公司生产废水处理工程方案.docx

XXX化工有限公司生产废水处理工程方案（废水水量150 m3/d ） XXX环保工程有限公司XXXX-XX-XX目录第一章工程概要4第二章 处理标准、规模6一、废水水质及水量6二、处理标准7第三章 方案编制依据、原则8一、编制依据8二、编制原则9第四章 工艺流程设计10一、流程图10二、工艺流程图说明10三、工艺流程论证12（一）工艺选择12（二）各工艺设施说明12四废水处理工艺中各级预期效果表19五、设计方案的几大优点20第五章 废水处理构筑物设计22一、收集池（利用原池改造）22二、隔油池（利用原池改造）22三、三效蒸发器（新增一座）22四、脱氨氮催化装置22五、絮凝沉淀池23六、磁极催化装置23七、絮凝沉淀池23八、催化裂解装置23九、絮凝沉淀池24十、水解酸化池24十一、组合生化池24十二、二沉池25十三、吸附池25十四、中间池（过渡池）25第六章 人员培训26第七章 投资估算27一、土建工程投资27二、设备及材料投资28三、投资汇总29第八章 运行成本301.药剂费302.电费30第一章 工程概要 XXX化工有限公司成立于XXXX年，系国家农药生产定点企业，拥有固定资产XXX万元，员工XXX人，其中科技人员XXX人，是我国“高纯度马拉硫磷原药”，生产基地之一，产品深受国内农药生产厂家欢迎，并出口到世界多个国家。年生产能力为马拉硫磷原药6000吨，烟嘧磺隆原药500吨，杀虫剂3000吨，除草剂3000吨。公司生产占地面积XXXX，位于XXX，X交通便捷，地理位置优越，且拥有交通运输，仓储服务等完善的配套设施。该公司技术力量雄厚，生产工艺先进，检测手段一流，产品质量可靠。XXXX年底公司完成了生产设备的优化升级，制定了生产布局基地化、产品系列化、资本多元化、优势集约化、管理科学化的发展方针。努力使公司成为有特色、有规模、有国际水平、国内领先的化工企业。并拥有自主进出口权。公司与南开大学、沈阳化工研究院、北京化工学院、河北科技大学、荷兰国家农业实验室等国内外多家高等院校及科研机关建立了紧密型协作关系，不断研制新产品、新剂型的开发。专门开辟XXX亩实验场以获取农药产品性能的第一手资料。公司坚持“质量第一，用户至上”的原则，通过了ISO9002质量体系认证。该公司在生产过程中的产品合成工艺段和设备清洗等环节均会产生工业废水。排出的废水大约150m3/d。为了保护环境，执行相关的国家环保政策，充分体现技术与经济相结合的原则，尽快完善好一套达标的废水处理设施成为当务之急。为此，本着保证处理效果，最大限度地将投资效益和降低处理成本相结合的原则，我公司特提交以下废水治理设计方案。第二章 处理标准、规模一、废水水质及水量三类废水综合水处理量按150 m3/d设计，设计流量按7.5m3/h进行计算。其中：A类废水处理量为37m3/d，设计流量按1.85m3/h进行设计计算。B类废水处理量为33m3/d，设计流量按1.65m3/h进行设计计算。C类废水处理量为80m3/d，设计流量按4m3/h进行设计计算。废水水质 表2-1 生产废水水质、水量一览表污水来源流量指标浓度A类废水37m3/dCODcr：70000mg/l氨氮：200 mg/lB类废水33m3/dCODcr：90000mg/l氨氮：800 mg/lC类废水80m3/dCODcr：25000mg/l氨氮：200 mg/lA、B、C三类废水综合后COD=（7000037+9000033+2500080）150=50400 mg/l氨氮=（20037+80033+20080）150=332 mg/l二、处理标准废水经过处理后的达到国家一级（GB8978-1996）排放标准。 