xxxx公司廢水處理工程--醫學類廢水處理
2020-08-28|發布者:admin
總 論
1.1 公司介紹(shao)
江蘇合普環保科技有限公司成立于2014年,致力于環保技術、設備的研發及制造。公司與浙江大學、江蘇科技大學的研究機構共同研發各類前沿環保技術。公司始終致力于生物處理技術、膜分離技術的研發與應用,致力于為廣大客戶提供包括技術研發、工藝設計、設備制造、工程施工、運營等在內的集成技術整體解決方案商。
公司(si)產品與技術已廣泛應用于醫藥(yao)、農藥(yao)、化(hua)工類廢水及(ji)一般工業(ye)(ye)廢水,工業(ye)(ye)氣體凈化(hua)等方面(mian)。
表1 部分醫藥廢水工程業績
序號
客戶名稱
廢水類型
處理規(gui)模(t/d)
1
臺(tai)州(zhou)仙(xian)琚(ju)制藥有限公司
甾體制藥廢水
1500
2
浙江東邦藥業有(you)限公司
頭孢制藥廢水
1500
3
浙江(jiang)宏(hong)元藥業股份有限(xian)公司
他汀類制藥廢水(shui)
500
4
浙江(jiang)君業藥業有(you)限(xian)公司(si)
甾(zai)體制(zhi)藥廢(fei)水
800
5
重慶農(nong)藥化工(gong)(集團)有限公司
有機氯農藥廢水
250
6
福建賢邦(bang)醫藥科技有限公司(si)
醫藥中間體廢水
1000
7
湖南龍騰(teng)生物(wu)科技有(you)限公司
生物制藥廢水
200
8
湖南科瑞(rui)生(sheng)物制藥(yao)股份有限公司
醫藥(yao)中間(jian)體(ti)廢水
600
9
海鹽精細(xi)化(hua)工有限公司(si)
高鹽酯化廢水
50
10
江蘇鳴翔化(hua)工有限公司
電子(zi)化學品廢(fei)水(shui)
100
11
溫州長(chang)城高新(xin)材料有限公司
樹脂(zhi)廢水(shui)
40
1.2 項目(mu)概況
xxxxxx有限公(gong)司(si)成立于 2018 年 1 月,是一家以開(kai)發(fa)(fa)治(zhi)(zhi)療(liao)(liao)性(xing)抗(kang)體(ti)為(wei)主(zhu)的研發(fa)(fa)型高科技公司,專注于創(chuang)新單克隆(long)抗(kang)體(ti)藥(yao)(yao)物(wu)和(he)其他治(zhi)(zhi)療(liao)(liao)性(xing)蛋白(bai)藥(yao)(yao)物(wu)的研發(fa)(fa)與產業化。單克隆(long)抗(kang)體(ti)是生(sheng)物(wu)醫藥(yao)(yao)的重(zhong)要組成(cheng)部分,繼重(zhong)組蛋白(bai)后,單克隆(long)抗(kang)體(ti)引領了第二次生(sheng)物(wu)醫藥(yao)(yao)產品浪潮(chao)。它在疾病治(zhi)(zhi)療(liao)(liao)上具有(you)廣闊的應(ying)用(yong)前景,已被成(cheng)功用(yong)于治(zhi)(zhi)療(liao)(liao)腫瘤、自身免疫性(xing)疾病、感染性(xing)疾病和(he)移植排斥反應(ying)等(deng)多種(zhong)疾病,成(cheng)為(wei)生(sheng)物(wu)制藥(yao)(yao)的最大產品類(lei)別之一。
xxxxx股(gu)份有限公(gong)司是股(gu)份制(zhi)集團(tuan)上市公(gong)司(股(gu)票代碼(ma) 300003)為樂普生物科(ke)技有限公司(si)(si)的(de)母公司(si)(si),成立于 1999 年,以心(xin)血管(guan)領域器(qi)械產品切入市場。現已全面進入抗凝、降血脂、降血壓(ya)、降血糖、糖尿病等慢病管(guan)理(li)領域的藥品市場并逐步開展醫療服(fu)務和(he)移動(dong)醫療領域的布(bu)局(ju)。當前,樂(le)普(北京)醫療器械股份有限公司旗(qi)下超過 70 家子公司,全球員工 6000 余人,已經建成(cheng)醫療器械、制(zhi)藥(yao)、醫療服務和(he)(he)移動醫療四(si)位一(yi)體(ti)的心(xin)血管全(quan)產(chan)業鏈平臺,是國家心(xin)臟病植介(jie)入(ru)診療器械及(ji)設備工程技術研究中(zhong)心(xin)。公司具有強大的藥(yao)品(pin)及(ji)器械銷售(shou)團隊和(he)(he)多方位的產(chan)品(pin)銷售(shou)網絡,遍布全(quan)中(zhong)國及(ji) 100 多(duo)個(ge)國(guo)(guo)家和地區,國(guo)(guo)內銷(xiao)售網絡(luo)幾乎覆蓋全國(guo)(guo)三線以上的所(suo)有城(cheng)市,5000 多(duo)家醫院,2017 年銷售額 40 多億元人民幣。同時公司擁(yong)有 50 余條 GMP 標準的潔凈生(sheng)產線,潔凈生(sheng)產區域 100000 平(ping)方(fang)米,在藥品、器械的(de)生產(chan)和銷售方(fang)面具備突出(chu)的(de)優勢和經(jing)驗。項目主要(yao)用途單克(ke)隆抗(kang)體(ti)藥物(wu)的(de)研究開發,針(zhen)對重大(da)疾病類(lei)型(xing)相關(guan)靶(ba)點開展抗(kang)體(ti)藥物(wu)篩選(xuan)、修飾和藥理學(xue)、藥物(wu)動(dong)力學(xue)等方(fang)面研究,提供(gong)成熟的(de)抗(kang)體(ti)藥物(wu)品種;樂(le)普生物(wu)科技有限公司建(jian)立符合 GMP 標準的(de)大規模培(pei)養、分(fen)離提純等設備并憑(ping)借現有成熟的(de)藥品銷售網絡(luo),承擔抗(kang)體藥物的(de)生(sheng)產和銷售工作,并對(dui)外提供 CMO 業務。樂(le)普生(sheng)物科技(ji)有限公司與華世通生(sheng)物醫(yi)藥(yao)公司和(he)皓陽(yang)(yang)生(sheng)物公司形成戰(zhan)略合(he)作,華世通生(sheng)物和(he)皓陽(yang)(yang)生(sheng)物負責產品的 CRO 研發和(he)中試。
xxx擬在上海航天產業基(ji)(ji)地(di)用地(di)規(gui)劃內設立生物醫藥(yao)生產及研(yan)發(fa)基(ji)(ji)地(di),以滿足單(dan)抗藥(yao)物研(yan)發(fa)、生產及商業化生產的需要(yao)項目計劃總投資 5 億(yi)元,擬建原(yuan)液420kg/a的單抗生(sheng)產線,產品制劑(ji)類型為西林瓶(ping)制劑(ji)。項目總占地面積約 4.78 萬(wan)平方米,總建筑面積約 10 萬(wan)平方(fang)米,建成(cheng)達綱年份預計可(ke)實(shi)現(xian)銷售(shou)額(e) 10 億 元、稅收(shou) 1 億元。樂普(pu)生(sheng)(sheng)物(wu)擬在上海(hai)航天產(chan)業(ye)(ye)基(ji)地(di)(di)用地(di)(di)規劃內設立生(sheng)(sheng)物(wu)醫藥(yao)生(sheng)(sheng)產(chan)及(ji)研發基(ji)地(di)(di),以(yi)滿足單抗藥(yao)物(wu)研發、生(sheng)(sheng)產(chan)及(ji)商業(ye)(ye)化(hua)生(sheng)(sheng)產(chan)的需要,擬建原液(ye)420kg/a的單抗生(sheng)產線,產品(pin)制劑類型為西林(lin)瓶制劑。
受業主(zhu)委托,我公司根據實際工(gong)(gong)程經驗,編制(zhi)本廢水處理工(gong)(gong)程設計方案,供業主(zhu)及環保管理部門參考(kao)。
1.3 設(she)計依(yi)據
1)《污水排入城鎮下(xia)水道(dao)水質標準》(CB/T31962-2015)
2)《石油化學工業污(wu)染(ran)物排放標準》(GB31571-2015)
3)《室(shi)外排水設計規范》(GB50014-2006(2014版))
4)《給水(shui)排水(shui)工程構筑物結構設計(ji)規范》(GB 50069-2002)
5)《混凝土結構設(she)計規范》(GB 50010-2010)
6)《建筑地基(ji)基(ji)礎設計規范》(GB 50007-2011)
7)《建(jian)筑結構荷載設計規(gui)范》(GB 50009-2012)
8)《供(gong)配電系(xi)統設計規范》(GB 50052-2009)
9)《低壓配電(dian)設計(ji)規范》(GB 50054-2011)
10)《通用用電設備配電設計(ji)規范》(GB 50055-2011)
11)《電力(li)裝置(zhi)的(de)繼電保護和自動裝置(zhi)設計(ji)規范》(GB/T 50062-2008)
12)《給水排水管道工程施工及(ji)驗收(shou)規范》(GB 50268-2008)
13)相關環(huan)境(jing)保(bao)護產品技術要(yao)求
14)xxxx公司提(ti)供的(de)水質(zhi)、水量等相(xiang)關基礎(chu)資料及處(chu)理要求
1.4 設(she)計范圍
(1)工程設計范圍(wei):廢水處理工程區塊內(從集水池(chi)到(dao)排放口(kou)之間)的工藝、設備、構筑(zhu)物(wu)、電氣與自控儀表等(deng)。
(2)進水(shui)、排水(shui)、供水(shui)等公用條件于廢水(shui)處理區塊假定(ding)圍墻外1m處與(yu)建(jian)設單位交接。
(3)供電在擬建工程(cheng)配電柜進電總線處交接(jie)。
本(ben)工程工作界面細分表(biao)如(ru)表(biao)1-1所示。
表1-1 本工程工作界面細分表
序號 |
項目 |
界面 |
業主 |
工程 |
備注 |
1 |
廠區管橋架 |
水管送至廢水站收集池,每支管路需有截止閥及流量計 |
V |
|
|
2 |
廢水站 |
||||
2.1 |
土建 |
|
|
V |
|
2.1.1 |
中控配電區 |
|
|
V |
|
2.1.3 |
廢水處理區 |
|
|
V |
|
2.1.4 |
加藥區 |
|
|
V |
|
2.1.6 |
壓泥機區 |
|
|
V |
|
2.1.7 |
污泥暫存區 |
|
|
V |
|
2.1.8 |
鼓風機區 |
|
|
V |
|
2.2 |
廢水處理設備 |
|
|
V |
|
2.3 |
一次側水電氣 |
|
V |
|
|
|
電 |
主電送至廢水站總配電盤第一個開關 |
V |
|
|
自來水 |
總管送至廢水站指定地點 |
V |
|
|
|
壓縮空氣 |
總管送至廢水站指定地點,含空壓罐 |
V |
|
|
|
2.4 |
消防 |
|
V |
|
報建 |
3 |
外排管線 |
廢水站放流池至市政管路 |
V |
|
|
3.1 |
外排管路 |
|
V |
|
|
3.2 |
放流口 |
巴歇爾槽 |
V |
|
|
3.3 |
在線監控房 |
|
V |
|
|
3.4 |
放流口標識 |
|
V |
|
|
4 |
生活污水化糞池 |
需包含隔柵機 |
V |
|
|
5 |
園區危廢倉 |
|
V |
|
報建 |
6 |
園區化學品倉 |
|
V |
|
報建 |
7 |
事故池 |
|
V |
|
|
8 |
消防廢水池 |
消防廢水送至廢水站收集池,每支管路需有截止閥及流量計 |
V |
|
|
9 |
廢水站安全評價 |
|
V |
|
|
1.5 設計(ji)原則
(1)貫徹執行國家(jia)(jia)關于環境保護的政策,符(fu)合國家(jia)(jia)的有關法規、規范(fan)及標(biao)準。
(2)根據現場調查(cha)后確(que)定的廢水特性,結合廢水排放標準,采用“污(wu)(wu)污(wu)(wu)分流(liu)”的思路,依據MIC檢測結果(guo)將毒(du)性廢水(shui)單獨(du)收集,利用技術優勢,對毒(du)性廢水(shui)進(jin)行(xing)生物預處理(li),降低后續的處理(li)負荷,達到設計處理(li)效果(guo)后與其(qi)他廢水(shui)混合(he),再(zai)接(jie)入常規廢水(shui)處理(li)設施進(jin)行(xing)常規處理(li);
(3)根據企(qi)業(ye)廢水(shui)排放實際情況的(de)分析,確(que)定廢水(shui)預處(chu)(chu)理(li)設施(shi)的(de)進水(shui)水(shui)質水(shui)量等(deng)參數(shu),并合理(li)確(que)定處(chu)(chu)理(li)工藝及(ji)(ji)設計(ji)處(chu)(chu)理(li)能(neng)力(li),確(que)保廢水(shui)預處(chu)(chu)理(li)工程(cheng)實施(shi)后能(neng)滿足(zu)企(qi)業(ye)目前及(ji)(ji)近(jin)期的(de)處(chu)(chu)理(li)要求(qiu)(qiu);所(suo)選廢水(shui)處(chu)(chu)理(li)工藝力(li)求(qiu)(qiu)技(ji)術先進成熟、處(chu)(chu)理(li)效果(guo)好、運行穩妥可靠、高效節能(neng)、經(jing)濟合理(li),減少(shao)工程(cheng)投資及(ji)(ji)日常運行費(fei)用。
(4)在(zai)設計時盡(jin)可能減少(shao)污(wu)水提(ti)升次數,節約用電,降低處理(li)(li)成本,并在(zai)滿足工藝要求的(de)(de)前提(ti)下盡(jin)可能完(wan)善廢水處理(li)(li)系統的(de)(de)自(zi)動化程度,以提(ti)高處理(li)(li)效率,降低操作(zuo)管理(li)(li)的(de)(de)難度;
(5)結(jie)(jie)合現場(chang)調(diao)查結(jie)(jie)果,提(ti)高(gao)企(qi)業的(de)(de)土地(di)利(li)用率,根據可(ke)利(li)用的(de)(de)水池實(shi)際情況安排廢水處(chu)理設施布局,設計時(shi)力求處(chu)理設施布置緊湊(cou),工藝流程順暢(chang),減少改造工程量。
(6)設(she)備選型采用(yong)通用(yong)產品(pin),運(yun)行穩定(ding)可靠、效(xiao)率高、管理方(fang)便(bian)、維修維護(hu)工(gong)作量小、價格適中(zhong)。盡(jin)量選用(yong)低噪(zao)聲的動力(li)設(she)備,防(fang)止二次污染。
(7)平面布置力求在(zai)便(bian)(bian)于施工、便(bian)(bian)于安(an)裝和便(bian)(bian)于維修的(de)前提下,使各處理構(gou)筑(zhu)物(wu)盡量集中(zhong),節(jie)約用地(di),擴大綠化面積。
(8)妥(tuo)善處(chu)理(li)和處(chu)置處(chu)理(li)過程中產(chan)生的(de)污泥,避(bi)免造成污染。
(9)為確保工(gong)程的可靠性及有效性,提高自(zi)動化水平,降(jiang)低運行費用,減少日常維護檢(jian)修(xiu)工(gong)作量(liang),改善工(gong)人操作條件。采用現代化技術(shu)手段,實現自(zi)動化控制和管理(li),做(zuo)到技術(shu)可靠、經(jing)濟合理(li)。
(10)廢水處理構筑物按(an)半地下式或地上式進(jin)行設(she)計,力求(qiu)減(jian)少廠區土(tu)方量。
(11)盡(jin)量減少廢水提升高度和提升次數,以節約能(neng)源。
(12)對(dui)于平面尺寸大(da)、池深高的水池,采用鋼筋混凝(ning)土結構。建(jian)(jian)筑物建(jian)(jian)于地上,與周圍(wei)主體環境相匹配。
工程規模及設計水質
2.1 廢水產排情況及污染物特性
xxxx科技公司目(mu)前的主要產品(pin)為抗體藥物(wu)和治療(liao)性蛋白藥物(wu),滿負荷生產時廢水的排放總量(liang)約為(wei)120000m3/a,按年工作日300天/a計算(suan),折合(he)廢水量約400m3/d。根(gen)據生(sheng)產(chan)(chan)工(gong)藝分析以(yi)及(ji)后期(qi)生(sheng)產(chan)(chan)產(chan)(chan)品(pin)的不確定性(xing),其中部分廢水可能具有水量小、濃(nong)度高、毒性大(da)特點。
2.2 工程規模
結合(he)工(gong)藝分析,考慮到實際生產中水(shui)(shui)量的波動性,設(she)計留有(you)一定的余量,本廢水(shui)(shui)處(chu)(chu)理工(gong)程設(she)計處(chu)(chu)理水(shui)(shui)量按400m3/d設計(ji)。
2.3 設計進出水水質數(shu)量
根(gen)據業(ye)主提(ti)供的水(shui)質情況,如(ru)表(biao)2-1所示(shi)。
全廠廢水水質水量統計見表2-1
序號 |
廢水名稱 |
廢水編號 |
量(m3/a) |
CODcr |
BOD5 |
NH3-N |
TN |
TP |
總大腸菌群數 |
||||||
mg/L |
t/a |
mg/L |
t/a |
mg/L |
t/a |
mg/L |
t/a |
mg/L |
t/a |
mg/L |
t/a |
||||
1 |
生產廢水 |
W1 |
15241 |
999.9 |
15.2 |
200 |
3.1 |
59.7 |
0.91 |
70.2 |
1.1 |
19.7 |
0.3 |
1993 |
30.38 |
2 |
質檢實驗室廢水 |
W2 |
810 |
500 |
0.41 |
|
|
10 |
0.008 |
|
|
|
|
|
|
3 |
空調排水廢水 |
W7 |
429 |
60.61 |
0.03 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
生物濾池廢水 |
W8 |
520 |
192.3 |
0.1 |
|
|
19.2 |
0.01 |
|
|
|
|
|
|
5 |
堿液噴淋廢水 |
W9 |
1000 |
500 |
0.5 |
200 |
0.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
匯總 |
|
18000 |
903.9 |
16.3 |
181 |
3.3 |
51.6 |
0.928 |
59.4 |
1.1 |
19.7 |
0.3 |
1688 |
30.38 |
表2-1 一(yi)期廢水來源及水質水量
二期水量調整到400t/d,考慮到項目規模、研發水(shui)(shui)(shui)質及(ji)生產廢水(shui)(shui)(shui)的(de)水(shui)(shui)(shui)質水(shui)(shui)(shui)量波(bo)動(dong)性,將廢水(shui)(shui)(shui)進水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質提高(gao)并(bing)設定為:
項目 |
CODcr |
BOD5 |
NH3-N |
TN |
TP |
總(zong)大(da)腸菌群數 |
值 |
1500mg/L |
300mg/L |
60mg/L |
70mg/L |
20mg/L |
2000MPN/L |
2.4主要(yao)污染(ran)物性質(zhi)
醫藥產(chan)(chan)(chan)品生產(chan)(chan)(chan)過(guo)程中(zhong)產(chan)(chan)(chan)生的廢水(shui)有(you)機物種類繁雜,具有(you)抑(yi)菌性(xing)。部分廢水(shui)COD濃度高(gao),毒(du)性高(gao)。
