糠醛廠廢水處理工程可行性研究報(bào)告

1、.1 總論1.1 企業(yè)概況糠醛廠是一以玉米軸為主要原料生產(chǎn)糠醛的廠家，年生產(chǎn)糠醛2500噸，年產(chǎn)值1500萬元，利稅150萬元。該廠在生產(chǎn)過程中排放的污水有機(jī)物濃度較高，不能滿足國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)?？啡S為了消除污染、保護(hù)環(huán)境，以利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，決定對生產(chǎn)過程中排放的廢水進(jìn)行凈化處理，實(shí)現(xiàn)所排廢水的達(dá)標(biāo)排放。受糠醛廠的委托，編制了該廠廢水處理技術(shù)方案。1.2 生產(chǎn)過程及廢水的產(chǎn)生情況 以玉米軸為主要原料采用直接法生產(chǎn)糠醛的生產(chǎn)工藝及廢水排放節(jié)點(diǎn)見圖1。首先將粉碎后的原料(玉米芯)和催化劑(硫酸)加入到蒸煮鍋中進(jìn)行混合蒸煮，玉米芯中的戊聚糖水解成戊糖，再經(jīng)脫水生成糠醛?？啡┧芤和ㄟ^冷卻、

2、冷凝后進(jìn)入蒸餾塔，經(jīng)蒸餾得粗糠醛。粗糠醛再用堿液中和，去除上層水溶液，真空精制得到產(chǎn)品糠醛。 玉米芯、硫酸 蒸汽 廢氣 稀醛水 混合 蒸 煮 冷凝、冷卻 蒸餾 冷凝、冷卻、分層 殘?jiān)?冷卻水 余餾水 冷卻水 粗醛 純堿液 成品 真空精制 中 和 沖洗水 圖1 糠醛生產(chǎn)工藝及廢水排放節(jié)點(diǎn)圖 由圖1排污節(jié)點(diǎn)可見，糠醛生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水主要有余餾水（塔底水）和循環(huán)冷卻排污水。其中循環(huán)冷卻排污水污染物濃度較低可直接排放；余餾水產(chǎn)生量較小，但污染物濃度高，屬于高濃度有機(jī)廢水，廢水中的污染物主要有醋酸、甲醛和糠醛等，pH值較低為34，COD在20000mg/L左右，而且水溫較高，是處理的重點(diǎn)。1.3 設(shè)

3、計(jì)依據(jù) (1)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)定； (2)給水排水設(shè)計(jì)手冊； (3)給水排水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)施手冊； (4)給水排水工程概預(yù)算與經(jīng)濟(jì)評價(jià)手冊； (5)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）表4中二級標(biāo)準(zhǔn)； (6)糠醛廠提供的有關(guān)資料。1.4 設(shè)計(jì)原則 (1) 廢水處理方案符合國家有關(guān)方針政策規(guī)定的要求，處理后水質(zhì)達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。 (2) 選取的處理工藝技術(shù)先進(jìn)、成熟，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，易于運(yùn)行管理。 (3) 處理方案盡量節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用，以減輕企業(yè)的負(fù)擔(dān)。2 處理方案2.1 處理工藝的確定由本項(xiàng)目廢水的排放情況可見，需處理廢水中污染物以有機(jī)物為主，屬高濃度有機(jī)廢水。從生產(chǎn)原料及產(chǎn)品來看

4、，廢水中污染物主要有醋酸、甲醛和糠醛等物質(zhì)，可生化性較好。對于高濃度有機(jī)廢水國內(nèi)外多采用以厭氧、好氧為主的處理工藝進(jìn)行凈化。為消除污染使廢水做到達(dá)標(biāo)排放，多年來國內(nèi)作了大量的研究工作，如保定化工二廠、河北省威縣恒威糠醛有限責(zé)任公司等的糠醛生產(chǎn)過程中排放的廢水均采用“厭氧好氧”工藝進(jìn)行處理，取得較好的凈化效果。河北科技大學(xué)20多年來一直從事高濃度有機(jī)廢水生物處理技術(shù)研究，在高效生物反應(yīng)器的研制、處理工藝開發(fā)和廢水處理工程的設(shè)計(jì)、運(yùn)行控制技術(shù)方面取得了大量的研究成果，在國內(nèi)幾十家企業(yè)中進(jìn)行了推廣應(yīng)用，取得了較好的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)企業(yè)排水的水質(zhì)特征，本工程擬采用“厭氧好氧”組合處理

