清道夫环保网分享:废水处理工程技术方案

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博翰化学科技公司废水处理工程技术方案

1 概述

湖南博翰化学科技有限公司成立于2009年6月10日，目前在湖南省农药产业基地（临湘市儒溪化工农药工业园）建设年产1000吨噁草酮原药产品以及二氯喹啉酸的工程项目。

噁草酮原药，是一种有机杂环类触杀型选择性芽期除草剂，能有效地防除稻田、棉田、果园等中的多种单、双子叶杂草。

二氯喹啉酸，属激素型喹啉羧酸类除草剂，杂草中毒症状与生长素类作用相似，主要用于稻田防稗草。也可防治雨久花，田菁、水芹、鸭舌草、皂角。

本工程的目的主要是对生产过程中产生的生产生活废水经处理后达园区标准排放。为实现这一目的，本工程拟将COD浓度最高的噁草酮生产废水（25-30t/d，COD25000mg/L，盐含量15%）和二氯喹啉酸项目废水（50t/d，COD20000mg/L）先行氧化处理，然后与其它低浓度可生化处理污水和工艺废水混合、调质后再进行生化处理，确保工程废水的处理可靠性，实现达标排放。

1.1 项目概况

1.1.1设计水量、水质

项目建成后，全厂废水产生量为285.26m3/d，其中噁草酮车间工艺废水量28.98m3/d，二氯喹啉酸项目废水50m3/d，设备洗涤、地面冲洗及其它过程产生的废水约11.18m3/d，生活污水排放量28m3/d，以及蒸气冷凝水88.4 m3/d。

工艺废水水量虽小，但COD平均浓度为 21700mg/L，盐含量15%~20%，且废水水量、水质排放极不稳定，处理难度很大。

所以废水处理量按当前并考虑今后生产发展的需要，确定为400t∕d。

1.1.2处理要求

本设计方案充分考虑到企业的实际情况，充分采用目前国内外最先进且最成熟的技术工艺，多次优化设计方案，尽最大的可能，合理编制方案，从而实现既能达标排放又能控制成本，降低运行费用。

1.2 编制依据

《室外排水设计规范》 GB50014-2006

《化学工业主要水污染物排放标准》江苏省地方标准 DB32-939-2006

《污水综合排放标准》 GB8978-1996

《地面水环境质量标准》 GHZB1-1999

建设方提供的有关污水水质水量、平面布局、工程地质等基础资料；

国家其它相关标准与规范。

1.3 编制范围

工艺：自废水处理区进水口起，至废水处理区出口为止，不包括进水池前的污水收集系统以及排水系统、污泥最终处置。

土建：区内各构筑物及基础。

电气：区内各电器的控制及线路，不包括接入配电柜的供电线路。

处理站所需电源、自来水管等均由建设单位按设计要求送至区界。

1.4 设计原则

本工程尽最大努力选用性能可靠、投资少、运行管理方便的设备，在保证达标排放的前提下降低投资成本和运行费用；

厂区平面布置力求布局合理，功能齐全。在便于施工安装和维修的前提下，使处理构筑物尽量集中，布置紧凑，节约用地；

根据业主的要求，最大限度地满足企业的需要。

1.5 处理工艺选择

根据企业提供的废水水质报告与水样化验结果，对比国内外处理此类废水技术工艺的优劣，在我公司实验室小试达标的基础上，结合我公司多年从事类似工程的经验，现提出如下处理技术工艺：

图1 废水处理工艺流程图

1.6 流程说明

生产工艺废水中COD浓度最高的噁草酮生产废水（COD25000mg/l）和二氯喹啉酸项目废水（COD20000mg/L）经管网进入集水调节池；然后再由泵将该混合后的污水加酸将PH调到4左右后进入氧化微电解池，在经过加药通氧、搅拌，在酸性的条件下，反应1.5小时后便可将大分子破坏，打断分子链，提高废水的可生化性；废水经氧化、中和、絮凝进入混合沉淀池进行沉淀后可将一部分盐除去。沉淀后的出水和低浓度废水一道直接进入厌氧水解池（厌氧水解池内部设有供微生物附着的填料），其目的是将含有难降解的有机物、可生化性不高的污水，通过厌氧分解过程中的酸性发酵阶段的特点，将有机物彻底进行降解，以便使有机物的形态、结构加以改变，使之降解为小分子和易生化的物质；经过厌氧处理后的污水自流至好氧生化—MBR池，该生化好氧池内部设有供微生物附着的生物填料，在通氧的条件下，微生物便将污水中的剩余有机物氧化分解；最后通过MBR膜—生物反应器，便可将好氧生化池内全部的悬浮物和污泥都截留下来，出水水质便可达标排放。

