盘锦振奥化工有限公司丁基项目污水处理工程技术方案.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流盘锦振奥化工有限公司丁基项目污水处理工程技术方案.精品文档.机密资料注意保密盘锦振奥化工有限公司丁基项目污水处理工程技术方案达斯玛特科技(武汉)有限公司Dasmart International Consulting Inc., Canada2011年11月24日目 录1. 公司简介22.设计进、出水质22.1 设计进水水量及水质22.2 设计出水水质43.工艺选择与工艺介绍53.1工艺选择53.2吸附核心技术简介53.3生物流动床(CBR)核心技术简介53.4臭氧氧化核心技术简介94.工艺流程及构筑物说明94.1工艺流程94.2各主要构筑物
2、处理效果一览表4.3工艺流程说明4.4主要构筑物及设计参数5. 处理成本6.其它问题1. 公司简介 达斯玛特科技(武汉)有限公司是一家专业从事环保技术的研发、咨询和工程的跨国公司,其总部设在加拿大。在市政和工业给水、城市和工业再生水回用、市政和工业污水处理等领域,从事技术咨询、技术开发、试验研究、总体规划、项目评估、工程设计、工程总承包、运行开车、设备采购及成套供应、施工安装管理、技术培训、计算机软件开发等专业性服务。在污水处理方面,除常规处理工艺应用外,达斯玛特科技(武汉)有限公司拥有3项专有技术(即厌氧颗粒污泥床、好氧载体流动床及一体化气浮滤池),在国内外具有众多的应用业绩和实例。所有技术
3、及工艺在工业污水处理(包括橡胶、造纸、石油、化工、制药、钢铁、食品及纺织印染等行业的高浓度有机污水的处理及升级改造)和中水回用(包括污水深度处理、中水回用及资源化)领域均运行稳定,效果良好,得到客户一致好评。在市政和工业给水及再生水回用方面,达斯玛特科技(武汉)有限公司以市政或工业污水厂出水为原水,应用生化深度预处理、气浮滤池一体化(In-filter DAF,一种溶气浮选池与多介质滤池相结合的工艺)、及膜处理技术如超滤(UF)/ 纳滤(NF)和反渗透(RO)生产市政与工业用循环和除盐软化回用水。达斯玛特科技(武汉)有限公司以保护人类赖以生存的水资源环境、提高人类生活质量为己任,提供给客户世界
4、前沿技术及一流服务。在为客户提供更多更优质服务的同时,也为公司的高速发展提供了更为广阔的市场领域。2.设计进、出水质2.1 设计进水水量及水质依据业主提供的资料,装置产生污水组成见表1。表1.装置产生污水组成污水排放数据表装置名称单元号排放物名称PID容器位号排放量(m3/h)排放频率有害成分推荐回收注释异丁烷脱氢100单元蒸气凝结水4E-1074E-106详细设计明确连排含盐量不大于500mg当量/升 mas排入化学污水PH=7-9温度 40异丁烯精制300单元阴离子交换过滤再生时产生的污水1F-3600.32155次/年苛性钠-1.64g/L 硫酸钠-3.11g/L TBA-37.7mg/
5、L COD-40mg/L生物处理设施PH=9以上温度 40逐步排放不可一时大量排放丁基橡胶500单元化学污染污水2PD-527A,B0.01PH 7左右温度 40连排异丁醇-200mg/m3与700单元混合后再去处理装置按年8000小时计算,排放量为80 m3/年700单元化学污染污水2DA-704 2DA-71242*温度 70PH 7以上连排最大:氯甲烷-20mg/m3硬脂酸钙-200-300mg/m3铝-10mg/m3甲醇-200mg/m3乳化剂-10mg/m3氯化物(氯化钾/氯化钙)-1400mg/m3悬浮物-1300mg/m3固体沉积物-1700mg/m3煅烧物-1500mg/m3与