本項目中主要污染為常規(gui)指標COD,氨(an)氮(dan)、總(zong)磷、總(zong)大腸菌群數,同時(shi)在(zai)質檢(jian)實驗室用到乙腈、吡啶等一些具有生(sheng)物(wu)毒性的(de)試劑,需要根據實際生(sheng)產(chan)情(qing)況和產(chan)生(sheng)量及排(pai)放(fang)方式(shi)來確認該(gai)類廢水走向。
2.5 設計出水水質
業(ye)主所在地建有集污管(guan)網,廢(fei)水(shui)經(jing)廢(fei)水(shui)處(chu)(chu)理(li)站處(chu)(chu)理(li)后納管(guan)排放,經(jing)污水(shui)處(chu)(chu)理(li)廠集中處(chu)(chu)理(li)后排放,因此廢(fei)水(shui)處(chu)(chu)理(li)站廢(fei)水(shui)排放執行《生物制藥(yao)行業污(wu)染(ran)物排放標準》(DB31/373-2010)表(biao)2中的間接排(pai)放限值。
表2-2 達標納管水質指標要求
工藝(yi)方案(an)論證
3.1 制藥廢水處理(li)技術簡介
醫(yi)藥(yao)廢水(shui)具有濃度高,生(sheng)(sheng)化性差,生(sheng)(sheng)物抑(yi)制性高等特點(dian),所以對(dui)處(chu)理工藝(yi)有特殊的(de)(de)要(yao)求。通常而言,制藥(yao)廢水(shui)的(de)(de)基本(ben)處(chu)理工藝(yi)在充分利(li)用生(sheng)(sheng)化處(chu)理的(de)(de)經濟優(you)越性的(de)(de)原則上,還需將(jiang)幾個不同的(de)(de)處(chu)理工藝(yi)單元(yuan)進(jin)行優(you)化組合(he),從而取(qu)得(de)經濟和社會生(sheng)(sheng)態(tai)的(de)(de)雙(shuang)重效(xiao)益,因為僅僅依(yi)靠(kao)單一的(de)(de)處(chu)理工藝(yi)很(hen)難達到嚴格的(de)(de)出水(shui)要(yao)求或者對(dui)產(chan)生(sheng)(sheng)殘余(yu)物的(de)(de)再處(chu)置要(yao)求,下面將(jiang)常見(jian)的(de)(de)幾種處(chu)理技術做簡單介紹(shao)。
3.1.1 物(wu)化處理技(ji)術
物(wu)化(hua)(hua)處理(li)技術包括(kuo)混凝沉淀、氣浮(fu)、活性炭吸附、膜(mo)分離、離子交換等。相對生(sheng)化(hua)(hua)工(gong)藝(yi),物(wu)化(hua)(hua)工(gong)藝(yi)的能耗(hao)較(jiao)大,運行成本較(jiao)高(gao),一般有(you)二次污染(ran)物(wu)產生(sheng)。但(dan)由于制藥廢(fei)水濃度(du)高(gao)、水質(zhi)復(fu)雜(za),危(wei)害生(sheng)化(hua)(hua)系統的污染(ran)物(wu)種類多,而(er)出(chu)水排放標準日(ri)趨嚴格,因此物(wu)化(hua)(hua)技術在制藥廢(fei)水處理(li)中(zhong)的應用(yong)也日(ri)益(yi)廣泛。
(1)混凝(ning)(ning)沉淀或混凝(ning)(ning)氣浮
該法可以(yi)用(yong)在生物處(chu)理的前(qian)面(mian)也可以(yi)用(yong)在后面(mian),混(hun)(hun)凝(ning)沉淀或(huo)混(hun)(hun)凝(ning)氣浮工藝處(chu)理,可去除水(shui)中的SS、膠(jiao)體、一(yi)些難生物降解的(de)COD、重金屬(shu)等。混凝(ning)沉淀或(huo)混凝(ning)氣浮(fu)工藝的不足之(zhi)處是會產生較(jiao)多(duo)的化(hua)學污(wu)泥或(huo)浮(fu)渣,對溶(rong)解性(xing)物質去除作用較(jiao)差。
(2)活性炭吸附
活(huo)性炭(tan)在污(wu)水處理中的(de)作用主(zhu)要是去(qu)除生物(wu)法(fa)所不能(neng)去(qu)除的(de)某些溶解性有機物(wu)或(huo)痕量重金屬。一般用于對于出水要求較高的(de)后續(xu)處理,由(you)于活(huo)性炭(tan)價(jia)格較貴,常(chang)年投加運行費用較高。
(3)膜分離(li)技術(shu)
膜分離技術自20世紀50年代以來獲得(de)快速(su)發展,并在純水制備、廢水處理及資源(yuan)化和一些化工分(fen)離過程中得(de)到越來越廣(guang)泛應用。膜分(fen)離類型(xing)及分(fen)離特性如圖(tu)3-1所示。
圖3-1 膜分離類型及分離特性
利用膜(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)選擇透過性能將(jiang)離(li)子、分(fen)子或某些微(wei)粒從(cong)水中分(fen)離(li)出(chu)來的(de)過程稱為(wei)膜(mo)(mo)(mo)(mo)分(fen)離(li)過程。用膜(mo)(mo)(mo)(mo)分(fen)離(li)溶(rong)液時,使溶(rong)質通(tong)(tong)過膜(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)方法稱為(wei)滲(shen)析,使溶(rong)劑通(tong)(tong)過膜(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)方法稱為(wei)滲(shen)透。
膜(mo)分離過程特點有:一般可(ke)在溫室(shi)和(he)無(wu)相變(bian)條件下進行,能(neng)耗(hao)低(di),具有廣泛的適(shi)用(yong)性(xing);規模可(ke)大(da)可(ke)小,易于(yu)自控;不需外加(jia)物質(zhi),節(jie)約原材料;利用(yong)膜(mo)孔大(da)小分離物質(zhi),不會破壞物質(zhi)結構和(he)屬性(xing);分離和(he)濃縮(suo)同時進行,可(ke)回收資源。
依溶質或溶劑透過膜(mo)(mo)的推(tui)動(dong)力(li)和膜(mo)(mo)種類不同,水處理(li)中常用的膜(mo)(mo)分離法(fa)可分為以下四(si)類。
① 電(dian)滲析
電(dian)滲析是在外加直流(liu)電(dian)場作(zuo)用下(xia),水中的(de)陰、陽(yang)離(li)子作(zuo)定(ding)向遷移(yi),利用離(li)子交換膜(mo)的(de)選擇透(tou)過性(即陽(yang)膜(mo)只允(yun)許(xu)陽(yang)離(li)子透(tou)過,陰膜(mo)只允(yun)許(xu)陰離(li)子透(tou)過),從(cong)而使(shi)水中的(de)離(li)子與水分離(li)的(de)物理化學過程。
② 反滲透
用膜(mo)(mo)分離(li)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)時(shi)。使溶(rong)劑通(tong)過(guo)(guo)膜(mo)(mo)的(de)方法稱(cheng)為滲透。水通(tong)過(guo)(guo)膜(mo)(mo)由(you)稀溶(rong)液(ye)(ye)(ye)進(jin)入(ru)濃(nong)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)的(de)過(guo)(guo)程(cheng)稱(cheng)為自然滲透。在濃(nong)濃(nong)液(ye)(ye)(ye)一(yi)側(ce)施加壓力,使濃(nong)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)的(de)水通(tong)過(guo)(guo)膜(mo)(mo)進(jin)入(ru)稀溶(rong)液(ye)(ye)(ye)的(de)過(guo)(guo)程(cheng)稱(cheng)為反(fan)滲透。
③ 超濾
超(chao)濾和反滲透都是(shi)在靜壓差推(tui)動力作用下(xia)進行水和其(qi)中的(de)溶質(zhi)分離(li)的(de)膜過(guo)程。超(chao)濾對溶質(zhi)的(de)分離(li)方式(shi)為:1)膜表(biao)面及微孔內表(biao)面對溶質的一次吸附;2)滯(zhi)(zhi)留在膜孔內而被水中分離(阻滯(zhi)(zhi));3)在膜表面(mian)的機械截留(篩分(fen))。超濾(lv)的機理(li)是由膜表面(mian)機械篩分(fen)、膜孔(kong)阻(zu)滯和(he)膜表面(mian)及膜孔(kong)吸附的綜合(he)效(xiao)應,以篩濾(lv)為主。
④ 微濾
微(wei)濾(lv)和反(fan)滲(shen)透(tou)、超濾(lv)一(yi)樣,是一(yi)種(zhong)以(yi)(yi)壓(ya)力(li)為推動力(li),以(yi)(yi)膜(mo)的(de)截留作用為機理的(de)過(guo)(guo)濾(lv)技術,它可以(yi)(yi)阻止水中的(de)懸浮(fu)物、微(wei)粒和細菌等大(da)于膜(mo)孔徑的(de)雜質(zhi)。這三種(zhong)膜(mo)分離過(guo)(guo)程去除微(wei)粒的(de)粒徑從大(da)到小(xiao)依次為微(wei)濾(lv)、超濾(lv)和反(fan)滲(shen)透(tou)。
(4)離(li)子交換
離(li)(li)(li)子(zi)(zi)交換技(ji)術可(ke)以選(xuan)擇(ze)性分(fen)離(li)(li)(li)溶液(ye)中(zhong)的(de)(de)特定離(li)(li)(li)子(zi)(zi)基(ji)團,使(shi)料(liao)液(ye)經過離(li)(li)(li)子(zi)(zi)交換后脫(tuo)除(chu)了(le)特定離(li)(li)(li)子(zi)(zi)基(ji)團,從而(er)實現對溶液(ye)中(zhong)特定離(li)(li)(li)子(zi)(zi)濃(nong)度的(de)(de)控制。樹脂(zhi)吸附飽和后用(yong)洗(xi)脫(tuo)劑洗(xi)脫(tuo),得(de)到富(fu)集了(le)被分(fen)離(li)(li)(li)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)鹽的(de)(de)高濃(nong)度流(liu)出液(ye),濃(nong)縮液(ye)視需要做(zuo)處理。離(li)(li)(li)子(zi)(zi)交換在食(shi)品、化工(gong)和水處理上的(de)(de)應(ying)用(yong)非(fei)常廣泛,在排(pai)除(chu)水中(zhong)或料(liao)液(ye)中(zhong)的(de)(de)干擾因(yin)素(su)后,離(li)(li)(li)子(zi)(zi)交換具(ju)有高效可(ke)靠(kao)的(de)(de)分(fen)離(li)(li)(li)效果,用(yong)于(yu)對水中(zhong)或反應(ying)后殘(can)留(liu)在料(liao)液(ye)中(zhong)的(de)(de)微量(liang)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)分(fen)離(li)(li)(li)。
3.1.2 化學處理技術
制(zhi)藥廢水(shui)(shui)成分復雜,含有對微(wei)生物(wu)(wu)具有毒性的(de)物(wu)(wu)質,一般不能(neng)直接采用(yong)(yong)生化處(chu)理(li)(li)(li)(li)單元對其進行(xing)處(chu)理(li)(li)(li)(li),需(xu)進行(xing)氧(yang)化預處(chu)理(li)(li)(li)(li)。氧(yang)化預處(chu)理(li)(li)(li)(li)原理(li)(li)(li)(li)為采用(yong)(yong)電化學或(huo)者強(qiang)氧(yang)化劑對廢水(shui)(shui)中的(de)污染物(wu)(wu)進行(xing)氧(yang)化,去除那些被生物(wu)(wu)不能(neng)或(huo)難以降解(jie)的(de)COD和部分有毒物(wu)(wu)質。常見的(de)氧(yang)化處(chu)理(li)(li)(li)(li)技術有:鐵(tie)炭微(wei)電解(jie)、Fenton氧(yang)化、臭(chou)氧(yang)氧(yang)化、次氯酸(suan)鈉氧(yang)化和雙(shuang)氧(yang)水(shui)(shui)氧(yang)化等。
(1)鐵炭(tan)微電(dian)解
鐵炭微電解是將鐵與炭按一定比例投加到廢水中,在不通電的條件下,利用填充在廢水中的微電解材料自身產生電位差對廢水進行電解處理。利用電極電位原理將電位低的鐵形成陽極,電位高的炭形成陰極,在廢水中發生化學反應生成高活性因子,活性因子與廢水中的大分子難生物降解污染物質發生反應轉化為小分子可生物降解物質,同時也可進一步降低污染物的生物毒性以提高廢水的可生化性。Fe-C微電解主要包括了氧化還原、絮凝、吸附等作用。在偏酸性的條件下,以鹵代有機物的降解機理為例:
① 金屬還原劑表面電子直接轉移導致的還原作用
② 金屬還(huan)原劑腐蝕過程的還(huan)原作用
③ 金屬還原劑和水反(fan)應產(chan)生的原生態氫的還原作用
④ 金屬還(huan)原劑(ji)非線性吸(xi)附行為導致(zhi)的還(huan)原作用
⑤雙/多金屬還原劑還原作用與催化加氫作用
(酸性溶液)
(堿或(huo)中(zhong)性溶液)
工(gong)藝特點:
? 還原劑不(bu)會鈍化、板結(jie),反應器不(bu)會發生溝(gou)流和短路(lu);
? 催化劑不含貴(gui)金(jin)屬和重(zhong)金(jin)屬,價格便宜;
? 處理效果(guo)不受鹽的(de)種類及濃度的(de)影響
? 操作非常(chang)簡單,所(suo)需(xu)人(ren)員(yuan)(yuan)編制少,無(wu)需(xu)專業技術人(ren)員(yuan)(yuan);
? 在(zai)本項目,可利用廢(fei)水的pH值(生(sheng)產中加(jia)入催化劑硫酸);
? 還原劑(ji)使用量少,選(xuan)擇范(fan)圍大(da)(可(ke)采用鐵合金(jin)、鐵粉、鑄鐵等);
(2)Fenton氧化
Fenton氧化通過在廢水中加入(ru)Fenton試劑,對廢水中的污染物質進行氧化分解。Fenton試劑指過氧化氫與亞鐵(tie)離子一定比例的混合體(ti)系,H2O2在Fe2+的催化作用下生成具(ju)有(you)高反應活性的羥基(ji)自(zi)由基(ji)(·OH),·OH可與大多數有(you)機(ji)物反(fan)應。
Fenton試(shi)劑產生羥基自由(you)基的反應過程如下:
a) H2O2+Fe2+→?OH+Fe3++OH-
b) Fe2++?OH→Fe3++OH-
羥基自由基與有機物(wu)的氧化(hua)機理如下:
a) RH+·OH→R·+H2O
b) R·+Fe3+→R++Fe2+
c) R++O2→ROO-→CO2+H2O
以上鏈(lian)反應產生的羥基(ji)自(zi)由基(ji)具有如下重要性質(zhi):
a)羥基自由基(·OH)是一種很強(qiang)的氧化(hua)劑,其氧化(hua)電極(ji)電位(E)為2.80V,在已知的(de)氧化劑中(zhong)僅次(ci)于F2;
b)具(ju)有較高(gao)的電負性或電子(zi)親和能(569.3kJ),容易進攻高(gao)電子(zi)云(yun)密(mi)度(du)點,同時(shi)羥基自由基(·OH)的進(jin)攻(gong)具有一定(ding)的選擇性(xing);
c)羥基自由(you)基(·OH)還具有加(jia)成作用,當有碳碳雙鍵存在時,除非被進攻的(de)分子具有高度活潑的(de)碳氫鍵,否則將發(fa)生加(jia)成反應(ying)。
工(gong)藝特(te)點:
a)充(chong)分利用原(yuan)水的pH值。
b)Fenton具有極強的氧(yang)化(hua)能力,特(te)別(bie)適(shi)用于有生(sheng)物毒性的醫藥(yao)、化(hua)工廢水(shui)預處理。
c)與鐵(tie)炭微電解工藝組合(he),可以充分利用鐵(tie)系還(huan)原劑還(huan)原產生(sheng)的Fe2+作為催化劑,而無(wu)需投加硫酸亞(ya)鐵,節省運行(xing)費用。
d)Fenton氧(yang)化過程(cheng)中產生氫(qing)氧(yang)化鐵膠體是(shi)一種(zhong)很好的混凝劑,可用于后續混凝反應單元,可去除大部(bu)分SS以及部(bu)分有機物,從而降(jiang)低后續生化系(xi)統(tong)的(de)負荷。
(3)臭(chou)氧(yang)氧(yang)化
臭(chou)氧可以用作水(shui)處理中的(de)氧化劑和消毒劑。作為氧化劑,臭(chou)氧具有很強的(de)選擇性,主(zhu)要攻擊雙鍵、胺及活化的(de)芳香環等(deng)富含(han)電子的(de)官能團。O3氧(yang)化(hua)的(de)主(zhu)要(yao)機理如下:
直(zhi)接反應:
O3+·OH→·O2-+·HO2
間接反應:
O3+·O2-→·O3-+O2
O3-+H+→·HO3
HO3+ O3→·HO4
HO4→·HO2+O2
HO2→·O2-+H+
由(you)于其在水溶(rong)液中的(de)(de)(de)(de)反應(ying)通常涉及·OH的(de)(de)(de)(de)形成,所以臭(chou)氧(yang)(yang)(yang)具有(you)很強的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)能力。臭(chou)氧(yang)(yang)(yang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)也有(you)一定的(de)(de)(de)(de)缺點,其需現場進(jin)行制(zhi)備,且制(zhi)備出(chu)的(de)(de)(de)(de)臭(chou)氧(yang)(yang)(yang)濃(nong)度較低。另外,臭(chou)氧(yang)(yang)(yang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)結束后的(de)(de)(de)(de)殘余的(de)(de)(de)(de)臭(chou)氧(yang)(yang)(yang)需進(jin)行進(jin)一步處理(li),避免二次污(wu)染(ran),影響環境。
(4)雙氧水和次氯酸鈉氧化
雙(shuang)(shuang)氧(yang)水(shui)和次氯酸(suan)(suan)鈉(na)具(ju)有(you)一定的氧(yang)化性,可以(yi)氧(yang)化降(jiang)解水(shui)中的有(you)機(ji)(ji)物質。雙(shuang)(shuang)氧(yang)水(shui)單獨使用效果較(jiao)差,多作(zuo)為Fenton試劑(ji)應用在Fenton氧(yang)化中。次氯酸(suan)(suan)鈉(na)較(jiao)少用于以(yi)去除(chu)有(you)機(ji)(ji)物的場(chang)合下,其可作(zuo)為除(chu)氨氮、有(you)機(ji)(ji)磷等污(wu)染物的氧(yang)化劑(ji)使用。雙(shuang)(shuang)氧(yang)水(shui)和次氯酸(suan)(suan)鈉(na)作(zuo)為氧(yang)化劑(ji)使用,投加藥劑(ji)量較(jiao)大,處理成(cheng)本(ben)較(jiao)高(gao)。
3.1.3 生(sheng)物處理技(ji)術
