某化工园区废水处理装置扩建工程设计.pdf

1 8 8 防洪排水 城 市道桥 与防洪 2 0 1 1 年 8 月第 8 期 某化工园区废水处理装置扩建工程设计 陆松 柳 ( 上海 市政工 程设计 研究 总院 ( 集 团 ) 有限公 司 ， 上海 2 0 0 0 9 2) 摘要： 该文介绍了某化工园区废水处理装置扩建工程设计规模 3 0 0 0 m 3 d ， 通过采用原水分质预处理 ， 再混合进行生化处理 的工艺 。 出水达到 污水综合排放标准 ( G B 8 9 7 8 1 9 9 6 ) 的一级标准。 工艺中运用了三维电极电解、 铁铜微电解技术等技术。 该 工艺具有耐冲击负荷能力强、 难降解有机物去除率高、 剩余污泥量少等优点。 关键 词 ： 染 料废水 ； 制 药废水 ； 三 维电极 电解 ； 铁铜微 电解 中图分 类号 ： X 7 0 3 1 文献标 识码 ： B 文章编 号 ： 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 1 ) 0 8 一 O 1 8 8 0 3 1 工 程概况 某化工园区位于重庆市东北部长寿区， 园区现有 废水处理装置于 2 0 0 2年 1 2月建成 ， 采用了“ 铁碳反 应 +混凝沉淀 + S B R ” 的工艺方案。设计处理能力为 3 0 0 m 3 d ， 该处理设施投入运行以来运行稳定 ， 可实现 废水的稳定达标排放。随着园区企业的发展， 产能不 断扩大， 废水种类和排放量急剧增加， 现有装置规模 偏小，已不能满足 日益增加的废水处理量的需要 ， 环 保设施建设的滞后严重制约园内企业的生存和发展。 2工 程规模 2 1设计水量 该废水处理设施 的主要服务对象是化 工园 区 内各企业所产生的生产废水 ，兼顾园区内可收集 到的生活废水及初期雨水 。 废水主要分为三股， 废水总量为 3 0 0 0 m 3 d ， 其 中制药中间体废水 2 0 0 m3 d ，染料废水 1 3 0 0 m 3 d ， 三级浓度废水 1 5 0 0 m 3 d 。 2 2 设计进水水质 结合现有装置进水水质情况 ，并对园区拟引进 的企业性质 ， 确定各股废水的水质情况如表 1 所列 。 表 1 各股 废水水 质一 览表 注： 三级废水是指园区内企业达到 污水综合排放标准 G B8 9 7 9 9 6的三级 标准后 排入 该废水 处理装 置的废 水 。 三级标准中色度 、 N H j N均未规定具体数值 ，该设计进水 水质 按照后 续 生化处理 装置 的总体 可处理 性进行 了规 定。 收稿 日期 ： 2 0 1 1 0 6 1 0 作者简介： 陆松柳( 1 9 8 1 一 ) ， 男， 江苏人 ， 博士， 工程师 ， 研究方 向： 城市污水处理 ， 水体生态修复。 对来 水进行综合分 析 ， 主要特点如下 ： 进水水 质变化大 ， 具有较强冲击性 ； B O D J C O D c r 较低 ， 废 水 的可生化性较差 ； 氨氮浓度 和色度均较高 ； 有一 定的毒性 ， 对微生物有抑制作用。总体来看， 主要 难度在于制药 中间体废水和染料废水的处理 。 2 3 处理 目标 该工程废水经集 中处理后的尾水将排入长 江 ，排 放 标 准 按 照 污 水 综 合 排 放 标 准 ( G B 8 9 7 8 1 9 9 6 ) 中的一 级标 准 ， 主要 污染 物 指标 如表 2所列 。 表 2主要 出水 水质 一览表 该工 艺所 处理 的废 水 主要 为有 机 化工类 废 水 ，污泥处理处置 以减量化和无害化为主 ，对性 质不同的污泥进行分质处理处置 。污泥采用浓缩 脱水处理 ，制药废水物化污泥列为危废物 ，由专 业单位外运填埋处置，其它污泥经脱水后委托当 地环卫部门处置 。 