水处理工程设计方案

第一章企业概况

一、企业简介

河北省藁城市化肥总厂位于河北省藁城市工业路，主要产品为合成氨、尿素及甲醇。现已形成年产总氨10万吨，其中甲醇3万吨，尿素14万吨。

二、污水来源

该公司是一家合成氨生产企业，主要产品为合成氨、尿素及甲醇。在不同工段产生的废水水质有较大不同，废水的特点如下：气化工序产生的造气含氰废水、脱硫工序产生的脱硫废水、压缩工段由压缩机等大型机械产生的少量含油废水以及铜洗阶段产生的含氨废水等等，各有其特点，产生量也不相同。其中冬季造气水偶尔会有涨水现象。废水水质水量也会随生产情况产生一定波动。

由上述废水汇流形成的综合废水特点是含氨浓度高、成分复杂。

第二章设计原则、标准和规范

一、设计原则

1、全面规划、统一考虑，根据处理工程的水质特点，选用先进高效的工艺技术使处理出水和污泥达到排放标准和要求；

2、选择合适的工程标准、单元、工艺技术和设备，尽量减少工程投资和占地面积；

3、在力求工艺稳妥可靠的基础上，选择先进的节能技术和设备，方便运行管理，并尽量降低运行费用；

4、总体布置以功能区划为主，要求简洁便利，合理布置系统流程，减少废水提升次数，节省动力消耗。

二、设计采用的标准与规范

《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)；

《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；

《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)；

《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)；

《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)；

《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)；

《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；

《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140-90，97修订版)；

《工业企业总平面设计规范》(GB50187-93)；

《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-93)；

《供配电系统设计规范》(GB50052-95)；

《低压配电设计规范》(GB50054-95)；

《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-95)；

《建筑制图标准》(GB50104-2001)；

三、工程建设目标

根据企业的情况，确定本污水处理工程建设目标为:（1）尽量降低运行费用，减轻企业负担；（2）精选先进、实用工艺，满足新的排放要求；（3）注重污泥处理措施，避免二次污染；（4）终端出水达标排放，减少污染物的排放总量。

第三章污水处理工艺选择

一、设计进水水量

根据藁城市化肥总厂提供的数据，该厂正常排水时废水排放量约为800～900m3/d，本工程设计处理水量为900m3/d，合37.5m3/h。二、设计进水水质

根据企业提供的数据并参考同行业企业水质，确定本方案设计进水水质如下：

COD cr： 150mg/L

SS： 150mg/L

NH3-N: 200mg/L

ph: 7～8

根据企业提供的情况，造气水冬季偶尔有涨水现象，该部分水含有氰化物，其它废水也难免有泄漏或事故排放的情况。这些水的污染物浓度一般较高，需单独进行适当预处理，再与其它废水混合处理，以保证整个系统能正常运行。

三、设计出水水质

根据生产厂家要求，项目实施后污水处理出水参考《合成氨工业水污染物排放标准》GB13458-2001标准，并结合当地环保部门要求。外排水质达到：

COD cr≤60mg/L

SS：≤15mg/L

NH3—N ≤20mg/L

pH: 6～9

四、污水处理主要工艺分析比选

目前常用的去除污水中氨氮的方法主要分为物化法和生化法两大类。对于合成氨生产废水，由于其氨氮含量高，目前人们普遍采用物化之后加A/O的处理工艺,即硝化、反硝化的生物处理工艺。

1、物化法

●空气吹脱和蒸汽气提法

由于蒸汽气提一般适用于高浓度废水，在这里只简要介绍空气吹脱法。废水中的氨氮大多以铵离子(NH4+)和游离氨(NH3)保持平衡的状态而存在。其平衡关系如下式所示:

NH3+H20—NH4+ +OH-

当水的pH值升高，呈游离状态的氨容易逸出。若加以搅拌、曝气等物理作用更可加快氨从水中分离。在实际工程中大多采用吹脱塔。

优点：工艺简单，效率高。

缺点：此法需将废水PH值提高到约11，由此要消耗一定的碱，并对后续处理工序带来影响；在环境温度低于零度时，氨吹脱几乎无法进行，且吹脱塔填料易结垢，影响运行，供气动力消耗也比较大。氨被吹脱后逸入大气对周围大气环境造成一定的面源污染。

●磷镁沉淀法

此法是20世纪90年代兴起的一种工艺，可以处理浓度不同的氨氮废水，一般脱氨效率在90%以上其反应式如下：

Mg2++NH4++HPO42-+6H2O MgNH4PO4·6H2O +H

优点：工艺较简单，除氮效果较好，回收沉淀物经烘干、造

粒可做农肥出售。

缺点：沉淀剂投药量较大，处理费用高。

●折点加氯法

先将氨氮废水的PH值调至8.0---10.5，然后加入摩尔比3 :2的次氯酸盐，使水中氨转化成游离氮而去除，再将pH值调回中性。

优点：去除率高，设备简单，且不受进水氨浓度的影响；

缺点：有可能生成氯胺等其他毒物，出水中含有氯和硝酸根离子，水中有机物同时消耗较多的氯。

●离子交换法

离子交换法是选用对铵离子有很强选择性的沸石作为交换树脂，从而达到去除氨氮的目的。但对于高浓度的氨氮废水，树脂再生频繁，再生液仍为高浓度氨氮废水，仍需要处理。

2、生化法

●传统硝化——反硝化工艺

优点：在传统硝化——反硝化工艺常用的工艺形式有氧化沟、（A/O法）、SBR及生物转盘等。这些工艺的优点是：都能产生较好的脱氮效果，且不造成二次污染，能耗较物理化学法低。

缺点：工程实施占地面积较大，脱氮效率不高。而且由于基质NH3等对于生物（尤其硝酸细菌）有较强的抑制效应，因而针对氨浓度较高的废水，传统工艺就显现出其不足。

●短程硝化——反硝化工艺

此工艺是较之传统硝化反硝化工艺而得名的。该工艺将硝化控制在亚硝酸盐阶段，反硝化则从亚硝酸盐而至氮气，比传统硝化反硝化流程缩短，其反应式分列如下：