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文檔簡介

昊華西南公司污水處理廠項目可行性報告北京中聯(lián)環(huán)工程股份有限公司-PAGEV-目錄第1章總論 11.1概述 11.1.1項目名稱 11.1.2建設(shè)單位 11.1.3編制單位 11.1.4研究工作概況 11.2項目提出的背景和建設(shè)的必要性 21.3編制依據(jù)及可研報告研究范圍 31.3.1編制依據(jù) 31.3.2可研報告研究范圍 61.4主要指導(dǎo)思想和技術(shù)原則 61.5可行性研究結(jié)論 71.5.1可行性研究結(jié)論 71.5.2綜合技術(shù)效益指標(biāo) 8第2章項目目標(biāo)及效果分析 102.1國家發(fā)展規(guī)劃以及有關(guān)政策法規(guī) 102.2國家資金申報符合性 102.3污染現(xiàn)狀及存在的環(huán)保問題 102.4從清潔生產(chǎn)、可持續(xù)發(fā)展的角度衡量項目建設(shè)的必要性 102.5總量控制、達標(biāo)排放、減少排污、治理效果等情況 11第3章工程技術(shù)方案 133.1廠區(qū)總體規(guī)劃及總平面布置 133.1.1項目平面布置 133.1.2廠區(qū)豎向布置 143.2污染物概況 143.2.1合成氨污染物概況 143.2.2聯(lián)堿污染物概況 153.2.3氯堿廢水污染物概況 163.2.4CMS&PCE廢水污染物概況 173.2.5R32&R125廢水污染物概況 203.2.6PPS廢水污染物概況 243.2.7小蘇打廢水污染物概況 253.2.8藥業(yè)廢水污染物概況 253.2.9各裝置廢水匯總 253.3工藝方案比選 253.3.1合成氨&聯(lián)堿廢水處理工藝 253.3.2氯堿廢水處理工藝 313.3.3CMS&PCE廢水處理方案 313.3.4R32&R125廢水處理方案 343.3.5PPS廢水處理方案 443.3.6小蘇打廢水處理方案 463.3.7藥業(yè)廢水處理方案 463.3.8生化系統(tǒng)方案比選 463.3.9深度處理系統(tǒng)方案比選 533.3.10污泥處置方案 533.3.11廢氣處理方案 543.4推薦工藝方案設(shè)計 553.4.1集水井 553.5工程規(guī)模分析 563.6治理前后污染物排放對比 563.7治理前后各種平衡狀況分析 56第4章原材料及輔助材料供應(yīng)及消耗 574.1供水及消耗 574.2供電及消耗 574.3原材料供應(yīng)及消耗 57第5章公用工程、土建工程及配套設(shè)施 595.1總圖 595.1.1總平面布置原則 595.1.2總平面布置 595.1.3豎向設(shè)計及交通運輸 605.1.4廠區(qū)綠化 605.2土建工程 615.2.1設(shè)計條件 615.2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計 635.3電氣設(shè)計 645.3.1設(shè)計依據(jù) 645.3.2設(shè)計范圍 645.3.3供電電源及電壓 655.3.4保護和控制 655.3.5供電系統(tǒng) 655.3.6電氣照明與防雷接地 655.3.7線路敷設(shè) 665.4自控儀表設(shè)計 665.4.1設(shè)計范圍 665.4.2自動化水平 665.4.3自控設(shè)計方案 665.4.4自控系統(tǒng)及儀表選型 685.5給排水 695.5.1給水 695.5.2排水 69第6章廠址條件和廠址位置 706.1廠址地理位置 706.2廠址自然條件 706.2.1地質(zhì)與地貌 706.2.2氣象氣候 716.2.3地面水水文特征 726.2.4生態(tài)環(huán)境狀況 736.2.5社會環(huán)境概況 736.3廠址選擇意見 73第7章環(huán)境保護 747.1大氣污染控制 747.2水污染控制 747.3固體廢棄物處理 757.4廠區(qū)綠化措施 757.5噪聲措施 75第8章勞動保護與安全衛(wèi)生 768.1運行過程中職業(yè)危害因素分析 768.1.1機傷、擦傷、電傷、雷傷 768.1.2噪聲 768.1.3勞動強度 768.1.4化學(xué)藥品 768.2防治措施 778.2.1廠區(qū)建筑布置 778.2.2防機傷、擦傷 778.2.3防電傷及防雷 778.2.4防噪聲 788.2.5防暑降溫、防寒防濕 788.2.6降低工人勞動強度 79第9章消防 809.1設(shè)計依據(jù) 809.2消防設(shè)計 809.2.1消防給水 809.2.2消防通道設(shè)計 809.2.3電氣消防設(shè)計 81第10章節(jié)能 8210.1節(jié)能措施 8210.2節(jié)能管理 8210.2.1施工期節(jié)能管理 8210.2.2運營期節(jié)能管理 83第11章生產(chǎn)組織和勞動定員 8511.1組織機構(gòu) 8511.1.1組織管理措施 8511.1.2操作維護措施 8511.1.3生產(chǎn)組織 8611.2勞動定員 8611.3培訓(xùn) 86第12章施工條件和進度計劃 8812.1施工條件 8812.1.1建設(shè)資金 8812.1.2建設(shè)用地 8812.2進度計劃 88第13章投資估算與資金籌措 90第14章項目評價 9114.1基礎(chǔ)資料 9114.1.1編制依據(jù) 9114.1.2編制原則 9114.1.3編制目的和方式 9114.1.4基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 9214.2環(huán)境效益評價; 9314.3社會效益評價; 9314.4項目年效益估算; 93第15章結(jié)論和建議 94第16章附錄 95北京中聯(lián)環(huán)工程股份有限公司-總論概述項目名稱昊華西南公司污水處理廠項目建設(shè)單位昊華鴻鶴化工有限責(zé)任公司編制單位北京中聯(lián)環(huán)工程股份有限公司研究工作概況北京中聯(lián)環(huán)工程股份有限公司在承擔(dān)了該工程可行性研究報告編制工作后,成立了可研報告編制項目組,立即組織研究人員去昊華鴻鶴化工有限公司進行實地考察收資。