3工艺方 案设 计 3 1原有工艺方案的不足 由于园区内企业数量 的增加和生产规模 的扩 大 ， 3 0 0 m 3 d的处理能力已经远远不能适应 当前 生产的需要。处理设施的扩建迫在眉睫。日常水 量的增大，直接导致原有处理设施处理效果下 降 ，具体表现为好氧 出水 的 N H ， 一 N波动较大 ， 有 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 1 年 8 月第 8 期 城 市道桥 与 防洪 防洪排水 1 8 9 污泥夹带现象发生 ， S B R池出水流速偏大 ， 原有 的 手动闸阀排水方式易扰动污泥层 ， 造 成 出水 S S增 多 、 污泥流失等状况。进水水质变化较大 ， 导致前 端物化处理效果不够稳定 ，排放废水的部分指标 有超标现象 。整个处理设施 的排泥和污泥脱水部 分还不够完善 。 分 析现有工艺存 在的不足 ，其 主要 的原因在 于 以下 两 方 面 ： ( 1 ) 由于现状进水量 已超 出原设计规模 ， 系统 处于超负荷的运行状态 ， 系统对水质、 水量的变动较 为敏感 ，而工业企业排水水质变动情况又比较大且 较为频繁， 故对系统的稳定运行产生不利影响。 ( 2 ) 现有处理构筑物存在 的问题 ， 如现有 的铁 炭池排泥不敞 ， 现有 的兼氧池 由于池弄限制 ， 池 内 死角较多 ， 搅拌效 果较差 ， 兼 氧污泥发生沉 积等 。 由于无法达到较为理想 的运行工况 ，也就 限制 了 其处理效果 的发挥 。 3 2 工艺方案 的改进设计 根据对来水水 质的分析和现有工艺不足的分 析 ， 结合工业 园区的实际情况 ， 该项设施扩建仍然 采用 “ 物 化 ” + “ 生 化 ” 的工艺 方案 ， 在原有 方案 基 础上进行优化改造 ， 工艺流程如 图 2所示 。 主要工 艺优化措施如下 。 3 2 1增设调节池和事故池 针对该工程 中废水进水水质 、水量变化较 大 的特点 ， 通过设置各 自独立的调节池以应对水质 、 水量 的变化 。并增设事故池 以应对 突发事件对废 水处理装置的影 响 ，从而大大提高 了系统 的稳定 性 。 3 2 2 采用 N H N预处 理技术 针对该工程 中制药废水和染料废水这两股高 浓度的氨氮废水均为强碱性废 水 ，非常适 用吹脱 法工艺的要求 ，故该工程中拟通过外购吹脱 氨成 套设备 ， 分别处理制药废水 和染料废水 ， 对于吹脱 后 的尾气采用酸洗吸收设 备予 以回收 ，所产生的 低浓度 的硫酸铵溶液 ， 可供周边农户作为肥料。 3 2 3 采用改善生化性技术 该工程 中制药废水 和染料废水 的可生化性 均 较差。 根据工程实践 ， 采用 电解工艺处理高浓度 的 制药废水可大幅提 升可生化性 ，并 可同时破坏废 水 中的毒性物质 ， 减少废水对微生物的抑制作 用 ， 减轻后续生化装置 的处理难度 ，从 而达 到 良好 的 处理效果 。该工程 中拟采用三维 电极 电解法来改 善来水 的生化性 。 3 2 4 采用有效 的脱 色技术 根据 目前 国内的应用情况 来看 ，内电解技术 在处理色度较高的染料废水 的工程应用 中效果 良 好 。 由于原水呈碱性 ， 结合 目前使用 的铁炭 内电解 池存在 的问题 ，该工程拟采用 更适应于碱性环境 的 F e C u还原 内电解技术用于脱色 ，在脱 色的 同 时 ，还可通过电解作用分解废水 中的难降解有机 物， 亦可有效提升废水的可生化性。 4工程 主要 设计 参数 4 1 制药废水预处理 制药废 水 预处 理系 统设 计 规模 为 2 0 0 m 3 d ， 主要包括 l #调 节池 、 1 #吹脱塔 、 l # p H调节池 、 1 # 混凝 沉淀池及三级 电解装置 。 1 #调节池有效容 积为 3 0 0 m， ， 设计停 留时间 3 6 h 。 