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氯堿化工污水處理方案 1 “三廢”排放及東營協(xié)發(fā)生產(chǎn)現(xiàn)狀 國家對生產(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)過處理實現(xiàn)達標(biāo)排放。針對生產(chǎn)過程中的廢水處理，很多企業(yè)都按照環(huán)保部門的要求實現(xiàn)了達標(biāo)排放。作為氯堿生產(chǎn)企業(yè)，東營協(xié)發(fā)化工有限公司（以下簡稱“東營協(xié)發(fā)”）也面臨著“三廢”排放的問題。山東省缺水問題日趨嚴(yán)重，由于山區(qū)與平原徑流明顯減少和過量開發(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。全省水資源總量僅占全國水資源總量的1.09%，人均水資源占有量344m3，僅為全國人均占有量的14.7%。對工業(yè)廢水進行綜合處理，可提高東營協(xié)發(fā)的經(jīng)濟效益，改善廠區(qū)環(huán)境，推動工業(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，對國家、社會以及企業(yè)都有好處，一舉多得。并且，污水深度處理具有明顯的社會效益，還可以獲得一定的經(jīng)濟效益。由此可見污水綜合處理工程建設(shè)的必要性。目前東營協(xié)發(fā)擁有燒堿生產(chǎn)能力18萬t/a，其中金屬陽極隔膜電解法燒堿6萬t/a，離子膜法燒堿12萬t/a，其他聯(lián)產(chǎn)品有15萬t/a雙氧水、3萬t/a氯丙烯、3萬t/a高純鹽酸、5萬t/a合成鹽酸等。由于東營協(xié)發(fā)在生產(chǎn)管理中采取措施得力，思路對頭，提出了“抓好兩頭（銷售環(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)營理念，因此生產(chǎn)經(jīng)營工作受全球金融風(fēng)暴影響較小，沒有出現(xiàn)限產(chǎn)、停產(chǎn)現(xiàn)象。 隨著國家對環(huán)保工作要求的不斷深入，廢液、廢氣、廢渣等污染物必須實現(xiàn)達標(biāo)排放，否則企業(yè)將被罰款，并被勒令關(guān)停。面對這種形式，東營協(xié)發(fā)在原來污水處理設(shè)施的基礎(chǔ)上再投入資金120萬元，利用生化法污水處理工藝對原污水處理設(shè)施處理過的廢水進行深度處理，出水水質(zhì)達到山東省半島流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級標(biāo)準(zhǔn)。處理后的達標(biāo)污水97%得以回用，節(jié)約水量87.3萬m3/a，節(jié)約資金130.95萬元/a。 2 工程規(guī)模和進出水質(zhì) 2.1 工程規(guī)模 污水綜合處理設(shè)計處理量500m3/d。 2.2 來水種類和水量 污水處理的來水為燒堿生產(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)來水水質(zhì)。污水水質(zhì)和水量資料見表1。 (2)設(shè)計出水水質(zhì)。污水處理的出水水質(zhì)應(yīng)達到山東省半島流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)達標(biāo)排放。山東省半島流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級標(biāo)準(zhǔn)如下：p(COD)60mg/L，p(BOD5)20mg/L,p(SS)20mg/L,p(NH3-N)70mg/L，p（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)、電價等因素進行綜合考慮。本工程選擇處理工藝主要著重以下5方面。 (1)貫徹國家關(guān)于環(huán)境保護的基本國策，執(zhí)行國家相關(guān)的法規(guī)、政策、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。 (2)技術(shù)合理、先進成熟，對水質(zhì)變化適應(yīng)性強，出水達標(biāo)穩(wěn)定性高，污泥易于處理。 (3)經(jīng)濟節(jié)約，耗電少，處理成本低占地面積小。 (4)污水處理過程中，操作管理方便，設(shè)備可靠。 (5)污水處理平面布置與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，注意噪聲控制和臭氣防護，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 燒堿和氯丙烯污水呵生化系數(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個原則：降低來水中的鹽含量，同時大量去除有機污染物和懸浮物；降低來水堿度，使出水滿足山東省排水一級標(biāo)準(zhǔn)；懸浮物濃度或濁度達標(biāo)；設(shè)計污泥處理系統(tǒng)，減少二次污染物的產(chǎn)生。 3.2 工藝確定 (1)有機物的去除。因污水含有的有機物濃度較高，必須用生化的方法實現(xiàn)有機物的降解。為了保證出水水質(zhì)達標(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，這會給污水的生化處理增加難度。因此，在對污水進行生化處理之前，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)會產(chǎn)生少量活性污泥，且加人大量的化學(xué)藥劑也會產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥，須對污泥進行處理后，再進行外運。常用濃縮脫水工藝處理污泥。 根據(jù)以上原則，結(jié)合工程實際設(shè)計參考目前國內(nèi)外同類水質(zhì)污水的深度處理工藝路線，該項工程擬對污水采用氣浮脫油、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。