化工廠有機(jī)廢水處理設(shè)計(jì)探討研究論文
1工程概況
某化工廠的主要產(chǎn)品燒堿和聚氯乙烯，生產(chǎn)采用VCM裝置和S-PVC裝置。本工程設(shè)計(jì)為該廠有機(jī)廢水處理系統(tǒng)（不含母液廢水處理系統(tǒng)）設(shè)計(jì)，其廢水主要為有機(jī)廢水2000m3/d和廠區(qū)循環(huán)排污水4700m3/d。
2工藝設(shè)計(jì)
2.1設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)
有機(jī)廢水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)模為2000m3/d，24h運(yùn)行，廢水主要來源于VCM裝置和S-PVC裝置；循環(huán)排污水4700m3/d，24h運(yùn)行，廢水中含少量懸浮物。根據(jù)已經(jīng)建成的實(shí)際生產(chǎn)裝置，提出了有機(jī)廢水設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)，如表1所示；出水執(zhí)行《山東省半島流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB37/676-2007)中一級標(biāo)準(zhǔn)。注：表中單位均為mg/L。
2.2工藝流程
根據(jù)有機(jī)廢水設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，采用“水解酸化+好氧+臭氧高級氧化+BAF”的工藝。循環(huán)排污水進(jìn)入有機(jī)廢水深度處理系統(tǒng)共同處理，若CODCr小于50mg/L時(shí)，直接進(jìn)入BAF進(jìn)行處理。剩余污泥排至廠外污泥處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，此處不作設(shè)計(jì)。具體工藝流程見圖1。
2.3主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)
(1)調(diào)節(jié)池、冷卻塔平臺。調(diào)節(jié)池、冷卻塔平臺與提升泵房合建，主要冷卻廢水，調(diào)勻水質(zhì)水量后提升至反應(yīng)池，調(diào)節(jié)池尺寸為29.0m×16.0m×4.0m（長×寬×高，下同），冷卻塔平臺尺寸為5.0m×5.0m，提升泵房尺寸為7.5m×5.0m。池內(nèi)設(shè)冷卻塔1臺（Q=140m3/h，N=7.5kW），提升泵2臺（1用1備，Q=85m3/h，H=10m，N＝5.5kW），潛水?dāng)嚢铏C(jī)2臺，超聲波液位計(jì)1臺，通過PLC傳輸至中控室。(2)反應(yīng)池。在反應(yīng)池內(nèi)投加NaHSO4，去除廢水中的NaClO，尺寸為3.0m×3.0m×3.0m，有效容積為22.5m，停留時(shí)間為15min，池內(nèi)設(shè)攪拌機(jī)2臺（N=0.75kW）。(3)水解酸化池。水解酸化池將難降解的復(fù)雜有機(jī)污染物分解為易降解的簡單有機(jī)物，降低廢水中SS的含量，尺寸為24.0m×9.0m×6.5m，有效水深為6.0m，停留時(shí)間為15h，池內(nèi)設(shè)脈沖布水器2套（Q=50m3/h）。(4)好氧池。好氧池是生化處理系統(tǒng)的主要部分，廢水經(jīng)過好氧微生物菌群的作用，把有機(jī)物分解成無機(jī)物，使污染物得到去除，尺寸為24.0m×12.0m×6.0m，停留時(shí)間為19h，氣水比約為20：1，池內(nèi)設(shè)微孔曝氣器680套（D=260，Q＝2～3m3/h），曝氣風(fēng)機(jī)2臺（1用1備，Q=28.18m3/min，ΔPa=68.6kPa，N=55kW），DO儀2套（0~20mg/L）。(5)二沉池。二沉池將廢水進(jìn)行泥水分離，通過沉淀去除廢水中的懸浮物，沉淀的污泥一部分回流到生化系統(tǒng)，剩余污泥排到污泥池，尺寸為Ф12.0m×4.5m（直徑×高），表面負(fù)荷為0.75m3/m2h，池內(nèi)設(shè)刮泥機(jī)1臺（φ12m，N=0.75kW），污泥回流泵3臺（2用1備，Q=85m3/h，H=11m，N=4kW）。