引言
“三廢”排放及東營(yíng)協(xié)發(fā)生產(chǎn)現(xiàn)狀國(guó)家對(duì)生產(chǎn)型企業(yè)環(huán)保工作的管理非常嚴(yán)格?要求“三廢”必須經(jīng)過(guò)處理實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的廢水處理?很多企業(yè)都按照環(huán)保部門(mén)的要求實(shí)現(xiàn)了達(dá)標(biāo)排放。作為氯堿生產(chǎn)企業(yè)?東營(yíng)協(xié)發(fā)化工有限公司(以下簡(jiǎn)稱“東營(yíng)協(xié)發(fā)”)也面臨著“三廢”排放的問(wèn)題。山東省缺水問(wèn)題日趨嚴(yán)重?由于山區(qū)與平原徑流明顯減少和過(guò)量開(kāi)發(fā)水資源?已出現(xiàn)了地下水漏斗、平原區(qū)河道干涸、湖泊濕地萎縮、地表和地下水污染等生態(tài)環(huán)境惡化等問(wèn)題。水資源總量不足?人均、畝均水占有量少?水資源地區(qū)分布不均勻?年際、年內(nèi)變化劇烈?地表水和地下水聯(lián)系密切等是山東省水資源的主要特點(diǎn)。全省水資源總量?jī)H占全國(guó)水資源總量的1.09%?人均水資源占有量344m3?僅為全國(guó)人均占有量的14.7%。對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行綜合處理?可提高東營(yíng)協(xié)發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益?改善廠區(qū)環(huán)境?推動(dòng)工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?不僅可以節(jié)約有限的水資源?適當(dāng)緩解用水的緊張局面?而且污水再生利用可降低取水量?對(duì)國(guó)家、社會(huì)以及企業(yè)都有好處?一舉多得。并且污水深度處理具有明顯的社會(huì)效益?還可以獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。由此可見(jiàn)污水綜合處理工程建設(shè)的必要性。目前東營(yíng)協(xié)發(fā)擁有燒堿生產(chǎn)能力18萬(wàn)t/a,其中金屬陽(yáng)極隔膜電解法燒堿6萬(wàn)t/a?離子膜法燒堿12萬(wàn)t/a?其他聯(lián)產(chǎn)品有15萬(wàn) t/a雙氧水、3萬(wàn) t/a氯丙烯、3萬(wàn)t/a高純鹽酸、5萬(wàn) t/a合成鹽酸等。由于東營(yíng)協(xié)發(fā)在生產(chǎn)管理中采取措施得力?思路對(duì)頭?提出了“抓好兩頭(銷(xiāo)售環(huán)節(jié)和供應(yīng)環(huán)節(jié))、穩(wěn)定中間(生產(chǎn)環(huán)節(jié))”的經(jīng)營(yíng)理念?因此生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工作受全球金融風(fēng)暴影響較小?沒(méi)有出現(xiàn)限產(chǎn)、停產(chǎn)現(xiàn)象。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保工作要求的不斷深入?廢液、廢氣、廢渣等污染物必須實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放?否則企業(yè)將被罰款?并被勒令關(guān)停。面對(duì)這種形式?東營(yíng)協(xié)發(fā)在原來(lái)污水處理設(shè)施的基礎(chǔ)上再投入資金120萬(wàn)元?利用生化法污水處理工藝對(duì)原污水處理設(shè)施處理過(guò)的廢水進(jìn)行深度處理?出水水質(zhì)達(dá)到 《山東省半島流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。處理后的達(dá)標(biāo)污水97%得以回用?節(jié)約水量87.3萬(wàn)m3/a,資金130.95萬(wàn)元/a。
2工程規(guī)模和進(jìn)出水質(zhì)
2.1 工程規(guī)模污水綜合處理設(shè)計(jì)處理量500m3/d。
2.2來(lái)水種類和水量污水處理的來(lái)水為燒堿生產(chǎn)污水、雙氧水生產(chǎn)污水、氯丙烯生產(chǎn)污水、日常排放污水?廢水中還含有部分油類物質(zhì)以及微量石棉絨。
(1)來(lái)水水質(zhì)。污水水質(zhì)和水量資料見(jiàn)表1