對該公司的生產(chǎn)線及現(xiàn)有的環(huán)保設(shè)施進行了詳細的調(diào)查,同時收集了水文、地質(zhì)、氣象、企業(yè)建設(shè)及生產(chǎn)、環(huán)保設(shè)施設(shè)計及運行、環(huán)境監(jiān)測報告等相關(guān)資料。通過對企業(yè)實際情況及相關(guān)資料的仔細研究和分析,摸清了企業(yè)的環(huán)境污染現(xiàn)狀,確定了污染治理項目及規(guī)模。經(jīng)過設(shè)計計算及技術(shù)論證,選定了治理工程的工藝方案和設(shè)各、設(shè)施。在對項目進行了充分的技術(shù)經(jīng)濟評價后,提出了可行性研究結(jié)論。根據(jù)國家有關(guān)節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟等產(chǎn)業(yè)政策,結(jié)合昊華鴻鶴化工有限公司的現(xiàn)狀及規(guī)劃,以保護環(huán)境,防治污染,回收資源,綜合利用為目的,確定昊華鴻鶴化工有限公司末端廢水治理工程方案。項目提出的背景和建設(shè)的必要性上世紀(jì)70年代以前,釜溪河流域仍是山青水秀,良好的水質(zhì),潺潺的流水為流域人民提供了優(yōu)質(zhì)的水產(chǎn)資源和賴以生存的水資源。隨著流域人口的增長,經(jīng)濟的發(fā)展,到70年代未,釜溪河流域已出現(xiàn)了明顯的水質(zhì)污染征兆;到80年代中期,釜溪河流域水質(zhì)污染已比較嚴(yán)重。三十年來,我們對釜溪河流域水污染的治理始終沒有停止過。但在經(jīng)濟發(fā)展較快、城鎮(zhèn)化進程較快、人均財力偏低的情況下,“十一五”期間,自貢市境內(nèi)釜溪河雙河口斷面、碳研所斷面水質(zhì)未達到水環(huán)境功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)要求,多年來均為劣Ⅴ類,環(huán)境保護部在2010年11月發(fā)布的《2009年度城市環(huán)境綜合整治考核結(jié)果》中點名我市城市水環(huán)境功能區(qū)(城區(qū))水質(zhì)達標(biāo)率較低。位于釜溪河上段的昊華鴻鶴化工有限責(zé)任公司年排工業(yè)廢水約667萬噸、COD約700噸、NH3-N約220噸。且存在排污口設(shè)置不科學(xué)的問題,如昊華鴻鶴化工有限責(zé)任公司排污口下游距離炭研所監(jiān)測斷面約500m左右,對炭研所斷面的COD貢獻值為5.35mg/L,NH3-N貢獻值為2.12mg/L為深入貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀,切實轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式,破解制約我市社會經(jīng)濟又好又快發(fā)展的環(huán)境約束,提升生態(tài)文明水平,中共自貢市委《關(guān)于制定自貢市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃的建議》明確提出:“開展釜溪河、旭水河流域和越溪河、沱江流域自貢段生態(tài)環(huán)境綜合整治”;《中共自貢市委2011年工作要點》明確提出:“加強釜溪河流域綜合整治,今年開始實施‘三年消滅劣Ⅴ類水體,釜溪河五年實現(xiàn)水環(huán)境功能達標(biāo)’工程”。為貫徹落實市委、市政府“實施釜溪河流域綜合整治”的重要指示,自貢市環(huán)保局特組織編制了《自貢市釜溪河流域污染綜合治理實施方案》,全面實施方案的內(nèi)容是有效控制和減少釜溪河污染,改善釜溪河水生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。而昊華西南公司污水處理廠項目為《自貢市釜溪河流域污染綜合治理實施方案》中工業(yè)污染治理中的頭號重點項目,對改善釜溪河水質(zhì)具有至關(guān)重要的作用。因此,進行自貢市昊華西南公司污水處理廠項目的建設(shè)不但必須,而且迫在眉睫。編制依據(jù)及可研報告研究范圍編制依據(jù)1.業(yè)主提供的環(huán)境及工程有關(guān)基礎(chǔ)資料2.法律法規(guī)、相關(guān)文件《中華人民共和國環(huán)境保護法》《中華人民共和國大氣污染防治法》《中華人民共和國水污染防治法》《中華人民共和國節(jié)約能源法》《中華人民共和國可再生能源法》《中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法

》《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法