生物處(chu)理技術是最常用(yong)的(de)廢(fei)水處(chu)理技術,由(you)于其(qi)運(yun)行(xing)費用(yong)相對(dui)較低、處(chu)理效率高(gao),污染物有(you)效去除(chu),二次污染少,因而被世界(jie)各國廣(guang)泛采(cai)用(yong)。具(ju)體的(de)工(gong)藝(yi)形(xing)式(shi)有(you)厭氧(yang)生化(hua)處(chu)理工(gong)藝(yi)和(he)好氧(yang)生化(hua)處(chu)理工(gong)藝(yi)。
(1)厭氧生物處理和水解酸化工藝
厭氧(yang)生物處(chu)理技(ji)術,通過(guo)不依賴氧(yang)氣的菌類微生物在人為控(kong)制的無氧(yang)條件下,去除(chu)水(shui)體中有(you)機物的方法,已有(you)100多年歷史。厭氧生(sheng)物(wu)處理(li)法能耗(hao)低(di)、產沼氣利用(yong)、剩余污泥量少、耐沖擊、有(you)機(ji)容積負荷高(gao)。不足主要有(you)工藝(yi)馴(xun)化時間長、出水(shui)(shui)濃度高(gao)、操作(zuo)復雜、工藝(yi)參數要求苛刻等(deng)。厭氧生(sheng)物(wu)處理(li)分(fen)為三個過程(cheng):第(di)一個過程(cheng)將(jiang)(jiang)水(shui)(shui)中有(you)機(ji)物(wu)分(fen)解為可以溶解在水(shui)(shui)中的小分(fen)子有(you)機(ji)物(wu);第(di)二個過程(cheng)是產酸和脫氫階段(duan);第(di)三個過程(cheng)產生(sheng)甲烷。將(jiang)(jiang)工藝(yi)反應條件控(kong)制(zhi)在其第(di)一、第(di)二階段(duan),用(yong)其優點,即(ji)是水(shui)(shui)解酸化工藝(yi)。
水(shui)解(jie)(jie)(jie)酸(suan)(suan)化(hua)工藝是(shi)從厭(yan)氧活性(xing)污泥法中(zhong)分離發展出來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de),在國內外得到廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)應用。一系列的(de)(de)(de)(de)(de)科學研(yan)究(jiu)(jiu)和生產實踐證實,水(shui)解(jie)(jie)(jie)酸(suan)(suan)化(hua)工藝可提升污水(shui)生化(hua)性(xing)能,降低后續生物(wu)(wu)(wu)處理(li)(li)(li)負荷,因此被廣泛應用在難生物(wu)(wu)(wu)降解(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)制藥、造紙、食(shi)品(pin)等(deng)行業的(de)(de)(de)(de)(de)廢(fei)水(shui)處理(li)(li)(li)中(zhong)。大量研(yan)究(jiu)(jiu)說明(ming),在水(shui)解(jie)(jie)(jie)細菌、產酸(suan)(suan)菌作用下(xia),將(jiang)不溶性(xing)有(you)機物(wu)(wu)(wu)水(shui)解(jie)(jie)(jie)為可溶性(xing)有(you)機物(wu)(wu)(wu),將(jiang)難生物(wu)(wu)(wu)降解(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)大分子(zi)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)轉化(hua)為易生物(wu)(wu)(wu)降解(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)分子(zi)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)。使后續處理(li)(li)(li)單元的(de)(de)(de)(de)(de)能耗時間變短,處理(li)(li)(li)效果也(ye)較好(hao)。
(2)好氧生物處理工藝
好(hao)氧(yang)生(sheng)(sheng)物(wu)處(chu)(chu)理技(ji)術是(shi)指通過(guo)曝氣,在充氧(yang)的條件(jian)下微生(sheng)(sheng)物(wu)好(hao)氧(yang)菌降(jiang)解污染(ran)物(wu)的方法(fa)。好(hao)氧(yang)生(sheng)(sheng)物(wu)處(chu)(chu)理是(shi)用(yong)途最為廣泛的生(sheng)(sheng)物(wu)污水處(chu)(chu)理技(ji)術,主要有生(sheng)(sheng)物(wu)膜法(fa)和活性(xing)污泥法(fa)兩大類。
生(sheng)(sheng)物膜(mo)法是土壤凈化基礎上的(de)(de)人工強(qiang)化,微生(sheng)(sheng)物種體附著在某些載體的(de)(de)表(biao)面,呈膜(mo)狀,同時(shi)與(yu)污水接觸,生(sheng)(sheng)物膜(mo)上的(de)(de)微生(sheng)(sheng)物極易攝取污水中的(de)(de)有機物作(zuo)為營養并轉化代謝,使污水得到凈化的(de)(de)方法。
活性污泥法(fa)是在曝氣池內(nei)呈流化(hua)、懸浮狀態的(de)微生物群(qun)體的(de)吸(xi)附、凝聚、氧化(hua)分解作用來(lai)去除污水中污染物。
生(sheng)物膜法與活性(xing)污泥法相比具有以下(xia)3個優點(dian):
① 生物膜對污(wu)水(shui)水(shui)質(zhi)、水(shui)量的(de)變化有(you)較強的(de)適應性(xing),管理(li)方便,不會發生污(wu)泥(ni)膨脹。
② 微生物(wu)固著(zhu)在載體表面、世代時間較長的(de)微生物(wu)也能增殖,生物(wu)相(xiang)對更(geng)為豐富、穩(wen)定,產生的(de)剩余(yu)污泥少(shao)。
③ 能夠(gou)處理不同濃度(du)的污水。
生(sheng)(sheng)(sheng)物膜法的(de)不足之(zhi)處在于(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)物膜載體增加(jia)了系統的(de)投資;載體材(cai)料(liao)的(de)比表面積小,反應(ying)裝置容積有限、空間效(xiao)率(lv)低,處理效(xiao)率(lv)比活(huo)性污(wu)泥(ni)法低;附著于(yu)固體表面的(de)微生(sheng)(sheng)(sheng)物量(liang)較難控制,操作伸縮性差;氧(yang)的(de)利用效(xiao)率(lv)不如活(huo)性污(wu)泥(ni)法,容易(yi)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)缺氧(yang)。
(3)MBBR工藝
MBBR為(wei)循環(huan)移(yi)動載(zai)體生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜反(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)器(qi),其(qi)工藝原理是通過向(xiang)反(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)器(qi)中投加(jia)一定數量(liang)的懸浮載(zai)體,提高反(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)器(qi)中的生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)量(liang)及生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)種類,從(cong)而(er)提高反(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)器(qi)的處理效(xiao)率。由于填料(liao)密度接近于水,所以在曝氣(qi)(qi)(qi)的時候,與水呈完(wan)全混合狀態,微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)生(sheng)(sheng)長的環(huan)境為(wei)氣(qi)(qi)(qi)、液、固三相。載(zai)體在水中的碰撞和(he)剪(jian)切作用,使空氣(qi)(qi)(qi)氣(qi)(qi)(qi)泡更加(jia)細小(xiao),增加(jia)了氧氣(qi)(qi)(qi)的利用率。另外,每個(ge)載(zai)體內外均具(ju)有不同的生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)種類,內部生(sheng)(sheng)長一些厭氧菌(jun)(jun)或兼氧菌(jun)(jun),外部為(wei)好養菌(jun)(jun),這樣每個(ge)載(zai)體都為(wei)一個(ge)微(wei)(wei)型反(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)器(qi),使硝(xiao)化(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)和(he)反(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)同時存(cun)在,從(cong)而(er)提高了處理效(xiao)果。MBBR工(gong)藝兼具傳統流化床(chuang)和(he)生物(wu)接觸氧化法(fa)兩者的(de)(de)優(you)點,是(shi)一種(zhong)新型(xing)高效的(de)(de)污水(shui)處理方法(fa),依靠曝(pu)氣池內的(de)(de)曝(pu)氣和(he)水(shui)流的(de)(de)提升(sheng)作(zuo)用(yong)使(shi)載體處于(yu)流化狀態(tai),進而(er)形成懸(xuan)浮生長(chang)的(de)(de)活性污泥和(he)附(fu)著生長(chang)的(de)(de)生物(wu)膜,這就使(shi)得移動床(chuang)生物(wu)膜使(shi)用(yong)了整個反應器(qi)空間,充分發揮附(fu)著相和(he)懸(xuan)浮相生物(wu)兩者的(de)(de)優(you)越性,使(shi)之(zhi)揚長(chang)避短,相互補充。
與以往的填(tian)料(liao)(liao)不同的是,懸(xuan)浮填(tian)料(liao)(liao)能與污水(shui)頻繁多次接觸因而被(bei)稱為“移動的生物膜”。其主要(yao)特(te)點是:
① 處理負荷高;
② 氧化池容(rong)積小,降(jiang)低了基(ji)建(jian)投資;
③ MBBR工(gong)藝(yi),操作(zuo)簡便,降(jiang)低(di)了污水的(de)運行(xing)成本;
④ MBBR工藝(yi)污泥(ni)產率低(di),降(jiang)低(di)了(le)污泥(ni)處置費用;
⑤ MBBR工藝中(zhong)不需要(yao)填(tian)料支架,直接(jie)投加(jia),節約費用。
(4)硝化/反硝化工藝
硝化/反硝化(hua)工藝(yi)是將反應分為缺(que)(que)氧(yang)段(duan)和(he)好氧(yang)段(duan),或將整個運行周期分為缺(que)(que)氧(yang)時段(duan)和(he)好氧(yang)時段(duan)。硝化(hua)/反硝(xiao)化(hua)工藝(yi)通過池體(ti)分(fen)格、曝氣設備的特殊(shu)布置、或者通過運(yun)行時序(xu)分(fen)別(bie)做(zuo)到這一點。在好氧(yang)段(duan)內發生(sheng)碳氧(yang)化(hua)(有(you)機物的去除)過程和硝(xiao)化(hua)過程,在曝氣充(chong)氧(yang)的條件下,異養菌群(qun)將有(you)機物分(fen)解為(wei)CO2和H2O等無機物;亞硝化(hua)菌(jun)群將NH3-N氧化為NO2--N,硝化菌群進一步將(jiang)NO2--N氧化為NO3--N;然后硝化混合液回(hui)流至(zhi)缺氧段,反硝化菌群利(li)用(yong)進水中的有機碳源,將NO2--N和NO3--N還原(yuan)為N2,釋放到空氣中,從(cong)而完成脫(tuo)氮過程(cheng),去除水中的總氮。硝化/反硝化工藝(yi)在去除水(shui)中(zhong)有(you)機物的同(tong)時(shi),具有(you)很(hen)好的脫氮(dan)能力(li)。
(5)膜生物反應器
膜生物反(fan)應器MBR是20世紀80年(nian)代末開發的(de)廢水(shui)處理技術,MBR處理系(xi)統如圖3-2所示。
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該系統是一種分(fen)體式膜生化反應器,包括生物反應器和超(chao)濾(lv)UF兩個(ge)單元。生(sheng)(sheng)物反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)器的(de)功(gong)能(neng)是降(jiang)(jiang)解(jie)原水(shui)中(zhong)可生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)降(jiang)(jiang)解(jie)的(de)污(wu)(wu)(wu)染(ran)物,可以(yi)為(wei)普通的(de)好氧反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)器工藝或反(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)、硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)和(he)除磷工藝。膜生(sheng)(sheng)物反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)器根據進水(shui)水(shui)量(liang)和(he)水(shui)質條(tiao)件,配(pei)置和(he)控制適宜的(de)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)條(tiao)件以(yi)實現高效(xiao)的(de)反(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)和(he)硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying),同(tong)時降(jiang)(jiang)解(jie)有機(ji)(ji)污(wu)(wu)(wu)染(ran)物。膜生(sheng)(sheng)物反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)器的(de)硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)池(chi)內可以(yi)培養出高濃度的(de)好氧微(wei)生(sheng)(sheng)物,使污(wu)(wu)(wu)水(shui)中(zhong)的(de)可生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)降(jiang)(jiang)解(jie)的(de)有機(ji)(ji)污(wu)(wu)(wu)染(ran)物在硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)池(chi)內幾(ji)乎完(wan)全降(jiang)(jiang)解(jie),同(tong)時把氨氮(dan)和(he)有機(ji)(ji)氮(dan)氧化(hua)(hua)(hua)為(wei)硝(xiao)酸鹽,由于超(chao)濾膜把菌體(活性污(wu)(wu)(wu)泥)和(he)凈化(hua)(hua)(hua)水(shui)完(wan)全分離,使得在生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)系統中(zhong)經過不斷馴化(hua)(hua)(hua)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)微(wei)生(sheng)(sheng)物菌群(qun)得以(yi)繁殖,相對普通污(wu)(wu)(wu)水(shui)處理工藝而言,難降(jiang)(jiang)解(jie)的(de)有機(ji)(ji)物也能(neng)逐步(bu)降(jiang)(jiang)解(jie),可以(yi)獲得高品(pin)質的(de)出水(shui)水(shui)質。MBR處(chu)理(li)系統采用超(chao)濾替代傳統的二(er)沉(chen)池,完(wan)全實現泥、水分離,使生化(hua)系統內的污泥濃(nong)度達到15-30g/L較(jiao)傳(chuan)統的活性污(wu)泥法高出(chu)3-6倍。
3.1.4 脫鹽技術
目(mu)前常用的(de)廢水脫鹽技(ji)術(shu)有膜分離法和(he)蒸(zheng)發法。
(1)膜法脫鹽
膜(mo)法(fa)脫(tuo)鹽(yan)是(shi)在(zai)某(mou)一(yi)推動(dong)(dong)力作用(yong)下,利用(yong)特定膜(mo)的(de)(de)(de)透(tou)過(guo)性能分(fen)離水(shui)(shui)(shui)中(zhong)離子,使(shi)水(shui)(shui)(shui)得(de)以凈(jing)化(hua)。常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)膜(mo)法(fa)脫(tuo)鹽(yan)以反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)和電滲(shen)(shen)(shen)析為主。反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)脫(tuo)鹽(yan)的(de)(de)(de)原理就是(shi)在(zai)有(you)鹽(yan)分(fen)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)中(zhong),施加以比(bi)自然滲(shen)(shen)(shen)透(tou)壓力更大的(de)(de)(de)壓力,使(shi)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)向相反(fan)(fan)方(fang)向進行,把水(shui)(shui)(shui)壓到反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)膜(mo)的(de)(de)(de)另一(yi)側,變成潔(jie)凈(jing)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui),從而(er)達到脫(tuo)鹽(yan)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de),反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)膜(mo)是(shi)半透(tou)膜(mo)。反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)脫(tuo)鹽(yan)效果較好,但動(dong)(dong)力消耗比(bi)較大,對反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)膜(mo)的(de)(de)(de)要求高(gao),濃縮液難處理。