2)設(shè)計(jì)出水水質(zhì)。污水處理的出水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到《山東省半島流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)?實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。 《山東省半島流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下:ρ(COD)≤60mg/L?ρ(BOD5)≤20mg/L?ρ(SS)≤20mg/L?ρ(NH3-N)≤70mg/L?ρ(鹽)≤15mg/L?pH值為6~9。
3處理工藝選擇
3.1 污水深度處理工藝流程確定原則
3.1.1 總原則污水處理工藝流程的確定應(yīng)根據(jù)來(lái)水水質(zhì)、出水要求、污水處理規(guī)模、污泥處置方法以及氣溫、地質(zhì)、電價(jià)等因素進(jìn)行綜合考慮。本工程選擇處理工藝主要著重以下5方面。
(1)貫徹國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的基本國(guó)策?執(zhí)行國(guó)家相關(guān)的法規(guī)、政策、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。
(2)技術(shù)合理、先進(jìn)成熟?對(duì)水質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng)?出水達(dá)標(biāo)穩(wěn)定性高?污泥易于處理。
(3)經(jīng)濟(jì)節(jié)約?耗電少?處理成本低?占地面積小。
(4)污水處理過(guò)程中?操作管理方便?設(shè)備可靠。
(5)污水處理平面布置與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)?注意噪聲控制和臭氣防護(hù)?綠化和道路要分期建設(shè)好。
3.1.2 本工程處理工藝確定原則燒堿和氯丙烯污水可生化系數(shù)較高?處理的關(guān)鍵是含鹽量的降低;雙氧水污水可生化系數(shù)較低。根據(jù)污水水質(zhì)及排水標(biāo)準(zhǔn)?所選工藝必須滿足以下4個(gè)原則:
①降低來(lái)水中的鹽含量?同時(shí)大量去除有機(jī)污染物和懸浮物;
②降低來(lái)水堿度?使出水滿足山東省排水一級(jí)標(biāo)準(zhǔn);
③懸浮物濃度或濁度達(dá)標(biāo);
④設(shè)計(jì)污泥處理系統(tǒng)?減少二次污染物的產(chǎn)生。
3.2工藝確定
(1)有機(jī)物的去除。因污水含有的有機(jī)物濃度較高?必須用生化的方法實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的降解。為了保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)?污水處理增設(shè)了活性炭吸附罐。
(2)含鹽物質(zhì)的去除。在3種待處理污水中?燒堿、氯丙烯污水的含鹽量很高?這會(huì)給污水的生化處理增加難度。因此?在對(duì)污水進(jìn)行生化處理之前?應(yīng)先采取措施降低污水中的鹽含量。
(3)污泥處理系統(tǒng)。在該污水處理系統(tǒng)中?由于生化反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生少量活性污泥?且加入大量的化學(xué)藥劑也會(huì)產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥?須對(duì)污泥進(jìn)行處理后?再進(jìn)行外運(yùn)。常用濃縮脫水工藝處理污泥。根據(jù)以上原則?結(jié)合工程實(shí)際設(shè)計(jì)?參考目前國(guó)內(nèi)外同類水質(zhì)污水的深度處理工藝路線?該項(xiàng)工程擬對(duì)污水采用氣浮脫油、脫鹽?生物處理?污泥濃縮脫水相結(jié)合的工藝。
3.3污泥處理方法大多數(shù)的脫水裝置一般使用物理方法?輔以化學(xué)方法?使污泥較快脫水。物理方法包括過(guò)濾、擠壓、毛細(xì)作用、真空抽水以及離心沉淀和壓實(shí)。氯堿工業(yè)一般采用機(jī)械脫水法。
3.4工藝確定
3.4.1 曝氣生物接觸氧化池系統(tǒng)確定依據(jù)
3.4.1.1選擇污泥處理工藝的條件針對(duì)水質(zhì)、水量的特點(diǎn)?東營(yíng)協(xié)發(fā)的廢水屬于超高濃度有機(jī)廢水?而且較難降解?選擇的工藝必須滿足以下4個(gè)條件。
①能夠在高有機(jī)負(fù)荷下運(yùn)行。進(jìn)水有機(jī)物質(zhì)濃度高?鹽含量高?生物掛膜困難。
