在生产过程中排放大量地工业废水

在生产过程中排放大量的工业废水，为了保护环境，树立企业形象，公司决定建设废水处理站，对厂区的生产废水进行处理，达到《污水综合管网排放标准》(CJ3082-1999标准)后排放。

废水的组成及水质

根据业主提供的有关资料，该废水的主要污染物为甘油、甲基异丁基酮、丁醇、甲醛、甲醇、丙二醇、少量的酸或碱、少量的钙镁金属离子等。具体的废水主要来源、水质及排放方式见下表：

指标单元系统COD BOD

(mg/1)

氯化钠

(mg/1)

pH

高盐废水蒸发处理单元

进水30T/d

20000 5000 60000 6～9 CJ3082-1999标准出水500300600 6～9

在上述数据基础上，参照同类废水的处理经验，本着保证处理效果、最大限度地考虑投资效益和处理成本的原则，现提交以下废水综合治理方案以供公司领导、技术人员和有关专家审查。

设计原则

1）设计方案严格执行国家或地方的规定和规范，废水处理后必须确保出水水质指标均达到相应标准。

2）用技术可靠、效果稳定的处理工艺和设备。

3）处理系统运行应有较大的灵活性和调节余地，以适应水质、水量的变化。

4）管理、运行、维修方便，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度。

5）本处理工艺流程要求耐冲击负荷，有可靠的运行稳定性。

6）尽量不影响周围环境，避免二次污染。

7）在废水站用地范围内，总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地，同时站内废水处理设施竖向设计时尽量利用重力流，力求节省废水提升费用。

设计处理水量与水质

1 设计处理水量

根据业主提供的资料：

废水排放水量为100T/d；即设计处理平均水量为5T/h。

2 设计处理进水水质

根据业主提供的废水处理数据为：

CODcr：20000mg/L

BOD5：5000mg/L

SS: 220mg/L

NaCI：60000mg/L

pH 6~9

3 设计处理后排放水出水水质

根据环保部门的有关规定废水处理出水水质达到《CJ3082-1999标准污水综合排放标准》，即：

COD Cr≤500mg/L

BOD5≤300mg/L

SS ≤150mg/L

NaCI：≤600mg/L

pH 6～9

废水处理站的设计

1 工程范围

本工程范围包含废水处理站内处理工艺、管道、土建结构、电气及仪表自控等各项工程。

不包括回用处理系统中的回用管网及其动力设备。

2 处理工艺的选择

本工程的废水特点是：

该废水的主要污染物为NaCI、甘油、甲基异丁基酮、丁醇、甲醛、甲醇、丙二醇、少量的酸或碱、少量的钙镁金属离子等。

针对NaCI、甘油、丁醇、甲醇、丙二醇等醇类化合物，处理方法比较多，物化处理方法有混凝沉淀法、蒸馏、汽提法、萃取法、吸附法、膜技术等；化学处理法有湿式氧化及空气催化氧化、化学氧化剂氧化、电解氧化等；生化处理法有厌氧、好氧处理。

针对甲醛，处理方法也比较多，有吸附法、缩合及沉淀法、氧化法、生化法等，特别针对生化法，甲醛可在厌氧产气阶段及酸化阶段中被降解，在酸化阶段，甲醛具有较高的降解速率，而产气阶段可以忍受更高的甲醛浓度。

针对甲基异丁基酮的含酮化合物，活性污泥法等好氧生化处理是处理该化合物的一个重要手段。

该废水属于高浓度有机废水，其BOD/COD值为0.25，废水可生化性比较好。而且所含有机物均可在厌氧或好氧条件下得到降解，因此目前对该类废水的治理，普遍采用生物法处理工艺，包括好氧、厌氧、兼氧等处理工艺。实践证明高浓度有机废水通常采用厌氧工艺，它处理高浓度有机废水的效率高，费用低，但该方法的处理出水较难一次达到设计要求，需采用好氧进一步处理。

目前在工业中使环氧树脂生产的污水进行无害处理的方法主要有二种，一是在炉子中

焚烧，二是用微生物净化处理。热处理法需要消耗大量的热量，且由于排出物中无机物和悬浮物浓度大，造成炉子的操作困难。研究指出，污水在微生物处理装置中可以得到净化，重要的是预先用其它的污染少的废水对它进行稀释（稀释到COD约600-700 mgO2/l）。但这不是长远之计，问题的关键是在工厂中要减少水的消耗和废水的量。

