同煤集團(tuán)年產(chǎn)60萬噸甲醇項(xiàng)目污水處理技術(shù)方案

1、同煤集團(tuán)年產(chǎn) 60 萬噸甲醇項(xiàng)目污水處理工程設(shè)計(jì)山西省聚力環(huán)保集團(tuán)有限公司2011 年 08 月 16 日甲醇廢水處理工程技術(shù)方案第一章 、 概述甲醇是一種重要的化工產(chǎn)品 。 在甲醇生產(chǎn)過程中 ，由精餾塔底 排出的約為甲醇產(chǎn)量 20%（甚至更高比例 ）的蒸餾殘夜 ，通常稱為 甲醇廢水 。甲醇廢水具有強(qiáng)烈的刺激性氣味； CODcr 高達(dá)數(shù)萬mg/L ，其主要成分為甲醇 ，乙醇 ，高級(jí)醇及醛類 ；還含有一些長(zhǎng)鏈 化合物 ，當(dāng)廢水冷卻時(shí)以有色蠟狀物析出 。甲醇廢水凈化處理工程項(xiàng)目 ， 是一項(xiàng)重要的環(huán)保工程 。為保護(hù) 環(huán)境 ，防止甲醇廢水污染 ，保護(hù)水資源 ，要求對(duì)甲醇廢水進(jìn)行全面 治理 ，要求污水處

2、理后達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)排放 ?，F(xiàn)新建甲醇廢水 處理系統(tǒng) 1 套。第二章、設(shè)計(jì)依據(jù) 、規(guī)范、范圍及原則2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及規(guī)范 建設(shè)單位提供的污水水質(zhì) 、水量和要求等基礎(chǔ)資料 ； 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) (GB3838-2002 )。 室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范 ( GB50014-2006 )。 城市污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) CJJ31 89 城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn) 城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn) CJ3025 93 民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范 GB/T16 92 工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) TJ36 79 工業(yè)采暖 、通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范 TJ19 75 給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ69 84

3、工業(yè)與民用 10 千伏及以下變電站設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ53 83 低壓配電裝置及線路設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ54 83 其它相關(guān)設(shè)計(jì)與施工規(guī)范 國(guó)內(nèi)外處理同類型污水的技術(shù)參考資料 。2.2 設(shè)計(jì)范圍(1) 甲醇廢水處理工程建設(shè)的必要性和可行性(2) 甲醇廢水處理工程建設(shè)規(guī)模與主要設(shè)計(jì)指標(biāo)（3）甲醇廢水處理站建設(shè)地址 。（4）選擇污水處理站的污水處理工藝技術(shù) ， 確定主要建 、構(gòu) 筑物的尺寸及主要設(shè)備 （含電控設(shè)備 ）設(shè)計(jì)選型 。（5）污水處理站的總平面布置及工藝流程 （包括高程 ）。（6）污水處理工程建設(shè)的投資和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 。（7）建設(shè)工期和工程進(jìn)度安排 。（8）主要技術(shù)指標(biāo)和效益分析 。污水處理與利用

4、調(diào)查研究污水的水質(zhì)水量變化情況 ，選擇技術(shù)成熟 、 經(jīng)濟(jì)合 理 、運(yùn)行靈活 、管理方便 、 處理效果穩(wěn)定的方案 。 污泥處理與處置污水處理過程中產(chǎn)生的污泥 ， 應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定處理 ，防止對(duì)環(huán)境造 成二次污染 ，并妥善考慮污泥的最終處置 。2.3 設(shè)計(jì)原則（1）嚴(yán)格遵守我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù) 、工業(yè)污水處理制定的法律 、 法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。（2）服從總體規(guī)劃要求 ，合理選擇廠址 ， 合理布置排水管網(wǎng) 系統(tǒng)。（3）根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況 ，因地制宜 ， 按照占地少 、投資 省、運(yùn)行費(fèi)用低 、處理效果好 、工藝技術(shù)先進(jìn)的原則選擇污水處理 技術(shù)。（4）注重環(huán)境保護(hù) ， 盡可能減少污水處理站對(duì)周圍環(huán)境的影 響。（5）要