》《建設(shè)項目環(huán)境保護設(shè)計規(guī)定》《國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的若干意見》《國務(wù)院關(guān)于環(huán)境保護若干問題的決定》《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進法》《國務(wù)院關(guān)于落實科學(xué)發(fā)展觀加強環(huán)境保護的決定》《四川省人民政府關(guān)于進一步加強環(huán)境保護工作的決定》《四川省污染防治工程項目可行性研究報告編制導(dǎo)則》《關(guān)于制定自貢市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃的建議》《自貢市釜溪河流域污染綜合治理實施方案》3.采用的主要規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838—2002《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918—2002《室外排水設(shè)計規(guī)范》GB50014—2006《給水排水設(shè)計基本術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》CBJ125-89《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置分類》GB/T23484-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理技術(shù)規(guī)程》CJJ131-2009《城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)》CJ3025-93《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》CJ25.1-89《景觀娛樂用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》GB12914-91《再生水回用于景觀水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》CJ/T-95-2000《城市污水回用設(shè)計規(guī)范》CECS61:94《給水排水管道設(shè)計規(guī)范》GB/50332-2002《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50069-2002《給水排水管道施工及驗收規(guī)范》GB50268-97《給水排水構(gòu)筑物施工驗收規(guī)范》GBJ141-90《給水排水設(shè)計手冊》第六冊工業(yè)給水《廠礦道路設(shè)計規(guī)范》(GBJ22-87)《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范》(GBJ87-85)《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》(GB50046-95)《工業(yè)與民用供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50054-95)《低壓電配電裝置及線路設(shè)計規(guī)范》(GB50054-95)《電氣裝置安裝工程電纜線路施工驗收》(GB50168-92)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-1996)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348-90)《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096-93)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ10-89)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ3-88)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GBJ7-89)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GBJ16-87)《建筑設(shè)計防火規(guī)范(修訂書)》(GBJ50191-92)《構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范》(GBJ50037-96)《建筑地面設(shè)計規(guī)范》(GBJ140-90)《建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ104-87)《安全走道、梯子平臺、欄桿和其它危險場所的安全防護標(biāo)準(zhǔn)》(GB40531-4-93,GB8196-93,GB8197-93)《3~110KV高壓配電裝置設(shè)計規(guī)范》(GB50060-92)《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》TJ36 《生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生要求總則》GB12801《通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范》,(GB50055-93)《泵站設(shè)計規(guī)范》,(GB/T50265—97)《工業(yè)與民用供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》,(GB50052-95)《低壓配電裝置及線路設(shè)計規(guī)范》,(GB50054-95)可研報告研究范圍可行性研究報告研究的主要內(nèi)容包括污水處理站內(nèi)處理工藝、土建工程、管道工程、設(shè)備購置、電氣工程等。從污水處理站進水開始,至處理構(gòu)筑物出口5米處(延伸至總排口),動力線則從污水處理站配電站進線開始,自來水線從送至污水處理站界線范圍內(nèi)進水端開始。