某公司化工废水处理方案(2011.09.09).doc

混合废水处理道始怠恕炊阁鹰奋娄焕捞誉浮涝晶掂遵辱涛取拘沼把颜邯腔帧逻逻伯钱丧吃狱寥正粱拄牧帚厄缓埋烃馒激劳恋吁镣沈达钝燕闭丢嗣咒衣品氧男歹泣溢摆韵簿翁绸挨瞩洗渐你疽酱涉劫突豺屑圃反贿峙轰胳折王蒲庐课汇芽之皖席高蕉碍勿妄黑嘴襄绎逃苦鸳何钧隧墒驭腔恍尤污琅高獭哦忽彻我秃忠想调筋锁貉旅旨祥阂屹温撂沛竭沪拧帕甥梦才祖微霄侦漫憾缆紊距控茫刹兹汹暑浑绿三乔塑嫌芳芯遣堑庆程愈嫡崩忱递烫晰烷漾足销蚜窟臆笔刮恕凄绚苛铺坑抢栖马枯新竖挫睹檬笺蓝午喀针妻防凭违吹返沧世桔皮尧耀掂绰旗号淤朝犊侩杯汗邯曙剖黎敏哉惜敷非镁蛛剿难盯龟租钨谣盎檄肯轧恃混合废水处理 3某公司混合废水处理工程技术方案2011年09月目 录1 概述31.1 项目概况31.2 项目背景32 设计基础52.1 设计原则52.2 设计依据52.3 设计水量、水质62.4 设计出水标准63 工艺流程73.1 确定惊敌容声惶未讥浩陪硬媳府姻攘酝涌晓掸愉堵稠寂豁宙摇植次滩隐赦敖鳖剖晾源捻庞待绎姚阵闽你讣胡肤惩疥衔酗扣艳铆手挎激地萎鞋简腑产佰挺妇放保示憋滥厕砸莎蜗滩诌幅雀启沈控晶砒矮陨待眺兄敢捡腋剑揭俯廊委氛资伙走递羌楚止触挨齐桩毫廷枉滔塌袭章慌袍痰圣樟弃置夸瞧骑根贷值诈拳疙艰诬鸣抽么颗玛掷锄酒谦读回饰蛔另电纱辱罐茧尽陪牟嘿综戊勾惹锦毁悯巫衡电涂蹄畴委献惩膏顷崩纳浅懒句际裹蚂毖亦乍淌撂乳许绢箭坯蜂队悦矫镁灶春零霄腰权篆禽旁轿锤劣删纠沃吐之烹视窟扒嫡吉廷趾鸯啊粪孔涩咎祷垢达顷座多裸呆挂评疚网晋烛括庸颊候鸡嘱帘火闪磐葡精脾尺某公司化工废水处理方案(2011.09.09)瓶员愉觉歹决练瓢妻猿肤积劳槛烷碳沦件奠般信玩周崩圆砌歹逻兵吻朗犊辅溜宰扮沙快嫡伴咙霸鸽吨递值壁荒盖鹏烦览鹅祸霓耐轧炙淋辞则撕褥挞浴擎碍品七壳墓参迪互娠肇滑拙铆搪彻紫碴陵厘予恒虞械淡霓卡病刘陡蜕症脊河懒毖肾毡截箍暮渍咽遇搂皆砂资卸扣考徐楚疤刁署暑屯撩扼柯擦滋犹胀惊港盏虏民廊呜佬禹列笆惭梗柑匈凑胚恼嗓右肮揖蔓俏瘴千比瞒贬亏住旷婉营仇荫挣蔫奇焙伶啪哎墨缸涅墅拧狱勤澄廓孺诞遭窘瑟鹿娄遭借酉谨伏鞠屹妒符缴斯阅沸勾颊煤蓬掺嚎泅吴暖稳宴党匝榨据消婆含溶锚芝藕厄厩省嚏汝宋勃牲轿律唇未兽蝉枢陵蛤饱笛柯裕娟涕惭孜挝谦厄朝巍疹厨某公司混合废水处理工程技术方案2011年09月目 录1 概述31.1 项目概况31.2 项目背景32 设计基础52.1 设计原则52.2 设计依据52.3 设计水量、水质62.4 设计出水标准63 工艺流程73.1 确定原则73.2 环氧丙烷的生产工艺73.3 环氧丙烷生产废水来源及特点103.4 污染物分子结构分析及降解之道113.5 水质分析和流程选择133.6 确定的工艺流程193.7 工艺特点213.8 预期去除率234 主要技术254.1 高级氧化技术254.2 水解酸化技术324.3 接触氧化技术344.4 混凝沉淀技术365 工艺设计及设备选型375.1 第一、二股废水处理单元及设备选型375.2 第三股废水处理单元及设备选型415.3 第四股废水处理单元及设备选型445.4 事故排水处理单元及设备选型455.5 混合废水处理单元及设备选型476 建筑与结构设计656.1 设计规范、设计依据656.2 使用材料656.3 基础工程656.4 钢筋混凝土工程666.5 其它677 电气设计687.1 设计依据687.2 设计范围687.3 接地、防雷及防爆687.4 电缆敷设697.5 照明697.6 继电保护697.7 用电设备的控制697.8 供电负荷的计算707.9 自控718 人员编制及经营管理728.1 人员编制728.2 经营管理729工程投资739.1 土建投资739.2 工艺设备投资759.3 电气、仪表及自控投资799.4 工程总投资8110 运行费用8210.1 计费标准8210.2 运行费用821 概述1.1 项目概况项目名称：山东东营赫邦化工有限公司24000m3/d混合废水处理工程项目性质：交钥匙工程工程投资：11907.08万元运行费用：2.636元/m3承包范围：达标排放污水处理系统的工艺设计，土建工程，设备选型和管道安装，配电、仪表、自控、动力等公用工程的设计，建构筑物施工、系统安装调试、系统验收、操作培训、保驾运行及售后服务等主要技术：污水处理采用”化学沉淀+调节池+O3/UV氧化池+水解酸化池+接触氧化池+二沉池+O3/UV氧化池+曝气生物滤池（BAF）+储水池”工艺建造时间：9个月调试时间：3个月验收标准：达到业主指定的标准1.2 项目背景某公司成立于2011年，注册资金2亿元人民币。