的最优化 在保证质量和安全可靠的前提下 降低系统造价和运行管理费用 充分发挥 建设项目的社会效益 环境效益和经济效益 4 先进性 在确保功能可靠 运行稳定 灵活性强 操作管理方便的前提下 根 据设计进水水质和排放标准的要求 尽量采用新技术 采用高效节能 简便易行的处理 工艺 5 无二次污染 充分考虑环境问题 设计新颖美观 布局合理 合理控制噪声 及 气味 污水处理产生的污泥 其处理及处置工艺根据污泥量 污泥性质综合确定 并充 分考虑资源的再利用 防止二次污染 2 5 设计服务范围设计服务范围 设备 土建 工艺管线 电气 仪表 等施工方案 图纸 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 6 第第 3 章章 工艺设计工艺设计 3 1 工艺工艺方案选择方案选择 焦化废水是煤在高温干馏过程中以及煤气净化 化学产品精制过程中形成的废水 其中含有酚 氨氮 氰 苯 吡啶 吲哚和喹啉等几十种污染物 成分复杂 污染物浓 度高 色度高 毒性大 性质非常稳定 是一种典型的难降解有机废水 它的超标排放 对人类 水产 农作物都构成了很大危害 如何改善和解决焦化废水对环境的污染问题 已成为摆在人们面前的一个迫切需要解决的课题 目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理 然后进行生物脱酚二次处理 但是 焦化废水经上述处理后 外排废水中氰化物 COD 及氨氮等指标仍然很难达标 针对 这种状况 近年来国内外学者开展了大量的研究工作 找到了许多比较有效的焦化废水 治理技术 这些方法大致分为化学法和物化法为主 分别说明如下 3 2 电化学氧化技术电化学氧化技术 电化学水处理技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极 表面产生的强氧化性活性物质使污染物发生氧化还原转变 目前的研究表明 电化学氧电化学氧 化法氧化能力强 工艺简单 不产生二次污染化法氧化能力强 工艺简单 不产生二次污染 是一种前景比较广阔的废水处理技术 含有一定离子浓度的废水 在电场作用下产生电流 电流在通过废水的过程中发生 氧化还原反应 对废水中的有机物进行氧化降解 控制电流的强度和电氧化时间 可以 控制不同的降解程度 甚至可将有机物分解成二氧化碳和水 氧化还原降解主要有两种 不同的途径 一是在电极板表面直接发生反应 对废水中的有机物进行氧化降解 通过 改进不同的催化剂涂层可以不同程度地提高氧化效率和电流效率 二是电流通过废水过 程中产生高活性的 OH 自由基和活性氯自由基 及其高活性氧化剂如次氯酸钠 臭氧等 该活性物质与废水中有机物反应 达到有机物降解的目的 前者被称为直接电化学氧化 后者被称为间接电化学氧化 祥见下图 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 7 污染物 产物 溶液电极 e C C R O 溶液电极 e C C 溶液电极 e R O a 直接电化学氧化 b 可逆间接电化学氧化 c 不可逆间接电化学氧化 R 污染物 O 氧化产物 C 间接电化学过程产生的中间活性物质 直接氧化的电极反应如下 2H2O 2 OH 2H 2e 有机物 OH R CO2 H2O R 为中间产物 2NH3 6 OH N2 6H2O 2 OH H2O 1 2O2 若废水中含有高浓度的 Cl 时 Cl 在阳极放出电子 形成 Cl2 进一步在溶液中形 成 ClO 溶液中的 Cl2 ClO 的氧化作用能有效去除废水中的 COD 及 NH3 N 这种氧 化作用即为间接氧化 反应如下 阳极 4OH 2H2O O2 4e 2Cl Cl2 2e 溶液中 Cl2 H2O ClO 2H Cl 有机物 ClO R Cl CO2 H2O 