化工废水处理方案方法|化工污水处理设备工程技术设计

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    工程概况

      公司为了适应市场发展,计划建设年产5万吨丙二醇甲醚及5万吨丙二醇甲醚醋酸酯工程项目。

      公司生产过程所排放废水中含有大量的有机物,其废水的主要特点是:有机物浓度高、水量水质变化大,生物降解效率低,缺乏营养物质等特点。该废水若不经处理直接外排,将会带来严重的污染。


    设计进水水量水质

      根据甲方提供的资料,日常排放废水中包含工艺生产废水和生活污水,工艺废水量为:1.35t/h,即28.6t/d,生活污水量为:0.31t/h,即2.48t/d(一天排放8h)。

      另应考虑事故排放废水的处理,水量为5.0t/hr,即120t/d。

      甲方提供的各类废水主要指标如下:

    表1  各类废水进水水量水质表

    废水类型
    废水量(m3/d)
    pH
    COD(mg/L)
    SS(mg/L)
    BOD5(mg/L)
    氨氮(mg/L)
    温度(℃)
    备注
    PM生产废水
    0.36
    6~9
    938,450
    <150
    -
    -
    38

    PMA生产废水
    23.28
    2~4
    129,000
    <150
    -
    -
    38

    生活污水
    1.2
    2~3
    54,000
    <50
    -
    -
    22

    醋酸罐废水
    2.48
    7~9
    400
    220
    200
    25
    -

    实验室废水
    1.28
    5~9
    400
    <150
    200
    -
    -

    事故废水
    120
    5~9
    18,000
    <150
    <30
    -
    -

    合计
    148.6







      废水主要组成:

    表2  废水主要组成一览表

    PM丙二醇甲醚
    组分
    组分名称
    化学式
    ALLYLOH
    丙烯醇
    C3H6O
    WATER
    H2O
    PM
    丙二醇甲醚
    C4H10O2
    METHANOL
    甲醇
    CH4O
    PMA丙二醇甲醚醋酸酯
    组分
    组分名称
    化学式
    CO
    一氧化碳
    CO
    LIGHTS

    烯丙基甲基醚

    C4H8O
    METHANOL
    甲醇
    CH4O
    WATER
    H2O
    AA
    醋酸
    C2H4O2
    PM
    丙二醇甲醚
    C4H10O2
    PA
    丙醛
    C3H6O
    PMA
    丙二醇甲醚醋酸酯
    C6H12O3
    醋酸罐
    组分
    组分名称
    化学式
    AA
    醋酸
    C2H4O2
    WATER
    H2O

      根据业主提供的资料计算,废水的总水量为148.24T/day(除PM生产废水);

      每天需处理的COD总量实际为:5229.424kg。


    污水处理排放标准

      具体设计出水水质如下(说明,其他指标均远远低于当地公共污水处理厂接管标准):

      COD:    700mg/L

      BOD5:   210mg/L

      pH:      6~9

      温度:    <35℃


    工艺设计分析

      根据甲方提供的废水的主要组成分析,主要成分为有机酸类和醚类,还含有少量脂类和醇类;生产废水PH呈酸性,约2-5。

      丙二醇甲醚醋酸酯本身及其产物无毒,属于难生物降解物质,可经过初步预处理后进行生化处理。

      PM废水含有高浓度的为丙二醇甲醚,占比重的39.72%,该组分具有毒性和挥发性,在厂区内进行处理危险性较高,而该部分水量仅为0.36T/D,建议作为危废经危废处理单位回收处理,可大大降低污水处理的危险程度和运行成本。

      将PMA生产废水、醋酸罐清洗废水以及实验室废水混合作为生产废水进行处理,可生化性高的生活污水、无毒性的事故废水单独且定期排入生化系统进行一并处理。


    污水处理工艺流程

    污水处理工艺流程图


    工艺说明

      生产废水通过车间提升泵抽至集水池3,通过二次提升泵提升进入预处理段2,废水经催化氧化、加药等化学氧化反应,去除废水中脂类、油类;事故废水先收集到原有的事故水池,然后按定量通过二次提升泵提升进入预处理段1,经预处理后,混合到生产废水中进行处理;生活污水收集到收集池1经格栅井等去除较大杂物后,提升到水解酸化段和生产废水等混合处理。

      水解酸化段的设置,可以将复杂且难降解、大颗粒的有机物水解成易降解的简单有机物,大大降低废水中的不溶性有机物含量,降低后续厌氧段降解有机物的难度,提高废水可生化性,这样可以大大减少废水对厌氧消化的冲击。

      在设计厌氧段时,增加了废水回流设施的设置,三相分离器上部的厌氧出水回流至回流罐,与未经处理的高浓度废水混合后再进入厌氧消化罐,这样可以提高废水的pH值,降低进入厌氧消化罐的废水COD浓度,减少对厌氧污泥的局部冲击,防止厌氧池内部酸化反应的存在,提高厌氧消化效率。出水再通过好氧菌的代谢作用降解可以较彻底的去除大部分有机物等污染物,并进入沉淀池进行泥水分离。


    预计处理效

    表3 主要构筑物对COD处理能力预测平衡表

    序号
    类型
    设计进水COD的量(kg/d)
    COD去除率(%)
    去除的COD量(kg/d)
    剩余的COD量(kg/d)
    1
    预处理段1
    2160
    >30%
    >648
    <1512
    2
    预处理段2
    3097.12
    >30%
    >929.136
    <2167.984
    3
    水解酸化段
    3680.984
    >10%
    >368.1
    <3312.884
    4
    厌氧段
    3312.884
    >85%
    >2816.0
    <496.884
    5
    好氧段
    496.884
    >80%
    >397.51
    <99.374
    6
    合计


    5158.746

    注:1、总设计水量为148.5T/day,出水COD控制在<700mg/L,则排放水中含有的COD的量为<103.95kg/d;因此,本设计处理能力预测能满足设计要求; 

    2、水解酸化池设计进水COD的量=1512+2167.984+1=3680.984kg/d

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