酚醛廢水處理方案

精選優(yōu)質文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)酚醛廢水處理設計方案蘭州交通大學2014.06目錄TOC\o"1-2"\h\z\u一、概述酚醛樹脂是由酚類(如苯酚、甲酚、二甲酚和壬酚等)和醛類(如甲醛、乙醛和糖醛等)在酸或堿的催化作用下合成的,其生產過程中排出的廢水含有較高濃度的酚類、醛類,并且還含有大量醇類、酸類等有毒物。由于酚是一種具有高毒、強腐蝕性的化學物質，它對絕大多數(shù)生物均有極強的毒性,能引起蛋白質變性、凝固,最終導致生物體組織衰竭,直至死亡。含酚廢水如果不經處理就任意排放，對人類、魚類以及農作物都會帶來嚴重危害。酚能使人的神經、肝、腎受到損害，在加氯水體中酚含量即使在0.01mg/l以下，也會導致氯酚惡臭，造成水質有氣味，從而影響飲用水源。水體中含酚達0.1~0.2mg/l時，魚肉會有酚味，濃度更高時會引起魚類大量死亡。用含酚廢水直接灌溉農田，會使農作物枯死和減產。因此，酚醛樹脂廢水必須進行有效的治理，否則將會給環(huán)境帶來極大的危害。針對此類廢水的處理，國外一般采用焚燒處理,但費用太高；國內含酚廢水以生化處理為主,但高濃度含酚醛廢水需采用萃取、化學氧化、吸附、縮合等預處理降低有毒有害物的毒性和濃度后才可生化處理。本設計方案針對酚醛廢水的特性，采用鐵碳氧化還原反應+Fenton試劑+混凝氣浮法+生化處理工藝處理酚醛廢水，使處理后的廢水達到《綜合污水排放標準》（GB8978-1996）（三級標準）。二、設計依據(jù)2.1、《給水排水手冊》2.2、《環(huán)境工程師手冊》2.3、《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）2.4、《室外排水設計規(guī)范》（GBJ14—87）2.5、《中華人民共和國環(huán)境保護法》2.6、《中華人民共和國水污染防治法》三、設計原則和要求3.1、本設計嚴格執(zhí)行國家有關法規(guī)、規(guī)范，地區(qū)有關規(guī)定，水處理后必須確保各項出水水質指標均達到相關要求；3.2、采用先進、成熟、穩(wěn)定、實用、經濟合理的處理工藝，保證處理效果，并節(jié)省投資和運行管理費用；3.3、處理系統(tǒng)運行靈活，管理方便，維修簡單，自動化程度高；3.4、設計美觀，布局合理；3.5、設置必要的監(jiān)控儀表，提高控制操作的自動化程度；3.6、盡量采取措施減小對周圍環(huán)境的影響，合理控制噪聲；3.7、對產生的污泥進行處理后再外運，避免二次污染；四、設計內容我方負責自水質調節(jié)池至設備排放口范圍內的所有工藝和電氣（自控）儀表設備、連接管道材料和附屬材料及系統(tǒng)的安裝調試。（不包括廢水的收集管道系統(tǒng)）甲方負責系統(tǒng)總進線電纜敷設，并將總進線電纜接至我方電控柜內斷路器進線端，總進線電纜由甲方提供?？傔M線規(guī)格為AC380V三相五線制。五、排放去向生產廢水經過處理后，達標的的廢水可進行排放。六、廠區(qū)自然條件（略）七、設計規(guī)模7.1、設計污水處理量設計污水處理量：5m3/h7.2、進水水質：項目COD(mg/l)揮發(fā)酚(mg/l)甲醛(mg/l)PH值水質指標12600-1300035000-3700011000-120001-27.3出水水質根據(jù)環(huán)保局對排放水水質的要求，廢水處理后，水質達《綜合污水排放標準》（GB8978-1996）（三級標準）。