5、工藝對糠醛廢水進(jìn)行處理。2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)2.2.1設(shè)計(jì)規(guī)模 根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模及企業(yè)提供的資料和監(jiān)測結(jié)果，考慮到生產(chǎn)過程中廢水排放的波動(dòng)性和水質(zhì)特征，便于處理設(shè)施的運(yùn)行，擬利用部分循環(huán)冷卻排水對余餾水進(jìn)行稀釋調(diào)節(jié)后，送廢水處理站進(jìn)行處理。廢水處理站的設(shè)計(jì)規(guī)模確定為130m3/d。2.2.2 設(shè)計(jì)水質(zhì)(1) 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì) 根據(jù)監(jiān)測結(jié)果并同類企業(yè)所排廢水的水質(zhì)特征，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)為： 水溫8085；pH=34；COD=10000mg/L；BOD5=4500mg/L；SS=300mg/L； (2) 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)： 廢水經(jīng)廢水處理站處理后，出水水質(zhì)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）表4中二級標(biāo)

6、準(zhǔn)值要求，即：pH 69；COD150mg/L；BOD530mg/L；SS150mg/L。2.3 處理工藝流程說明2.3.1 工藝流程簡介 處理工藝流程如圖1所示： 堿 冷卻排污水 沼氣風(fēng)機(jī)混合廢水 集水池 泵 涼水塔 中和池 調(diào)節(jié)池 泵 出水 沉淀池 接觸氧化池 沉淀池 厭氧反應(yīng)器 干化池 濃縮池 圖1 廢水處理工藝流程圖由生產(chǎn)過程中排放的廢水因溫度較高（8090），經(jīng)集水池收集后，首先經(jīng)泵入涼水塔進(jìn)行冷卻，降溫至45左右；冷卻后的廢水進(jìn)入中和池中，用堿進(jìn)行中和，使中和后廢水的pH達(dá)到6.06.5，然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池與循環(huán)冷卻排污水混合，進(jìn)行水質(zhì)、水量的均衡調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)后廢水泵入?yún)捬醴磻?yīng)器，在厭氧

7、反應(yīng)器中厭氧菌群降解廢水中的有機(jī)物，將其轉(zhuǎn)化為沼氣；沼氣經(jīng)水封、氣水分離器后排放。厭氧反應(yīng)器出水經(jīng)沉淀后進(jìn)入接觸氧化池，在好氧條件下，接觸氧化池內(nèi)填料表面生物膜中的微生物將廢水中有機(jī)物降解為CO2和H2O，使廢水得到進(jìn)一步凈化。氧化池出水經(jīng)二沉池分離脫落的生物膜后達(dá)標(biāo)排放。沉淀池剩余污泥排至污泥濃縮池，濃縮后的污泥在干化池脫水干化后衛(wèi)生填埋。2.3.2 預(yù)期達(dá)到的處理效果采用以上工藝預(yù)期達(dá)到的處理效果見表1。處理單元名稱廢水量(m3/d)CODBOD5SSpH濃度(mg/L)去除率(%)濃度(mg/L)去除率(%)濃度(mg/L)去除率(%)調(diào)節(jié)池出水厭氧反應(yīng)器出水接觸氧化池出水系統(tǒng)出水130

8、1301301301000080014014092.082.598.64500280282893.090.099.4200100505050.050.075.06.07.27.269表1 處理工藝預(yù)期達(dá)到的凈化效果2.4 主要設(shè)備、構(gòu)筑物描述 (1) 集水池 功 能：收集生產(chǎn)車間排放的高濃度廢水。 有效容積 12m3 結(jié)構(gòu)形式 地下鋼砼結(jié)構(gòu)(2) 涼水塔 功 能：將生產(chǎn)過程中排放的高溫廢水（8090）進(jìn)行冷卻，降溫至45左右。 處理能力 100m3/d 溫 差 4050 結(jié)構(gòu)形式 玻璃鋼結(jié)構(gòu)，地上 (3) 中和池 功 能：調(diào)整廢水的pH值，使其能滿足生化處理的要求。 有效容積 12m3 結(jié)構(gòu)形

9、式 地下鋼砼結(jié)構(gòu)(4) 調(diào)節(jié)池功 能：高溫廢水冷卻后與循環(huán)冷卻排污水在調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)。 有效容積 45 m3 結(jié)構(gòu)形式 地下鋼砼結(jié)構(gòu) (5) 厭氧反應(yīng)器（UASB）功 能：厭氧反應(yīng)器主要由反應(yīng)區(qū)和三相分離器組成，在反應(yīng)區(qū)的下部是由大量具有良好生物活性的厭氧顆粒污泥組成的污泥床。廢水從污泥床的底部進(jìn)入后和污泥充分接觸，厭氧微生物將廢水中的大部分有機(jī)物降解，將其轉(zhuǎn)化為CH4、CO2。氣、水、污泥混合液上升至三相分離器進(jìn)行分離，沼氣排出，污泥經(jīng)沉淀后回到厭氧反應(yīng)器，出水進(jìn)入下一處理單元。容積負(fù)荷： 8kgCOD/m3.d 有效容積 160m3 結(jié)構(gòu)形式 鋼結(jié)構(gòu)，地上 (6) 沉淀池（）、（I