1.7各单元COD效果去除率

1.8 废水处理工艺流程与主要工艺单元的作用与特点

1.8.1氧化、微电解

氧化、微电解的作用是氧化、催化反应，PH为4左右时，在酸性的条件下，Fe3+ 通过加入过氧化氢和硫酸亚铁，在通入氧气进行搅拌时便能顺利被还原为Fe2+,在经过一段时间反应后便能将污水之中的大部分COD和部分金属盐置换去除。

铁炭微电解法是絮凝、吸附、架桥、卷扫、共沉、电沉积、电化学还原等多种作用综合效应的结果,能有效地去除污染物提高废水的可生化性。新产生的铁表面及反应中产生的大量初生态的Fe2+和原子H具有高化学活性,能改变废水中许多有机物的结构和特性,使有机物发生断链、开环;微电池电极周围的电场效应也能使溶液中的带电离子和胶体附集并沉积在电极上而除去;另外反应产生的Fe2+、Fe3+及其水合物具有强烈的吸附絮凝活性,能进一步提高处理效果。

采用铁屑微电解法能有效去除农药生产废水中的COD、色度、As、氨氮、有机磷和总磷,去除率分别可达76.2%、80%、69. 2%、55. 7%、82. 7%和62. 8%。采用铁炭微电解法对几种农药配水进行处理,试验结果表明,最佳反应条件下,废水的CODC r去除率都可达67%以上;最佳反应条件:铁/水比为(0. 25~0.375)∶1,铁/炭比为(1~3)∶1, pH3~4,反应时间1~1. 5 h。

废水经微电解处理,然后进行Fenton试剂氧化,则微电解出水中Fe2+可作为Fenton的铁源,且微电解时有机污染物的初级降解也有利于后Fenton反应的进行。采用微电解和Fenton试剂氧化两种物化手段对菊酯、氯苯(BOD5/CODCr=0. 03)和对邻硝氯苯(BOD5/CODCr=0. 05)3种废水按比例配制而成的综合农药废水进行预处理,结果表明:在废水pH为3-4时,经微电解处理后, BOD5/CODCr比值达0. 45以上,可生化性提高;Fenton试剂对综合农药废水CODCr去除率为60%左右,色度去除率接近95%

本公司生产的DH-Y氧化微电解反应装置是经过多次工程实践，在吸收国内外先进经验的基础上研发的一种高效氧化器，（该技术本公司正在申请专利）。

本装置内置滚筒上下翻动，便可将污水与电解质充分反应，使阴阳两电极形成无数个微电池。与现在国内流行的电解反应设备相比，本公司生产的DH-Y氧化微电解反应装置，具有明显的技术优势：⑴、保持长时间高活性铁床，始终能保持填料的活性，克服了传统的填料的结块，纯化现象；⑵、反应充分与介质接触时间长；⑶效果显著；⑷运行费用低、工艺流程短、操作简单，且无沉渣沉泥产生，对环境无二次污染，维修及更换电解质快速方便。

该氧化微电解装置，我们已在很多工程实例中运行，效果都很好，如江苏力达宁化工科技有限公司、连云港三诺化工有限公司、安徽铜陵广信化工农药有限公司等。该装置为各个工程起着关键性的作用，为后续工艺的正常运行起着举足轻重的作用。

1.8.2污泥浓缩器

本公司开发生产的DH-W污泥浓缩器是集污泥浓缩与干化于一体的投资小、简捷、方便、效果好的设备。其作用主要是接纳混合沉淀污泥、氧化微电解池污泥和好氧生化池内剩余污泥。

本工艺为节省投资，摒弃了现在流行的厢式或带式压滤，设计两套污泥浓缩器（1备1用），采用碳钢结构，内部采用PVC多孔板间隔、滤布选用高强度过滤滤布，可用自然过滤干化，也可采用真空泵抽吸。

