焦化废水深度处理方案.doc

3000m3 d 焦化废水深度处理焦化废水深度处理 工程技术 介绍 江苏南大环保科技有限公司 国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心 目目 录录 一 一 概述概述 1 1 1 1 焦化废水概况 1 1 2 单位简介 2 二 二 设计依据 规范 原则及工程内容设计依据 规范 原则及工程内容 4 4 2 1 设计依据及规范 4 2 2 设计原则 5 2 3 设计范围 6 三 三 设计水质 水量设计水质 水量 6 6 3 1 水量 6 3 2 进水水质 6 3 3 出水水质 6 四 四 工艺流程的选取工艺流程的选取 7 7 4 1 深度处理工艺方法分析 7 4 1 1 活性炭吸附工艺 7 4 1 2 臭氧活性炭处理工艺 8 4 1 3 膜分离处理工艺 9 4 1 4 曝气生物滤池工艺 9 4 1 5 FENTON氧化处理工艺 9 4 1 6 强化混凝处理工艺 10 4 1 7 树脂吸附处理工艺 10 4 2 工艺的确定 11 4 3 工艺流程及说明 14 4 3 1 工艺流程框图 14 4 3 2 工艺流程说明 15 4 4 各单元处理效果预测 16 4 5 树脂吸附法的功能特点及其优势 17 4 6 树脂吸附系统 19 五 五 运行成本及主要经济技术指标运行成本及主要经济技术指标 2020 5 1 药剂种类 耗量及价格 20 5 2 直接运行成本 20 5 3 主要经济技术指标 21 六 六 服务承诺服务承诺 2121 6 1 设计阶段 21 6 2 施工阶段 22 6 3 试运行阶段 22 6 4 调试验收阶段 22 6 5 售后服务 23 焦化废水深度处理工程技术方案 江苏南大环保科技有限公司 国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心 1 1 2222 一 一 概概述述 1 1 焦化废水概况焦化废水概况 焦化行业是在市场需求的推动下高速发展起来的资源性行业 我国的焦化 行业发展迅速 2001 年以来 国内焦化行业投资日趋升温 生产能力迅速扩大 2004 年底 全国焦化生产企业约有 1400 家 机焦生产能力约 2 7 亿吨 到 2005 年底 全国焦化生产能力已达 3 亿吨左右 焦化行业同时也是消耗资源 能源和污染物排放大的行业 焦化废水是一种典型的有毒有机废水 主要来自原煤的高温干馏 煤气净 化和化工产品精制等过程 焦化废水成分复杂多变 除了氨 氰 硫氰根等无 机污染外还许多有机污染物 焦化废水中的有机污染物主要包括 80 以上的酚 类化合物 脂肪类化合物 杂环类化合物及多环芳烃 目前大部分焦化废水仍 采取传统的生化工艺 见图 1 1 生化法是工业废水和生活污水的主流处理技 术 A O 工艺是焦化废水治理行之有效的工艺方法 厌氧 好氧交替运行可以有 效实现 COD NH3 N 等污染物浓度的降低 虽然生化工艺处理焦化废水较为 成熟 但传统生化处理工艺对焦化废水中的难降解有机物的去除效果不够理想 出水 COD 和色度普遍超标 焦化废水在经过 A O 生化系统处理之后 尾水中有机物种类更加繁多 水 质情况更为复杂 由大分子量 疏水性芳香类有机物组成 即具有较高含量的 溶解性微生物代谢产物和芳香类蛋白质有机物等微生物代谢产物及废水中难降 解有机物 此类物质为高生物毒性或难生物降解的惰性有机物 采用常规的生 物处理方法或者物化处理结和生化处理的方法难以实现有效降解 有效去除这 类有机污染物将是焦化废水生化尾水深度处理的主要目标 图 1 1 大部分焦化废水采用的生化工艺流程图 焦化废水深度处理工程技术方案 江苏南大环保科技有限公司 国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心 2 2 2222 1 2 承建单位简介承建单位简介 江苏南大环保科技有限公司是以南京大学为主要依托 