含硫化钠及硫氢化钠碱性废水处理技术文件.doc
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1、含硫化钠和硫氢化钠高碱性废水处理 含硫化钠及硫氢化钠碱性废水处理技术文件一、概述xxxx化工厂产生大量高浓度废水。受该企业的委托,我们开发了高浓度碱性废水处理技术。随着企业生产规模的扩大,企业提出在处理废水时,要有效回收利用废弃物,达到清洁生产的目的。以使处理后的废水既能达标排放,又能有效回收其中的副产物。二、设计依据、原则及范围2.1 设计依据1)中华人民共和国水法2)中华人民共和国水污染防治法3)中华人民共和国水污染防治细则4)中华人民共和国清洁生产促进法5)城市节约用水管理办法6)污水排入城镇下水道水质标准 CJ343-20107)室外排水设计规范 GBJ14-878)污水综合排放标准
2、GB8978-19969)建筑给水排水设计规范 GB50015-200310)泵站设计规范 GB/T50265-9711)厂矿道路设计规范 GBJ22-8712)建筑结构载荷设计规范 GB50009-200113)给水排水工程结构设计规范 GBJ69-8414)混凝土结构设计规范 GB50010-200215)建筑抗震设计规范 GB50011200116)建筑地基基础设计规范 GB50007200217)建筑设计防火规范 GBJ16-8718)工业企业噪声控制设计规范 GBJ87-8519)工业与民用供配电系统设计规范 GB50052-9520)低压配电装置及线路设计规范 GB50054-95
3、21)电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB50060-9222)建筑防雷设计规范 GB50057-9423)恶臭污染物排放标准 GB14554-9324)城市污水再生利用 城市杂用水水质标准GB/T18920-200225)业主提供的相关资料2.2 设计原则1) 严格执行国家现行的环保技术标准、规范,遵守国家和地方环保的有关法律、法规;2) 选用先进、合理、可靠的处理工艺,在确保处理排放达标的前提下,做到操作简单、管理方便、占地小、投资省、运行费用低;3) 本工程系环境工程,尤其要注意环境保护,避免和减少二次污染。要求改善劳动卫生条件,贯彻安全生产和清洁文明生产的方针;4) 为了提高污水
4、处理站管理水平,设计采用的自动化程度要较高,减轻操作人员的劳动强度低;5) 在确保达到排放水质标准的同时,做到提高运行效率,降低运行成本。工艺选择上在确保可靠性好、稳定性好,充分考虑节约运行费用,降低企业污水运营成本;6) 工艺设计强调工艺技术的先进性、成熟性和可靠性,充分考虑本厂废水水质的实际情况,选择耐冲击负荷强,通用性好和稳定的污水处理流程,确保出水稳定达标排放;7) 设备设计和选型尽可能简单实用,关键设备采用国产名牌或合资产品,所选设备品质优、能耗低、维修率低、保养简单和管理方便,确保污水处理站能长期稳定运行;8) 高程设计综合考虑提升所需的动力费用和构筑物结构处理的费用,尽可能利用水