表2-2 出水水质、水量一览表序号基本控制项目一级排放标准1化学需氧量（COD）1002氨氮（以N计）153PH值69第三章 方案编制依据、原则一、编制依据（1）业主提供的污水处理设施项目信息（2）污水综合排放标准（GB8978-96）（3）建筑工程设计文件编制深度规定（DBJ08-64-97）（4）室外排水设计规范（1997年修订）（GBJ4-87）（5）建筑结构荷载规范（GBJ69-84）；（6）建筑结构荷载规范（GBJ9-87）；（7）结水排水工程结构设计规范（G；BJ69-84）；（8）混凝土结构设计规范（GBJ10-89）；（9）建筑结构设计统一标准（GBJ68-89）；（10）水工混凝土结构设计规范（SDJ20-78）；（11）建筑抗震设计规范（GBJ11-89）；（12）室外给水排水和热力工程抗震设计规范（TJ32-78）；（13）地基基础处理规范（DBG08-11-89）；（14）地基基础处理规范（DBJ08-40-94）；（15）地下工程防水技术规范（GBJ108-87）；（16）工业与民用供配电系统设计规范（GB50054-92）；（17）低压配电装置及线路设计规范（GB5004-92）；（18）建筑防雷设计规范（GB5007-92）；（19）城市区域环境噪声标准（GB3096-93）；二、编制原则（1）本设计方案严格执行有关环境保护的各项规定，废水处理后必须确保各项出水水质达到国家一级（GB8978-1996）排放标准。（2）采用成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，保证处理效果并节省投资和运行费用。（3）设备选型兼顾通用性和先进性，确保运行高效、稳定、可靠。（4）系统运行灵活、管理方更、维修简单，充分考虑操作简单，减少操作劳动强度。（5）设计新颖美观、布局合理，具有时代感。（6）采取有效措施减小对周围环境的影响，合理控制噪声、气味，妥善处理、处置固体废弃物，避免二次污染。（7）处理站内设置必要的操作仪表，提高管理水平。第四章 工艺流程设计 一、流程图根据废水中污染物性质分析及处理要求，我公司提出以下处理工艺流程图。二、工艺流程图说明生产废水进入收集池，自流至隔油池，去除废水表层的浮油，然后进入三效蒸发器，蒸发结晶去除废水中绝大部分COD，再进入脱氨氮催化装置，吹脱去除氨氮，沉淀后的上清液进入磁极催化装置，絮凝沉淀后进入催化裂解装置，再进入水解酸化池与组合生化池，组合生化池出水进入二沉池沉淀，二沉池污泥回流至水解酸化池，上清液进入吸附池去除剩余COD，直至最后排放。三、工艺流程论证（一）工艺选择由于污水污染物质成分十分复杂，而且它还将随着反应过程的改变而不断的变化。此外，虽然水中的污染物大多是有机物，然而即使是同一种物质，按照颗粒的粒度大小进行分类，则又可分成溶解状态、胶体状态和悬浮物状态三种不同属性的物质，从几何尺度上看它们之间的差别则要在千倍以上，对于这些不同属性的物质可适用的处理方法也是各不相同。废水中的有机污染物，虽然有多种处理方法。但是任何一种由单一方法构成的水处理工艺流程，都无法使得处理的废水水质能够稳定地达标排放，必须是由具有不同功能的水处理方法合理搭配组成的水处理工艺，才能实现废水处理稳定达标的要求。根据我国废水处理技术最近几年来的发展情况和在同类行业的有机废水处理工程中积累的经验，再结合衡水北方农药有限公司提供的水质情况，特提出以三效蒸发器、脱氨氮催化装置、磁极催化、催化裂解工艺等工艺，使原水中高分子难降解有机物充分分解氧化，再进行水解酸化、组合生化的综合处理废水治理工艺的方案（水处理工艺流程详见附图）。（二）各工艺设施说明1、收集池（利用原池改造）用于收集生产车间排放的废水，自流至后续工艺进行处理。2、隔油池（利用原池改造）收集池的废水自流至隔油池，去除废水表层面上的杂质。