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 8 3 3 高压高频脉冲电化学技术介绍高压高频脉冲电化学技术介绍 电解法处理废水具有反应速度快 脱色率高 产泥量小 管理方便 易实现自动化 控制等优点 它在电化学作用下 能改变废水物理性质和化学性质 把有机物转化成二 氧化碳和水 使废水无害化 同时当进水中污染物质浓度发生变化时 可通过调整电压 与电流的方法进行控制 保证出水稳定 它与其它处理方法相比具有处理时间短 设备 容积小 占地面积少等优点 传统电解法采用低压电流电路 存在着电耗高 电极材料 消耗大等缺点 故而未能在工业上获很大量应用 高压脉冲电化学技术突破传统低电压 大电流的电解法 而采用高电压小电流 高 压脉冲电化学法 HVES 该法采用电化学原理 借助外加高压电作用产生电化学反应 把电能转化为化学能 经单一电化学设备即可对废水中的有机物或无机物进行氧化还原 反映 进而凝聚 浮除 将污染物从水体中分离 可有效地去处废水中的 COD 重金 属 SS 油 磷酸盐等各种有害污染物 3 4 中试试验情况中试试验情况 针对原水水质的分析情况 我公司通过在山西焦化所做电絮凝中试试验发现 经电 絮凝工艺处理后 出水颜色变浅 为浅棕色 水质清澈透明 说明电絮凝工艺能有效分 解有色物质 降低出水色度 另外 从试验数据可看出 出水 COD 浓度要明显低于进 水 COD 浓度 其去除率一般要高于 40 去除效果明显 当原水 COD 低于 100mg L 时 出水 COD 值一般低于 50mg L 其平均去除率为 47 85 当原水 COD 值为 100 200mg L 和 200 669mg L 时 其平均去除率分别为 50 78 和 61 79 进水 COD 越高 其平均去除率越高 对 COD 高于 200mg L 的原水有高于 50 的 COD 去除率 电耗是电絮凝工艺处理污水的主要成本 处理成本低 经电絮凝处理后的污水 COD 不能保证低于 60mg L 达不到进膜要求 因此还需 加一道处理工艺 针对电絮凝出水水质及出水需达到进膜要求 本项目宜选用 AOP 工 艺 其中 O3 BAC 工艺操作简便 便宜管理 对于电絮凝处理效果不佳的硫氰化物 能 够得到较好的去除 且电絮凝处理后 pH 8 可使 O3氧化效率提高 相比 Fenton 试剂 氧化工艺 可节省药剂投加费用 无悬浮物及阴离子产生 保证后续膜系统安全性 我 公司在长治潞宝通过 O3 氧化对电絮凝处理后的焦化废水中试试验发现 O3去除 COD 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 9 效果明显 能够达到后续的进膜水质要求 同时节省了电絮凝工艺的用电量 能与电絮 凝工艺有很好的互补 针对山西焦化水质分析情况 我公司经过讨论和反复论证 最终决定采用以下工艺 方案 生化处理后排水生化处理后排水 电絮凝工艺系统电絮凝工艺系统 加碱曝气池加碱曝气池 高密度澄清池高密度澄清池 O3 BAC 系统系统 保安过滤器保安过滤器 超滤系统超滤系统 超滤水池超滤水池 RO 供水泵供水泵 保安过滤器保安过滤器 高压泵高压泵 一级反渗透一级反渗透 系统系统 回用水池回用水池 回用水泵回用水泵 用户用水点用户用水点 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 10 3 4 1 工艺流程及水量平衡工艺流程及水量平衡 备注 1 本项目所用电絮凝工艺为高压高频脉冲电絮凝机 较在山西焦化中试的电絮凝装置处理效果更佳 且运行管理更简便 2 本项目暂设一级 RO 系统 产生 20 的浓水 由于浓水电导率仍在 RO 适应范围内 可考虑设二级 RO 系统 提高水处理效率 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 