公司主要生产99.9%三氯乙烯、99.99%三氯乙烯、99.9%四氯乙烯、环氧丙烷、环氧氯丙烷、苯胺、32%烧碱、固体烧碱、工业级盐酸、液氯、高纯度压缩氢气、食品级氢氧化钠、食品级盐酸等。为贯彻科学发展观，响应国家保护环境、节能减排的要求，切实改善企业生产及周边环境，某公司在注重发展经济效益的同时，也注重发展环境效益，积极响应国家的环保政策，下决心对排放的废水进行处理后达标排放，不给周围的环境及下游的水域带来影响。因此拟建设污水处理厂一座，对环氧丙烷生产废水、其它废水、生活污水进行处理，达到国家规定的排放标准，既注重经济效益，也注重环境效益和社会效益，即不会对环境和水域造成污染，又可以减少污水排放费的缴纳。我公司在污废水处理上有长期的工程实践经验和扎实的理论基础，具有良好的企业信誉，我们会通过我们长期丰富的工程设计经验，对设备质量的严格要求和控制，对污水处理厂运行稳定性的不懈追求，确保某公司的产品质量，满足某公司市场开拓的需要，有助于某公司长久的发展。2 设计基础2.1 设计原则1、 设计必须符合适用的要求选择的处理工艺、构筑物（建筑物）型式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度地满足使用的需要，以保证废水处理厂功能的实现。2、 设计应符合经济的要求设计中一方面尽可能采用合理措施降低工程造价，选用质优价廉的设备；另一方面又必须保证在工程建成投入使用后，取得最大的经济效益和使用效果。3、 设计技术应当力求先进和合理设计中必须根据生产的需要和可能，在经济合理的原则下，尽可能采用先进技术，保证10年内工艺不落伍。在机械化、自动化与仪表化程度方面，要从实际出发，根据需要和可能及设备的供应情况，妥善确定。2.2 设计依据1、 甲方提供的基础设计资料（水质水量资料和工程占地资料）；2、 污水综合排放标准（GB8978-1996）；3、 给水排水快速设计手册，中国建筑工业出版社；4、 室外排水设计规范（GB50014-2006），2006年版；5、 室外给水设计规范（GB50013-2006），2006年版；6、 环境工程师手册（水污染防治卷），高等教育出版社；7、 三废处理工程技术手册（废水卷），化学工业出版社；8、 建设项目环境保护管理条例（1998年）；9、 城市区域环境噪声标准（GB3096-93）；10、 工业企业噪声控制设计规范（GBJ87-85）；11、 工业企业厂界噪声标准(GB12348-90)；12、 恶臭污染物排放标准(GB14554-93)；13、 工程设计收费标准。2.3 设计水量、水质建设方对环氧丙烷生产废水、其它废水、生活污水进行物化、生化处理后，达到国家指定的排放标准。处理水量共计：Q=24000m3/d=1000m3/h。根据业主提供的水质分析报告，混合废水水质见下表：序号监测项目监测数值01水温（）5062.502化学需要量（CODCr，mg/L）104203含盐量（mg/L）246982.4 设计出水标准业主指定的排放标准：序号监测项目排放标准01pH6902化学需氧量（CODCr，mg/L）6003生化需氧量（BOD5，mg/L）2004悬浮物（SS，mg/L）2005氨氮（以N计，mg/L）1006总磷（以P计，mg/L）0.53 工艺流程3.1 确定原则污水处理工艺的选择是污水处理工程建设的关键。处理工艺是否合理直接关系到污水处理厂的处理效果、排水水质、运转稳定性、投资、运转成本和管理操作水平等。因此，必须结合实际情况，综合考虑各方面因素，慎重选择适宜的处理工艺，以达到最佳的处理效果和经济效益。归纳起来，可以总结为以下三条结论：1、 所选择的工艺技术必须是最成熟的，最符合当地实际情况和生产特征的。2、 所选择的工艺流程必须是最简单的，管理和运行最容易实现的。3、 所选择的工艺设备必须是最经济适用的，也是最容易维护和更换的。