氯堿化工污水處理方案

第47卷第2期氯堿工業(yè)Vol. 47, No. 22011年2月Chlor-. Alkali IndustryFeb.，2011[環(huán)保與安全]氯堿化工污水處理方案李武"',王亞”(1.東營(yíng)協(xié)發(fā)化工有限公司,山東東營(yíng)257091;2.兗礦魯南化肥廠(chǎng),山東滕州310053)[關(guān)鍵詞]氯賊;生產(chǎn);污水處理[摘要] 對污水水質(zhì)、處理工藝、處理單元進(jìn)行介紹,闡述了化工生產(chǎn)企業(yè)污水處理的- -種途徑。[中圖分類(lèi)號] X781.2 [ 文獻標志碼] B[文章編號] 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“三廢"排放及東營(yíng)協(xié)發(fā)生產(chǎn)現狀以及企業(yè)都有好處,-舉多得。并且,污水深度處理國家對生產(chǎn)型企業(yè)環(huán)保工作的管理非常嚴格，具有明顯的社會(huì )效益,還可以獲得一定的經(jīng)濟效益。要求“三廢”必須經(jīng)過(guò)處理實(shí)現達標排放。針對生由此可見(jiàn)污水綜合處理工程建設的必要性。目前東產(chǎn)過(guò)程中的廢水處理,很多企業(yè)都按照環(huán)保部門(mén)的營(yíng)協(xié)發(fā)擁有燒堿生產(chǎn)能力18萬(wàn)Va,其中金屬陽(yáng)極要求實(shí)現了達標排放。作為氯堿生產(chǎn)企業(yè),東營(yíng)協(xié)隔膜電解法燒堿6萬(wàn)Va,離子膜法燒堿12萬(wàn)Va,發(fā)化工有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“東營(yíng)協(xié)發(fā)")也面臨著(zhù)其他聯(lián)產(chǎn)品有15萬(wàn)Va雙氧水、3萬(wàn)Va氯丙烯、“三廢”排放的問(wèn)題。山東省缺水問(wèn)題日趨嚴重,由3萬(wàn)Va高純鹽酸5萬(wàn)Va合成鹽酸等。由于東營(yíng)于山區與平原徑流明顯減少和過(guò)量開(kāi)發(fā)水資源,已協(xié)發(fā)在生產(chǎn)管理中采取措施得力,思路對頭,提出了出現了地下水漏斗、平原區河道千涸、湖泊濕地萎“抓好兩頭(銷(xiāo)售環(huán)節和供應環(huán)節)、穩定中間(生產(chǎn)縮地表和地下水污染等生態(tài)環(huán)境惡化等問(wèn)題。水環(huán)節)”的經(jīng)營(yíng)理念,因此生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工作受全球金融資源總量不足,人均、畝均水占有量少,水資源地區風(fēng)暴影響較小，沒(méi)有出現限產(chǎn)停產(chǎn)現象。分布不均勻,年際、年內變化劇烈,地表水和地下水隨著(zhù)國家對環(huán)保工作要求的不斷深入,廢液、廢聯(lián)系密切等是山東省水資源的主要特點(diǎn)。全省水資氣、廢渣等污染物必須實(shí)現達標排放,否則企業(yè)將被源總量?jì)H占全國水資源總量的1. 09% ,人均水資源罰款,并被勒令關(guān)停。面對這種形式,東營(yíng)協(xié)發(fā)在原占有量344 m3 ,僅為全國人均占有量的14.7%。對來(lái)污水處理設施的基礎上再投人資金120萬(wàn)元,利工業(yè)廢水進(jìn)行綜合處理,可提高東營(yíng)協(xié)發(fā)的經(jīng)濟效用生化法污水處理工藝對原污水處理設施處理過(guò)的益,改善廠(chǎng)區環(huán)境,推動(dòng)工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,不廢水進(jìn)行深度處理,出水水質(zhì)達到《山東省半島流僅可以節約有限的水資源,適當緩解用水的緊張局域水污染物綜合排放標準》一級標準。