贵州某化工厂废水处置惩罚站设计
- 时间：2022-08-30
- 作者：游艇会华瑞
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项目概况
该化工厂以贵州富厚的煤炭资源为依托，鼎力大举生长煤化工工业，以煤炭的深加工为其主要工业链 。古板的煤化工是以低手艺含量和低附加值产品为主导的高能耗、高排放、高污染、低效益的“三高一低”行业 。随着市场的生长和科技的前进，这种对资源太过消耗、严重污染情形、粗放的不可一连的生长方法已难以为继 。因此，企业拟接纳先进的粉煤加压气化手艺，妄想建设年产30万t合成氨、15万t二甲醚装置，向市场提供清洁能源——一二甲醚 。该项目建成后，预计爆发的生涯污水和生产废水总量将达1200m³/h，其中以煤炭为质料的合成氨工艺的生产废水主要为煤造气含氟废水和铜洗稀氨水 。为使废水能达标排放，企业拟新比一座皮水处置惩罚站，处置惩罚后的出水抵达《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级B排放标准 。该处置惩罚站总占地面积1500m2，总装机容量166.2kw，运行本钱约1.26元/m3废水(不含折旧费).
设计依据
(1)业主提供的种种相关基础资料(水质、水量，回用水要求等);
(2)现场踏勘资料:
(3)《污水综合排放标准》(GB8978一1996);
(4)国家及省、地区有关规则，划定及文件精神
(5)其他相关设计规范与标准 。
设计原则
(1)针对本项目废水水质特点，选用手艺先进可靠、工艺成熟稳妥、处置惩罚效率高、占地而积小、运行本钱低、操作治理利便的废水处置惩罚工艺，在确保出水达标排放的同时节约投资:
(2)选用质量可靠，维修轻盈，能耗低的装备，尽可能降低处置惩罚系统的运行用度:
(3)接纳步伐只管减小废水处置惩罚系统对周围情形的影响，合理控制噪声、气息，妥善处置惩罚与处置惩罚固体废物，阻止二次污染 ；
(4)总图安排合理、紧凑、雅观，镌汰废水处置惩罚站内废水提升次数，包管废水处置惩罚工艺稳固可靠运行 。
污水泉源
该工程废水泉源为新建生产装置的生产废水和厂区的生涯污水 。凭证该企业即将建成的新生产线以及同类型生产企业的类比视察效果，以煤炭为质料的合成氨企业其工艺流程大致可分为质料气的制备、质料气的净化、气体压缩和氨合成四大部分，废水主要爆发于质料气的制备和净化中 。
(1)质料气制备手艺所爆发的废水
合成氨质料气的制备对煤(焦)而言，是以煤或焦与气化剂(如空气、蒸汽、氧气等)举行一系列非均相化学反应，天生以CO、H2、CO2和CH4等为基本组分的种种煤气 。然而煤中除含有C外，还含有S、O、N等元素，为此煤气中还含有H2S、HCN以及未反应的煤屑 。由于从造气炉出来的煤气除含有上述的气体和杂质外，气体温度也较高，以是必需经由降温、洗涤才华进入下一个工序 。这是任何一种制气要领都不可阻止的，而洗涤剂和降温介质一样平常为水 。故此就爆发了一股温度高、色度深、含有大宗煤屑及氰化物的污水 。由于这些化合物中氰化物的浓度高并有剧毒，故一样平常称这股废水为造气含氰废水 。
(2)质料气净化爆发的水污染
合成氨质料气的净化主要包括硫化物的脱除、CO2的脱除、CO的脱除和CO的变换 。在现在常用的要领中绝大大都不以氨作为碱源，故扫除了氨氮对水情形的污染 。CO的脱除污染严重的是铜洗流程 。
铜洗液再生爆发了含有NH3、CO和CO2的制洗再生气 。铜洗再生气经水洗涤爆发铜洗稀氨水其浓度视所接纳的洗涤手艺差别而差别 。这股废水除含有氨外，还含有CO2，以是接纳一样平常的提浓要领都会由于容易天生碳铵引起管道梗塞而无法处置惩罚 。因此，一种要领是接纳铜洗再生氨直接放空 ；另一种是铜洗稀氨水排放 。
综上所述，该厂生产车间排放的废水主要为煤造气含氰废水和铜洗稀氨水 。
处置惩罚工艺
该废水处置惩罚工艺主要包括预处置惩罚系统、生化处置惩罚系统、供氧系统和污泥处置惩罚系统，工艺流程详见图2.
