精细化工废水处理方案

.江苏富鼎化学有限公司废水设计方案设计单位：江苏绿源工程设计研究有限公司二O一五年七月.目录1 工程概况32 设计原则与设计依据52.1 设计原则52.2 设计依据52.3 设计范围52.4 设计指标63污染源分析73.1 污染源强统计73.2 污水水质分类93.3 污染因子物化性质表104现有污水站情况介绍124.1现有污水站污水处理工艺流程124.2现有污水站 建(构)筑物和设备情况134.3现有污水站运行情况调查144.4现有污水站构筑物及设备核算144.5结论204.6处理效果分析215 污水站存在问题及改造措施245.1存在问题245.2改造措施246 建筑结构设计286.1设计依据286.2建筑设计286.3结构设计286.4防腐设计287 供配电设计297.1设计依据和原则297.2供电电源297.3负荷计算297.4控制方式308 仪表与自动控制设计318.1设计依据318.2设计范围318.3过程控制318.4电缆敷设319运行费用329.1电费329.2药剂费329.3人工费329.4固废处理费用329.5运行费用合计3210 污水站新增建（构）筑物及设备投资估算表3310.1 新增建（构）筑物投资估算一览表3310.2 新增设备投资估算一览表3310.3 工程总造价预估3411 运行管理3511.1人员编制3511.2主要管理设施3511.3技术管理3511.4检修维护3512 安全、环保等3712.1安全3712.2环境保护37附图1：污水处理站平面布置图附图2：污水处理站高程图.1 工程概况项目名称: 江苏富鼎化学有限公司废水方案。建设单位：江苏富鼎化学有限公司。设计单位：江苏绿源工程设计研究有限公司。 江苏富鼎化学有限公司是由江苏富田农化有限公司投资设立。江苏富田农化有限公司成立于1999年，位于南京六合红山化工园内，主要经营精细化学品等，产品远销东南亚、西欧、美洲等地。二甲氧基嘧啶可用于合成稀土三元配合物等新型抗癌药物，苄磺胺、N-甲基三嗪、4-甲砜基-2-硝基苯甲酸（3-酮）环己烯酯均为精细化学品，近期这几种产品国内、国际市场的需求量都很大，具有巨大的市场潜力和较好的发展前景。为适应新的形势，跟上市场的不断变化，满足市场的需求，建设单位进行了广泛的调查考察，经研究决定，在江苏省淮安盐化工区东区投资19800万元，新建年产450吨二甲氧基嘧啶、400吨苄磺胺、400吨N-甲基三嗪、500吨4-甲砜基-2-硝基苯甲酸（3-酮）环己烯酯项目。根据国家环境保护“三同时”政策的要求，技改项目建设的同时，需要配套建设废水处理设施，厂家在先期建设过程中已配套建设污水处理设施，且余量充足。因此，江苏富鼎化学有限公司委托我公司根据环评及相关规范要求，对利用已建成污水站的可行性进行论证，并根据需要提出升级改造措施，使经处理后的废水能够达标排放。企业现有项目产品方案一览表如下表1-1，本废水处理方案涉及产品项目情况（技改后全厂项目）一览表1-2。表1-1 现有项目产品方案一览表车间序号生产线产品（副产品）名称设计生产能力（t/a）备注1#车间二甲氧基嘧啶生产线产品99.8%二甲氧基嘧啶450间歇生产，生产时段为每年1-10月，生产批次量为0.3t，生产周期为20h，年运行时数7200h副产品99%硝酸钠268.8177.5%甲醇乙醇液1253.8599.8%甲醇液733.282#车间苄磺胺生产线产品99%苄磺胺400间歇生产，生产时段为每年1-10月，生产批次量为0.35t，生产周期为30h，年运行时数7200h3#车间N-甲基三嗪生产线产品98%N-甲基三嗪400未建设副产品55%1,1-二氯甲醚甲醇液560.7489%三氯甲烷331.114#车间4-甲砜基-2-硝基苯甲酸（3-酮）环己烯酯生产线产品98%4-甲砜基-2-硝基苯甲酸（3-酮）环己烯酯500未建设表1-2 技改后全厂产品一览表车间序号产品生产线备注1#车间二甲氧基嘧啶生产线毒死蜱生产线炔草酯生产线2#车间苄磺胺生产线五氟磺草胺生产线2 设计原则与设计依据2.1 设计原则(1) 认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策。