出水水質如下：項目COD(mg/l)揮發(fā)酚(mg/l)甲醛(mg/l)PH值水質指標5002.05.06-9八、工藝方案的選擇8.1酚醛廢水的特性從酚醛樹脂的生產原料及工藝特點中可以看出，此類廢水成分復雜，有機物濃度高，其中主要為酚類、醛類，原料中帶入的醇類和低分子量縮合中間產物及類酚類物質，如羥基甲基苯酚、羥基二苯甲烷等，帶有顏色和氣味。酚屬高毒類，為細胞原槳毒物，低濃度能使蛋白質變性，高濃度能使蛋白質沉淀，對各種細胞有直接損害，對皮膚和粘膜有強烈腐蝕作用。長期飲用被酚污染的水，可引起各種神經系統(tǒng)癥狀。酚類化合物對人及哺乳動物有促癌作用。8.2酚醛廢水處理的難點根據(jù)酚醛廢水的特性及廢水水質可以看出，此類廢水在處理過程中存在以下難點：A．廢水的有機物含量很高，且可降解性很差，同時，廢水中很有的揮發(fā)酚具有毒性，直接采用生化處理很難去除有機物；B．廢水中的揮發(fā)酚及甲醛含量很高，而揮發(fā)酚及甲醛同時又是難降解和有毒物質，此類廢水采用普通氧化法，其去除率很低；C．廢水的PH值很低，屬于強酸性廢水，廢水的腐蝕性對處理設備的耐腐蝕要求很高。8.3酚醛廢水處理常采用的工藝及優(yōu)缺點目前，國內外酚醛廢水的處理主要包括化學法+生化法處理、濃縮萃取+生化法處理、濃縮+Fenton試劑+生化法處理、Fenton試劑+混凝+活性炭過濾處理等工藝。其各自處理工藝的優(yōu)缺點如下：A.化學法+生化法處理工藝化學法+生化法處理工藝是首先使苯酚和甲醛以及甲醛和尿素分別發(fā)生縮合反應，形成的聚合物是不容易溶解的固態(tài)物，然后通過沉淀被去除，廢水經過化學預處理后，水中有機物大幅度降低，同時廢水的可生化性有所增加；廢水再經過生化處理后，可達到排放標準。此處理工藝的優(yōu)點在于可回收縮合反應的產物，對進水水質的變化，有一定的適應能力，且設備運行穩(wěn)定，運行成本較低。缺點是縮合反應時向廢水中加入過量的尿素，廢水的有機物及氨氮含量增加，使生化反應處理階段的負荷加大；同時，縮合反應時需要加熱廢水至一定溫度，處理廢水的熱能耗高。B.濃縮+Fenton試劑+生化法處理工藝濃縮+Fenton試劑+生化法處理工藝是首先使苯酚和甲醛以及甲醛和尿素分別發(fā)生縮合反應，形成的聚合物是不容易溶解的固態(tài)物，通過沉淀被去除，然后廢水在經過Fenton試劑的強氧化作用，一方面氧化和分解廢水中的那降解有機物，增加廢水的可生化性，為后面的生化處理提供條件；另一方面，通過氧化作用，縮合物、苯酚、甲醛再次發(fā)生共聚反應，大大降低了廢水的毒性。經過預處理的廢水最后再進行生化處理后達標排放。這種處理工藝的特點是廢水中的苯酚及甲醛經過二次聚合反應后，廢水中的苯酚和甲醛已經大部分去除，而且廢水的毒性也大大降低。經過Fenton試劑的處理，廢水的可生化性大大提高，有利于生化處理。其缺點是濃縮過程中需要對廢水進行加熱、調節(jié)PH值、見堿中和、加混凝劑等，其熱耗大、加藥量多且繁雜，設備操作和維護麻煩。C.Fenton試劑+混凝+活性炭過濾法處理工藝Fenton試劑+混凝+活性炭過濾法處理工藝是讓廢水先經過Fenton試劑的氧化化作用，使廢水中的苯酚和甲醛降低毒性的同時，氧化和分解大部分有機物，苯酚和甲醛共聚后形成較大不溶性顆粒物，再通過向廢水中投加混凝劑，通過沉淀去除，最后，廢水中剩余的有機物再通過活性炭過濾吸附后，水質達標排放。