(6)臭氧反應(yīng)池。臭氧氧化反應(yīng)是利用強(qiáng)氧化劑將微生物無法直接降解的大分子物質(zhì)和微生物自身代謝產(chǎn)物的分子鏈氧化斷開，污染物變性形成生物能夠直接降解的小分子物質(zhì)，使污染物得到進(jìn)一步去除，尺寸為12.0m×8.0m×7.0m，停留時(shí)間為2h，設(shè)臭氧發(fā)生裝置1套（臭氧產(chǎn)量Q=15kg/h），BAF提升泵2臺（1用1備，Q=285m3/h，H=15m，N＝18.5kW），超聲波液位計(jì)1臺，通過PLC傳輸至中控室。(7)BAF。BAF將廢水中的碳化有機(jī)物進(jìn)行好氧生物降解，它包括緩沖配水室、曝氣系統(tǒng)、承托層和濾料層、出水系統(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)等，單座尺寸為4.0m×4.0m×6.0m，共3座，有機(jī)負(fù)荷為1.8kgBOD5/（m3濾料d），曝氣速率為12m3/m2*h，采用氣水聯(lián)合反沖洗。池內(nèi)設(shè)置陶料濾料120m3（Ф3-5mm），濾板27塊（980mm×980mm×100mm），承托層14.5m3（Ф20-40mm），長柄濾頭972個(gè)，曝氣器972個(gè)（Q=0.2~0.4m3/(個(gè).h)），BAF曝氣風(fēng)機(jī)2臺（1用1備，Q=12.8m3/min，ΔPa=58.8kPa，N=22kW），反沖洗泵2臺（1用1備，Q=300m3/h，H=15m，N＝18.5kW），反沖洗風(fēng)機(jī)2臺（1用1備，Q=11.5m3/min，ΔPa=68.6kPa，N=30kW）。
3設(shè)計(jì)特點(diǎn)
(1)有機(jī)廢水主要來源于VCM裝置和S-PVC裝置，其主要影響排放的`因素為CODCr、BOD5、SS，參考同類型化工廠的水質(zhì)，此類廢水中有機(jī)污染物含量較高，可生化性高，可通過生化系統(tǒng)降解有機(jī)物，通過深度處理確保污染物達(dá)標(biāo)排放。(2)設(shè)置調(diào)節(jié)池。廢水排放具有周期性，水質(zhì)水量變化大，設(shè)置調(diào)節(jié)池并在池內(nèi)加以攪拌，可確保水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減輕對后續(xù)處理設(shè)施的壓力。(3)生化系統(tǒng)前設(shè)置反應(yīng)池，去除廢水中的NaClO，可減少對生化系統(tǒng)的沖擊。(4)進(jìn)水水質(zhì)cl-濃度為4000~6000mg/L，不會(huì)對生化系統(tǒng)造成損害。(5)循環(huán)排污水水質(zhì)較好時(shí)超越臭氧反應(yīng)池直接進(jìn)入BAF，減少臭氧的投加量，有效降低運(yùn)行費(fèi)用。(6)本項(xiàng)目采用“水解酸化+好氧”作為生化處理工藝，采用“臭氧高級氧化+BAF”作為深度處理工藝，保障出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
4項(xiàng)目運(yùn)行情況
項(xiàng)目運(yùn)行效果穩(wěn)定良好，出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)（見表2）。注：表中單位均為mg/L。5結(jié)語（1）采用“水解酸化+好氧+臭氧高級氧化+BAF”工藝處理有機(jī)廢水具有處理效果好，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。（2）工程運(yùn)行結(jié)果表明，該工藝處理燒堿和聚氯乙烯的生產(chǎn)線有機(jī)廢水，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到CODCr≤50mg/L，BOD5≤10mg/L，NH3-N≤5mg/L，SS≤20mg/L的要求，為同類型的有機(jī)廢水處理提供借鑒。
作者:何俊 單位:廣東省環(huán)境科學(xué)研究院
參考文獻(xiàn)：
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