严格执行国家和地方有关环境保护的规定，污水处理确保各项出水水质指标均达到园区污水处理接管标准。(2)针对本工程的具体情况和特点，采用成熟、稳定、实用的处理工艺，以达到稳定达标处理的目的。(3)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，且尽可能地满足近期和远期发展的目标要求。(4)管理、运行、维修方便。 (5)设计美观、布局合理、降低噪声及合理处置固体废弃物，改善污水站及周围环境，避免二次污染。2.2 设计依据（1）企业提供资料及现场情况；（2）给水排水设计手册；（3）给水排水工程制图标准(GB50106-2010)；（4）建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）；（5）室外排水设计规范（GB50014-2006，2011修订版）；（6）低压配电设计规范（GB50054-1995）；（7）供配电系统设计规范(GB50052-2009) ；（8）江苏富鼎化学有限公司厂区总平面图；（9）洪泽县清涧污水处理厂接管标准；2.3 设计范围根据对现场多次实地调查，并与厂家核实。此次设计范围为：厂区污废水（包括二甲氧基嘧啶、苄磺胺、毒死蜱、五氟磺草胺、炔草酯项目的工艺废水、废气吸收水、生活污水、冲洗废水、质检化验废水和初期雨水等），其他停建或未建项目产生废水均不在此次设计范围。2.4 设计指标2.4.1 污水水量根据环评文件及现场调查，技改项目建成后，全厂综合污水量为49830.66m3/a（166m3/d）。厂区现有污水站设计处理能力为400 m3/d。2.4.2 污水水质根据企业环评报告、已建项目检测报告及企业提供的数据，预处理后全厂需要进污水处理站的污水水质水量综合情况见表2-1。表2-1厂区项目综合污水情况表污水来源水量污染物名称污染物产生量（m3/a）浓度(mg/L)产生量(t/a)综合污水49830PH68COD152475.9氨氮1236.1总氮1819.0SS40019.9总磷130.6AOX201.0甲苯90.4盐分119059.32.4.3 出水水质处理后出水进入洪泽县清涧污水处理厂。洪泽县清涧污水处理厂接管标准见下表2-2。表2-2洪泽县清涧污水处理厂接管标准编号项目接管标准（mg/L）1pH6-92COD5004总氮355总磷3.06AOX8.07甲苯0.58AOX8.03污染源分析3.1 污染源强统计本方案设计的废水包括已建生产项目和技改项目废水。根据对污染源产生情况分析，结合地面冲洗水、生活污水、初期雨水等各项污水产生情况，已建项目污水源强统计见表3-1，技改项目污水源强分析见表3-2。表3-1已建产品废水情况源强分析表种类编号废水量污染物污染物产生量m3/a名称浓度 mg/L产生量 t/a二甲氧基嘧啶生产线工艺废水W1-13842.86pH45COD2110581.11总氮21688.33盐分49005188.32W1-24453.87pH45COD740032.96总氮9614.28总磷1443864.3AOX1210.54W1-32993.54pH89COD12264.636.71总氮5511.65甲苯8352.5盐分115776346.58苄磺胺生产线工艺废水W2-11531.67pH34COD1302519.95SO42-4952275.85W2-23663.11pH45COD667224.44SO42-51811189.79盐分93647343.04AOX439.521.61W2-32704.92pH56COD770420.84氨氮962626.04总氮963726.07盐分37021100.14AOX528.671.43废气吸收废水氯化氢吸收水2555.48HCl含30%的HCl，回收其他废气吸收水1869.79COD109199204.18总氮2234241.77盐分254997476.79AOX6041.13设备冲洗、地面冲洗废水2000COD10002SS6001.2甲苯300.06总氮800.16AOX300.06初期雨水300COD5000.15SS2000.06生活废水3600COD3001.08SS2000.72氨氮350.13TP50.018清下水9020COD300.27SS400.36表3-2技改项目产品废水情况源强分析表种类污水来源编号废水量（m3/a）污染物名称污染物产生量浓度（mg/L）产生量（t/a）工艺废水毒死蜱生产废水JW1-19223pH910COD500046.115SS3002.767氨氮349332.212总氮392636.209盐分1364831258.785JW1-211161pH89COD500055.805SS3003.348总氮3073.423盐分10570117.97炔草酯生产废水JW2-1315pH67COD223247.032SS4000.126总氮17870.563盐分11300.356JW2-2210pH56COD223245.51SS3000.063总氮32670.686JW2-3270pH67COD68441.848SS3000.081甲苯33000.891JW2-430pH67COD448671.346SS3000.009甲苯200000.6五氟磺草胺生产废水JW3-1205pH89COD30000.615SS3000.062总氮2150.044盐分5303910.873JW3-2341pH78COD30001.02SS3000.102总氮410.014盐分210657.162JW3-316pH78COD1516882.427SS4000.006氨氮188750.302总氮218130.349盐分4736257.578JW3-4165pH89COD220673.641SS3000.05氨氮27580.455总氮27580.455盐分262244.327废气吸收废水氯化氢吸收水1277.74HCl含30%的HCl，回收其他废气吸收水934.9COD109199102.09总氮2234220.89盐分254997238.43.2 污水水质分类本项目废水主要来源于生产工艺废水、废气吸收废水、设备及地面清洗废水、真空泵废水、生活污水及初期雨水等。废水水量较多，水质情况复杂，宜采取分质处理后，再集中处理的方法，分类后情况见表3-3。废水分类预处理方法：（一）高浓度含盐废水W1-1、W1-3、W2-2、W2-3、JW1-1、JW1-2、JW3-1、JW3-2、JW3-3、JW3-4进蒸发析盐处理。（二）高含盐废气吸收废水，与其他高盐废水一起析盐处理。（三）高硫酸根废水W2-1经中和沉淀后进入物化系统。其他工艺废水、设备冲洗水/地面冲洗水汇同经蒸发析盐的高含盐废水/废气吸收水、经中和沉淀后的高硫酸根废水进入集水池，进污水站“铁碳微电解+催化氧化+中和沉淀池”工段处理。混合生活污水经“UASB高效厌氧反应器+水解酸化池+接触氧化+二沉池+气浮”工序后达标排放。表3-3 水质水量分类情况表编号来源污水量（m3/a）污染物名称浓度(mg/L) 高含盐废水W1-1、W1-3、W2-2、W2-3、JW1-1、JW1-2、JW3-1、JW3-2、JW3-3、JW3-4、废气吸收水37120.12COD19288氨氮1590总氮3706AOX127甲苯67SS171SO42-5113全盐量80334类高硫酸根废水废水W2-11531.67pH34COD13025SO42-49522类废水JW2-1、JW2-2、JW2-3、JW2-4、地面冲洗水、设备冲洗水7278.87COD6851.69099SS203.1908799甲苯213.0825252总氮781.6102046总磷8834.472255AOX82.28176489类低浓度废水生活污水3900COD315SS200氨氮32总磷549830.663.3 污染因子物化性质表本项目污染因子物化性质见下表见3-4。