在环保产业内多元 发展的高新技术股份制企业 主要致力于各种环保技术与高新产品的的研发 制造与推广应用 是完整的环保问题解决方案提供商 公司自 2002 年 4 月成立以来 始终坚持科学发展 立足自主创新 公司首 席科学家 国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心主任 中国 工程院院士张全兴教授凭借多年树脂合成及其吸附技术研究的基础 率领公司 重力除油重力除油 调节池调节池 缺氧池缺氧池 好氧池好氧池 二沉池二沉池 混凝沉淀混凝沉淀 消泡水消泡水 PFSPFS 污泥污泥 回流回流 硝化液回流硝化液回流 生产废水生产废水 排放池排放池 水解酸化池水解酸化池 碱碱 焦化废水深度处理工程技术方案 江苏南大环保科技有限公司 国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心 3 3 2222 技术团队围绕化工行业可持续发展所面临的 有机毒物污染控制与资源化 重要 课题 坚持原始创新和集成创新 推进自主知识产权开发 近年来 先后经国 家环保部批准 建立了 国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心 经国家科技部批准 建立了 国家有机毒物污染控制与资源化工程技术中心 公司具有一支环保工程科技创新团队 公司先后申请国家发明专利 60 余项 获准国家发明专利 36 项 先后荣获 国家自然科学二等奖 1 项 国家科技进步二等奖 1 项 国家技术发明二等奖 1 项 何梁何利基金 科学与技术创新奖 1 项 中国发明家特等奖 1 项 部省级 一等奖 2 项 其他科技成果奖共 14 项 成为国家科技部批准的 国家科技成果 重点推广计划 的执行单位 在国家公布的 260 项 国家鼓励发展的资源节约综 合利用和环境保护技术 中 公司共有 5 项技术被列入其中 2006 年被批准为 江苏省高新技术企业 2008 年批准为 江苏省博士后流动工作站 成为全国 二万二千多家环保企业中专业从事环保产业技术研发 孵化 集成 转化和推 广的重要基地 公司业务范围涉及化工 染料 农药 医药 食品 轻工 市政 电力等 数十个行业 核心业务包括化工废水 废气和固废的治理与资源化 城镇生活 污水的处理及回用 工业用水的软化除盐 生活饮用水微污染的净化 特种及 常规树脂的开发与生产 特种水处理设备的设计与制造 环境影响评价 环境 咨询与环保工程方案论证 环保工程的总承包 环境保护和资源节约是一项历史责任与社会责任 公司在前进的道路上 将以 艰苦创业 追求卓越 的企业精神为激励 不断加快自主知识产权开发和 应用步伐 精心打造国内外知名环保技术与产品品牌 为社会发展和客户需求 多作贡献 江苏南大环保科技有限公司的焦化废水深度处理工程应用实例 钢铁集团焦化厂生化尾水 10000t d 深度处理项目 煤气化焦化生化尾水 1200t d 深度处理项目 焦化集团焦化生化尾水 7200t d 深度处理项目 焦化废水深度处理工程技术方案 江苏南大环保科技有限公司 国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心 4 4 2222 二 二 设计依据 规范 原则及工程内容设计依据 规范 原则及工程内容 2 1 设计依据及规范设计依据及规范 焦化厂废水处理站运行情况 废水水质 水量和要求等基础资料 中华人民共和国环境保护法 1989 年 12 月 中华人民共和国水污染防治法 2008 年 2 月 污水综合排放标准 GB8978 1996 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 炼焦工业污染物排放标准 GB16171 2012 钢铁工业水污染物排放标准 GB13456 2012 工业企业设计卫生标准 GBZ1 2002 环境空气质量标准 GB3095 