外设 卧式耐腐蚀污水离心泵提升至吹脱塔 ， Q = 1 0 m 3 , h ， H= 1 5 m， N = I 5 k W。 1 #吹脱塔 1 套 ， 处理能力 81 0 m3 h ， 主塔外 形 2 m9 9 m， 设备基础 3 m5 m， 设备 功率 4 0 k W 。 l # p H调节池有效容积 为 2 5 0 m ， 设计停 留时 间 3 0 h - -_ I _ 运 图 2 优 化后 的工艺 ：fi - 案流程 图 河 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 9 0 防洪排水 城市道桥 与防洪 2 0 1 1 年 8 月第 8 期 l 桴 混凝沉淀池为机械絮凝反应斜管沉淀池， 设 计表面负荷 0 7 r113 m 2 h ， 水力停留时间4 h 。 池外设 2台泥浆泵排泥 ，Q = 2 O m 3 h ， H= 2 0 m， N = 3 k W。 三维电极电解装置共 4台，单 台设备 2 I l l 3 5 I ll ， 处理能力 23 m3 h ， 设备功率 1 0 k W。 4 2 染料废水预处理 染 料 废 水 预 处 理 系 统 设 计 规 模 为 1 3 0 0 m3 d ，主要包括 2 样调节池 、 吹脱 塔 、 2 # p H调 节 池 、 2 #混凝沉淀池和 F e c u反应池。 2 #调节池有效容 积为 9 0 0 m。 ， 设计停 留时间 1 6 h 。 外设卧式耐腐蚀污水离心泵提升至 吹脱塔 ， Q = 6 O m 3 h ， H= 2 0 m， N = 7 5 k W。 吹脱塔共 2 套， 单套处理能力 2 5 3 0 m 3 h ， 主塔外形尺寸为 3 2 111 X 1 3 5 II 1 ，单套设备功率 1 2 0 k W 。 2 # p n调节池有效容积为 3 0 0 i n ， 设计停 留时 间 4 8 h 。 外设卧式耐腐蚀污水 离心泵提升至沉淀 池 ， Q = 7 O m3 h ， H = I O I n ， N = 4 k W。 2 #混凝沉淀池为机械絮凝反应斜管沉淀池 ， 设 计表面负荷为 1 3 6 m 3 m 2 h ， 设计停留时间 3 h 。池外 设 2台泥浆泵排泥， Q = 2 O m 3 h ， H = 2 0 i n ， N = 3 k W。 F e C u反应池 l 5 7 I n1 2 4 11 3 5 3 n l ， 采用上 向流滤池 的池型 ， 池内设置 F e c u填料筐 ， 填料孔 隙率 9 5 ， 共约 2 0 0 in ， 填料停留时问3 2 h 。 4 3 三级废水预处理 三 级 废 水 预 处 理 系 统 设 计 处 理 能 力 为 1 5 0 0 m 3 d ， 主要包括 3 #调节池和 3 #混凝沉淀池。 3 #调节池 2 0 1X l X 1 0 i n5 6 i n，有效容积为 1 0 0 0 m 3 ， 设计停 留时间 1 6 h 。 外设卧式耐腐蚀污水 离心泵提升至 3 社混凝沉淀池 ， Q = 7 O m3 h ， H= I O 1T I ， N= 4 kW 。 3 #混凝沉淀池为机械絮凝反应斜管沉淀池 ， 设 计表面负荷为 1 3 6 m3 m 2 h ， 设计停留时间 3 h 。 池外 设 2台泥浆泵排泥 ， Q = 2 O m3 h ， H= 2 0 1T I ， N = 3 k W。 4 4 综合废水处理 综 合废 水 处理 系统 设计 规模 为 3 0 0 0 m3 d ， 主要包括综合调节池 、 综合生化池 、 出水监控及应 急回收池 、 事故池等 。 综合调节池有效容积为 5 0 0 I T I s ，设计停 留时 间 4 h 。 综合 生化池 6 6 m X 4 0 I l l X 5 5 m，其 内部分 为兼氧段 、 兼 氧沉淀段 、 缓冲段和 S B R段 。 