6、500单元混合后再去处理装置化学需氧量800mg/L生物需氧量560mg/L,按年8000小时计算,排放量为336000 m3/年1200单元橡胶粉末过滤后的污水10吨温度 70PH 7以上间断橡胶粉末C4LPG原料净化12每次持续1h330次/年NaOH 0.05 S 0.10 碳四烃类600ppm温度40检修排水20每次持续2-3h1次/年洗塔水:NaOH 0.5%(wt)碳四烃类:600ppm wt,常温LPG萃取分离3.5连续 MEK 500ppm NMF10ppm温度60检修排水20每次持续2-3h1次/年洗塔水: MEK 500ppm,NFM 50ppm常温MTBE7.5每次持续2
7、h48次/年CH3OH 900ppm温度60检修排水20每次持续2-3h1次/年CH3OH 1000ppm常温储运0.25每次持续1h330次/年含烃水温度70围堰内5900每次持续0.17h20次/年雨水 油2030mg/L常温蒸汽锅炉2.0连续排污水温度80车间及办公楼5.0间断3000h/年生活污水常温火炬2-3每次持续1h12次/年水封罐、分液罐常温注:本方案处理的污水包括异丁烯精制、丁基橡胶、C4三股污水,该三股污水水质经加权平均,最终确定设计进水水质见表2。表2 设计进水水质项目流量(m3/h)COD(mg/l)BOD(mg/l)NH3-N(mg/l)SS(mg/l)pH温度()进
8、水水质65900560微量10069702.2 设计出水水质生产污水经处理后,出水达到辽宁省地方标准(DB 21/1627-2008),主要指标见表3。表3 设计出水水质项目COD(mg/l)BOD(mg/l)NH3-N(mg/l)TN(mg/l)SS(mg/l)pH色度(倍)出水水质50108(10)152069303.工艺选择与工艺介绍3.1工艺选择橡胶污水最大的特点是污水中的低聚物及新型助剂难以微生物降解去除。我公司依据橡胶污水的特点及处理橡胶污水的经验,最终确定以“吸附+CBR+臭氧氧化”为核心的工艺方案。3.2吸附核心技术简介吸附技术是在活性污泥微生物体内,存在着由蛋白质、碳水化合物
9、和核酸组成的生物聚合物,这些生物聚合物是带有电荷的电介质,由这种微生物形成的生物絮凝体,都具有生物物理化学吸附作用和凝聚沉淀作用,在其与污水中呈悬浮状和胶状的低聚物接触后,能够使后者失稳、凝聚、并被吸附在活性污泥表面。活性污泥具有很大的表面积,能够与混合液广泛接触,在较短的时间内(15-40min),吸附污水中大量的悬浮和胶体状态的低聚物,然后通过排泥的方式将低聚物排出生化系统,污水中的低聚物大幅度下降,提高后续生物处理系统的能力。3.3生物流动床(CBR)核心技术简介CBR是一种基于特殊结构填料的生物流化床技术,该技术在同一个生物处理单元中将生物膜法与活性污泥法有机结合,提高反应池的处理能力
10、和处理效果,并增强系统抗冲击能力。其污染物降解原理如下图所示:微生物附着生长于悬浮填料表面,形成一定厚度的微生物膜层。独特设计的填料在鼓风曝气的扰动下在反应池中随水流浮动,带动附着生长的生物菌群与水体中的污染物和氧气充分接触,污染物通过吸附和扩散作用进入生物膜内,被微生物降解。附着生长的微生物可以达到很高的生物量,因此反应池内生物浓度是悬浮生长活性污泥工艺的24倍,可达610g/L,降解效率也因此成倍提高。由于微生物为附着生长方式(不同于活性污泥的悬浮生长),流动床载体表面的微生物具有很长的污泥龄(30天以上),非常有利于生长缓慢的硝化菌等自养型微生物的繁殖,填料表面有大量的硝化菌繁殖,因此系