這種處理工藝的特點是工藝簡單，流程短，操作簡單。不足之處在于：①對有機物的去除率有限，出水水質不穩(wěn)定；②由于活性炭存在吸附飽和問題，當進水有機物增高時，活性炭的更換頻率會增加，從而加大運行費用。8.4工藝方案的確定根據(jù)以上對酚醛廢水水質的分析以及常采用的處理工藝的比較，本方案確定采用鐵碳過濾+Fenton試劑+混凝沉淀+生化處理的綜合工藝，處理后的水質達到《綜合污水排放標準》（GB8978-1996）（三級標準）。九、工藝流程9.1污水處理流程框圖廢水H2O2廢水H2O2Fe2+調節(jié)池提升泵鐵碳過濾器氧化池調節(jié)池提升泵鐵碳過濾器氧化池中間水池污泥外運污泥濃縮池中間水池污泥外運污泥濃縮池堿混凝劑堿混凝劑空氣污泥空氣污泥混凝沉淀池加壓泵好氧反應池二次沉淀池混凝沉淀池加壓泵好氧反應池二次沉淀池排放排放9.2工藝流程描述酚醛廢水自管道流入調節(jié)池，然后通過提升泵送至鐵碳過濾器，然后自留進入氧化池，然后流入中間水池，廢水在進入氧化池前加入H2O2和硫酸亞鐵；經過預處理的廢水再經加壓泵加壓后先后送至絮凝沉淀池和好氧生化反應池進行生化處理，最后廢水再經二次沉淀后，達標排放。廢在進入混凝沉淀池之前加入混凝劑（聚合硫酸鐵），在進入生化池之前進行PH值得調節(jié)，是PH值在6-9范圍之內。9.3工藝特點1、采用二級氧化技術，即鐵碳氧化還原反應和Fenton試劑的強氧化反應，充分氧化和分解廢水中的苯酚和甲醛，并使有機物達到氧化分解。2、利用混凝劑使氧化反應后產生的共聚物形成可沉淀大顆粒，便于沉淀去除。3、生化反應填料采用固定化生物填料，大大增加了反應池內的微生物的濃度，提高了有機物的去除率。十、主要設備的設計及描述10.1調節(jié)池調節(jié)池主要調節(jié)和儲存酚醛廢水。結垢采用地下鋼筋混凝土結構。尺寸（L×B×H）：3.0m×3.0m×3.5m有效容積V：30m3數(shù)量：1座配套設備：（1）、提升泵：型號：IHF32-25-125數(shù)量：2臺（一用一備）技術參數(shù)：流量：5m3/h揚程：20m功率：1.5KW（2）、超聲波液位計數(shù)量：1套10.2鐵碳過濾器廢水在鐵碳過濾器中通過鐵離子和碳形成的微電解作用，氧化/還原廢水中的有機物。有效尺寸（L×B×H） 2.0×3.0×2.5m數(shù)量：一座主要設備參數(shù)：有效容積：10m3停留時間：2h材質：不銹鋼襯膠10.3氧化反應池通過向廢水中加入H2O2和Fe2+離子，使廢水在氧化反應池進行化學氧化反應，使難降解有機物氧化或分解，初步去除廢水中的有機物。有效尺寸（L×B×H） 2.0×6.0×2.0m數(shù)量：一座主要設備參數(shù)：有效容積：20m3停留時間：4h材質：不銹鋼襯膠配套設備：（1）H2O2加藥裝置(a)H2O2溶液箱：型式：垂直圓筒數(shù)量：1臺容積：500L材質：PE(b)H2O2計量泵型號：P166-398數(shù)量：1臺出力：0.08-7.6L/h揚程：3.5MPa 泵殼：PVDF制造商及產地：美國米頓羅（2）Fe2+加藥裝置(a)Fe2+溶液箱：型式：垂直圓筒數(shù)量：1臺容積：400L材質：PE(b)Fe2+計量泵型號：P166-398數(shù)量：1臺出力：0.08-7.6L/h揚程：3.5MPa 泵殼：PVDF制造商及產地：美國米頓羅(c)Fe2+溶解攪拌電機數(shù)量：1臺功率：0.75KW材質：碳鋼防腐（3）氧化反應池攪拌電機數(shù)量：1臺功率：1.5KW材質：SS31610.4中間水池中間水池主要儲存經過預處理的廢水。