氯碱化工污水处理方案

introductory

“三废”排放及东营协发生产现状国家对生产型企业环保工作的管理非常严格‚要求“三废”必须经过处理实现达标排放。针对生产过程中的废水处理‚很多企业都按照环保部门的要求实现了达标排放。作为氯碱生产企业‚东营协发化工有限公司（以下简称“东营协发”）也面临着“三废”排放的问题。山东省缺水问题日趋严重‚由于山区与平原径流明显减少和过量开发水资源‚已出现了地下水漏斗、平原区河道干涸、湖泊湿地萎缩、地表和地下水污染等生态环境恶化等问题。水资源总量不足‚人均、亩均水占有量少‚水资源地区分布不均匀‚年际、年内变化剧烈‚地表水和地下水联系密切等是山东省水资源的主要特点。全省水资源总量仅占全国水资源总量的1．09％‚人均水资源占有量344ｍ3‚仅为全国人均占有量的14．7％。对工业废水进行综合处理‚可提高东营协发的经济效益‚改善厂区环境‚推动工业及相关产业的发展‚不仅可以节约有限的水资源‚适当缓解用水的紧张局面‚而且污水再生利用可降低取水量‚对国家、社会以及企业都有好处‚一举多得。并且污水深度处理具有明显的社会效益‚还可以获得一定的经济效益。由此可见污水综合处理工程建设的必要性。目前东营协发拥有烧碱生产能力18万ｔ／ａ，其中金属阳极隔膜电解法烧碱6万ｔ／ａ‚离子膜法烧碱12万ｔ／ａ‚其他联产品有15万 ｔ／ａ双氧水、3万 ｔ／ａ氯丙烯、3万ｔ／ａ高纯盐酸、5万 ｔ／ａ合成盐酸等。由于东营协发在生产管理中采取措施得力‚思路对头‚提出了“抓好两头（销售环节和供应环节）、稳定中间（生产环节）”的经营理念‚因此生产经营工作受全球金融风暴影响较小‚没有出现限产、停产现象。随着国家对环保工作要求的不断深入‚废液、废气、废渣等污染物必须实现达标排放‚否则企业将被罚款‚并被勒令关停。面对这种形式‚东营协发在原来污水处理设施的基础上再投入资金120万元‚利用生化法污水处理工艺对原污水处理设施处理过的废水进行深度处理‚出水水质达到 《山东省半岛流域水污染物综合排放标准》一级标准。处理后的达标污水97％得以回用‚节约水量87．3万ｍ3／ａ，资金130．95万元／ａ。

2工程规模和进出水质

2．1 工程规模污水综合处理设计处理量500ｍ3／ｄ。

2．2来水种类和水量污水处理的来水为烧碱生产污水、双氧水生产污水、氯丙烯生产污水、日常排放污水‚废水中还含有部分油类物质以及微量石棉绒。

（1）来水水质。污水水质和水量资料见表1

2）设计出水水质。污水处理的出水水质应达到《山东省半岛流域水污染物综合排放标准》一级标准‚实现达标排放。 《山东省半岛流域水污染物综合排放标准》一级标准如下：ρ（ＣＯＤ）≤60ｍｇ／Ｌ‚ρ（ＢＯＤ5）≤20ｍｇ／Ｌ‚ρ（ＳＳ）≤20ｍｇ／Ｌ‚ρ（ＮＨ3－Ｎ）≤70ｍｇ／Ｌ‚ρ（盐）≤15ｍｇ／Ｌ‚ｐＨ值为6～9。

3处理工艺选择

3．1 污水深度处理工艺流程确定原则

3．1．1 总原则污水处理工艺流程的确定应根据来水水质、出水要求、污水处理规模、污泥处置方法以及气温、地质、电价等因素进行综合考虑。本工程选择处理工艺主要着重以下5方面。

（1）贯彻国家关于环境保护的基本国策‚执行国家相关的法规、政策、规范和标准。

（2）技术合理、先进成熟‚对水质变化适应性强‚出水达标稳定性高‚污泥易于处理。

（3）经济节约‚耗电少‚处理成本低‚占地面积小。

（4）污水处理过程中‚操作管理方便‚设备可靠。

（5）污水处理平面布置与周围环境相协调‚注意噪声控制和臭气防护‚绿化和道路要分期建设好。

3．1．2 本工程处理工艺确定原则烧碱和氯丙烯污水可生化系数较高‚处理的关键是含盐量的降低；双氧水污水可生化系数较低。根据污水水质及排水标准‚所选工艺必须满足以下4个原则：

①降低来水中的盐含量‚同时大量去除有机污染物和悬浮物；

②降低来水碱度‚使出水满足山东省排水一级标准；

③悬浮物浓度或浊度达标；

④设计污泥处理系统‚减少二次污染物的产生。

3．2工艺确定

（1）有机物的去除。因污水含有的有机物浓度较高‚必须用生化的方法实现有机物的降解。为了保证出水水质达标‚污水处理增设了活性炭吸附罐。

（2）含盐物质的去除。在3种待处理污水中‚烧碱、氯丙烯污水的含盐量很高‚这会给污水的生化处理增加难度。因此‚在对污水进行生化处理之前‚应先采取措施降低污水中的盐含量。