2012 大气污染物综合排放标准 GB16297 1996 恶臭污染物排放标准 GB14554 1993 工业企业厂界环境噪声排放标准 GB12348 2008 危险废物填埋污染控制标准 GB18598 2001 室外排水设计规范 GB50014 2006 建筑给水排水设计规范 GB50015 2003 给水排水设计手册 第二版 水处理设备制造技术条件 JB T 2932 1999 水处理设备性能试验总则 GB T13922 1 1992 给水排水工程管道结构设计规范 GB50332 2002 给水排水管道工程施工及验收规范 GB50268 2008 焦化废水深度处理工程技术方案 江苏南大环保科技有限公司 国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心 5 5 2222 工业管道工程施工及验收规范 GB50235 97 给水排水工程构筑物结构设计规范 GB50069 2002 砌体结构设计规范 GB50003 2001 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 混凝土结构设计规范 GB50010 2010 建筑抗震设计规范 GB50011 2010 构筑物抗震设计规范 GB50191 1993 建筑设计防火规范 GB50016 2006 工业企业照明设计标准 GB50034 1992 供配电系统设计规范 GB50052 2009 低压配电设计规范 GB50054 1995 通用用电设备配电设计规范 GB50055 1993 建筑物防雷设计规范 GB50057 2010 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB 50058 1992 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB T50062 2008 针对现工艺出水进行的废水深度处理实验报告 2 2 设计原则设计原则 本设计方案严格执行有关环境保护的各项规定 废水处理首先必须确保 各项出水水质均达到当地环保部门和相关职能部门规定的排放标准 针对本工程和具体情况和特点 采用简单 成熟 稳定 实用 经济合 理的处理工艺 以达到节省投资和降低运行费用的目的 处理系统运行有一定的灵活性和调节余地 以适应水质水量的变化 管 焦化废水深度处理工程技术方案 江苏南大环保科技有限公司 国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心 6 6 2222 理 运行 维修方便 尽量考虑操作自动化 减少操作劳动强度 设 备选型采用通用产品 选购的产品在国内应是技术先进 质量保证 性能稳定可靠 工作效率高 管理方便 维修维护工作量少 价格适 中及售后服务好的产品 在保证处理效率的同时工程设计紧凑合理 节省工程费用 减少占地面 积 减少运行费用 处理站建设考虑到操作运行稳定与维护管理简单方便 2 3 设计范围设计范围 本项目工程为新建一套处理能力为 3000 吨 日的焦化废水深度处理系统工 程 设计从业主方生化处理完成后排出的废水开始 工程内容包括 构筑物 水处理设备 电气 仪器仪表 自动控制系统的设计选型与安 装调试 人员培训 废水处理站范围以外的内容如生产 生活废水收集管网 处理后废水排 放管以及给水 消防 绿化 工程监理等不在本设计与工程范围内 另 供配电系统从原焦化废水处理站供配电房增容 原生化系统出水至 新建厂区的输水管线均在本设计范围内 三 三 设计设计水质 水量水质 水量 3 1 水量水量 设计系统处理能力按 3000 m d 即按 125 m h 设计 3 2 进水水质进水水质 进水水质指的是改造后的混沉池的出水 出水水质达到下表标准 表 3 1 设计进水水质 单位 mg L pH 值无量纲 焦化废水深度处理工程技术方案 江苏南大环保科技有限公司 