5、泵提升的水头,造重力自流经各处理设施;9) 平面布置紧凑合理、外观协调,尽量节省占地面积;10) 做好污泥回流处理工作,防止二次污染的产生。2.3 设计范围1) 本工程设计分两个阶段进行,即方案设计阶段和施工图设计阶段;2) 本设计范围为污水处理站进水口至厂区处理站排放出水口;3) 本工程设计内容包括:污水站内的污水处理工艺设计、污泥处理工艺设计、总体设计、构建物设计、设备设计及选型、电气控制设计等内容;4) 包括污水站内道路、供电和排水系统设计,但不包括污水站外污水输送管道的设计。三、废水水量、水质及处理的排放标准、设计规模3.1 水质水量 根据业主提供水质水量如下表:表 污水水质指标 原水
6、水质水量CODcrNa2SNaHSNaOHTOC(m3/d)(mg/L)( mg/L)( mg/L)(mg/L)( mg/L)高浓度废水200610403800038000290003273.2.3 排放标准达到污水排入城镇下水道水质标准-CJ343-2010排放。 城镇下水道水质标准:排放水质水量CODcrNa2SNaHSPHTOC(m3/d)(mg/L)( mg/L)( mg/L)( mg/L)2005004004006-93083.3 设计规模生产废水处理工程规模按200 m3/d进行设计运行,以20小时计,按10m/h设计。四、设计处理工艺及说明.1 处理工艺选择思路废水专门收集进行加
7、药沉淀之后,进入催化氧化池进行深度氧化处理,其余的清洗废水经过沉淀过滤,然后全部生产废水合并进入中和反应池调整PH值后进入调节池,出水进入三效蒸发器。4.2工艺流程图 加药装置 生产废水 综合收集池 PH调节沉淀池 PH调节池 微电解 芬顿氧化池 PH调节沉淀池 三效蒸发器 冷凝水池 排放 三效蒸发器系统 蒸汽调节池 一效加热器 一效蒸发器 二效加热器 二效蒸发器 冷凝储罐三效加热器 三效蒸发器 浓缩液槽 浓缩液交有资质单位处理 蒸汽 (5)污泥处理 滤液回流到废水收集池沉淀池 污泥浓缩池 压滤机 污泥外运处置 4.3 工艺简述污水收集综合后进行加药调整PH值到8-9之后进行沉淀,沉淀池的出水
8、进入到PH调节池中进行调整PH值到3以后进行微电解处理,微电解出水进入芬顿氧化池进行芬顿氧化,出水进入到PH调节池中进行加药沉淀;上清液废水则经过加药沉淀过滤后进行强制蒸发除盐,冷凝水进入调节池中达标排放。三效蒸发器浓缩液中浓缩结晶的硫化钠可以回用或出售。沉淀池的污泥进入污泥浓缩池进行重力压缩,然后经由泵入压滤机压榨,压榨后的污泥外运填埋。4.4运行效果分析污水处理各阶段的处理效果表预处理单元指标CODcr(mg/l)Na2SNaHSPH调节沉淀池进水610403800038000出水427283610019000去除率()30550微电解出水299103430011400去除率()30540
9、芬顿氧化池出水20940274401140去除率()302090强制蒸发器出水210137114去除率()9999.590设计值500200200 5.工艺特点 1)采用预处理+蒸发处理;2)采用集中控制,主体设备自动化运行,易于管理维修,提高系统可靠性、稳定性。五、工艺设备特点及技术参数5.1 收集池收集池主要是用来贮存间歇排放的废水,为保证水质水量的充分均衡,使后续系统运行稳定。收集池土建设计尺寸:6.05.04.5,停留时间:12小时,总体积:120m,钢砼结构,根据实际开挖情况可再做调整。主要设备:(1)污水提升泵名称:氟塑泵数量:2台(一用一备)流量:10m/h扬程:10m功率:0.