（3）污泥处理系统。在该污水处理系统中‚由于生化反应会产生少量活性污泥‚且加入大量的化学药剂也会产生大量的化学污泥‚须对污泥进行处理后‚再进行外运。常用浓缩脱水工艺处理污泥。根据以上原则‚结合工程实际设计‚参考目前国内外同类水质污水的深度处理工艺路线‚该项工程拟对污水采用气浮脱油、脱盐‚生物处理‚污泥浓缩脱水相结合的工艺。

3．3污泥处理方法大多数的脱水装置一般使用物理方法‚辅以化学方法‚使污泥较快脱水。物理方法包括过滤、挤压、毛细作用、真空抽水以及离心沉淀和压实。氯碱工业一般采用机械脱水法。

3．4工艺确定

3．4．1 曝气生物接触氧化池系统确定依据

3．4．1．1选择污泥处理工艺的条件针对水质、水量的特点‚东营协发的废水属于超高浓度有机废水‚而且较难降解‚选择的工艺必须满足以下4个条件。

①能够在高有机负荷下运行。进水有机物质浓度高‚盐含量高‚生物挂膜困难。

②要求汽水比高。

③生物载体须容易启动挂膜。如果选择生物膜反应器‚生物载体挂膜必须容易‚否则来水水质不稳定时生物膜脱落‚再运行将难以恢复。

④工艺必须能够耐低温。在实际运行中‚在我国北方地区‚很多工程冬季都面临着严峻考验‚有些工艺在低温条件下停产。

3．4．1．2采用曝气生物接触氧化池的优点通过综合比较‚拟选用曝气生物接触氧化池作为生物处理方法。生物接触氧化法是介于活性污泥法与生物滤池之间的生物挂膜工艺。接触氧化池内设有填料‚部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面‚部分则是絮状悬浮生长于水中‚它兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。采用曝气生物接触氧化池有以下5个优点。

①由于填料的比表面积大‚池内的充氧条件良好‚生物接触氧化池内单位容积的生物固体含量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池‚因此‚生物接触氧化池具有较高的容积负荷‚处理时间长‚节约占地面积。

②由于相当一部分微生物固着生长在填料表面‚生物膜的脱落和生长可以保持很好的平衡。生物接触氧化法不须设置污泥回流系统‚也不存在污泥膨胀问题‚运行管理简便。

③由于生物接触氧化池内生物固体含量高‚水流属完全混合型‚因此生物接触氧化池对水质、水量的骤变有较强的适应能力。曝气加速了生物膜的更新‚使生物膜活性提高。

④由于填料的存在‚氧的传递系数增大‚使动力消耗降低。

⑤生物接触氧化法不须专门培养菌种‚挂膜方便‚可以间歇运行。

3．4．2 浓缩脱水系统确定依据曝气生物滤池、机械搅拌澄清池和微动力滤池排出的污泥混合后‚含水率在99％左右。污泥体积很大‚且流动性很好‚不利于运输及处理。污泥浓缩可以有效降低污泥含水率‚减小污泥体积‚降低污泥后续处理的费用；根据所产生的污泥性质‚应采用重力浓缩。

3．4．3 所选工艺对各污染物的去除达到的效果

（1）ＣＯＤＣｒ的去除。ＣＯＤＣｒ主要由曝气生物滤池中生物膜的降解作用去除‚加药澄清系统也可以起到部分去除ＣＯＤＣｒ的作用‚ＣＯＤＣｒ的去除率≥80％。

（2）ＢＯＤ5的去除。ＢＯＤ5同样由曝气生物滤池中生物膜的降解作用去除‚同时加药澄清系统和二氧化氯消毒系统也可以起到部分去除 ＢＯＤ5的作用‚从而保证了 ＢＯＤ5的有效去除‚ＢＯＤ5的去除率≥90％。

（3）氨氮的去除。氨氮主要由曝气生物滤池中生物硝化和反硝化作用去除‚同时微动力滤池和二氧化氯消毒系统也可以起到部分氨氮去除作用‚氨氮的去除率≥95％。

（4）悬浮物 ＳＳ的去除。通过曝气生物滤池的过滤吸附及加药澄清系统的沉淀过程‚可起到有效去除悬浮物的作用‚最终出水的 ＳＳ浊度值≤5．0ＮＴＵ。

（5）碱度的去除。碱度的去除发生在加药澄清系统‚通过Ｃａ（ＯＨ）2或 ＮａＯＨ与 ＨＣＯ－3中和反应‚将其转化为ＣＯ2－3‚形成沉淀而除去。碱的去除率≥50％。

（6）磷（Ｐ）的去除。Ｐ的去除主要发生在曝气生物滤池系统和过滤消毒系统的微动力滤池中。生物膜中聚磷菌等细菌可以大量摄取水中的有机膦、无机磷‚并将其以聚合形态储藏在体内‚形成高磷污泥‚通过污泥浓缩脱水系统排出‚达到从废水中除磷的效果。微动力滤池中的沸石具有吸附作用‚也能去除部分磷。总磷的去除率≥70％。

（7）ｐＨ值的调节。ｐＨ值的调节主要通过加药澄清系统来实现‚以控制ｐＨ值在要求的范围内。

（8）消毒。水中的粪大肠杆菌群以及其他致病或有害微生物主要由过滤消毒系统来实现。二氧化氯作为消毒剂‚既可以灭菌‚又可以氧化部分残余有机污染物。

3．5工艺流程选择