国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心 7 7 2222 项 目COD Cr氨氮SSpH色度 水质指标 150 5 506 9 150 倍 3 3 出水水质出水水质 表 3 2 设计出水水质 单位 mg L pH 值无量纲 项 目CODCr氨氮SSpH色度 水质指标 80 5 106 9 30 倍 四 四 工艺流程的选取工艺流程的选取 4 1 深度处理深度处理工艺方法分析工艺方法分析 根据上述设计依据 设计资料 设计原则和设计标准 结合国家的有关法 规 规范以及相关类型的废水深度处理厂设计经验 对废水深度处理工艺流程 进行选择和论证 对于已经经过生化处理系统充分作用后的尾水 可生化性能很差 根据目 前焦化废水数据分析 B C 非常低 现有系统大约在 0 1 因此必须使用必要的 物化手段 截留尾水中可溶性发色基团 难以生物降解的有机物以及水中残存 的 SS 胶体状物质等方可达到预期处理目标 目前常见的废水深度处理工艺有活性炭吸附 臭氧活性炭 膜分离 混凝 曝气生物滤池 臭氧氧化 生物活性炭法 微生物絮凝 Fenton 氧化 树脂吸 附等 4 1 1 活性炭吸附工艺活性炭吸附工艺 活性炭是一种黑色粉状 粒状或丸状的无定形具有多孔的碳 主要成分为 碳 还含少量氧 氢 硫 氮 氯 活性炭具有微晶结构 微晶排列完全不规 则 晶体中有微孔 半径小于 20 埃 1 埃 10 10 米 过渡孔 半径 20 1000 埃 大孔 半径 1000 100000 埃 使它具有很大的内表面 焦化废水深度处理工程技术方案 江苏南大环保科技有限公司 国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心 8 8 2222 比表面积为 500 1700m2 g 这决定了活性炭具有良好的吸附性 可以吸附废 水中的金属离子 有机污染物 色素等 吸附物质的质量可接近于活性炭本身 的质量 其吸附作用具有选择性 非极性物质比极性物质更易于吸附 活性炭处理工艺具有操作简单 脱色性能良好 对于疏水性有机物产生的 COD 去除效果好的优点 但是该处理工艺对于染料废水生化处理尾水中亲水性 有机污染物吸附性能较差 而且活性炭本身机械强度差 再生困难 吸附饱和 后通常采用高温蒸气脱附再生 既减少了活性炭的微孔 降低了活性炭的吸附 性能 又导致活性炭大量损耗 颗粒活性炭每次再生约损耗 5 10 且吸附 容量逐次减少 需大量补充甚至更换活性炭来维持处理效果 常常导致运行费 用较高 4 1 2 臭氧活性炭处理工艺臭氧活性炭处理工艺 臭氧的分子式为 O3 是氧的一种同素异形体 臭氧呈淡蓝色 且具有特殊 的 新鲜 气味 在低浓度下嗅了使人感到清爽 当浓度稍高时 具有特殊的臭 味 而且是有毒的 臭氧的相对密度为氧的 1 5 倍 在水中的溶解度比氧气大 10 倍 比空气大 25 倍 为保证生产过程的安全性和节约运行成本 实际生产中采用的多是臭氧化 空气 含有臭氧的空气 其中臭氧的分压很小 故臭氧在水中的溶解度也很小 如以空气为原料的臭氧发生器生产的氧化空气 臭氧只占 0 6 1 2 因此 当水温为 25 时 将这种臭氧化空气加入水中 臭氧溶解度只有 3 7mg L 臭氧的分解速度很快 水中臭氧浓度为 3mg L 时 其半衰期仅 5 30min 所以臭氧不易储存 需边产边用 臭氧生物活性炭采取先臭氧化后活性炭吸附 在活性炭吸附中又继续氧化 这样可以扬长避短 充分发挥活性炭吸附和臭氧氧化各自所长 克服各自所短 通过该工艺 臭氧能使一些难氧化降解的高分子有机物被氧化成易生物降解的 低分子有机物 这不仅为炭柱降解有机物创造了条件 也减轻了活性炭的吸附 负荷 同时 臭氧氧化使水中有充足的溶解氧 反过来又为好氧微生物的生命 活动提供了良好的条件 其中 生物活性炭是利用微生物去吸收利用被活性炭 焦化废水深度处理工程技术方案 江苏南大环保科技有限公司 