氯碱化工污水处理方案

第47卷第2期氯碱工业Vol. 47, No. 22011年2月Chlor-. Alkali IndustryFeb.，2011[环保与安全]氯碱化工污水处理方案李武"',王亚”(1.东营协发化工有限公司,山东东营257091;2.兖矿鲁南化肥厂,山东滕州310053)[关键词]氯贼;生产;污水处理[摘要] 对污水水质、处理工艺、处理单元进行介绍,阐述了化工生产企业污水处理的- -种途径。[中图分类号] X781.2 [ 文献标志码] B[文章编号] 1008 - 133X(2011)02 -0032 -04Plans of treating waste water discharged from chlor-alkali industryLI Wu', WANG Ya'(1. Dongying Xiefa Chemical Industry Co. , Ltd. , Dongying 257091, China;2. Yancon Lunan Chemical Fertilizer Plant, Tengzhou 310053, China)Key words: chlor-alkali; production; waste water treatmentAbstract: The quality , treatment process and treatment unit of waste water were introduced. A way oftreating waste water in chemical industry enterprises was elaborated.1“三废"排放及东营协发生产现状以及企业都有好处,-举多得。并且,污水深度处理国家对生产型企业环保工作的管理非常严格，具有明显的社会效益,还可以获得一定的经济效益。要求“三废”必须经过处理实现达标排放。针对生由此可见污水综合处理工程建设的必要性。目前东产过程中的废水处理,很多企业都按照环保部门的营协发拥有烧碱生产能力18万Va,其中金属阳极要求实现了达标排放。作为氯碱生产企业,东营协隔膜电解法烧碱6万Va,离子膜法烧碱12万Va,发化工有限公司(以下简称“东营协发")也面临着其他联产品有15万Va双氧水、3万Va氯丙烯、“三废”排放的问题。山东省缺水问题日趋严重,由3万Va高纯盐酸5万Va合成盐酸等。由于东营于山区与平原径流明显减少和过量开发水资源,已协发在生产管理中采取措施得力,思路对头,提出了出现了地下水漏斗、平原区河道千涸、湖泊湿地萎“抓好两头(销售环节和供应环节)、稳定中间(生产缩地表和地下水污染等生态环境恶化等问题。水环节)”的经营理念,因此生产经营工作受全球金融资源总量不足,人均、亩均水占有量少,水资源地区风暴影响较小，没有出现限产停产现象。分布不均匀,年际、年内变化剧烈,地表水和地下水随着国家对环保工作要求的不断深入,废液、废联系密切等是山东省水资源的主要特点。全省水资气、废渣等污染物必须实现达标排放,否则企业将被源总量仅占全国水资源总量的1. 09% ,人均水资源罚款,并被勒令关停。面对这种形式,东营协发在原占有量344 m3 ,仅为全国人均占有量的14.7%。对来污水处理设施的基础上再投人资金120万元,利工业废水进行综合处理,可提高东营协发的经济效用生化法污水处理工艺对原污水处理设施处理过的益,改善厂区环境,推动工业及相关产业的发展,不废水进行深度处理,出水水质达到《山东省半岛流仅可以节约有限的水资源,适当缓解用水的紧张局域水污染物综合排放标准》一级标准。处理后的达面,而且污水再生利用可降低取水量,对国家社会标污水97%得以向用节约水母87.3万m'/a,节约中国煤化工MHCNM H G.东营协发化工有限+ [作者简介]李 武(1971-) ,男,高级工程师, 1991年毕业于山小a儿AvinLR业,优公司技术设备科科长,在(氯臧工业>杂志上发表论文10余篇。[收稿日期] 2009-10-2832第2期李武等:氯碱化工污水处理方案环保与安全资金130.95万元/a。