清污分流在鈦白粉生產(chǎn)污水處理中的應(yīng)用

1、201 3年全國(guó)鈦白粉行業(yè)年會(huì)啼侖文集201 31 O2931-=H17清污分流在鈦白粉生產(chǎn)污水處理中的應(yīng)用王敏澤，蘭海榮，王振英，梁偉明 (江蘇太白集團(tuán)，江蘇鎮(zhèn)江212003)在鈦白粉生產(chǎn)過程中，從前處理到后處冷卻水、食堂浴室等生活排水組成，按照排理工序，不斷地使用各類水確保鈦白粉生產(chǎn)出水的性質(zhì)將所有排水分成三大類：能降耗與清潔生產(chǎn)使用，除了各類冷卻用水外，其中真空結(jié)晶酸性廢水：經(jīng)過部分生產(chǎn)工序排出的水，用水和一洗、二洗、三洗用水為生產(chǎn)系統(tǒng)耗并含有較多量的雜質(zhì)、帶有較強(qiáng)的酸性，pH、 水量較大的工序。本文根據(jù)公司生產(chǎn)排水性 COD指標(biāo)均達(dá)不到直接排放標(biāo)準(zhǔn)。 質(zhì)、地下管網(wǎng)分布現(xiàn)狀以及污水處理情

2、況，工藝廢水：經(jīng)過部分生產(chǎn)工序排出的水， 對(duì)目前各類排水進(jìn)行清污分流、管線改造和含有微量雜質(zhì)，帶有弱酸性，pH指標(biāo)不合格、 在線檢測(cè)控制完善，使各類排水做到清污分 COD指標(biāo)合格的水。流并達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。清下水：用于生產(chǎn)裝置冷卻，且不直接1分類與物料接觸的水，pH、COD指標(biāo)均達(dá)到直11排水分類及排水量接排放標(biāo)準(zhǔn)。12全公司排水量(按生產(chǎn)鈦白粉產(chǎn)量100公司地下排水由各分廠生產(chǎn)排水、裝置td計(jì)算)表1酸性廢水(約250 m3h)表2工藝廢水(約830 m3h)排水工序排水名稱大概m3流h量pHcOD備注 回收回收板框出水， 加667 38512板框出水、窯尾復(fù)噴、電除窯尾化249 37霧沖洗

3、水酸解大水池溢流水捌m5 49酸解酸解煙囪噴淋加腡558每天11鍋 給排水板框出水(酸性廢水處理后)2 nE加6-9 602013年全國(guó)鈦?zhàn)苑坌袠I(yè)年會(huì)i侖文集竺!竺=：節(jié)一表3清下水(約360 m3h)2各類排水處理工藝用渣漿泵將漿料泵入曝氣池與酸性廢水進(jìn)行21酸性廢水處理中和反應(yīng)。曝氣系統(tǒng)由六只單個(gè)曝氣罐組成，在每211酸性廢7卜處理1-藝流程個(gè)曝氣池中通入羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)量使酸性廢水如帶控制點(diǎn)流程圖1。和堿進(jìn)行充分的中和反應(yīng)，并確保停留時(shí)間 各工序排出的酸性廢水經(jīng)過地下玻璃鋼 以達(dá)到充分溶氧的目的。能降耗與清潔生產(chǎn)管道進(jìn)入3000 m3的酸性廢水池進(jìn)行收集，進(jìn)行充分中和反應(yīng)后的物料泵入污水板利

4、用廢酸泵泵入曝氣池?？蜻M(jìn)行固液分離，固體物料為硫酸鈣，液體碳酸鈣、氧化鈣通過下料器和螺旋輸送進(jìn)入工藝廢水管網(wǎng)。 進(jìn)入地下槽加水?dāng)嚢杈鶆虻焦潭ǖ臐舛?，利塹。塹1lL鱉 1阻!燮*一躲廢澍僦逸丞附薩阿：I惴l!抗f-_ l7黜泥躲圖1帶控制點(diǎn)流程圖lO2931一節(jié)竺：三蘭三竺蘭竺竺：!：竺蘭蘭蘭2031212酸性廢，K處理裝置能力及工藝計(jì)算每天制備重鈣漿液的體積：184300 (1)重鈣和氧化鈣用量計(jì)算1000=613 m3d。計(jì)算依據(jù)：前處理產(chǎn)能：100 td；酸性(2)曝氣系統(tǒng)裝置能力參數(shù)匯總和計(jì)算廢水量平均為7000 m3d；酸性廢水平均含表4風(fēng)機(jī)壓頭計(jì)算參數(shù) 量：pH=l；氧化鈣含量：70

