物化车间操作规程Word文档下载推荐.docx
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3.1运行管理人员和维修人员应熟悉机电设备的维修规定。
3.2应对各种罐体及各种阀门、护栏、爬梯、管道等定期进行检查、维护及防腐处理,并及时更换被损坏的照明设备。
3.3应经常检查和紧固各种设备连接件,定期更换联轴器等易损件。
3.4各种管道阀门应定期做启闭试验。
3.5应定期检查、清扫电器控制柜,并测试其各种技术性能。
3.6应定期检查电动阀门的限位开关、手动与电动的连锁装置。
3.7在每次停泵后,应检查填料或油封的密封情况,进行必要的处理。
并根据需要添加或更换填料、润滑油、润滑脂。
3.8各种机械设备除应做好日常维护保养外,还应按设计要求或制造厂家的要求进行大、中、小修。
3.9检修各类机械设备时,应根据设备的要求,必须保证其同轴度、静平衡等技术要求。
3.10不得将维修设备更换出的润滑油、润滑脂、实验室废水及其它杂物丢入物化处理设施内。
3.11维修机械设备时,不得随意搭接临时动力线。
3.12应定期检查和更换消防设施等防护用品。
4.技术指标
4.1含氰废液
含氰化物的危险废物约1140吨/年,全部呈液态。
含氰化物的剧毒废物(按《职业性接触毒物危害程度分级》规定,属于I级,极度危害)。
含氰废液分为高浓度废液(CB(CN-)>400×
10-6)和低浓度含氰废液,对于前者一般用回收氰化物的方法处理,对于后者一般采用破氰方法处理。
本车间采用的破氰方法为次氯酸钠氧化法,出水水质要求CB(CN-)<0.5mg/L。
4.2重金属废液
重金属类危险废物约1400吨/年,全部呈液态。
其中包括含铬废水、含镉废水、含铜废水、含锌废水、含汞废水等重金属废水,也包括含氟废水、含砷废水等。
本车间采用的处理方法是沉淀法,即在一定的pH条件下用碱液或硫离子与重金属离子反应生成难溶于水的沉淀物,再投加絮凝剂和助凝剂利用斜板沉淀方式固液分离。
4.3乳化液
⑴乳化液类废物大约1000吨/年,全部呈液态。
其中COD<100000的占总量的1/2左右,这一部分乳化液比较适合在物化车间用化学方法处理。
大体工艺是破乳——气浮——氧化——沉淀——絮凝——沉淀分离——压滤。
⑵乳化废液进液条件如表1所示:
表1乳化废液进液条件
序号
水质指标
进液范围
超标后可能的危害
应对措施
1
CODCr
<
100000mg/L
1.污染加剧,产水量下降;
2.出水水质不达标
稀释
2
氯离子
10mg/L
1.腐蚀设备和管道。
稀释
3
硫酸根离子
100mg/L
1.与水中的钙、镁离子反应,堵塞管道。
4
pH
7~9
中和
备注:
除上述指标外,不得将含有不兼容危险废物的乳化废液进行混合,不兼容危险废物详见附件中的”危险废物相容性质列表”.
⑶出水标准
乳化废液工段出水水质达到如下标准后排入厂区污水处理站:
pH:
5~8
CODCr:
800~1000mg/L:
SS:
100~200mg/L:
石油类:
50~100mg/L;
CN-:
0.5~1mg/L。
4.4本规程涉及的设备、设施的完好率应达95%以上。
5.日常管理规程
5.1管理范围
从收集的废液由槽车卸车进入物化处理系统各储罐起,至废液流经物化处理系统内各个单元,实现达标排放止,包括物化车间内的物化处理系统全部建构筑物、设备、仪表、控制系统。
各处理单元名称详见工艺原理介绍。
5.2工作职责
5.2.1物化车间员工应保证站内所有设施的完好,并处于良好的运行工作状态,发现故障及时排除,不得带病工作,不得违章作业。
5.2.2严格执行本规程和企业相关规定,尽职尽责搞好本职工作,实现安全运行,达到危险废物处理要求。
5.2.3做好营运工作记录和水质检测报表,接受主管领导和相关部门的检查。
5.3操作分工
物化、污水车间人员按职能分为管理、技术、线程运行三个岗位,现场岗位又可按人员配置分为控制、运行和污泥处理等不同职责,分工明确,各负其责,合作运行。