10、75KW;(2)液位计数量:一套; (3)PH仪 数量:一套5.2 微电解池、PH调节沉淀池微电解池主要是为去除进水中的有机物。原水经过综合后由水泵压力泵入水质调节箱中,保持PH值在34之间在管路中经过搅拌进行混合后调节PH值,调节PH处于3 4之间后的废水送入微电解槽中,在槽体内进行加药反应,铁碳微电解是当将铁屑和碳颗粒浸没在酸性废水中时,由于铁和碳之间的电极电位差,废水中会形成无数个微原电池。这些细微电池是以电位低的铁成为阴极,电位高的碳做阳极,在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应的。反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液。由于铁离子有混凝作用,它与污染物中带微弱负电荷的微粒异
11、性相吸,形成比较稳定的絮凝物(也叫铁泥)而去除,为了增加电位差,促进铁离子的释放,在铁-碳床中加入一定比例铜粉或铅粉。其中电位低的铁成为阳极,电位高的碳成为阴极,在酸性充氧条件下发生电化学反应。微电解池设计尺寸:2.24.5m 2套 总体积:24m,钢构玻璃钢防腐。主要设备:(1)风机名称:风机数量:2台型号:HC-40S 风量:0.71m/min风压:0.4kgf/cm2功率:0.75KW;(2)加药装置数量:3套;型号:PT-1500L (3)PH调节沉淀池 1套 规格型号: 4000x2500x4500mm 碳钢防腐 配套搅拌机: 5台 功率:0.75kw斜 板: 8;PH 仪: 2套
12、(4)微电解填料 铁碳填料填充高度:1500-2000mm 18吨 (山东万鸿)电解时间: 120-160min (5)增压泵: 2台 流量:10m3/h 扬程:10m 功率:0.75kw (6)排泥泵: 2台 流量:10m3/h 扬程:10m 功率:0.75kw 5.3 催化氧化装置由于废水中存在硫氢化钠,所以必须把有机物的环链打开还原成硫化钠。本工艺处理采用芬顿法进行催化氧化反应处理。催化氧化时间60-90min。并在反应池上安装PH仪,测定控制PH值。污水经过微电解后进入反应池,反应池中加入硫酸亚铁和过氧化氢进行反应,过氧化氢(H2O2)与二价铁离子Fe2+的混合溶液具有强氧化性,可以将
13、当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态,氧化效果十分明显。芬顿反应是以亚铁离子为催化剂的一系列自由基反应。主要反应大致如下:Fe2+ +H2O2=Fe3+ +OH-+HOFe3+ +H2O2+OH-=Fe2+ +H2O+HOFe3+ +H2O2=Fe2+ +H+ +HO2HO2+H2O2=H2O+O2+HO芬顿试剂通过以上反应,不断产生HO(羟基自由基,电极电势2.80EV,仅次于F2),使得整个体系具有强氧化性。芬顿反应后的污水进入PH调节沉淀池,因为泥性增加,所以必须要进行污泥沉淀;PH值调节池加入Ca(OH)2后沉淀,并同时加入PAC及PAM进行搅拌沉淀,并同时加入粉末活性
14、炭,沉淀后的上清液进入气浮池,在原有基础上继续去除色度、部分有机物。预处理后的废水进入原有调节池进行后续反应。催化氧化池设计尺寸:3.52.254.5,总体积:16m,钢构,FRP防腐。主要设备:(1)加药装置数量:3台型号:JY-1500(2)PH计数量:2套; (3)搅拌机: 数量:4台 功率:0.75-1.5kw (4)空气搅拌: 一台 与微电解池共用风机5.4 中和反应沉淀池在中和反应池中调整PH。中和反应池设计尺寸:3.52.254.5,总体积:12m,钢构防腐。主要设备:(1)加药装置数量:3套型号:PT-1500L(2)PH计数量:一套;(3)PH仪 一套 (4)搅拌机:0.75
15、kw 3台5.5 中间水池本工艺设置中间调节池1个,废水经过中和反应池调整PH值后调节水量。土建设计尺寸:5.04.04.5m,总体积:80m,钢砼结构。主要设备:(1)污水提升泵:数量:2台型号:32ZW10-20-2.2功率:0.75KW。(1)液位计数量:2套;5.6 三效蒸发器系统 1 、三效蒸发器物料流程为:废水由上料泵输送至冷凝水预热器预热,然后进入一效蒸发器蒸发,在一效分离室进行汽液分离后,料液经一效出料泵输送至二效蒸发器蒸发,在二效分离室进行汽液分离后进入三效蒸发,蒸发到一定浓度后经过出料泵到旋流器增浓,增浓液直接排到离心机后者下一步骤。 三效蒸发器的优点:(1)整套系统充分地
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