5、；重鈣(碳酸鈣)含量：95；中和劑配制濃度：氧化鈣300 gl：重鈣300 gl：中和劑的堆積密度：重鈣897 kgm3氧 化鈣510kgm3大生產(chǎn)過程中中和劑的反應(yīng)率按90能降耗與清潔生產(chǎn)計(jì)算： 重鈣用量：(用重鈣中和至pH=2)700050097590=152 td；換算成體積數(shù)：1528971000=170根據(jù)中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)鼓m3d；風(fēng)曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)程，在污水處理曝氣系統(tǒng)星型下料器重鈣粉下料體積流量：170參數(shù)計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)進(jìn)入該污水系統(tǒng)的污水24=71 n13ll：參數(shù)如污水體積、濃度、酸堿度、進(jìn)出水需每天制備重鈣漿液的體積：152300氧量等各種工藝參數(shù)來計(jì)算所需曝氣罐的

6、技1000=5067 m3d5 10 m3d；術(shù)參數(shù)(如容積、數(shù)量、面積、需氧量、曝氧化鈣用量：(從pH=2中和至pH=8-9)氣管數(shù)量等)和所選擇風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)(如風(fēng)7000500110890=184 td：量、風(fēng)壓等)、配管要求(如主管和支管管徑、換算成體積數(shù)：1845101000=361截面積)等。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)曝氣系統(tǒng)布置風(fēng)機(jī)計(jì)m3d；算參數(shù)如下：星型下料器重鈣粉下料體積流量：361風(fēng)機(jī)所需壓頭計(jì)算h=hl+h2+h3+h4單+24：1 51 m311：位：kpa表5風(fēng)量計(jì)算2013年全國(guó)鈦白粉行業(yè)年會(huì)r論文集竺!竺=三：節(jié)一表6配套羅茨風(fēng)機(jī)參數(shù)m2板框。內(nèi)容參數(shù)22工藝廢水處理型號(hào)L4866

7、 WD221工藝廢，卜處理工藝流程轉(zhuǎn)速735 rmin見帶工藝流程圖2。功率110 kW煅燒晶種水洗板框產(chǎn)生的堿進(jìn)入液堿儲(chǔ) 罐，當(dāng)液堿儲(chǔ)罐收集的堿液達(dá)到所設(shè)定的液進(jìn)口溫度20位后進(jìn)行吹氣，使罐內(nèi)堿液濃度混合均勻并進(jìn)口壓力98 kpa達(dá)到58 gl以上后方可為工藝廢水中和使出口壓力49 kpa用。出口流量765 m3h各生產(chǎn)工序產(chǎn)生的工藝廢水進(jìn)行一次定 出口管徑由300量加堿，兩次采用變頻調(diào)節(jié)泵加堿微調(diào)中和、 (3)板框能力計(jì)算混合，兩次pH在線檢測(cè)后確保工藝廢水處按日產(chǎn)硫酸鈣996 t計(jì)算，總體積：601理指標(biāo)合格，進(jìn)入總排。能降耗與清潔生產(chǎn)m3。800 m2板框的腔室體積為12 m3，進(jìn)料將