處理后的達面,而且污水再生利用可降低取水量,對國家社會(huì )標污水97%得以向用節約水母87.3萬(wàn)m'/a,節約中國煤化工MHCNM H G.東營(yíng)協(xié)發(fā)化工有限+ [作者簡(jiǎn)介]李 武(1971-) ,男,高級工程師, 1991年畢業(yè)于山小a兒AvinLR業(yè),優(yōu)公司技術(shù)設備科科長(cháng),在(氯臧工業(yè)>雜志上發(fā)表論文10余篇。[收稿日期] 2009-10-2832第2期李武等:氯堿化工污水處理方案環(huán)保與安全資金130.95萬(wàn)元/a。機污染物和懸浮物;②降低來(lái)水堿度,使出水滿(mǎn)足山2工程規模和進(jìn) 出水質(zhì)東省排水一級標準;③懸浮物濃度或濁度達標;④設2.1工程規模計污泥處理系統,減少二次污染物的產(chǎn)生。污水綜合處理設計處理量500 m'/d。3.2 工藝確定2.2 來(lái)水種類(lèi)和水量(1)有機物的去除。因污水含有的有機物濃度污水處理的來(lái)水為燒堿生產(chǎn)污水、雙氧水生產(chǎn)較高,必須用生化的方法實(shí)現有機物的降解。為了污水氯丙烯生產(chǎn)污水、日常排放污水，廢水中還含保證出水水質(zhì)達標,污水處理增設了活性炭吸附罐。有部分油類(lèi)物質(zhì)以及微量石棉絨。(2)含鹽物質(zhì)的去除。在3種待處理污水中，(1)來(lái)水水質(zhì)。污水水質(zhì)和水量資料見(jiàn)表1。燒堿、氯丙烯污水的含鹽量很高,這會(huì )給污水的生化表1污水來(lái)源、水質(zhì)和水量表處理增加難度。因此,在對污水進(jìn)行生化處理之前，Table 1 Sources應先采取措施降低污水中的鹽含量。of waste water, water quality and water quantity(3)污泥處理系統。在該污水處理系統中,由生產(chǎn)系統‘p(C0D p(B0O,)/ p(SS p(NH-N)/ p(鹽)/pH值水量/于生化反應會(huì )產(chǎn)生少量活性污泥,且加入大量的化nf/L_ /_ m/L__ gL_Lm/d學(xué)藥劑也會(huì )產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥,須對污泥進(jìn)行處燒賊≤600≤200 ≤200 0.5≤500 7-9 <2000氯內蠕<100 ≤<800 ≤200.5<3000 12 ≤30理后,再進(jìn)行外運。常用濃縮脫水工藝處理污泥。.s≤2500 ≤I0 ≤200根據以上原則,結合工程實(shí)際設計,參考目前國(2)設計出水水質(zhì)。污水處理的出水水質(zhì)應達內外同類(lèi)水質(zhì)污水的深度處理工藝路線(xiàn),該項工程到《山東省半島流域水污染物綜合排放標準>一級擬對污水采用氣浮脫油、脫鹽,生物處理,污泥濃縮標準,實(shí)現達標排放。<山東省半島流域水污染物脫水相結合的工藝。綜合排放標準》-級標準如下:p(COD)≤60 mg/L,3.3 污泥處理方法p( BOD3)≤20 mg/L,p(SS)≤20 mg/L,p(NH, -N)≤大多數的脫水裝置一般使用物理方法,輔以化70 mg/L,p(鹽)≤15 mg/L,pH值為6 ~9。學(xué)方法,使污泥較快脫水。物理方法包括過(guò)濾、擠3處理工藝選擇壓、毛細作用、真空抽水以及離心沉淀和壓實(shí)。氯堿3.1污水深 度處理工藝流程確定原則工業(yè)一般采用機械脫水法。3.1.1總原則3.4 工藝確定污水處理工藝流程的確定應根據來(lái)水水質(zhì)、出3.4.1曝氣生物接觸氧化池系統確定依據 .