国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心 9 9 2222 吸附的污染物 客观上起到了使活性炭再生的作用 臭氧的氧化能力很强 对杀菌 消毒 脱臭 脱色等方面具有显著的效果 臭氧用于染料废水生化尾水深度处理工程具有较好的脱色效果 但 COD 去除 率不高 很难满足排放要求 因此臭氧活性炭处理工艺并不适用于焦化废水生 化处理尾水的深度处理 而且活性炭有一定的消耗量 因此此工艺需依靠不断补充活性炭维持效果 同时臭氧难于储存 溶解度低且分解速度快的特性导致臭氧活性炭处理工艺耗 电量较大 运行费用较高 4 1 3 膜分离处理工艺膜分离处理工艺 膜分离过程以选择性透过膜为分离介质 通过在膜两侧施加某种推动力 如 压力差 蒸气分压差 浓度差 电位差等 使得原料侧组分选择性透过膜 达 到分离提纯的目的 以压力差为推动力的液体膜分离过程通常根据分离对象可 分为 微滤 MF 超滤 UF 纳滤 NF 和反渗透 RO 四种类型 膜分离处理工艺是目前较为先进的处理工艺 该工艺无需投加药剂 易于 自动控制 对于较大分子量的有机物具有较好的去除效果 然而膜分离工艺的 正常运转需要较为严格的预处理措施 用于水质成分复杂的染料废水生化尾水 深度处理 其废水浓缩比较小 投资费用高 膜易被有机污染物污染 当浓缩 倍数较大时膜表面的浓差极化现象会导致 Ca2 Mg2 Fe3 等盐离子结晶析 出堵塞膜孔 因此膜用于废水深度处理时往往反洗次数较多 反洗过程复杂 使用寿命较短 更换频繁 导致运行费用较高 膜分离处理工艺浓缩液产生量 较大 约为处理水量的 25 30 浓缩液 B C 低 水中盐含量较大 约为生化 尾水的 3 4 倍 等原因导致浓缩液难于处理 且膜通量每年降低 20 以上 4 1 4 曝气生物滤池工艺曝气生物滤池工艺 曝气生物滤池是国际上 80 年代开发的应用于废水二级处理和深度处理的工 艺 其技术特征是在池体内充填陶粒填料作为微生物载体 具有巨大的比表面 积 可附着很大的生物量 形成生物膜 通过鼓气充氧 利用生物膜降解废水 中的有机物 氨氮等污染物 生物陶粒滤池用于废水深度处理 污泥负荷低 焦化废水深度处理工程技术方案 江苏南大环保科技有限公司 国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心 1010 2222 在进行生物絮凝 吸附 降解等过程中 同时兼具过滤的作用 出水中的悬浮 物少 出水水质好 因此 曝气生物滤池已经广泛应用在污水的深度生物处理 方面 具有良好的效果 曝气生物滤池在经过强度生化处理后的尾水上运用 因其可生化性差 所 以该法的处理效果较难得到保障 4 1 5 Fenton 氧化处理工艺氧化处理工艺 Fenton 氧化技术机理就是利用 Fe 和过氧化氢之间的链反应催化生成 OH 自由基 羟基自由基具有非常高的氧化还原电位 因而具有强氧化能力 目前处理高有机物浓度的废水往往用到这一工艺 去除率随着加药量的增加而 上升 Fenton 法的缺点在于 其氧化效率受到水中各种杂质的影响 很多时候 往往没来得及与有机物反应就已经被消耗 尤其是当有机物浓度较低时尤为明 显 所以 针对焦化废水生化尾水高水量 低 COD 的水质 Fenton 法会造成 效率不高 需要两次调酸碱过程 药剂耗量大 运行费用高 且产生污泥量大 出水中盐含量增加等等 4 1 6 强化混凝处理工艺强化混凝处理工艺 生化处理出水中的悬浮物质 胶体物质主要是由活性污泥碎片及其分泌物 和代谢产物所构成 它们所含蛋白质的颗粒表面存在着某些极性基团 如 COOH 与 NH2 等 因而能吸收大量的极性水分子 使其外围包覆一层水膜 又由于颗粒表面有电离 H 致使胶体表面带有负电荷 因此二级出水中的胶体 具有亲水性和表面呈负电性的双重特点 投加混凝剂首先是可以中和胶体颗粒 所带电荷 其次是将水膜去除以使胶粒脱稳并凝聚形成絮凝体 