4 ， 4 1兼 氧段 总长 2 4 r ll ， 总有效容积为 4 8 0 0 113 ， ， 水力停 留时间 3 8 4 h ， 又分为可独立运行的4格， 每格设 双曲面搅拌机 2台， 共 8 台， 搅拌功率 4 k W。 4 4 2 兼氧沉淀段 总长 6 m， 又分为沉淀区和排泥区。 沉淀区采 用斜管沉淀 ， 总有效面积为 1 8 0 m 2 ， 设计表面负荷 为 0 7 i n m 2 h ； 排泥区共 2格， 每 2 格沉淀区共 用 1 格排 泥区，每格排泥区内设耐腐蚀潜水污水 泵 3台 ，Q = 4 O m ， H = I O i n ， N - 4 k W。 4 4 3 缓冲段 总长 4 m，总有效容积为 7 5 0 m 3 。共分为 2 格 ， 用 于贮 存 S B R不进水 时 的废水 量 ， 可独立 运 行。 每格缓冲段内均设置耐腐蚀潜水离心泵 2 台， Q = 2 5 o m 3 h ， H= 1 0 m， N = 1 5 k W。 4 4 4 SB R段 总长 3 0 m，总有效容积 6 0 0 0 i n ， ，共分为 3 格 ， 每格有效容积 2 0 0 0 111 3 。 根据自控程序周期性 运行 ， 周期为 6 h 。 主要设备 有电动调节 堰 门 3台 ， B x H = 5 0 0 4 0 0 ，调节范围4 0 0 ， N =0 5 5 k W；双曲面搅拌机 6 台， 功率 4 k W； 旋转式滗水器 3台， 排水量 2 5 0 m ， N=2 2 k w； 管式曝气器 1 2 0 0 m， Q = 7 l O m m； 剩 余污泥泵 3台， Q = Z O m 3 h ， H = 2 0 m， N = 3 k W； 回流污 泥泵 3台， Q = 4 O m ， H = 1 0 m， N - - 4 k W。 一 出水监控及应急 回收池 1 3 8 mX 8 2 m 3 3 m， 有效容积 3 0 0 m ， 有效停留时间 2 4 h 。 分为两格 ， 一 格作为三级废水出水监控池 ，另一格作为不达 标废水应急回收池， 分设耐腐蚀潜水离心泵 2台， Q = 1 2 5 m ， H = 1 0 m， N = 7 5 k W。 事故池有效容积 1 0 0 0 m 3 ，用于贮存经废水 处理站处理后未达标的出水 ，以及企业超排的废 水， 并将其提升人工艺系统中处理。 内设卧式耐腐 蚀污水 离心泵 ， Q = 7 O m ， H= 1 5 r n ， N = 7 5 k W。 4 5 污 泥 处 理 污泥处理 系统主要包 括污泥浓缩 及均质 池 、 制药污泥贮泥池、 污泥脱水机房及污泥堆棚。 污泥浓缩及均质池 8 m4 m X 4 3 m，分 两 格 ， 分别用于浓缩和均质 ， 湿污泥量 7 6 3 m3 d ， 污 泥含水率 9 8 ， 设计停留时间 1 2 h 。 制药污泥贮泥池 2 m4 i n4 3 m，用于贮存 1 #混凝沉淀池排出的制药废水物化污泥 ， 湿污泥量 3 7 m ， 污泥含水率 ： 9 8 ， 设计停留时间 8 d 。 污泥脱水机房 1 2 6 m X 6 m5 2 m，需脱水 污 泥量 ： 7 6 3 m 3 d ，污 泥 含 水 率 9 8 ；助凝 剂 ( P A M) 投加量 ： 3 k g f r d s 。 设带式压滤机 2台， 单台 处理能力 51 0 m ， 固体负荷 1 5 0 k 咖 h 。 