水要求、污水處理規模、污泥處置方法以及氣溫、地3.4.1.1選擇污泥處理工 藝的條件質(zhì)、電價(jià)等因素進(jìn)行綜合考慮。本工程選擇處理工針對水質(zhì)、水量的特點(diǎn),東營(yíng)協(xié)發(fā)的廢水屬于超藝主要著(zhù)重以下5方面。高濃度有機廢水，而且較難降解,選擇的工藝必須滿(mǎn)(1)貫徹國家關(guān)于環(huán)境保護的基本國策,執行足以下4個(gè)條件。①能夠在高有機負荷下運行。進(jìn)國家相關(guān)的法規政策、規范和標準。水有機物質(zhì)濃度高,鹽含量高,生物掛膜困難。②要(2)技術(shù)合理.先進(jìn)成熟,對水質(zhì)變化適應性求汽水比高。③生物載體須容易啟動(dòng)掛膜。如果選強，出水達標穩定性高,污泥易于處理。擇生物膜反應器,生物載體掛膜必須容易,否則來(lái)水(3)經(jīng)濟節約,耗電少,處理成本低,占地面積水質(zhì)不穩定時(shí)生物膜脫落,再運行將難以恢復。④.小。工藝必須能夠耐低溫。在實(shí)際運行中,在我國北方(4)污水處理過(guò)程中,操作管理方便,設備可地區,很多工程冬季都面臨著(zhù)嚴峻考驗,有些工藝在靠。低溫條件下停產(chǎn)。(5)污水處理平面布置與周?chē)h(huán)境相協(xié)調,注3.4.1.2采用曝氣生物接觸氧化池的優(yōu)點(diǎn)意噪聲控制和臭氣防護,綠化和道路要分期建設好。通過(guò)綜合比較,擬選用曝氣生物接觸氧化池作3.1.2本工程處理工藝確定原 則為生中國煤化工是介于活性污泥燒堿和氣丙烯污水可生化系數較高,處理的關(guān)法與上。接觸氧化池內鍵是含鹽量的降低;雙氧水污水可生化系數較低。設有:H，CNMHG形式固著(zhù)生長(cháng)于根據污水水質(zhì)及排水標準,所選工藝必須滿(mǎn)足以下填料表面,部分則是絮狀懸浮生長(cháng)于水中,它兼有活4個(gè)原則:①降低來(lái)水中的鹽含量,同時(shí)大量去除有性污泥法與生物濾池二者的特點(diǎn)。采用曝氣生物接335環(huán)保與安全步工業(yè)2011年觸氧化池有以下5個(gè)優(yōu)點(diǎn)。①由于填料的比表面積物膜中聚磷菌等細菌可以大量攝取水中的有機膦、大,池內的充氧條件良好,生物接觸氧化池內單位容無(wú)機磷,并將其以聚合形態(tài)儲藏在體內,形成高磷污積的生物固體含量都高于活性污泥法曝氣池及生物泥,通過(guò)污泥濃縮脫水系統排出,達到從廢水中除磷濾池,因此,生物接觸氧化池具有較高的容積負荷,的效果。微動(dòng)力濾池中的沸石具有吸附作用，也能處理時(shí)間長(cháng),節約占地面積。②由于相當一部分微去除部分磷?？偭椎娜コ省?0%。生物固著(zhù)生長(cháng)在填料表面,生物膜的脫落和生長(cháng)可(7)pH值的調節。pH值的調節主要通過(guò)加藥以保持很好的平衡。生物接觸氧化法不須設置污泥澄清系統來(lái)實(shí)現，以控制pH值在要求的范圍內?；亓飨到y,也不存在污泥膨脹問(wèn)題,運行管理簡(jiǎn)便。(8)消毒。水中的糞大腸桿菌群以及其他致?、塾捎谏锝佑|氦化池內生物固體含量高,水流屬或有害微生物主要由過(guò)濾消毒系統來(lái)實(shí)現。二氧化完全混合型,因此生物接觸氧化池對水質(zhì)、水量的驟氯作為消毒劑,既可以滅菌,又可以氧化部分殘余有變有較強的適應能力。曝氣加速了生物膜的更新，機污染物。使生物膜活性提高。④由于填料的存在,氧的傳遞3.5工藝流程選擇及敘述系數增大,使動(dòng)力消耗降低。⑤生物接觸氧化法不工藝流程見(jiàn)圖1。須專(zhuān)門(mén)培養菌種,掛膜方便,可以間歇運行。絮凝劑浮渣3.4.2濃縮脫水系統確定依據污水{調節酒 一{提開(kāi)氯 一高效氣浮設備曝氣生物濾池、機械攪拌澄清池和微動(dòng)力濾池4上清液排出的污泥混合后,含水率在99%左右。污泥體積外運一5幾污泥處理系統，污泥很大,且流動(dòng)性很好,不利于運輸及處理。