11 3 4 2 各工艺去除效果预测各工艺去除效果预测 各工艺去除效果预测见下表 表表 3 1 各工艺去除效果预测各工艺去除效果预测 水质指标 工序 CODCr mg l 总氰化物 mg L 油类 mg L 电导率 s cm 进水150 平均 0 5106000 出水75 0 2546000 电絮 凝系 统 去除率50 50 60 进水75 0 2546000 出水55 0 226000 O3 去除率27 20 50 进水55 0 226000 出水44 0 1516000 生物 活性 碳滤 池 去除率20 25 50 进水44 6000 出水30 5400 纳滤 系统 去除率32 10 进水 5400 出水 405 RO 系统 去除率 92 5 3 4 3 工艺流程简述工艺流程简述 1 电絮凝工艺电絮凝工艺 本项目采用高压高频脉冲电絮凝技术 高压脉冲电絮凝设备是利用加在电絮凝槽内 正负两极上的高压脉冲电压 使废水电解产生活性氢 活性氧和极板溶解在废水中产生 的初生态氢氧化物絮体时具有强烈吸附作用来对废水进行氧化 还原 吸附 凝聚反应 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 12 是废水净化的专用设备 它适用于印染 染料化工 医院 皮革 电镀等行业的废水处 理 本装置技术先进 设计合理 具有投资少 处理效果好 运行费用低 使用维修简 单等优点 本装置电化学槽内极板以串联形式分布 以减少电容充放电时影响脉冲波形 电能 作用率得以提高 实现了低电耗 高净化效率的目的 极板可采用多种材料 即溶解性 与不溶性极板等 本装置的特点 1 除 FeSO4调整外无需外加化学物 2 絮凝效果好 3 可以处理含高浓度污染物废水 4 连续 稳定的循环运行过程 5 全自动化系统 6 运行成本低 耗电低 占地面积小 2 加碱曝气池加碱曝气池 焦化废水经电絮凝工艺处理后 还含有一部分的 Fe2 离子 因此需要曝气并加碱 使得剩余 Fe2 离子氧化成 Fe OH 3 利于后面高密度澄清池混凝沉淀 3 高密度澄清池高密度澄清池 高密度沉淀池是一种紧凑 高效 灵活的新型污水处理工艺 可以广泛地应用于各 项领域 可用于处理工业和生活污水 引用水 雨水以及三级废水 这种新型水处理工 艺在欧洲国家十分流行的 高密度沉淀池时由法国得利满公司开发出的一项先进专利澄 清技术 该技术应用面广泛 适用于饮用水生产 污水处理 工业废水处理和污泥处理 领域 高密度沉淀池技术在欧洲市场已应用多年 比如法国的 MOUT 水厂 德国的来 格朗等诸多欧洲水厂均采用该工艺 目前已进入中国市场 国内已有工程采用该处理工 艺 如乌鲁木齐 石墩子山水厂扩建工程 石家庄市桥西污水处理厂污水回用改造工程 首钢污水处理过程等 如保定市地表水厂采用高密度沉淀池作为污泥浓缩池 提高了浓 缩效率 节省了占地 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 13 其工作原理为 在混合池内设置快速搅拌机 使投加的混凝剂快速分散 与池内原 水充分混合均匀 用以形成小的絮体 混凝剂一般为氯化铁 主要作用是使悬浮颗粒脱 稳 经过预混凝的原水流至反应池内圆形导流筒的底部 原水 回流污泥和阻凝剂由导 流筒内的搅拌桨由下至上混合均匀 由慢速搅拌反应池和推流式反应池组成串联反应单 元 以获得较大的絮体 达到沉淀区内快速沉淀 带有污泥回流的快速絮凝 由快速搅 拌器搅拌 以确保快速絮凝及絮凝所需要的能量 絮凝剂投加在搅拌器的下方 从污泥 浓缩区到快速絮凝区进行连续的外部泥渣回流 极高的污泥浓度提高了絮凝的效果 絮 凝矾花慢速地进入沉淀区 这样可以避免繁华损坏 絮凝矾花在沉淀池下部汇集成污泥 并浓缩 斜板设置在沉淀池的上部 用于去除多余的矾花 