5、求污水處理站布局和占地面積合理 ， 與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)（6）要求實(shí)施方案中各廢水處理單元管理簡(jiǎn)便 ，安全實(shí)用 ， 生產(chǎn)環(huán)境和勞動(dòng)條件良好 ，處理場(chǎng)地清潔衛(wèi)生 ，無二次污染 。（7）要求污水處理系統(tǒng)投資經(jīng)濟(jì)合理 ，運(yùn)行費(fèi)用低 。（8）要求甲醇廢水處理站技術(shù)先進(jìn) ，運(yùn)行穩(wěn)定可靠 ，能達(dá)到 我國(guó)現(xiàn)行生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求 。第三章 、 工藝路線的確定3.1 處理方法比較甲醇廢水中大量的污染物是溶解性的醇類等 ，這類物質(zhì)具有良 好的生物可降解性 ，處理方法主要是生物氧化法 。 有以下幾種常用 方法處理甲醇廢水 。（一）汽化法處理工藝汽化法處理甲醇廢水是依據(jù)廢水中醇類沸點(diǎn)低的物理特性 ，利 用生產(chǎn)中普遍有的廢熱鍋

6、爐作為熱源 ，汽化低沸點(diǎn)有機(jī)物 ， 然后進(jìn) 造氣爐用于制造原料氣 ，達(dá)到治理廢水與回收原料的雙重目的 。該方法流程簡(jiǎn)單 ，易于控制和管理 ，但由于甲醇?xì)堃故且环N多 組分組合廢水 ，對(duì)造氣氣體質(zhì)量是否有影響仍是 、 有待于確定和考 察；甲醇廢水隨生產(chǎn)工藝而定 ，或呈偏酸性 ， 或呈偏堿性 ， 對(duì)設(shè)備 都有腐蝕作用 ，應(yīng)考慮全系統(tǒng)防腐 。（二）厭氧好氧聯(lián)合處理技術(shù) 厭氧處理技術(shù)是一種有效去除有機(jī)污染物并使其碳化的技術(shù) ， 它將有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄楹投趸?。 對(duì)處理中高濃度的甲醇廢 水，厭氧比好氧處理不僅運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低 ，所需反應(yīng)器體積更小 ； 能耗 低，約為好氧處理工藝的10% 15% ;產(chǎn)泥量少

7、，約為好氧處理的 10%15% ;對(duì)營(yíng)養(yǎng)物需求低；既可應(yīng)用于小規(guī)模，也可應(yīng)用大規(guī) 模。厭氧法的缺點(diǎn)式不能去除氮 、磷， 出水往往不達(dá)標(biāo) ，因此常常 需對(duì)厭氧處理后的廢水進(jìn)一步用好氧的方法進(jìn)行處理 ， 使出水達(dá) 標(biāo)。常用的厭氧反應(yīng)器有 UASB、AF、FASB 等， UASB 反應(yīng)器與其他反 應(yīng)器相比有以下優(yōu)點(diǎn) ： 沉降性能良好 ，不設(shè)沉淀池 ，無需污泥回流 不填載體 ，構(gòu)造簡(jiǎn)單節(jié)省造價(jià) 由于消化產(chǎn)氣作用 ， 污泥上浮造成一定的攪拌 ， 因而不設(shè)攪拌設(shè) 備 污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷高 ， 停留時(shí)間短 同時(shí)，由于大幅度減少了進(jìn)入好氧處理階段的有機(jī)物量 ，因此降低 了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量