本工艺采用自然过滤干化。

1.8.3混合沉淀池

该池设计采用钢筋砼结构，底部设有二级锥斗式排泥，为了增大与介质接触面积增设了斜管填料，其中包括混合搅拌仓、反应仓、沉淀仓和吸附区等。

1.8.4厌氧水解池

该池设计采用钢筋砼结构,三级厌氧酸化,内底部设有备用曝气系统(采用穿孔曝气),中部设有传统的新型填料,不仅可以代替传统的三相分离器,且能很好地截留水中的活性污泥。

其特点为：

（1）COD去除率高；

（2）快速启动，且2-3周后COD去除率可达到60%以上；

（3）常温下运行，抗冲击负荷能力强；

（4）不用加入任何药剂，不用调整PH；

（5）抗堵塞能力强，且污泥能自动消化；

（6）无需专人管理，简化运行。

1.8.5好氧生化及MBR池

该池设计采用钢筋砼结构，它是集曝气、好氧及MBR与一体的新型处理形式。在好氧池内底部设有微孔曝气系统（该曝气管为球冠形可涨微孔曝气器，它具有防堵，防倒灌性好，即使曝气池水质复杂，还是间歇运行，其表面不易积泥，膜片打孔技术独特先进，为斜穿切口式，膜片抗撕裂性强，布气均匀、节能、高效、充氧效率高），中部设有生物膜载体填料。经过充氧后的污水以一定的流速通过填料，与填料上的生物膜充分接触，从而使污水中的有机物被生物膜所降解。

其主要特点是通过活性污泥吸附、氧化、还原、合成过程，且好氧法处理效率高、速度快、比较经济，运行简单、容易操作。

本公司研发的DH-MBR膜-生物反应工艺与膜-生物反应器是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理工艺与设备，它利用膜分理设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间和污泥停留时间可以分别控制。而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。因此膜-生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能，与传统的生物处理方法相比，具有生化效率高，高负荷冲击能力强、出水水质稳定、占地面积小、排泥周期长，易实现自动控制等优点，该工艺的最大优点是在保证达到同样的处理效果的前提下，大大降低了运行成本。

1.8.6 IBAC生物处理器

DH-IBAC生物处理器是我公司研发生产的一种新型、精密、高效的生物处理设备，其主要目的是将好氧池的出水进行再次生化，因为好氧池的出水经过生化后，其可生化性不高，我公司通过在DH-IBAC生物处理器内加入一种新型填料(高活性生物碳)，该填料能让生物与水再次充分接触、氧化分解、吸附，从而将废水再次生化，使废水中COD降至更低。

2 技术参数

2.1生产工艺水调节池

数量：1座

设计参数：Qmax=100m3/d

设计停留时间：24h

工艺设计：6×6×3 (m)

有效水深2.8(m)