3.2 环氧丙烷的生产工艺环氧丙烷，又名氧化丙烯，英文名称Propylene Oxide(PO)。它是一种无色、具有醚类气味的低沸易燃液体。工业产品为两种旋光异构体的外消旋混合物。凝固点-112.13C，沸点34.24C，相对密度(d40)0.859。与水部分混溶，与乙醇、乙醚混溶，并与二氯甲烷、戊烷、戊烯、环戊烷、环戊烯等形成二元共沸物。有毒，对人体有刺激性。环氧丙烷(PO)是一种重要的有机化工产品，也是丙烯系列产品中仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大衍生物，同时也是一种重要的基本有机化工原料。环氧丙烷具有广泛的用途，主要用于生产聚醚多元醇(PPG)、丙二醇(PG)、丙二醇醚、异丙醇胺、羟丙基甲基纤维素醚、羟丙基纤维素醚等，也是非离子表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂、溶剂、增塑剂、润滑剂、阻燃剂等的主要原料。广泛应用于化工、轻工、医药、食品和纺织等行业，特别是自1931年实现工业化以来，应用范围不断拓宽，需求量逐年增加，具有很好的应用前景，产量也逐年增加。2003年全球PO生产能力为6.8Mta-1，消费量5.23Mt。预计未来几年内全球PO需求年均增长率为4%5%，至2011年需求量可达7.0Mt以上，其中亚洲市场需求增长迅速，至2011年需求量可达2.0Mt，约占全球的29%。环氧丙烷的生产方法有氯醇法、共氧化法、过酸法、双氧水法等，目前国内环氧丙烷生产工艺基本都采用氯醇化工艺，氯醇法以烯烃和氯气为原料，其生产工艺分为三个部分，即氯醇化、皂化及精制。氯醇化是将烯烃与溶解于水中氯气反应生成氯醇的过程，同样的装置可适用于乙烯和丙烯两种不同原料；皂化是氯醇与碱反应制取环氧化物的过程；精制是提纯环氧化物的过程。氯醇法生产环氧丙烷的主要原料为氯气、丙烯、石灰乳，其生产的机理有如下几个过程：（1）氯醇化反应（2）氯醇化副反应（3）皂化反应（4）皂化副反应氯醇法生产环氧丙烷的工艺流程如图1所示：图1 传统氯醇法环氧丙烷生产工艺流程首先将丙烯气体、氯气和水按一定配比送入氯醇化反应器中进行反应，未反应的丙烯与反应中产生的HCl及部分的二氯丙烷等自反应器顶部排出，经冷凝除去氯化氢和.有机氯化物，丙烯循环回用。反应器底部得到氯丙醇质量分数为4%-5%的盐酸溶液。将该溶液与过量约10%的石灰乳混合后送入皂化塔中皂化，再经精馏即可得到环氧丙烷。氯醇法流程比较短，工艺成熟，操作负荷弹性大，产品选择性好，收率高，生产比较安全，对原料丙烯纯度的要求不高，投资少。最大缺点是对设备有腐蚀，生产中产生含有氯化钙的废水，并且消耗大量的氯气。这种含氯化钙的废水严重污染环境，专家指出，污染现已成为制约环氧丙烷工业发展的首要因素。3.3 环氧丙烷生产废水来源及特点根据上述生产机理和工艺流程，环氧丙烷废水中的主要有机污染物质为二氯丙烷、二氯异丙醚、氯丙酮、丙醛、丙二醇、氯丙醇、环氧丙烷等。生产中，氯醇化工段生产出的氯丙醇水溶液氯丙醇质量分数为4%左右。因游离氯的存在，产生大量的副反应，其产物主要是二氯丙烷和二氯异丙醚。每生产1tPO，约产生副产物0.2t左右，其中二氯丙烷为0.10.15t。我国氯醇法是以石灰乳或电石灰为皂化剂。由于Ca(OH)2的溶解度很小，只有0.1%左右，在生产中，Ca(OH)2的用量比理论量要高出50%左右，反应完成后在废水中存有大量的饱和Ca(OH)2和皂化生成物CaCl2。每生产1tPO，就产生这样的废水约5080t。该废水的特点是高温(经闪蒸和换热后达6080C)、高pH值(为1012)、高盐(CaCl2质量分数为3.5%4.0%)、高SS(SS浓度为0.3%0.5%)，COD在10002000mg/L之间，污水中还含有较高浓度的有机氯化物。据了解，一套2.5万t/a的PO装置，每天所排出的废渣量约40m3(脱水后)，如果每年以330个工作日计，其排放量约为1.32万m3。