8、， 從而使整個(gè)廢水處理 過程的費(fèi)用大幅度減少 。3.2 處理方法確定本次處理采用UASB+好氧”方法處理甲醇廢水，采用的一體化 厭氧反應(yīng)器是最新研制的 UASB 型設(shè)備 ，抗負(fù)荷能力強(qiáng) ，處理效果 十分顯著 。容積負(fù)荷達(dá)到 6.0-11.0kgCOD （ m3/d ）， 進(jìn)水 COD 達(dá) 到 8000mg/L 以上 ，出水 COD 值穩(wěn)定在 200-300mg/L 之間，為后 續(xù)好氧處理做出良好鋪墊。該UASB+好氧工藝流程圖如下：.專業(yè)整理.第四章、主要構(gòu)筑物及運(yùn)行過程簡(jiǎn)述4.1主要構(gòu)筑物簡(jiǎn)述調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池主要作用是均化水質(zhì)，調(diào)節(jié)水量。高濃度來水和一體化 厭氧反應(yīng)器的出水回流混合可有效調(diào)節(jié)廢水

9、的PH值，使其保持在6.0左右°4.1.2 體化厭氧反應(yīng)器一體化厭氧反應(yīng)器是新型UASB設(shè)備，是專門針對(duì)高濃度有機(jī)廢水而設(shè)計(jì)的。它基于兩相厭氧生物降解的原理，在同一個(gè)反應(yīng)器 中通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷的兩相分離，從而保持 這兩大類微生物的生物活性，使二者在各自的最佳生長(zhǎng)繁殖條件 下，以最高的反應(yīng)速度達(dá)到最好的運(yùn)行效果。好氧反應(yīng)器在好氧反應(yīng)器中內(nèi)置一種有機(jī)填料，可使混合液在其內(nèi)部交叉流動(dòng)，并使微生物在填料表面掛膜，從而有效強(qiáng)化污水與微生物膜之間的傳質(zhì)速率 ， 提高氧的利用率 ，加快反應(yīng)速度4.2 主要構(gòu)筑物運(yùn)行過程 一體化厭氧反應(yīng)器的運(yùn)行過程4.2.1 接種污泥 反應(yīng)器中產(chǎn)

10、酸相的接種污泥可部分采用污水處理廠二沉池排放 的好氧活性污泥 ， 另一部分采用化工廠脫水后的厭氧污泥。產(chǎn)甲烷相的污泥全部取自化工廠的厭氧污泥 。裝泥時(shí) ，向兩反應(yīng)器加入適 量過濾后的新鮮糞便作為營(yíng)養(yǎng) 。4.2.2 污泥培養(yǎng)馴化期 馴化期間為使菌種恢復(fù)活性并逐步適應(yīng)新的水質(zhì)， 采取間歇進(jìn)水。進(jìn)水 COD 控制在 1000-2000mg/L ，進(jìn)水流量為日常廢水流量左 右。最初進(jìn)水0.5h,隨后增加至1h,使反應(yīng)器出水 COD維持在 400mg/L 左右，當(dāng)來水水質(zhì)穩(wěn)定后逐步延長(zhǎng)進(jìn)水時(shí)間 。4.2.3 逐步提高負(fù)荷期約 45d 后系統(tǒng)開始連續(xù)進(jìn)水 ，并逐步提高系統(tǒng)負(fù)荷 。 這一階段 依靠增加進(jìn)水流

11、量和濃度來提高進(jìn)水負(fù)荷 。進(jìn)水 COD 由 2000mg/L 提高至 8000mg/L 。經(jīng)過兩個(gè)月左右的運(yùn)行 ，反應(yīng)器負(fù)荷達(dá)設(shè)計(jì)要 求 ， 并且具有很大潛力 。 反應(yīng)器內(nèi)污泥先由原來小顆粒狀的固體污 泥溶解成絮狀 ，并逐步變成密實(shí) 、表面有光澤的顆粒污泥 ， 污泥性 質(zhì)發(fā)生了明顯的變化 。 由此 ，反應(yīng)器具備了一定的抗沖擊負(fù)荷的能 力，轉(zhuǎn)入滿負(fù)荷運(yùn)行階段.專業(yè)整理.424滿負(fù)荷運(yùn)行期該階段是在保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和出水水質(zhì)情況下 ，進(jìn)一步提高反應(yīng) 器的容積負(fù)荷，充分挖掘反應(yīng)器潛力，并使出水水質(zhì)進(jìn)一步提高。 這段時(shí)間反應(yīng)器的進(jìn)水 COD達(dá)到15000mg/L，處理量超過設(shè)計(jì)值 50%左右。各階段運(yùn)