3、三效蒸发器（利用原有改造）4、脱氨氮催化装置经三效蒸发器蒸发处理后的废水流入脱氨氮催化装置，绝大部分的氨氮转化为游离氮，然后吹脱，吹脱后的废水提升至后续工艺。5、絮凝沉淀池废水中含有的有机物，在絮凝剂的作用下，经沉淀池沉淀分离，水质得到净化.6、磁极催化装置絮凝沉淀后的上清液进入磁极催化装置。常规氧化工艺较多采用纯氧化剂氧化法或者Fenton催化氧化法实现。纯氧化剂氧化法依靠直接往水体中投加大量双氧水等氧化剂，依靠氧化剂与水中有机物的接触过程对水体中的有机物氧化分解。纯氧化剂法由于缺少催化剂的存在而导致水中氧化剂浓度超标，双氧水等氧化剂的存在以其杀菌作用对后续的生化厌氧、好氧工艺造成非常不利的影响，同时由于大量投加氧化剂使得运行成本大大升高。而Fenton催化氧化法在纯氧化剂方法上加入FeSO4，利用Fe2+催化作用使得H2O2转化为强氧化性OH自由基，对水中难降解有机物进行深度氧化。但以上两种方法对目前许多废水中的有机物很难分解,应此在实际工程应用中很难持续使用。我公司采用多种稀有金属烧制成污水处理专用催化剂，并结合磁波催化工艺研制成磁极催化装置。在外界物理因素不变的条件下利用强电场及磁场辅助作用将水中的稳定大分子官能团破坏，分解成可被催氧化及微电解工艺氧化、还原的分子,降低水中有机污染物活化态位能，降低氧化还原条件，令氧化剂在常温常压下,对绝大多数有机物进行分解。磁极催化氧化过程不受氧化剂种类、水体温度、PH值等条件影响，当水中有机污染物成分变化时，通过调整氧化剂种类有针对性地将其氧化，且该磁极催化有效成分附着于固态载体，可以连续数年长期稳定使用。在催化剂的作用下，强氧化剂O, O3, Cl-, HClO, H2O2等，无选择地直接与废水中的有机物反应，将其降解为二氧化碳，水，氮气和简单有机物。同时新生态Fe2+及Fe3+为中高价阳离子，具有较强的化学活性。一方面它能压缩胶体、乳化油胶粒的扩散双电层，使它们脱稳凝聚；另一方面与水中的OH- 生成Fe(0H)+等络合离子 ，有较强的絮凝性、吸附性，经络合物的絮凝作用吸附水中的有机物、悬浮物，降低有机污染物、消除废水的毒性目。Fe2+和Fe3+为良好的絮凝剂，能将废液中有机高分子交联、络合在一起，形成具有较高表面能的胶体和微絮体，最终聚结成较大的絮体沉淀 。磁极催化氧化过程在常温下进行，利用离子的迁移过程实现氧化还原，反应中无电中和损失，反应速度快，完全，不受水体温度、酸碱度、盐分含量、生化性等因素的制约，利用电场及磁场作用直接作用于有机物分子官能团，相比其他物化工艺而言磁波共振技术对于COD极高、盐分极强的水质有明显的讲解效果，同时由于采用磁极催化反应流动床连续氧化还原装置，体积小处理流量大，操作简单，增容、扩容灵活方便，节约大量的土建投资。同时处理系统产生的污泥量很少。7、絮凝沉淀池磁极催化工艺后，废水中含有的有机物结构发生变化，会产生部分不溶或可絮凝的物质，经沉淀池沉淀分离，水质得到净化.8、催化裂解装置催化裂解装置主要利用电解电极反应产生OH自由基，分解废水中的有机物，降低色度。电解时阳极、阴极在外加电压的作用下，在废液中形成电场效应。电场作用能破坏废液中分散胶体粒子的稳定体系，胶体粒子向相反电荷的电极移动、沉积或吸附在电极上，从而去除废液中悬浮态和胶体态污染物质。与传统的电解反应方式不同，催化裂解装置采用稀有金属烧灼催化电极，同时复配非金属催化剂作为水体内催化装置，在正负极板反应同时利用电解产生的氧化自由基在非金属催化剂作用下持续对水体进行催化氧化，大大提高了电解效率。其电场作用一种是直接氧化，即污染物直接在阳极失去电子而发生氧化反应，在含氰化物、酚等有机染料的废水处理中，直接电化学氧化发挥了有效的作用。