某化工厂甲硫基乙醛肟废水处理工程初步设计方案(20m3d)

第第页第四章处理工艺的选择4.1水质分析甲硫基乙醛肟是生产灭多威农药过程中生成的必要中间体，灭多威农药废水具有CODcr浓度高，毒性大，含盐量高、气味大以及可生化性差的特点，其主要成分为氯化钠，及少量未反应完全的甲硫醇钠、乙醛肟和产品甲硫基乙醛肟。因此该种废水处理难度非常大，原水直接进行生化处理无法启动生化反应。针对该废水的特点，我司采用“臭氧+MVR”技术进行处理。4.2臭氧工艺选择本项目废水污染物基本上属于难降解的有机污染物，而且气味大，用常规的生化处理方法难以去除这类污染物。针对该废水特点，本项目采用臭氧深度处理法进行处理。臭氧生成原理：臭氧机产生臭氧的原理采用电晕放电法获取，就是在常压下使含氧气体在交变高压电场作用下产生电晕放电生成臭氧。电晕放电法臭氧发生器是相对能耗较低、单机臭氧产量最大、市场占有率最高、应用最广的臭氧发生装置。气体中氧气（O2），经过高频高压的轰击，O2变成不稳定的O3，O3具有很高的能量，在常温、常压下很快自行分解为氧（O2）和单个氧原子（O），单个氧原子具有很强的氧化活性。通过产生的O3处理甲硫基乙醛肟废水，利用其强氧化性可以有效果氧化难以生物降解的可溶性有机物，大大降低出水色度和COD，同时将恶臭物质如甲硫醇，甲硫醇钠及其衍生物氧化成二氧化碳和水，使废水处理系统最终出水能稳定达标排放。4.3MVR工艺选择由于待处理污水中含盐量极高，考虑节能环保的工艺，故本工程选择MVR处理工艺。经过预处理后的废水进入MVR蒸发结晶制盐系统，最终产出结晶盐，实现资源综合化利用。机械蒸汽再压缩式蒸发器（MVR）系统是新一代蒸发器技术，是一种节能环保的高新技术。主要是由蒸发器、压缩风机、热交换器、废水循环泵组成。该系统是利用压缩机把蒸发器产生的二次蒸汽进行压缩使其压力和温度升高，然后作蒸发器热源替代鲜蒸汽。实现二次蒸汽中热能的再利用，使蒸发器的热能循环利用。只要提供少量的电力驱动压缩机工作不需要鲜蒸汽就能使蒸发器热能循环利用，连续蒸发。在热力学中MVR蒸发器也可以理解为开式热泵。压缩机的作用不是产生蒸发需要的热量，而是输送蒸发器的热量形成热量循环。机械蒸汽再压缩蒸发器（MVR）系统处理废水改变了传统的厌氧和好氧的废水处理方式，运用浓缩的方式把废水浓缩后烧掉的方法处理化机浆废水，克服了多效蒸发工艺复杂等缺点，同时机械蒸汽再压缩蒸发器（MVR）系统具有以下优点：（1）能量消耗成本低（2）几乎不需要蒸汽和冷却水（3）因为MVR系统只用一个蒸发器，其他辅助设备也很少所以场地占地面积小，很容易选择建设场地（4）具有先进冷凝水的分离技术，把干净的二次冷凝水和污冷凝水分离，使二者有不同的用处。第五章废水处理系统设计5.1设计范围废水处理系统：从1#臭氧池进水开始至2#臭氧池出水外一米为止；自来水管道系统：业主将自来水接至各用水点；电气系统：业主将380V低压接至配电间低压进线柜；废水水温：本方案考虑水温为常温25-35℃，若温度过低或过高需另考虑加温和冷却措施；5.2工艺流程图2#臭氧深度反应池2#臭氧深度反应池反应段MVR蒸发器结晶体外运图5-1工艺流程图原水1#臭氧深度反应池达标排放反应段5.3主要处理单元功能臭氧深度反应池通过产生的O3处理甲硫基乙醛肟废水，利用其强氧化性可以有效果氧化难以生物降解的可溶性有机物，大大降低出水色度和COD，同时将恶臭物质如甲硫醇，甲硫醇钠及其衍生物氧化成二氧化碳和水，使废水处理系统最终出水能稳定达标排放。MVR蒸发器针对化工有机废水高盐分高浓度等特点,基于蒸发浓缩结晶的原理.采用机械蒸汽蒸发浓缩结晶有机废水,对浓缩液中的盐分进行分离后，通过集盐器进行回收,浓缩液进行干燥回收或焚烧处理,，蒸发后的冷凝水一般通过后续的处理，可以实现废水排放的标准。5.4设计处理效果预测根据进出水水质要求，本工程要求的污染物去除率如下表所示（见表5-1）：表5-1主要污染物去除效果一览表(单位：mg/L)项目处理单元CODCrpH车间出水≤30000mg/L6～91#臭氧深度处理池MVR蒸发系统3900（87%）6～96～96～92#臭氧深度处理池≤468（88%）6～9排放标准≤500mg/L6～9注：1.括号内的数据为该处理单元的去除率；各单元均为出水水质。2.去除率表中数据在实际运行中会有所变动，我方保证最终达标出水。5.5生产处理构筑物设计5.5.1废水处理系统设计设计说明：如无特殊说明，本方案各构筑物均按20m3/d设计；序号名称规格(m)结构单位数量工艺参数一、废水处理构筑物1#臭氧深度处理池15.0×12.0×4.5钢砼座1有效水深：4.0m,有效容积720m3停留时间：36d2#臭氧深度处理池臭氧设备间10.0×11.0框架间1第七章工程投资概算及运行成本分析7.1编制依据本公司各专业提供的有关资料；现行建筑工程和安装工程预算定额、材料预算价格及有关资料；类似工程的概预算及技术经济指标；现行有关其它费用定额、指标及价格；钢筋按4800元/吨计，水泥按330元/吨计；7.2废水处理工程投资概算表7.2.1废水处理工程概算表10-1废水处理构筑物土建工程概算表序号名称规格(m)结构单位数量概算（万元）备注臭氧设备间10.0×11.0框架间1臭氧深度处理钢砼座1注：1.