表3-4 污染因子物化性质表名称分子式理化性质甲醇CN:32058UN:1230CH4O32.04无色澄清液体，有刺激性气味，熔点：-97.8，沸点：64.8，相对密度(水=1)0.79，相对蒸气密度(空气=1)1.11，饱和蒸汽压（kpa）：13.33(21.2)，临界温度240，溶于水，可混溶于醇、醚等多数有机溶剂。丙二酸二乙酯C7H12O4160.17无色透明液体,微具芳香气味。熔点-49.8，沸点198.9，相对密度（水=1）：1.06，相对蒸汽密度（空气=1）：4.58，饱和蒸汽压（kPa）：1.33(81)。不溶于水，溶于乙醇、乙醚、三氯丙烷、苯。甲苯CN:32052UN:1294C7H892.14无色透明液体，有类似苯的芳香气味。熔点：-94.9，沸点：110.6，相对密度(水=1)：0.87，相对密度(空气=1)：3.14，饱和蒸汽压（kpa）：4.89(30)，临界温度318.6，不溶于水，可混溶于苯、醇、醚等多数有机溶剂。硫代硫酸钠Na2S2O3158.11无色透明单斜晶体，无臭、味咸，比重1.729，加热至100，失去5个结晶水。易溶于水，不溶于醇，在酸性溶液中分解，具有强烈的还原性。易风化，在潮湿空气中有潮解性。毒死蜱白色颗粒砖结晶，有硫醇臭味。密度1.398。熔点42.5-43C。沸点200C，25C。水中溶解度为2毫克/升，易溶于异辛烷、甲醇等有机溶剂。硫酸H2SO4含量：工业级92.5%或98%；纯品为无色透明油状液体，无臭；熔点：10.5；沸点330.0；相对密度（水=1）：1.83与水混溶；相对密度（空气=1）3.4；饱和蒸汽压：0.13（145.8）氯化铵NH3Cl无色立方晶体或白色结晶。味咸凉而微苦。相对密度1.527。加热至350升华。沸点520。易溶于水，溶于液氨，微溶于醇，不溶于丙酮和乙醚硝酸CN：81002UN：2031HNO363.01纯品为无色透明发烟液体，有酸味。熔点-42，沸点86，相对密度（水=1）1.50，相对蒸汽密度（空气=1）2.17，饱和蒸气压：4.4kPa (20)，与水混溶。己唑醇C14H17Cl2N3O纯品为无色晶体, 熔点111, 蒸气压0.11MPa25, 密度1.29g/cm3。不溶于水,溶于甲醇、甲苯等有机溶剂。盐酸HCl无色有刺激性液体含有杂质时呈微黄色。熔点-114.8。沸点-84.9。密度1.187gcm3。极易溶解于水，也易溶解于乙醇、乙醚。能与许多全属、金属氧化物、碱类、盐类起化学反应三乙胺C6H15N101.19无色油状液体，有强烈氨臭。熔点：-114.8，沸点：89.5，相对密度(水=1)：0.70，相对蒸汽密度(空气=1)：3.48，饱和蒸汽压（kPa）：8.80(20)。微溶于水，溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂。4现有污水站情况介绍4.1现有污水站污水处理工艺流程现有污水站现有工艺流程如下图4-1所示。4.2现有污水站 建(构)筑物和设备情况江苏富鼎化学有限公司现有污水处理系统设施如下表4-1、表4-2。表4-1 现有污水站建（构）筑物情况表序号构建筑物名称规格(m)单位数量结构1集水池12.010.05.5m座1钢砼+防腐2中间调节池12.010.05.5m座1钢砼+防腐3水解酸化池10.05.85.5m座2钢砼4接触氧化池10.07.35.5m座2钢砼5二沉池3.53.55.5m座2钢砼6气浮池6.153.55.5m座2钢砼7排放池12.010.05.5m座1钢砼8压滤液收集池1.51.01.5m座1砖混9铁碳塔5.06.0m座2钢制防腐10催化氧化塔5.05.8m座2钢制防腐11絮凝沉淀塔4.05.0m座2钢制防腐12UASB反应器5.27.0m座2钢制防腐13污泥浓缩池4.05.5m座2钢制防腐14事故池12.010.05.5m座1钢砼防腐15中和沉淀池2.04.5m座1钢制防腐16综合车间19.24.48m座1砖混表4-2 