電滲析也是(shi)(shi)膜法(fa)的一種(zhong),其使用的半滲透膜是(shi)(shi)一種(zhong)離子(zi)(zi)交換膜,這種(zhong)離子(zi)(zi)交換膜按離子(zi)(zi)的電荷性質可分為陽離子(zi)(zi)交換膜(陽(yang)膜(mo))和陰離子(zi)交換膜(陰(yin)膜)兩種(zhong)。在電(dian)解質(zhi)水溶(rong)液中(zhong),陽(yang)(yang)膜(mo)允許(xu)陽(yang)(yang)離(li)(li)子透(tou)過(guo)而排斥阻(zu)擋陰(yin)離(li)(li)子,陰(yin)膜(mo)允許(xu)陰(yin)離(li)(li)子透(tou)過(guo)而排斥阻(zu)擋陽(yang)(yang)離(li)(li)子,這就是離(li)(li)子交(jiao)換膜(mo)的(de)選擇(ze)透(tou)過(guo)性。在電(dian)滲(shen)析(xi)過(guo)程中(zhong),離(li)(li)子交(jiao)換膜(mo)不像離(li)(li)子交(jiao)換樹脂那(nei)樣與(yu)(yu)(yu)水溶(rong)液中(zhong)的(de)某(mou)種(zhong)離(li)(li)子發生交(jiao)換,而只是對不同(tong)電(dian)性的(de)離(li)(li)子起到選擇(ze)性透(tou)過(guo)作用,即離(li)(li)子交(jiao)換膜(mo)不需(xu)再生。電(dian)滲(shen)析(xi)工藝的(de)電(dian)極(ji)(ji)(ji)和膜(mo)組成的(de)隔室稱為極(ji)(ji)(ji)室,其中(zhong)發生的(de)電(dian)化學(xue)反應(ying)(ying)與(yu)(yu)(yu)普通的(de)電(dian)極(ji)(ji)(ji)反應(ying)(ying)相同(tong)。陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)室內發生氧化反應(ying)(ying),陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)水呈酸性,陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)本身容易被腐蝕(shi)。陰(yin)極(ji)(ji)(ji)室內發生還原反應(ying)(ying),陰(yin)極(ji)(ji)(ji)水呈堿性,陰(yin)極(ji)(ji)(ji)上容易結(jie)垢。電(dian)滲(shen)析(xi)與(yu)(yu)(yu)反滲(shen)透(tou)相比,脫鹽率(lv)低。
(2)蒸發脫鹽
蒸(zheng)發法是目前對含鹽廢(fei)水采用較為(wei)普遍(bian)的技術,處理效率高(gao)、效果穩定,一般脫鹽后的廢(fei)水需要進一步(bu)處理去除有(you)機物。三效蒸(zheng)發是目前應用最為(wei)廣(guang)泛的蒸(zheng)發脫鹽方(fang)法。
三(san)(san)效(xiao)(xiao)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)主要由(you)相互(hu)串(chuan)聯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)三(san)(san)組蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)、冷凝器(qi)(qi)、鹽(yan)(yan)分(fen)(fen)離(li)器(qi)(qi)和(he)輔助設備等組成三(san)(san)組蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)以串(chuan)聯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形式(shi)運(yun)行組成三(san)(san)效(xiao)(xiao)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)。整套(tao)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)系(xi)統采用連續進(jin)料連續出(chu)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產方式(shi)。高(gao)含(han)鹽(yan)(yan)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)首先進(jin)入(ru)(ru)一效(xiao)(xiao)強制(zhi)循環結晶蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi),結晶蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)配有循環泵,將廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)打入(ru)(ru)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)換(huan)熱(re)(re)(re)室(shi)(shi)(shi),在(zai)(zai)(zai)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)換(huan)熱(re)(re)(re)室(shi)(shi)(shi)內,外接蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)氣(qi)(qi)液化(hua)產生(sheng)汽化(hua)潛熱(re)(re)(re),對(dui)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)進(jin)行加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)。由(you)于蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)換(huan)熱(re)(re)(re)室(shi)(shi)(shi)內壓力較大,廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)在(zai)(zai)(zai)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)換(huan)熱(re)(re)(re)室(shi)(shi)(shi)中(zhong)(zhong)在(zai)(zai)(zai)高(gao)于正常液體(ti)沸點壓力下加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)至(zhi)(zhi)過(guo)熱(re)(re)(re)。加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液體(ti)進(jin)入(ru)(ru)結晶蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)室(shi)(shi)(shi)后(hou),廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓力迅(xun)(xun)速(su)下降導致部分(fen)(fen)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)閃蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)或迅(xun)(xun)速(su)沸騰。廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)氣(qi)(qi)進(jin)入(ru)(ru)二(er)(er)(er)效(xiao)(xiao)強制(zhi)循環蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)作(zuo)為動(dong)(dong)(dong)力蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)氣(qi)(qi)對(dui)二(er)(er)(er)效(xiao)(xiao)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)進(jin)行加(jia)(jia)熱(re)(re)(re),未(wei)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)鹽(yan)(yan)分(fen)(fen)暫(zan)存在(zai)(zai)(zai)結晶蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)室(shi)(shi)(shi)。一效(xiao)(xiao)、二(er)(er)(er)效(xiao)(xiao)、三(san)(san)效(xiao)(xiao)強制(zhi)循環蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng) 發(fa)(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)之(zhi)間通(tong)過(guo)平衡管相通(tong),在(zai)(zai)(zai)負(fu)壓的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用下,高(gao)含(han)鹽(yan)(yan)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)由(you)一效(xiao)(xiao)向二(er)(er)(er)效(xiao)(xiao)、三(san)(san)效(xiao)(xiao)依次流動(dong)(dong)(dong),廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)不斷地(di)被蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa),廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)鹽(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃(nong)度(du)越來越高(gao),當廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鹽(yan)(yan)分(fen)(fen)超過(guo)飽和(he)狀(zhuang)態時(shi),水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)鹽(yan)(yan)分(fen)(fen)就會不斷地(di)析出(chu),進(jin)入(ru)(ru)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)結晶室(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)下部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)集鹽(yan)(yan)室(shi)(shi)(shi)。吸鹽(yan)(yan)泵不斷將含(han)鹽(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)送至(zhi)(zhi)旋渦鹽(yan)(yan)分(fen)(fen)離(li)器(qi)(qi),在(zai)(zai)(zai)旋渦鹽(yan)(yan)分(fen)(fen)離(li)器(qi)(qi)內,固態的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鹽(yan)(yan)被分(fen)(fen)離(li)進(jin)入(ru)(ru)儲鹽(yan)(yan)池,分(fen)(fen)離(li)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)進(jin)入(ru)(ru)二(er)(er)(er)效(xiao)(xiao)強制(zhi)循環蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re),整個過(guo)程周而復始,實現水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)與鹽(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最終分(fen)(fen)離(li)。冷凝器(qi)(qi)連接有真(zhen)(zhen)空系(xi)統,真(zhen)(zhen)空系(xi)統抽(chou)掉蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)系(xi)統內產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)未(wei)冷凝氣(qi)(qi)體(ti),使冷凝器(qi)(qi)和(he)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)保持負(fu)壓狀(zhuang)態, 提高(gao)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)效(xiao)(xiao)率(lv)。在(zai)(zai)(zai)負(fu)壓的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用下,三(san)(san)效(xiao)(xiao)強制(zhi)循環蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)二(er)(er)(er)次蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)氣(qi)(qi)自動(dong)(dong)(dong)進(jin)入(ru)(ru)冷凝器(qi)(qi),在(zai)(zai)(zai)循環冷卻水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷卻下,廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)二(er)(er)(er)次蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)氣(qi)(qi)迅(xun)(xun)速(su)轉變成冷凝水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)。冷凝水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)可采用連續出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方式(shi),回(hui)(hui)收至(zhi)(zhi)回(hui)(hui)用水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)池。
蒸發(fa)法有一定的缺(que)點,如設(she)備一次性投資較高(gao)、設(she)備腐(fu)蝕(shi)、運(yun)行(xing)費用高(gao)等(deng)諸多問題。
3.2 廢水處理工藝
3.2.1 處理工藝路線選擇
根據本項(xiang)目設計進(jin)、出水水質的(de)要求,綜合比較,采用(yong)“污污分流”的(de)思路,不同特(te)性(xing)的(de)廢水采用不同的(de)處(chu)理(li)工藝(yi)進(jin)行處(chu)理(li)。依據(ju)MIC檢測結(jie)果將毒(du)性(xing)(xing)廢水單獨(du)收集,利用技術優勢,對毒(du)性(xing)(xing)廢水進(jin)行MFES預處理(li),達到設計處理(li)效果后與其他廢水(shui)混合,再接入常(chang)規(gui)廢水(shui)處理(li)設施(shi)進(jin)行常(chang)規(gui)處理(li)。本(ben)工程總體工藝路(lu)線采用“預處(chu)理(li)+生化處理”組合式工(gong)藝。
預處理方式選用混(hun)凝沉淀和備(bei)用的MFES生(sheng)物處理方式,混(hun)凝沉(chen)淀(dian)通過添加PAC和PAM藥劑達到(dao)去(qu)(qu)除高(gao)濃度的磷(lin)同時(shi)對(dui)其他污染物(wu)也(ye)達到(dao)一定的去(qu)(qu)除效率(lv)。MFES生物(wu)(wu)處(chu)理(li)方式作(zuo)為備用手段,針(zhen)對后期(qi)新產品的(de)投入生產以(yi)及(ji)研發過程(cheng)可能產生一些(xie)毒性廢水,進行(xing)預處(chu)理(li),防止對后續的(de)常規生物(wu)(wu)處(chu)理(li)系統(tong)造成毀滅性沖(chong)擊,確保常規生物(wu)(wu)處(chu)理(li)系統(tong)正常運(yun)行(xing)。
3.2.2 預處(chu)理工藝
(1)pH調(diao)節、混(hun)凝沉(chen)淀
對(dui)于廢水的(de)pH值進行調節,然后通過投加(jia)PAC、PAM藥劑,對廢水進行混凝(ning)絮凝(ning)處理,去(qu)除(chu)高濃度的磷同時可以(yi)對其他(ta)污(wu)染物起到一(yi)定去(qu)除(chu)效果。
(2)MFES預處理
通(tong)過MIC檢測(ce)廢(fei)水毒性,統籌管理(li)綜合廢(fei)水的生物毒性大小,確保生化工藝不受(shou)影響;同時MFES預處理可以(yi)直接大(da)部分處理活性污泥難以(yi)接受的有(you)毒(du)廢水(shui),在去除有(you)機污染的同時大(da)幅(fu)度降低廢水(shui)毒(du)性,以(yi)達(da)到后續良好的生(sheng)化性要(yao)求。