10、I）功 能：靠重力作用使泥水分離。 有效容積 12 m3 停留時(shí)間 2h結(jié)構(gòu)形式 鋼結(jié)構(gòu) (7) 接觸氧化池功 能：接觸氧化池內(nèi)裝填組合填料，采用曝氣軟管進(jìn)行曝氣。在好氧條件下，組合填料表面滋生大量的生物膜，膜中的微生物將廢水中有機(jī)物氧化分解為CO2和H2O，使廢水得到進(jìn)一步凈化。 有效容積 45m3 尺 寸 4500×2500×4500結(jié)構(gòu)形式 鋼砼結(jié)構(gòu)2.5 工藝特點(diǎn)及技術(shù)關(guān)鍵（1）工藝的技術(shù)特點(diǎn)： 采用的高濃度有機(jī)廢水生物處理技術(shù)是河北科技大學(xué)近年來取得的研究成果，并已成功地應(yīng)用于淀粉、制藥、檸檬酸和有機(jī)化工等高濃度廢水處理，并均通過環(huán)保主管部門的驗(yàn)收。 工藝采用的厭

11、氧反應(yīng)器是第二代新型高效生物反應(yīng)器（UASB反應(yīng)器），其關(guān)鍵部分三相分離器和配水系統(tǒng)是技術(shù)單位所擁有的技術(shù)成果。 工藝簡單靈活，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，基建投資少，運(yùn)行費(fèi)用低。（2）工藝的技術(shù)關(guān)鍵： 厭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 厭氧微生物菌種篩選及顆粒污泥的培養(yǎng)。 厭氧反應(yīng)器快速啟動(dòng)。 接觸氧化池的設(shè)計(jì)及運(yùn)行控制運(yùn)行。3 公用工程3.1 給水排水 (1) 給水廢水處理正常運(yùn)行時(shí)所用水量較小，主要是化驗(yàn)室及清洗用水，用水量按2m3/h設(shè)計(jì)。由生產(chǎn)過程供水系統(tǒng)供給。 (2) 排水廢水處理產(chǎn)生的廢水為污泥干化池排水和設(shè)備放空時(shí)排水，設(shè)一排水溝，所排廢水經(jīng)此入調(diào)節(jié)池。3.2 供配電本工程裝機(jī)總?cè)萘?2kw，常用功率約

12、8.8kw，供電按三類電負(fù)荷設(shè)計(jì)，單回路供電，380伏四線制。配電情況見表2。表2 工程配電情況表序號設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量總裝機(jī)容量(kw/h)常用功率(kw/h)1廢水泵IS50-32-125Q =8m3/h H =22m4632羅茨鼓風(fēng)機(jī)SSR50 1.83m3/min 0.45kgf/cm22635污泥泵1PNQ =7.216m3/h H =1412m26.01.54化驗(yàn)室3.01.05照明2.00.3合計(jì)228.83.3 環(huán)境保護(hù)廢水處理屬環(huán)境保護(hù)工程，工程本身產(chǎn)生污染主要是水泵的設(shè)備噪聲和廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥。所用產(chǎn)生噪聲設(shè)備盡量安裝在工房內(nèi)，門窗設(shè)計(jì)時(shí)采取隔聲措施，不會對周圍環(huán)

13、境造成污染；脫水后的污泥外運(yùn)衛(wèi)生填埋。3.4 定員廢水處理站定員4人。三班制，每班1人，化驗(yàn)室1人。4 工程投資估算與資金籌措4.1 工程投資估算 根據(jù)河北省建設(shè)工程材料預(yù)算價(jià)格、河北省建筑工程預(yù)算定額、河北省建筑工程預(yù)算補(bǔ)充定額、河北省常用項(xiàng)目單位估價(jià)匯總表，并參考同類處理設(shè)計(jì)，本工程總投資108.1萬元，其中土建投資21.1萬元，設(shè)備投資72.0萬元。土建投資估算見表3，設(shè)備投資估算見表4，工程總投資見表5。表3土建投資估算一覽表序號名 稱規(guī) 格數(shù)量結(jié)構(gòu)造價(jià)(萬元)1集水池2000×2000×40001砼0.82中和池2500×1500×40001砼

14、0.83調(diào)節(jié)池4500×2500×40001砼2.54接觸氧化池4500×2500×45001砼2.85干化池4000×2000×16001磚混0.66操作間、化驗(yàn)室36m21磚混1.87配電室、風(fēng)機(jī)房36m21磚混1.88基礎(chǔ)砼10.0合計(jì)21.1表4 主要設(shè)備價(jià)格估算一覽表序號設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量單價(jià)(萬元)總價(jià)(萬元)備注1涼水塔處理能力100m3/d18.02廢水泵IS50-32-12540.52.03金屬流量計(jì)10.54厭氧反應(yīng)器250 m3130.030.05布水系統(tǒng)3.06水封600 H 120011.07氣水分離器60