8、進(jìn)入工藝廢水管網(wǎng)的水進(jìn)行加堿中和，進(jìn)行四臺(tái)帶攪拌的中和槽混合后合格排06h、吹掃03 h、卸片06h、板框操作02放。h，操作周期17h(14周期d)。則需要800m2板框：4臺(tái)。在工藝廢水系統(tǒng)安裝3個(gè)pH在線檢測(cè) 考慮故障時(shí)間及維護(hù)時(shí)間，采用4臺(tái)800裝置，對(duì)中和前后的pH值進(jìn)行在線檢測(cè)，方便操作人員的操作和控制。來自盛斟丑老氣來良瓔晴直鈔ll炒1I巋呂嘲工掃蠹水井。uJI1埔雌。Lb繃-7f一艨囅糟糕酮總黼贏QI?黑黑f博_。jLOOOOi了一暇甲羅do j警=一1齲麗1刪渣肼虹戡水井虹擄姘1#榔瘩蚪橢獬釉舯釉町渤叻鐘辨I劫鼢1喇扣窯尾匆啪j(呼。：蟓舭刪512l酬妯啪#勘q圖2工藝廢水處

9、理工藝流程圖在液堿儲(chǔ)罐安裝液位檢測(cè)和報(bào)警裝置，通無阻，防止固體物進(jìn)入總排。 方便操作人員對(duì)堿濃度和量進(jìn)行控制。222工藝廢7K處理裝置能力及T藝計(jì)算沿工藝廢水管網(wǎng)設(shè)立多個(gè)觀察井，方便(1)工藝計(jì)算環(huán)保安全員進(jìn)行日常點(diǎn)檢工作，定期對(duì)各個(gè)說明：煅燒晶種水洗板框產(chǎn)生堿，用于觀察井進(jìn)行點(diǎn)檢和pH抽檢，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)生鈦白粉生產(chǎn)線產(chǎn)生的弱酸性廢水(即分類中產(chǎn)運(yùn)行過程中的排水隱患。的工藝廢水)的中和調(diào)節(jié)。各點(diǎn)所需堿量計(jì)在每個(gè)觀察井的進(jìn)口安裝防堵塞防護(hù)算如下：網(wǎng)，并要求點(diǎn)檢人員定期清理，確保管線暢l2013年全國(guó)鈦白粉行業(yè)年會(huì)論文集201 31 O2爭(zhēng)口1一節(jié)進(jìn)入加堿系統(tǒng)的酸量(按硫酸計(jì))的計(jì) n13h)，工藝

10、廢水(514、518生產(chǎn)排水流量胄皂算：120 m3h；窯尾板框排水及窯尾復(fù)噴排水流降回轉(zhuǎn)窯窯尾板框排水及窯尾復(fù)噴排水流量350 m3h：大水池溢流水流量10 m3h；給量350 mh，pH=245，排水廠板框排水平均流量270 m3h，最大流10-2,45X350-2X9824=146044 kgd， 量約為600 1113h)。酸解大水池溢流水的酸量：中和槽及傳動(dòng)裝置的選型：酸解大水池溢流水流量100 n13h，中和槽的容積工藝要求約為12 m3，通 pH25過查表并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定中和槽的 10。510-29824=0118 kgd，HDi_12，然后通過工藝計(jì)算確定中和槽的酸解尾氣

11、噴淋回水的酸量：外形尺寸為由2500 mm3000 mm。通過對(duì)每鍋酸解主反應(yīng)產(chǎn)生酸霧(以硫酸 中和槽簡(jiǎn)體的強(qiáng)度工藝計(jì)算并充分考慮到設(shè)計(jì))250 kg鍋，一天按11鍋計(jì)算：備的穩(wěn)定性，所以筒體采用玻璃鋼(FRP)250)1 1=2750 kgd，材料。耗與清潔生產(chǎn)進(jìn)入加堿系統(tǒng)的總酸量：中和槽的攪拌裝置包括攪拌器、攪拌軸、146044+0118+2750=4210558 kgd，支承結(jié)構(gòu)等。工藝廢水堿液中和要堿量：攪拌器選型：根據(jù)進(jìn)入中和槽的物料性 4210558-98240=343719kgd質(zhì)及物料的流動(dòng)狀態(tài)等情況，通過查表確定 聚鐵尾氣回收需要堿量：選用槳式攪拌器：232230=5336