4.2工艺流程说明
该厂废水由生产车间的煤气化废水、变换废水、酸性气体脱除废水以及生涯区排放的生涯废水组成，接纳分质处置惩罚的要领 。
首先对煤气化废水及变换成水举行去氨氮处置惩罚，经氨氮处置惩罚后的出水和酸性气体脱除水混淆进入中和池，在此调理pH值 ；中和池出水举行破氰反应以脱除氰，除氰后的出水和其他废水一起进入综合调理池 。凭证有关资料，合成氨工业的生产污水温度在50oC左右，并且在前段反应加入药剂的时间会爆发大宗的热量，使水温度升高，对后继的生化处置惩罚倒运，因此在破氰反应池后加设冷却塔，将废水温度降低至20oC左右，然后经提升泵提至AO系统举行生化处置惩罚，以去除大部分污染物，最后经沉淀出水已抵达排放标准 。由于建设方思量回用，增设过滤工艺，过滤后的出水进入中水回用池，回用水池提供过滤的反冲洗用水
整个工艺主要包括预处置惩罚系统、生化处置惩罚系统，供氧系统，污泥处置惩罚系统 。以下为各个系统的说明 。
(1)预处置惩罚系统
第一步，首先接纳化学沉淀法对含氨氮浓度较高的煤气化废水和变换度水举行除氨氮处置惩罚 。
化学沉淀法脱氮可以处置惩罚种种高浓度的氨氮废水，脱氮效率能抵达90%以上 。虽然沉淀剂的投药量较大，可是接纳的是高效、低廉，对水体无污染的沉淀剂，可以在后续的生化处置惩罚中消除 。本工程脱氮药剂接纳Mg2+和PO43-，Mg2+可以用MgCl2、Mgo、Mg(NO3)2等，Po43-，可以用H3PO4
或者用NaH,PO，NaHPO 。12H0等，投加的药制与废水中的缸鼠天生或消融的复盐MgNHPO,+6H0(简称MAP)就淀物(0C时其济解度仅为0.023g/00mol) 。从而抵达去除废水中氩缸的目的 。MpNLPO,+6H0俗称鸟类石，济度积为2.510，其营养因素校其他可溶性把科的释放速丰慢，故可称其作规邦肥料、堆肥和花园土壤等，或作干方泥的添加剂，结构制品的阻火剂等 。在药制投加历程中应注重控制pH值 。由于当pH值为10时，沉淀举行300s左右后，氨的挥发
率达20% 。因此在处置惩罚历程中应只管缩短沉淀时间，幸握好适当的pH值以镌汰氨的挥发和消耗 。当使用MgC]，NaH,PO,作为投加药刺时，最佳pH值为85~9 。当pH值大于9时，MAP的消融度转变不大:但当H值为105~12时，固体氨会从MAP中游离出来，天生里难消融的Mg(P0).