机污染物和悬浮物;②降低来水碱度,使出水满足山2工程规模和进 出水质东省排水一级标准;③悬浮物浓度或浊度达标;④设2.1工程规模计污泥处理系统,减少二次污染物的产生。污水综合处理设计处理量500 m'/d。3.2 工艺确定2.2 来水种类和水量(1)有机物的去除。因污水含有的有机物浓度污水处理的来水为烧碱生产污水、双氧水生产较高,必须用生化的方法实现有机物的降解。为了污水氯丙烯生产污水、日常排放污水，废水中还含保证出水水质达标,污水处理增设了活性炭吸附罐。有部分油类物质以及微量石棉绒。(2)含盐物质的去除。在3种待处理污水中，(1)来水水质。污水水质和水量资料见表1。烧碱、氯丙烯污水的含盐量很高,这会给污水的生化表1污水来源、水质和水量表处理增加难度。因此,在对污水进行生化处理之前，Table 1 Sources应先采取措施降低污水中的盐含量。of waste water, water quality and water quantity(3)污泥处理系统。在该污水处理系统中,由生产系统‘p(C0D p(B0O,)/ p(SS p(NH-N)/ p(盐)/pH值水量/于生化反应会产生少量活性污泥,且加入大量的化nf/L_ /_ m/L__ gL_Lm/d学药剂也会产生大量的化学污泥,须对污泥进行处烧贼≤600≤200 ≤200 0.5≤500 7-9 <2000氯内蠕<100 ≤<800 ≤200.5<3000 12 ≤30理后,再进行外运。常用浓缩脱水工艺处理污泥。.s≤2500 ≤I0 ≤200根据以上原则,结合工程实际设计,参考目前国(2)设计出水水质。污水处理的出水水质应达内外同类水质污水的深度处理工艺路线,该项工程到《山东省半岛流域水污染物综合排放标准>一级拟对污水采用气浮脱油、脱盐,生物处理,污泥浓缩标准,实现达标排放。<山东省半岛流域水污染物脱水相结合的工艺。综合排放标准》-级标准如下:p(COD)≤60 mg/L,3.3 污泥处理方法p( BOD3)≤20 mg/L,p(SS)≤20 mg/L,p(NH, -N)≤大多数的脱水装置一般使用物理方法,辅以化70 mg/L,p(盐)≤15 mg/L,pH值为6 ~9。学方法,使污泥较快脱水。物理方法包括过滤、挤3处理工艺选择压、毛细作用、真空抽水以及离心沉淀和压实。氯碱3.1污水深 度处理工艺流程确定原则工业一般采用机械脱水法。3.1.1总原则3.4 工艺确定污水处理工艺流程的确定应根据来水水质、出3.4.1曝气生物接触氧化池系统确定依据 .水要求、污水处理规模、污泥处置方法以及气温、地3.4.1.1选择污泥处理工 艺的条件质、电价等因素进行综合考虑。本工程选择处理工针对水质、水量的特点,东营协发的废水属于超艺主要着重以下5方面。高浓度有机废水，而且较难降解,选择的工艺必须满(1)贯彻国家关于环境保护的基本国策,执行足以下4个条件。①能够在高有机负荷下运行。进国家相关的法规政策、规范和标准。水有机物质浓度高,盐含量高,生物挂膜困难。②要(2)技术合理.先进成熟,对水质变化适应性求汽水比高。③生物载体须容易启动挂膜。如果选强，出水达标稳定性高,污泥易于处理。择生物膜反应器,生物载体挂膜必须容易,否则来水(3)经济节约,耗电少,处理成本低,占地面积水质不稳定时生物膜脱落,再运行将难以恢复。④.小。工艺必须能够耐低温。在实际运行中,在我国北方(4)污水处理过程中,操作管理方便,设备可地区,很多工程冬季都面临着严峻考验,有些工艺在靠。低温条件下停产。(5)污水处理平面布置与周围环境相协调,注3.4.1.2采用曝气生物接触氧化池的优点意噪声控制和臭气防护,绿化和道路要分期建设好。通过综合比较,拟选用曝气生物接触氧化池作3.1.2本工程处理工艺确定原 则为生中国煤化工是介于活性污泥烧碱和氣丙烯污水可生化系数较高,处理的关法与上。接触氧化池内键是含盐量的降低;双氧水污水可生化系数较低。设有:H，CNMHG形式固着生长于根据污水水质及排水标准,所选工艺必须满足以下填料表面,部分则是絮状悬浮生长于水中,它兼有活4个原则:①降低来水中的盐含量,同时大量去除有性污泥法与生物滤池二者的特点。