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一般工业废水处理工艺流程选择及设计

发布时间:2020-06-13 网址:www.sdmzjscl.com

一般工业废水处理工艺流程选择及设计

一、废水水质分析

根据业主提供资料工业废水pH=0.02,COD=3250mg/L为高酸性高盐高COD废水,正常条件下无法生化处理,需预处理调整pH进入MVR系统降低有毒有害物质才可进生化系统处理达纳管要求,部分水经过臭氧催化氧化系统处理进行回用于生产工艺。

二、设计依据原则及范围

1、设计依据

Ø业主提供的有关水质、水量资料及处理要求;

Ø《室外排水设计规范》GB 50014-2006(2016年版);

Ø《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB 50069-2002;

Ø《污水综合排放标准》GB 8978-1996

Ø《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011(2015年版)

Ø《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010(2015年版)

Ø《供配电系统设计规范》GB 50052-2009

Ø《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB 12348-2008

Ø《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058-2014

Ø《建筑物防雷设计规范》GB 50057-2010

Ø《电力工程电缆设计标准》GB 50217-2018

Ø《通用用电设备配电设计规范》GB 50055-2011

2、设计原则

符合国家、地方的法律、法规和有关文件的各项规定及业主的要求,确保废水处理站在建设过程中及投产运行后系统安全可靠,无二次污染;

采用先进实用、简便易行的工艺方法,以达到废水处理厂投资省、占地少及出水达标排放的目的;

采取切实可行的技术手段,提高装备质量,提高自动化控制及管理水平,以保证废水处理站运行可靠、经济合理;

基建投资在满足工艺及工程要求的前提下应尽量节省,采用安全可靠、经济合理的地基处理方法;

严格执行国家有关工程建设规范,使构(建)筑物达到适用、经济、安全的目标。

3、设计范围

本工程的设计范围为:

(1)作废水处理站区总体规划;

(2)废水处理工艺选择;

(3)废水处理系统中各构筑物以及相关的建筑物设计;

(4)设备的选型等;

(5)运行费用的核算。

四、生化处理工艺简介

1、UASB简介

UASB反应器废水被尽可能均匀的引入反应器的底部,污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水和污泥颗粒接触的过程。在厌氧状态下产生的沼气(主要是甲烷和二氧化碳)引起了内部的循环,这对于颗粒污泥的形成和维持有利。在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上,附着和没有附着的气体向反应器顶部上升。上升到表面的污泥撞击三相反应器气体发射器的底部,引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面,附着和没有附着的气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。

①有机负荷高  UASB的有机负荷通常为3-8kgCOD/m3•d。

②运行稳定  UASB厌氧反应器采用的是厌氧颗粒污泥,污泥的沉降速度大于污水的上升速度,因此UASB厌氧反应器很少会跑泥,因此运行稳定。

③UASB运行控制  1)温度:中温厌氧反应的最适宜温度范围为35-38°C,运行过程中的温度波动≤2°C/d。2)pH:正常情况下进水pH值控制在6.5以上,出水6.8-7。3)其他指标:VFA、产气量、HCO3-碱度、N,P等营养元素、有毒物质。

④耐高负荷  进水浓度的突然增加或进水量的突然改变,都会对厌氧反应器造成负荷冲击。UASB因其内循环的作用,瞬间的高浓度的废水进入反应器后,产气量增大,气提量也会增大,从而内循环量大,大的内循环能将高浓度的废水迅速的稀释,从而减少了有机负荷变化对反应器的冲击。

⑤布水均匀  UASB底部高的水力负荷和独特的旋流布水器能最大程度确保布水均匀。

⑥运行成本低  UASB反应器的待正常运行时可以用回流水调配pH值,需要很少的调配药剂,因此节省了运行成本。

UASB厌氧反应罐应用于大型淀粉厂、酒精废水、生物制药厂、农药废水、造纸废水、化工废水处理系统。

2、一体化污水处理设备生化处理简介

水解酸化+好氧工艺:

污水中含氮化合物经异氧细菌的作用分解成NH4+-N,在好氧条件下,由于亚硝化菌和硝化菌的作用,氧化生成亚硝酸氮(NO3-N),称为硝化过程。影响硝化过程的主要因素有:污泥、pH、温度及溶解氧。