對于高濃度(du)廢(fei)水采(cai)用工程菌株混合發(fa)酵工藝(MFES)進行處理。MFES技術出(chu)自浙江大學生科(ke)院與環資院高難(nan)度工業廢水(shui)處理技術聯合課題組。2012年課題組在執行(xing)“國家(jia)重(zhong)大(da)科技專(zhuan)項”攻關任務時,為克(ke)服傳統活(huo)性污泥不能耐受過高鹽分的(de)缺點,聯合(he)波(bo)士頓大學(美國)開發了CHBC菌(jun)群技術(參見DOI: 10.1002/clen.201400182)用于處理高濃(nong)度高鹽有機工(gong)業污水。在此(ci)領域申請了兩個發明(ming)專(zhuan)利:《一(yi)種高COD、高濃(nong)度有機(ji)鹽酸性(xing)有機(ji)化工廢水處理方(fang)法》(專利號201610311684.6)和《一種用于(yu)甾體激素(su)制藥工業廢水(shui)的污水(shui)處理助劑(ji)》(專利號201510349442.1),都(dou)已經進入實(shi)質(zhi)審查階段。此(ci)后,不斷開發(fa)各(ge)類高效(xiao)工程(cheng)菌(jun)株(zhu)產品用(yong)于應對(dui)各(ge)種水質(zhi)廢水,并在(zai)大量(liang)工程(cheng)實(shi)施過程(cheng)中發(fa)展(zhan)了一套采用(yong)特殊工程(cheng)菌(jun)株(zhu)混合發(fa)酵(jiao)工藝(Mixed Fermentation by Engineered Strains,MFES),成功處理(li)了多種(zhong)傳(chuan)統活性污(wu)泥法不能直接處理(li)的“老大難”廢(fei)水,是目前國(guo)內生物(wu)法處理高濃度廢(fei)水最為(wei)先進(jin)的(de)技(ji)術。MFES技術通過高活性(xing)的微生(sheng)物(wu)在廢(fei)水中快速增殖(zhi),在呼吸的同(tong)(tong)時把有機(ji)物(wu)大(da)量同(tong)(tong)化為(wei)細胞內(nei)容物(wu),最(zui)終以有機(ji)菌體的形(xing)式(shi)分離(li)出來(lai),大(da)大(da)提(ti)高了廢(fei)水生(sheng)物(wu)處理的單位(wei)負荷,相比于傳統(tong)的絮凝、氧化等(deng)預處理手段,不僅單位(wei)COD去除成本(ben)普遍降低90%以上,而且對于氨氮和總氮有明顯的去除效果(guo)。
MFES系(xi)統(tong)技術針對具(ju)體項目廢水(shui)特征定制培育復(fu)合菌種,采用發酵工(gong)(gong)藝分解(jie)和利用難降解(jie)有機物,從而提高(gao)高(gao)濃度醫(yi)藥化(hua)(hua)工(gong)(gong)廢水(shui)可生化(hua)(hua)性,同時去除大量污染(ran)物。
MFES實施前會對廢水(shui)進行MIC生物毒性(xing)檢測(ce),以此區(qu)分(fen)高毒性(xing)水樣和低毒性(xing)水樣,結合傳統的(de)負(fu)荷管控原(yuan)則,指導后(hou)續廢水分(fen)類處置工作。
MFES使用(yong)的(de)菌種(zhong)來(lai)源于(yu)浙江大(da)學微生物研究所(suo)二十多年積(ji)累的(de)環境微生物菌種(zhong)庫。該菌種(zhong)庫收錄的(de)細菌物種(zhong)數(shu)超過(guo)2000種,涵蓋了大部分環境細菌種類;保(bao)存(cun)的菌株(zhu)數量超過(guo)50000株,提(ti)供了豐富的基因多樣性。
培育定制菌(jun)種是(shi)MFES技(ji)術(shu)的關鍵步驟。傳統的菌種(zhong)篩選(xuan)培育方(fang)法(fa)使用試管(guan)、平(ping)板進(jin)行,費時費力,效率低(di)下,難以滿足市場(chang)實際需求。MFES技(ji)術采用(yong)高通量集成化菌(jun)種篩選技(ji)術,采用(yong)移液工作站,使用(yong)96孔板(ban)進行大批(pi)量(liang)篩選,可在(zai)一天內(nei)完成50000株(zhu)菌種的(de)篩選(xuan)操(cao)作,極大提高(gao)了效率(lv)(lv),滿(man)足(zu)了實際工(gong)程(cheng)項目對于(yu)菌種篩選(xuan)效率(lv)(lv)的(de)需求。
綜上所述,MFES技術快速地從(cong)大規模環境(jing)微生(sheng)物(wu)菌種庫中篩選高(gao)效降解(jie)菌株,以降解(jie)各類(lei)有機溶劑和醫化(hua)(hua)原料;后再通過微生(sheng)態(tai)結(jie)構設計,配制(zhi)工程菌群。通過混(hun)合發(fa)酵的(de)工藝將(jiang)(jiang)有機物(wu)降解(jie)或轉化(hua)(hua)為單細胞蛋(dan)白,快速、經濟(ji)地將(jiang)(jiang)活(huo)性(xing)(xing)污泥(ni)無法直接(jie)處理的(de)高(gao)濃(nong)度醫藥化(hua)(hua)工廢(fei)水轉化(hua)(hua)成具有更高(gao)可生(sheng)化(hua)(hua)性(xing)(xing)的(de)低濃(nong)度廢(fei)水,生(sheng)化(hua)(hua)性(xing)(xing)可提高(gao)50%-100%,并去除污(wu)水中50-90%的(de)COD和氨氮,大幅度降低后續常規(gui)生化系統的處理負擔。
3.2.3 綜合(he)廢水生(sheng)化處理(li)工藝
綜(zong)合廢水(shui)處理系統設計進水(shui)COD 1500mg/L,氨(an)氮60mg/L,總(zong)磷20mg/L,總(zong)氮70mg/L。采用生化處理工藝,考慮到(dao)COD去除和脫氮除磷(lin)的要求,主體工(gong)藝采用(yong)A/O工(gong)藝,主要為“酸化水解→接觸氧化”。該工藝具有去除COD和脫氮除磷效果。
3.3 污泥處理工(gong)藝
3.3.1 污泥來源及產(chan)量
污泥主要來(lai)源于(yu)(yu)物化(hua)處(chu)理部分(fen)(混凝單元(yuan))及(ji)生化(hua)處(chu)理部分(fen),即廢水在(zai)生化(hua)處(chu)理過程中,由(you)于(yu)(yu)微生物的(de)代謝過程產生的(de)剩余污泥。
3.3.2 污泥(ni)機(ji)械脫水工藝比較
表(biao)3-1 常見機械脫水性(xing)能比較表
脫水(shui)方法 |
工作(zuo)方(fang)式 |
優點(dian) |
缺(que)點 |
脫水程度 |
框壓濾機 |
間歇脫水;液壓過濾 |
濾(lv)餅(bing)含(han)固率高; 固體回收(shou)率高; 藥(yao)品消耗(hao)少。 |
間歇(xie)操(cao)作,過濾能力較(jiao)低; 基建設備投資大; 勞(lao)動強度大。 |
根據污泥(ni)性狀不同可脫至含水率60%~80% |
離(li)心機 |
連續(xu)脫水離心力作用(yong)。 |
基(ji)建投資少,占地少;設備結構(gou)緊湊; 處理能力大且效(xiao)果好;總處理費用較低自動(dong)化(hua)程度(du)高,操作(zuo)簡(jian)便、衛生。 |
價格偏貴; 電(dian)力消耗大; 污泥中含有(you)砂礫(li),易磨(mo)損設備(bei)有(you)一定噪(zao)聲(sheng)。 |
80% |
帶式壓濾(lv)機 |
連續(xu)脫水(shui);機(ji)械擠壓。 |
機(ji)器(qi)制造(zao)容易,附屬設(she)備少、能耗較低; 連續操作,管(guan)理方便,脫水能力(li)大。 |
聚合物(wu)價(jia)格(ge)貴(gui),運(yun)行費用高(gao); 脫水效率低。 |
80% |
疊螺脫水機 |
連續(xu)脫水;機械擠(ji)壓(ya)。 |
濾(lv)餅含固率高; 自動化程度(du)高(gao); 能耗低; 密封性好。 |
價格偏貴;處理(li)量小。 |
80% |
3.3.3 污泥脫水處薦(jian)方案
通過(guo)上述(shu)比較,結(jie)合國內類似(si)項目(mu)的運行經驗,推(tui)薦采用板框壓濾機。
3.4 生化處理系統的池型選擇(ze)
對(dui)于中小(xiao)規(gui)模(mo)的(de)(de)(de)污水(shui)處(chu)理(li)(li)(li)站,生化(hua)處(chu)理(li)(li)(li)系統(tong)的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)池(chi)(chi)可以采(cai)用(yong)鋼(gang)筋(jin)砼結構(gou)。采(cai)用(yong)鋼(gang)筋(jin)砼結構(gou),雖(sui)然(ran)土建投資(zi)較(jiao)大(da),但生物反(fan)應(ying)池(chi)(chi)可與其它功能的(de)(de)(de)水(shui)池(chi)(chi)及建筑(鼓風機房(fang)、脫水(shui)機房(fang)等(deng))通過工藝(yi)的(de)(de)(de)集(ji)約(yue)化(hua)布置合建,具有占地面(mian)積少、節省能耗、運行管理(li)(li)(li)方便、混凝(ning)土結構(gou)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)長等(deng)優勢。本(ben)項目生化(hua)處(chu)理(li)(li)(li)系統(tong)的(de)(de)(de)池(chi)(chi)型采(cai)用(yong)鋼(gang)砼結構(gou)。
3.5 實際案例
MFES技術應用實例及運行數據
3.5.1 重慶農藥化工集團有限公司(長壽)
1.主(zhu)要生產(chan)有機(ji)氯農藥產(chan)品(pin),廢(fei)水處理采(cai)用MFES+AO+AO主體(ti)工藝。
2.MFES生物法預處理農(nong)藥高濃度(du)廢(fei)水,連續穩定運行6個月(yue)。
根據客(ke)戶提供(gong)的數據,MFES處理工藝近一個月日均進水量(liang)193噸,HRT 48 h,平均進(jin)水COD12180 mg/l,平均進(jin)水氨氮797mg/l,COD去除(chu)率56.7% 平均(jun)出水COD 5278 mg/l,平均(jun)出水氨氮571 mg/l,氨氮去除(chu)率(lv)28.4%
3.MFES處理出水經過MIC毒性檢測以(yi)及(ji)B/C值均顯示具有(you)良(liang)好可(ke)生化性。
4.MFES處(chu)理出水(shui)與其他廢水(shui)混合后進入AO+AO,出水穩定達(da)標(biao)。
5.客戶日常未對(dui)總氮的運行數據進行連續檢測,MFES進水的總(zong)氮(dan)在700-
1000mg/L,最終出(chu)水總氮<75mg/L。
現場實況:
3.5.2xxxxx有限公司(臨海)
1.該公司主要從事甾體制藥,廢水(shui)處理采用MFES+A2O主(zhu)體工藝。
2. MFES反應器(qi)預(yu)處理(li)高(gao)濃度制藥廢水(shui),連續穩(wen)定運行3年。
近一(yi)個月日均進水量287噸,HRT 72h,含(han)鹽量(liang)2%,
平均進水COD 16906 mg/l,平均進水氨氮390mg/l,COD去除(chu)率62.6%
平均出水COD 6326 mg/l,平(ping)均出(chu)水氨氮263 mg/l,氨氮去(qu)除率32.6%。
3.MFES處理出水(shui)經過MIC毒性檢(jian)測(ce)及B/C值均顯示具有良好(hao)的可生化性。
4.MFES處理出(chu)水與(yu)其(qi)他廢水混合后進入A2O,出水穩定達(da)標。
5.客戶日常未對總氮的運行(xing)數據進行(xing)連續檢測(ce),MFES進水的總氮在700-
1000mg/L,最終出水總氮<70mg/L。
現場實況:
3.5.3xxxx藥業有限公司(臨海)
1.主要從事(shi)頭(tou)孢制(zhi)藥產品,廢水處理(li)采用MFES+UASB+A2O主體工(gong)藝(yi)。
2.MFES生物法預處理農藥高濃度廢(fei)水,連(lian)續穩定運(yun)行6個月。根據客戶提(ti)
供(gong)的數(shu)據:
MFES處理工藝近(jin)一個月日均進水量(liang)193噸,HRT48h,含鹽量(liang)2%,
平均(jun)進(jin)水COD 12180 mg/l,平均進水(shui)氨氮797 mg/l,COD去除率56.7%
平均出水COD 5278 mg/l,平(ping)均(jun)出水氨氮571 mg/l,氨氮去除(chu)率28.4%
3.MFES處理(li)出水(shui)經過MIC毒性(xing)檢(jian)測以及(ji)B/C值均顯示具有良好可生化性。
4.MFES處(chu)理出水與其(qi)他廢水混(hun)合后進入AO+AO,出(chu)水穩定達標(biao)。
5.客(ke)戶日常未對總氮的運行數據(ju)進行連續檢(jian)測,MFES進(jin)水的總氮在(zai)700-
900mg/L,最終出水總(zong)氮<70mg/L。
現場實況:
3.5.4 其他(ta)醫藥(yao)客戶處理情(qing)況一覽(lan)表
序號
客戶名稱
廢水類型
處理規模(t/d)
主體工藝
進水COD (mg/L)
出水COD(mg/L)
1
溫州長城高新材料有限公司
樹脂廢水
400
MFES+AO
2000-5000
<500
2
海鹽精細化工有限公司
高鹽酯化廢水
50
MFES+O
10000-20000
<500
3
浙江宏元藥業股份有限公司
他汀類制藥廢水
500
MFES+A2O
10000-20000
<500
4
浙江君業藥業有限公司
甾體制藥廢水
800
MFES+EGSB+UASB+AO
20000-30000
<500
5
福建賢邦醫藥科技有限公司
醫藥中間體廢水
1000
MFES+A2O
5000-15000
<500
6
湖南龍騰生物科技有限公司
生物制藥廢水
200
MFES+UASB+AO
10000-30000
<500
7
湖南科瑞生物制藥股份有限公司
醫藥中間體廢水
600
MFES+A2O
30000-50000
<500
8
江蘇鳴翔化工有限公司
電子化學品廢水
100
MFES+AO
20000-30000
<500
工藝設計(ji)
4.1 總體設計(ji)
廢水中主要污染物(wu)指標為COD、氮、磷等,結合水質數(shu)據,在工(gong)藝(yi)選擇上考慮(lv)以下針(zhen)對性(xing)措施。
(1)采取分類(lei)收集、分質處(chu)理的總(zong)體設計思路,處(chu)理工(gong)藝采用“預(yu)處(chu)理(混凝沉淀+MFES)+常規生化處理”的組合工(gong)藝。其(qi)中MFES處(chu)理(li)作為保留(liu)手段,在(zai)后(hou)期生產中如果出(chu)現(xian)有(you)毒廢(fei)水,就啟用MFES處(chu)理(li)工藝,保(bao)證常規生化系(xi)統(tong)正常運行(xing)。
(2)廢(fei)水中如果(guo)含有部(bu)分(fen)有毒、抗氧化、B/C低(di)的難降解(jie)有機物,生化(hua)前需采取(qu)MFES的預(yu)處(chu)理手段來解毒、提高B/C,保證(zheng)后續常規(gui)生化系統運行條件。
(3)為了提高廠區及周(zhou)圍環(huan)境空氣質(zhi)量,廢水處理構筑物宜采用加蓋密閉收集臭(chou)氣,統一(yi)處理。
4.2 工藝流程
廢水處理工藝流程如圖4-1所示:
4.2.1 工藝流程分析
(1)生產工藝廢水MIC檢測分類
生(sheng)產(chan)工藝廢水(shui)污染物(wu)濃度高(gao),處理(li)(li)難度大,進行分(fen)類處理(li)(li)。在(zai)(zai)工業生(sheng)產(chan)中,有(you)(you)許多特殊(shu)污染物(wu)在(zai)(zai)濃度達到一定要閾值后會(hui)對(dui)(dui)污水(shui)的(de)生(sheng)物(wu)處理(li)(li)造成抑(yi)制(zhi)作(zuo)用甚(shen)至毀滅性(xing)(xing)破壞,例如重(zhong)金(jin)屬、抗生(sheng)素、氰化物(wu)、硝基(ji)苯(ben)等等。在(zai)(zai)污水(shui)站日(ri)常管理(li)(li)中,運營人員(yuan)需要對(dui)(dui)各股進水(shui)的(de)生(sheng)物(wu)毒(du)性(xing)(xing)有(you)(you)一定了(le)解,在(zai)(zai)有(you)(you)機負荷管理(li)(li)的(de)基(ji)礎上加強毒(du)性(xing)(xing)廢水(shui)的(de)定量(liang)管理(li)(li),對(dui)(dui)于(yu)有(you)(you)毒(du)廢水(shui)進行節制(zhi),避免系統(tong)出現意外效率降(jiang)低、解絮(xu)、死(si)泥的(de)情況。但(dan)是實(shi)際情況下(xia),我(wo)(wo)們很難全面、定量(liang)地去推測(ce)污水(shui)中的(de)各種污染物(wu)組成,其微生(sheng)物(wu)毒(du)性(xing)(xing)往往是不(bu)明確的(de)。因(yin)此,我(wo)(wo)們需要有(you)(you)一套直觀、簡易、普適性(xing)(xing)強的(de)檢測(ce)方法(fa)來告訴(su)我(wo)(wo)們水(shui)樣的(de)毒(du)性(xing)(xing)如何,即我(wo)(wo)們采用的(de)MIC檢測工藝。
MIC檢(jian)測工藝是對樣品進(jin)行(xing)一系(xi)列濃度梯度的稀釋后,我們把各濃度樣品添加到細(xi)菌培(pei)養(yang)物中,通過觀察細(xi)菌生(sheng)(sheng)長狀(zhuang)況,從而(er)判斷各濃度樣品對細(xi)菌生(sheng)(sheng)長的抑制作(zuo)用大小(xiao),即微生(sheng)(sheng)物毒性大小(xiao)。其中,能夠有(you)效抑制細(xi)菌生(sheng)(sheng)長的最低濃度稱為(wei)最小(xiao)抑菌濃度。MIC測試是衡(heng)量抗生素藥物對(dui)各類致病菌藥效的(de)(de)的(de)(de)傳統手段,同時也可(ke)以(yi)拓展(zhan)外延(yan)到水處(chu)理領(ling)域,衡(heng)量水樣對(dui)各類微(wei)生物的(de)(de)抑(yi)制作(zuo)用。
通過MIC檢(jian)測把生產廢水進行分類,高(gao)濃、高(gao)毒、高(gao)鹽廢水分別單獨收集(ji)和處理(li)。主要生產廢水收(shou)集于隔油調(diao)節池,池內設置攪拌進行(xing)均(jun)質、均(jun)量。
(2)MFES生化預處理
生(sheng)產工(gong)藝廢水(shui)中(zhong),對于(yu)微生(sheng)物毒性(xing)不強的高濃度廢水(shui)采用工(gong)程菌株混合(he)發(fa)酵技術(MFES)處(chu)理工藝(yi)進行預處(chu)理。主要步驟為:
① 獲取單菌(jun)種:從菌(jun)種庫中,通過篩選、馴化、誘變(bian)、基(ji)因(yin)工程等手(shou)段,針(zhen)對特定的污水(shui)獲得能在(zai)該污水(shui)中快速生長繁殖(zhi)的抗逆菌(jun)種;
② 剔除拮抗菌(jun)種:有(you)些(xie)菌(jun)種同(tong)時存在(zai)時,會提升(sheng)污染物處理效率,而有(you)些(xie)菌(jun)種同(tong)時存在(zai)時會互相(xiang)抑(yi)制,降低污染物的處理效率,因(yin)此需(xu)要(yao)優先選擇(ze)協同(tong)作用菌(jun)種、剔除拮抗關系(xi)菌(jun)種。;
③ 構(gou)(gou)建微生(sheng)態菌(jun)群:構(gou)(gou)建并(bing)優化具有高效降解效果的(de)微生(sheng)態菌(jun)群,調配菌(jun)種的(de)種類(lei)和(he)比例(li),促(cu)進菌(jun)群的(de)協同(tong)作用,將處理效率提升到最優;