結構采用地下鋼筋混凝土結構。尺寸（L×B×H）：3.0m×3.0m×3.5m有效容積V：30m3數(shù)量：1座配套設備：（1）、加壓泵：型號：IHF32-25-125數(shù)量：2臺（一用一備）技術參數(shù)：流量：5m3/h揚程：20m功率：1.5KW（2）、超聲波液位計數(shù)量：1套10.5絮凝沉淀池絮凝沉淀池是通過想廢水中加入混凝劑，使廢水中的雜質和絮凝劑發(fā)生絮凝反應，形成可沉淀顆粒，再通過斜管沉淀池去除。有效尺寸（L×B×H） 1.5×2.5×2.7m數(shù)量：一座主要設備參數(shù)：表面負荷：1.5m3/m2·h沉淀時間：1.5h材質：不銹鋼襯膠配套設備：（1）混凝劑投加裝置(a)加藥溶液箱：型式：垂直圓筒數(shù)量：1臺容積：400L材質：PE(b)加藥計量泵型號：P166-398數(shù)量：1臺出力：0.08-7.6L/h揚程：3.5MPa 泵殼：PVDF制造商及產地：美國米頓羅(c)溶解攪拌電機數(shù)量：1臺功率：0.75KW材質：碳鋼防腐（2）斜管填料數(shù)量：3.75m3規(guī)格：d50×1000mm材質：玻璃鋼10.6好氧氧化池好氧氧化池是利用池內的好氧微生物的新陳代謝對有機物進行降解，達到使廢水有機物被去除的目的。有效尺寸（L×B×H） 8.0×2.5×2.7m數(shù)量：一座主要設備參數(shù)：填料裝填率：60%沉淀時間：10h水氣比：1:15材質：碳鋼防腐配套設備：（1）PH值調節(jié)裝置(a)堿加藥溶液箱：型式：垂直圓筒數(shù)量：1臺容積：400L材質：PE(b)堿加藥計量泵型號：P166-398數(shù)量：1臺出力：0.08-7.6L/h揚程：3.5MPa 泵殼：PVDF制造商及產地：美國米頓羅(c)堿溶解攪拌電機數(shù)量：1臺功率：0.75KW材質：碳鋼防腐(d)PH計數(shù)量：1套（2）鼓風機型號：HSR50數(shù)量：2套（1用1備）技術參數(shù)：風量：1.29m3/min風壓：29.4KPa功率：1.5kw（3）填料數(shù)量：20m3規(guī)格：30×30×30mm10.7二次沉淀池二次沉淀池是通過沉淀將好氧池內產生的顆粒或微生物的殘留體進行去除的工藝單元。有效尺寸（L×B×H） 1.0×2.5×2.7m數(shù)量：一座主要設備參數(shù)：表面負荷：2.0m3/m2·h沉淀時間：1.5h材質：碳鋼防腐配套設備：（1）斜管填料數(shù)量：2.5m3規(guī)格：d50×1000mm材質：玻璃鋼10.8污泥濃縮池污泥濃縮池用于收集絮凝沉淀池、好氧生化池、二次沉淀吃排出的污泥，污泥濃縮后定期外運填埋或焚燒處理。尺寸（L×B×H）：2.0m×2.0m×2.5m有效容積：10m3結構：地下鋼筋混凝土十一、廢水處理站工程設計11.1、工藝設計 根據(jù)前面所論述的工程規(guī)模和工藝方案設計,該污水處理設施設計總規(guī)模按5m3/h設計，土建及設備部分一次實施。11.2、結構設計由于目前尚無詳細地質勘探資料，地耐力暫按10t/m2計算?？