②要求汽水比高。
③生物載體須容易啟動(dòng)掛膜。如果選擇生物膜反應(yīng)器?生物載體掛膜必須容易?否則來(lái)水水質(zhì)不穩(wěn)定時(shí)生物膜脫落?再運(yùn)行將難以恢復(fù)。
④工藝必須能夠耐低溫。在實(shí)際運(yùn)行中?在我國(guó)北方地區(qū)?很多工程冬季都面臨著嚴(yán)峻考驗(yàn)?有些工藝在低溫條件下停產(chǎn)。
3.4.1.2采用曝氣生物接觸氧化池的優(yōu)點(diǎn)通過(guò)綜合比較?擬選用曝氣生物接觸氧化池作為生物處理方法。生物接觸氧化法是介于活性污泥法與生物濾池之間的生物掛膜工藝。接觸氧化池內(nèi)設(shè)有填料?部分微生物以生物膜的形式固著生長(zhǎng)于填料表面?部分則是絮狀懸浮生長(zhǎng)于水中?它兼有活性污泥法與生物濾池二者的特點(diǎn)。采用曝氣生物接觸氧化池有以下5個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
①由于填料的比表面積大?池內(nèi)的充氧條件良好?生物接觸氧化池內(nèi)單位容積的生物固體含量都高于活性污泥法曝氣池及生物濾池?因此?生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷?處理時(shí)間長(zhǎng)?節(jié)約占地面積。
②由于相當(dāng)一部分微生物固著生長(zhǎng)在填料表面?生物膜的脫落和生長(zhǎng)可以保持很好的平衡。生物接觸氧化法不須設(shè)置污泥回流系統(tǒng)?也不存在污泥膨脹問(wèn)題?運(yùn)行管理簡(jiǎn)便。
③由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體含量高?水流屬完全混合型?因此生物接觸氧化池對(duì)水質(zhì)、水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。曝氣加速了生物膜的更新?使生物膜活性提高。
④由于填料的存在?氧的傳遞系數(shù)增大?使動(dòng)力消耗降低。
⑤生物接觸氧化法不須專門(mén)培養(yǎng)菌種?掛膜方便?可以間歇運(yùn)行。
3.4.2 濃縮脫水系統(tǒng)確定依據(jù)曝氣生物濾池、機(jī)械攪拌澄清池和微動(dòng)力濾池排出的污泥混合后?含水率在99%左右。污泥體積很大?且流動(dòng)性很好?不利于運(yùn)輸及處理。污泥濃縮可以有效降低污泥含水率?減小污泥體積?降低污泥后續(xù)處理的費(fèi)用;根據(jù)所產(chǎn)生的污泥性質(zhì)?應(yīng)采用重力濃縮。
3.4.3 所選工藝對(duì)各污染物的去除達(dá)到的效果
(1)CODCr的去除。CODCr主要由曝氣生物濾池中生物膜的降解作用去除?加藥澄清系統(tǒng)也可以起到部分去除CODCr的作用?CODCr的去除率≥80%。
(2)BOD5的去除。BOD5同樣由曝氣生物濾池中生物膜的降解作用去除?同時(shí)加藥澄清系統(tǒng)和二氧化氯消毒系統(tǒng)也可以起到部分去除 BOD5的作用?從而保證了 BOD5的有效去除?BOD5的去除率≥90%。
(3)氨氮的去除。氨氮主要由曝氣生物濾池中生物硝化和反硝化作用去除?同時(shí)微動(dòng)力濾池和二氧化氯消毒系統(tǒng)也可以起到部分氨氮去除作用?氨氮的去除率≥95%。
(4)懸浮物 SS的去除。通過(guò)曝氣生物濾池的過(guò)濾吸附及加藥澄清系統(tǒng)的沉淀過(guò)程?可起到有效去除懸浮物的作用?最終出水的 SS濁度值≤5.0NTU。
(5)堿度的去除。堿度的去除發(fā)生在加藥澄清系統(tǒng)?通過(guò)Ca(OH)2或 NaOH與 HCO-3中和反應(yīng)?將其轉(zhuǎn)化為CO2-3?形成沉淀而除去。堿的去除率≥50%。
(6)磷(P)的去除。P的去除主要發(fā)生在曝氣生物濾池系統(tǒng)和過(guò)濾消毒系統(tǒng)的微動(dòng)力濾池中。生物膜中聚磷菌等細(xì)菌可以大量攝取水中的有機(jī)膦、無(wú)機(jī)磷?并將其以聚合形態(tài)儲(chǔ)藏在體內(nèi)?形成高磷污泥?通過(guò)污泥濃縮脫水系統(tǒng)排出?達(dá)到從廢水中除磷的效果。微動(dòng)力濾池中的沸石具有吸附作用?也能去除部分磷。總磷的去除率≥70%。
(7)pH值的調(diào)節(jié)。pH值的調(diào)節(jié)主要通過(guò)加藥澄清系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)?以控制pH值在要求的范圍內(nèi)。