强化混凝法所形成的絮凝体可通过沉淀或直接过滤法加以去除 亦可将混 凝和泥水分离合为一体 即采用澄清池去除二级处理出水中的胶体和悬浮固体 在去除非溶解性固体的同时 也可去除污水中的某些溶解性物质 如砷 汞等 还能有效地提高磷的去除率 选用适当的混凝剂种类并确定最佳投药量 对废水深度处理至关重要 一 般而言 首先必须投加铝盐或铁盐等无机混凝剂 其次由于二级出水中的悬浮 焦化废水深度处理工程技术方案 江苏南大环保科技有限公司 国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心 1111 2222 和胶体颗粒的体积质量较小 沉速较慢 为了进一步加大絮凝体的直径 还可 向二级处理出水中投加一定量的有机高分子絮凝剂 以提高非溶解性固体的去 除率 强化混凝工艺具有流程简单 操作方便 设备投资省 脱色效率高的特点 4 1 7 树脂吸附处理工艺树脂吸附处理工艺 根据国家有机毒物污染控制与资源化工程技术研究中心多年的科研以及工 程实践经验 用生化法处理焦化废水 出水因含有水溶性较好 带有发色基团 难以生化降解的有机污染物 COD 一般在 100mg L 以上 色度 稀释倍数 约 为 40 50 倍 采用常规法继续深度处理使之成为 无色透明 的提标水 技术难 度较大 处理成本较高 根据生化尾水的物理化学性质 研制出具有特殊理化 结构的复合功能树脂 它可以将废水中的水溶性 难降解有机污染物吸附富集 吸附出水达到 无色透明 COD 80mg L 出水各项指标均能满足新标准的要 求 吸附饱和的树脂用优选的脱附剂将富集在树脂上的有机污染物从树脂上脱 附下来 树脂获得再生 可重复使用 从而经济有效地实现了焦化废水深度处 理 复合功能树脂是一种高分子吸附剂 吸附剂的吸附特性主要取决于其理化 结构与吸附质结构的相关性 复合功能树脂是通过对树脂骨架结构 孔结构和 表面化学结构的调整而研制出的 与废水中目标污染物分子结构相匹配的一类 新型有机高分子吸附剂 该类树脂对废水中水溶性有机污染物的吸附作用原理 在于树脂与污染物分子间存在的范德华力 静电作用力 氢键作用力等多重作 用力的协同吸附作用 使水溶性有机污染物逐渐从水相分离出来 而被吸附 富集在树脂床层中 复合功能树脂具有吸附容量大 脱附再生较易等的优点 其不仅可以对溶 解性小分子有较好的吸附能力 脱色效果较好 同时其对污水生化处理时由微 生物产生的腐殖酸等分子量相对较大的物质均有较好的吸附作用 焦化废水深度处理工程技术方案 江苏南大环保科技有限公司 国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心 1212 2222 4 2 工艺的确定工艺的确定 综上所述 针对目前焦化废水系统扩容改造后出水COD稳定在150mg L以 内的情况 以及出水可生化性差 色度高等特点 深度处理工艺采用超滤超滤 大孔大孔 树脂吸附树脂吸附工艺 使出水CODcr稳定在80 mg L以下 色度小于30倍 树脂吸附工艺在工业水处理中应用广泛 对于吸附容量大 再生周期长的 焦化废水深度处理工艺具有投资较少 操作稳定性强 可控性能好等优点 现有系统出水先进入超滤装置去除大部分悬浮物及部分大分子有机物 再 由树脂吸附塔顶端进入塔体 在树脂床层空隙中流动 复合功能树脂通过孔道 基团 表面吸附等多重作用对尾水中的有机物 部分无机物及有机 无机复合物 进行吸附 使污水得到净化 吸附处理后的污水从塔底流出 吸附饱和后的树 脂通过使用复配脱附剂进行再生 脱附再生后的树脂可进行再次吸附操作 从 而实现了吸附脱附操作的循环 脱附过程产生的小流量高 COD 脱附液 通过中和除油 微电解 Fenton 氧 化装置处理去除大部分 COD 并提高了可生化性后 进入原有污水处理系统再 次处理 超滤超滤 超滤是一种膜过滤技术 主要去除水中的悬浮颗粒物 浊度 大分子有机 物 超滤具有 产水水质好 出水水质稳定 对 SS 