12、行情況見下表一體化兩相厭氧反應(yīng)器運(yùn)行情況及參數(shù)運(yùn)行階段運(yùn)行時(shí)間運(yùn)行情況及參數(shù)進(jìn)水 為處理 水量，COD=1000-2000mg/L，出水 COD 在污泥培養(yǎng)45d400mg/L左右，COD去除率達(dá) 85%以上，反應(yīng)器運(yùn)行半個(gè)月馴化后，水封即開始冒氣，出水清澈，反應(yīng)器內(nèi)污泥小部分已溶解，但大部分呈固體顆粒狀進(jìn)水略高于設(shè)計(jì)處理水量，C0D=2000-8000mg/L ，出水 COD逐步提高55d在300-400mg/L 之間，COD去除率在90%-95%之間，產(chǎn)氣量逐負(fù)荷期步增大并隨進(jìn)水負(fù)荷變化，后期反應(yīng)器跑泥，出水呈黑色，污泥基本溶解，部分已顆?；＿M(jìn)水略高于設(shè)計(jì)處理水量 ，C0D=8000-1

13、5000mg/L，出水 COD滿負(fù)荷運(yùn)30d在200-300mg/L 左右，COD去除率在95%-99%之間，出水呈微行期黑色，跑泥很少，反應(yīng)器底部形成顆粒污泥密實(shí)層，顆粒污泥大多由球菌菌團(tuán)組成。好氧反應(yīng)器運(yùn)行過程好氧反應(yīng)器的接種污泥全部來自污水處理廠的二沉池污泥，在.專業(yè)整理.裝泥過程中同時(shí)投加經(jīng)過過濾的新鮮糞便水和適當(dāng)?shù)牡?、磷營(yíng)養(yǎng)。 對(duì)好氧池鼓風(fēng)悶曝3d，污泥恢復(fù)活性，此時(shí)污泥中原生動(dòng)物比較活 躍，可以進(jìn)水對(duì)污泥進(jìn)行培養(yǎng)和馴化。因來水水質(zhì)變化較大，系統(tǒng)先間歇進(jìn)水，待出水COD降到 200mg/L以下時(shí)，逐漸增加進(jìn)水時(shí)間。系統(tǒng)連續(xù)進(jìn)水后，負(fù)荷由小 到大逐漸增加，然后按設(shè)計(jì)負(fù)荷進(jìn)水正?？刂乒?/p>

14、藝條件 。約經(jīng)一個(gè) 月時(shí)間，污泥已適應(yīng)新的水質(zhì)，污泥生物相豐富活躍，各種有機(jī)物 去除率穩(wěn)定，培訓(xùn)基本成功。好氧反應(yīng)器運(yùn)行情況及參數(shù)見下表好氧反應(yīng)器運(yùn)行情況及參數(shù)項(xiàng)目啟動(dòng)初期較低負(fù)荷期較咼負(fù)荷期正常運(yùn)行期進(jìn)水流量（t/h）設(shè)計(jì)進(jìn)水流量1.5倍進(jìn)水流量2.0倍設(shè)計(jì)流量進(jìn)水流量進(jìn) 水COD（mg/L）200-300300-500600-900200-400出 水COD（mg/L）120-140100-130120-14040-80去除率（%）40-6065-7580-8570-85第五章、工藝要點(diǎn)綜述5.1厭氧處理 種泥選擇要得當(dāng).專業(yè)整理 .化工廠脫水后的厭氧顆粒污泥已基本能適應(yīng)化工類廢水的特 點(diǎn)