主要包括:工程建設(shè)規(guī)模工程建設(shè)條件工程技術(shù)方案環(huán)境保護及節(jié)水措施工程建設(shè)期及進度安排工程投資分析及效益評估主要指導(dǎo)思想和技術(shù)原則(1)根據(jù)國家有關(guān)政策的要求,結(jié)合昊華鴻鶴化工有限責(zé)任公司的規(guī)劃,以保護環(huán)境,防治污染,回收資源,綜合利用為目的,確定昊華鴻鶴化工有限責(zé)任公司生產(chǎn)廢水治理工程方案。(2)結(jié)合節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟等產(chǎn)業(yè)政策,盡力做到資源回收,綜合利用。盡可能回收一切可能回收的資源,實現(xiàn)資源的充分利用,在保護環(huán)境的同時,創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益。(3)污染治理工程設(shè)計既考慮采用工藝先進、技術(shù)可靠,能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制和集中管理方便的方案,又經(jīng)濟合理、節(jié)約用地、節(jié)約能源,降低運行管理費用。(4)據(jù)該公司的財力以及相應(yīng)的設(shè)計規(guī)范,在充分考慮近遠結(jié)合的前提下合理確定建設(shè)規(guī)模和工程分期,為發(fā)展留有余地。(5)達到現(xiàn)行的國家和地方有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定。(6)妥善處理和處置廢水過程產(chǎn)生的浮渣和污泥,避免造成二次污染。(7)工藝設(shè)備的選型適當(dāng),布置合理,操作方便,確保安全生產(chǎn)和勞動衛(wèi)生條件良好。(8)保證污染治理系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn),供電系統(tǒng)有較高的可行性,污染治理設(shè)施運行設(shè)備有足夠的備用率。(9)采用全封閉園林環(huán)保式污水處理廠站,盡量減少人工操作,實現(xiàn)全自動化控制。可行性研究結(jié)論可行性研究結(jié)論昊華鴻鶴化工有限責(zé)任公司是亞洲最大的合成法小蘇打、中國大型甲烷氯化物和純堿、燒堿生產(chǎn)企業(yè)之一。經(jīng)過50多年的發(fā)展,昊華鴻鶴公司在新型制冷劑、PPS新材料等領(lǐng)域的多項技術(shù)處于國際先進或國內(nèi)領(lǐng)先水平,其發(fā)展方向符合國家對戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的定位,在純堿、氯堿行業(yè)具有突出的技術(shù)創(chuàng)新能力。根據(jù)昊華鴻鶴化工有限責(zé)任公司的生產(chǎn)性質(zhì)及特點,經(jīng)過反復(fù)計算和充分論證,提出了的處理工藝??尚行匝芯拷Y(jié)論認為:工程選擇的工藝技術(shù)是可行的,工程總投資的估算是可信的。工程的實施,能讓昊華鴻鶴化工有限責(zé)任公司生產(chǎn)線廢水達標(biāo)排放,大幅度減少企業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。工程規(guī)模為日處理廢水m3/h,工程建設(shè)總投資為萬元,每噸廢水的運行費用為元,COD去除費用為元/kg.COD。本項目實施后,可以大幅度減少昊華鴻鶴化工有限責(zé)任公司生產(chǎn)過程對環(huán)境的污染。經(jīng)計算,每年可減少COD年排放量噸,減少BOD年排放量噸,減少NH3-N年排放量噸,減少SS年排放量噸。綜合技術(shù)效益指標(biāo)本項目綜合技術(shù)效益指標(biāo)見表1-1:綜合技術(shù)效益指標(biāo)匯總表序號名稱單位數(shù)量備注1設(shè)計處理能力1.1綜合廢水處理系統(tǒng)m3/d2項目總投資萬元2.1土建萬元2.2設(shè)備萬元2.3靜態(tài)總投資萬元3.0運行費用3.1總運行成本萬元/a3.2每立方廢水處理費元/m33.3去除COD成本元/kg.COD4.0占地面積m25.0削減污染物5.1CODt/a5.2BODt/a5.3SSt/a5.4NH3-Nt/a項目目標(biāo)及效果分析國家發(fā)展規(guī)劃以及有關(guān)政策法規(guī)國家資金申報符合性污染現(xiàn)狀及存在的環(huán)保問題(以監(jiān)測資料為依據(jù),要求針對本項目采用圖表型式表達)在經(jīng)濟發(fā)展較快、城鎮(zhèn)化進程較快、人均財力偏低的情況下,“十一五”期間,自貢市境內(nèi)釜溪河雙河口斷面、碳研所斷面水質(zhì)未達到水環(huán)境功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)要求,多年來均為劣Ⅴ類,環(huán)境保護部在2010年11月發(fā)布的《2009年度城市環(huán)境綜合整治考核結(jié)果》中點名我市城市水環(huán)境功能區(qū)(城區(qū))水質(zhì)達標(biāo)率較低。位于釜溪河上段的昊華鴻鶴化工有限責(zé)任公司年排工業(yè)廢水約667萬噸、COD約700噸、NH3-N約220噸。且存在排污口設(shè)置不科學(xué)的問題,如昊華鴻鶴化工有限責(zé)任公司排污口下游距離炭研所監(jiān)測斷面約500m左右,對炭研所斷面的COD貢獻值為5.35mg/L,NH3-N貢獻值為2.12mg/L,導(dǎo)致該斷面常年為劣Ⅴ從清潔生產(chǎn)、可持續(xù)發(fā)展的角度衡量項目建設(shè)的必要性《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進法》提出“采取改進設(shè)計、使用清潔的能源和原料、采用先進的工藝技術(shù)與設(shè)備、改善管理、綜合利用等措施,從源頭削減污染,提高資源利用效率,減少或者避免生產(chǎn)、服務(wù)和產(chǎn)品使用過程中污染物的產(chǎn)生和排放,以減輕或者消除對人類健康和環(huán)境的危害?!?。