因此采用局部处理浓的环氧树脂生产污水的过程是现实的，它们不用稀释污水，还可以在生产中充分利用净化的污水。现我公司提出了污水处理的流程，它包括凝聚作用、蒸发、生化处理、沉淀的排放及加工处理过程。

处理工艺流程:

处理工艺流程说明:

预处理系统:

预处理系统包括调节池、加药装置,强制蒸发器,沉淀池,电解、催化氧化。

（1）调节池

由于废水的排放为间歇排放，因此水量及其不均匀，排放废水的流量波动较大，所

以将水质、水量不均匀的生产废水引入调节池中，使废水在调节池中充分混合均匀，从而保证后续处理构筑物的进水连续而且水质均匀，降低后续设施的冲击负荷，保证稳定的处理效率。并且在调节池中设置预曝气系统，废水在调节池中可充分混合，使水质水量得到均衡污泥不沉淀。同时还可防止废水出现厌氧情况而发臭，在曝气过程中还可以去除一部分有机污染物，减轻后续设备的进水负荷。

根据处理需要，调节池设计水力停留时间约为24小时。

(2) 加药装置

调配好的药剂有加药装置进行自动加药.其配置有搅拌系统,计量泵等.

(3) 沉淀池

污水进入沉淀池后进行充分沉淀,沉淀物有污泥泵抽出到生化系统的污泥池中,而上清水由泵送到强制蒸发器中继续处理.

(4) 强制蒸发器

强制蒸发器是对污水加药沉淀后处理进行加热蒸发反应,使污水和和高含盐部分蒸发分离，蒸汽由冷凝器冷凝后进入电解池进行电解处理。

（5）电解

使用低压直流电源，不必大量耗费化学剂；在常温常压下操作，管理简便；如废水中污染物浓度发生变化，可以通过调整电压和电流的方法,保证出水水质稳定;处理装置占地面积不大。但在处理大量废水时电耗和电极金属的消耗量较大，分离出的沉淀物质不易处理利用。电解槽内装有极板，一般用普通钢板制成。极板取适当间距，以保证电能消耗较少而又便于安装、运行和维修。电解槽按极板联接电源方式分单极性和双极性两种。双极性电极电解槽的特点是中间电极靠静电感应产生双极性。这种电解槽较单极性电极电解槽的电极连接简单，运行安全，耗电量显著减少。阳极与整流器阳极相联接，阴极与整流器阴极相联接。通电后，在外电场作用下，阳极失去电子发生氧化反应，阴极获得电子发

生还原反应。废水流经电解槽，作为电解液，在阳极和阴极分别发生氧化和还原反应，有害物质被去除。这种直接在电极上的氧化或还原反应称为初级反应。

（6）催化氧化

臭氧是一种强氧化剂，氧化电势为2.07V，与有机物反应时速度快并且可就地生产，原料易得，使用方便，不产生二次污染。臭氧能与水中各种形态存在的污染物质(溶解、悬浮、胶体物质及微生物等)起反应，将复杂的有机物转化成为简单有机物，使污染物的极性、生物降解性和毒性等发生改变。多余O3可自行分解为O2。

预处理系统说明:

工业废水由车间里出来到调节池中,在这里加入40%的硫酸铝溶液，用量一般为0.5-1Kg/M3污水，不断地对混合物进行曝气混合。泵送到沉淀池中, 这里凝聚的悬浮物发生沉淀。凝聚的结果使水澄清，沉淀池底部的悬浮物和树脂状物由底部排除到污泥池。由沉淀池流出的清水到气浮中。由气浮进行进一步的处理，澄清水通过调节控制进入带有强制循环装置的蒸发器中，由于污水蒸发的结果，形成结晶的无机物（主要是NaCl），将它集中在园锥形底部使之从蒸发器中分离出来,其中蒸发出来的水送到冷凝器中冷凝后流到电解池里进行电解处理。电解处理过程中打开有机物的环链，处理后的污水到催化氧化池中进行催化氧化处理，将它其中剩余的有机物进一步处理。处理后的水流到综合污水调节池中。