微生物具有良好的截留效 果 近 99 的去除率 进水水质耐冲击负荷 超滤具有较少的药剂消耗 运行 维护费用低 较之传统的多介质过滤和活性炭过滤 超滤能够大大减少占地面 积 降低土建部分的投资费用 超滤的出水水质指标主要表现为 SDI 值稳定的 小于 3 焦化废水深度处理工程技术方案 江苏南大环保科技有限公司 国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心 1313 2222 4 3 工艺流程工艺流程及说明及说明 4 3 1 工艺流程工艺流程框图框图 超滤 超滤产水池 达标排放回用 脱附液收集池 脱附剂槽微电解釜 芬顿反应釜 脱附液出水池 出水回到气浮池 大孔树脂吸附塔 出水池 隔油槽 混沉池出水 中间池 反冲洗浓水 进入原系统 混凝反应池 反 冲 洗 化学清洗水 中和池 原有系统调节池 4 3 2 工艺流程说明工艺流程说明 1 中间池 收集混沉池出水 2 超滤 超滤提升泵将原水提升加压 经加压后水送至超滤前自清洗过滤 器 水中大于100 m的悬浮颗粒得到去除 同时也保护超滤膜元件端口不会受到 大颗粒物质的擦伤而损坏 过滤器在经过一段时间的过滤后 需要进行定时反 洗 经过滤器过滤后的带压水进入超滤膜组件 由于超滤膜本身的特性 大部 分的细菌 藻类 胶体物质和微小 大于0 1微米 的颗粒物质被截留在膜的表 焦化废水深度处理工程技术方案 江苏南大环保科技有限公司 国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心 1414 2222 面 水及水溶性的物质透过膜孔 水质在膜系统得到净化 通过超滤膜的过滤 作用 TSS及胶体物质基本得以去除 过滤一定时间后 在膜的表面会沉积一层 污染层 需要对膜元件进行反洗 反洗水泵将超滤出水提升加压后由超滤产水 管进入系统 带压反洗水将膜表面的污染物冲洗出系统 膜元件的通量得以恢 复 由于水中含有各种细菌 有机物 无机物等 仅用清水进行反洗并不能完 全恢复膜通量 所以 在膜元件过滤一定时间后 需要对膜进行化学加强反洗 即在反洗时加入化学药品 通过化学药剂彻底去除膜表面的污染物 进水 水反洗 化学药剂加强反洗等关键操作采用 PLC 控制系统进行现场 控制 分别根据进水流量 液位 压力等调整运行状态 降低管理操作难度 降低运营过程人工成本 超滤正常反洗后的污水可直接排入厂区预处理系统 即排入深度处理前端 的高效混凝反应阶段 超滤化学反洗 CEB 废水进入废水中和系统 经中和 后进入原有生化系统调节池 3 树脂吸附塔 采用单个吸附塔并联运行的方式 树脂吸附与脱附循环 交替进行 配套设备有酸碱储槽 脱附剂槽 脱附液收集池 空压机等设备 脱附所产生的脱附液经过收集池收集 然后通过脱附液处理系统进行处理 出 水至原有污水处理系统继续处理 吸附 脱附系统等关键操作采用 PLC 控制系统进行现场控制 分别根据 pH 进水流量 液位等调整运行状态 降低管理操作难度 降低运营过程人工 成本 4 脱附液处理系统 包括隔油设备 微电解釜和 Fenton 氧化釜 微电解 工艺通过釜中的铁碳原电池效应 将脱附液中的大部分难降解有机物开环断链 降低后续处理的难度 同时对脱附液中主要的发色基团给予破坏 从而降低色 度 Fenton 氧化工艺通过强氧化剂双氧水与亚铁离子的 Fenton 反应 进一步降 解有机物 焦化废水深度处理工程技术方案 江苏南大环保科技有限公司 国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心 1515 2222 4 4 各单元处理效果预测各单元处理效果预测 表 4 1 各单元效果预测 单位 mg L pH 值无量纲 指标 mg L 序 号 处理单元 水质及 去除率 CODcr氨氮SS挥发酚 总氰 化物 pH色度 倍 1中间池出水 150 1 30 0 1 0 17 9150 出水130 1 5 0 1 0 