5.4班前工作
5.4.1穿好工作服、戴齐劳动保护用品做好上班准备。
5.4.2在控制室对运行各单元情况进行检查核对,特别查清运行不正常单元。
5.4.3对存在问题的单元进行一次检查,排除故障,恢复正常运行。
5.4.4结合班中巡检要求,对物化车间进行一次系统检查,检查运转设备润滑情况。
特别注意水泵、风机润滑油位,严禁少油、无油运转,避免设备事故。
5.5班后工作
5.5.1下班前应进行巡检,发现问题及时解决或做好记录;
5.5.2对水、气、电、药等各种管道线阀门进行检查,并处于良好的备用工况状态;
5.5.3做好运行记录,以备查询。
6.工艺介绍
6.1工艺流程图
6.1.1含氰废液处理工艺流程图
去污水调节池
6.1.2重金属废液处理工艺流程图
回用或排放
泥饼焚烧
6.1.3乳化液处理工艺流程
PFSCaCl2
回用或排出
泥饼焚烧
H2O2
6.2工艺流程说明
6.2.1含氰废液处理工艺流程说明
桶装含氰废液由含氰废液转运泵P102(Q=0.75m3/h、H=30m、N=0.55kw)转运至含氰废液储槽V101(Φ2800、H=3600、V=20m3Ⅹ2),槽车盛装的含氰废液由含氰废液卸车泵P103(Q=16m3/h、H=30m、N=5.5kw)提升至含氰废液储槽。
再由含氰废液加料泵(Q=8m3/h、H=30m、N=4kw一备一用)送入吸收反应槽R101(Φ1600、H=2200、V=4m3、搅拌桨功率1.1kw)内,同时加入碱液(石灰乳或废碱或火碱),使含氰污水始终处于碱性,以避免HCN气态外逸。
当搅拌液的PH值达到9.0~10时停止加入碱液,同时由次氯酸钠加药装置V102(Q=0.12m3/h、0.37kw一备一用、出口压力0.7MPa、搅拌桨N=0.55kw)加入NaClO,使CN-被氧化为N2及CO2,直至含氰废液中的CN-浓度低于0.5mg/L,即可停止添加NaClO。
反应液中的石灰乳液与CO2反应会产生CaCO3沉淀,另外,含氰废液中还会有其它金属离子在碱溶液中产生沉淀。
然后将处理后的含氰废液送至污水处理车间进一步处理。
6.2.2.1反应原理
(1)不完全氧化(局部氧化)
氯氧化法把氰化物氧化成氰酸盐时称氰化物的局部氧化,氰酸盐在PH6~8时水解生成氨和碳酸盐;
(该反应需1小时左右的时间)。
总反应式如下:
CN-+ClO-+2H2O=NH3+HCO3-+Cl-
或CN-+Cl2+2OH-+H2O=NH3+HCO3-+2Cl-
该反应理论加氯比Cl2/CN-==2.73(重量比,以下同)。
(2)完全氧化
氯把氰化物氧化成氮气和碳酸盐的反应称为氰化物的完全氧化反应,其总反应式如下:
2CN-+5ClO-+H2O=2HCO3-+N2↑+5Cl-
或2CN-+5Cl2+10OH-=2HCO3-+N2↑+10Cl-+4H2O
该反应理论加氯比Cl2/CN-=6.83,处理1kg氰化物比不完全氧化反应多消耗氯4.1kg/kgCN-。
由氯氧化法的反应机理可以看出,通过对反应液的PH值控制,使氰化物获得完全氧化,以实现污水降解的达标处理。
反应器中设置PH值在线检测仪,同时设置电极电位检测仪(ORE),以控制氧化还原反应的进行程度。
6.2.2.2应用分析
(1)氯系氧化剂的种类
凡是在水溶液中能够释放出HClO、ClO-、Cl2的药剂均属于氯系氧化剂。
其中HClO、ClO-、Cl2称为有效氯,也称活性氯。
氯系氧化剂的纯度均以含的有效氯(换算成Cl2的量占总量的百分比)来表示。
常见的氯系氧化剂有液氯、漂白粉、漂粉精、次氯酸钠溶液和二氧化氯。
(2)氯系氧化剂的选择
氯气或者液氯的化学稳定性较差,毒性强、价格高;
漂白粉和漂粉精虽然具有较强的氧化性,但其化学稳定性和安全性相对较差,对人体有一定的伤害。
二氧化氯氧化性极强,易发生爆炸。
次氯酸钠由于含有效氯较高,药剂制备容易,根据含氰污水来源特点,选择次氯酸钠作为含氰污水处理药剂。