污泥濃縮回流污泥可以有效降低污泥含水率,減小污泥體積,降低污泥斜管「接觸]I缺氧水解|后續處理的費用;根據所產(chǎn)生的污泥性質(zhì),應采用重外排吸附罐l沉淀池氧化池酸化罐力濃縮。3.4.3所選工藝對各污染物的去除達到的效果污水處理工藝流程圖(1)COD。的去除。COD。主要由曝氣生物濾池Fig.1 Flow chart of treating waste water中生物膜的降解作用去除,加藥澄清系統也可以起(1)污水首先經(jīng)過(guò)調節池(內設小型隔油池)，到部分去除COD的作用,COD,的去除率≥80%。將收集到的油抽出后外運,并調節污水的水量.水(2)BOD,的去除。BOD,同樣由曝氣生物濾池質(zhì)。調節池是該污水處理中必需的構筑物,可以均中生物膜的降解作用去除,同時(shí)加藥澄清系統和二勻水質(zhì)、水量,減輕污水對后續設備和構筑物的沖氧化氯消毒系統也可以起到部分去除BOD,的作擊,確保后續處理設施的正常運行。用,從而保證了BOD, 的有效去除，BOD,的去除率(2)污水經(jīng)泵提升后進(jìn)入氣浮設備,加入一定≥90%。量的絮凝劑PAC,除去污水中的部分有機物、部分(3)氨氮的去除。氨氦主要由曝氣生物濾池中剩余油脂和脫鹽,同時(shí)降低污水中的SS。生物硝化和反硝化作用去除，同時(shí)微動(dòng)力濾池和二(3)污水經(jīng)氣浮后,進(jìn)人缺氧水解酸化處理階氧化氯消毒系統也可以起到部分氨氮去除作用,氨段。當污水進(jìn)人缺氧池后,在產(chǎn)酸菌的作用下,可降氮的去除率≥95%。解部分有機物,同時(shí)將難降解的高分子有機物分解(4)懸浮物ss的去除。通過(guò)曝氣生物濾池的成溶解性的小分子有機物,廢水可生化性大大提高,過(guò)濾吸附及加藥澄清系統的沉淀過(guò)程,可起到有效保證后續好氧生物的處理效果。去除懸浮物的作用,最終出水的ss濁度值≤5.0(4)出厭氧池后,污水進(jìn)人接觸氧化池進(jìn)行好NTU。氧生化處理。生物接觸氧化法是介于活性污泥法與(5)堿度的去除。堿度的去除發(fā)生在加藥澄清生物膜法之間的工藝。接觸氧化池內設有填料,部系統，通過(guò)Ca( 0H)2或NaOH與HCO3中和反應，分微中國煤化工長(cháng)于填料表面,部將其轉化為Co?- ,形成沉淀而除去。堿的去除率≥分則MH.CNMHG它兼有活性污泥.50%。法與生切朕公一名們付局。(6)磷(P)的去除。P的去除主要發(fā)生在曝氣(5)采用斜管沉淀池作為生物接觸氧化池泥水生物濾池系統和過(guò)濾消毒系統的微動(dòng)力濾池中。生分離手段。34第2期李武等:氯堿化工污水處理方案環(huán)保與安全 紅(6)污水最終經(jīng)活性炭吸附后達標排放。運行成本由以下部分組成:電耗+藥劑成本+4環(huán)境影響分析人工費用+無(wú)形資產(chǎn)和遞延資產(chǎn)攤銷(xiāo)費+日常檢修(1)氣味對環(huán)境的影響。污水處理在運行過(guò)程維護。經(jīng)計算,污水運行成本如下。中會(huì )產(chǎn)生輕微氣味,通過(guò)自然通風(fēng)可將其對環(huán)境的電耗為: (20.05x0. 55 x24 +4.4 x2 x影響減到最小。0.55) +500 =0.54(元/t);藥劑費0.09元/t,其余.(2)固體廢棄物對環(huán)境的影響。污水處理工程約0.17元/t,合計0.80元/t。的污泥脫水機房產(chǎn)生的泥餅全部外運處理，不會(huì )產(chǎn)(2)污水排放年削堿COD量為601.2t,1 t COD生二次污染。處理成本為1 197.6 元,減少運行費用72萬(wàn)元/a。(3)噪聲對環(huán)境的影響。污水處理工程產(chǎn)生噪(3)該污水處理系統年處理污水90萬(wàn)m' ,處理.聲的設備有水泵、鼓風(fēng)機等。