本报价不含特殊基础处理费、墙体保温、绿化、围墙、道路、排水及外墙修饰；2.本报价工程费用为可行性经济指标，实际工程费用需以图纸工程量或者实际工程发生量为准；3.该概算有效期为一个月。某化工厂甲硫基乙醛肟废水处理工程初步设计方案（20m³/d）一、设计规模处理水量：20m³/d，连续运行，按24h计，设计流量0.83m³/h。设计余量：关键设备按峰值水量1.2倍（1m³/h）选型，预留10%扩容空间。二、进水水质与排放标准指标COD(mg/L)甲硫基乙醛肟(mg/L)SS(mg/L)pH硫化物(mg/L)氨氮(mg/L)进水水质≤5000≤300≤2002-5≤50≤80排放标准≤100≤0.5≤706-9≤1.0≤15三、处理工艺流程工艺路线：调节池→高级氧化（芬顿/臭氧）→中和沉淀→UASB厌氧→A/O生化→二沉池→活性炭吸附→消毒池→达标排放工艺说明：调节池：均衡水质水量，设pH在线监测与机械搅拌防沉淀系统；高级氧化：芬顿优先用于难降解有机物破环断链，臭氧备用系统应对负荷波动；UASB：采用三相分离器+循环布水系统，COD去除率≥75%；A/O生化：缺氧段反硝化脱氮，好氧段悬挂组合填料强化生物膜法处理；活性炭吸附：设置两级串联吸附罐，配置在线TOC检测仪联动反冲洗程序。四、主要构筑物及设备参数调节池容积：20m³（HRT=24h），分两格交替运行材质：钢砼+5mm玻璃钢防腐内衬配套：耐酸提升泵2台（1用1备，Q=1m³/h，H=10m，材质PVDF）高级氧化单元芬顿反应系统：反应塔：Φ1.5m×3m，碳钢衬PO，配套ORP在线监测仪药剂系统：H₂O₂（30%）储罐2m³，计量泵流量0-50L/hFeSO₄溶液罐3m³，搅拌转速45r/min控制参数：n(H₂O₂):n(Fe²⁺)=3:1，反应pH=3-4，反应时间2h臭氧氧化系统：臭氧发生器产量100g/h，接触塔Φ0.8m×4m尾气破坏装置处理效率≥98%中和沉淀池结构：竖流式反应区+斜板沉淀区，总尺寸2m×2m×3m加药系统：NaOH自动投加装置（调节pH至7-8）PAC溶液罐（10%浓度）配螺杆泵Q=0-10L/hPAM制备装置（0.1%浓度）配隔膜泵Q=0-5L/h排泥：桁架式刮泥机，污泥泵Q=2m³/hUASB厌氧反应器主体尺寸：Φ3m×5m，有效容积30m³设计参数：容积负荷≤5kgCOD/(m³·d)上升流速0.8m/h沼气产量0.35m³/kgCOD温控系统：盘管换热器+温度传感器，精度±1℃A/O生化池缺氧池（A段）：有效容积5m³，HRT=6h潜水搅拌器2台（N=0.75kW，转速480r/min）碳源投加系统（乙酸钠备用）好氧池（O段）：有效容积15m³，HRT=18h微孔曝气器50套，风机Q=1.5m³/min，P=49kPa组合填料150m³，SV30=20-30%二沉池结构：竖流式沉淀池Φ2m×4m，表面负荷0.8m³/(m²·h)配套：中心传动刮泥机，回流泵Q=3m³/h活性炭吸附系统吸附罐：Φ1m×2m，设计流速10m/h活性炭：椰壳颗粒炭（碘值≥900mg/g），装填高度1.5m再生系统：蒸汽再生装置（备用）消毒池接触时间：30min，有效容积1m³消毒剂：次氯酸钠投加量5-10mg/L五、污泥处理系统污泥来源：芬顿沉淀池（含铁污泥）、生化系统剩余污泥污泥浓缩池：竖流式Φ1.5m×3m，固体负荷30kgDS/(m²·d)脱水设备：板框压滤机（过滤面积10m²，进料压力0.6MPa）污泥泵Q=2m³/h，P=0.8MPa污泥处置：脱水后泥饼（含水率≤80%）交危废处理单位六、电气与自控系统配电系统：总装机功率45kW，运行功率25kW设应急电源（柴油发电机30kW）控制系统：PLC控制柜：监测pH、ORP、DO、流量等参数联锁保护：提升泵-反应器液位联锁、风机-溶解氧联动仪表配置：在线监测：COD、氨氮、流量计、污泥浓度计报警装置：高低pH、超温、液位异常报警七、运行费用估算项目计算方式成本（元/m³）药剂费H₂O₂8kg/d×6元/kg+FeSO₄3kg/d×2元/kg8.5NaOH10kg/d×1.2元/kg+PAC5kg/d×3元/kg2.7活性炭更换2次/月×5000元/次3.3电费25kW×24h×0.8元/kWh÷20m³/d4.8人工费2班×1人×200元/人日÷20m³1.0总成本20.3八、安全与应急措施芬顿反应区设防爆通风系统（换气次数12次/h）臭氧接触池配备尾气浓度报警器（≥0.1ppm报警）危化品储区