另一种是间接氧化，即电解过程中产生的OH、HO自由基等因寿命短，氧化性极强，无选择地直接与废水中的有机污染物反应，降解为二氧化碳、水和简单有机物。另一方面，我公司复配的混合电极的处理效果明显要优于单一铁电极,由电解过程看来,单一铁电级处理高浓度有机废水时絮凝体小、沉降快、沉淀密实,而单一非金属电极的絮凝体大、沉降缓慢、沉淀松散,不利于后续固液分离处理。而多相复合电极的絮凝体具有以上两者的优点,絮凝体大且沉降迅速,沉淀密实,对后续固液分离处理大大有利,能在较短时间内针对高浓度有机物达到有效彻底地去除，同时由于对大分子的破坏分解作用提高了水体的可生化性。根据长期研究，我们公司的催化裂解技术具有以下优点： 较大的接触表面积，使水体能在较短时间内与电极充分接触。 不受水体污染物浓度、PH值、温度等因素的影响。 反应迅速，缩短反应时间。 建设及运行成本较低。 活动组件可拆卸清洗，方便维护。9、絮凝沉淀池催化裂解工艺后，会产生部分不溶或可絮凝的物质，经沉淀池沉淀分离，水质得到净化.10、水解酸化池经上述处理后的废水，进入水解酸化池，水解酸化池为缺氧生物系统，主要作用可对废水进行预处理，使长链的大分子物质分解为短链的小分子物质，为后续好氧生化处理提供条件，同时可去除部分COD。11、组合生化工艺组合生化池由池体、填料、支架、曝气装置、布水装置及排泥管道等部件所组成。下部中心进水、PPR穿孔管布气，水、气同向流动。组合生化池构造见下图： 组合生化池构造示意图生物膜固着在表面粗糙度极大的JW-填料上，其生物固体平均停留时间（污泥龄）较长，因此在生物膜上能够生长世代时间较长、比增殖速度很小的微生物。在 生物膜上还可能大量出现丝状菌，而且没有污泥膨胀的可能。生物膜上生长繁育的生物类型广泛，种属繁多，食物链长且较为复杂。生物膜上能够形成稳定的生态系统与食物链，微生物丰富，除细菌和多种种属原生动物和后生动物外，还能够生长氧化能力较强的球衣菌属的丝状菌。由于进行曝气，生物膜表面不断地接受曝气吹脱，有利于保持生物膜的活性，抑制厌氧膜的增殖，能够保持较高浓度的活性生物量。对冲击负荷有较强的适应能力，在间歇运行条件下，仍能够保持良好的处理效果。污泥生成量少，污泥颗粒较大，易于沉淀，不会产生污泥膨胀。操作简单、运行方便、易于维护管理，不需污泥回流，不产生污泥膨胀现象，也不产生滤池蝇。12、二沉池二沉池沉淀的污泥返回水解酸化池，上清液进入吸附池。 13、吸附池经上述工艺处理后的废水进入吸附池，利用吸附填料去除废水中剩余COD。四废水处理工艺中各级预期效果表处理单元原液（mg/L）三效蒸发器（mg/L）脱氨氮催化装置（mg/L）磁极催化装置（mg/L）催化裂解装置（mg/L）水解酸化（mg/L）组合生化（mg/L）吸附池（mg/L）排放标准CODcrmg/L进水50400504005000435025201340950105100mg/L出水500043502520134095010580去除率90%13%42%47%29%89%24%氨氮mg/L进水3323321415mg/L出水1411去除率96%18%五、设计方案的几大优点1、整体工艺设计:废水处理工程整体方案的是否合理，涉及到工程的效率、效益、和投资、运行成本等一系列至关重要的指标。本设计方案在充分理解污水性质的前提下，在实验室中进行了模拟废水处理过程，由此组成的工艺路线，各主、辅工艺段间的组合、优化，尽可能地达到了科学和合理，反映了物质之间地本质联系。2、高效氨氮催化吹脱技术:我公司通过自身研究与国内有关专家合作,根据传统的热蒸发吹脱法导致耗能过高，且氨氮去除率较低的问题,成功的开发出了高效氨氮吹脱技术.高效氨氮吹脱技术对含氨氮废水吹脱率可达99%以上.将绝大部分氨氮吹脱后,再将废水中剩余氨氮用化学氧化方法去除,达到排放的标准,这样的工艺方法,既有工业工程化的意义,又有效率和效益的意义.