17 9100 2超滤 去除率 13 3 33 3 出水 80 1 5 0 1 0 17 930 3树脂吸附 去除率 62 5 70 4出水标准出水标准 80 5 10 0 5 0 56 9 40 5脱附液收集池脱附液收集池7500250300000 出水45002505040104 6150000 6隔油池 去除率 25 95 50 出水3850 550 0 1 0 14 699 99 99 出水2310 550 0 1 0 14 6 500 8 Fenton 氧化釜 去除率 40 出水2310 5 0 1 0 16 7 500 9中和调节 去除率 4 54 5 树脂吸附法的功能特点及其优势树脂吸附法的功能特点及其优势 复合功能树脂可以将废水中的水溶性 难降解有机污染物吸附富集 出水 各项指标均能满足新的焦化废水排放标准的要求并实现部分回用 吸附饱和的 树脂用优选的脱附剂将富集在树脂上的有机污染物从树脂上脱附下来 树脂获 得再生 可重复使用 从而经济有效地实现了焦化废水深度处理 复合功能树脂具有吸附容量大 脱附再生较易等的优点 其不仅可以对溶 解性小分子有较好的吸附能力 脱色效果较好 同时其对污水生化处理时由微 生物产生的腐殖酸等分子量相对较大的物质均有较好的吸附作用 采用复合功 焦化废水深度处理工程技术方案 江苏南大环保科技有限公司 国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心 1616 2222 能吸附树脂吸附法处理焦化废水生化尾水具有以下优点 1 针对性强 同时具有吸附废水中疏水性高芳香度的有机污染物和水溶 性发色有机物的功能基团 对废水中有机污染物去除效率高 2 处理效率高 复合功能树脂具有丰富孔结构和较高的比表面 拥有较 大的吸附容量 处理废水的工作吸附容量大 废水处理浓缩比例高 3 工艺简单 复合功能树脂应用采用多柱并串结合的工艺方式 工艺简 单 4 运行成本低 树脂可再生循环使用 采用以碱为主的无机脱附剂即能 对吸附饱和后的树脂实现再生 使用过程中不带入新的污染 5 结构稳定 拥有第三代超高交联大孔吸附树脂稳定 牢固的骨架结构 使用寿命长 6 灵活性强 树脂吸附技术可耦合高级氧化技术 生化技术 强化难生 化物质的深度处理 树脂吸附法还可以与膜处理工艺进行联合使用 延长生化 尾水膜深度处理系统的使用寿命 提高处理出水水质 实现废水的高回用标准 4 64 6树树脂吸附系脂吸附系统统 采用单个树脂吸附塔并联运行的方式 树脂吸附出水可直接外排或其他单 元回用 设计运行参数 进吸附系统前COD 150mg L 吸附系统后COD 80mg l 处理能力 3000m3 d 处理形式 单塔一级吸附 吸附塔数量 4台 单台处理能力 40 m3 h 5BV h 单塔有效容积 10 m3 焦化废水深度处理工程技术方案 江苏南大环保科技有限公司 国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心 1717 2222 单批运行周期 90 100 h 设备使用条件 室外 使用温度 5 35 五 五 运行成本及主要经济技术指标运行成本及主要经济技术指标 5 1 药剂种类 耗量及价格药剂种类 耗量及价格 表5 1药剂种类 耗量及价格 5 2 直接运行成本直接运行成本 E1药剂费药剂费 E1 0 27 0 18 0 22 0 013 0 683 元 m3污水 E2 人工费用人工费用 人员定额 4 人 天 E2 4 2500 3000 30 0 1111 元 m3污水 E3 能源动力费 能源动力费 取电费为 0 6 元 度 蒸汽按 200 元 吨 则 电耗 987 2 0 6 592 32 元 天 蒸汽消耗 0 8 吨 200 160 元 天 E3 592 32 160 3000 0 2511 元 m3污水 E4 合计合计 E4 E1 E2 E3 0 683 0 1111 0 2511 1 0