糠醛廠廢水處理方案

1、.1 總論1.1 企業(yè)概況糠醛廠是一以玉米軸為主要原料生產(chǎn)糠醛的廠家，年生產(chǎn)糠醛2500 噸，年產(chǎn)值1500 萬元，利稅150 萬元。該廠在生產(chǎn)過程中排放的污水有機物濃度較高，不能滿足國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)?？啡S為了消除污染、保護環(huán)境，以利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，決定對生產(chǎn)過程中排放的廢水進(jìn)行凈化處理，實現(xiàn)所排廢水的達(dá)標(biāo)排放。受糠醛廠的委托，編制了該廠廢水處理技術(shù)方案。1.2 生產(chǎn)過程及廢水的產(chǎn)生情況以玉米軸為主要原料采用直接法生產(chǎn)糠醛的生產(chǎn)工藝及廢水排放節(jié)點見圖 1。首先將粉碎后的原料 (玉米芯 )和催化劑 (硫酸 )加入到蒸煮鍋中進(jìn)行混合蒸煮，玉米芯中的戊聚糖水解成戊糖，再經(jīng)脫水生成糠醛?？啡┧?/p>

2、溶液通過冷卻、冷凝后進(jìn)入蒸餾塔，經(jīng)蒸餾得粗糠醛。粗糠醛再用堿液中和，去除上層水溶液，真空精制得到產(chǎn)品糠醛。玉米芯、硫酸蒸汽廢氣稀醛水混合蒸煮冷凝、冷卻蒸餾冷凝、冷卻、分層殘渣冷卻水余餾水冷卻水粗醛純堿液成品真空精制中和沖洗水圖 1糠醛生產(chǎn)工藝及廢水排放節(jié)點圖由圖 1 排污節(jié)點可見，糠醛生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水主要有余餾水（塔底水）和循環(huán)冷卻排污水。其中循環(huán)冷卻排污水污染物濃度較低可直接排放；.余餾水產(chǎn)生量較小，但污染物濃度高，屬于高濃度有機廢水，廢水中的污染物主要有醋酸、甲醛和糠醛等，pH 值較低為34， COD 在 20000mg/L左右，而且水溫較高，是處理的重點。1.3 設(shè)計依據(jù)(1) 建設(shè)

3、項目環(huán)境保護設(shè)計規(guī)定；(2) 給水排水設(shè)計手冊 ；(3) 給水排水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實施手冊；(4) 給水排水工程概預(yù)算與經(jīng)濟評價手冊；(5) 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) （ GB8978 1996）表 4 中二級標(biāo)準(zhǔn)；(6) 糠醛廠提供的有關(guān)資料。1.4 設(shè)計原則(1) 廢水處理方案符合國家有關(guān)方針政策規(guī)定的要求，處理后水質(zhì)達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。(2) 選取的處理工藝技術(shù)先進(jìn)、成熟，運行穩(wěn)定可靠，易于運行管理。(3) 處理方案盡量節(jié)省投資和運行費用，以減輕企業(yè)的負(fù)擔(dān)。2 處理方案2.1 處理工藝的確定由本項目廢水的排放情況可見，需處理廢水中污染物以有機物為主，屬高濃度有機廢水。從生產(chǎn)原料及產(chǎn)品來看，廢水中污染

4、物主要有醋酸、甲醛和糠醛等物質(zhì)，可生化性較好。對于高濃度有機廢水國內(nèi)外多采用以厭氧、好氧為主的處理工藝進(jìn)行凈化。為消除污染使廢水做到達(dá)標(biāo)排放，多年來國內(nèi)作了大量的研究工作，如保定化工二廠、河北省威縣恒威糠醛有限責(zé)任公司等的糠醛生產(chǎn)過程中排放的廢水均采用“厭氧好氧”工藝進(jìn)行處理，取得較好的凈化效果。河北科技大學(xué)20 多年來一直從事高濃度有機廢水生物處理技術(shù)研究，在高效生物反應(yīng)器的研制、處理工藝開發(fā)和廢水處理工程的設(shè).計、運行控制技術(shù)方面取得了大量的研究成果，在國內(nèi)幾十家企業(yè)中進(jìn)行了推廣應(yīng)用，取得了較好的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益。根據(jù)企業(yè)排水的水質(zhì)特征，本工程擬采用“厭氧好氧”組合處理工藝對糠