由于在调节池中氯化物含量已经不大及有机物浓度极大的降低。与生活污水和其它废水综合后由调节池进入微生物处理池。并且在调节池中设置预曝气系统，废水在调节池中可充分混合，使水质水量得到均衡污泥不沉淀。同时还可防止废水出现厌氧情况而发臭，在曝气过程中还可以去除一部分有机污染物，减轻后续设备的进水负荷。

生化系统

生化系统包括：微生物反应池和好氧生化处理。

（1）IC反应器

一、概述：IC反应器是第三代高效厌氧反应器。与其他厌氧反应器相比，具有更高的处理效能，大大缩小了反应器的容积，降低了工程投资，节省了占地面积等特点。

二、工作原理：IC反应器构造的特点是具有很大的高径比，一般可达5－10m，反应器的高度达到20m左右。整个反应器由第一厌氧反应室和第二氧反应室叠加而成。每个厌氧反应室的顶部各设一个气、固、液三相分离器。第一级三相分离器主要分离沼气和水，第二级三相分离器主要分离污泥和水，进水和回流污泥在第一厌氧反应室进行混合。第一反应室有很大的去除有机能力，进入第二厌氧反应室的废水可继续进行处理。去除废水中的剩余有机物，提高出水水质。

三、工作过程：进水经过布水器输入反应器，与下降管循环来的污泥和出水均匀混和后，进入第一个反应分离区内，流化床反应室。在那里，大部分COD被降解为沼气，在这个分离区产生的沼气由低位三相分离器收集和分离，并产生气体提升。气体被提升的同时，带动水和污泥作向上运动，经过一级“上升”管达到位于反应器顶部的气体/液体分离器，在这里沼气从水和污泥中分离，离开整个反应器。水和污泥混和经过同心的“下降”管直接滑落到反应器底部形成内部循环流。从第一级分离区的出水在第二阶段低负荷后处理区内被深度处理，在那里剩余的可生物降解的COD被去除，在上层分离区产生的沼气被顶部的三相分离器收集，并沿二级“上升管”，输送到顶部旋流式气体/液体分离器，实现沼气分离和收集。同时，厌氧出水经过出水堰离开反应器自流进入后续处理中。

四、应用特点：1、极高COD负荷（15-25kgCODcr/m^3/d）2、结构紧凑，节省占地面积3、借沼气内能提升实现内循环，不必外加动力 4、抗冲击负荷能力强5、具有缓冲pH的能力6、出水稳定性好7、高可靠性8、基建投资低

微生物反应是经传统厌氧折流反应器（IC）工艺进行改良后形成的技术。微生物反

应器在池内设置了一系列垂直放置的折流挡板（或挡墙），并在反应器上部（1/3～1/2）处设置填料层（组合式纤维填料）。在通水运行时，废水在反应器内沿折板上下折流运动。废水依次通过每格反应器底部的污泥（自然形成的厌氧污泥层），废水中的有机物质在与填料载体上的厌氧生物膜及下部厌氧活性污泥床充分接触后而得到降解。由于折流板的作用与沼气的上升搅拌作用，每格池内废水与污泥的接触性能良好，死水区域较少，因此处理效率很高。同时折流隔板的使用，有助于不同隔室中存在适应该室水质状况的优势菌群，如位于反应器前端的隔室主要存在水解及产酸菌群，而后端则适宜生长甲烷菌群，这种逐室的变化，使各优势菌群得到各自良好的生长繁殖环境，有利于废水中污染物在各室能更快地向其它物质形式转化，有利于污染物降解，并提高处理效果。

微生物反应器内的隔板均匀布置，并在底部设有泥斗，废水中沉淀污泥（主要存在于反应器的前端隔室，由进水中残余SS的沉降形成）及时排出有利于降低后续处理的负荷，提高效果，等宽隔室还有利于工程施工及填料安装等。另外，IC反应器的显著特点是在其上部增加了填料层（组合纤维填料），这不仅有利于处理效果的提高，而且可提高调试初期处理效果，缩短调试周期，同时提高了耐冲击负荷能力；由于填料的作用对出水悬浮物（漂浮的厌氧污泥）有很好的阻挡截留作用，出水悬浮物可降到较低的水平，这有助于后续处理的正常运行。

