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清遠(yuǎn)新材料化工廢水處理工程方案

工程概況

  清遠(yuǎn)某材料有限公司是一家專(zhuān)業(yè)從事化學(xué)化工產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的高新技術(shù)企業(yè),其自主研發(fā)和生產(chǎn)水性涂料、特種金屬卷材涂料、高分子樹(shù)脂和無(wú)機(jī)材料、彩色噴墨打印紙涂料、膠漿涂料等一系列高品質(zhì)化學(xué)化工產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于家電、汽車(chē)、家具、醫(yī)藥食品包裝、建材、化工原料和數(shù)碼相機(jī)配套耗材、印刷等行業(yè)。公司現(xiàn)擁有水性涂料、金屬卷材涂料、高分子合成樹(shù)脂和助劑、二氧化硅粉體材料、彩色噴墨打印紙涂料、紡織印花涂料、光學(xué)薄膜和功能性薄膜七大系列的自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)及專(zhuān)利的產(chǎn)品。

  項(xiàng)目排放水主要來(lái)自高濃度生產(chǎn)廢水、生活污水等。主要含有丙烯酸、丙烯酸酯、聚氨酯、多元醇等大分子有機(jī)物以及磷酸鹽、SS、油脂等。生產(chǎn)廢水主要分為兩部分,第一部分包括水性丙烯酸樹(shù)脂廢水和水性聚氨酯樹(shù)脂廢水,第二部分分為L(zhǎng)ED廢水及水性涂料廢水,廢水總體來(lái)說(shuō)含高濃度有機(jī)溶劑及樹(shù)脂,可生化性低,處理難度較大。

  隨著地方政府對(duì)環(huán)保要求的逐步提高,企業(yè)也越來(lái)越重視對(duì)環(huán)境保護(hù)的工作。為了創(chuàng)造更好的環(huán)境效益和社會(huì)效益,樹(shù)立良好的企業(yè)形象,該公司決定在新建生產(chǎn)基地同時(shí)配套建設(shè)一座廢水處理站,對(duì)廠區(qū)相關(guān)廢水進(jìn)行處理。

  污水處理站建設(shè)總處理規(guī)模38噸/天。處理后廢水達(dá)到《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時(shí)段一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

受該公司委托,漓源環(huán)保根據(jù)該公司的要求對(duì)新建污水站進(jìn)行設(shè)計(jì);本新建工程包括工程設(shè)計(jì)、土建施工、設(shè)備安裝以及工程調(diào)試等全部?jī)?nèi)容。


設(shè)計(jì)進(jìn)水水量水質(zhì)

1.設(shè)計(jì)廢水水量

  經(jīng)與業(yè)主溝通,決定污水處理系統(tǒng)污水處理站設(shè)計(jì)水量為38T/D,其中生活污水22T/D,生產(chǎn)廢水6T/D,清洗廢水10T/D。生化運(yùn)行時(shí)間按24h/d設(shè)計(jì)。

2.廢水進(jìn)水水質(zhì) 

  根據(jù)以上資料,結(jié)合污水處理站實(shí)際運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)行周期估算,決定本項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)水水量水質(zhì)如下表:

表1 設(shè)計(jì)廢水水量水質(zhì)一覽表

污染指標(biāo)水量CODcr氨氮備注
生產(chǎn)廢水水性丙烯酸樹(shù)脂廢水1≤50000-
水性聚氨酯樹(shù)脂廢水1
≤150000-
LED廢水2≤40000-
水性廢水2≤30000-
清洗廢水10≤3000

混合后廢水1623125-
生活污水2240025
合計(jì)38996814.47

  根據(jù)以上水質(zhì)分析,一期生產(chǎn)廢水中含有的COD含量為370kg/d,生活污水8.8kg/d,需去除的COD含量為378.8kg/d。


污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)

  根據(jù)業(yè)主要求,出水須達(dá)到《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時(shí)段一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),具體指標(biāo)如下:

表2 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)一覽表

項(xiàng)目《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時(shí)段一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
pH6~9(無(wú)量綱)
BOD520(mg/l)
CODcr90(mg/l)
SS60(mg/l)
氨氮10(mg/l)
甲醛1.0(mg/l)
石油類(lèi)5(mg/l)


工藝設(shè)計(jì)分析

  對(duì)于高濃度難降解有機(jī)污水目前主要有以下幾種處理思路:

1、純物化處理工藝

  采用諸如焚燒、濕式氧化等手段對(duì)高濃度難降解有機(jī)污水進(jìn)行處理是危險(xiǎn)廢棄物常用的方法,優(yōu)點(diǎn)是占地面積小,適應(yīng)性廣,不懼怕任何有毒有害成分。缺點(diǎn)是投資成本高、運(yùn)行成本高、管理難度大、操作成本高、危險(xiǎn)性也高。

2、物化+生化處理工藝

  采用物化工藝如鐵碳微電解、FENTON氧化等工藝對(duì)污水進(jìn)行預(yù)處理,改善污水的可生化性,降低污水中難降解有機(jī)成分的濃度和性狀,然后再進(jìn)行生化處理。工藝流程雖然長(zhǎng)一些,但對(duì)于大部分難降解有機(jī)污水需要較長(zhǎng)停留時(shí)間才能降解,工程投資和運(yùn)行成本比純物化工藝低,安全性和穩(wěn)定性更高。