生物脱氮是人为地造成缺氧、好氧生物环境,在供氧充足的条件下,碳源有机物被降解的同时,利用硝化菌将氨氮氧化成硝酸盐,产生的能量用于合成新的硝化菌细胞。在好氧条件下产生的大量硝酸盐(NO3-),通过混合液回流到缺氧段,在缺氧条件下,反硝化细菌利用硝酸盐(NO3-)作为最终电子受体,氧化水中有机物,用于产能和增殖。与此同时,硝酸盐中的氮通过一系列分解变化最终转化成氮气(N2),从水中逸出,从而达到除氮的目的。

该工艺通常采用推流式活性污泥系统,原污水首先进入一体化污处理设备的水解酸化池,该池不充氧,但因有回流的混合液带入的硝酸盐,脱硝菌即可利用硝酸盐作为电子接受体进行脱硝,从而达到系统的脱氮目的。然后污水进入好氧池,进行硝化和去除剩余的有机碳化物。

3、好氧处理曝气方式简介

存在于活性污泥中的好氧微生物必须在有氧气存在的条件下才能起作用。若供氧不足,活性污泥性能差,导致废水处理效果下降。因此在好氧处理单元,溶解氧的供给至关重要。为保证有充足的供氧,必须依靠曝气设备来完成,使用不同的曝气设备构成了不同的曝气方式。

结合本项目废水的特点,选择的曝气方式为管式曝气器。

管式微孔曝气是由一个用ABS或UPVC制成的管子作为布气管,管壁上开有通风孔,布气外周覆盖着合成橡胶制成的膜片,膜片被金属卡子固定在管子上。在合成橡胶膜片上用激光等方法打出均匀分布的孔眼。曝气时,空气通过管壁上的通气孔进入膜片与管壁之间,在压缩空气的作用下,使膜片微微鼓起,孔眼张开,达到布气扩散的目的。

4、MVR系统简介

4.1主要原理

机械式蒸汽再压缩(MVR)蒸发器利用蒸发器中产生的二次蒸汽,经压缩机压缩,压力、温度升高,热焓增加,然后送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用,使料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身则冷凝成水。这样,原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用,回收了潜热,又提高了热效率,生蒸汽的经济性相当于多效蒸汽的30%效率,减少了对外部加热及冷却资源的需求,降低能耗,减少污染。

4.2主要类型

MVR蒸发器主要包括MVR强制循环蒸发器、MVR升膜蒸发器、MVR降膜蒸发器、MVR分体式蒸发器等。

4.3主要特点

MVR节能蒸发器技术是目前国际最为先进的蒸发器技术,仅需要极少量生蒸汽(开机启动时需少量生蒸汽,正常运行中几乎不再需要生蒸汽),极大降低了企业运行成本,减少环境污染。

由于采用压缩机提供热源,和传统蒸发器相比,温差小得多,能够达到温和蒸发,极大地提高产品质量、降低结垢。

无需冷凝器或只需小面积的冷凝器,结构和流程非常简单,全自动操作,可连续运行,安全可靠。

该蒸发器是物料在低温、且不产生泡沫的状态下进行蒸发,料液均匀,不跑料,不易结焦,物料加热变性最小。

4.4适用范围

机械式蒸汽再压缩(MVR)蒸发器适用于牛奶、葡萄糖糖、有机酸、VC、木糖、制药、化工、生物工程、环保工程、废液回收、造纸、制盐等行业。

4.5流程简述

废水从调节槽经流量计控制进料量,送入尾气预热器与冷凝水预热器与蒸发出的冷凝水预热后进入蒸发系统,蒸发浓缩至40%出料。蒸发器因蒸发产生的二次蒸汽一并进入压缩机压缩提高其温度和热焓后送入蒸发器壳程。在壳程侧,被压缩的二次蒸汽与管程物料换热后冷凝为水,汇入冷凝水罐后由冷凝水泵送出界区。

5、臭氧催化氧化系统简介

5.1主要原理

催化臭氧技术是基于臭氧的高级氧化技术,它将臭氧的强氧化性和催化剂的吸附、催化特性结合起来,能较为有效地解决有机物降解不完全的问题。与臭氧单独作为氧化剂相比,臭氧在催化剂的作用下形成的OH·与有机物的反应速率更高、氧化性更强。

5.2适用范围

臭氧催化氧化系统对进水SS及硬度要求较高,主要适用于化工废水的深度处理。

5.3流程简述

废水从回用水沉淀池自流进入臭氧催化氧化池,与臭氧气体一同自下而上通过改性氧化铝催化剂填料。臭氧在催化剂作用下进一步讲解水中有机物,从而使出水达到回用标准。臭氧催化氧化池分成前后两级,两级为串联连接,并各自配套水泵进行内回流。

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