采用曝气生物接335环保与安全步工业2011年触氧化池有以下5个优点。①由于填料的比表面积物膜中聚磷菌等细菌可以大量摄取水中的有机膦、大,池内的充氧条件良好,生物接触氧化池内单位容无机磷,并将其以聚合形态储藏在体内,形成高磷污积的生物固体含量都高于活性污泥法曝气池及生物泥,通过污泥浓缩脱水系统排出,达到从废水中除磷滤池,因此,生物接触氧化池具有较高的容积负荷,的效果。微动力滤池中的沸石具有吸附作用，也能处理时间长,节约占地面积。②由于相当一部分微去除部分磷。总磷的去除率≥70%。生物固着生长在填料表面,生物膜的脱落和生长可(7)pH值的调节。pH值的调节主要通过加药以保持很好的平衡。生物接触氧化法不须设置污泥澄清系统来实现，以控制pH值在要求的范围内。回流系统,也不存在污泥膨胀问题,运行管理简便。(8)消毒。水中的粪大肠杆菌群以及其他致病③由于生物接触氦化池内生物固体含量高,水流属或有害微生物主要由过滤消毒系统来实现。二氧化完全混合型,因此生物接触氧化池对水质、水量的骤氯作为消毒剂,既可以灭菌,又可以氧化部分残余有变有较强的适应能力。曝气加速了生物膜的更新，机污染物。使生物膜活性提高。④由于填料的存在,氧的传递3.5工艺流程选择及叙述系数增大,使动力消耗降低。⑤生物接触氧化法不工艺流程见图1。须专门培养菌种,挂膜方便,可以间歇运行。絮凝剂浮渣3.4.2浓缩脱水系统确定依据污水{调节酒 一{提开氯 一高效气浮设备曝气生物滤池、机械搅拌澄清池和微动力滤池4上清液排出的污泥混合后,含水率在99%左右。污泥体积外运一5几污泥处理系统，污泥很大,且流动性很好,不利于运输及处理。污泥浓缩回流污泥可以有效降低污泥含水率,减小污泥体积,降低污泥斜管「接触]I缺氧水解|后续处理的费用;根据所产生的污泥性质,应采用重外排吸附罐l沉淀池氧化池酸化罐力浓缩。3.4.3所选工艺对各污染物的去除达到的效果污水处理工艺流程图(1)COD。的去除。COD。主要由曝气生物滤池Fig.1 Flow chart of treating waste water中生物膜的降解作用去除,加药澄清系统也可以起(1)污水首先经过调节池(内设小型隔油池)，到部分去除COD的作用,COD,的去除率≥80%。将收集到的油抽出后外运,并调节污水的水量.水(2)BOD,的去除。BOD,同样由曝气生物滤池质。调节池是该污水处理中必需的构筑物,可以均中生物膜的降解作用去除,同时加药澄清系统和二匀水质、水量,减轻污水对后续设备和构筑物的冲氧化氯消毒系统也可以起到部分去除BOD,的作击,确保后续处理设施的正常运行。用,从而保证了BOD, 的有效去除，BOD,的去除率(2)污水经泵提升后进入气浮设备,加入一定≥90%。量的絮凝剂PAC,除去污水中的部分有机物、部分(3)氨氮的去除。氨氦主要由曝气生物滤池中剩余油脂和脱盐,同时降低污水中的SS。生物硝化和反硝化作用去除，同时微动力滤池和二(3)污水经气浮后,进人缺氧水解酸化处理阶氧化氯消毒系统也可以起到部分氨氮去除作用,氨段。当污水进人缺氧池后,在产酸菌的作用下,可降氮的去除率≥95%。解部分有机物,同时将难降解的高分子有机物分解(4)悬浮物ss的去除。通过曝气生物滤池的成溶解性的小分子有机物,废水可生化性大大提高,过滤吸附及加药澄清系统的沉淀过程,可起到有效保证后续好氧生物的处理效果。去除悬浮物的作用,最终出水的ss浊度值≤5.0(4)出厌氧池后,污水进人接触氧化池进行好NTU。氧生化处理。生物接触氧化法是介于活性污泥法与(5)碱度的去除。碱度的去除发生在加药澄清生物膜法之间的工艺。接触氧化池内设有填料,部系统，通过Ca( 0H)2或NaOH与HCO3中和反应，分微中国煤化工长于填料表面,部将其转化为Co?- ,形成沉淀而除去。碱的去除率≥分则MH.CNMHG它兼有活性污泥.50%。法与生切朕公一名们付局。(6)磷(P)的去除。P的去除主要发生在曝气(5)采用斜管沉淀池作为生物接触氧化池泥水生物滤池系统和过滤消毒系统的微动力滤池中。生分离手段。