聚酯化纤废水处理工程设计方案VIP

.一总论1.1工程概况江苏某公司是聚酯生产的主要企业，生产聚酯时主要有原料脱水中排出的冷凝水、酯化反应中排出的酯化水、真空泵强制抽取冷凝水、水环真空泵排水、循环冷却系统排水、生活污水等。 成分复杂，浓度高，水不稳定，可能存在油剂、浆料、重油等成分，水体氮、磷成分少，具有生化学差的特点。 为保护当地环境，实施可持续发展，集团决定实施污水集中处理，总体规划日处理能力为10000 m3/d，分期实施，一期日处理能力为5000吨。1.2设计目的、依据及原则1.2.1设计目的对废水处理系统的工艺单体进行了详细的优化设计，提出了主要的设备材料表，并据此制定了投资报价。1.2.2设计依据(一)委托方提供的水质、水量及排放要求；(2) 太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值 (DB32/T10722007 )(3) 室外排水设计规范 (GB500142006 )(4) 污水综合排放标准 (GB8978-1996 )(5) 水处理设备制造技术条件 (JB293286 )(6) 水处理设备油漆、包装技术条件 (ZBJ9800387 )(7) 机械设备安装工程施工及验收规范 (GBJ23175 )(8) 建筑给水排水设计规范 (GBJ1588 )(九)废水处理技术设计规范、手册；(十)同种废水的水质状况；1.2.3设计原则(一)实行国家环境保护政策，符合国家和地方有关法规、规范和标准，污水处理后排放，部分再利用尾水。(2)根据企业的计划和实际情况，使运行管理变得容易，充分发挥工程投资效果。(3)尽可能紧凑地配置在平面布局上，节约用地，保留可用于未来发展、尾水回用处理等的土地，同时保留充分的绿化用地。(四)尽量提高清除率，减少投资和驾驶费用；(5)操作管理方便，经常运行费用低，操作员劳动强度低，达标率高。(6)充分考虑尾水回用要求，为尾水回用打下基础。2涤纶生产工艺、污水源分析2.1聚酯生产工艺2.1.1涤纶的简要介绍通过以二元或多元醇和羧酸为原料缩聚反应合成的聚酯通常分为饱和和不饱和两种，不饱和聚酯的分子结构中含有非芳香族烃的不饱和键，它们不发生交联，可以生成具有网状(体型)结构的热固性高分子材料饱和聚酯的分类方法通常根据组成、结构、性能、用途来命名。 例如，按组成和结构有混合聚酯、共(聚)聚酯、结晶聚酯、液晶聚酯、环状聚酯等，例如按性能有着色、阻燃、防静电、吸湿、抗发泡、增白、低熔点、增粘(高粘)、强化、阻燃强化聚酯等，例如按用途有纤维级、氟同时，各种分类之间存在着综合交叉。 例如，根据组成和结构分类的共混聚酯、液晶聚酯、根据性能分类的阻燃性聚酯、抗静电聚酯通常被称为改性聚酯，纤维级聚酯根据其中消光剂TiO2的含量而消光、半消光、有光、大光、着色聚酯纤维的制造方法，根据其使用原料状态，可以分为切片纺丝(间接纺丝)和直接纺丝2种纺丝速度，可以分为通常的纺丝和高速纺丝。 根据纤维品种不同，可分为长丝纺丝和短纤维纺丝。 在短纤维的纺丝过程中，根据层高和设备配置，分为传统纺丝和短距离纺丝(也称紧凑纺丝)。 切片纺丝又称间接纺丝，包括切片干燥、熔融、纺丝和后加工等过程。 直接纺丝的原料是低聚物熔体，因此无需干燥或熔融，纺丝和后加工过程与切片纺丝完全相同。聚酯工程塑料广义上应包括不饱和和两种。 前者是强化塑料领域，即应用于“玻璃钢”的后者是指热塑性聚酯树脂及其塑料制品。2.1.2聚酯的制备反应方程聚酯(PET和PBT )的合成，在生产工业中主要采用以精制对苯二甲酸(PTA )或中纯度对苯二甲酸(MTA )和乙二醇(EG)/l、4-丁二醇(BG )为原料的直接酯化法3 (也称为PTA法)、对苯二甲酸二甲酯(DMT )和El 用PTA法和DMT法合成聚酯，分别有间歇和连续两个工艺，一般采用PTA法连续生产工艺。