物理方法包括過濾、擠壓、毛細(xì)作用、真空抽水以及離心沉淀和壓實。氯堿工業(yè)一般采用機械脫水法。 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 針對水質(zhì)、水量的特點，東營協(xié)發(fā)的廢水屬于超高濃度有機廢水，而且較難降解，選擇的工藝必須滿足以F 4個條件。能夠在高有機負(fù)荷下運行。進水有機物質(zhì)濃度高，鹽含量高，生物掛膜困難。要求汽水比高。生物載體須容易啟動掛膜。如果選擇生物膜反應(yīng)器，生物載體掛膜必須容易，否則來水水質(zhì)不穩(wěn)定時生物膜脫落，再運行將難以恢復(fù)。工藝必須能夠耐低溫。在實際運行中，在我國北方地區(qū)，很多工程冬季都面臨著嚴(yán)峻考驗，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 通過綜合比較，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于填料表面，部分則是絮狀懸浮生長于水中，它兼有活性污泥法與生物濾池二者的特點。采用曝氣生物接觸氧化池有以下5個優(yōu)點。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，處理時間長，節(jié)約占地面積。由于相當(dāng)一部分微生物固著生長在填料表面，生物膜的脫落和生長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題，運行管理簡便。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水質(zhì)、水量的驟變有較強的適應(yīng)能力。曝氣加速了生物膜的更新，使生物膜活性提高。由于填料的存在，氧的傳遞系數(shù)增大，使動力消耗降低。生物接觸氧化法不須專門培養(yǎng)菌種，掛膜方便，可以間歇運行。 3.4.2 濃縮脫水系統(tǒng)確定依據(jù) 曝氣生物濾池、機械攪拌澄清池和微動力濾池排出的污泥混合后，含水率在99%左右。污泥體積很大，且流動性很好，不利于運輸及處理。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 所選工藝對各污染物的去除達到的效果 (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，同時微動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。通過曝氣生物濾池的過濾吸附及加藥澄清系統(tǒng)的沉淀過程，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Ca(OH)2或NaOH與HCO3-中和反應(yīng)，將其轉(zhuǎn)化為CO32-，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)和過濾消毒系統(tǒng)的微動力濾池中。生物膜中聚磷菌等細(xì)菌可以大量攝取水中的有機膦、無機磷，并將其以聚合形態(tài)儲藏在體內(nèi)，形成高磷污泥，通過污泥濃縮脫水系統(tǒng)排出，達到從廢水中除磷的效果。微動力濾池中的沸石具有吸附作用，也能去除部分磷?？偭椎娜コ?0%。 (7)pH值的調(diào)節(jié)。pH值的調(diào)節(jié)主要通過加藥澄清系統(tǒng)來實現(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濾消毒系統(tǒng)來實現(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污染物。 3.5 工藝流程選擇及敘述 工藝流程見圖1。 (1)污水首先經(jīng)過調(diào)節(jié)池（內(nèi)設(shè)小型隔油池），將收集到的油抽出后外運，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，減輕污水對后續(xù)沒備和構(gòu)筑物的沖擊，確保后續(xù)處理設(shè)施的正常運行。 (2)污水經(jīng)泵提升后進入氣浮設(shè)備，加入一定量的絮凝劑PAC，除去污水中的部分有機物、部分剩余油脂和脫鹽，同時降低污水中的SS。 (3)污水經(jīng)氣浮后，進入缺氧水解酸化處理階段。當(dāng)污水進入缺氧池后，在產(chǎn)酸菌的作用下，可降解部分有機物，同時將難降解的高分子有機物分解成溶解性的小分子有機物，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，污水進入接觸氧化池進行好氧生化處理。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，生長于填料表面，部分則是絮狀懸浮生長于水中，因此，它兼有活性污泥法與生物膜法二者的特點。 (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)活性炭吸附后達標(biāo)排放。4 環(huán)境影響分析 (1)氣味對環(huán)境的影響。污水處理在運行過程中會產(chǎn)生輕微氣味，通過自然通風(fēng)可將其對環(huán)境的影響減到最小。 (2)固體廢棄物對環(huán)境的影響。污水處理工程的污泥脫水機房產(chǎn)生的泥餅全部外運處理，不會產(chǎn)生二次污染。 (3)噪聲對環(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)一級標(biāo)準(zhǔn)，且絕大部分回收利用，不會造成二次污染。 5 經(jīng)濟核算 (1)運行成本估算（按照1年運行360天計算，有5天用于停運檢修）。 運行成本由以下部分組成：電耗+藥劑成本+人工費用+無形資產(chǎn)和遞延資產(chǎn)攤銷費+日常檢修維護。經(jīng)計算，污水運行成本如下。 電耗為：(20.050.5524+4.420.55)500 =0.54（元/t）；藥劑費0.09元/t，其余約0.17元/t，合計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，減少運行費用72萬元/a。 (3)該污水處理系統(tǒng)年處理瀉水90萬m3，處理后的達標(biāo)污水97%得以回用，節(jié)約水量87.3萬m3/a，節(jié)約