清潔生產(chǎn)的實質(zhì)是預(yù)防污染。清潔生產(chǎn)是對傳統(tǒng)發(fā)展模式的根本變革,是走新型工業(yè)化道路、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必然選擇,也是適應(yīng)我國加入世界貿(mào)易組織、應(yīng)對綠色貿(mào)易壁壘、增強企業(yè)競爭力的重要措施?!秶鴦?wù)院關(guān)于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的若干意見》指出“必須大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,按照“減量化、再利用、資源化”原則,采取各種有效措施,以盡可能少的資源消耗和盡可能小的環(huán)境代價,取得最大的經(jīng)濟產(chǎn)出和最少的廢物排放,實現(xiàn)經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益相統(tǒng)一,建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會?!薄;ば袠I(yè)是我國排污總量最多、耗水、耗能最高的行業(yè)之一。按照清潔生產(chǎn)的原理,從提高資源利用率和減少環(huán)境污染出發(fā),針對生產(chǎn)過程的原材料選用、資源利用、污染物產(chǎn)生、產(chǎn)品生產(chǎn)過程和產(chǎn)品最終處置提出技術(shù)要求。總量控制、達標(biāo)排放、減少排污、治理效果等情況昊華鴻鶴化工有限責(zé)任公司廢水主要來源:①生產(chǎn)廢水主要來源于各生產(chǎn)工序排放的有機廢水。②生活污水--職工生活、辦公盥洗水。污水水量:根據(jù)企業(yè)現(xiàn)在生產(chǎn)所排放廢水統(tǒng)計及考慮企業(yè)長遠發(fā)展,企業(yè)結(jié)合生產(chǎn)實際情況,初步確定最終生產(chǎn)廢水1.5萬t/d。廢水水質(zhì):根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)廢水水樣監(jiān)測數(shù)據(jù)表明,監(jiān)測結(jié)果COD為1967mg/l,BOD為580mg/l,PH=5.5。排放標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)環(huán)保部門要的求,確定污水處理廠建成后的出水水質(zhì)達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中一標(biāo)準(zhǔn),部分指標(biāo)力爭達到一級A標(biāo),氯化物執(zhí)行《四川省水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB51/190—93)一級標(biāo)準(zhǔn)控制。詳見表2。表2項目設(shè)計出水水質(zhì)表單位:mg/L項目CODBOD5SS動植物油石油類NH3-N硫化物氟化物氯化物磷酸鹽出水水質(zhì)1002070105151.0103000.5減排及治污效果:建設(shè)昊華西南公司污水處理廠項目,可以大幅度減少對環(huán)境的污染。按污水處理廠出水達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)》一級標(biāo)準(zhǔn)進行排放,廢水回用20%計,可減排COD304噸/年,可減排NH3-N160噸/年。PAGEPAGE16工程技術(shù)方案廠區(qū)總體規(guī)劃及總平面布置昊華鴻鶴化工有限責(zé)任公司位于自貢市沿灘區(qū)王井鎮(zhèn)趙灣村沿灘工業(yè)集中區(qū)。本項目在公司廠址范圍內(nèi)建設(shè),位于廠區(qū)下游的沿灘區(qū)工業(yè)園區(qū)。項目平面布置符合《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范》;滿足工藝流程要求,力求流程順暢、簡潔;在滿足安全衛(wèi)生的條件下,建構(gòu)筑物布置緊湊、節(jié)約占地;進行全廠統(tǒng)籌規(guī)劃,尤其是原燃料堆存、輔助公用設(shè)施須進行合理安排,做到功能分區(qū)明確,有機結(jié)合,降低工程投資;合理地組織廠內(nèi)運輸線,并滿足廠內(nèi)消防、檢修通道的要求,與廠外運輸線路合理銜接;在保證本期工程建設(shè)的同時,考慮今后擴建的建設(shè)場地和接口要求;充分考慮利用地形地勢條件,減少土石方量和土建投資;采用全封閉園林環(huán)保式污水處理廠站,考慮綠化美化,提高廠區(qū)綠化面積,重視環(huán)保要求,保證廠區(qū)有良好的通風(fēng)衛(wèi)生條件。根據(jù)以上總平面布置原則,結(jié)合場地地質(zhì)、地形、風(fēng)向、消防、環(huán)保、內(nèi)外運輸?shù)纫蛩?,并根?jù)公司的總體發(fā)展思路,即總平面布置須順應(yīng)生產(chǎn)線所處場地的幾何尺寸、豎向條件及長遠發(fā)展的用地預(yù)留位置要求,方案能很好地順應(yīng)場地地勢,工藝流程順暢。廠區(qū)道路已基本建成,本此污染治理工程不需要進行道路建設(shè)。廠區(qū)道路為環(huán)形布置,主干道路基寬9米,路面寬7米;次干道路面寬6米和5米,均為水泥混凝土路面。廠內(nèi)道路暢通,順捷。