(8)消毒。水中的糞大腸桿菌群以及其他致病或有害微生物主要由過(guò)濾消毒系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。二氧化氯作為消毒劑?既可以滅菌?又可以氧化部分殘余有機(jī)污染物。
3.5工藝流程選擇
(1)污水首先經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池(內(nèi)設(shè)小型隔油池)?將收集到的油抽出后外運(yùn)?并調(diào)節(jié)污水的水量、水質(zhì)。調(diào)節(jié)池是該污水處理中必需的構(gòu)筑物?可以均勻水質(zhì)、水量?減輕污水對(duì)后續(xù)設(shè)備和構(gòu)筑物的沖擊?確保后續(xù)處理設(shè)施的正常運(yùn)行。
(2)污水經(jīng)泵提升后進(jìn)入氣浮設(shè)備?加入一定量的絮凝劑 PAC?除去污水中的部分有機(jī)物、部分剩余油脂和脫鹽?同時(shí)降低污水中的SS。
(3)污水經(jīng)氣浮后?進(jìn)入缺氧水解酸化處理階段。當(dāng)污水進(jìn)入缺氧池后?在產(chǎn)酸菌的作用下?可降解部分有機(jī)物?同時(shí)將難降解的高分子有機(jī)物分解成溶解性的小分子有機(jī)物?廢水可生化性大大提高?保證后續(xù)好氧生物的處理效果。
(4)出厭氧池后?污水進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)行好氧生化處理。生物接觸氧化法是介于活性污泥法與生物膜法之間的工藝。接觸氧化池內(nèi)設(shè)有填料?部分微生物以生物膜的形式固著?生長(zhǎng)于填料表面?部分則是絮狀懸浮生長(zhǎng)于水中?因此?它兼有活性污泥法與生物膜法二者的特點(diǎn)。
(5)采用斜管沉淀池作為生物接觸氧化池泥水分離手段。
(6)污水最終經(jīng)活性炭吸附后達(dá)標(biāo)排放。
4環(huán)境影響分析
(1)氣味對(duì)環(huán)境的影響。污水處理在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生輕微氣味?通過(guò)自然通風(fēng)可將其對(duì)環(huán)境的影響減到最小。
(2)固體廢棄物對(duì)環(huán)境的影響。污水處理工程的污泥脫水機(jī)房產(chǎn)生的泥餅全部外運(yùn)處理?不會(huì)產(chǎn)生二次污染。
(3)噪聲對(duì)環(huán)境的影響。污水處理工程產(chǎn)生噪聲的設(shè)備有水泵、鼓風(fēng)機(jī)等。采用一定的隔音降噪設(shè)施后?可以大大減小噪聲。
(4)水。污水處理工程處理后的污水達(dá)到 《山東省半島流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB37/676-2007)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)?且絕大部分回收利用?不會(huì)造成二次污染。
5經(jīng)濟(jì)核算
(1)運(yùn)行成本估算(按照1年運(yùn)行360天計(jì)算?有5天用于停運(yùn)檢修)。運(yùn)行成本由以下部分組成:電耗+藥劑成本+人工費(fèi)用+無(wú)形資產(chǎn)和遞延資產(chǎn)攤銷(xiāo)費(fèi)+日常檢修維護(hù)。經(jīng)計(jì)算?污水運(yùn)行成本如下。電耗為:(20.05×0.55×24+4.4×2×0.55)÷500=0.54(元/t);藥劑費(fèi)0.09元/t?其余約0.17元/t?合計(jì)0.80元/t。
(2)污水排放年削減COD量為601.2t?1tCOD處理成本為1197.6元?減少運(yùn)行費(fèi)用72萬(wàn)元/a。
(3)該污水處理系統(tǒng)年處理污水90萬(wàn)m3?處理后的達(dá)標(biāo)污水97%得以回用?節(jié)約水量87.3萬(wàn)m3/a?節(jié)約資金130.95萬(wàn)元/a。氯堿生產(chǎn)企業(yè)為保證實(shí)現(xiàn)“三廢”達(dá)標(biāo)排放?必須根據(jù)水質(zhì)和水量的不同選擇適合自身的污水水質(zhì)處理工藝。一般污水處理是由專業(yè)的環(huán)境工程公司或?qū)I(yè)院校負(fù)責(zé)總體承攬?結(jié)合不同企業(yè)水質(zhì)的實(shí)際情況和廠區(qū)空間的大小進(jìn)行設(shè)計(jì)。污水處理工程的實(shí)施?一般采取承攬方總體承包方式?直至調(diào)試運(yùn)行正常?實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
聲明:本文章版權(quán)歸原作者及原出處所有。
歡迎來(lái)電咨詢、技術(shù)交流、來(lái)料實(shí)驗(yàn)。