采用一定的隔音降噪后的達標污水97%得以回用,節約水量87.3萬(wàn)m'/設施后,可以大大減小噪聲。a,節約資金130. 95萬(wàn)元/a。(4)水。污水處理工程處理后的污水達到《山氯堿生產(chǎn)企業(yè)為保證實(shí)現“三廢”達標排放,必東省半島流域水污染物綜合排放標準》(DB 37/須根據水質(zhì)和水 量的不同選擇適合自身的污水水質(zhì)676- 2007)一級標準,且絕大部分回收利用,不會(huì )造處理工藝。-般污水處理是由專(zhuān)業(yè)的環(huán)境工程公司成二次污染?；驅?zhuān)業(yè)院校負責總體承攬,結合不同企業(yè)水質(zhì)的實(shí)5經(jīng)濟核算際情況和廠(chǎng)區空間的大小進(jìn)行設計。污水處理工程(1)運行成本估算(按照1年運行360天計算，的實(shí)施,-般采取承攬方 總體承包方式,直至調試運有5天用于停運檢修)。.行正常,實(shí)現達標排放。[編輯:費紅麗](上接第8頁(yè))定;④母線(xiàn)與絕緣子的固定也應在母線(xiàn)夾具上使用1。為工作電流,A;非磁性材料;⑤對于與母線(xiàn)垂直的鋼結構可以采用J為經(jīng)濟電流密度,A/mm2。非磁性電導率材料(如銅、鋁、鋁合金、玻璃鋼等)做一般供配電經(jīng)濟電流密度J值見(jiàn)表2。成的短路環(huán)套用在鋼結構的最熱點(diǎn),形成局部屏蔽,表2一般供配電經(jīng)濟電流密 度值以降低損耗及鋼結構發(fā)熱;⑥月前,直流母線(xiàn)隔離開(kāi)Table 2 Economical current density for關(guān)選用HD29型橋式大電流隔離器,與以前母線(xiàn)式common power supply and distribution N/mm2隔離器相比,動(dòng)觸頭與靜觸頭間更能夠保證接觸壓最大負荷不過(guò)是體材料的(J值)力,降低接觸電阻,從而降低開(kāi)關(guān)的運行溫度,降低利用時(shí)間/h銅裸導線(xiàn)和母線(xiàn)鋁裸導線(xiàn)和母線(xiàn)損耗。<3 0003.001.653000~5 0002.251.152.3.3母排的安 裝通道>5 0001.750.90為減少母線(xiàn)磁場(chǎng)對鋼結構或鋼筋混凝土產(chǎn)生的根據工程實(shí)際經(jīng)驗進(jìn)行經(jīng)濟對比,既能保證合渦流損失,并保證建筑結構的使用安全,在設計母線(xiàn)理的電能損耗義能使材料不會(huì )浪費，最為合理的整通道的結構時(shí),與母線(xiàn)垂直方向的鋼結構或鋼筋混流系統部分經(jīng)濟電流密度值為1.0~1.3 A /mm'。凝土中的鋼筋不應制成閉合導磁通路。2.3.2銅母排之間的連接及安裝參考文獻整流機組及電解槽之間的布置應盡量緊湊,以[1]包黛林,大功率硅整說(shuō)設備的應用[ M].天津:中國氯堿縮短交流母線(xiàn)和直流母線(xiàn)的長(cháng)度,減少電阻和銅材。工業(yè)協(xié)會(huì ), 1992.各方面條件允許時(shí),可采用--體式整流裝置。銅母[2]北京鋼鐵設計院,包頭鋼鐵設計院,重慶鋼鐵設計院，排的連接可采用熔鑄型連接和專(zhuān)用的銅軟連接,降等.鋼鐵企業(yè)電力設計參考資料[M].1版.北京:冶金低接觸電阻及連接損耗。為了降低感應損耗,母排工業(yè)出版社,1976.的安裝應做到以下6點(diǎn):①從整流變閥側到整流柜{3]劉懺斌。馮公偉.崔督普.簍硅熬流所電力設計[ M].中國煤化工之間的母線(xiàn)要采用同相逆并聯(lián)連接;②交流母線(xiàn)的[4]YHCN M H G系統諸波[M]北京:固定金具不應形成閉合磁通,如必須采用時(shí),應用非永利電力出版社,1988.磁性材料的焊縫或隔板將磁路斷開(kāi);③支撐交流母線(xiàn)的絕緣子在支架上墊以鋁片或其他非導磁材料固35