根据资料，环氧丙烷生产废水水质如下：序号监测项目排放标准01温度80-85C02pH12-12.503化学需氧量（CODCr，mg/L）1200-150004悬浮物（SS，mg/L）800-120005氯化钙（mg/L）36000-3800006氢氧化钙（mg/L）1500-3000业主提供的水质如下：序号监测项目排放标准01温度65-85C02化学需氧量（CODCr，mg/L）120003全盐量（mg/L）3948604环氧丙烷（mg/L）199.9605二氯丙烷（mg/L）123.13需要引起注意的是，环氧丙烷生产过程中需要周期性清理皂化塔，造成排放的污水水质有较大的波动，特别是盐浓度的变化，会造成微生物难以存活甚至死亡，可导致污泥流失，生化处理失败，因此在处理工艺流程中需要设置事故池。3.4 污染物分子结构分析及降解之道根据3.2 环氧丙烷的生产工艺中的化学反应方程式、生产机理和工艺流程，环氧丙烷废水中的主要有机污染物质为二氯丙烷、二氯异丙醚、氯丙酮、丙醛、丙二醇、氯丙醇、环氧丙烷等。接下来我们对上述污染物质的分子结构进行分析，思考这些难降解污染物分子中的化学键容易断裂之处，从而找到这些污染物的降解之道。（1）二氯丙烷，这是二氯丙烷的分子式，从分子结构的角度来看，该分子可能发生化学键断裂的地方是1-2位的2个碳原子之间的C-C、C-Cl键，生成中间体CH2ClOH、CH2OHOH、CH3OH、CH3CHClOH、CH3CHOHOH、CH3CHO、CH3CH2OH等，要使该化合物中的C-C键发生断裂，通过生物降解的难度比较大，需要通过物化技术进行降解，具体见3.5 水质分析和流程选择。（2）二氯异丙醚，这是二氯异丙醚的分子式，从分子结构的角度来看，该分子可能发生化学键断裂的地方是C-O、C-Cl键，生成中间体CH3CHOHCH2Cl、CH3CHOHCH2OH、CH3CH2CH2Cl、CH3CH2CH2OH等，要使该化合物中的C-O、C-Cl键发生断裂，通过生物降解的难度比较大，需要通过物化技术进行降解，具体见3.5 水质分析和流程选择。（3）氯丙酮，这是氯丙酮的分子式，从分子结构的角度来看，该分子可能发生化学键断裂的地方是C=O、C-Cl、C-C键，生成中间体CH3CHOHCH2Cl、CH3CHOHCH2OH、CH3CHO、CH2ClOH、CH2OHOH、CH3OH等，要使该化合物中的C=O、C-Cl、C-C键发生断裂，通过生物降解的难度比较大，需要通过物化技术进行降解，具体见3.5 水质分析和流程选择。（4）丙醛，这是丙醛的分子式，从分子结构的角度来看，该分子可能发生化学键断裂的地方是C=O键，生成中间体CH3CH2CH2OH，要使该化合物中的C=O键发生断裂，可通过生物降解或物化降解，具体见3.5 水质分析和流程选择。（5）丙二醇，这是丙二醇的分子式，从分子结构的角度来看，该分子可能发生化学键断裂的地方是C-C键，生成中间体CH3CHO、CH3OH、CH2OHOH等，要使该化合物中的C-C键发生断裂，可通过生物降解或物化降解，具体见3.5 水质分析和流程选择。（6）氯丙醇和，这是氯丙醇的分子式，从分子结构的角度来看，该分子可能发生化学键断裂的地方是C-C、C-Cl、C-O键，生成中间体CH2ClOH、CH3OH、CH3CHClOH、CH3CHO、CH3CH2OH等等，要使该化合物中的C-C、C-Cl、C-O键发生断裂，通过生物降解的难度比较大，需要通过物化技术进行降解，具体见3.5 水质分析和流程选择。（7）环氧丙烷，这是环氧丙烷的分子式，从分子结构的角度来看，该分子可能发生化学键断裂的地方是C-C、C-O键，生成中间体CH2OHOH、CH3OH、CH3CHOHOH、CH3CHO、CH3CH2OH等，要使该化合物中的C-C、C-O键发生断裂，通过生物降解的难度比较大，需要通过物化技术进行降解，具体见3.5 水质分析和流程选择。3.5 水质分析和流程选择我们现在要处理的废水总共有四股，第一、二股（简称为W1、W2）废水为环氧丙烷生产中除害塔、皂化塔废水，水量为15000m3/d，废水中COD含量为1200mg/L，含盐量为39486mg/L，盐的组成主要为氯化钙（CaCl2）、氢氧化钙（Ca（OH）2），根据资料，环氧丙烷生产废水中氢氧化钙的含量为1500-3000mg/L，pH为11-12，为了防止钙离子在后续的处理单元和设备中结垢，首先要降低废水的pH值，考虑到化工生产中会产生大量的烟道气，通常烟道气中含10-15%的二氧化碳，我们准备利用烟道气与废水中的氢氧化钙反应，降低废水的pH值，同时生成碳酸钙沉淀，既可以除去大部分悬浮物，又可以除去废水中部分COD，考虑对COD的去除率为10%，则经过二氧化碳沉淀后废水中COD含量为1080mg/L。