宜昌市某化工有限公司废水处理站设计方案

宜昌市化工有限公司 废水处理站

方 案 设 计 工程号：QY－06－0157

2006年2月19日 设计单位： 重庆某环保集团有限公司 1

方 案 目 录 ★ 设计单位简介 ★ 设计方案 一、概述 二、设计依据及有关标准 三、处理工艺技术及设计 四、处理工艺单元设计 五、相关专业设计概要 六、工程投资概算 七、经济效益分析 八、环境保护和安全卫生 九、承诺 附件 2

设 计 单 位 简 介 重庆某环保集团有限公司是集科研、环保治理、环保产品生产为一体的科技企业。集团公司下设科研部、运营部、工程部、设计研究所、天然高分子QH絮凝剂生产厂、荣昌环保分公司、湖北长阳清源环保科技公司、重庆清源园林景观设计工程有限公司、重庆市华维体育工程发展有限公司。拥有从事环保、电气、水电安装、土建、设计专业的教授、高级工程师11人,中级职称20人,技术力量雄厚。重庆市人民政府认定的高新技术企业。 公司研制开发的“天然有机高分子QH絮凝技术”用于城市污水处理，经重庆市科委、市环保局组织专家鉴定，达到国内领先水平。QH絮凝剂2002年被国家科技部等五部委局认定为“国家重点新产品”。 QH絮凝技术2003年被国家环境保护总局认定为“国家重点环境保护实用技术”推广。公司连续三年被命名为市级“重合同守信用”企业；被九龙坡区评为“优秀私营企业”、“诚信企业”、“重点扶持科技企业”；2003年获九龙坡区政府“科技进步一等奖”；2004年被评为“中国环保产业100强”；“QH絮凝技术”被国家建设部列为2005年全国建设行业科技成果推广项目。 公司持有甲级污水治理资质证书、乙级设计资质证书、运营资质证书、环保产品(技术)推荐证书、电镀废水治理技术推荐证书。QH絮凝技术广泛用于城镇污水、工业、屠宰、电镀、酒精、造纸、印染、溪流污水等治理,除磷、铬、锌、铜、铅等重金属效果特别突出。采用本技术治理废(污)水具有投资省、占地少、操作简便、运行费用低、污泥不膨胀、无臭等特点。受到国家环保总局、市环保局和用户的好评。QH絮凝技术已进入国际市场。 公司坚信信誉就是企业的生命，服务对象就是企业的上帝之理念。 尊敬的业主，您如与我们重庆清源环保集团公司合作，你一定会获得最高 3

的质量高效的服务。本公司将以优质的服务保障您收到最佳的投资效果。 一、概述 随着工业化生产和经济的快速发展，环境保护、生态保护、水资源保护已成为人类生存与发展过程中必须加以重视的重要内容。人类越来越意识到环境对人类生存与发展的重要性。因此，如何减少和消除环境污染，特别是对水资源的保护，已是当今人类所面临的生存与可持续发展的重要问题。环境及生态平衡的优劣标志着社会进步与文明的程度。 然而，在经济发展与工业化进程中，随之带来的水污染问题已便得十分严重。特别是在经济发展和工业化生产过程中，排放出大量的工业废水，不仅严重影响到了人类的生存。而且，也制约了工业化进程的加快，影响了经济的可持续发展。如果废水不经治理直接排放，将会对环境造成严重污染，使生态环境受到破坏。因此，对工业废水进行彻底治理，并且把治理后的附产品回收利用、不仅可大大降低企业的生产成本。同时也对生态环境保护起到了重要作用。 湖北宜昌市化工有限公司主要从事硫酸铝、聚合铝和盐酸等化学分析纯的生产和销售，在生产过程产生高浓度的酸性废水。废水中含在硫酸、盐酸、硝酸盐等。目前采用厂内排放的冷却水稀释，用石灰乳和ZaHO2，酸碱中和，在进行混凝沉淀处理工艺。由于酸度太高，加入的碱性药剂较多，因此运行费用也高，每天的运行费用高达2万元，并且排放的水经常不达标，给企业经济带来严重损失，制约了企业的经济发展，同时对周围水环境造成严重污染。 为此，宜昌市化工公司决定重新建设一个废水处理站。我集团公司受其委托，凭借本集团（公司）在废水治理方面的经验，在多次研究、反复筛选的基础上提出“再生回收加中和沉淀”的综合治理方案，以达到环境、经济、社会效益“三统一”的目的。 4

二、设计依据及有关标准 1、设计依据 1）宜昌市化工有限公司废水治理方案设计委托； 2）我司技术人员根据相关资料及该废水治理经验依据； 3）宜昌市化工有限公司提供的废水水质水量和地理位置等资料。 2、相关标准 1）《污水综合排放标准》GB8978—1996； 2）《建筑给排水设计规范》GBJ15—88； 3）《室外排水设计规范》TJ14—87； 4）《建筑设计防火规范》GBJ16—87； 5）《城市环境卫生设施、设置标准》CJJ27—89； 6）《工程结构可靠废水设计统一标准》GB50153—92； 7）《建筑结构设计统一标准》GBJ68—84； 8）《给排水工程结构设计规范》GBJ69—84； 9）《混凝土结构设计规范》GBJ10—89； 国家相关设计规范及标准。 3、设计原则 1）在生产建设总体规划的指导下，通过废水治理工程“三同时”，建设达到保护环境，保护水资源，改善投资环境，保持企业可持续发展的目的； 2）在保证有限投资和处理效果的前提下，充分发挥建设项目的社会效益，环境效益和经济效益； 3）采用先进、合理、技术成熟、处理效果理想的工艺技术。为废水处理站的建设和运行创造良好的条件； 5