现有污水站工艺设备情况表序号设备名称规格参数单位数量备注1FS65-50-25玻璃钢离心泵Q=25m3/h，H=26m，N=5.5kw台2集水池2FS65-50-25玻璃钢离心泵Q=25m3/h，H=26m，N=5.5kw台1事故池3浮球液位计套24PH计台65搅拌机N=1.5kw台2转速20转6G30-1螺杆泵Q=5m3/h，H=60m，N=2.2kw台2絮凝沉淀池、污泥浓缩池7G25-1螺杆泵Q=2m3/h，H=60m，N=1.5kw台2中和沉淀池850ZXP18-20不锈钢自吸泵Q=18m3/h，H=20m，N=2.2kw台2调节池965GW25-15-2.2型污泥泵Q=25m3/h，H=15m，N=2.2kw台4二沉池、气浮池10搅拌机N=0.75kw台12加药搅拌系统11计量泵N=1.1kw台14加药搅拌系统12刮泥机N=2.2kw，行走速度1.0m/min台2气浮池13潜水搅拌机QJB1.5/6-260/3-980台214板框压滤机BMY40/870-UK，过滤面积40台215潜污泵N=2.2kw台1备用1665ZW50-25型污水泵Q=50m3/h，H=25m，N=11kw台2排放池173L42WC型罗茨风机Q=14.22m3/min,P=68.6kpa,N=30kw,rpm=1310r/min台31840BXG型溶气泵Q=5.7m3/h，H=40m，N=2.2kw台2气浮池4.3现有污水站运行情况调查江苏富鼎化学有限公司污水处理站运行情况良好，企业根据园区要求对污水处理系统实行岗位责任制，配备专业污水处理工、专业电工、设备专员等，实行设施/设备承包制度和定期检修制度。根据对现场多次实地调查，现有污水处理站所有设施设备运行良好，设备维保制度完善，污水运行制度完善，污水处理稳定进行。4.4现有污水站构筑物及设备核算现有污水处理站设计流量为400 m3/d（20 m3/h）。根据现有项目废水产生情况和乙基氯化物项目废水产生情况分析：全厂废水总量为49830.66m3/a（166m3/d）； 对现有污水站建构筑物及设备核算如下：4.4.1集水池设计进水流量400 m3/d，24h运行，设计停留时间30h；半地下式钢砼结构,防腐，数量1座；尺寸规格： LBH= 12.010.05.5m；有效容积：600 m3；配FS65-50-25型玻璃钢离心泵2台，1用1备(性能参数：Q=25m3/h，H=26m，N=5.5kw)pH计一台；浮球液位计 1 套；复核项目复核内容（实际处理量166m/d）复核结果水力停留时间86 h满足要求提升泵技术参数Q=25m3/h，H=26m，N=5.5kw满足要求其他配置浮球自控、pH系统配置满足要求4.4.2铁碳池铁碳池内形成无数的微电池系统构成磁场产生电位差。铁在酸性条件下释放铁离子生成新生态Fe2+。Fe2+具有氧化-还原的作用、能与废水中的许多组分发生氧化还原反应。其电化学、氧化还原、物理吸附及絮凝-沉淀的共同作用对废水进行处理。原设计进水流量400 m3/d，24h运行，设计停留时间10.5；地上式钢制防腐，2座；尺寸：LBH=5.06.0m；有效容积：215 m3；配曝气系统2套，内装铁、碳填料；复核项目复核内容（实际处理量166m/d ）复核结果水力停留时间23 h满足要求曝气配置曝气系统两套满足要求4.4.3催化氧化池 氧化剂双氧水与铁碳微电解反应中产生的Fe2+，配置成Fenton试剂， H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由基(OH),其氧化电位达到2.8V,是除元素氟外最强的无机氧化剂,它通过电子转移等途径将有机物氧化分解成小分子，OH可与大多数有机物作用使其降解。Fenton试剂在水处理中具有氧化和混凝两种作用。