3、水解酸化池+生化處理工藝

  水解酸化實(shí)際上就是厭氧消化。水解酸化是厭氧的第一和第二個(gè)過(guò)程,就是為了防止沼氣產(chǎn)生,將其控制在水解和酸化階段,只要目的是為了提高廢水的生化性,以利于后續(xù)生物處理。由于污水中含有大量的有毒有害成分,而高濃度污水處理的“主力軍”產(chǎn)甲烷菌比較嬌弱,如果直接進(jìn)行厭氧處理,將會(huì)對(duì)微生物造成沖擊,導(dǎo)致微生物不耐受甚至死亡。因此,我司在進(jìn)行厭氧處理前設(shè)計(jì)了“水解酸化池”進(jìn)行“預(yù)酸化”處理。


污水處理工藝流程

污水處理工藝流程圖


工藝說(shuō)明

  LED廢水在車(chē)間進(jìn)行隔油后,排入儲(chǔ)罐,水性廢水、水性丙烯酸樹(shù)脂廢水和水性聚氨酯樹(shù)脂廢水在車(chē)間儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存,以上廢水定期定量提升到集水池2。清洗廢水由廠區(qū)地下管道自流進(jìn)入集水池1,由集水池1提升泵定量提升至集水池2,在集水池2與其他廢水混合、調(diào)節(jié)水量水質(zhì)?;旌暇鶆蚝髲U水由泵抽入破乳混凝池,投加堿、破乳劑及混凝劑后進(jìn)入初沉池沉淀,去除污水中的懸浮物和膠體,上清液經(jīng)自流入電催化裝置。在電催化裝置中,進(jìn)行氧化還原反應(yīng),將大分子物質(zhì)變?yōu)樾》肿游镔|(zhì),去除部分污染物并能起到改善污水可生化性的作用,電催化裝置出水經(jīng)自流到Fenton氧化池,添加Fenton試劑,形成強(qiáng)氧化性的·OH,進(jìn)一步將難以降解的大分子有機(jī)物質(zhì)氧化分解,使有機(jī)物長(zhǎng)鏈斷開(kāi),形成易生物降解的物質(zhì)。Fenton出水自流入混凝反應(yīng)池1,經(jīng)過(guò)混凝產(chǎn)生膠體物質(zhì)進(jìn)一步經(jīng)沉淀去除經(jīng)催化氧化后的不溶產(chǎn)物。沉淀后進(jìn)入調(diào)節(jié)池。

  在調(diào)節(jié)池加入稀釋水(生活污水),調(diào)節(jié)水量水質(zhì)后由泵抽入水解酸化池。在水解酸化池中,針對(duì)性投加專(zhuān)性菌種,去除廢水中殘留的醚類(lèi)和苯類(lèi),同時(shí)在水解酸化菌作用下去除部分污染物并將大分子難降解有機(jī)物分解成小分子有機(jī)物,便于復(fù)合厭氧反應(yīng)池中的產(chǎn)甲烷菌利用,還避免了污水中的有毒有害物質(zhì)對(duì)產(chǎn)甲烷菌的影響。

  水解酸化池出水自流到厭氧調(diào)節(jié)池,將污水調(diào)節(jié)到合適的溫度后并補(bǔ)充適量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)后泵入U(xiǎn)ASB反應(yīng)池,在產(chǎn)甲烷菌作用下,將污水中的大部分有機(jī)物分解成二氧化碳和甲烷,然后自流到多級(jí)接觸氧化池,第一級(jí)接觸氧化池去除容易降解有機(jī)物,后續(xù)接觸氧化池去除難降解有機(jī)物,出水經(jīng)生化沉淀池固液分離后進(jìn)入混凝反應(yīng)池。

  在混凝反應(yīng)池投加藥劑形成絮狀可沉淀物,經(jīng)物化沉淀池沉淀后污水進(jìn)入氧化池,投加氧化劑進(jìn)一步氧化后出水達(dá)標(biāo)排放。

  沉淀池采用斜管沉淀工藝。斜管沉淀池是根據(jù)“淺層沉淀”理論,在沉淀池中加設(shè)蜂窩斜管,以提高沉淀效率的一種新型沉淀池。它具有沉淀效率高、停留時(shí)間短、占地少等優(yōu)點(diǎn)。其處理效果穩(wěn)定,維護(hù)管理工作量也不大。

  初沉池、物化沉淀池底部污泥排入物化污泥池,生化沉淀池底部污泥排入生化污泥池,濃縮后的污泥再用泵送入板框壓濾機(jī)脫水,脫水后的泥餅外運(yùn)。


預(yù)計(jì)處理效果

采用以上工藝以及設(shè)計(jì)參數(shù),預(yù)計(jì)出水水質(zhì)如下:

表3 廢水處理預(yù)計(jì)出水水質(zhì)

項(xiàng)目

CODcr削減變化量(kg/d)

CODcr濃度(mg/l)

CODcr去除率
廢水50+150+80+30=31022143-
破乳混凝池+沉淀池232.51660725%
調(diào)節(jié)池1232.5+60=292.5(匯同水性廢水)18281-
電催化氧化池2341462520%
調(diào)節(jié)池2

234+8.8=242.8(匯同22m3/d生活污水)

6389.5-
水解酸化池242.86389.5-
厭氧調(diào)節(jié)池242.86389.5-
UASB反應(yīng)池60.7159775%
多級(jí)接觸氧化池+生化沉淀池6.0716090%
混凝反應(yīng)池+物化沉淀池6.07160-
氧化池3.348845%
排放標(biāo)準(zhǔn)
90-

  注:“-”表示沒(méi)有處理效果。

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