5、醛廢水進(jìn)行處理。2.2 設(shè)計參數(shù)設(shè)計規(guī)模根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模及企業(yè)提供的資料和監(jiān)測結(jié)果，考慮到生產(chǎn)過程中廢水排放的波動性和水質(zhì)特征，便于處理設(shè)施的運行，擬利用部分循環(huán)冷卻排水對余餾水進(jìn)行稀釋調(diào)節(jié)后，送廢水處理站進(jìn)行處理。廢水處理站的設(shè)計規(guī)模確定為130m 3/d。設(shè)計水質(zhì)(1) 設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)根據(jù)監(jiān)測結(jié)果并同類企業(yè)所排廢水的水質(zhì)特征，設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)為：水 溫80 85 ； pH=3 4 ； COD=10000mg/L； BOD 5 =4500mg/L ；SS=300mg/L ；(2) 設(shè)計出水水質(zhì)：廢水經(jīng)廢水處理站處理后，出水水質(zhì)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（ GB8978 1996）表4 中二級標(biāo)準(zhǔn)值要求

6、，即：pH 69 ； COD 150mg/L ； BOD 530mg/L ； SS 150mg/L 。2.3 處理工藝流程說明工藝流程簡介處理工藝流程如圖1 所示：.堿冷卻排污水混合廢水集水池泵涼水塔中和池調(diào)節(jié)池風(fēng)機沼氣泵出水沉淀池接觸氧化池沉淀池厭氧反應(yīng)器干化池濃縮池圖 1 廢水處理工藝流程圖由生產(chǎn)過程中排放的廢水因溫度較高（8090 ），經(jīng)集水池收集后，首先經(jīng)泵入涼水塔進(jìn)行冷卻，降溫至 45左右；冷卻后的廢水進(jìn)入中和池中，用堿進(jìn)行中和， 使中和后廢水的 pH 達(dá)到 6.0 6.5，然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池與循環(huán)冷卻排污水混合，進(jìn)行水質(zhì)、水量的均衡調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)后廢水泵入?yún)捬醴磻?yīng)器，在厭氧反應(yīng)器中厭氧菌群

7、降解廢水中的有機物，將其轉(zhuǎn)化為沼氣；沼氣經(jīng)水封、氣水分離器后排放。厭氧反應(yīng)器出水經(jīng)沉淀后進(jìn)入接觸氧化池，在好氧條件下，接觸氧化池內(nèi)填料表面生物膜中的微生物將廢水中有機物降解為 CO 2 和 H 2O，使廢水得到進(jìn)一步凈化。氧化池出水經(jīng)二沉池分離脫落的生物膜后達(dá)標(biāo)排放。沉淀池剩余污泥排至污泥濃縮池，濃縮后的污泥在干化池脫水干化后衛(wèi)生填埋。預(yù)期達(dá)到的處理效果采用以上工藝預(yù)期達(dá)到的處理效果見表1。表 1處理工藝預(yù)期達(dá)到的凈化效果廢水量CODBOD 5SSpH處理單元名稱3濃度去除率濃度去除率濃度去除率(m /d)(mg/L)(%)(mg/L)(%)(mg/L)(%)調(diào)節(jié)池出水130100004500

8、2006.0厭氧反應(yīng)器出水13080092.028093.010050.07.2接觸氧化池出水13014082.52890.05050.07.2系統(tǒng)出水13014098.62899.45075.06 9.2.4 主要設(shè)備、構(gòu)筑物描述(1) 集水池功能：收集生產(chǎn)車間排放的高濃度廢水。有效容積312m結(jié)構(gòu)形式地下鋼砼結(jié)構(gòu)(2)涼水塔功能：將生產(chǎn)過程中排放的高溫廢水（80 90 ）進(jìn)行冷卻，降溫至 45左右。處理能力100m 3/d溫差40 50結(jié)構(gòu)形式玻璃鋼結(jié)構(gòu)，地上(3)中和池功能：調(diào)整廢水的pH 值，使其能滿足生化處理的要求。有效容積12m3結(jié)構(gòu)形式地下鋼砼結(jié)構(gòu)(4) 調(diào)節(jié)池功能：高溫廢水冷卻

9、后與循環(huán)冷卻排污水在調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)。有效容積345 m結(jié)構(gòu)形式地下鋼砼結(jié)構(gòu)(5) 厭氧反應(yīng)器（ UASB）功 能：厭氧反應(yīng)器主要由反應(yīng)區(qū)和三相分離器組成，在反應(yīng)區(qū)的下部是由大量具有良好生物活性的厭氧顆粒污泥組成的污泥床。廢水從污泥床的底部進(jìn)入后和污泥充分接觸，厭氧微生物將廢水中的大部分有機物降解，將其轉(zhuǎn)化為CH 4、 CO2。氣、水、污泥混合液上升至三相分離器進(jìn)行分.離，沼氣排出，污泥經(jīng)沉淀后回到厭氧反應(yīng)器，出水進(jìn)入下一處理單元。容積負(fù)荷：8kgCOD/m 3.d3有效容積160m結(jié)構(gòu)形式鋼結(jié)構(gòu)，地上(6) 沉淀池（） 、（ II ）功能：靠重力作用使泥水分離。有效容積312 m停留時