原设计进水流量400 m3/d，24h运行，停留时间：10 h；地上式钢制防腐，数量2座；尺寸：LBH=5.05.8m；有效容积：200 m3 ；配 曝气系统两套；根据水质情况投加双氧水：配1m3加药桶2个，32CQ-25型式加药泵2台：（性能参数：流量110L/m in，扬程15m，功率1.1kw）复核项目复核内容（实际处理量166m/d）复核结果水力停留时间22 h满足要求搅拌系统曝气系统两套满足要求加药系统加药装置两套满足要求4.4.4絮凝池 用于中和经芬顿氧化后的废水， pH控制为69，投加PAC和PAM对废水进行絮凝沉淀，利用芬顿产生的Fe3+ 与PAC、PAM共同作用，将废水中大部分无机物和有机物，为后续生化处理减轻负荷。设计进水流量400m3/d，24h运行，停留时间：5.6 h；半地上式钢砼结构，防腐，数量2座；尺寸：LBH=4.05.0m； 有效容积：110 m3；需投加药剂：NaOH、PAC、PAM；配1m3加药桶3个，32CQ-25型式加药泵3台：（性能参数：流量110L/m in，扬程15m，功率1.1kw）N=0.75kw溶药搅拌机两2台；配套2.2KW搅拌机2台；复核项目复核内容（实际处理量166m/d）复核结果水力停留时间12 h满足要求搅拌装置搅拌机2台满足要求加药系统加药装置三套满足要求本设计中和池内设搅拌装置， pH值控制在69之间，NaOH加药量加药泵由在线pH控制；PAC、PAM加药量根据试验数据调整，投加量由计量泵控制；4.4.5中间调节池 用于废水的固液混合均匀和存储，均值均量作用原设计进水流量400 m3/d，停留时间：30h；半地上式钢砼结构，数量1座；尺寸规格：LBH=12.010.05.5m； 有效容积：600m3；配提升泵1台，型号FS65-50-25玻璃钢离心泵：Q=25m3/h，H=26m，N=5.5kw。pH计一台；浮球液位计 1 套；复核项目复核内容（实际处理量166m/d）复核结果水力停留时间18 h满足要求水泵参数Q=25m3/h，H=26m，N=5.5kw满足要求控制系统液位控制、pH调节系统满足要求4.4.6 UASB高效反应器设计进水流量400 m3/d，24h运行，停留时间14h；尺寸规格：LBH=5.27.0m；地上式钢砼结构，数量2座；有效容积：270m3；配套设备：三相分离器一套；布水系统一套；复核项目复核内容（实际处理量166m/d ）复核结果水力停留时间30 h满足要求4.4.7 水解酸化池设计进水流量400 m3/d，24h运行，停留时间29h；尺寸规格：LBH=10.05.85.5m；地上式钢砼结构，数量2座；有效容积：580m3；配套设备：布水系统一套；潜水搅拌机2台；复核项目复核内容（实际处理量166m/d ）复核结果水力停留时间64 h满足要求动力系统潜水搅拌机符合要求4.4.8接触氧化池生物反应池的充氧区，溶解氧浓度一般为2.0mg/L以上。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。设计进水流量400 m3/d，24h运行，停留时间45 h；尺寸：LBH=10.07.35.5m；半地上式钢砼结构，数量8座；有效容积：700 m3；填料层高：3.5m；池内挂组合填料560 m3；池底布置微孔曝气器及曝气管道等一套。复核项目复核内容（实际处理量166m/d）复核结果水力停留时间78h满足要求空气系统微孔曝气器及曝气管道等一套满足要求4.4.9 二沉池用于进行固液分离，上部出水自流进入排放池，下部污泥部分回流至接触氧化池，部分剩余污泥排至污泥浓缩池进行浓缩后压滤。设计进水流量 400m3/d，24h运行；尺寸：LBH =3.53.55.5m ；半地上式钢砼结构，数量1座；水力负荷：0.8m/；配污泥泵2台，交替使用：型号65GW25-15-2.2型污泥泵：Q=25m3/h，H=15m，N=2.2kw；复核项目复核内容（实际处理量166m/d ）复核结果水力停留时间6