紤]到施工方便調節(jié)池、中間水池、污泥濃縮池等構筑物采用鋼筋混凝土結構。鐵碳過濾器、氧化池采用不銹鋼襯膠；絮凝沉淀池、好氧氧化池采用碳鋼防腐結構（地上）。具體設計時應根據(jù)以后詳細的地質勘探資料，考慮是否進行地基處理和施工井點排水等。11.3、建筑設計在滿足工藝流程要求的前提下，建筑設計應力求簡潔明快，合理組織設計系統(tǒng)構筑物，并充分考慮周圍環(huán)境，使其與周圍環(huán)境相協(xié)調，平面布置合理、緊湊，科學地確定各建構筑物間距，便于檢修觀察。建筑設計包括水處理設備間、加藥設備間、風機房、控制值班室、藥品庫房，所占平面尺寸（L×B）為18.0×12.0m，層高為6.0m。其中，綜合設備間平面尺寸（L×B）為15.0m×12.0m；風機房平面尺寸（L×B）為3.0m×3.0m，加藥設備間平面尺寸（L×B）為6.0m×3.0m化，控制值班室平面尺寸（L×B）為6.0m×3.0m，藥品庫房平面尺寸（L×B）為3.0m×3.0m。室內（除風機房外）設置供暖措施，以便保證系統(tǒng)設備能夠很好的運行。所有設備間均需設上下通風設備。各單體建筑設計將在具體工藝方案確定后進行。十二、電氣及自控設計12.1電氣設計A）設計范圍本設計為工藝設備運行部分。本工程電氣設計包括廢水處理系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng)及電氣控制等設計。以甲方電纜進入廢水處理系統(tǒng)電源進線柜為界。廢水處理廠的所有設備均為低壓負荷，用電電壓為380/220V。B)電氣負荷設備裝機功率為12.75KW，最大用電功率為7.25KW。設無功功率自動集中補償裝置，補償后功率因素在0.9以上。電氣能耗的計算如下：序號設備名稱單臺裝機功率（kw）數(shù)量備用工作時間（h/d）計算平均功率kw·h1提升泵1.5212436加壓泵1.5212436H2O2加藥計量泵0.2512462Fe2+加藥計量泵0.2512433Fe2+溶解攪拌電機0.75132.254反應池攪拌電機1.5124365鼓風機1.52124366混凝加藥泵0.2512467混凝攪拌電機0.75133合計=SUM(ABOVE)164.25C)供電電源污水處理工程用電負荷屬二類負荷。供電電壓為380/220。D)電纜本工程電力電纜、控制電纜，視建用電設備的分布情況，采用穿管或橋架鋪設方式。12.2自控系統(tǒng)及儀表設計采用先進的自動化技術，對廢水處理過程進行控制，以保證出水水質，解放生產力，提高生產效率，降低能耗。根據(jù)本工程的實際情況及工藝要求，對廢水處理系統(tǒng)的主要工藝單元進行自動控制，對各種水泵、污泥泵等的自動起、停進行控制，從根本上提高了系統(tǒng)的可靠性。十三、主要工程量清單13.1土建工程量清單序號名稱有效尺寸單位數(shù)量備注1調節(jié)池3.0×3.0×3.5mm231.5鋼筋混凝土結構2中間水池3.0×3.0×3.5mm331.5鋼筋混凝土結構3污泥濃縮池2.0×2.0×2.5mm310.0鋼筋混凝土結構4房屋建筑18.0×12.0×6.0mm2216磚混結構5設備基礎m325.0混凝土結構13.1主要設備及材料清單序號名稱規(guī)格型號材質數(shù)量備注一設備部分1提升泵（一用一備）型號：IHF32-25-125流量：5m3/h揚程：20m功率：1.5KW