12、kgd，攪拌軸的選型： 總需要堿量：343719+5336=397079根據(jù)進(jìn)入中和槽的物料性質(zhì)確定該攪拌kgd，軸選用不銹耐酸鋼材料；煅燒晶種水洗板框產(chǎn)生的堿量：根據(jù)實(shí)心軸與空心軸的優(yōu)缺點(diǎn)來選擇該 進(jìn)料時(shí)出堿量：150250755 x攪拌軸采用空心軸；1 30=2925 kgd，要確定該空心軸的強(qiáng)度及剛度必須滿足 水洗前30分鐘的堿濃度按58 gL，堿體條件積按進(jìn)料時(shí)出堿體積計(jì)算：該空心軸采用Q108 mm6 mm的不銹1306 kgd，鋼管，不銹鋼的扭轉(zhuǎn)許用剪應(yīng)力Ix=60 MPa， 提供總堿量：2925+1306=4231 kgd，G=8104 MPa，o】=0

13、35。m。 加堿中和崗位堿液的流量計(jì)算：攪拌軸的最大扭矩Mnmax=955103 加堿量的最小流量計(jì)算：67560=1074375(NM)， 復(fù)噴的水量350 m3h pH=25，板框排水?dāng)嚢栎S的抗扭截面模量WN=xD3【1一水量按最大600 In3h，pH=l 1(pH=8-1 1)，fdD)41 6=9288X1 0(mm)，堿液濃度按最高計(jì)算130 gL計(jì)算：最大剪應(yīng)力Tmax=MnmaxWn=1 157(10一2350103600) 40 MPar=60 MPa，130=0156 m3h，故攪拌軸的強(qiáng)度足夠；加堿量的最大流量計(jì)算：該攪拌軸的截面極慣性矩Ip=(D4一 復(fù)噴的水量350

14、m3h，pH=25，板框排d4)32=502106(mm41，水水量按40 m3h計(jì)算，堿液濃度按最低計(jì)0。x一1lrL=(180。)一lO一算50L計(jì)算：(MnmaxGIp)=015。m0】=035。m，10之j3504050=0885 in。h故攪拌軸的剛度也足夠。(2)設(shè)備及管線計(jì)算所以該攪拌軸采用(p 108 mmX6 mm的 工藝參數(shù)：清下水(真空結(jié)晶水池溢流不銹鋼管完全滿足要求。水流量150 ITl3h；濃縮冷卻水流量200 m3h；中和槽的傳動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)、減速器、冷卻塔溢流水流量6 1113h；硫酸排水7支架、聯(lián)軸器、攪拌軸等。203年全國(guó)鈦白粉行業(yè)年會(huì)說文集約13-10-糟

15、-31甲一h該中和槽工藝要求的攪拌功率為P=67523清下水處理kW，傳動(dòng)裝置的機(jī)械效率為rl=90，軸封 231清-F71c-處理工藝流程消耗功率Ps-O02 kW，通過工藝計(jì)算得電動(dòng)按照清下水分類表格中內(nèi)容，將進(jìn)入清機(jī)的功率Pe-P+Psr1=75 kW。下水管網(wǎng)的水與工藝廢水分開，做到?jīng)]有任該中和槽工藝要求的攪拌轉(zhuǎn)速為n=50 何污染，合格排放。 rmin，通過工藝計(jì)算得該中和槽選用的減速沿清下水管網(wǎng)設(shè)立多個(gè)觀察井，方便環(huán) 機(jī)的傳動(dòng)比i=1440n=29。保安全員進(jìn)行日常點(diǎn)檢工作，定期對(duì)各個(gè)觀通過以上工藝計(jì)算確定該中和槽的傳動(dòng)察井進(jìn)行點(diǎn)檢和pH抽檢，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)減速機(jī)選型為擺線針輪減速