④ 快速(su)去除污染物(wu):
去除(chu)污染物(wu)原理:菌(jun)群在污水(shui)中(zhong)快速生(sheng)長繁殖(zhi),大量吸(xi)收(shou)碳、氮、磷,因(yin)其菌(jun)種是針對性設計(ji),可優先(xian)將廢水(shui)中(zhong)難(nan)降解有(you)(you)機物(wu)呼吸(xi)降解,或轉化為細胞蛋白,即除(chu)了將有(you)(you)機物(wu)礦(kuang)化以外(wai),MFES技術(shu)還可(ke)以將廢水(shui)的大(da)量COD轉化為細胞蛋白的方式以菌渣形式排出,兩者比例可以進行工程調控;
MFES工藝(yi)靈活多(duo)變,工程菌株耐受性強,無需調節池(chi),可(ke)以適用于(yu)各(ge)種反應器和污水池(chi),多(duo)數企業通過廢舊系統稍(shao)加改造(zao)即可(ke)順(shun)利使用該技術,取得了(le)非常好的經濟效益。
(3)綜合廢水生化處理
經(jing)預處理的(de)工(gong)藝(yi)廢水(shui)與其他廢水(shui)在綜(zong)合(he)廢水(shui)調節池內(nei)混合(he),進行水(shui)質(zhi)和水(shui)量(liang)的(de)均化。混合(he)后的(de)廢水(shui)COD濃度在1500mg/L以下,總磷濃度(du)控制在20mg/L以下(xia)。通過類(lei)比同類(lei)醫藥企業的常規生化處(chu)理工藝,我們采用AO處理工(gong)藝,注重去除COD、氨氮、總磷。
廢水經過(guo)多級A/O工藝,去除水中的(de)COD和氨氮。綜合廢水生化處理主要包(bao)括水解酸化+接觸氧化處理(li)單元。
綜合廢水(shui)首先進(jin)(jin)入水(shui)解(jie)酸化(hua)池,通(tong)過水(shui)解(jie)酸化(hua)菌的作用,對(dui)廢水(shui)中(zhong)有(you)機物進(jin)(jin)行水(shui)解(jie),大分子有機(ji)物(wu)、雜環類物(wu)質,經過(guo)斷鏈、開環等過(guo)程,有機(ji)物(wu)得(de)到(dao)降解,進(jin)一步提高B/C值,提高(gao)廢水(shui)的可生化性。出(chu)水(shui)進入(ru)接觸氧(yang)化池(chi),通過(guo)曝(pu)氣,在好氧(yang)菌的作用下,對水(shui)中溶解(jie)(jie)性有機(ji)物(wu)進行降解(jie)(jie),同時發生硝化反應。出(chu)水(shui)進入(ru)到沉淀池(chi),實現泥水(shui)分離,上(shang)清液自流(liu)入放流(liu)池,達標(biao)排放,部分污泥以(yi)剩余污泥形式(shi)進入污泥濃縮池壓濾后(hou)處置(zhi)。
水解酸化池(chi)和接(jie)觸(chu)氧(yang)化池(chi)采用(yong)生物(wu)膜法,池(chi)中(zhong)懸(xuan)掛組(zu)合填料,以附著微生物(wu),保證微生物(wu)量。采用(yong)生物(wu)膜法,不需要污泥回(hui)流,降低了(le)部(bu)分(fen)基建(jian)費用(yong)和污泥回(hui)流動力費用(yong),也沒有(you)污泥膨脹的風險,方便(bian)運(yun)行管理。
(4)處理出水經標準排放口達標排放
4.2.2 各單元處理效果分析
各處理(li)單元(yuan)污(wu)染物去除效(xiao)果預測如表4-1所示。
表4-1各處理單元污染物去除效果
處理工藝 |
項目 |
水量t/a |
CODcr |
BOD5 |
NH3-N |
TN |
TP |
SS |
||||||||||||
mg/L |
t/a |
去除率 |
mg/L |
t/a |
去除率 |
mg/L |
t/a |
去除率 |
mg/L |
t/a |
去除率 |
mg/L |
t/a |
去除率 |
mg/L |
t/a |
去除率 |
|||
預處理 |
調節池 |
120000.00 |
1500.00 |
180.00 |
0% |
300.00 |
36.00 |
0% |
60.00 |
7.20 |
0% |
70.00 |
8.40 |
0% |
20.00 |
2.40 |
0% |
35.00 |
4.20 |
0% |
混凝沉淀 |
120000.00 |
1275.00 |
153.00 |
15% |
255.00 |
30.60 |
15% |
54.00 |
6.48 |
10% |
63.00 |
7.56 |
10% |
8.00 |
0.96 |
60% |
17.50 |
2.10 |
50% |
|
AO |
水解酸化 |
120000.00 |
1083.75 |
130.05 |
15% |
229.50 |
27.54 |
10% |
45.90 |
5.51 |
15% |
50.40 |
6.05 |
20% |
6.40 |
0.77 |
20% |
17.50 |
2.10 |
0% |
接觸氧化 |
120000.00 |
379.31 |
45.52 |
65% |
91.80 |
11.02 |
60% |
22.95 |
2.75 |
50% |
25.20 |
3.02 |
50% |
4.48 |
0.54 |
30% |
17.50 |
2.10 |
0% |
|
排放限值 |
≤500mg/L |
≤300mg/L |
≤40mg/L |
≤60mg/L |
≤8mg/L |
≤400mg/L |
4.3 主要單元(yuan)工藝(yi)設計(ji)
根(gen)據工(gong)藝流(liu)程,本項(xiang)目由(you)以下幾個處理系統組成(cheng):
(1)收集(ji)調節系統(tong)
(2)混凝沉淀系(xi)統(tong)
(3)AO生物處(chu)理系統
(4)砂濾消毒系統
(5)污泥處(chu)理(li)系統
4.3.1 收集(ji)池
對(dui)廢水的收集分為兩(liang)部分:
廢(fei)水(shui)站生(sheng)產(chan)(chan)廢(fei)水(shui)收集池分廢(fei)水(shui)收集池和毒性廢(fei)水(shui)收集池。在實際生(sheng)產(chan)(chan)中(zhong)各生(sheng)產(chan)(chan)線的廢(fei)水(shui)并不能完全做到同時等(deng)量產(chan)(chan)生(sheng),考慮到生(sheng)產(chan)(chan)安排的不確定性以及均(jun)質的效果,現將生(sheng)產(chan)(chan)廢(fei)水(shui)收集池按照400m3設計(ji),毒性廢水收集池(chi)(備(bei)用)50m3,分別為:
生產廢水收集池(400m3)1座,尺寸:L*B*H=15.0m*9.0m*3.0m
毒性廢水收集池(50m3)1座,尺寸:L*B*H=6.0m*3.0m*3.0m
池深度3.0米,生產廢水收集池設置PH調節功能,將來水pH調節到7-8
主要設備:提升泵2臺(一備一用(yong)),Q=30m3/h,H=16m,N=2.2kW,材質:FP
提升泵2臺(一(yi)備一(yi)用),Q=10m3/h,H=16m,N=1.5kW,材質:FP
超聲波液位計:2臺,量程0~10米,IP65
電磁流量計:2臺,0~9999m3/h,襯里:PTFE
曝氣攪拌裝置 2套
攪拌機,2套
PH計,2套
4.3.2 MFES生化預處理備用池
數量:1座,
有效池(chi)容:100m3,
有效尺寸(cun):L*B*H=6.0m*6.0m*3.0m
設置參數:廢水設(she)計(ji)處理能力(li)為25m3/d
外部設備:
風(feng)機2臺(tai)(一(yi)用一(yi)備(bei)),12%氧利用率(lv)計算,風量10m3/min,風壓100kpa,螺桿式,N=22kw
提升泵 3臺(二(er)用一備),Q=2m3/h,,H=20m(防曝電機),N=3kw
出(chu)水管道泵(beng)2臺(tai)(一用一備),Q=4m3/h,,H=20m(防曝(pu)電機),N=3kw
4.3.3 化混池
數量:一座,分兩格
有效(xiao)池容:20m3,
有效尺寸:L*B*H=7.0m*3.0m*1.0m
設置參數:兩個(ge)10m3池(chi),分(fen)別攪(jiao)拌投加PAC和(he)PAM藥劑,HRT=0.5h
主要設(she)備(bei):提升(sheng)泵2臺(一備一用),Q=10m3/h,H=16m,N=1.5kW,材質:FP
超聲波(bo)液位計:1臺,量程0~10米,IP65
電(dian)磁(ci)流量計:1臺,0~9999m3/h,襯里(li):PTFE
攪拌裝置2套
4.3.4 初沉池
數量:一座(zuo)。
有效池(chi)容(rong):126m3,HRT=6h
有效(xiao)尺(chi)寸(cun):L*B*H=7.0m*6.0m*3.0m。
主要設備(bei):
污泥泵:2臺(一用(yong)一備),Q=10m3/h,H=10m,N=0.75kW。
刮泥機減速(su)機:Z*G-3.0,N=0.75KW
4.3.5 水解酸化池
數量:一座(zuo),
有(you)效池容:400m3,
有效尺(chi)寸:L*B*H=16.0m*9.0m*3.0m
設置參(can)數(shu):HRT=20h,池內溶解氧0.2mg/L,COD去除率20%。
主要設備:
潛水攪(jiao)拌機: 2臺,帶升降機,對角設置。N=4KW
池內填料:組合填料280m3,Φ150×100mm。
DO儀:范圍0~20mg/L,在(zai)線。
PH儀:范圍0~14,在線。
溫度計:范圍-20℃~60℃,在線(xian)。
4.3.6 接觸氧化池
數量(liang):一(yi)座。
有效池容:320m3。
有效(xiao)尺寸(cun):L*B*H=16.0m*7.0m*3.0m,
設置(zhi)參數(shu):HRT=16h,氣(qi)水比20:1,池(chi)內溶解氧3mg/L,COD去除(chu)率50%。
主要設備:
可(ke)提升式(shi)曝氣器(qi):4-6m3/h,60套,材質:ABS+橡膠膜
填(tian)料:組(zu)合填(tian)料220m3,Φ150×100mm。
風(feng)機:3臺(tai),二用一(yi)備(bei),風(feng)壓(ya):58.8KPa,5.5m3/min
DO儀(yi):范(fan)圍0~20mg/L,在線。
PH儀:范(fan)圍0~14,在線(xian)。
溫度計:范圍-20℃~60℃,在線。
4.3.7二沉池
數量:一座。
有效池容(rong):80m3,HRT=4h
有(you)效尺寸:L*B*H=6.0m*5.0m*3.0m。
設置參數:污泥回流(liu)至水(shui)解酸化(hua)(hua)池和接觸氧化(hua)(hua)池,用于調(diao)試。
主(zhu)要設備:
污泥回流泵:2臺(一用(yong)一備),Q=10m3/h,H=10m,N=0.75kW。
刮(gua)泥機減速機:Z*G-3.0,N=0.75KW
4.3.8 砂濾消毒池
數量:一座。
有效池容:110m3
有效尺寸:L*B*H=7.0m*6.0m*3.0m
設置參數:HRT=6.0h
主要設備:
二氧化氯加藥裝置,1套
過(guo)濾砂(sha)填料,1套(tao)
4.3.9 污泥濃縮池
數量:一座。
有效池(chi)容:50m3
有(you)效尺寸:L*B*H=5.0m*4.0m*3.0m,設置泥斗(dou)。
主要裝置(zhi)設(she)備: 污泥槽攪拌機 60r/min,2.5kw
污泥(ni)加壓泵 2臺(一用一備),5m3/h*10bar*7.5kw
濾液(ye)移送(song)泵 2臺(一用一備),Q=6m3/h,H=10m,N=0.75kW
壓泥(ni)機 2臺(tai)(一(yi)用(yong)一(yi)備),40m2,材(cai)質Q235
4.4 污(wu)泥(ni)處理(li)
污泥(ni)處理系(xi)統(tong)由(you)儲泥(ni)池(chi)、污泥(ni)脫(tuo)水機(ji)房(fang)、污泥(ni)脫(tuo)水清液池(chi)組成。污泥(ni)進入(ru)濃(nong)縮池(chi)暫(zan)存后,進入(ru)壓濾機(ji)脫(tuo)水。脫(tuo)水污泥(ni)含水率降至80%以下,外運處置。污泥脫水(shui)清液(ye)回流至高濃廢水(shui)收(shou)集池(chi)。
本項(xiang)目所產污泥主要有:
(1)混凝產生污泥量
(2)生(sheng)化處理系統污泥產量(liang)
生(sheng)化處理部(bu)分,以生(sheng)物膜(mo)法為主(zhu),取污泥(ni)產率系數為0.1kg VSS/kgCOD,則剩余污泥量約為40kg/d。0.04噸/天*300天=12噸(dun)/年本(ben)工程每天產生污泥量(liang)約為171.9噸/年
4.5 建、構筑物清單
表4-3 建、構筑物一覽表
序號 |
名 稱 |
有效容積 |
數量 |
結構形式 |
備注 |
1 |
毒性廢水收集池 |
50m3 |
1個 |
鋼砼 |
|
2 |
MFES生物預處理池 |
100m3 |
1個 |
|
|
3 |
廢水收集池 |
400m3 |
1個 |
|
|
4 |
混凝絮凝池 |
20m3 |
1個 |
||
5 |
沉淀池 |
80m3 |
1個 |
|
|
6 |
水解酸化池 |
400m3 |
1個 |
||
7 |
接觸氧化池 |
320m3 |
1個 |
||
8 |
二沉池 |
80m3 |
1個 |
||
9 |
砂濾消毒池 |
110m3 |
1個 |
||
10 |
污泥濃縮池 |
50m3 |
1個 |
||
11 |
共計 |
1610m3 |
|
|
|
5.1 總平面布(bu)置設(she)計
平面布置(zhi)設計(ji)總體(ti)(ti)是根據項目總體(ti)(ti)設計(ji)的要(yao)求(qiu),依照生產污(wu)水(shui)來源、處理出水(shui)排放位置(zhi),再依據處理裝置(zhi)特點和功能不同,分區進行平面布置(zhi),并將(jiang)同類型設備或(huo)構筑物相對(dui)集中(zhong)布置(zhi),以(yi)便于生產管理和做(zuo)到整(zheng)體(ti)(ti)協調美觀(guan)。
(1)污水(shui)處理平(ping)面布置設計必須(xu)與項目(mu)總(zong)平(ping)面布置協調,符合處理工(gong)藝(yi)需(xu)要的前提(ti)下(xia),力求美觀和諧。
(2)按照不同功(gong)能(neng),分區布置(zhi);各相鄰處理構筑物之間間距的確(que)定,綜合(he)考慮各類施工和(he)日(ri)常維護的(de)方便。
(3)道路(lu)布置考慮(lv)人(ren)流、物(wu)流運(yun)輸方便,道路(lu)滿足消防規范要(yao)求。
(4)工藝過程(cheng)流(liu)暢,沿工藝處(chu)理流(liu)程(cheng)及水的流(liu)向(xiang)進行(xing)統籌(chou)布置。
(5)構筑物布(bu)置緊(jin)湊,節(jie)約用地,便于管(guan)理。
5.2 高程設計
(1)總體高程設計是依據污水處(chu)理從原水至(zhi)達標排(pai)放的(de)(de)流(liu)程設計的(de)(de)。
(2)考慮各處理裝置間的(de)物料(liao)流向,盡量減少污水的(de)提升,盡量利用(yong)高位(wei)差重力自流,減少物料(liao)的(de)泵(beng)送帶來的(de)能量消耗。
(3)適當預留間(jian)距,使各(ge)構筑(zhu)物之間(jian)聯系(xi)管道(dao)最短(duan)。
(4)根據達(da)標(biao)排放水(shui)體(ti)水(shui)位確定其(qi)前的各構筑(zhu)物水(shui)位標(biao)高(gao)。
(5)場地放坡滿足室外排水要(yao)求。
5.3 結構設(she)計(ji)
5.3.1設計原則
1、結(jie)構設計(ji)需滿(man)足工藝(yi)處(chu)理(li)(li)要求(qiu),遵循結(jie)構安全可靠,施工快捷方便,造價經濟合理(li)(li)的(de)原則。
2、結(jie)構設(she)計需根(gen)據擬建(jian)場地的(de)工(gong)程(cheng)地質(zhi)、水(shui)文資料及(ji)當地施(shi)工(gong)技術水(shui)平(ping),優化結(jie)構設(she)計,選(xuan)擇合理的(de)方案(an)。
3、結構設計(ji)需遵循現行國家和地方設計(ji)規范和標準,使(建)構筑物在施工階(jie)段(duan)(duan)和使用(yong)階(jie)段(duan)(duan)均能滿足承載(zai)力、穩定性和抗浮等承載(zai)能力極限狀(zhuang)態(tai)要求(qiu)(qiu)以及變(bian)形、抗裂(lie)度等正(zheng)常使用(yong)極限狀(zhuang)態(tai)要求(qiu)(qiu)。
4、結(jie)構設(she)(she)計按照《建筑工程抗震設(she)(she)防分(fen)類(lei)標(biao)準》及(ji)配套規(gui)范進行(xing)抗震設(she)(she)計。
5.3.2主要設計(ji)標準和(he)設計(ji)參(can)數
1、建構筑(zhu)物結(jie)構設計(ji)基準期采用(yong)50年(nian);主體(ti)結構設計(ji)使(shi)用年(nian)限50年;
2、建(jian)構筑物安全等級二(er)級,地基(ji)基(ji)礎等級為(wei)丙級,儲水構筑物環境類別(bie)為(wei)二(er)a 類(lei)(與《給水(shui)排水(shui)工程(cheng)構筑物(wu)(wu)結構設計規范》的標準相(xiang)當)(考慮防(fang)腐設計);建筑物(wu)(wu)混(hun)凝土結構環境類(lei)別:地面(mian)以下(xia)及裸(luo)露的混(hun)凝土為二(er)a類(考慮防腐設計),其余為(wei)一(yi)類。
3、建筑場地類(lei)別為IV類(lei),抗震設(she)防烈(lie)度為7度,設(she)計基本地(di)震加速度值(zhi)為(wei)0.15g,地震動(dong)反應(ying)譜特(te)征周期為(wei)0.56s。
5.3.3主(zhu)要工程材料
(1)混凝土
水(shui)處理構筑物(wu)混凝土強度(du)等級(ji)為C30混(hun)凝(ning)土(tu),抗滲(shen)等級(ji)S6;填料C20、墊(dian)層C20混(hun)凝土。建筑物混凝土強度等級C30,墊(dian)層C20混凝土。
(2)鋼材
鋼筋采用HPB300鋼筋,HRB335鋼筋和HRB400鋼筋。
HPB300鋼筋(jin),fy=270Mpa。
HRB335鋼筋,fy=300Mpa。
HRB400鋼筋,fy=360Mpa。
預埋鐵采用(yong)Q235B鋼(gang)。
(3)墻體結構
采用主規格為240×115×53的混凝(ning)土砌塊(磚),強度等級地面(mian)以下為(wei)MU15,地(di)面以上為MU10。地面以下(xia)用Mb10水泥砂漿砌筑;地面以上用Mb10混合砂漿砌(qi)筑。
(4)防腐設計
構筑物下部(bu)(bu)與(yu)污水接觸(chu)的內部(bu)(bu)表面(mian)(mian)包括(kuo)頂板(ban)底面(mian)(mian)涂刷聚氨(an)脂類或(huo)聚合(he)物類防(fang)腐涂料;建(構)筑物與(yu)地(di)下水土接觸(chu)部(bu)(bu)分表面(mian)(mian)采用環氧(yang)瀝青涂料抹面(mian)(mian),干漆膜總厚度(du)≥300μm;所有(you)鋼結構(gou)構(gou)件涂環氧富鋅底漆120μm;淺灰色面漆(qi)兩(liang)度。涂層干漆(qi)膜總(zong)厚度≥230μm。
(5)欄桿
欄桿(gan)采用不銹(xiu)鋼欄桿(gan)。
(6)蓋板
蓋板采用玻璃鋼格柵蓋板或熱浸鋅鋼格柵蓋板。
5.3.4水池結構設計
新建水池為組合池。新建水池采用現澆鋼筋混凝土結構.