廠區(qū)豎向布置廠區(qū)豎向布置考慮滿足廢水處理工藝的要求和廢水自流進行處理,同時考慮到:力求土方平衡確定構(gòu)筑物底板高程時,盡可能減少地下水對池體的浮力,以節(jié)省基建費用。污染物概況合成氨污染物概況本項目合成氨裝置為聯(lián)堿裝置的配套設(shè)施,主要向聯(lián)堿裝置提供氨源和大部分CO2原料,生產(chǎn)采用以天然氣為原料制合成氨和二氧化碳,基本原理是利用甲烷與水蒸汽反應(yīng)生成H2與CO2,加富氧空氣加入氮,再經(jīng)凈化處理后,H2再與N2合成NH3。其主要工段包括:①天然氣脫硫和轉(zhuǎn)化(造氣);②原料氣中低溫變換;③脫碳;④甲烷化;⑤壓縮工段;⑥氨合成和冷凝(含氫氨回收系統(tǒng))。合成氨裝置廢水主要有低變冷凝液、甲烷化冷凝液、合成氨氫氮壓縮機和循環(huán)機產(chǎn)生的含油廢水(水封密封水),廢鍋排污水和稀氨水(氫氨回收工序)。1)低變冷凝液低變冷凝液產(chǎn)生量為46m3/h,主要污染物為pH、NH3、CODCr,經(jīng)氣提塔氣提處理后返回軟水制備系統(tǒng)回收利用,不外排。2)甲烷化冷凝液甲烷化冷凝液產(chǎn)生量0.5m3/h,主要污染物為pH、NH3、CODCr3)合成氨壓縮機和循環(huán)機產(chǎn)生的含油廢水合成氨壓縮機和循環(huán)機產(chǎn)生的含油廢水(水封密封水)量1.5m3/h,主要污染物為油類,隔油處理后排入全廠污水處理站處理。3)廢熱鍋爐排污水廢熱鍋爐排污水產(chǎn)生量2.2m35)稀氨水(氫氨回收工序)合成塔和氨貯罐產(chǎn)生的馳放氣采用軟水洗滌回收氫、氨,回收產(chǎn)生的洗滌水(稀氨水)量4.3m3/h,含NH36)合成氨裝置廢水小結(jié)表3-38合成氨裝置廢水污染源及治理措施序號名稱廢水量m3/h主要污染物濃度(mg/L)備注1脫碳系統(tǒng)冷凝液15NH3:300mg/L脫碳系統(tǒng)冷凝液外排30m3/h,系統(tǒng)回用152合成氨冷凝液2NH3:300mg/L3合成氨壓縮機含油廢水0.5m3油、氨聯(lián)堿污染物概況昊華鴻鶴化工有限責(zé)任公司現(xiàn)有聯(lián)堿廠采用冷法聯(lián)堿,而本項目采用低碳全鹵熱法制堿工藝,利用鹵水及離子膜燒堿電解后產(chǎn)生的淡鹽水作為鹽源,通過添加副產(chǎn)固體氯化鈉精制鹽水,將鹽提高濃度到約300g/l(利用添加固體氯化鈉精制鹽水,不需要對淡鹽水進行濃縮處理),生產(chǎn)純堿和氯化銨產(chǎn)品,從而達到昊華鴻鶴聯(lián)堿生產(chǎn)和氯堿生產(chǎn)全部使用鹵水的目的,即實現(xiàn)全鹵制堿。來自離子膜燒堿裝置的鹽水首先經(jīng)過與鹵水、固體氯化鈉精制成合格的鹽水,然后吸收氨氣制成合格的氨鹽水,最后將其送入碳化塔,在塔內(nèi)氨鹽水與二氧化碳進行反應(yīng)生成碳酸氫鈉晶漿,取出晶漿送往濾堿機,在此分離出重堿固體及母液,重堿送往煅燒爐煅燒即可得到純堿產(chǎn)品。濾堿機分離出的母液經(jīng)蒸氨塔脫除其中游離氨后送入多效蒸發(fā)器,經(jīng)過蒸發(fā)和冷卻等步驟分別分離出氯化鈉和氯化銨,氯化銨經(jīng)干燥即得到氯化銨產(chǎn)品。煅燒爐排出的二氧化碳爐氣,經(jīng)冷凝、洗滌送碳化塔循環(huán)使用。聯(lián)堿裝置廢水產(chǎn)生源點較多,吸氨尾氣洗滌廢水,碳化尾氣洗滌廢水,濾過尾氣洗滌廢水,輕灰煅燒爐氣冷凝液,輕灰煅燒爐氣洗滌廢水,回用爐氣凈氨塔洗滌廢水(輕灰煅燒爐氣和淡液蒸餾尾氣),重灰煅燒洗滌廢水,鹽泥壓濾機沖洗廢水,濾堿機洗車廢水,聯(lián)堿設(shè)備及母液桶沖洗廢水,離心機沖洗水,跑冒滴漏廢水。但絕大部分都進行了綜合利用,有少量外排,如表所示:表3-38聯(lián)堿裝置廢水污染源及治理措施序號名稱廢水量m3/h主要污染物濃度(mg/L)備注1冷凝水310NH3:600mg/LCl-:1200mg/L2干氨洗水0.5NH4Cl的飽和溶液3地面沖洗水設(shè)備跑冒滴漏廢水氯堿廢水污染物概況昊華鴻鶴化工有限責(zé)任公司現(xiàn)有氯堿廠采用隔膜法燒堿工藝,而本項目采用離子膜法燒堿工藝。本項目生產(chǎn)工藝裝置由一次鹽水及原鹽儲運、二次鹽水及電解、氯氣處理及氯氣壓縮(含事故氯處理)、氫氣處理及高純鹽酸、液氯及氣化、蒸發(fā)及固堿(含固堿倉庫)、罐區(qū)等裝置組成。本項目以鹵水、原鹽為原料,經(jīng)過膜過濾一次精制和螯合樹脂塔二次精制,除去一次鹽水中的Ca2+、Mg2+、Fe2+等金屬離子及其它有害雜質(zhì),連續(xù)送入離子膜電解槽,在直流電的作用下,電解槽陰極側(cè)產(chǎn)生H2和NaOH堿液,陽極側(cè)產(chǎn)生Cl2,Cl2和H2經(jīng)過冷卻、干燥、壓縮后,全部Cl2送入液氯工段,液化尾氣用于合成HCl,用純水吸收制高純鹽酸供裝置內(nèi)使用。開停車產(chǎn)生的不合格Cl2、事故停車的含Cl2廢氣用堿液吸收制成次氯酸鈉。電解槽排出的堿液,濃度為32%NaOH,除裝置自用外,其余送蒸發(fā)裝置,濃縮成50%NaOH堿液,部分作產(chǎn)品外售,其余進一步濃縮制固體片堿外售。氫氣除制備鹽酸外,其余送固堿熔鹽爐作燃料。離子膜燒堿生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水共有5類,分別為鹽泥水、膜及樹脂再生廢水、氯水、洗氫水、堿液蒸發(fā)濃縮污冷水(二次蒸汽冷凝水)等,此外,本項目將產(chǎn)生生活污水,實驗室化驗廢水。廢水產(chǎn)生及水質(zhì)情況見表3.5-1。表3-38氯堿裝置廢水污染源及治理措施序號名稱廢水量m3/h主要污染物濃度(mg/L)備注1濕氯氣冷凝液5Cl2:200mg/L23CMS&PCE廢水污染物概況本項目甲烷氯化物(CMS)裝置采用甲醇法工藝路線,以甲醇和氯氣為原料,甲醇先與氯化氫進行氫氯化反應(yīng)生成一氯甲烷,一氯甲烷再經(jīng)氯化生成二氯甲烷、三氯甲烷及四氯化碳。