10、間2h結(jié)構(gòu)形式鋼結(jié)構(gòu)(7) 接觸氧化池功能：接觸氧化池內(nèi)裝填組合填料，采用曝氣軟管進(jìn)行曝氣。在好氧條件下，組合填料表面滋生大量的生物膜，膜中的微生物將廢水中有機物氧化分解為 CO 2 和 H 2O，使廢水得到進(jìn)一步凈化。有效容積45m3尺寸4500× 2500 × 4500結(jié)構(gòu)形式鋼砼結(jié)構(gòu)2.5 工藝特點及技術(shù)關(guān)鍵（ 1）工藝的技術(shù)特點： 采用的高濃度有機廢水生物處理技術(shù)是河北科技大學(xué)近年來取得的研究成果，并已成功地應(yīng)用于淀粉、制藥、檸檬酸和有機化工等高濃度廢水處理，并均通過環(huán)保主管部門的驗收。工藝采用的厭氧反應(yīng)器是第二代新型高效生物反應(yīng)器（UASB反應(yīng)器），其關(guān)鍵部分三相

11、分離器和配水系統(tǒng)是技術(shù)單位所擁有的技術(shù)成果。工藝簡單靈活，運行穩(wěn)定可靠，基建投資少，運行費用低。（ 2）工藝的技術(shù)關(guān)鍵：. 厭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計。 厭氧微生物菌種篩選及顆粒污泥的培養(yǎng)。 厭氧反應(yīng)器快速啟動。接觸氧化池的設(shè)計及運行控制運行。3 公用工程3.1給水排水(1) 給水廢水處理正常運行時所用水量較小，主要是化驗室及清洗用水，用水量按 2m 3 /h 設(shè)計。由生產(chǎn)過程供水系統(tǒng)供給。(2) 排水廢水處理產(chǎn)生的廢水為污泥干化池排水和設(shè)備放空時排水，設(shè)一排水溝，所排廢水經(jīng)此入調(diào)節(jié)池。3.2 供配電本工程裝機總?cè)萘?2kw ，常用功率約8.8kw ，供電按三類電負(fù)荷設(shè)計，單回路供電，380 伏四線制

12、。配電情況見表2。表 2工程配電情況表序號設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量總裝機容量常用功率(kw/h)(kw/h)1IS50-32-125463廢水泵3 /hH =22mQ =8m2SSR50263羅茨鼓風(fēng)機0.45kgf/cm 21.83m 3/min51PN26.01.5污泥泵3/h H =1412mQ =7.216m4化驗室3.01.05照明2.00.3合計228.8.3.3 環(huán)境保護廢水處理屬環(huán)境保護工程，工程本身產(chǎn)生污染主要是水泵的設(shè)備噪聲和廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥。所用產(chǎn)生噪聲設(shè)備盡量安裝在工房內(nèi)，門窗設(shè)計時采取隔聲措施，不會對周圍環(huán)境造成污染；脫水后的污泥外運衛(wèi)生填埋。3.4 定員廢水處理

13、站定員4 人。三班制，每班1 人，化驗室1 人。4 工程投資估算與資金籌措4.1 工程投資估算根據(jù)河北省建設(shè)工程材料預(yù)算價格、河北省建筑工程預(yù)算定額、河北省建筑工程預(yù)算補充定額、河北省常用項目單位估價匯總表，并參考同類處理設(shè)計，本工程總投資108.1 萬元，其中土建投資21.1 萬元，設(shè)備投資72.0 萬元。土建投資估算見表3，設(shè)備投資估算見表4，工程總投資見表5。表 3 土建投資估算一覽表序號名稱規(guī)格數(shù)量結(jié)構(gòu)造價 (萬元 )1集水池2000× 2000 × 40001砼0.82中和池2500× 1500 × 40001砼0.83調(diào)節(jié)池4500×

14、; 2500 × 40001砼2.54接觸氧化池4500× 2500 × 45001砼2.85干化池4000× 2000 × 16001磚混0.66操作間、化驗室36m21磚混1.87配電室、風(fēng)機房36m21磚混1.88基礎(chǔ)砼10.0合計21.1.表 4 主要設(shè)備價格估算一覽表序號設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量單價總價(萬元 )備注(萬元 )1涼水塔處理能力318.0100m /d2廢水泵IS50-32-12540.52.03金屬流量計10.54厭氧反應(yīng)器250 m 3130.030.05布水系統(tǒng)3.06水封 600H 120011.07氣水分離器 60