这项技术的完善使废水氨氮处理方面取得了重大突破.3、生物驯化器:生物处理工艺因其效率高和投资、运行成本低而被水处理工程普遍采用.但其特点是生化池内必须保证有足够充足的菌种,才能确保生物降解效率.而由于受气候、温度及废水水质水性的影响,生物池内细菌难以长期稳定生活,必须持续补充新鲜的源种菌,客观上导致运行费用增高,且未经驯化的源种菌投入废水后需相当长时间适应水体性质,导致运行效率不稳定.为此,我公司经长期潜心研发,结合国内复杂化工废水水质生物处理技术,研发出生物驯化器”,十分有效地解决了上述问题.生物驯化器的原理是,前期将源种菌投入驯化器内,给予适当的温度和养分,使菌种在驯化器内得以迅速繁殖;然后将成熟的活性菌种投入池内,并向驯化器内补充适当养料,令驯化器内剩余菌种继续繁殖,形成循环往复、生生不息的增殖驯化系统,为生化池菌体补充提供充足的菌源,并确保投入菌种的高活性,使生化池运行效率保持在较高水平.第五章 废水处理构筑物设计一、收集池（利用原池改造）构筑物: 1座，半地上式， 钢砼结构设计参数：有效容积V=1140 m3 ，水力停留时间HRT=7.6d二、隔油池（利用原池改造）构筑物：1座，半地上式，钢砼结构设计参数：有效容积V=855m3，水力停留时间HRT=5.7d三、三效蒸发器（新增一座）构筑物：2座，钢结构四、脱氨氮催化装置构筑物：1座，玻璃钢或PP结构水力停留时间：HRT=2H五、絮凝沉淀池构筑物：1座，钢砼结构（1）设计参数有效容积V=45 m3，水力停留时间：HRT=6H（2）主要设备絮凝沉淀池配置加药系统一套六、磁极催化装置构筑物：1座，钢塑制一体机结构设计参数：水力停留时间HRT=2H七、絮凝沉淀池构筑物：1座，钢砼结构（1）设计参数有效容积V=45 m3，水力停留时间：HRT=6H（2）主要设备絮凝沉淀池配置加药系统一套八、催化裂解装置构筑物：1座，钢塑制一体机结构设计参数：水力停留时间HRT=2H九、絮凝沉淀池构筑物：1座，钢砼结构（1）设计参数有效容积V=45 m3，水力停留时间：HRT=6H（2）主要设备絮凝沉淀池配置加药系统一套十、水解酸化池构筑物：1座，半地上式，钢砼结构（1） 设计参数有效容积V=180m3 ，水力停留时间HRT=24h（2） 主要设备: 水解酸化池内设置布水管道，生化池保温顶房十一、组合生化池构筑物：1座，半地上式， 钢砼结构（1）设计参数 有效容积V=360m3 ，水力停留时间HRT=48h（2）主要设备 组合生化池设置组合填料，曝气头，曝气管组件一套，生化池保温顶房，生物驯化器一台十二、二沉池构筑物：1座，钢砼结构设计参数：有效容积V=80 m3，水力停留时间：HRT=8H十三、吸附池构筑物：1座，钢砼结构（1） 设计参数有效容积V=45 m3，水力停留时间：HRT=6H（2） 主要设备 吸附池配置吸附填料。十四、中间池（过渡池）构筑物：各1座，半地上式，钢砼结构（1） 设计参数有效容积V=30m3，水力停留时间：HRT=4H（2） 主要设备：中间池（过渡池）配置板框压滤机一台，加药系统一套 第六章 人员培训为了使业主能够正确操作废水处理站内设备，保证整个系统正常运行，我们提供免费人员培训，培训人员1-2人次。培训地点在现场，内容中废水处理基本知识和化验方法和紧急事故处理方法。整个培训计划在废水处理设施调试过程中完成。废水处理系统涉及到物理、化学及环境学的处理机制，并在处理过程中使用许多大型的机械设备及自动控制装置。因此每个运行人员，除具备一定的文化知识外，应在物理、化学、环境学等方面具有一定的专业知识。应熟悉所处理的废水的水质性质，整个处理工艺流程、原量，每个处理步骤的作用，各步骤处理单元在处理系统中的地位，即懂原理、作用。