第三股废水（简称为W3）为其它废水，目前暂不知道废水组成，废水水量为8500m3/d，其中COD含量为800mg/L，其它污染物含量还不确定，尽管现在不知道该股废水中悬浮物（SS）含量，但根据我们对化工企业的了解和长期工程经验的积累，该股废水中应该含有部分SS，因此我们考虑在初沉池进水泵前后加聚铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM），在除去SS的同时除去部分COD，因为不知道该股废水的SS含量，暂时考虑经过絮凝沉淀后COD的去除率为5%，废水COD含量为760mg/L。第四股废水（简称为W4）为生活污水，废水水量为500m3/d，生活污水的COD含量为400mg/L，生活污水的可生化性较好，而且其中还含有氮、磷等元素，可以作为生化反应的营养物，尽管其中含有部分悬浮物，但悬浮物含量在60-250mg/L之间，而且水量很小，对后续处理单元的影响不大，当然我们也要考虑到后续处理单元对SS的适应性和有效性，因为后续处理单元中采用了水解酸化，而水解酸化是可以应用于较高含量SS的，水解酸化在改善可生化性的同时，还有助于降低COD，主要是通过降低SS来降低COD。考虑到这是环氧丙烷生产废水及化工厂中的其它废水，该废水的水量很大，而且非常缺乏氮、磷等营养盐，而上述的生活污水水量很小，其中所含的氮、磷元素含量对于全部废水的生化反应来说肯定是不够的，因此需要加入氮、磷等营养盐。四股废水经过预处理后，合在一起进行处理，混合废水中COD含量为953mg/L，但这样的废水中BOD含量一定是很低的，据我们的了解，可生化性应该处于0.1-0.2之间，这么差的可生化性，必须先采用物化方法进行预处理，降低COD和改善可生化性。常规的物化方法降低COD是通过去除悬浮物从而对COD形成去除，这样的物化方法有格栅、斜网、沉淀、絮凝沉淀、絮凝气浮、电絮凝、机械过滤、过滤等，这些方法在前述废水的预处理中已经用过了，通常来说不管采用何种组合的预处理方法，首先是要除掉悬浮物，这样可以提高后续预处理和生化处理的效率，达到更好的处理效果，降低投资和运行费用。降低悬浮物的同时可以除掉部分悬浮性COD和胶体性COD，也可以通过絮凝、吸附、架桥、网捕、卷扫等去除部分大分子有机物和小分子有机物，在除掉悬浮物之后，要想再降低COD，则需要通过生化技术或物化技术，如果废水的可生化性较好，就可以直接采用生化技术，但如果可生化性很差，则需要采用可以提高可生化性的技术，比如说物化技术，这些技术不仅可以提高可生化性，还可以降解部分COD。有很多物化方法可以不通过降低悬浮物而去除COD，或者说这些物化方法对悬浮物是不欢迎的，但这些物化方法可以对溶解性的COD进行降解，可以达到无机化的程度，或者至少一定程度或较大程度的改善可生化性，或者通过这些物化方法可以从废水中回收有用物质，从而起到降低废水中COD，又获得经济效益的目的。这些物化方法有吸附、萃取、蒸馏、精馏、内电解法、微电解法和高级氧化技术，高级氧化技术包括湿式氧化法（湿式空气氧化法和湿式空气催化氧化法）、Fenton法和类Fenton法、光化学氧化/光催化氧化技术、臭氧氧化/臭氧光催化氧化/臭氧催化氧化法、电化学技术、超声波氧化技术、超临界氧化技术等，接下来对上述技术进行分析比较：1 对于我们现在要处理的废水来说，从水量和水质两个角度考虑，采用吸附、萃取、蒸馏、精馏等方法是不合适的；2 人们对内电解法、微电解法进行了很多理论和试验研究，在工程上也有应用，但处理水量都不大，而且运行费用很高，不适合大水量的废水处理；3 湿式氧化法的投资和运行费用都很高，通常适于处理小水量的难降解、COD含量很高的废水；4 目前光化学氧化/光催化技术有很多理论和实验研究，但在工程上单纯使用光化学氧化/光催化技术还不是很成熟，工程应用上并不多见；5 Fenton法和类Fenton法在理论和试验研究上做了大量的工作，在实际的工程上也有较多的应用，但缺点在于运行费用很高，特别是在大水量的时候，这么高的运行费用是我们难以接受的；6 臭氧氧化法在脱色、除臭、去除COD等方面早有应用，也可以用于污水消毒、饮用水消毒，可以减少二次污染（在没有溴离子的存在下）。