两台脱水机同时运行 ， 每天工作一班 1 0 h ， 脱 水后污泥含固率 2 0 ，每 日产生制药废水干污泥 0 3 7 m ， 普通脱水污泥 7 2 6 m 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 1 年 8 月第 8 期 城 市道桥 与防洪 防洪排水 1 9 1 浦东新区污水排放现状及对策探索 王悦 ( 上海 市浦 东新 区排水 管理所 ， 上 海 2 0 0 1 2 0) 摘要： 该文描述了浦东新区和南汇区合并后的污水排放现状 ， 通过分析其存在的问题和原因， 提出了浦东新区污水排放治 理对 策 。 关键 词 ： 浦东新 区 ； 污水排 放 ； 现状 ； 对策 中 图分类 号 ： T U 9 9 2 0 3 文献标识 码 ： B 文 章编 号 ： 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 1 ) 0 8 - 0 1 9 1 - 0 4 O 前言 2 0 0 9年 8月 9日， 原 南汇 区正式并 人浦东新 区 ， 浦东迎来了新 的发展机遇 。 为应对新形势 和新 要求 ， 为浦东“ 二次创业” 提供基础保 障， 必须进 一 步优化污水收集 和处理 系统 ， 完善管网建设 ， 消 除 污水系统盲区 ， 改造雨污混流地 区排水 系统 ， 提高 污水排放纳管率 ， 提升污水治理的水平。 1 浦东新区污水排放现状 1 1 污水治理的方针 按照上海城 市总体规划 和污水处理 系统 专业 规划 ， 浦东新 区采取集 中处理与分散处理相结合 ， 以集 中治理为主的方针 。即污 水通过 支管 和干管 的收集 ， 纳人总管 ， 经污水处理厂处理后排放 。 1 2 浦东新区污水处理 系统 1 2 1污水处理 系统 浦 东新 区污水 收集 和 处理 系 统 分为 四个 片 区 ： ( 1 )赵家沟 以北 污水纳入竹 园污水处 理系统 ( 竹 园第一 污水处理 厂 1 7 0万 m d， 竹 园第 二污 水处理厂 5 O万 m d ) ，处理后外排 长江 ； ( 2) 赵 家沟 以南 至周祝公路 以北区域污水纳入 白龙港污 收稿 日期 ： 2 0 1 1 - 0 5 1 6 作者简介 ： 王悦 ( 1 9 7 4 一) ， 女 ， 上 海人 ， 硕 士 ， 工 程师 ， 管 网管理 科科长， 从事排水管理工作。 水处理 系统 ( 白龙港 污水处理厂 2 0 0万 m， d ) ， 处理后外排长江 ； ( 3 ) 中部地区污水纳入南汇污水 处理厂 ( 2 0万 m d ) ， 处理后外排 东海 ； ( 4 ) 临港 区域污水纳入 临港污水处理厂 ( 5万 i n s d ) ， 处理 后外排杭州湾 ( 见 图 1 ) 。 图 1 浦东 新区污 水处 理 系统 图 1 2 2 污水总管 浦东新区现有和在建总管共 8 条 ( 原浦东新 5 结语 从 中试运行 结果看 ， 该设计 中采用 的三维 电 极 电解技术 和 F e C u还 原 内 电解技 术对 于 该 园 区内的工业废水有着较好 的处理效果 。三维 电极 电 解 技 术 能 有 效 地 去 除 毒 性 ，提 高 水 质 的 B O D s C O D c r ，有效 地提高水 质的可 生化性 能 ， 为 后续的生化处理提供良好 的条件 ； F e C u还原 内 电解法通过电化学腐蚀、 氧化还原、 物理吸附， 以 及 絮凝沉 淀等 一 系列 过程共 同作 用 对废 水进 行 处理 ， 与传 统 的物理 化学 法预 处理 相 比， 应 用 内 电解法 可去 除废 水 中部分 色度 、 有 机物 ， 并且 提 高废水 的生 化处理性 能 ， 增 强生 物处理对有 机物 的去 除效果 。 这两项技术在其他制药 、化工废水 的处理工 程 中也得到应用 ，如浙江 医药股份有 限公 司和上 海桃浦工业园区的废水处理工程 ，并取得 了 良好 的效果， 具有一定的推广价值。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m