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PH=6-9
色度≤100倍
5.废水处理工艺流程设计:
由于该产品生产采用化工原料化学合成,因此生产废水中带有未反应完的原料、中间体及产品,这些含有环状结构、盐的废水有机污染物组成复杂,不仅稳定性好,而且有毒有害,B/C低,不能直接生化处理。
因此必须充分认识到该废水处理的难度和特点。
根据我们对类似化工废水处理工程经验,以及废水小试验证,该废水是可以处理的。
废水在酸化后,进入持续高活性铁碳微电解反应槽,通过中和混凝沉降处理后,废水CODcr、色度明显削减,有效地去除了悬浮物,并调节了PH值,然后再用高效催化氧化反应器,在高效催化剂的作用下,进一步氧化分解有机物,CODcr去除率可达97%,B/C升高,适合生化处理。
经预处理后接原生化系统处理,能保证达标排放。
5.1废水处理工艺流程如下:
混合废水
酸化池废硫酸
空气
微电解塔
石灰乳
PH调节池
空气曝气池
絮凝沉淀PAC、PAM
板框压滤机废渣外运
中间水池A盐,酸储罐
空气催化氧化塔ClO2发生器自来水
中间水池B
接原生化系统
5.2主要工艺说明:
微电解
微电解持续高活铁床,又名持续高活性内电解床,主要利用了铁的还原性、铁的电化学性、铁离子的絮凝吸附三者共同作用来净化废水。
其处理原理而言,应归类于电解法,因此也称为铁炭内电解法或铁炭微电解法,在酸性条件下,铁与炭之间形成无数个微电流反应器,废水中的有机物在微电流的作用下被还原氧化。
当废水通过含铁和炭的填料时,铁成为阳极,碳成为阴极,并有微电流流动,形成无数个小电池,产生腐蚀。
其相关反应如下:
阳极反应
Fe-2eFe2+E0(Fe2+/Fe)=-0.44V
阴极反应
2H++2eH2E0(H2+/H2)=0.00V
当有氧气时
O2+4H++4e2H2OE0(O2)=1.23V
O2+4H2O+4e4OH-E0(O2/OH-)=0.40V
上述反应在酸性和充氧的情况下腐蚀最甚并具有如下被证实了的功能:
由于有机物参与阴极的还原反应,使官能团发生了变化,改变了原有机物的性质,降低了色度,改善了B/C值;
一些无机物也参与反应生成沉淀得以去除,如:
Fe2++S2-=FeS
废水的胶体粒子和微小分散污染物受电场作用,产生电泳现象,向相反电荷的电极移动,并聚集在电极上使水澄清;
阳极新生态的Fe2+经石灰中和生成Fe(OH)2、Fe(OH)3有极强的吸附能力,使水得以澄清;
阳极生成的氢气,具有还原性,能将硝基苯还原成苯胺,降低废水的毒性增加废水的可氧化性,利于后续氧化法处理提高效应。
持续高活性铁床具有以下二个优点:
a.持续高活性铁床始终保持铁床填料的活性,不象传统铁床填料,几乎每天都要活化。
b.结构紧凑一体化,处理效果好,COD去除率一般在35%左右,最高达60%,B/C值可提高0.1-0.3,色度可去掉60%。
催化氧化:
新型高效催化氧化的原理就是在表面催化剂存在的条件下,利用强氧化剂——H2O2在常温常压下催化氧化废水中的有机污染物,或直接氧化有机污染物,或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物,提高废水的可生化性,较好的去除有机污染物。
在降解COD的过程中,打断有机分子中的双键发色团,如偶氮基,硝基,硫化羟基等,达到脱色的目的,同时有效地提高BOD/COD值,使之易与生化降解。
这样,催化氧化反应在高浓度,高毒性,高含盐量废水中充当常规物化预处理和生化处理之间的桥梁。
本技术的核心为三相催化氧化。
这三相分别是:
由风机送入塔内的压缩空气(气相),药剂发生器产生的高效氧化剂(液相),和固定在载体上的催化剂(固相),其中催化剂为复合型贵金属化合物,正是该催化剂的作用,使空气中的氧气也作为氧化剂参与反应,从而减少了液相氧化剂的耗量,降低了处理成本,提高了处理效率,又能使反应速度大大加快,缩短了废水在塔内的停留时间。
废水经预处理除去水中杂物后,进入催化氧化塔,水中有机污染物在催化剂的作用下被氧化剂分解,苯环,杂环类有机物被开环,断链,大分子变成小分子,小分子再进一步被氧化为二氧化碳和水,从而使废水中的COD值大幅度降低,色泽基本褪尽,同时提高了BOD/COD的比值,降低了废水的毒性,提高了废水的可生化性,为后续生化处理创造条件,使废水处理后容易达标排放。
该法处理效果好,COD去除率一般在90%左右,B/C值可提高0.4以上,色度可去掉90%。
6.废水处理予期效果:
(见下表2)
表2、高浓度混合废水废水处理予期效果:
单元
CODcr(mg/L)
BOD(mg/L)
进水
出水
去除%
酸化池
12000
41.9
40000
71.4
中和絮凝
8450
29.6
35000
12.5
催化氧化
500
94.1
50
99.8
系统去除率
320
98.5
99.9
排放
<500
<20
<100
7.废水处理主要构筑物及设备设计参数:
7.1主要构筑物设计参数:
(1)集水池:
集水池用于均和水质水量,半地下砼结构,总容积为48m3,有效容积40m3,水力停留时间:
24h。
(2)酸化池:
半地下砼结构,总容积为12m3,有效容积10m3,水力停留时间:
6h;
机械搅拌反应,内壁防腐处理。
(3)PH调节池:
加石灰乳调节PH至10左右,半地下砼结构,总容积为6m3,有效容积5m3,水力停留时间:
3h,机械搅拌,内壁防腐处理,自流至曝气池。
(4)曝气池:
半地下砼结构,总容积为18m3,有效容积15m3,水力停留时间:
9h,空气曝气。
(5)絮凝沉淀池:
半地下砼结构,总容积为12m3,有效容积10m3,水力停留时间:
6h。
(6)中间水池A:
半地下砼结构,总容积为36m3,有效容积30m3,水力停留时间:
18h。
(7)中间池B:
半地下砼结构,总容积为48m3,有效容积40m3,水力停留时间:
12h。
(8)石灰池及化灰池:
半地下砼结构,总容积为12m3,
(9)其它:
操作间,分析室,二氧化氯发生间共计60m2。
7.2主要动力设备及设计参数:
(1)废水提升泵:
25FS-3-13型
数量:
二台(一用一备)
单台流量:
Q=3.0m3/h,N=0.75kw,P=13mH2O
(2)催化氧化塔废水提升泵:
32ZX3.2-32型
Q=3.2m3/h,N=1.1kw,P=32mH2O
(3)螺杆泵
G35-1(中和压滤用)
一台
单台:
Q=8m3/h,N=3kw,P=0.6mpa
(4)灰池用砂浆泵:
32UHB-ZK-A-5-20型
Q=5m3/h,N=1.1kw,P=20mH2O
(5)催化氧化塔用罗茨风机:
BK—5006
Q=500m3/h,N=11kw,P=5mH2O
(6)PAC,PAM溶药加药装置:
二套
(7)催化氧化塔:
一套
规格:
Φ3.0×
5.2m,Q=40m3/d
(8)板框压滤机:
F=40m2,
(9)ClO2发生器
配套催化氧化塔,每小时发生ClO22000克,N=2.0kw,动力水≥0.25Mpa。
(10)保安过滤器:
配套催化氧化塔,φ1.0×
3.2m
(11)搅拌机:
DBL—12—2.2型
N=1.5kw
(12)盐溶解槽及酸、盐储罐:
盐溶解槽
一只
酸、盐储罐
三只
(13)钢玉曝气器:
数量:
40只
(14)TL4高活性铁床:
规格:
Φ2.6×
8m,有效容积20m3
N=3.0kw
(15)微电解用罗茨风机:
BK—5003