第二步 。通过氧械氧化剖析法对前段出水和酸性气体脱除水举行破鼠处置惩罚，处置惩罚历程分为两段举行 。废水先经由中和池，将险性气体税除水和碱性的税鼠水举行混淆，再加入就氧化钠和次氣酸的 。在一段处置惩罚油中坚持pM310以上时，爆发以下反座:
NuCN+NzCIO-+NaCNO+NaCI
若pH<10，爆发以下反应:
HCN+NaCIOCNC1T+NuOH
由上式看出 。当pH<10时，反应天生氯化鼠气体，这是很是危险的 。因此，在此历程中座注重把pH值控制在10以上 。
别的，在这个历程中还雷对废水举行搅拌，以包管反应充分，迅速举行，为严酷控制反应历程及条件，思量设置pH计，ORP传感器及自控投药装置 。
二段反应差别于一段反应 。pH值控制在8左右为宜 。反应历程较一段慢，举行以下反应:
2NuCN+3NCIO+H,O-+CO,+N,+2NaOH+3NaCI
(2)生化处置惩罚系统
生化处置惩罚系统包括缺氧池、好氧池《生物接触氧化池)和二沉池 。
废水由综合调理池进冷却塔举行降温处置惩罚 。降温后的废水进入生化处置惩罚系统.生化系统接纳A/O法生物脱鼠处置惩罚工艺 。废水先进入缺氧池去除部分COD、BOD、SS等，再进入好氧池 。好氧池由池体，布水装置和攀气系统等几部分组成，话性污说与丹染物质在好氧池内充分接触，以抵达生物降解的最终目的 。
(3)供氧系统
好氧池的宰气接纳鼓风學气，鼓风星气是将空气增压后送入反应器中，举行扩散释放，使空气中的氧传入污水中 。这种要领适于东深较大的反应器，改善氧的转移历程，可以提高供氧效丰 。同时，接纳了先进的微孔学气系统，通过设置干水下的微孔舉氰气装置将空气选入水中，实现供氧历程 。
(4)污泥处置惩罚系统
生化处置惩罚系统的利余污泥持入污泥地，经行泥浓缩成少行泥体权后，经由板式压滤机进一步脱除水分，脱水后的干固体含量达25%~30%，可直接外运举行填埋处置惩罚 。污泥朱缩池上清液及脱水的滤液回流至调理池重新举行处置惩罚
处置惩罚指标
凭证废水泉源剖析，本项目爆发的废水其主要污染物为悬浮物、COD、BOD、石油类、硫化物、氯化物、氨氮 。同时据建设方提供的资料，废水排放将抵达120m3/h，全厂废水排放量和详细水质如表1所示
表1全厂废水排放量和水质一览表
|
序号 |
装置名称 |
排水纪律 |
排水量(m3/h) |
排水水质/（m/gL) |
|||||
|
CN- |
BOD5 |
SS |
COD |
氨氮 |
磷酸盐 |
||||
|
l |
煤气化 |
一连 |
21.2/51 |
10 |
200 |
50 |
300 |
200 |
|
|
2 |
酸性气体脱除 |
一连 |
4.5/5 |
50 |
1000 |
|
1500 |
|
|
|
3 |
甲醇装置 |
|
7.6 |
|
500 |
|
600 |
|
|
|
4 |
变换 |
|
0.2/2 |
|
|
|
|
1500 |
|
|
s |
生涯废水 |
中止 |
10 |
|
|
150 |
200 |
30 |
3 |
|
6 |
热电站排水 |
一连 |
20 |
|
|
|
|
|
1.2 |
|
合it |
63.5/95.6 |
|
|
|
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|
|
||
凭证表1，取新建装置的生产废水总量为85.6m3/h生涯废水为10m3/h,合计水量为95.6m3/h �Ｋ剂砍跗谟晁拇χ贸头Ａ�，废水处置惩罚站设计规模定为120m3/h 。
进水水质
设计进水水质指标如表2所示 。
表2设计废水进水水质
|
项目 |
COD/(mg/L) |
BOD/ (mg/L) |
pH |
SS/ (mg/L) |
氰化物/ (mg/L) |
NH3-N/ (mg/L) |
硫化物/(mg/L) |
|
进水水质 |
≤300 |
_ |
6.0~9.0 |
≤150 |
≤1.0 |
≤150 |
_ |
出水水质
凭证生产废水和生涯废水的特点，划分接纳预处置惩罚步伐，对酸性气体脱出装置和煤气化妆置含氰废水先进性脱氰处置惩罚，再混淆其他污水举行生化处置惩罚 。综合思量其水质，出水抵达《污水综合排放标准》(GB8978一1996)一级B要求，详细如表3所示 。
表3设计废水出水水质
|
项目 |
COD/(mg/L) |
BOD/ (mg/L) |
pH |
SS/ (mg/L) |
氰化物/ (mg/L) |
NH3-N/ (mg/L) |
硫化物/(mg/L) |
|
出水水质 |
≤100 |
≤30 |
6.0~9.0 |
≤60 |
≤0.5 |
≤15 |
0.5 |
项目施工图
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