直接酯化法： PAT/MTA EG/BG PET酯交换法： DMT EG/BG PETPTA法的连续生产技术是以对苯二甲酸(PTA )和乙二醇(EG )为原料，以Sb2O3为催化剂，经过连续酯化、连续缩聚生成聚酯(PET )。Sb2O3酯化反应方程式如下所述HOOC COOH 2HOCH2CH2OHHOCH2CH2OOC COOCH2CH2OH 2H2O酯化反应的主要副反应为乙二醇合成二醇醚、乙二醇分解乙醛，副反应的方程式如下所述。12 hoch2ch2ohhoch2ch2- o-ch2ch2oh h2oHOCH2CH2OH CH3CHO H2OSb2O3酯化反应生成的对苯二甲酸乙二醇酯(BHET )的缩聚反应方程式：nHOCH2CH2OOC COOCH2CH2OHho ch2ch2OOC-COO NH n1hoch2ch2ohPTA不溶于EG，但因为可溶于酯化物(BHET )，所以PTA和EG (乙二醇)悬浮物(浆料)进入酯化反应釜后，很快由不均匀反应变为均匀反应。 酯化反应的同时，有少量缩聚反应，酯化率达到约96.5%时进入缩聚反应器。 在锑催化剂的存在和真空条件下，随着抽出反应生成的小分子EG，缩聚反应向正反应方向进行，聚合的分子链变大，成为具有一定特性粘度的聚酯熔液。 PTA法制备聚酯的材料平衡如表2-1所示。表2-1 PTA法生产聚酯的物料平衡表序列号名字消耗品(kg/t产品)备注1精制对苯二甲酸PTA8572乙二醇EG3333二氧化钛TiO23.5消光剂4三乙酸锑Sb(Ac)30.37催化剂2.1.3生产过程流程图在聚酯的制造过程中，原料聚酯反应得到聚酯熔液，纺丝后加工聚酯纤维得到的具体的聚酯制造工艺流程如图2-1所示。消光剂乙二醇回酯化釜水、乙醛等埃格旋转进料器酯化反应釜浆料混合槽熔体过滤，运输预缩聚反应釜后缩聚反应釜直接纺丝涤纶长丝铸带在水中割粒切片干燥包装水、乙醛等废气粉尘废气清洗塔冷凝塔出废水汽提塔冷凝器喷射泵冷凝器欧洲足球联赛乙二醇液封槽去EG浆混合槽低聚酯渣PTA欧洲足球联赛催化剂回流槽精馏塔图2-1聚酯生产工艺流程图2.2污染源分析生产主要有原料脱水中排出的冷凝水、酯化反应中排出的酯化水、真空泵强制冷凝水、水环真空泵排水、循环冷却系统排水、生活污水等。2.2.1涤纶厂废水废水主要是材料物理、化学反应中的一些产物：酯化反应生成的副产物水和乙醛，以及缩聚过程生成的乙二醇和热分解副产物乙醛。 酯化过程中产生的废水和真空泵是冷凝水COD浓度高，而且废水中含有少量醛类和低聚物质，B/C也低，生化性差，高浓度难以分解的有机废水。由于废水中的醛类和其他有毒物质对生物化学系统内的微生物有毒作用，对生物化学系统的有效运行有一定的影响，该废水的一部分被汽提塔吸收，回收乙二醇，吸收废水中的乙醛等，去除废水中的醛类和醇类物质的一部分根据同类工程实践6，该类废水中含有大量醛类、醇类(含新戊二醇、杂醇)、呋喃类、小分子低聚物等，还含有少量酚类，COD浓度达到2.83.6万mg/L，部分水为清单集团应加强清洗生产水平，使汽提塔高效、稳定运行，为废水处理设施稳定运行、恢复标准提供保障。汽提后该株废水的COD浓度约为30005000mg/L，目前该类废水的水量约为60m3/h。2.2.2纺丝油剂废水这种废水主要是纺丝拉伸工序中水浴、油浴等产生的含油废水，这种废水的COD浓度约为20003000mg/L，目前这种废水的水量约为2.53 m3/h。2.2.3清洗废水冲洗废水主要有聚酯芯冲洗废水、纺丝包冲洗废水、地面冲洗水等。