16、機(jī)，型號(hào)運(yùn)行過程中的排水隱患。BLY272975。在每個(gè)觀察井的進(jìn)口安裝防堵塞防護(hù)(3)工藝廢水應(yīng)急泵的選型網(wǎng)，并要求點(diǎn)檢人員定期清理，確保管線暢公司工藝廢水應(yīng)急排口處最大水流量通通無阻，防止固體物進(jìn)入總排。 過計(jì)算約為Q=830 n13h，應(yīng)急排水時(shí)間取最3總排監(jiān)測(cè)方案能降耗與清潔生產(chǎn)大2 h，故應(yīng)急池需最大容積為V總=QH=1660 m3；不合格的工藝廢水經(jīng)應(yīng)急泵 為進(jìn)一步加強(qiáng)公司廢水處理設(shè)施排放水 輸送到廢酸池，需要在8 h內(nèi)輸送完成，通 的監(jiān)控，確保排放水達(dá)標(biāo)排放，公司仍然只 過工藝計(jì)算得應(yīng)急泵的最小流量為327 設(shè)一個(gè)廢水總排放口，在公司內(nèi)工藝廢水處ITl3h，應(yīng)急泵的選型考慮到在滿

17、足主藝要求 理排放口再安裝一套流量計(jì)和pH、COD、 的同時(shí)還要遵循同工藝參數(shù)下配電功率最低 氨氮在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，數(shù)據(jù)與市環(huán)保局聯(lián)網(wǎng)， 的原則，所以綜合考慮該應(yīng)急泵的選型號(hào)為 確保工藝廢水達(dá)標(biāo)排放。200UHBUM35013的耐腐耐磨泵。水處理清水1警井，警水井-啼總排口6#清水井掣4真空結(jié)晶冷卻水農(nóng)渴罐塑地池4#清水井廢酸池濃縮冷卻水溢流水一3精水井5#清赫刪哪7抖蒜井_矗磊童排污泵涼水塔溢流水圖3清下水處理工藝流程圖清下水在此監(jiān)測(cè)點(diǎn)之后并入原總排管氨氮在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀繼續(xù)保留。示意圖如下：路，原總排口安裝的流量計(jì)和pH、COD、排出(清下水)圖4清下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)4應(yīng)急方案將應(yīng)急池的進(jìn)出口用閘板關(guān)

18、閉，嚴(yán)禁工藝廢(1)設(shè)立一個(gè)應(yīng)急池，在正常運(yùn)行時(shí)，水、清下水進(jìn)入應(yīng)急池。當(dāng)清下水管路、工2031 O29口1一節(jié)一竺!三蘭蘭!蘭!竺蘭竺蘭蘭竺藝廢水管路任何一條管線出現(xiàn)事故時(shí)，將該 及時(shí)去調(diào)節(jié)自動(dòng)加堿泵。 管路的應(yīng)急閘板和應(yīng)急池的進(jìn)口閘板打開，(2)操作環(huán)境得到了極大改善，為pH 將事故排水進(jìn)入到應(yīng)急池中。的穩(wěn)定控制提供了便利條件。(2)在應(yīng)急池的西面根據(jù)工藝計(jì)算要求5工藝廢水井的加堿量是固定的，基本 安裝應(yīng)急水泵，將應(yīng)急池中的水泵入到酸性不用去調(diào)；操作人員只需在操作室內(nèi)隨時(shí)觀 廢水收集池后進(jìn)行中和曝氣處理。察pH值波動(dòng)趨勢(shì)，并及時(shí)調(diào)節(jié)加堿自動(dòng)泵 (3)事故管線問題解決后應(yīng)急閘板關(guān)即可，而且這些操作全部都是在操作室內(nèi)完閉，應(yīng)急池進(jìn)口閘板關(guān)閉，排水進(jìn)入正常管 成，操作環(huán)境和操作條件對(duì)比以前有了極大 線。的改善，同時(shí)對(duì)廢水處理的最終達(dá)標(biāo)排放提5改造后運(yùn)行情況供了方便和保障。(1)在來水工況基本穩(wěn)定的情況下，在(3)在項(xiàng)目實(shí)施過程中，貫徹執(zhí)行建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)的有關(guān)規(guī)定，建立健全清污分手動(dòng)精心控制下，基本能實(shí)現(xiàn)pH的穩(wěn)定達(dá)流污水處理管理規(guī)章制度，加強(qiáng)對(duì)排水系統(tǒng)標(biāo)。加堿位置調(diào)整后，pH值的控制有些滯后。能降耗與清潔生產(chǎn)但這種操作卻保證了比較真實(shí)地反映客觀實(shí)運(yùn)行管理，杜絕廢水