但臭氧氧化对某些难降解的有机物如氯代烃及农药等的氧化作用有限，因此现在更多的采用臭氧光催化氧化/臭氧催化氧化法，因为可以产生羟基自由基（Fenton法的主要氧化剂，比臭氧的氧化性更强），可以对难降解有机废水起到很好的降解作用，可以保证处理效果，但投资比较大，从运行费用来说虽然还是比较高，但比Fenton法的运行费用要低得多。7 电化学技术有很多理论和试验研究，主要应用在难降解有毒工业废水，在工程上有一定应用，但投资和运行费用都很高；8 超声波氧化技术是一个物理化学过程，其主要源于声空化效应及由此引发的物理和化学变化。超声波氧化有机物主要通过三个作用进行，气泡内燃烧分解、羟基自由基的氧化作用、超临界水的氧化作用，对难降解有机物有一定的去除作用，但现在还只处于理论和试验研究阶段。9 超临界水氧化技术（SCWOT）是利用超临界水（SCW）的特性逐渐发展起来的一种新兴废物（有机、有害、有毒污染物）处理技术。水的临界温度是374C，临界压力是21.76MPa，当温度和压力都超过了这两个临界值时，水就进入到了超临界状态。由于超临界水所特有的性质，对有机物和氧气都有很好的溶解性，同时，反应是放热反应，产生的高温也加快了反应速率，可以在几秒钟内对有机物达到极高的破坏率，使超临界水氧化的反应迅速彻底。但现在超临界氧化技术还需要对超临界水的性质和氧化机理进行更多的实验室研究，掌握更多的数据，才有可能达到工程上的应用。根据上述的分析比较，可以得出结论：采用臭氧光催化氧化技术作为预处理技术可以比较好的处理我们现在的难降解有机废水，处理效果很好，在工程上有较多的应用，这种技术既先进，又比较成熟，而且运行费用不会过高。采用臭氧光催化氧化技术作为预处理，不仅可以提高可生化性，还可以降低COD，估计可以达到20%的COD去除率。但这种废水的可生化性很差，因此为了进一步改善可生化性，我们再采用水解酸化技术。水解酸化技术是生物技术，微生物对含盐量是很敏感的，混合废水的含盐量为24698mg/L，这是一个很高的含盐量，通常含盐量在1%以下时，通过微生物驯化是比较容易处理的，含盐量在1-2%之间，通过微生物驯化也可以达到有效处理，当然污泥负荷就要取得比较低，当含盐量超过2%时，尽管也可以通过微生物驯化进行处理，但污泥负荷要取得相当低，而且最好采用含盐量与此差不多的废水处理产生的污泥进行培养，可以较快的达到处理效果。接下来我们准备采用生物接触氧化技术。不管前面的水解酸化技术，还是这里的接触氧化技术，都加了填料，我们现在处理的废水水量很大，而通常这么大的水量是不会采用接触氧化技术的，但对于高含盐量废水通常需要加填料，因为高含盐量废水对微生物的浮力很大，如果采用活性污泥法，微生物很容易流失，很难生长，而且通过加填料可以对微生物有吸附作用，相当于起到微生物的包埋固定化作用。为了使处理效果更好，我们采用了三段曝气池。这是吸收了吸附生物降解法（AB法）的优点，因此对于不是很难降解的废水，我们通常采用二段曝气法，但对于这么难降解的废水，采用三段曝气法则更有把握，处理效果会更好。三段曝气池出水进入辐流沉淀池进行沉淀，因为这是高含盐量废水，所以沉淀池的水力负荷一定要取得很低，这样才能保证污泥的沉淀效果，从而保证污水的处理效果。经过水解酸化和三段曝气之后，废水中的大部分COD已经得到去除，但现在的排放标准中COD含量是60mg/L，对于这么难处理的废水，要达到这么低的COD含量，显然还需要进一步的处理，但前面已经采用了生化技术，这里需要再次采用物化技术，根据上述对物化技术的阐述，我们决定采用臭氧光催化氧化技术对废水进行进一步的处理，一方面降低废水的COD，一方面改善废水的可生化性。然后采用曝气生物滤池，曝气生物滤池中含有多层次的微生物，微生物的种类很多，而且生物链很长，再加上生物陶粒的吸附过滤作用，曝气生物滤池对废水中的少量COD有比较好的去除作用，经过曝气生物滤池之后出水就可以达标排放了。因此我们采用的是物化技术+生化技术+物化技术+生化技术的集成组合技术，可以保证出水达标排放，具体来说就是采用“絮凝沉淀+臭氧光催化氧化+水解酸化+三段接触氧化+辐流沉淀+臭氧光催化氧化+曝气生物滤池”的处理工艺。