熟悉操作的具体步骤，综合分析运行数据，进行工艺调整，即会开车，会调整工艺，懂处理设备的原量、型号，操作步骤及有关规程。会进行废水处理的有关运行中的工艺数据的测定，会维护使用设备。会处理异常运行中的工艺问题。维修工作要求设备维修人员应懂得处理设备的原量，会看懂处理设备的图纸资料，会合理使用工具，维修人员应懂处理设备的作用、型号及机械性能。维修人员应会正确拆装设备，科学检修，维护人员会检查设备中的不正常现象、能正常处量，熟悉本专业的有关安全知识及对应急事故的处理。第七章 投资估算一、土建工程投资表7-1 土建工程投资估算表序号名 称池 容(m3 )规格单 位数量价格（万元）1收集池1140座1利旧2隔油池855座1利旧 3絮凝沉淀池45335座35.4 4水解酸化池180665座17.2 5组合生化池3601265座114.46二沉池80445座13.27吸附池45335座11.88中间池（过渡池）30432.5座22.49附属用房20 m2座10.8合计(万元） 35.2二、设备及材料投资表7-2 设备及材料投资估算表序号处理构筑物设备名称单位数量型号及参数价格(万元）功率（KW） 1隔油池提升泵台2IHS80-50-200（一用一备）1.622.2KW 2三效蒸发器三效蒸发器台1甲方自制 3脱氨氮催化装置脱氨氮催化一体机台1非标31.4115.5KW加药罐套1PT-2000L0.2加药装置套1帕斯菲达DC3A0.450.37KW 循环泵台165CQB-20-200.83KW提升泵台2IHS80-50-2001.622.2KW 4絮凝沉淀池加药罐套1PT-2000L0.2加药装置套1帕斯菲达DC3A0.450.37KW 5磁极催化装置磁极催化装置台1非标39.614.0KW加药罐套1PT-2000L0.2加药装置套1帕斯菲达DC3A0.450.37KW 6絮凝沉淀池加药罐套1PT-2000L0.2加药装置套1帕斯菲达DC3A0.450.37KW 7催化裂解装置催化裂解装置台1非标34.616.0KW加药罐套1PT-2000L0.2加药装置套1帕斯菲达DC3A0.450.37KW 8絮凝沉淀池加药罐套1PT-2000L0.2加药装置套1帕斯菲达DC3A0.450.37KW 9水解酸化池布水管道 2.1生化池保温顶房套13.510组合生化池生物驯化器台1非标1.510.7KW曝气头个2600.5曝气管组件套11.1组合填料m32801.3生化池保温顶房套15.511吸附池吸附填料m325 非标12.512中间池(过渡池)板框压滤机台1XMY-120/1000-UB5.611.5KW加药罐套1PT-2000L0.2加药装置套1帕斯菲达DC3A0.450.37KW 13电控系统总控制柜套1手动/自动 PLC控制2.6现场控制箱套整2.8上位机系统套12.6电线电缆桥架套13.214综合设备风机台2TF-80-49(一新一旧)1.627.5KW管道、阀门配件6.4安装费7.8合计174.7557.09KW三、投资汇总表7-3 工程投资汇总表序号项目费用（万元）备注1土建费用 35.22设备及材料费用 174.753设计费6.04调试费11.05工程总投资 226.95（不含运费） 第八章 运行成本本工程运行费包括药剂费、电费。1.药剂费吹脱用脱氨剂的费用为:0.9元/吨水.PH值调节费用为:1.1元/吨水.絮凝剂费用：4.1元/吨水。氧化剂费用：3.6元/吨水。药剂费=(0.9+1.1+4.1+3.6)150=1455元/ 天。2.电费电费按0.50元/度计，实际使用功率为54.89Kw，电费=54.89200.5=548.9元/ 天。3.合计运行费=药剂费+电费=1455+548.9=2003.9元/天150吨=13.36元/吨