4）采用高效节能，简便易行的处理工艺，尽量节省工程投资和运行费用； 5）设备选型做到价格合理、质量可靠、先进的设备； 6）处理工艺操作管理方便、长期运行安全可靠、运行稳定、运行成本低、处理效果理想； 7）按现行有关规定进行投资估算和经济分析。 4、工程目标 废水处理站的设计做到工艺先进合理、设备先进、管理方便，同时尽量做到投资省、运行费用低。 1）废水水量 根据宜昌市化工有限公司提供的生产废水水质和水量数据：硫酸废水420m3/d，盐酸和硝酸废水180m3/d，因此确定设计日处理废水量为600m3，每天连续20小时运行。设备设施最大处理能力为25m3/h。 （1）废水水质 根据宜昌市化工有限公司提供的废水分析数据，其废水水质（见表）。 [表1] COD（mg/L） 酸度（mg/L） 磷酸（mg/L） 氨氮（mg/L） 备注 3000.0 2.0 20.0 300 厂方提供 （2）设计出水水质 COD（mg/L） SS（mg/L） 氨氮（mg/L） 总磷（mg/L） PH 100 70 1.5 0.5 6~9 5、设计范围 1）从废水进入本处理工艺进口至处理出口整个工艺路线的设计； 2）平面布置见附图； 6

3）电器设备、机械设备（包括非标设备）及配套设施设计； 4）工程投资概算。 三、处理工艺选择及设计 1、处理方法的确定 酸性废水主要来自该厂化学试剂的生产过程中，如硫酸铝是由铝酸钙粉或氢氧化铝粉与硫酸作用而制得；试剂盐酸则是用工业盐酸（30%）经蒸馏提纯，增浓至37%的而制成，同时在鉴塔内产生大量含HCL<15%的废酸。对于高浓度的废酸液，应优先考虑回收利用，而对于低浓废的酸性废水，可采取中和处理后排放方式。 在宜昌化工厂酸性废水中：硫酸废液水占70%，硫酸浓度为19.6%（质量百分数，下同）；盐酸废液水占20%，HCL浓度为10%，硝酸废液水占10%，其浓度为5%。由此可知，日排放的废硫酸高达82.32t。因此，必须对硫酸废液水进行回收再生处理。而对废盐酸液、废硝酸液，因其浓度相对较低，回收价值不高，则采用投药、过滤中和法处理。 目前，国内外对高浓度硫酸废水的处理方法，主要的有： （1）蒸发浓缩法 普通应用的有高温浓缩法，其次是低温浓缩法，均需配置蒸汽加热系统。 （2）氧化还原法 该法多应用于含有机杂质的硫酸废水处理，常用的氧化剂H2O2，O3，液氯与次氯酸等。 （3）溶剂萃取法 该法要求杂质在萃取剂（溶剂）和硫酸中有很高的分配系数，操作技术难度大。 （4）隔膜电触法 该法电耗很高，导致运行成本高。 （5）结晶沉淀法 有浓缩冷冻结晶、喷蒸真空结晶两种。该法同样需要 7

提供热源，现行工艺中往往还需加入新酸，以提高回收液浓度。 （6）综合利用法 即在硫酸废液中加入一种原料，如氨水可制取硫酸胺肥料。但需脱除废酸中的杂质，其方法有萃取法、氧化法、凝聚法和离子交换法等。 上述种种处理方法，各有其特点，在实际应用中往往不是其中的一种方法就能够完成的，而需串联组合两种方法才能取得预期效果。而这些或多或少存在工艺复杂、操作难度高、设备腐蚀严重、运算费用高、占地面积大等问题。因而在推广应用方面受到一定的限制。 除上述方法外，还有一种膜分离法。这是一种通过特殊的渗透来分离废水中离子和分子的技术。主要有： （1）扩散渗析器不耗电，仅利用浓度差来处理废酸，可回收高浓度的硫酸。但这种设备的处理能力很低（最大规模为5m3/d），而且设备造价高，占地面积大，因此仅适合小流量、高浓度的废酸处理； （2）超过滤（即超滤）：该设备透水量大、工作压力低，但主要用于分离大分子溶质及胶体物质对低子量呈离子状态的废硫酸不太适合； （3）反渗透：该设备选择性强，除盐率高。但其工作压力大（可高达近104kpa），进水条件要求高； （4）电渗析器：该设备结构简单，操作方便，离子交换膜无需再生，处理能力大，可直接回收再生废硫酸，但需配置一套专用的直流电源。 2、处理工艺流程 综上所述，对宜昌化工厂酸性废水采用高低浓度分流处理方法，其中的高浓度硫酸废水选用电渗析器。而对低浓度的酸性废水先用电渗析器出水（清水）稀释一倍，降低酸液浓度，中和处理设备。根据预测，进水酸废还是较高，采