結構混凝土強度等級為C30混凝土。
5.4 建筑設計
5.4.1建筑設計內容
綜合處(chu)理車間(jian)。
5.4.2設計原則
1.結合廠(chang)區內建(jian)筑特色,在總體(ti)設(she)計上務必使得建(jian)筑融入整體(ti)廠(chang)區環(huan)境中。
2.在處理工(gong)藝(yi)(yi)流(liu)程、電氣工(gong)藝(yi)(yi)設(she)計(ji)(ji)與建筑造型設(she)計(ji)(ji)的(de)結(jie)合性(xing)上,充(chong)分尊(zun)重(zhong)(zhong)其工(gong)藝(yi)(yi)設(she)計(ji)(ji)的(de)功能(neng)性(xing)要(yao)求并在此基礎(chu)上注(zhu)重(zhong)(zhong)設(she)計(ji)(ji)語(yu)言(yan)的(de)完善,強調廠區的(de)風格(ge)特征,使之功能(neng)不落后,造型表現(xian)上簡潔大氣。
3.單體(ti)設計上強(qiang)調因地制宜,保持(chi)建筑(zhu)整(zheng)體(ti)形(xing)象統一完整(zheng),造(zao)型處理簡潔大氣,在手法(fa)運(yun)用上注重人性化,開(kai)放(fang)化,友善與親和的建筑(zhu)性格。
4.考(kao)慮功能需要(yao),創造(zao)出(chu)親切方(fang)便(bian)的工(gong)作環境。
5.立面造(zao)型(xing)方面,建筑物以(yi)使用功能為主,同時(shi)兼(jian)顧與(yu)周(zhou)邊(bian)建筑物的關系。整(zheng)體體現出廠區內(nei)建筑所具(ju)有的建筑風格與(yu)高效,安全的建筑美感。
5.5 電(dian)氣設計
5.5.1 設計范圍和設計分界
本次電(dian)氣設計僅限于污水處理系(xi)統工程(cheng)項目的(de)供配電(dian)系(xi)統和負荷(he)控制系(xi)統,防(fang)雷接地系(xi)統。
5.5.2 供電電源和供電方式
本(ben)工程按三(san)級負荷供(gong)電(dian),電(dian)源(yuan)由總廠配電(dian)室(shi)引來三(san)相五線制 380/220 電源經(jing)電力電纜進污水處理(li)站(zhan)配(pei)電室總(zong)配(pei)電柜。
5.5.3 供配電系統
配(pei)電系(xi)統采用三相(xiang)五線制、單相(xiang)三線制。放射(she)式配(pei)電。
5.5.4 無功補償
無(wu)功補償采用(yong)電(dian)力電(dian)容器在總配(pei)電(dian)室 0.4KV 母線上(shang)集中補(bu)償(chang)。自(zi)然功率因(yin)數0.78,補償到 0.92。
5.5.5 保安、接地及防雷
為防止配電(dian)(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)置(zhi)及電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機免遭(zao)來自輸電(dian)(dian)(dian)(dian)線路的大氣過(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)及雷(lei)電(dian)(dian)(dian)(dian)波的襲擊,分別(bie)在配電(dian)(dian)(dian)(dian)室總進線柜上裝(zhuang)設(she)一組避雷(lei)器。為防止斷路器操作(zuo)過(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya),在斷路器負荷側(ce)裝(zhuang)設(she)過(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)吸收裝(zhuang)置(zhi)。 電(dian)(dian)(dian)(dian)力設(she)備金屬(shu)外殼(ke)、互(hu)感器二次繞組,由于絕緣(yuan)損壞有可能(neng)帶電(dian)(dian)(dian)(dian)危急人身(shen)安全,應用(yong)接地(di)線接至接地(di)裝(zhuang)置(zhi),其接地(di)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻小(xiao)于 1 歐姆。防雷接地和電氣(qi)、儀表保護接地共用(yong)一組接地裝置,接地系統采用(yong) TN-S 系統。
5.5.6 電纜敷設
采用(yong)電纜溝敷設的方式,及電纜穿鋼(gang)管敷設。 電力(li)電纜用(yong) YJV-1KV。控制電纜用 kYJV-450/750 和 kYJVP-450/750。 為防止電纜火(huo)災(zai)蔓延,采取以下措施(shi):
(1)在必(bi)要部(bu)位設耐火隔墻(qiang)和防火門。
(2)電(dian)纜選用防火或阻燃(ran)電(dian)纜。
(3)電纜穿線孔洞用耐火材料封堵等措施。
5.6儀表及自控設計
5.6.1 設計規范
1 《可(ke)編程控制器系統設計規(gui)定》 HG/T20700-2000
2 《儀表供電設計(ji)規定》 HG20509-2000
3 《儀(yi)表供(gong)氣(qi)設計(ji)規定》 HG20510-2000
4 《信號報警聯鎖系(xi)統設計規(gui)定(ding)》 HG20511-2000
5 《儀表配管配線設計規定》 HG20512-2000
6 《儀表系統接地設(she)計規定》 HG20513-2000
5.6.2 設計原則
為(wei)了實現污水(shui)廠(chang)穩定和(he)高效(xiao)的生產,減(jian)輕勞(lao)動強度(du),改善操作環境,同時為(wei)了滿(man)足污水(shui)廠(chang)現代化生產管理的需求(qiu)。儀表(biao)系(xi)統方案(an)遵循?工藝必需、先進實用、維護簡便的原則。
5.6.3 儀表測控系統及自動控制系統
(1)全廠(chang)的儀表采(cai)用先進(jin)的國產中高檔數(shu)字式儀表;
(2)每套檢測儀(yi)表都(dou)需有就地顯示儀(yi);
(3)每套檢測儀(yi)表需帶(dai)有足夠的專用電纜;
(4)現(xian)場安裝的傳感(gan)器(qi)和變送器(qi)必須提供全套(tao)完整的安裝固(gu)定(ding)用支架、保
護(hu)箱、安裝(zhuang)材料及附件;
(5)溫(wen)度傳感器必須提供(gong)全套完整的安裝連(lian)接(jie)器件(jian),壓力變送器必須提供(gong)
全套完(wan)整的(de)連接管件和閥門,管道式(shi)安裝傳感(gan)器必須提(ti)供全套完(wan)整的(de)安裝法(fa)蘭及連接螺栓螺母,材質為優質不銹鋼(gang);
(6)現(xian)場儀表的一般(ban)技術指(zhi)標
(7)工作(zuo)溫度:-40~+80℃(傳感(gan)器(qi)),-20~+60℃(變送器(qi))
(8)防護等級:IP68(傳感器),IP65(變送器)
(9)供電(dian)電(dian)源:220VAC +10% -15% 50Hz,或 24VDC +10%
(10)一般動力設備采(cai)用交流接觸器控制,均(jun)可(ke)手(shou)動和(he)自(zi)動切換,具(ju)有現(xian)場
和(he)遠(yuan)(yuan)程操(cao)作功能。特定設備采用軟啟(qi)或變頻,均可(ke)(ke)手動(dong)(dong)和(he)自動(dong)(dong)切換,具有現場和(he)遠(yuan)(yuan)程操(cao)作功能。設備的(de)手自動(dong)(dong)、運行(xing)、故障信號,啟(qi)動(dong)(dong)停(ting)止信號可(ke)(ke)以通過 PLC
監(jian)視與(yu)控制。
本工程(cheng)總容(rong)量約為 220 kW。設計本工程內(nei)設置新配(pei)(pei)電(dian)間,負責設備的(de)配(pei)(pei)電(dian)和控制。
5.6.4 主要(yao)工(gong)藝(yi)設備控制描(miao)述
a)進水(shui)集水(shui)池
廢水收(shou)集(ji)池設提升泵2臺,采(cai)用低、中、高(gao)、超高(gao)四點(dian)液(ye)位控制其(qi)運轉情況,低液(ye)位停泵、中液(ye)位啟(qi)動1臺泵,高液位啟動備用泵,超高液位時報警(jing),操作人(ren)員現(xian)場(chang)排除(chu)故障。
提升泵正常情況下為1用1備,每隔8小時(shi)對水泵進行控制轉(zhuan)換,確保每臺水泵的工作時(shi)間相等。故障時(shi)報警并自動切換。
b)加藥系統
計量(liang)箱設低、超(chao)低兩(liang)點(dian)液位(wei)控制,低液位(wei)報警提示操(cao)作人員及時投藥至計量(liang)箱,超(chao)低液位(wei)時自動關(guan)閉計量(liang)泵。
正常情況下計量泵1臺常(chang)開,1臺備用。每隔8小(xiao)時對水泵(beng)進行控(kong)制轉換,確保每臺(tai)水泵(beng)的工作(zuo)時間(jian)相等。故障時報警(jing)并自動(dong)切換。
c)MFES系(xi)統
根據高(gao)濃度廢水收集池(chi)的高(gao)低液位控制提升泵對MFES系統進水和(he)停(ting)水。
d)水解酸(suan)化池
潛水攪拌機常(chang)開,設(she)故(gu)障報警(jing)。
e)接觸(chu)氧(yang)化池
混合液回流泵2用常開,設故(gu)障時(shi)報警。
鼓風機2用1備,1臺(tai)常開。每隔8小時(shi)對水(shui)泵(beng)和鼓(gu)(gu)風機(ji)進行控制轉換(huan),確(que)保每(mei)臺(tai)水(shui)泵(beng)或(huo)鼓(gu)(gu)風機(ji)的工作(zuo)時(shi)間相等。故障時(shi)報警并(bing)自動切換(huan)。
f)污泥濃縮池
高(gao)低(di)二點液位(wei)(wei)控制,高(gao)液位(wei)(wei)報警,提示操(cao)作人員啟動污(wu)泥(ni)進料泵并運(yun)行污(wu)泥(ni)脫水系統(tong),中液位(wei)(wei)報警提示操(cao)作人員停運(yun)污(wu)泥(ni)進料泵和污(wu)泥(ni)脫水系統(tong)。
污泥進料泵(beng)1用1備,1臺常(chang)開。每隔4小(xiao)時(shi)(shi)對水(shui)泵進行控制(zhi)轉(zhuan)換,確保每(mei)臺(tai)水(shui)泵的工作時(shi)(shi)間(jian)相等。故障時(shi)(shi)報警并自動切換。
5.7 給排(pai)水
本廢水(shui)處(chu)理區場地雨(yu)水(shui)經排水(shui)溝(gou)、雨(yu)水(shui)井等收(shou)(shou)集(ji)后引至業主現(xian)有雨(yu)水(shui)管網,并根(gen)據(ju)環保管理部門要求設置初期(qi)雨(yu)水(shui)收(shou)(shou)集(ji)處(chu)理系統
安全生產及勞動保護
廢水(shui)處理(li)工(gong)程(cheng)在建設和(he)(he)運行(xing)中可(ke)能(neng)會(hui)產生以(yi)下一系列不安全因素(su),影響施(shi)工(gong)人員和(he)(he)操作工(gong)人的安全和(he)(he)健康:
土(tu)建施工(gong)時(shi)灰(hui)塵(chen)飛(fei)揚,碎石下落,腳手架(jia)是否牢固,下雨時(shi)易滑到等,容易發生工(gong)傷事故。
水泵、鼓(gu)風機等動力設備產生的噪聲,對操作工人健康有一定影(ying)響。
動力設備的高速運(yun)轉可能(neng)傷(shang)人。
電氣(qi)設備如不采取一定措施(shi),容易觸電。
構筑物池深壁陡,有(you)可能發(fa)生溺水(shui)事故(gu)。
為此在工程設計(ji)中已考慮以(yi)下防(fang)范措施(shi):
在施(shi)工期間(jian),編制和(he)執行各種有(you)關施(shi)工安(an)(an)(an)全(quan)(quan)的政策大綱以(yi)及各方(fang)面應負的責任;對全(quan)(quan)體職工進行安(an)(an)(an)全(quan)(quan)培訓、事故(gu)和(he)偶(ou)發(fa)事件(jian)報(bao)告(gao);頒發(fa)和(he)使用安(an)(an)(an)全(quan)(quan)設備如安(an)(an)(an)全(quan)(quan)帽、安(an)(an)(an)全(quan)(quan)鞋(xie)等(deng);制訂安(an)(an)(an)全(quan)(quan)工作實件(jian)(如腳手架、開挖支撐等(deng));任命安(an)(an)(an)全(quan)(quan)監理和(he)安(an)(an)(an)全(quan)(quan)官員(yuan)。
選用低噪音設備,采取(qu)防震隔音措施(shi)。
在高速運轉設備上加防護罩。
所有(you)(you)電器(qi)設備的安裝、防護(hu)以及操作條件均按電器(qi)有(you)(you)關安全規定設計。
各處(chu)理構筑物走(zou)道或臨空(kong)走(zou)道均(jun)設置保護欄桿、防滑(hua)梯(ti)、水池(chi)邊配備救生圈、繩(sheng)索等(deng)安全(quan)措施(shi)。
根據廢水處理站平面布置的實際需要在(zai)站內適當(dang)地點設置配電箱、照明、聯絡(luo)電話、沖洗(xi)水栓、戶外操作人員(yuan)休息室(shi)、工具間等(deng)設施。
配置和使用安全用品如安全帽、安全鞋、耳護套、工(gong)作服、氣體(ti)檢漏器(qi)等(deng)。
加強(qiang)對職(zhi)工的法(fa)制和安全教育(yu)。
環境保護
7.1 建(jian)設過(guo)程
在工程建(jian)設過程中(zhong),施(shi)工機械引發(fa)的(de)噪(zao)聲、輸送建(jian)材(cai)對(dui)交通的(de)影響、施(shi)工過程中(zhong)產生的(de)污染等,這些影響可以(yi)通過適當的(de)措施(shi)予以(yi)緩解,其內容如下:
適當規劃施工活動,以保證對社會最小的干擾(rao)。
選擇適當(dang)的(de)路線運送(song)材料和設(she)備,使交通(tong)中斷最小。
設備警告(gao)訊號,道(dao)路封(feng)閉時按(an)需進行(xing)交通管(guan)理,以保證工程正常(chang)進行(xing)和減少交通障礙。
為安全目的(de),在(zai)任(ren)何時(shi)間(jian)盡量減少埋管,溝槽長(chang)度,并在(zai)施工(gong)場地設(she)圍,防止非施工(gong)人員誤入。
7.2 運行期間
7.2.1 空氣污染
該(gai)工程正常運(yun)轉后,對(dui)空氣(qi)有(you)污(wu)染的地(di)方主要有(you):
生化池所產生的氣(qi)味。
污(wu)泥池污(wu)泥產生的氣味。
脫水后污(wu)泥腐(fu)敗發臭(chou)。
針對以上這些(xie)空氣(qi)污染源,采(cai)取防(fang)范措施:
1)采用(yong)板(ban)框(kuang)壓濾(lv)機(ji)機(ji),避免污泥(ni)在長時間(jian)濃縮過程中厭氧腐敗產生氣味;
2)及時(shi)清運(yun)泥餅
3)在(zai)廢水(shui)處(chu)理站周圍種植樹木吸收(shou)氣味,以保證污(wu)水(shui)處(chu)理站的臭氣排放(fang)達到《惡(e)臭污(wu)染物排放(fang)標準》(14554-93)的三級標準(zhun):
7.2.2 噪音污染
新(xin)建(jian)廢(fei)水處理站的主要噪音源為:
污水(shui)泵(beng)、污泥泵(beng)、鼓風機
對于(yu)以(yi)上噪音源,準備(bei)采(cai)取(qu)以(yi)下措施:
污水(shui)泵(beng)、污泥(ni)泵(beng)盡量(liang)采用潛(qian)水(shui)泵(beng),利用液體吸聲。
鼓(gu)風機(ji)的進出口都設置了(le)消音(yin)器(qi),鼓(gu)風機(ji)房內壁貼隔(ge)音(yin)吸(xi)聲材料。
對于(yu)高噪(zao)音設(she)備(bei),設(she)隔振墊,減少設(she)備(bei)振動引起(qi)的噪(zao)聲(sheng)。
7.2.3 污泥污染(ran)
廢水處理站的污泥應及(ji)時外運處理,以防污泥腐(fu)敗發臭。
消防及節能
8.1 消防
(1)防火等級
根(gen)據《建筑設(she)計防火規范》GB50016-2006 的(de)規定(ding),設置不同的(de)防火等級(ji)。