34第2期李武等:氯碱化工污水处理方案环保与安全 红(6)污水最终经活性炭吸附后达标排放。运行成本由以下部分组成:电耗+药剂成本+4环境影响分析人工费用+无形资产和递延资产摊销费+日常检修(1)气味对环境的影响。污水处理在运行过程维护。经计算,污水运行成本如下。中会产生轻微气味,通过自然通风可将其对环境的电耗为: (20.05x0. 55 x24 +4.4 x2 x影响减到最小。0.55) +500 =0.54(元/t);药剂费0.09元/t,其余.(2)固体废弃物对环境的影响。污水处理工程约0.17元/t,合计0.80元/t。的污泥脱水机房产生的泥饼全部外运处理，不会产(2)污水排放年削碱COD量为601.2t,1 t COD生二次污染。处理成本为1 197.6 元,减少运行费用72万元/a。(3)噪声对环境的影响。污水处理工程产生噪(3)该污水处理系统年处理污水90万m' ,处理.声的设备有水泵、鼓风机等。采用一定的隔音降噪后的达标污水97%得以回用,节约水量87.3万m'/设施后,可以大大减小噪声。a,节约资金130. 95万元/a。(4)水。污水处理工程处理后的污水达到《山氯碱生产企业为保证实现“三废”达标排放,必东省半岛流域水污染物综合排放标准》(DB 37/须根据水质和水 量的不同选择适合自身的污水水质676- 2007)一级标准,且绝大部分回收利用,不会造处理工艺。-般污水处理是由专业的环境工程公司成二次污染。或专业院校负责总体承揽,结合不同企业水质的实5经济核算际情况和厂区空间的大小进行设计。污水处理工程(1)运行成本估算(按照1年运行360天计算，的实施,-般采取承揽方 总体承包方式,直至调试运有5天用于停运检修)。.行正常,实现达标排放。[编辑:费红丽](上接第8页)定;④母线与绝缘子的固定也应在母线夹具上使用1。为工作电流,A;非磁性材料;⑤对于与母线垂直的钢结构可以采用J为经济电流密度,A/mm2。非磁性电导率材料(如铜、铝、铝合金、玻璃钢等)做一般供配电经济电流密度J值见表2。成的短路环套用在钢结构的最热点,形成局部屏蔽,表2一般供配电经济电流密 度值以降低损耗及钢结构发热;⑥月前,直流母线隔离开Table 2 Economical current density for关选用HD29型桥式大电流隔离器,与以前母线式common power supply and distribution N/mm2隔离器相比,动触头与静触头间更能够保证接触压最大负荷不过是体材料的(J值)力,降低接触电阻,从而降低开关的运行温度,降低利用时间/h铜裸导线和母线铝裸导线和母线损耗。<3 0003.001.653000~5 0002.251.152.3.3母排的安 装通道>5 0001.750.90为减少母线磁场对钢结构或钢筋混凝土产生的根据工程实际经验进行经济对比,既能保证合涡流损失,并保证建筑结构的使用安全,在设计母线理的电能损耗义能使材料不会浪费，最为合理的整通道的结构时,与母线垂直方向的钢结构或钢筋混流系统部分经济电流密度值为1.0~1.3 A /mm'。凝土中的钢筋不应制成闭合导磁通路。2.3.2铜母排之间的连接及安装参考文献整流机组及电解槽之间的布置应尽量紧凑,以[1]包黛林,大功率硅整说设备的应用[ M].天津:中国氯碱缩短交流母线和直流母线的长度,减少电阻和铜材。工业协会, 1992.各方面条件允许时,可采用--体式整流装置。铜母[2]北京钢铁设计院,包头钢铁设计院,重庆钢铁设计院，排的连接可采用熔铸型连接和专用的铜软连接,降等.钢铁企业电力设计参考资料[M].1版.北京:冶金低接触电阻及连接损耗。为了降低感应损耗,母排工业出版社,1976.的安装应做到以下6点:①从整流变阀侧到整流柜{3]刘忏斌。冯公伟.崔督普.篓硅熬流所电力设计[ M].中国煤化工之间的母线要采用同相逆并联连接;②交流母线的[4]YHCN M H G系统诸波[M]北京:固定金具不应形成闭合磁通,如必须采用时,应用非永利电力出版社,1988.磁性材料的焊缝或隔板将磁路断开;③支撑交流母线的绝缘子在支架上垫以铝片或其他非导磁材料固35