保证出水水质 部分浓缩污 泥在浓缩区内由污泥循环泵送至反应池入口 另一部分剩余污泥由污泥泵抽出 送至污 泥脱水间或进行其他处理 沉淀浓缩区保证了矾花增长所需的慢速絮凝 生成的矾花具有较高的密度 然后水 慢速流至沉淀区以保证矾花的完整性 高密池底部刮泥机的连续挂扫促进了沉淀区污泥 的浓缩 实践上 如果沉淀浓缩区没有刮泥系统就不能有效地排泥 往往就会降低高密 度沉淀池的性能 高密度沉淀池工作特点 1 采用合成的有机絮凝剂 PAM 混凝时添加 PAM 作阻凝剂 使得反应可产生 较大的矾花 污泥回流可进一步增加矾花的密度和沉降性能 加快其沉淀速度 2 从慢速推流反应区到斜板沉淀区矾花能保持完整 并且产生的矾花颗粒大 密度高 3 高效的斜板沉淀可保证沉淀区较高的上升流速 可达 20 40m h 絮凝矾 花可得到很好的沉淀 4 能有效地完成污泥浓缩 沉淀池排泥浓度可达 15 无须进行再次浓缩 可 直接脱水处理 5 处理效率高 有文献显示 高密度沉淀池对 SS 的去除率在 85 左右 对 COD 的去除率可达 85 96 BOD 的去除率高达 92 6 集混凝 沉淀和浓缩功能为一体的水处理构筑物 结构紧凑 降低了土建造 价并且节约了建设用地 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 14 7 运行费用较高 因此需对药剂的投加进行优化控制 以使完整的运行费用降 至最低 4 臭氧臭氧 生物活性炭工艺生物活性炭工艺 该工艺是将臭氧氧化和生物活性炭的吸附降解作用联用的一种方法 这一工艺包含 了臭氧消毒 化学氧化 物理吸附和生物降解 其影响因子相互之间关系如图 5 所示 溶解氧 污染物质 活性炭微生物 臭氧 对 吸附作用 利用 生长 增加 的量 保护并促进 的生长 被吸附与再生 与 叠加作用 被吸附 作为 的营养物 对 氧化降解 对 进行吸附富集 被吸附 利于 生长 氧 化 分 解 图 臭氧 生物活性炭技术影响因子关系示意图 该工艺首先利用臭氧预氧化作用 初步氧化分解水中的有机物及其它还原性物质 降低生物活性炭滤池的有机负荷 同时臭氧氧化能使水中难以生物降解的有机物断链 开环 转化成简单的脂肪烃 改变其生化特性 臭氧除了自身能将某些有害有机物氧化 变成无害物外 在客观上还可以增加小分子的有机物 使活性炭的吸附功能得到更好的 发挥 活性炭能够迅速地吸附水中的溶解性有机物 同时也能富集微生物 使其表面能 够生长出良好的生物膜 靠本身的充氧作用 炭床中的微生物就能以有机物为养料大量 生长繁殖好气菌 致使活性炭吸附的小分子有机物充分生物降解 臭氧 生物活性炭工 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 15 艺能够有效地去除水中的有机物和氨氮 对水中的无机还原性物质 色度 浊度也有很 好的去除效果 臭氧制取原理如下图 臭氧发生器臭氧发生器 电源电源 380 V 冷却水系统冷却水系统 原料气原料气 O3 接地接地 空气空气 氧氧 5 5 kV 尾气破坏尾气破坏 反应池反应池 5 32 5 超滤装置超滤装置 超滤装置主要是去除分散和悬浮在原水中的无机有机悬浮物 胶体物质 去除浊度 降低 SDI 值 保证后续反渗透系统的进水水质要求 超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一 以大分子与小分子分离为目的 膜孔径 在 20 1000A 之间 在超滤过程中 水溶液在压力推动下 流经膜表面 小于膜孔的溶 剂水及小分子溶质透过膜 成为滤液 比膜孔大的溶质及溶质集团被截留 随水流排出 成为浓缩液 超滤过程为动态过滤 分离是在流动状态下完成的 超滤是一种靠机械筛分原理来去除液体中杂质的技术 因为其对悬浮物 胶体 细 菌和微生物有高效而稳定的截留效果 因此近年来被广泛应用于饮用水 