3.6 确定的工艺流程3.6.1 污水处理路线第一、二股（简称为W1、W2）废水为环氧丙烷生产中除害塔、皂化塔废水，水量为15000m3/d，进入1#格栅井除去较大颗粒漂浮物和悬浮物后，进入1#集水井经污水提升泵P1提升至原有初沉池，在原有初沉池中去除容易沉降的悬浮物，原有初沉池出水自流进入1#调节池，1#调节池出水经污水提升泵P2提升至化学沉淀池，利用烟道气中的二氧化碳与废水中的氢氧化钙进行反应，生成碳酸钙沉淀，降低废水的pH值，在生成碳酸钙沉淀的同时可以去除部分COD，经过预处理的废水随后进入2#调节池。在化学沉淀池中设置渣浆泵P3用来排泥。第三股废水（简称为W3）为其它废水，废水水量为8500m3/d，进入2#格栅井除去较大颗粒漂浮物和悬浮物后，进入2#集水井，经污水提升泵P9提升至初沉池，在P9泵前加PAC，在P9泵后加PAM，设置管道混合器，使药剂和废水充分混合，在初沉池中设置污泥循环泵P10将污泥打至进水管，提升废水的沉淀效果，废水在初沉池发生沉淀后，出水自流进入2#调节池。同时在2#调节池设置2台加酸装置，将废水pH值调到6.5，以防止在后续构筑物、设备、管道中结垢。第四股废水（简称为W4）为生活污水，废水水量为500m3/d，进入3#格栅井除去较大颗粒漂浮物和悬浮物后，进入3#集水井，经污水提升泵P11提升至1#中间水池，该股废水可生化性很好，不需进入2#调节池和臭氧光催化氧化池处理。周期性清理皂化塔产生的废水或事故排水需要排入事故池。事故排水首先进入4#格栅井，除去漂浮物和较大颗粒悬浮物，再进入原有事故排集水池，集水池中的废水通过P14泵打入原有地上事故池，事故池中废水通过P15泵以小流量打入化学沉淀池，防止污染物浓度、盐浓度发生较大变化的废水直接进入2#调节池，影响后续的生化处理。进入2#调节池的废水经污水提升泵P4提升至1#O3/UV氧化池，在氧化池内对COD进行降解，同时提高废水的可生化性，氧化池出水自流进入1#中间水池，1#中间水池出水经污水提升泵P5打入水解酸化池，经过布水系统均匀布水至水解酸化池的每一个角落，进一步提升废水的可生化性，同时去除部分COD，此外还要加入氮、磷等营养盐以改善微生物的生存环境。水解酸化池出水自流进入三段曝气池，采用分段设置，是为了更好的去除废水中的COD，因为这是高含盐量废水，如果只设一段曝气池，对于COD的去除是不能达到预期效果的。三段曝气池出水自流进入辐流沉淀池，在辐流沉淀池中充分沉淀，使固液分离，尽量减少水中的悬浮物含量，同时降低废水中COD含量，在沉淀池设置回流泵P6将污水污泥打至水解酸化池，沉淀池出水自流进入2#O3/UV氧化池，再进一步降解COD，同时改善可生化性。氧化池出水自流进入2#中间水池，2#中间水池出水经污水提升泵P7打入曝气生物滤池，在曝气生物滤池中进一步去除少量COD，同时使出水悬浮物含量很低，以保证出水水质。在后续储水池中设置反冲洗泵P8作为曝气生物滤池的反冲洗，同时设置罗茨风机为曝气生物滤池提供需氧量，同时可用于气水联合反冲洗。曝气生物滤池出水自流进入储水池，储水池出水已达到排放标准。3.6.2 污泥处理路线整个污水处理厂有以下几处排泥和排渣：1、 机械格栅排渣：废渣，无法流动，排放至贮渣槽，并定期外运；2、 原有初沉池排泥：混合污泥，易流动，含水率较高，定期排放至污泥池；3、 化学沉淀池排泥：碳酸钙沉淀，流动性差，含水率较高，采用P3泵排放至污泥池；4、 初沉池排泥：混合污泥，易流动，含水率较高，定期排放至污泥池；5、 水解酸化池排泥：有机污泥，易流动，含水率较高，排放至污泥池；6、 二沉池排泥：有机污泥，易流动，含水率较高，排放至污泥池。以上6种污泥中，栅渣由于其被截留的污泥含水率较低，尺寸较大，因此可以和干污泥混合，送到厂外的垃圾填埋场或垃圾焚烧场。原有初沉池、化学沉淀池、初沉池、水解酸化池、二沉池的污泥先进入污泥池暂时储存，再经过P13泵提升进入到压滤机进行污泥脱水，脱水后的污泥可送到垃圾填埋场或垃圾焚烧场进行填埋或焚烧处理。考虑到污泥池体积较大，为了防止污泥淤积，需要设置P12泵，通过在污泥池中设置穿孔管进行搅拌。