甲烷氯化物是一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳四種甲烷氯化物的總稱,是重要的化工原料和溶劑。自上世紀(jì)30年代工業(yè)化以來,經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展,已形成了氯堿工業(yè)后加工的一個重要耗氯系列產(chǎn)品。本項目的甲烷氯化物產(chǎn)品只涉及二氯甲烷和三氯甲烷。本項目四氯乙烯(PCE)裝置選擇采用美國文氏公司提供的技術(shù),將混合氯化物轉(zhuǎn)化成四氯化碳進而氯解成四氯乙烯。氯氣與氯甲烷在高溫下反應(yīng)生成四氯化碳和氯化氫,同時四氯化碳高溫裂解產(chǎn)生四氯乙烯和氯氣。由于四氯化碳高溫裂解是一個可逆反應(yīng),通過連續(xù)地分離出四氯乙烯,并使四氯化碳不斷循環(huán),可使四氯化碳的產(chǎn)量為零,只得到唯一產(chǎn)品四氯乙烯。CMS&PCE廢水特征污染物性質(zhì)如下:(1)一氯甲烷(CH3Cl)一氯甲烷又名甲基氯。無色易液化的氣體。有乙醚的氣味和甜味。無腐蝕性。液體的比重0.92,熔點-97.6℃,沸點-23.76℃,臨界溫度(2)二氯甲烷(CH2Cl2)二氯甲烷是無色透明易揮發(fā)的液體,有類似醚的氣味和甜味,相對密度1.326,熔點-96.7℃,沸點40.4℃。二氯甲烷與高濃度氧混合后會形成爆炸性混合物,但不易燃,是常用工業(yè)溶劑,中毒性小,不燃性的低沸點溶劑之一,對很多樹脂,石蠟和脂肪都具有優(yōu)良的溶解能力。微溶于水,溶于約50份水中(3)三氯甲烷(CHCl3)三氯甲烷又名氯仿,常溫下無色、透明、易揮發(fā)的液體,有特殊香甜氣味;沸點61.2℃,熔點-63.5℃,相對密度1.489;微溶于水,易溶于乙醇、乙醛、苯等溶劑中,有麻醉性,不易燃,與火焰接觸會燃燒,并放出光氣;在光的作用下,能被空氣中的氧氣氧化生成氯化氫和劇毒的光氣。通常加入0.1%以下的乙醇,使生成的光氣與乙醇作用而成碳酸乙酯,以消除其毒性。在氯甲烷中最易水解成甲酸和鹽酸(HCl),穩(wěn)定性差,450℃以上發(fā)生熱分解,能進一步氯化為四氯化碳(CC(4)三氯化碳(CCl4)四氯化碳是無色透明易揮發(fā)的液體,具有特別的,無刺激性的氣味,相對密度1.595,熔點-22.9℃,沸點76.72(5)四氯乙烯(CCl2CCl2)無色液體,有氯仿樣氣味;蒸汽壓2.11kPa/20℃;熔點-22.2℃;沸點121.2℃;不溶于水,可混溶于乙醇、乙醚等多數(shù)有機溶劑;相對密度(水=1)1.63;相對密度(空氣=1)5.83;穩(wěn)定;危險標(biāo)記15(有害品,遠離食品);主要用作溶劑。(6)六氯乙烷(C2Cl6)無色針狀斜方晶體,有類似樟腦香味。溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿和油類,不溶于水。沸點(103.591kPa)186℃,熔點186~187℃(密封管),易升華。相對密度2.094(20/4℃),蒸氣壓(20℃)27.9Pa。(7)六氯苯(C6Cl6)無色結(jié)晶。熔點226℃。沸點203.6℃。相對密度d232.044。蒸氣壓1.45mPa(20℃)。幾乎不溶于水和冷乙醇,溶于熱苯。高溫下,在堿性溶液中能水解成五氯酚。密度1.74g/cm3(20℃)。微溶于水,可與大多數(shù)有機溶劑混溶,與水緩慢反應(yīng)生成三氯乙酸和氯仿。本項目廢水合計3374噸/年,主要來自兩部分,地面沖洗水和工藝廢水。地面沖洗水5噸/月,工藝廢水3314噸/年,組成見下表:表3-38氯堿裝置廢水污染源及治理措施序號名稱廢水量m3/h主要污染物濃度(mg/L)備注123R32&R125廢水污染物概況(一)R32廢水污染物概況本項目二氟甲烷(R32)生產(chǎn)裝置采用以二氯甲烷為原料的液相氟化法生產(chǎn)工藝,由原料計量、氟化反應(yīng)、水洗、堿洗、壓縮、脫水、精鎦等組成。簡述如下:氟化反應(yīng):在一定壓力、溫度下,原料CH2Cl2和AHF在催化劑作用下,生成HCF-32,進入反應(yīng)回流塔。塔下部的回流段上升氣體中部分氟化氫、CH2CL2和塔頂回流的液體逆流接觸,做為重組分一部分冷凝下來,冷凝的液體返回反應(yīng)器,未凝氣體進入塔上部的冷凝段,采用間接冷卻的方式使氣體中的部分CH2Cl2和AHF進一步冷凝。從反應(yīng)回流塔頂部出來的粗氣體進入粗鎦塔,主要回收R31及AHF返回到反應(yīng)器,塔頂氣體減壓以后進入石墨吸收器。定期加入液氯到反應(yīng)器活化催化劑。水堿洗:從粗鎦塔頂部出來的氣體進入石墨吸收器,用水洗塔的稀鹽酸吸收HFC-32氣體中的HCl,石墨吸收器底部排出30%的鹽酸。石墨吸收器頂部氣體到水洗塔用工藝水洗滌后進入堿洗塔;堿洗塔中用20%氫氧化鈉堿液進一步除去粗HFC-32中含有的酸性物質(zhì),排出的中和液排到全廠污水處理站。堿洗后的氣體到緩沖罐穩(wěn)壓。精餾工序:粗HCF-32氣體經(jīng)壓縮、脫水后通過中間冷凝器和尾氣冷凝器,冷凝的液體貯存在中間槽內(nèi),不凝的尾氣去焚燒裝置。中間槽出料泵輸送液體至脫氣塔,塔頂氣體返回緩沖罐,塔釜液體減壓進入精餾塔;精餾塔塔頂出液體產(chǎn)品HCF-32經(jīng)干燥器干燥后去成品計量槽、貯槽,塔釜液體去回收塔;回收塔頂氣體返回緩沖罐,塔釜液體去殘液槽,定期送到焚燒裝置焚燒。R32廢水特征污染物性質(zhì)如下:分子式:CH2F2;沸點(760mmHg):-51.7℃;臨界溫度:78.52℃;臨界壓力:5.808MPa;臨界密度:0.430g/cm3;液體密度(25℃):0.96g/cm本項目排放的廢水主要為:二氟甲烷(R32)裝置堿洗塔排放的廢水和洗滌器排放的廢水。循環(huán)水站等公用工程系統(tǒng)排放的清凈廢水中的污染物,主要為固形物和鹽類。工藝裝置和公用工程排放的廢水均為有組織排放,排放點位于工藝裝置的排水口。