(2)防火及消防措施
本工程在正常生產情況(kuang)下,一般不易發生火(huo)災,只有在操(cao)作失(shi)誤(wu)、違反規程、
管理不當(dang)及其它非(fei)正常(chang)生(sheng)產情況(kuang)或(huo)意外(wai)事故狀態下,才可能由各種因(yin)素導致火災發(fa)生(sheng)。因(yin)此為了(le)防止火災的(de)發(fa)生(sheng),或(huo)減(jian)少火災發(fa)生(sheng)造成的(de)損失,根據(ju)?預防為主,防消結合?的方針,采(cai)取相(xiang)應的防范措施。
污(wu)水站保(bao)證消防通(tong)(tong)道暢(chang)通(tong)(tong),滿足消防車對道路的要求。
本工程(cheng)建、構筑(zhu)物的耐(nai)火等(deng)級均至少(shao)達到 II 級。
廠內應設(she)置火災自動報警系(xi)統,使消(xiao)防人(ren)員及時了解(jie)火災情況(kuang)并采(cai)取措施。
建(jian)、構筑物的設計應(ying)根據其不同的防雷級別按防雷規(gui)范設置(zhi)(zhi)相應(ying)的避雷裝(zhuang)置(zhi)(zhi),防止(zhi)雷擊引起(qi)的火(huo)災。 電(dian)氣(qi)系(xi)統具(ju)備短路、過負荷(he)、接地漏電(dian)等(deng)完備保護系(xi)統,防止(zhi)電(dian)氣(qi)火(huo)災的發生。
8.2 節能(neng)防腐
8.2.1節能
耗電量(liang)大的設(she)備(bei)主要(yao)是污水泵,應該選用效率(lv)高(gao)、能耗低的先進設(she)備(bei)和(he)器材,
水泵的選型(xing)確保經常工(gong)作點位于高效區。
水泵根據液(ye)位開(kai)關自(zi)動(dong)控(kong)制泵的開(kai)停,并(bing)優(you)化泵的組合運行(xing)方式,節省電耗,
降(jiang)低運行費(fei)。 在高程(cheng)(cheng)布(bu)置(zhi)中,減(jian)少跌水高度,選(xuan)擇經濟管徑(jing)及合理(li)布(bu)置(zhi)流程(cheng)(cheng),節約水頭損失,以節約水泵能耗。
通過自控(kong)(kong)系(xi)統實現最佳控(kong)(kong)制,合理調整工(gong)況,保證高效(xiao)工(gong)作。
8.2.2防腐
本污水處理工程中,部分物品和材料處于腐(fu)(fu)蝕性(xing)環境,需進行(xing)腐(fu)(fu)蝕考慮,以(yi)
減少水中(zhong)污染物和(he)(he)腐(fu)蝕性氣體對(dui)構筑(zhu)物、建(jian)筑(zhu)物、設備和(he)(he)設施等的(de)腐(fu)蝕,確(que)保設
備和(he)設施的運行安全,保(bao)證工程質量(liang),保(bao)持處理站的美觀。
(1) 防腐對象
水(shui)泵(beng)等(deng)設備;輸水(shui)管、曝(pu)氣管、加藥管道等(deng)生(sheng)產性(xing)設備和(he)設施。
(2) 腐蝕情況分析
? 污(wu)水環境(jing)
通(tong)常情(qing)況下,水中有氧存在時,金屬表(biao)面形(xing)成局部電(dian)池引起(qi)電(dian)化(hua)學(xue)反應(ying),金
屬腐蝕(shi)就(jiu)會發生(sheng)。 污水中存在懸(xuan)浮物、氮、磷、鉀(jia)、鹽(yan)及各(ge)種有機化(hua)學成分,將產(chan)生(sheng)電解質腐蝕(shi)作用(yong)。次(ci)外,還有 Cl-、NOx、SO42-等(deng)陰(yin)離子對(dui)碳鋼(gang)的腐(fu)蝕。
? 空(kong)氣環境(jing)
室(shi)外(wai)陽(yang)光(guang)尤其(qi)是夏季陽(yang)光(guang)照射中含有(you)紫外(wai)線(xian)。
在(zai)水上(shang),室外強烈陽(yang)光的照射,特別是盛夏高(gao)溫季節,受(shou)熱后的污水散發蒸
汽,侵蝕(shi)(shi)鋼結(jie)構(gou)及設(she)備(bei)。其(qi)中,有些(xie)難溶解性顆粒物積(ji)聚在金(jin)屬表面,又(you)會產生垢(gou)下(xia)腐蝕(shi)(shi)、點蝕(shi)(shi)、坑蝕(shi)(shi)或(huo)縫(feng)隙腐蝕(shi)(shi)等局部(bu)腐蝕(shi)(shi),使(shi)鋼結(jie)構(gou)的腐蝕(shi)(shi)加劇。
? 防(fang)腐措施(shi)
A. 防腐措施
在價格合理的情況(kuang)下,根據(ju)所應(ying)用的條件(jian),關(guan)鍵(jian)部件(jian)和材料的材質選用耐(nai)腐(fu)
蝕和抗腐蝕的(de)材質。 針對使用條件(jian),選(xuan)用合適的(de)防(fang)腐涂料和防(fang)腐方法。
B. 抗防腐材質的選(xuan)用
水泵等(deng)設備的(de)軸心部件,均為抗腐蝕金(jin)屬。 水管、污泥管等(deng)工藝(yi)管道主要采用經過防腐處理(li)的(de)鋼管。
C. 管材(cai)防腐
管道防(fang)腐(fu)材料選質量有保障(zhang)的防(fang)腐(fu)涂料,并(bing)根據技術要求(qiu)進行表面處理及涂
裝; 水(shui)管、污泥管等工藝(yi)管道(dao)主要采(cai)用 UPVC 管(guan)材或鍍鋅管(guan)材; 壓縮空氣管(guan)道主要采用經過防(fang)腐處理的鋼管(guan); 高(gao)鹽或酸堿性污(wu)水系統采用 SUS304 材質(zhi)或碳鋼防腐。
8.2.3 噪聲 污水處理站產生的噪聲滿足工業廠房相關要求,不(bu)做相關處理設施(shi)
勞動定員及生產管理
本廢水(shui)處(chu)理工(gong)程(cheng)勞(lao)動定(ding)員(yuan)四(si)人(ren),其(qi)中(zhong)管(guan)理人(ren)員(yuan)一人(ren),常(chang)日班,主(zhu)(zhu)要(yao)職責(ze)是水(shui)質化驗(yan),臺帳(zhang)完善等,操作工(gong)三人(ren),三班制,主(zhu)(zhu)要(yao)職責(ze)為(wei)設(she)備巡(xun)檢(jian),可由現有(you)廢水(shui)處(chu)理設(she)備工(gong)作人(ren)員(yuan)兼(jian)任(ren)。
廢水預處理工程建設完成后,應(ying)制(zhi)定嚴格規范的(de)管(guan)理制(zhi)度,確保系統(tong)的(de)安全、穩定、高效運行。操(cao)作工人須(xu)要三(san)班(ban)24小(xiao)時監控。本著(zhu)“精簡、高效、節約”的原(yuan)則,負責(ze)環保設施的運(yun)行、維護和管理工作(zuo)。
技術經濟
10.1 投資估算
10.1.1廢水(shui)處理(li)工程設備一覽表(biao),見表(biao)10-1
表10-1設備材料一覽表
序號 |
設備名稱 |
規格 |
數量 |
單位 |
備注 |
一 |
廢水集水池(400 m3) |
||||
1 |
污水提升泵 |
Q=10m3/h,H=16m,N=1.5kW,材質:FP |
2 |
臺 |
1開1備 |
2 |
電磁流量計 |
規格: 0.6-6m3/h,材質:ABS |
1 |
套 |
|
3 |
液位計 |
超聲波,量程:0~10米,IP65 |
1 |
套 |
|
4 |
曝氣攪拌 |
穿孔曝氣管 |
1 |
套 |
|
5 |
pH計 |
pH范圍:0~14, |
2 |
套 |
|
6 |
攪拌機 |
60r/min,N=2.5kw |
2 |
套 |
|
二 |
毒性廢水集水池(50m3) |
||||
1 |
污水提升泵 |
Q=10m3/h,H=16m,N=1.5kW,材質:FP |
2 |
臺 |
1開1備 |
2 |
電磁流量計 |
規格: 0.6-6m3/h,材質:ABS |
1 |
套 |
|
3 |
液位計 |
超聲波,量程:0~10米,IP65 |
1 |
套 |
|
4 |
曝氣攪拌 |
穿孔曝氣管 |
1 |
套 |
|
三 |
MFES處理單元(100m3) |
||||
1 |
風機 |
風量:10.5m3/min,風壓100kpa,螺桿式 |
1 |
臺 |
|
2 |
提升(sheng)泵(beng) |
Q=2m3/h,,H=20m(防曝電機)N=3KW |
2 |
臺 |
1用1備 |
3 |
產水泵 |
Q=4m3/h,,H=20m(防曝電機)N=3KW |
2 |
臺 |
1用1備 |
4 |
數顯溫度計 |
范圍:-20℃~80℃,sus304,IP65 |
1 |
套 |
|
5 |
超聲波液位 |
范圍:0~20米,IP65 |
1 |
套 |
|
6 |
氣浮機 |
氣浮機一體機 |
1 |
套 |
|
四 |
混凝絮凝池(20m3) |
||||
1 |
攪拌機 |
60r/min,N=2.5kw |
2 |
臺 |
|
五 |
初沉池(110m3) |
||||
1 |
污泥回流泵 |
Q=10m3/h,H=10m,N=1.5kW |
2 |
臺 |
1開1備 |
2 |
中心導流筒 |
規格:φ500×2500mm,材質:Q235+防腐 |
2 |
套 |
|
3 |
出水堰 |
規格:B=250mm,材質:Q235+防腐 |
2 |
套 |
|
4 |
刮泥機 |
N=0.75kw |
1 |
臺 |
|
六 |
水解酸化池 (400m3) |
||||
1 |
潛水攪拌機 |
規格:N=4Kw,材質:SUS304 |
2 |
臺 |
|
2 |
池內填料 |
組合填料280 m3,Φ150×100mm |
1 |
套 |
|
3 |
DO儀 |
規格:0~20mg/L,在線 |
1 |
套 |
|
4 |
PH儀 |
規格:1-14h,在線,配套:傳感線30m |
1 |
套 |
|
5 |
溫度計 |
范圍:-20℃~60℃ |
1 |
套 |
|
七 |
接觸氧化池 (320m3) |
||||
1 |
曝氣盤 |
Φ215-ABS(含連接件/支架) |
240 |
套 |
|
2 |
風機變頻 |
4.6m3/min,風壓58kpa,N=10.5kw |
3 |
套 |
2開1備 |
3 |
池內填料 |
組合填料220 m3,Φ150×100mm |
220 |
M2 |
|
4 |
DO儀 |
規格:0~20mg/L,在線 |
1 |
套 |
|
5 |
PH儀 |
規格:1-14h,在線,配套:傳感線30m |
1 |
套 |
|
6 |
溫度計 |
范圍:-20℃~60℃ |
1 |
套 |
|
八 |
二沉池(110m3) |
||||
1 |
污泥回流泵 |
Q=10m3/h,H=10m,N=1.5kW |
2 |
臺 |
1開1備 |
2 |
中心導流筒 |
規格:φ500×2500mm,材質:Q235+防腐 |
2 |
套 |
|
3 |
出水堰 |
規格:B=250mm,材質:Q235+防腐 |
2 |
套 |
|
4 |
刮泥機 |
N=0.75kw |
1 |
臺 |
|
九 |
砂濾消毒池(110m3) |
||||
1 |
過濾砂填料 |
|
1 |
套 |
|
2 |
消毒裝置 |
二氧化氯發生器, |
1 |
臺 |
|
十 |
污泥濃縮池(50m3) |
||||
1 |
污泥泵 |
Q=1m3/h,H=30m,N=0.75kW。 |
3 |
臺 |
2用1備 |
2 |
空壓機 |
壓縮空氣 |
1 |
臺 |
業主配套 |
3 |
攪拌裝置 |
60r/min,2.5kw |
1 |
套 |
|
4 |
壓濾機 |
規格:40m2,N=4KW,材質:Q235 |
2 |
套 |
1用1備 |
5 |
濾液移送泵 |
Q=6m3/h,H=10m,N=0.75kW |
2 |
臺 |
1用1備 |
十一 |
加藥系統 |
||||
1 |
PAC加藥裝置 |
||||
5.1 |
溶貯藥槽 |
V=5m3 ,材質:PE |
1 |
個 |
|
5.2 |
加藥泵 |
Q=240L/h,0.7MPa,N=0.25k,材質:PVC |
2 |
臺 |
1用1備 |
5.3 |
攪拌機 |
n=89r/min,N=0.75kW,材質:SUS304 |
1 |
臺 |
|
2 |
PAM加藥裝置 |
||||
6.1 |
溶貯藥槽 |
V=5m3 ,材質:PE |
1 |
個 |
|
6.2 |
加藥泵 |
Q=240L/h,0.7MPa,N=0.25kW,材質:PVC |
2 |
臺 |
1用1備 |
6.3 |
攪拌機 |
n=89r/min,N=0.75kW,材質:SUS304 |
1 |
臺 |
|
十二 |
配套 |
||||
1 |
管閥件及支架 |
DN20-DN300材質:UPVC/Q235/SUS304 |
1 |
套 |
|
2 |
欄桿 |
規格:DN25-DN40,材質:不銹鋼 |
1 |
批 |
|
3 |
防腐油漆 |
系統配套 |
1 |
批 |
|
4 |
系統支架 |
系統配套 |
1 |
批 |
|
十三 |
電氣控制 |
||||
1 |
電氣自控系統 |
PLC控制柜,動力柜、現場控制箱、儀表箱等 |
1 |
套 |
|
2 |
電纜及橋架等 |
系統配套 |
1 |
批 |
|
3 |
照明 |
系統配套 |
1 |
批 |
|
以上內容不是最終版本,在后期具體設計中,允許作微調。 |
10.2 運行成本(ben)
廢水處(chu)理運行成本主要(yao)包(bao)括設(she)備用電和藥劑費等,估算如(ru)下(xia):
10.2.1 藥劑費
藥劑費(fei)主要(yao)是絮凝(ning)劑和混(hun)凝(ning)劑,按0.35元/t廢水(shui)估算,滿負荷(he)運(yun)行時處理水(shui)量為400t/d,即藥劑費為140元/d,按年(nian)工作日300d/a計算,折合4.2萬元/a。
10.2.2 電費
廢(fei)水處(chu)理系統(tong)動力消耗估算詳(xiang)見表10-3。
本(ben)廢(fei)水(shui)處理工程裝機(ji)容量為65kW,實際用電容量為940×0.75=705kWh/d,其中0.75為功(gong)率因(yin)數。按平(ping)均(jun)電價0.8元/kWh計(ji),則電費(fei)為(wei)564元(yuan)/d,按年工(gong)作日300d/a計算,年(nian)運行電費為16.92萬元/a。
10.2.3 污泥產生量
綜合(he)廢水生化處(chu)理系統(tong)污泥產量:0.04t/d*300d=12t/a
混凝沉淀產生的污(wu)泥量:0.135t/d*300d=40.5t/a
委托有資(zi)質固(gu)廢單位進行處置(zhi)。
10.3 技術經濟(ji)指標
本廢(fei)水(shui)處理工(gong)程建設完成后(hou)各指(zhi)標如下:
(1)廢水處理能力:400m3/d
(2)總(zong)投資: 萬元,噸水投資(zi): 萬元/t
(3)運(yun)行費用:21.12萬元/a,折合噸水費用1.76元/噸(dun)廢水(不含固廢處置、人工費)
服務承諾
11.1 工程(cheng)質(zhi)量(liang)保證
1、國家定(ding)型的標準機電產品質(zhi)保期參照質(zhi)保期相關規定(ding)。
2、非標設備、管道質保(bao)期為一年,質保(bao)期滿后,若發生故障,則以收取成本費提(ti)供(gong)服務。
11.2 故障處理
如設備(bei)故障或其他問題,在接到公(gong)司通知后,我方技術人員(yuan)在8小時內經電話或網(wang)絡予(yu)以答復,若遠(yuan)程無法解決(jue),48小(xiao)時內到達現場,并(bing)會同公司有關人員(yuan),提出整(zheng)改(gai)意(yi)見,一般故(gu)障三個工作日內解決,重大問(wen)題酌情處理。
11.3 跟蹤服(fu)務
工程竣工后,我們將隨時與公司操作(zuo)管理人(ren)員(yuan)保持聯系,并且(qie)定期(qi)派(pai)技術人(ren)員(yuan)做回訪。
如(ru)公司水質水量發(fa)生(sheng)較(jiao)大(da)的變(bian)化,我(wo)們將為甲方提供技術咨詢和(he)試驗(yan)研究服務(wu)(wu),提出處(chu)理工藝變(bian)更方案,并協助調(diao)試。若因業務(wu)(wu)擴展廢水處(chu)理負荷(he)有較(jiao)大(da)的擴容需求,可考慮在(zai)合適(shi)區(qu)塊進行(xing)新建廢水處(chu)理擴容工程的設計和(he)實施(shi)。
建設進度
為加快(kuai)工程進(jin)度,確保廢水處理設(she)施如期實行(xing)竣(jun)工驗收,工程設(she)計、現有水池(chi)土建(jian)改造、安裝以及調試工作(zuo)等(deng)將(jiang)進(jin)行(xing)統(tong)一協調,分步、交叉進(jin)行(xing)。