(3)完全氧化处理工艺条件控制
需控制的工艺条件主要有PH、搅拌强度、投药量。
①PH值的控制
PH的控制是破氰反应的关键。
局部氧化破氰的速度与PH值密切相关,PH值越高,反应速度越快,也就越彻底。
在高PH值下,极毒气体(CNCl)能迅速水解生成低毒的氰酸盐(CNO-),局部氧化破氰的pH值宜控制在10.5~11.0。
完全氧化破氰的PH宜控制在8.5一9.5较为适宜,PH越低,反应速度越快;
当PH<
3时,氰酸根(CNO-)会水解生成对水体有害的氨(NH3),NH3又会与氯生成毒性很强的氯胺。
当PH调至8.0~9.0时(宜用硫酸调节),边加药,边搅拌,反应池水面上会产生许多大大小小的气泡,反应迅速进行。
②搅拌强度
破氰处理时搅拌程度是否剧烈对含氰污水处理有非常显著的作用。
搅拌能使沉淀物中的氰彻底破坏,提高了氰的去除率。
一般可用水力搅拌和机械搅拌。
根据实验,以机械搅拌为好,机械搅拌切割作用比水力搅拌强的多,破氰更彻底。
局部氧化破氰搅拌时间一般为30~40min,完全氧化破氰搅拌时间一般为40~50min。
③投药量
投药量是既涉及处理成本,又关系到处理效果的重要因素。
投药量不够,则破氰反应不彻底;
投药量过多,不仅造成浪费,而且使处理水中的余氯量超过允许浓度,对环境不利,因此不可忽视投药量的控制。
对于投药量,可采用以下公式进行控制。
G=K1×
K2×
Q×
CCN/1000×
α=K×
α,(kg/h)
式中:
G为投药量(kg/h);
Q为含氰污水量(m3/h);
CCN为处理前废水的含氰浓度(mg/L),其中,
K1为破坏一份氰所需的活性氯理论值;
K2为安全系数,一般K2=1.2~1.5;
K为投药比,K=K1×
K2。
含氰污水有各种简单形式,也有各种复杂形式,只能用试验方法求K值。
K值一般取8~11,或控制排水中余氯量小于6.0mg/L;
α为药剂中含活性氯的百分比;
也可以按实验确定的投药比CN-/Cl-来确定投药量。
(4)二次污染防治措施
氯氧化法处理含氰污水过程中,由于操作控制和设备问题,会产生剧毒的氯化氰气体;
为了使氰化物降低到0.5mg/L,必须加入过量的氯,致使处理后废水中存在余氯,由于加氯尤其是加入漂白粉、漂粉精或次氯酸钠这些含有效氯低但氯离子浓度高的药剂,使外排水中氯离子浓度达0.5~15kg/m3;
由于氰酸盐水解生成氨,排水中含有一定数量的氨。
这就是氯氧化法产生二次污染的四大因素。
①氯化氢
解决办法有两种,一是提高反应pH值,一般pH值大于9.8即可;
二是采用封闭反应器,容器顶部的释放气经洗涤处理后再排放。
②余氯
消除余氯的方法通常是向废水中加入亚硫酸盐,使余氯还原成氯离子。
在处理废水过程中,一定要把余氯控制在最低限度,以防止污染,减少氯耗。
③氯离子
以处理含氰化物100mg/L的废水为例,排水氯离子浓度根据所使用的是液氯、漂白粉、漂粉精和次氯酸盐分别为0.5~1.0、0.6~1.5、0.3~0.85、5~10kg/m3。
在危废处理行业中,通常把含氰污水经解毒后的产生的废水送污水处理工序对氯离子进行处理,直至达标后场内回用。
④氨
含氰污水处理过程产生的氨数量有限,考虑到逸入大气一部分以及在水中的硝化作用,排水氨浓度不会太高(<
25mg/L),至今尚未见氨污染的报道。
6.2.2重金属废液处理工艺流程说明
桶装重金属废液经过重金属废液转运泵P101(Q=0.75m3/h、H=30m、N=0.55kw)提升至重金属废液贮槽V105(Φ2800、H=3600、V=20m3),再经过重金属废液转运泵P101提升进入污水污水调节池(V=204m3、内含潜水推流搅拌机4kw),或直接进入气浮池。
然后由潜水泵(Q=10m3/h、H=15m、N=2.2kw×
2)进入气浮系统(Q=20m3/h、N=1.5+0.37kw)进行除油、除渣处理,气浮出水自流进入还原反应槽(Φ2000、H=2100、V=6.6m3×
2、搅拌桨功率4kw×