经厌氧折流复合反应器处理的废水有较高的污染物去除效率（COD Cr可达到80％及以上。考虑到冬天水温低，运行厌氧效率降低，本设计厌氧反应器的COD Cr去除率以70％计）。但出水中仍有较高的有机物浓度，因此仍需采用后续好氧生化处理进行进一步处理。厌氧产生的废气采用高空排放。

好氧生化处理

KBB微孔曝气器，是我公司根据污水生物处理的工艺特点，进行专项研制开发的新型曝气装置。曝气器整体结构科学合理、工艺先进、设计新颖。该曝气器具有优异的防堵

及防水体倒流的性能。在间歇运行工况条件下，曝气膜表面不易沉积污泥。较钢玉式微孔曝气器使用寿命更长，充氧效率更高，也适用于源水微污染生物处理。

目前，KBB微孔曝气器为国际首创，技术性能处于领先地位，是一种较理想的高效充氧装置。

特点

防堵、防倒灌性好。即使曝气池水质复杂，还是间歇运行，其表面不易积泥。膜片打孔技术独特先进，一改目前常规打孔方式，采用斜穿切口式。这样曝气孔的孔深比同等膜片厚度要增大1.4倍，因此曝气气泡直径更小，氧的利用率就大大增高。另外在顶部中心设立特形密封圈，更有效阻止水体倒流。

膜片抗撕裂性强。工作时，孔眼开受力均匀，疲劳变形程度降低，回弹性好，不易撕裂，使用寿命长。

布气均匀，节能高效。气泡小，布气均匀，充氧效率高，处理效果好。特别是在低气量工作时，仍能发挥这一特性，运行管理方便。

耐老化、抗腐蚀。KBB微孔曝气膜片选用优质三元乙丙胶制成，支承托盘及楔形插板均匀为工程塑料。这些材质具有优异的物理和机械性能。耐老化性能优良，并耐酸、碱和抗药剂等化学腐蚀。

阻力损失小。由于曝气器独特的防堵，防水体倒流性能，从而降低了曝气器的阻力。节省了能耗。

结构与工作原理

KBB微孔曝气器主要由曝气膜片、支承托盘、螺旋压盖、楔形插板等部件组成，组装时，只要将橡胶膜片套在支承托盘上，用螺旋压盖拧紧即可。在安装时，再把支承托盘（中心有G3/4”内螺纹通气道）装于抱在布气管道的楔形插板上。

KBB微孔曝气器工作时，空气由布气管经支承托盘通气道进入曝气膜片间。在空气

压力作用下，使膜片微微鼓起，孔眼张开，在水中可产生直径小于80-100微米的微气泡，达至高效曝气充氧的目的。停止供气时，曝气管道内的压力渐渐消失，由于膜片和托盘之间压力渐渐下降，以及水压和膜片本身的回弹性作用，使孔眼逐渐闭合，将膜片压实于支承托盘上。

技术性能参数

①微孔曝气器

②UPVC曝气管

注：R：适用，N：不适用，C：有条件适用KBB微孔曝气膜片主要理化性能

组合填料技术说明1、技术要求

2.、单串组合填料组成

丝盘（材质为PE，150×80×80，醛化纵纶丝长35mm）；26个

塑料套管（聚乙烯，φ7×1，L=75）；25个

挂绳1根（聚乙烯，d=4，L=2500mm有效长度2000mm）；

3、特点及作用

组合式填料集软性填料和半软性填料之优，克服了两者的弊端在污水的生化处理过程中为较理想的产品。它是有乙烯塑料环为依托作为骨架，负载着维纶丝，维纶丝紧固在塑料环上，丝条呈立体均匀排列辐射状态，填料在有效区域内能立体全方位均匀舒展满布，使气、水、生物膜得到充分混渗接触交换，生物膜不仅能均匀的着床在每一根丝条上，保持良好的活性和空隙可变性，而且能在运行过程中获得愈来愈大的比表面积，又能进行良好的新陈代谢，并对污水浓度的适用性好。

投资估算：

估算范围

工程内容包括：废水处理站所有设备、自控及辅材。土建由业主自建。

达标排放系统投资估算表