11、统具有很强的硝化去除氨氮能力。同时附着生长方式利于其它特殊菌群的自然选择,而这些特殊菌群可有效的降解污水中的难降解的污染物,从而获得更低的出水COD浓度,提升出水水质。与CBR配套使用的高强度复合材料曝气管系统,曝气管所需要的支座支架采用膨胀螺栓固定在混凝土池底板上,操作方便,几乎不用维护。悬浮填料在空气搅拌下即可获得完全的流态化,最大限度的降低能耗;池内填料可以增加对水中气泡的撞击和切割,破碎大的气泡,延长气泡在水中停留时间,氧的利用率可提高35个百分点,有效的降低了供氧能耗。CBR反应池出口设置筛网,将填料保留在反应池内,防止流失;同时良好的设计可以保证填料在池内呈均匀流化状态,防止填料堆
12、积。反应池内微生物浓度高,对来水的水质和水量冲击具有更强的适应能力。由于该填料独特的结构设计,CBR是一种基于生物膜技术的污水净化技术,具有生物膜技术的优点:污泥浓度高,去除效率高,抗冲击能力强;生物菌种丰富,利于菌种自然选择,可降解难降解有机物,出水水质更好等优点。CBR的填料独特之处主要表现在以下几个方面:(1)独特的结构(如右图) 填料外部膜更新快活性强,内部膜受到充分保护,生物生长状态良好,彻底改变传统填料只能外部生长的方式,使微生物的降解效率更高。 特殊的结构使水中空气气泡和污染物可自由穿过填料内部,增加生物膜与氧气和污染物的接触机率,大大提高了系统的传质效率,提高生物的降解活性。
13、填料内部生物菌群生命周期长,菌种丰富,特别适合硝化菌的生长,并兼有厌氧好氧双重特点,硝化反硝化脱氮效果明显。(2)生物载体表面积大(内部受保护的有效比表面积500 m2/m3)足够大的载体表面积适合微生物的吸附生长,有效生物浓度达10g/l以上(传统活性污泥仅为24g/l),处理能力更强,容积负荷是传统活性污泥法的24倍。 高的生物浓度使来水的水质波动得到充分的分散,并迅速被消减,从而提高了系统的抗冲击负荷能力;而且微生物固定于悬浮填料上,不随水流流出反应池,因此不存在生物流失问题。(3)科学的配比,使填料挂膜后比重接近于 1(挂膜前0.97)。 合适的比重使填料在轻微搅拌下即可获得完全的流态
14、化,最大限度的降低能耗; 填料自由通畅的旋转,增加对水中气泡的撞击和切割,破碎大的气泡,延长气泡在水中停留时间,氧的利用率可提高35个百分点,有效的降低了供氧能耗。 CBR工程应用优势CBR技术在工程上的应用优势主要表现在以下几个方面:(1)更高效的脱碳能力CBR载体上的高浓度的生物菌群可获得很强的COD降解能力,COD容积负荷达到610kgCOD/m3.d;同时载体上丰富的生物菌群类型,增加了对难降解有机物的降解性能。因此系统的出水水质更好。(2)更优越的脱氮效果CBR载体上的生物膜污泥龄长,非常适宜于硝化菌的生长,硝化菌浓度高,因此硝化脱氮能力显著,25的硝化效率达7201000 g NH
15、4-N / m3.d ,而传统的活性污泥法在污泥浓度为3g/l的情况下,硝化效率低于100200 g NH4-N /m3.d。通过增加前置反硝化段还能去除系统总氮,脱氮效果达1100 g NOx-N / m3.d (25)。(3)更稳定的出水水质CBR能够获得稳定的出水水质主要得益与该工艺很强的抗冲击负荷能力。CBR反应池内高浓度的生物量以及附着生长的特性使反应池内一直保持着较高的生物浓度,来水水质的波动可被迅速分解,确保出水水质稳定。这一特性非常适用于石化含油污水水质水量波动大的特点。(4)更简捷的运行管理载体流动床技术属于生物膜技术,不存在传统活性污泥法的污泥膨胀、污泥上浮以及污泥流失等问