3设计水量、水质、设计范围及排放标准3.1设计水量、水质项目的服务对象是当地居民和工业企业、超市、酒店、园区管理委员会和公司企业。 工业园区目前的废水排放源为聚酯废水、纺丝废水及城区、园区生活污水。 根据园区发展规划，园区建设集中污水处理厂，在达到排放量的基础上进行一切回收利用。 目前各污染企业水质水量状况见表3-1。表3-1各污染企业水质水量状况统计表序列号项目水量水质废水种类时间水量(m3/h )日水量(m3/d )COD(mg/L )美国卫星(mg/L )pH值1涤纶废水60144030005000300500562生活污水62.51500250至350150250693全混合废水122.531801500250020035069说明：工业园区、镇区等职工、流动人口、商贸、集团镇等人口10000人预测，人均生活污水排放量估计为0.15m3/d。(1)设计水量污水处理厂的供水量包括工业废水、商业和公共事业污水、居民、职工生活污水、渗透到管网系统的地下水和其他废水等。 工业废水包括聚酯废水、纺丝油剂废水和清洗废水、通过脱硫塔的脱硫废水、其他企业排放的废水，生活污水包括工业园区企业、酒店、超市、园区管理委员会、商业和公共事业等生活污水，其他水包括污水管网泄漏和初期雨水等。 工业园区排水量现状和预测水量见表3-2。序列号项目设计水量废水种类现状水量(m3/d )预测水量(m3/d )1涤纶废水1440300023生活污水15001500地下水渗透与早期雨水5005004总水量34405000表3-2工业园区废水水量现状及预测表说明：聚酯废水排放量的现状水量包括发展的富馀，考虑到行业的发展趋势和国民经济的增长，以9%的速度考虑现状的发展速度。考虑到工业园区一定企业的增长率和现有企业的发展，工业废水和生活污水相应增加，第一期工程实施34年后，到第四年的污水量为5000m3/d，第一期的设计规模为5000m3/d。 长期设计规模为10000m3/d，分两期实施，一期和两期设计规模分别为5000 m3/d。现有一期工程设计水量Qd=5000m3/d、Qh=210m3/h、Qhmax=220m3/h(二)设计水质；污水处理厂供水水质是污水处理厂设计的重要基础资料。商业、共用事业、居民职工等生活污水的水质由于部分生活污水进入地下水泄漏或进入雨水，水中的有机物浓度必须低于一般生活污水，设计中考虑的水质状况如表3-3所示表3-3生活污水设计水质状况单位： mg/L项目名字pH值BOD5COD美国卫星NH3-N美国职棒大联盟入水水质设计水质6969100200150250至300300150200200304035122接管企业、部门的污水水质；参考相关地区污水处理厂的水质要求，根据太湖地区的水质状况，参考污水排入城市下水道水质标准 (CJ30821999 )，明确规定排放到城市污水中的工业污水的水质指标，主要水质指标如表3-4所示表3-4城市污水排放工业废水水质指标规定项目CODCrNH3-NBOD5美国卫星pH值要求500mg/L35毫克/升300 mg/L400 mg/L69其中第一类污染物经预处理不达到污水综合排放标准 (GB8978-1996 )表1的要求，不能排放到工业园区集中污水处理厂。表3-5涤纶废水设计水质名称项目pH值COD(mg/L )SS(mg/L )入水水质设计水质5656300050004500300500500聚酯废水水质通过汽提塔后聚酯废水的水质、具体指标如表3-5所示。现状水质监测数据现有水质监测数据见表3-6表3-6现状水质监测数据序列号项目pH值COD(mg/L )电导率(us/cm )TDS(mg/L )盐分(ppt )1234567汽提塔出水纺丝油剂废水