2),在还原反应槽内投加还原剂(盐酸和硫酸亚铁)将高氧化性的重金属离子还原至低价,反应方程式如下:
CrO42-+3Fe2++8H+→Cr3++3Fe3++4H20
Cr2O72-+6Fe2++14H+→2Cr3++6Fe3++7H20
然后自流入中和反应槽(Φ2000、H=2100、V=6.6m3×
2),投加针对重金属离子的药剂(火碱或废碱、熟石灰、硫化钠)和PAM使之絮凝沉淀,反应完成后,自流入斜板沉淀池(V=11m3×
4)并投加PAC,分层沉淀后,定期开启污泥排放阀门,将沉淀废渣排放至贮泥池(V=15m3);
上清液自流入中间水池(V=32m3),由IS给水泵(Q=25m3/h、H=32m、N=4kw×
2)提升至砂过滤器(V=3.3m3、0.25MPa)去除微小颗粒再经活性炭过滤器(V=4.4m3、0.25MPa)去除余氯和有机质,过滤后的中水经过二氧化氯发生器(50g/h、N=0.1kw)产生的二氧化氯处理后进入回用水池(V=32m3),确定处理出水达到处理标准后回用或外排。
废渣由污泥泵(Q=18m3/h、H=15m、N=1.5kw×
2)提升至污泥浓缩池(V=21m3),沉淀物经过浓缩后,利用气动隔膜泵(0.6m3/min、最大工作压8.3bar)打入板框压滤机(N=1.5kw)处理,泥饼为危险固体废弃物,填埋或焚烧处理,上清液自流至调节池。
重金属废液离子浓度超过一定量或离子种类过于复杂时,处理过程中各种离子相互影响,通过反复处理也可能难以达到理想的处理效果,重金属废水中主要含有Cd2+、Cr6+、CN-、Cu2+、As等多种高危险离子,由于各种离子的去除方式、沉淀条件、溶度积等不同,混合后各种离子在处理过程中会互相影响,导致处理效果下降。
因此在收集过程中,应尽量将各种废水分别收集贮存。
根据处置中心的规定,每批废液均需要进行检测,根据废液中的重金属离子种类和含量进行处理。
各种重金属离子去除方法如下:
氰离子:
在反应池内投加废碱或氢氧化钠,调节PH至8.5——9.5,然后投加次氯酸钠氧化废液中的氰离子,并不断搅拌当ORP达到+650mV时,停止投加次氯酸钠,搅拌50min后,废液中氰离子被完全氧化成二氧化碳和氮气
铬离子:
在废液中投加硫酸亚铁和盐酸,将废液中Cr6+还原为Cr3+,投加废碱或氢氧化钠和硫化钠,搅拌反应30min,同时很多重金属离子和硫化钠反应生成硫化物沉淀,调节废液pH至9,投加氢氧化钠,搅拌反应15min,使Cr3+形成氢氧化铬沉淀。
其他重金属离子:
投加氢氧化钠或废碱,搅拌反应30min,调节pH至9左右使之与其生成沉淀。
汞离子调节pH至9左右,投加硫化钠,搅拌反应20min,通过沉淀池去除硫化物沉淀。
砷离子:
投加氢氧化钠或废碱,调节pH至9左右,之后投加氯化钙,形成砷酸钙沉淀,通过沉淀池去除砷酸钙沉淀。
氢氟酸:
氢氟酸虽然属于废酸类,但不能与其他废酸混合调节pH进行处理。
当重金属废液中含有少量氟离子时,在投加絮凝剂凝聚的同时,氟离子也会被同时去除。
但当处理以氢氟酸为主的废液时,经过前面调节pH等预处理后,应投加废碱或氢氧化钠调节pH至9左右,并投加氯化钙,使其生产氟化钙沉淀,通过沉淀池过滤器去除。
由于生产、收集过程中很难将各种重金属离子废液严格分开,通常重金属废液中在含有某种主要重金属离子的同时还含有其他多种重金属。
这种情况下,应根据上面的方法按照“破氰——除铬及重金属——除砷”的顺序进行处理。
由于废液水质复杂,在各种离子的相互影响下,废液中个别重金属离子可能出现达不到排放标准的情况,此时,将出水池内废液回流进一步处理。
6.2.3乳化液废液处理工艺流程说明
由于设备条件有限,本过程为间歇式运行。
乳化液处置的过程按破乳——除浮油——气浮——氧化——絮凝——沉淀——过滤——消毒进行。
破乳剂是一种表面活性物质,它能使乳化状的液体结构破坏,以达到乳化液中各相分离开来的目的。
破乳是指利用破乳剂的化学作用将乳化状的油水混合液中油和水分离开来,使之达到油脱水的目的。