16、题,也不用担心传质问题和供氧问题,因此不必频繁的监控反应池污泥情况和变换运行参数,使日常的运行管理更简捷。(5)更低的建设投资和占地面积CBR处理单元的引入可显著提高该系列化工艺的容积负荷率,是传统工艺的2-4倍。在获得相同处理能力和处理效果的条件下,CBR可减少构筑物容积和占地面积13倍,因此土建投资和征地费用大大减少,整体投资降低约10左右。(6)更少的维护和检修CBR采用的填料材质坚固稳定,可使用15年以上不需更换。配套使用的高强度复合材料中孔曝气系统长期使用免维护,彻底杜绝了传统橡胶微孔曝气器易破损的问题,从而大大减少了日常维护和检修费用,保证系统的长期连续运行。(7)更少的剩余污泥产
17、量CBR系统中微生物污泥龄长(30天以上),生物相多而且稳定化,同时微生物自身氧化分解,故系统污泥产生量少;相应减少了污泥处理费用。后续的低负荷活性污泥工艺类似于延时曝气工艺,在提供更好水质的同时,降低污泥产量。3.4臭氧氧化核心技术简介该技术的原理就是在表面催化剂存在的条件下,利用强氧化剂臭氧,在常温常压下催化氧化污水中的有机污染物,或直接氧化有机污染物,或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物,提高污水的可生化性,较好的去除有机污染物。在降解COD的过程中,还可以打断有机分子中的双键发色团,如偶氮基、硝基、硫化羟基等,达到脱色的目的。 “三相催化氧化技术”的核心是“三相”,这“三项”分别
18、是:由风机送入催化氧化塔内的压缩空气“气相”;药剂发生器产生的高效氧化剂与污水的混合物“液相”;固定在载体上的高效催化剂“固相”。其中载体上的高效催化剂为复合型贵金属化合物,主要成分为过渡金属,正是该高效催化剂的作用,使空气中的氧气也同氧化剂一样作为氧化剂参与反应,从而减少了液相氧化剂的耗量,降低了处理成本,提高了处理效率,同时又使反应速度大大加快,缩短了污水在三相催化氧化塔内的停留时间。污水经预处理除去水中杂物后,进入催化氧化塔,水中有机污染物在催化剂的作用下被氧化剂分解,难降解有机物断链,大分子变成小分子,小分子再进一步被氧化为二氧化碳和水,从而使污水中的COD值大幅度降低,色泽基本褪尽。
19、4.工艺流程及构筑物说明4.1工艺流程计量泵污水储池300#异丁烯精制预沉池污泥回流井污泥回流50%-100%鼓风机房调节池气浮系统吸附池沉淀池事故池生产出现事故泵泵泵PACPAM冷却塔污泥排放泵CBR池曝气池水解池碱碱泵500#丁基橡胶PAC/PAMPAC/PAM臭氧氧化反应塔酸二沉池剩余污泥污泥回流700#丁基橡胶混凝沉淀混凝沉淀达标外排污泥排放沉淀/高级氧化1200#丁基橡胶浮渣排放C4污水调节池C4污泥脱水系统泥饼外运处置浮渣池污泥浓缩池图例:工艺流程图4.2各主要构筑物处理效果一览表表4各主要构筑物处理效果一览表序号处理单元水量(m3/d)项 目CODcr(mg/L)SS(mg/L)
20、色度(倍)1进水65进 水9001002气浮系统出 水63020去 除 率30%80%3吸附沉淀池出 水504去 除 率20%4水解酸化池出 水500去 除 率5CBR池出 水200去 除 率60%6曝气池出 水10060去 除 率50%7混凝沉淀出 水80去 除 率20%8臭氧氧化出水5630去除率309混凝沉淀出水5030去除率154.3工艺流程说明本污水处理场建设计最大处理规模为65 m3/h,主要包括异丁烯精制、丁基橡胶、C4三股污水,采用以“吸附+CBR+臭氧氧化”为核心的处理工艺,整个工艺流程共分为四个处理部分,分别为预处理部分、生化处理部分、深度处理部分、污泥处理部分。各部分工艺
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