工业给水和废 水处理领域 6 反渗透装置反渗透装置 反渗透装置是本水处理系统中最主要的脱盐装置 利用反渗透膜的选择透过特性除 去水中绝大部分可溶性盐分 有机物及微生物等 以保证出水水质的要求 RO 反渗透膜孔径小至纳米级 1 纳米 10 9米 在一定的压力下 H2O 分子可以 通过 RO 膜 而源水中的无机盐 重金属离子 有机物 胶体 细菌 病毒等杂质无法 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 16 通过 RO 膜 从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来 一般进口反 渗透膜脱盐率都能达到 99 以上 5 年内运行能保证 97 以上 3 5 设备描述设备描述 3 5 1 电絮凝系统电絮凝系统 主要参数 电絮凝循环槽 包含电絮凝循环槽 包含 FeSO4加药池 加药池 数量 1 座 材质 RC 衬 EPOXY 尺寸 W3m L8m H2 5m 其中 FeSO4加药池尺寸 W3m L3m H2 5m 附件 液位发讯器 溢流管及勘水管等必要阀件 进水控制阀 PVC 8 1 组 PVC SCH 80 配管 FeSO4 加药池搅拌机加药池搅拌机 数量 2 台 1 用 1 备 功率 2 2KW 材质 碳钢防腐 原水加压泵原水加压泵 电絮凝进水泵电絮凝进水泵 数量 4 台 3 用 1 备 型式 卧式离心泵 SUS 304 功率 5 5KW 能力 38T h 33MH 附件 进出水阀 逆止阀 PVC SCH 80 配管 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 17 盘式过滤器盘式过滤器 数量 4 套 产水量 40m3 hr 套 材质 PP 塑料 进出口 2 主管 4 4 支 组 附件 PVC SCH80 配管 手动阀 4 3 个 套 气动阀 4 3 个 套 电磁阀 1 4 4 个 套 4 浮子流量计 1 支 压力表 2 只 过滤器反洗泵 过滤器反洗泵 4 组共用组共用 数量 2 台 1 用 1 备 型式 立式离心泵 马力 5 5KW 能力 40 m3 hr 3300 mmAq 附件 进出口水阀 逆止阀 PVC SCH 80 配管 电絮凝机设备 电絮凝机设备 数量 3 1 套 产水量 30m3 hr 套 电凝槽材质 碳钢 橡胶或 PP 15mm 电凝槽尺寸 W2200 L3300 H2400 mm 极板材质 铁板 极板尺寸 W0 5m L1 0m 厚度 3 5mm 操作电力 30 50KW 以电压 200V 电流 200A 估算 平均约 40kw 附件 DIN UPVC 手动阀 气动阀 液位发讯器 1 组套 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 18 进水 pH 计 1 组 总出水 FeSO4加药设备 加药设备 数量 1 套 加药泵 2 台 1 用 1 备 加药箱 PE 25000L 流量 38 L H 压力 2 kg cm2 附件 进出水阀 逆止阀及压力表 PVC SCH 80 配管 NaOH 加药设备加药设备 洗极板用及加碱曝气池加碱洗极板用及加碱曝气池加碱 数量 1 套 加药泵 2 台 1 用 1 备 加药箱 PE 25000L 流量 38 L H 压力 2 kg cm2 附件 进出水阀 逆止阀及压力表 PVC SCH 80 配管 HCl 加药设备加药设备 洗极板用洗极板用 数量 1 套 加药泵 2 台 1 用 1 备 加药箱 PE 10000L 流量 9 25 L H 压力 2 kg cm2 附件 进出水阀 逆止阀及压力表 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 19 PVC