有机相与水相的有效分离,一种最简单的有效方法是采用破乳剂,消除乳化形成具有一定强度的乳化界面,达到两相分离。
然而不同的破乳剂对有机相破乳能力是不同的,破乳剂的性能直接影响两相分离效果。
本工艺暂定使用聚合硫酸铁和氯化钙为一次破乳剂,聚丙烯酰胺为二次破乳剂,第一次破乳时间经过模拟实验定为至少两个小时。
加药量经过小试大约为:
20%的氯化钙溶液20ml/L、10%的PFS溶液20ml/L废乳化液先经过聚合硫酸铁和氯化钙第一次破乳,大部分乳化液被破乳,之后进入调节池。
然后进行气浮除去废液中的油类物质和悬浮物。
经过一次破乳和除油的乳化液再用芬顿试剂氧化,氧化时间经过模拟实验至少两个小时。
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-+HO·
Fe3++H2O2+OH-==Fe2++H2O+HO·
Fe3++H2O2==Fe2++H++HO2
HO2+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,可以氧化氯苯、氯化苄、油脂等等难以被一般氧化剂(氯气,次氯酸钠,二氧化氯,臭氧,臭氧的电极电势只有2.23EV)氧化的物质。
以氯苯为例,C6H5Cl+(Fe2++H2O2)→CO2+H2O+HCl根据上述Fenton试剂反应的机理可知,OH·
是氧化有机物的有效因子,而[Fe2+]、[H2O2]、[OH-]决定了OH·
的产量,因而决定了与有机物反应的程度。
影响该系统的因素包括溶液pH值、反应温度、H2O2投加量及投加方式、催化剂种类、催化剂与H2O2投加量之比等。
根据小试暂时用150ml/L的过氧化氢和15g/L的硫酸亚铁处理废乳化液。
氧化完成后再将废乳化液的pH调到9——10之间使溶液中的三价铁离子完全沉淀。
并用PAM进行二次破乳和絮凝,根据小试反应时间大约是1小时,PAM加药量为:
0.5‰的PAM溶液140ml/L.之后加入5%的PAC溶液40ml/L。
经过斜板沉淀池分离去除絮状污泥,清水经过砂过滤和活性炭过滤,化验合格出水排放。
6.3各单元功能介绍
单元名称
功能
备注
含氰废液处理系统
存储并处理含氰废液
重金属废液处理系统
存储并处理重金属废液
乳化液废液处理系统
存储并处理乳化液
加药系统
储存和投加含氰废液和重金属废液处理系统及污水处理车间所需的药剂
5
废气处理系统
收集并处理物化处理系统产生的废气
6
污泥处理系统
处理重金属废液和含氰废液处理系统及污水车间产生的化学污泥
6.4各单元设备介绍
6.4.1含氰处理系统
位号
名称
数量
V103
盐酸配制罐
储存系统运行所需的成品盐酸
V104
氢氧化钠配制罐
储存系统运行所需的成品氢氧化钠
l
V101
含氰废液贮槽
储存待处理含氰废液
R106
吸收反应槽
利用次氯酸钠氧化法处理含氰废液
T121
废弃洗涤塔
收集、处理物化系统产生的废气
6.4.2重金属废液处理系统
V105
重金属废液贮槽
储存待处理重金属废液
C101
生产污水调节池
均衡水质
S127
回转式格栅机
机械格栅是为去除大的悬浮物,以免堵塞后续管道和设备
V107
气浮机
去除石油类和大量悬浮物
V108
还原反应槽
为去除剧毒性的Cr6+
V109
中和反应槽
投加NaOH溶液,一方面发生中和反应;
另一方面,与大多数重金属离子(包括Cr3+,Pb2+,Zn2+,Ni2+,Cu2+离子等)发生反应
V110
斜板沉淀池
泥水分离
C121
储泥池
储存斜板沉淀池排出的污泥
C122
污泥浓缩池
浓缩污泥
S123
板框压滤机
将污泥进行脱水处理
C119
中间水池
储存未过滤的中水
V111
砂过滤器
去除污水中残留的悬浮物
V112
活性炭过滤器
去除废水中的微量污染物
C124
回用水池
储存处理完毕的污水
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