15、，作為種泥在馴化期能迅速完成基質(zhì)轉(zhuǎn)換 ， 維持反應(yīng)器高負(fù)荷運(yùn) 作。所以在厭氧處理段選取接種污泥時(shí)優(yōu)先考慮 。 種泥濃度適宜接種污泥的濃度應(yīng)隨污泥性質(zhì)和反應(yīng)器結(jié)構(gòu)而變化 ，一般來說 污泥接種量過多或過少都不可取 。就反應(yīng)器來說 ， 污泥接種量又有 所不同 ，一體化兩相厭氧反應(yīng)器采用水力噴射攪拌且內(nèi)置特殊結(jié)構(gòu) 填料 ，能有效防止污泥流失 ，所以可以適當(dāng)增加污泥接種量 ，這有 利于系統(tǒng)快速平穩(wěn)啟動(dòng) 。 水質(zhì)、水量的調(diào)節(jié)由于來水水質(zhì) 、水量波動(dòng)大 ， 所以經(jīng)一體化反應(yīng)器的出水大部 分循環(huán)回流 ，從而在把進(jìn)水負(fù)荷降低一個(gè)數(shù)量級(jí)的基礎(chǔ)上 ，有效調(diào) 節(jié)水質(zhì)水量 ，同時(shí)可節(jié)省營(yíng)養(yǎng)鹽的投加量 ，降低運(yùn)行成本 。

16、 營(yíng)養(yǎng)條件的控制在啟動(dòng)初期為使反應(yīng)器內(nèi)微生物盡快恢復(fù)活性 ，特加糞水作為 營(yíng)養(yǎng) ，并在啟動(dòng)中期適量補(bǔ)加 。運(yùn)行過程中 ，通過投加營(yíng)養(yǎng)鹽 （尿 素，磷酸鈉等 ）補(bǔ)充 N、 P 營(yíng)養(yǎng)，維持 C:N:P=（100-500 ）：5：1 左右，以刺激細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖 。正常運(yùn)行時(shí)營(yíng)養(yǎng)鹽基本不加 。 設(shè)備選擇正確一體化兩相厭氧反應(yīng)器是專為高濃度有機(jī)廢水設(shè)計(jì)的 ， 反應(yīng)器 性能優(yōu)良 、操作簡(jiǎn)單 、 自動(dòng)化程度高 。運(yùn)行結(jié)果證明 ， 該反應(yīng)器對(duì) 高濃度含甲醇廢水進(jìn)行預(yù)酸化處理 ，為甲烷菌對(duì)底物的轉(zhuǎn)化提供了.專業(yè)整理 .有利的條件和環(huán)境 ，所以說該反應(yīng)器是一針對(duì)性 、 實(shí)用性都很強(qiáng)的 設(shè)備。5.1 好氧處理運(yùn)行維

17、護(hù)及時(shí)合理 好氧反應(yīng)器在運(yùn)行過程中應(yīng)注意來水和氣溫的變化 。來水負(fù)荷 急速增高易造成污泥中毒 、解體等現(xiàn)象 。 污泥中毒解體時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào) 整進(jìn)水負(fù)荷 ， 進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)維護(hù) ，必要時(shí)停止進(jìn)水悶曝一段時(shí)間 。 進(jìn)水 負(fù)荷和氣溫的變化易造成污泥膨脹 ，產(chǎn)生大量泡沫 。通過投加絮凝 劑可有效改善污泥沉降性能 ，結(jié)合加大二沉池排泥力度 、調(diào)節(jié)曝氣 量等措施 ，可控制污泥膨脹 。通過控制曝氣量可有效控制泡沫 ，投 加消泡劑也是快捷有效的方法 。設(shè)備性能優(yōu)良好氧反應(yīng)器的處理能力 ，抗沖擊能力非常強(qiáng) ，對(duì)高 、低負(fù)荷的 水都有很高去除率 。5.3 工藝綜述一體化兩相厭氧反應(yīng)器的處理效果十分顯著 ， 容積負(fù)荷達(dá)到 （m3/d）， 進(jìn)水 COD