SCH 80 配管 加碱曝气水池加碱曝气水池 电化学出水电化学出水 数量 1 座 材质 RC 衬 EPOXY 尺寸 W3m L4m H2 5m 附件 液位发讯器 溢流管及勘水管等必要阀件 PVC SCH 80 配管 pH 调整池曝气搅拌鼓风机调整池曝气搅拌鼓风机 数量 2 台 1 用 1 备 型式 鲁氏鼓风机 功率 2 2KW 能力 3 2 m3 min 5000 mmAq 附件 进出口水阀 逆止阀 PVC SCH 80 配管 3 5 2 高密度澄清池高密度澄清池 高密度澄清池主体高密度澄清池主体 数量 2 套 产水量 60m3 hr 套 电凝槽材质 碳钢防腐 附件 管道混合器 钢制平台护栏 楼梯等 PAM 加药系统加药系统 在机械搅拌澄清池中加助凝剂 PAM 使得水中的悬浮物的胶体及分散颗粒在分子 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 20 力的相互作用下生成絮状体且在沉降过程中它们互相碰撞凝聚 其尺寸和质量不断变大 沉速不断增加 从水中沉淀出来 流程 溶药 计量箱 计量泵 进水母管 絮凝剂加药系统主要技术规范如下 溶药 计量箱 数量 1 座 容积 1000L 材质 PE 形式 立式圆形 配套 搅拌机 计量泵 流量 20L h 压力 0 5Mpa 形式 机械隔膜式 数量 3 台 2 用 1 备 3 5 3 臭氧氧化池臭氧氧化池 臭氧氧化池池体臭氧氧化池池体 数 量 1 座 尺寸 L B H 5 4 7m 有效水深6 5m 预留超高 0 5m 停留时间1 3h 臭氧发生器车间臭氧发生器车间 其他溶药设备也放入其中 尺寸 L B 35 10m 数 量1 座 结 构框架 配套设备配套设备 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 21 臭氧发生器臭氧发生器 规 格6kgO3 h 功 率14 17kwh kg O3 数 量1 套 空压机空压机 气 量13 5m3 min 功 率75kw 数 量2 台 1 用 1 备 冷冻干燥系统冷冻干燥系统 数 量2 套 水水 泵泵 流 量68m3 h 功 率5 5kw 数 量2 台 1 用 1 备 臭氧曝气头臭氧曝气头 规 格 DN150 数 量120 套 尾气破坏器尾气破坏器 数 量2 台 1 用 1 备 3 5 4 生物活性炭滤池生物活性炭滤池 1 说明 利用活性炭吸附作用和生物降解作用结合进一步去除废水中有机物 提高出 水水质 设计水量 100m3 h 2 主要参数 生物活性炭滤池生物活性炭滤池 数 量1 座 含 3 格滤池及泵房 尺寸 L B H 9 9 5 5m 单格滤池尺寸 L B H 4 3 5 5m 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 22 垫层高度0 2m 活性炭高度2m 滤 速2 8m h 停留时间43min 配套设备配套设备 卵石垫层卵石垫层 数 量13t 活性炭活性炭 数 量36t 长柄滤头长柄滤头 数 量1296 个 电动阀门电动阀门 数 量3 套 反冲洗泵反冲洗泵 流 量250m3 h 扬 程15m 功 率18 5kw 数 量2 台 1 用 1 备 液位计液位计 数 量1 套 反冲风机反冲风机 流 量9 36m3 min 风 压6m 功 率15kw 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 23 3 5 5 过滤器供水泵过滤器供水泵 过滤器供水泵用来输送经过澄清池处理后的水到后续处理设备 过滤器供水泵主要技术规范如下 数量 2 台 1 用 1 备 流量 111m3 h 扬程 0 45Mpa 型式 卧式离心泵 泵壳 铸铁 叶轮 铸铁 功率 22KW 3 5 6 保安过滤器保安过滤器 