材质：地下钢筋砼结构

设备配置：进水提升泵（耐腐蚀）2套（一备一用）

电器及液位控制系统1套。

2.2 氧化微电解器

数量：1台

设计参数：Qmax=70m3/d，3m3/h

设计停留时间：2小时

工艺设计：3×3×2.5（m）

材质：外筒Q235B内衬耐酸碱橡胶，内筒304不锈钢

设备配置：投配加药装置 2套

搅拌装置 1套

压缩空气管路 全套

铁碳电解质 3.5m3

液位控制系统 1套

操作平台 1套

2.3混合沉淀池

数量：1座

设计参数：Qmax=70m3/d，3m3/h

设计停留时间：搅拌反应区 20min，沉淀区 100min

工艺设计：5×2×2（m）

材质：钢筋砼

设备配置：加药装置 2套

絮凝搅拌装置 1套

排泥系统 2套

PE斜管填料 9m3

填料托架 1套

楼梯、平台 1套

2.4 混合中间水池

数量：1座

设计参数：Qmax=400m3/d，17m3/h

设计停留时间：24h

工艺设计：12×12×3（mm）

有效水深：2.5（m）

材质：地下钢筋砼结构

设备配置：提升泵 1台

控制系统 1套

管道式空气混合搅拌系统 1套。

2.5 厌氧水解池

数量：1座（1池3仓）

设计参数：Qmax=400m3/d，17m3/h

设计停留时间：45h

工艺设计：18×12×4（m）

有效水深：3.5（m）

填料高度：2（m）

水面标高：1（m）

材质：钢筋砼结构（地上1.3m，地下2.7m）

设备配置：曝气系统（穿管曝气） 3套，

生物膜立体弹性填料Φ150   432m3

生物膜填料托架 3套

2.6 好氧生化—MBR池

数量：1座（1池2仓）

设计参数：Qmax=400m3/d，17m3/h

设计停留时间：31h

工艺设计：18×12×3（m）

有效水深：2.5（m）

填料高度：2（m）

水面标高：±00米

材质：地下钢筋砼结构

设备配置：罗茨风机（一用一备） 2台

膜系统 80组

抽吸泵（一用一备） 2台

反洗泵 2台

潜水式污泥回流泵 1台

曝气系统全套

生物膜立体弹性填料Φ150   400m3

生物膜填料托架 全套

2.7 IBAC处理器

数量：2座

设计参数：Qmax=400m3/d，17m3/h

设计停留时间：30min

工艺设计：φ2.4m×3m

材质：Q235，内衬胶

设备配置：提升泵2台，一用一备，

反洗泵2台，一用一备，

生物炭5吨，

配水器与集水器各2套。

2.8 污泥浓缩器

数量：2台（一用一备）

工艺设计：2×2×0.6（m）

材质：钢制Q235B（内衬耐酸碱橡胶）

设备配置：真空抽吸泵 1台

滤布 2×2×2m（2用1备） 3套

2.9 清水池

数量：1座

工艺设计：4×4×1（m）

材质：地上砖混结构

3 建筑结构设计

3.1 设计依据

（1）基本风压：0.4KN/m2。

（2）基本雪压：0.65 KN/m2。

（3）抗震设防烈度：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）确定为7度，地震加速度为0.1g。

（4）工程地质：根据资料显示,本工程场地属冲积土地貌单元，地势平坦，地基土均匀，承载力特征值为150kPa；地下稳定水位较浅。

（5）工艺等专业技术条件。

（6）现行国家或行业设计规范、规程及标准，具体如下：

《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068-2001

《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001

《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002

《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001

《混凝土结构设计规范》（含96年局部修订） GB50010-2002

《钢结构设计规范》 GBJ17-88

3.2建筑设计

（1）建筑设计以经济适用、力求美观为原则。

（2）建筑平面布置在满足生产要求和使用功能的前提下，尽量做到一体化，以方便生产、利于管理、节约投资。用房尽量集于统一建筑内，但在功能分区上做到明确、互不干扰。

（3）建筑构造和装饰：尽量采用当地通用做法，做到简洁实用。

3.3结构设计

（1）结构布置、结构选型及构造处理必须满足生产和使用要求，保证足够的强度、刚度、稳定性和耐久性，力求技术先进、经济合理、施工方便、构造简单。

（2）地基基础：由于本工程场址地质条件尚好，构筑物主要为对地基承载力要求不高的水池，故所有的建构筑物均采用天然地基。在详细工程地质勘察完成后，如有必要，再作调整。