Q=200m3/h,N=9kw,P=8mH2O
8.用电负荷及电气控制:
8.1用电负荷:
本工程总电装机容量:
40.0KW,
常用运行容量:
22.91KW,
8.2电气控制:
电气设备设置手动控制方式。
9.工程总投资估算:
9.1土建投资估算:
(见表3)
表3
序号
名称
体积(m3)
材质
单价(元)
合价(万元)
备注
1
集水池
48
砼
原有
2
12
600
0.72
内壁防腐
3
曝气池
18
0.90
4
PH调节池
6
0.36
5
絮凝沉淀池
0.60
石灰池及化灰池
7
中间水池A
36
1.80
8
2.40
9
操作间
60
3.60
10
基础.场地
2.00
11
合计
12.98
9.2主要设备投资估算:
(见表4)
表4.主要设备投资估算:
单位:
万元
名称
型号,规格
单位
数量
单价
废水提升泵
25FS-3-13
台
0.32
0.64
氧化塔提升泵
32ZX-3.2-32
0.374
0.748
螺杆泵
G35—1
0.40
砂浆泵
32UHB-ZK-A-5-20
0.50
罗茨风机
BK5006
1.60
BK5003
1.50
加药装置
0.15
0.30
催化氧化塔
5.2m
40.00
Q=1.7m3/h
ClO2发生器
2000g/h
15.00
微电解塔
8.0m
套
25.00
板框压滤机
40m2
4.60
保安过滤器
ф1.0×
只
0.5
13
0.45
14
搅拌机
DBL-12-2.2型
15
电控柜
0.8×
0.4×
1.8
16
钢玉曝气器
40
0.005
0.20
17
管件、阀门
PVC
5.00
99.538
9.4调试安装、设计费用=2.50(万元)
9.5运输费:
1.00(万元)
9.6工程总投资估算=12.98+99.538+2.50+1.0=116.018(万元)
10.运行成本估算:
10.1计算依据:
以日处理40原废水计。
废水站人员编制3人,人均月工资600元。
絮凝剂药剂投加量为1.0kg/m3废水,药剂售价为1600元/吨。
催化氧化药剂费10.5元/m3,clo2浓度0.1‰,投量40m3/d。
本工程总装机容量40kw,常用功率为24.56kw,0.5元/度计,则处理每吨污水的电费:
22.91×
0.5×
24/40=6.87元/m3。
10.2运行成本计算:
按照以上计算依据,每吨废水处理运行成本如下:
1人工费=3×
600/(30×
40)=1.50元/吨废水
2絮凝用药剂费=1.0×
1.6=1.6元/吨废水
3催化氧化药剂费=10.5元/吨废水
4电费=6.87元/m3
废水处理总运行成本=1.5+1.6+10.5+6.87=20.47元/吨废水
(不含设备折旧费及维修费)
11.环境效益分析:
(1)在生产建设总体规划下,通过废水综合治理的建设达到保护环境,保护水资源的目的。
(2)废水处理装置建成后,做到了清污分流,每年可减少CODcr排放量292吨,出水达标排放。
(3)提高了企业形象和环境质量,提高了职工的健康水平,促进了企业经济的可持续发展。
(4)污泥处理采用干化或集中焚烧处理,避免给环境造成二次污染。
12.其他:
(1)本公司具备设计、制造、施工、安装、调试的资质和能力,可以为用户提供技术咨询、工程设计、技术改造等服务,还可实行工程总承包。
(2)本公司对所有提供的设备和产品,免费保修、终身维护。
(3)安装调试期间免费为用户代培操作工,直到能独立操作为止。
(4)本公司还可根据现场具体情况进行补充试验和设计方案优化。
宜兴市蓝星环保设备有限公司
工程部
2004/06/23
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