保安过滤器的作用主要是截留大于 50 m 颗粒及杂质 以防止其进入超滤系统 特点 孔形呈锥形结构 过滤能进入深处 形成深层过滤 纳污量大 寿命长 可维持 2 3 个月 便于快速更换 保安过滤器主要技术规范如下 型式 垂直圆筒 型式 直径 700mm 出力 111m3 h 壳体 SS304 滤芯数量 55 支 台 滤芯长度 40 滤芯精度 50 m 数量 1 台 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 24 3 5 7 超滤装置超滤装置 超滤是一种靠机械筛分原理来去除液体中杂质的技术 因为其对悬浮物 胶体 细菌 和微生物有高效而稳定的截留效果 因此近年来被广泛应用于饮用水 工业给水和废水处 理领域 在工业纯水处理中 超滤也正日益取代常规预处理方式 成为反渗透预处理方式 的首选 采用超滤作为反渗透预处理时 要求采用的超滤膜必须具有以下特点 以保证系统的 稳定运行 1 膜丝强度高 不易发生断丝现象 确保无泄漏 2 要有卓越的化学稳定性 较强的抗污染 抗氧化能力 3 过滤精度高 能够有效去除水体中的 SS 胶体 细菌 病毒和大分子有机物等物 质 超滤装置具有自动化程度高 占地面积小的优点 装置采用 PLC 控制 操作员可 以设置运行周期 过滤时间 气擦洗时间 水反洗时间 正冲时间等 设置后设备会实 现定时过滤 反洗的全自动连续运行方式 超滤装置的主要技术规范如下 数量 2 套 形式 外压式中空纤维膜 膜丝材质 PVDF 装置机架材质 碳钢烤漆 单套处理能力 56m3 h 单套膜数量 22 支 套 膜元件产水通量 膜通量 50L m2 h 产水水质 SDI 3 浊度 1NTU 系统产水量 56m3 h 系统回收率 90 3 5 8 超滤超滤 CEB 杀菌剂加药系统杀菌剂加药系统 为了更好的恢复超滤膜性能 需要定期进行反洗加药清洗 在反洗时加入杀菌剂 主要去除膜内的有机物 抑制膜内细菌滋生 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 25 流程 计量箱 计量泵 进水母管 杀菌剂加药系统主要技术规范如下 计量箱 数量 1 座 容积 1000L 材质 PE 形式 立式圆形 配套 超滤 CEB 计量泵 流量 400L h 压力 0 7Mpa 形式 机械隔膜泵 数量 2 台 1 用 1 备 3 5 9 超滤超滤 CEB 碱加药系统碱加药系统 为了更好的恢复 UF 膜性能 需要定期进行反洗加药清洗 在反洗时加入碱 主要 去除有机物造成的污垢 流程 计量箱 计量泵 进水母管 碱加药系统主要技术规范如下 计量箱 数量 1 座 容积 2000L 材质 PE 形式 立式圆形 配套 计量泵 流量 85L h 压力 0 7Mpa 形式 机械隔膜式 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 26 数量 2 台 1 用 1 备 3 5 10 超滤超滤 CEB 盐酸加药系统盐酸加药系统 由于污水处理中为了去除水中的碱度及硬度在水中加入大量的氢氧化钠 pH 偏碱 性 为了防止结垢 在反洗水中加入盐酸 主要去处无机物等污染物 为了更好的恢复 UF 膜性能 需要定期进行反洗加药清洗 在反洗时加入盐酸 主 要去除无机盐造成的污垢 流程 计量箱 计量泵 进水母管 盐酸加药系统主要技术规范如下 计量箱 数量 1 座 容积 5000L 材质 FRP 形式 立式圆形 超滤 CEB 盐酸计量泵 流量 400L h 压力 0 7Mpa 形式 机械隔膜式 数量 2 台 1 用 1 备 3 5 11 超滤产水池超滤产水池 设置超滤产水池用来收集经过超滤处理后的水 作为后续处理设备的源水 超滤产水池主要技术规范如下 数量 1 座 材质 钢砼结构 容积 120m3 配件 液位计 3 5 