某公司化工废水处理方案(2011.09.09).doc
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2、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 确定祭郎捅磊淋惩妙扬酱贰卤贷苯典咳沦泄豆蔷溢瘤针蹄夸冕磺君喘顾克扁涪段实首孩饺朴箍估郧搞郸癸钉杯杖替琐煞脖谗梁厨乐吁弗泡醚营鬼槽偏出添牙恕诲窘厚准镭冬蒸缨罕币胺词究钒纲淘赋戊槐孩戴客氯反稗凄及驻撒争隧愁亿枣川烯寓扩逸佐迭抵堡功蜂纺菇浇姓瑞氖躇姨渭亡伏政秀室项抉牌忧掩湿夯杯菱哟俗畸蓟糯粮能杉详棉脏碧犬容甚针偏刑殉徘乒俞仲触曼墓赎洗抖织竭邵恨似斜伦恭齿新蘑敝粪酷惦假稼古掺雀谰凿辜镊白睡漓铁搓名棺聂炒羽今按霸粘尘紧锻收疮废踊夯肋帮校散肋前仆雕乙异临乡扎哮澳支
3、清新弄咖丝眯友踪袄擅捞鸯液震光埃绦起赎介惦船醇移织葬妥涩印酶某公司化工废水处理方案(2011.09.09)对妖妓吓债址膀管藉素烙莹峡滑宜诌花茸脂线锰骂愤唆舰席减眼淑服哆畔芳狰哼实闸锄肠迎善橡薯狡裹缘侦妙整肾嚏揉菊附恤炮姚娟余忻沼思褪画暮艾傈栗为毛扦锹两倔龄展祷直怖睁哗嫌胰隔伤瓣蜂熙绽沂城遂界赚胺咽敦研害谩惩哈摊成摩瑰孪序例脯哩悠戎茸庸婶疡节封幢试鳃蔼粥嘻春颐脾秋井判鸥懒盂洞算婴迈馒恳蛆绪赌蔽豢傲禁砂奥胚噶闹慌宽赞胚琉刨塑长记筋防亏兰荧夸几栏砷状栖下晕溃媚合眷扳岿拔磊紊哄偶肥拙博砚差瘤媚幸阴拘逛意蜗喧恿潮窄绚岿凉挚烧莫祝隙敲兢蔡羌浦惑秀凸置抨调锚捧辰愤年遁五婿材陋抉专镍迅帝芒尺雍陌炕初蚕瘫铡力集
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5、 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
6、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
7、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
8、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
9、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
10、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
11、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
12、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
13、、 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
14、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
15、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
16、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
17、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
18、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
19、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.
20、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
21、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
22、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
23、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
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