（3）井点降水及支护：因施工场地条件的限制，施工过程中的井点降水和支护由土建施工单位进行具体的设计及该分项工程的报价，设计必须确保周围构筑物及新建设施的安全。

（4）建构筑物结构选型原则为：水池采用现浇钢砼水池，附属用房采用砖混结构。

4电气控制

4.1设计范围

本设计范围为水处理厂的电气设计。包括污水预处理系统、生化处理系统、物化处理系统、污泥处理系统及风机房等。

4.2设计标准

（1）国际标准 IEC国际电工委员会

（2）中华人民共和国国家标准和规范

（3）地方的有关规范和规定

（4）制造厂（商）的有关技术规定

（5）当行业标准、规范和地方规范、规定与国家标准相矛盾时，应以国家标准为准。

4.3负荷等级及供电要求

根据国家标准《供配电系统设计规范》（GB 50052-95）中有关负荷分级的规定，拟建装置区内大部分用电负荷属二级负荷，少量为三级负荷。

4.4用电负荷

拟建装置的总装机容量约为500kW。

根据用电设备容量、负荷分布情况和负荷等级，本装置的供配电方案原则在污水装置配电室内设若干低压开关柜为本装置所有低压用电设备提供380/220V电源。

4.5 供配电系统及配电电压

根据用电设备容量、负荷分布、负荷等级及厂区现有供电电源的实际情况，供配电原则为：

（1）拟建装置配电由厂区负责供电；

（2）在拟建装置界区内提供电源；

（3）设置低压动力配电箱为上述各区域提供380/220V电源。

配电电压等级：

（1）低压用电设备：380/220V（±5%）50Hz（±0.5 Hz） TN-S系统

（2）照明设备： 380/220V（±5%）50Hz（±0.5 Hz） TN-S系统

4.6控制、信号及计量

拟建装置内电动机的控制方式分为控制室集中控制和现场开停车两个类型，有联锁的电动机一般采用单独起动、联锁相结合运行方式。

根据工艺，工艺用电设备均可在现场设操作箱（柱）上实现就地控制。

4.7继电保护

通过设相应继电器实现过电流保护、过负荷保护、低电压保护，并动作于跳闸。

4.8供电外线及道路照明

拟建装置界区内外线主要穿管敷设；室外（道路）照明由手动控制。

4.9配电线路敷设方式

（1）本设计仅负责拟建装置界区内电缆敷设，界区外由业主负责；

（2）配电线路原则上采用放射式配电方式；

（3）电力电缆直埋敷设，局部地段穿保护管暗（明）设；

（4）道路照明线路采用局部地段穿保护管保护；

（5）所有电缆均按电缆的起止点单根列出，敷设时中间没有接头。

4.10 防雷、接地和防静电

（1）装置的主要建、构筑物均系钢筋混凝土或钢结构、砖混结构，根据《建筑物防雷设计规范》（GB 50057-94）的规定，结合装置环境特征、当地气象条件、地质及雷电活动情况，防雷等级按第三类工业建、构筑物考虑，利用建筑物的主钢筋、金属构件或专用接地线作为引下线；接地装置主要利用自然接地体及人工接地极来实现，人工接地极材质选用复合型接地极；每根引下线的冲击接地电阻不大于30Ω

（2）所有用电设备外壳将通过供电电缆的专用PE芯线接地；

（3）所有正常不带电的金属外壳、构件等，均应可靠接地。

4.11 装置环境及设备选型

拟建装置的生产是连续性的，在生产过程中装置界区内有腐蚀性液体、气体及蒸汽存在，为1类或2类腐蚀性环境。根据环境特征，上述场所的电气设计及电器设备的选型应满足所处的环境要求。

4.12 主要节能措施

（1）电机及照明灯具选用高效型；

（2）通过静电电容补偿装置，减少线路损耗（业主考虑）。

4.13 低压用电设备的保护及控制

低压用电设备的保护采用自动空气开关（低压断路器）、熔断器、热继电器的合理组合，以实现用电设备的短路、过负荷及断相保护；通过接触器、磁力起动器或自动空气开关（低压断路器）的电磁线圈或失压线圈实现低压用电设备的失压保护；低压用电设备的起动用开关设备原则上装设在低压配电室，可以在现场操作箱（柱）上进行控制；对于45kW及以上和工艺要求的其它低压用电设备，在现场操作箱（柱）上装设电流监视装置；对于需集中控制的低压用电设备，在现场操作箱（柱）上装设能解除集中控制的装置。

4.14 检修电源

在一些建、构筑物内，设置必要的检修插座，由附近照明配电箱供电。

4.15主要电气设备和材料选择

按技术先进可靠、经济合理和满足使用环境的原则进行选择。

（1）现场操作箱（柱）：按环境特性选适宜的现场操作箱（柱）。腐蚀环境：0类选用封闭型，1类选用F1（WF1）型，2类选用F2（WF2）型。

（2）低压电力电缆：交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电力电缆YJV-0.6/1kV（YJV22-0.6/1kV）型。

（3）照明电缆：铜芯塑料绝缘护套电线BV-0.45/0.75kV型或交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电力电缆YJV-0.6/1kV（YJV22-0.6/1kV）型。

（4）灯具：腐蚀环境：0类选用封闭型，1类选用F1（WF1）型，2类选用F2（WF2）型。

（5）防雷和接地装置选用热镀锌圆钢、扁钢、角钢及复合型接地装置。

（6）接地线选用热镀锌扁钢或圆钢，或选用BV型导线（以加强型塑料波纹管进行保护）。

5工程投资报价

5.1土建预算

5.2 设备报价