15、0H 120011.08厭氧沉淀池 2400H 500015.59好氧沉淀池 2400H 500015.510羅茨鼓風(fēng)機SSR5021.53.011填料組合式40m 30.812曝氣管30m0.413污泥泵1PN20.40.814污泥濃縮池 2000H 300013.515電氣、儀表、配電3.016管道、閥門、4.0合計72.0表 5廢水處理站投資估算項目內(nèi)容總價（萬元）土建投資21.1直接工程費設(shè)備投資72.0菌種費3.0安裝費5.0間接工程費設(shè)計費5.0培訓(xùn)、調(diào)試費2.0合計108.1.4.2 資金籌措本工程總投資108.1 萬元，其中直接工程費96.1 萬元，間接工程費12.0萬元。工程

16、投資中，企業(yè)自籌75.1 萬元，申請污染防治專項資金33.0 萬元。5 綜合效益分析5.1 環(huán)境效益分析廢水處理工程建成后，日處理糠醛廢水130m 3，處理后排水的COD 、BOD 5 、 SS、 pH 分別為140mg/L 、 28mg/L 、 50mg/L 和 7.2，滿足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) （ GB8978 1996）表 4 二級標(biāo)準(zhǔn)值的要求；污污染物削減量COD 、BOD 5 、SS 分別為384.54t/a 、154.83 t/a 和 5.85 t/a ，去除率分別為98.6% 、99.4%和 75% ，環(huán)境效益顯著。5.2 經(jīng)濟損益分析本工程的經(jīng)濟損益分析主要指廢水處理的運行費用。運

17、行費用主要包括：工人工資、電費、藥劑費。計算基準(zhǔn)：年生產(chǎn) 300 天；工人工資 500 元 /月；電費按 0.5 元 /kwh ；藥劑按 0.1 元 /m 3 廢 水。工資費用=職工人數(shù)×月工資×12 個月=4 × 500 × 12=2.4 萬元電費 =常用功率（ kwh ）× 24× 300× 0.5 =8.8 × 24× 300× 0.5=3.17 萬元藥 劑費=0.1×日處理水量×300= 0.1 × 130× 300=0.39 萬元全年運行費用：

18、2.4+3.17+0.39 =5.96萬元廢水處理成本：5.96× 10000 ÷ 300 ÷ 130=1.53 元 /m 3 廢水。6 工程進(jìn)度工程進(jìn)度安排見附表。.7 結(jié)論采用“厭氧接觸氧化”工藝處理糠醛廢水，處理規(guī)模為130m3/d ，工程實施后，處理后排水的COD 、 BOD 5 、 SS、 pH 分別為140mg/L 、 28mg/L 、50mg/L和 7.2，滿足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（ GB8978 1996）表 4 二級標(biāo)準(zhǔn)值的要求；污染物削減量COD 、 BOD 5、 SS 分別為384.54t/a 、 154.83 t/a 和5.85 t/a ，去除

19、率分別為98.6% 、 99.4% 和 75% ，環(huán)境效益顯著。本工程總投資108.1 萬元。工程年運行費用為6.5 萬元，廢水處理成本為 1.53 元 / m 3 廢水。從各項技術(shù)、經(jīng)濟指標(biāo)看，該技術(shù)工藝是可行的。.目錄1總論 ·······························

20、;··························11.1企業(yè)概況· ·····················&#

21、183;··························11.2生產(chǎn)過程及廢水的產(chǎn)生情況· ···················

22、83;············11.3設(shè)計依據(jù)· ···································

23、·············21.4設(shè)計原則· ··································

24、83;·············22處理方案 ···································&#

25、183;·················22.1處理工藝的確定· ·····························&#

26、183;·········· 22.2設(shè)計參數(shù)· ····································

27、3;··· 32.3 處理工藝流程說明·· ·······································32.4 主要設(shè)備、 構(gòu)筑物描述

28、83;····································52.5工藝特點及技術(shù)關(guān)鍵···········&#

29、183;·························· 63公用工程 ······················

30、·······························73.1給水排水· ················

31、83;····························· 73.2供配電· ··················

32、······························ 73.3環(huán)境保護· ·················&#

33、183;······························83.4定員··················&#

34、183;··································84工程投資估算與資金籌措·············&

35、#183;·························84.1工程投資估算· ·····················&#

36、183;················ 84.2資金籌措· ······························

37、3;··············· 105綜合效益分析 ················································105.1環(huán)境效益分析·· ·········&#