氯碱化工企业废水零排放工艺

分类:技术文献 166

该氯碱化工项目为 40 万吨 / 年离子膜烧碱、52 万吨 / 年聚氯乙烯树脂的新建工程,项目建设地位于西北地区,该地区供水主要靠地下水,附近无地表径流,没有纳污水体,根据环保要求,该企业生产废水不能外排,必须全部回用于生产、做到生产废水的零排放。

1 废水来源氯碱化工企业生产废水按照其水质特点可分为无机废水、有机废水、活性氯废水、含汞废水、含镍废水、盐泥洗涤水、次氯酸钠废水、聚氯乙烯离心母液废水等。根据上述各部分废水的来源及水质特点,该企业对生产废水的处理采取了分类收集分别处理,最终集中处置的技术方案。

2 废水水质及回用水水质

2.1 废水水质。厂区生产废水各部分废水水质具体如表 1 所示。从表 1 可以看出,生产废水的含盐量高且废水的 PH 值波动较大,废水 B/C 值很低,可生化性相对较差。

氯碱化工企业废水零排放工艺-板框厢式隔膜压滤机

2.2 回用水水质。回用水水质达到《污水再生利用工程设计规范》(GB50335-2002) 中再生水用作冷却用水中循环冷却系统补充水水质控制指标要求。3 处理流程及主要设计参数3.1 工艺流程图。该企业生产废水处理工艺流程如图 1 所示。

氯碱化工企业废水零排放工艺-板框厢式隔膜压滤机

3.2 主要处理构筑物及设备

3.2.1 调节池。调节池有效停留时间 10h。调节池尺寸:L×B×H=20m×32m×4.5m,分两格,钢砼结构,内设玻璃钢防腐。

3.2.2 絮凝沉淀池。絮凝反应池,钢砼结构,分两组,每组两格,并联运行。单格尺寸:L×B×H=3.0m×3.0m×3.5m。每格絮凝反应池配搅拌机一台,单台功率 4Kw。沉淀池表面负荷 3.0m3/(m2·h),沉淀时间 1.5h。

3.2.3 水 解 酸 化 池。水 解 酸 化 池 单 组 尺 寸 :L×B×H=22.0m×25.0m×5.0m。每组水解酸化池内设 4 台潜水推进器,搅拌器直径1800mm,单台功率 4Kw。

3.2.4 A/O 池。A/O 池分两格,并联运行。单格尺寸:L×B×H=22.0m×19.0m×5.0m。每格 A/O 池设曝气风机一台,共三台,两用一备。Q=30Nm3/min,H=Kpa,P=45Kw。A/O 污 泥 浓 度 取 3g/L; 污 泥 负 荷0.2kgCODcr/(kgMLSS·d);容积负荷 CODcr/(m3·d);污泥回流比 100%;

3.2.5 沉淀及回流单元。单池直径 18m,设半桥式刮泥机。沉淀池表面负荷取 0.8m3/(m2·h);沉淀时间取 3h;污泥回流比 100%;设污泥回流泵两台,一用一备。软化沉淀单元软化反应池分两组,单组由四格构成。单格尺寸:L×B×H=3.5m×3.5m×4.0m,每格配搅拌机一台,共 8 台,单台功率 4Kw。辐流式沉淀池两座单池直径 12m,设半桥式刮吸泥机。沉淀池表面负荷取 1.0m3/(m2·h);沉淀时间取 3h。

3.2.6 砂滤池。滤池共四格,单格尺寸:L×B×H=3.0m×3.0m×4.0m;过滤流速:8m/h。

3.2.7 超滤单元。超滤装置设 4 套,并联运行。单套超滤装置共 46 支膜组件,采用外压式高抗污染 PVDF 材质的超滤膜组件。超滤提升泵:Q=350m3/h,H=25m,P=37kW,共两台,一用一备。

3.2.8 弱酸阳床。弱酸阳床规格:覫2500,树脂填充高度 1.6m,采用D113 型弱酸阳树脂。共三台,两用一备。单台处理水量 100m3/h,滤速20m/h。

3.2.9 反渗透单元。反渗透高压泵:Q=120m3/h,H=190m,P=132kW,共两台。段间增压泵:Q=55m3/h,H=50m,P=15kW,共两台。浓水反渗透一套,反渗透膜配比为 8:4,单套反渗透装置共 60 支反渗透膜元件。反渗透高压泵:Q=50m3/h,H=420m,P=45kW×2,共一台。段间增压泵:Q=35m3/h,H=180m,P=37kW,共一台。

3.2.10 蒸发结晶单元(表 2)。

3.2.11 污泥离心脱水系统。本项目采用卧螺离心机两台,单套处理能力 25m3/h,处理后污泥含水率低于 70%。

4 结论及建议

4.1 本工程项目为氯碱化工行业的零排放项目的代表性案例,目前国内氯碱化工行业尚无有类似案例的报导,该项目充分体现了经济效益、环境效益、社会效益的统一,在国内类似废水性质及处理要求的工程具有良好的示范作用。

4.2 本项目设计处理规模 300m3/h,达到设计处理规模后,每年可减排废水 216 万吨,同时也可节约新水使用量约 216 万吨。同时也可减排盐类排放约 7200 吨 / 年,具有良好的环境效益。

4.3 随着技术的不断发展,各种高效浓缩工艺的不断应用,可将浓盐水的 TDS 浓缩至 200000mg/L,甚至更高。对于本项目来说,若可将浓盐水的 TDS 由 5 万浓缩至 20 万,意味着进入蒸发结晶系统的水量将由20m3/h 减少至 5m3/h,蒸发结晶系统的一次投资及运行费用将大幅下降。结束语本项目水质为西北地区典型水质,但由于地区不同、生产工艺路线的不同、原材料不同等种种因素,导致每个企业生产排水水质千差万别,都需要根据自身项目的特点来调整系统的设计及运行参数,这样才能保证整个系统的稳定可靠运行。


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