12 超滤反洗泵超滤反洗泵 超滤在运行方式上采用全量过滤方式 为保证超滤装置的稳定运行和制水 需定期 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 27 对装置进行反洗 超滤反洗泵主要技术规范如下 数量 2 台 1 用 1 备 流量 113m3 h 扬程 0 2Mpa 型式 卧式离心泵 泵壳 铸铁 叶轮 铸铁 功率 11KW 3 5 13 反渗透供水泵反渗透供水泵 RO 供水泵为后续处理系统提供稳定的进水水量和压力 反渗透供水泵主要技术规范如下 数量 2 台 1 用 1 备 流量 97m3 h 扬程 0 3Mpa 型式 卧式离心泵 泵壳 铸铁 叶轮 铸铁 功率 15KW 3 5 14 保安过滤器保安过滤器 超滤处理系统的产水 已完全可以满足反渗透膜的进水要求 但为了防止设备管道 中可能存在的机械杂质以及系统可能发生的二次污染对反渗透膜及对高压泵的损坏 反 渗透系统需要设有保安过滤器 从 RO 系统的运行和操作安全出发 保安过滤器 高压 泵 RO 装置都呈一对一的串联设置 即一套 RO 配置一台保安过滤和一台高压泵 保安过滤器的作用是截留原水带来的大于 5 的颗粒 以防止其进入后续处理单元 保安过滤器采用耐腐蚀的 304 不锈钢材质外壳 滤棒是由聚丙烯喷熔制成 特点 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 28 孔形呈锥形结构 过滤能进入深处 形成深层过滤 纳污量大 寿命长 可维持 2 3 个月 便于快速更换 从反渗透系统的运行和操作安全出发 保安过滤器 高压泵 反渗透装置都呈一对 一的串联设置 即一套反渗透配置一台保安过滤和一台高压泵 保安过滤器主要技术规范如下 型式 垂直圆筒 型式 直径 700mm 出力 50m3 h 壳体 SS304 滤芯数量 24 支 台 滤芯长度 40 滤芯精度 5 m 数量 2 台 3 5 15 反渗透高压泵反渗透高压泵 高压泵的作用是为反渗透本体装置提供足够的进水压力 保证反渗透膜的正常运行 根据反渗透本身的特性 需有一定的推动力去克服渗透压等阻力 才能保证达到设计的 产水量 一次水高压泵主要技术规范 数量 2 台 流量 50m3 h 型式 单级端吸离心泵 扬程 1 57MPa 叶轮材质 双相不锈钢 功率 40KW 配套 高 低压开关 其他 山西焦化股份有限公司 100t h 焦化中水回用处理工程 技术方案 上海东硕环保科技有限公司 中外合资 Shanghai Denovo Environment Protection Co Ltd 29 RO 装置中段加压高压泵 数量 2 台 流量 20m3 h 型式 单级端吸离心泵 扬程 0 5MPa 叶轮材质 双相不锈钢 功率 5 5KW 配套 高 低压开关 其他 3 5 16 反渗透反渗透 反渗透亦称逆渗透 RO 是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜 或称半 透膜 分离出来 因为它和自然渗透的方向相反 故称反渗透 根据各种物料的不同渗 透压 就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离 提取 纯化和浓缩的目的 反渗透高压泵为反渗透膜提供工作压力 及必要的原水流量 加压后的水进入反渗 透 部分水通过半透膜进入纯水侧 大部分的离子与浓水一起被排掉 目前 较高选择性的反渗透膜元件除盐率可以高达 99 75 预处理出水进入反渗透处理系统 在高压泵提供的满足反渗透运行的压力作用下 大部分水分子和微量其它离子透过反渗透膜 经收集后成为产品水 通过产水管道进入 后续设备 水中的大部分盐分和胶体 有机物等不能透过反渗透膜 残留在少量浓水中 由浓水管排出 在反渗透装置停运时 由程序控制自动冲洗 3