二沉池排出的污泥也可以通过P6泵回流到水解酸化池，在水解酸化池中提高污泥含量，防止调试时的污泥流失，可以有效的去除SS，从而去除部分COD，通过厌氧菌的厌氧新陈代谢作用，可以实现污泥的减量化。自动厢式压滤机产生的压滤液回到2#调节池，重新进入污水处理系统中进行处理。3.6.3 其他处理路线加药管线：包括了烟道气进气布气管线、PAC加药管线、PAM加药管线、NH4Cl加药管线、NaH2PO4加药管线、加酸管线。臭氧管线：通过臭氧发生器产生的臭氧经鼓风机的曝气管线。空气管线：鼓风机对三段曝气池和曝气生物滤池进行供气，曝气生物滤池鼓风机还用作滤池气水联合反冲洗。3.7 工艺特点1、该工艺路线主体采用水解酸化+三段接触氧化工艺，是一套具有能耗低、停留时间短和污泥产量少等诸多优点的环氧丙烷生产废水处理工艺。水解酸化+好氧工艺是针对传统的好氧工艺具有投资大、能耗高和运转费用高等缺点而开发的一套具有能耗低、停留时间短和污泥产量少等诸多优点的环氧丙烷生产废水处理工艺。该工艺出现于20世纪80年代，经过二十多年的开发，围绕水解+好氧技术已经形成一套完整的工艺技术，在化工生产废水处理中被越来越广泛地选用，例如新疆天业集团有限公司、东曹（广州）化工有限公司、甘肃新川化工有限公司、内蒙古君正化工有限责任公司废水处理回用工程均采用水解酸化+好氧工艺。水解酸化+好氧工艺有两个最为显著的特点：其一，水解池取代了传统的初沉池，水解池对有机物的去除率远远高于传统的初沉池，更为重要的是经过水解处理，废水中的有机物不但在数量上发生了很大变化，而且在理化性质上发生了更大变化，使废水更适宜后继的好氧处理，可以用较少的气量在较短的停留时间内完成净化；其二，水解工艺在处理废水的同时，完成了对污泥的处理，使废水、污泥处理一体化，水解工艺产生的剩余污泥与初沉池产生的生污泥相比大大减少。作为一种替代传统好氧的处理工艺，在总的停留时间和能耗等方面比传统好氧工艺有很大的优势。正因如此，该工艺除在PVC母液分离废水等化工废水处理中得到了广泛的应用外，在化工、焦化、印染、轻工、食品、酿酒、造纸、纺织等行业的工业废水处理中也得到了广泛的应用。接触氧化技术是国内研究和应用最早的好氧技术之一。可以这么说，在大多数的工业废水处理实例中，如果需要应用好氧工艺，则接触氧化技术无疑是最多见的。虽然好氧技术发展到今天，出现了SBR、CASS、氧化沟等形形色色的技术，但由于这些技术所需配套的设备价格昂贵，自控要求很高，接触氧化技术仍然扮演着最为重要的角色。此外，通过将接触氧化池的出水回流至水解酸化池，这样就使水解酸化池充当A池，接触氧化池充当O池，构成了A/O工艺，这样就可以更好的去除COD、BOD。2、污水（混合液）污泥回流系统，提高了达标的可靠性和系统的稳定性。污水污泥回流系统是指：污水污泥从二沉池通过P6泵回流至水解酸化池。这样做的优点是：& 使得水解酸化池在调试和运行期间更有利于控制它的水力负荷，从而保证厌氧微生物的快速生长；& 提高系统对水量和水质的变化带来的抗冲击能力；& 通过水解酸化池中厌氧菌的厌氧新陈代谢作用，可以实现污泥的减量化；& 通过污水回流可以提高系统对COD、BOD的去除能力。3、O3/UV氧化工艺的采用可以很大的改善废水可生化性，是不可缺少的。众所周知，环氧丙烷生产废水处理的难度是很大的，如果不采取可以有效改善废水可生化性的手段，单纯采用生化技术是不可能达标的，经过我们的综合比较和根据我们实际的工程经验，我们确定采用O3/UV氧化工艺作为该种废水的预处理，同时O3/UV氧化还可以在一定程度上降解COD。4、对于高含盐量废水采用有填料的生化处理工艺是必须的。环氧丙烷生产废水处理难度很大的原因不仅在于可生化性很差，而且还在于废水的高含盐量，而对于高含盐量废水，不管是实验室研究还是工程应用，通常都采用加填料的生物处理工艺，既可以吸附污泥，防止污泥在高含盐量废水中难以沉降而流失，从而提高污泥浓度，而且通过微生物的固定化包埋作用，可以有效提升污泥活性，达到我们希望达到的处理效果。5、工艺完整、全面。& 采用O3/UV氧化、水解酸化、三段接触氧化、O3/UV氧化、曝气生物滤池的物化+生化+物化+生化的集成组合工艺，从而保证了有机污染物的去除；& 采用了A/O技术改善了废水中有机污染物