15、0 H 120011.08厭氧沉淀池2400 H 500015.59好氧沉淀池2400 H 500015.510羅茨鼓風(fēng)機(jī)SSR5021.53.011填料組合式40m30.812曝氣管30m0.413污泥泵1PN20.40.814污泥濃縮池2000 H 300013.515電氣、儀表、配電3.016管道、閥門、4.0合計(jì)72.0表5 廢水處理站投資估算項(xiàng) 目內(nèi) 容總價(jià)（萬元）直接工程費(fèi)土建投資21.1設(shè)備投資72.0菌種費(fèi)3.0間接工程費(fèi)安裝費(fèi)5.0設(shè)計(jì)費(fèi)5.0培訓(xùn)、調(diào)試費(fèi)2.0合 計(jì)108.14.2 資金籌措 本工程總投資108.1萬元，其中直接工程費(fèi)96.1萬元，間接工程費(fèi)12.0萬元。

16、工程投資中，企業(yè)自籌75.1萬元，申請污染防治專項(xiàng)資金33.0萬元。5 綜合效益分析 5.1 環(huán)境效益分析廢水處理工程建成后，日處理糠醛廢水130m3，處理后排水的COD、BOD5、SS、pH分別為140mg/L、28mg/L、50mg/L和7.2，滿足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）表4二級標(biāo)準(zhǔn)值的要求；污污染物削減量COD、BOD5、SS分別為384.54t/a、154.83 t/a和5.85 t/a，去除率分別為98.6%、99.4%和75%，環(huán)境效益顯著。5.2 經(jīng)濟(jì)損益分析本工程的經(jīng)濟(jì)損益分析主要指廢水處理的運(yùn)行費(fèi)用。 運(yùn)行費(fèi)用主要包括：工人工資、電費(fèi)、藥劑費(fèi)。計(jì)算基準(zhǔn)：年生

17、產(chǎn)300天；工人工資500元/月；電費(fèi)按0.5元/kwh；藥劑按0.1元/m3廢水。 工資費(fèi)用 =職工人數(shù)×月工資×12個(gè)月 =4×500×12=2.4萬元 電 費(fèi) =常用功率（kwh）×24×300×0.5 =8.8×24×300×0.5=3.17萬元 藥 劑 費(fèi) =0.1×日處理水量×300 = 0.1×130×300=0.39萬元 全年運(yùn)行費(fèi)用：2.4+3.17+0.39 =5.96萬元廢水處理成本：5.96×10000÷300&

18、#247;130=1.53元/m3廢水。6 工程進(jìn)度工程進(jìn)度安排見附表。7 結(jié)論采用“厭氧接觸氧化”工藝處理糠醛廢水，處理規(guī)模為130m3/d，工程實(shí)施后，處理后排水的COD、BOD5、SS、pH分別為140mg/L、28mg/L、50mg/L和7.2，滿足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）表4二級標(biāo)準(zhǔn)值的要求；污染物削減量COD、BOD5、SS分別為384.54t/a、154.83 t/a和5.85 t/a，去除率分別為98.6%、99.4%和75%，環(huán)境效益顯著。本工程總投資108.1萬元。工程年運(yùn)行費(fèi)用為6.5萬元，廢水處理成本為1.53元/ m3廢水。 從各項(xiàng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)看，該

19、技術(shù)工藝是可行的。目 錄 1 總論···············································&

20、#183;·········11.1 企業(yè)概況······································

21、3;··········11.2 生產(chǎn)過程及廢水的產(chǎn)生情況·································1 1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)··&

22、#183;··············································2 1.4 設(shè)計(jì)原則·

23、83;···············································2 2 處理方案·&

24、#183;·················································&

25、#183;·2 2.1 處理工藝的確定·········································2 2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)···&#

26、183;·····································32.3 處理工藝流程說明··········&

27、#183;······························32.4 主要設(shè)備、構(gòu)筑物描述················

28、3;····················52.5 工藝特點(diǎn)及技術(shù)關(guān)鍵···························&#

29、183;··········6 3 公用工程······································

30、···············7 3.1 給水排水·································&#

31、183;·············7 3.2 供配電···································

32、;··············7 3.3 環(huán)境保護(hù)··································&

33、#183;··············8 3.4 定員··································

34、;···················8 4 工程投資估算與資金籌措····························&#

35、183;··········8 4.1 工程投資估算·····································&#

36、183;·8 4.2 資金籌措··············································

37、3;10 5 綜合效益分析················································10 5.1 環(huán)境效益分析·············&