初期污染雨水排放點在廠區(qū)的雨水排放點。排放廢水的數(shù)量、主要污染物見廢水排放一覽表。焚燒裝置增加焚燒HFC-32裝置的殘液和廢氣,會增加少量的含氟廢水。廢水產(chǎn)生及水質(zhì)情況見表3.5-1。R32裝置廢水排放一覽表序號名稱廢水名稱排放量(m3/h)污染物組成備注1清凈廢水1.1循環(huán)水清凈廢水19SS循環(huán)水站和冷凍站合計192生產(chǎn)污水2.1二氟甲烷裝置生產(chǎn)污水2.1NaF、R32、NaOH、NaCl2.2其他沖洗水1.42.3焚燒廢水0.1NaF、NaOH、NaCl(增加量)合計3.5(二)R125廢水污染物概況本項目五氟乙烷(R125)生產(chǎn)裝置采用以四氯乙烯為原料的工藝路線,工藝流程包括:反應(yīng)系統(tǒng)(包括液相反應(yīng)和氣相反應(yīng)),產(chǎn)品精制和HCl回收系統(tǒng),回收、放空洗滌及廢水氣提系統(tǒng)和化學(xué)品儲存系統(tǒng)。(1)反應(yīng)系統(tǒng)來自界區(qū)外的AHF和PCE經(jīng)加壓后送到液相反應(yīng)器,在有催化劑的存在,一定的反應(yīng)器溫度和壓力的條件下,AHF和PCE生成R-123、R-124、R-122和副產(chǎn)的HCl,反應(yīng)為強放熱反應(yīng),反應(yīng)熱約為28000千卡/千摩爾PCE(在25℃)。系統(tǒng)設(shè)計需將將反應(yīng)溫度控制在一定范圍內(nèi)。從氣相反應(yīng)器來的組分進入急冷塔,急冷塔塔頂?shù)牟荒M分R-125、R-124、R-115和HCl。急冷塔塔釜來的液相組分為AHF、R-123、R-124和非常少量的R-122,然后這些混合組分送往相分離器,混合組分在相分離器中被汽化后至過熱狀態(tài),然后與AHF(如果需要)混合后輸送到氣相反應(yīng)器,氣態(tài)的AHF、R-123、R-124、R-122在加熱、加壓和催化劑存在下反應(yīng)生成R-125、R-124、HCl和非常少量的雜質(zhì)R-115,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),在25℃下R-123反應(yīng)熱為5000千卡(2)產(chǎn)品精制和HCl回收系統(tǒng)經(jīng)過急冷塔冷凝器冷凝后的冷凝組分主要是:氯化氫、R-125、R-115。這部分氣態(tài)組份經(jīng)過壓縮后輸送到HCl塔,無水HCl作為副產(chǎn)品從氯化氫塔塔頂送到鹽酸吸收塔以制取31%(wt)鹽酸;液相粗產(chǎn)品從氯化氫塔塔釜送到產(chǎn)品精餾塔,從產(chǎn)品精餾塔塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品R-125;副產(chǎn)品R-124和R-115從產(chǎn)品精餾塔塔釜送到R-124塔,在R-124塔塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品R-115,塔釜R-124一部分做為回流返回產(chǎn)品塔,其余返回氣相反應(yīng)器。(3)回收、放空洗滌及廢水氣提系統(tǒng)回收系統(tǒng)是為了從廢氣、設(shè)備排污、管線吹掃、不合格產(chǎn)品吹掃管線中回收HFC、CFS和HCFC。本回收系統(tǒng)將上述氣體經(jīng)過濕儲槽、相分離器、再生干燥器后送到干燥的回收貯槽儲存,儲槽中物料可以循環(huán)回反應(yīng)器。從HCl吸收系統(tǒng)、安全閥、防爆膜來的放空氣送到KOH洗滌塔洗滌后放空到大氣,廢液從分離器中轉(zhuǎn)出經(jīng)過干燥后轉(zhuǎn)到回收系統(tǒng),放空氣在填料塔中經(jīng)過10%KOH溶液洗滌后排放到大氣中。R125廢水特征污染物性質(zhì)如下:氫氟烷烴五氟乙烷,簡稱HFC-125,英文名字Pentafluoroethane。分子式C2HF5,CAS登記號354-6。HFC-125在常溫下是無色氣體,沸點較低(-48.5℃)。ODP值為0(臭氧耗損潛能值CFC-11=1),GWP值2800(全球變暖潛能值CO2=1,100年),是熱力學(xué)性能優(yōu)良的臭氧消耗物質(zhì)(ODS)替代品。主要用于配置混合致冷劑以替代HCFC-22R125裝置污染水主要來自放空洗滌系統(tǒng)排放的廢堿液,廢堿液中含有KF和未反應(yīng)完全的KOH,溶液中還有痕量的有機物、KOH和12%KF。另外,生產(chǎn)中的KOH廢水、裝置沖洗水和污染雨水、事故水收集后也一并送入廢水氣提系統(tǒng)進行預(yù)處理,經(jīng)過汽提后廢水中殘留的有機物小于1PPm,再送入本項目新建含氟廢水處理裝置進行處理。含氟廢水總排水量0.1m3/hR125裝置廢水排放一覽表序號排放水名稱主要組成排放量(t/h)治理措施排放方式備注名稱含量wt%1生產(chǎn)廢水KFKOH有機物12%≤1%≤1PPm0.1處理合格排放間斷含污染雨水、事故水2生活污水COD:BOD:NH3-N:400mg/l250mg/l60mg/l1排污水處理站處理合格排放間斷最大排放量:2t/h3清凈廢水鹽類8.5排放最大17t/h公司綜合考慮整個致冷劑區(qū)域的含氟廢水量和未來發(fā)展;生產(chǎn)污水處理規(guī)模按20m3/h設(shè)計PPS廢水污染物概況PPS生產(chǎn)工藝簡介PPS廢水特征污染物性質(zhì)如下:(1)N-甲基吡咯烷酮(NMP)無色透明油狀液體,微有胺的氣味。熔點-24.4℃。沸點203℃;150℃(30.66kPa);135℃(13.33kPa);81~82℃(1.33kPa)。閃點95℃。相對密度1.0260(25/25℃)。折射率nD(25(2)對二氯苯白色結(jié)晶,有樟腦氣味;蒸汽壓1.33kPa/54.8℃;閃點65℃;熔點53.1℃對二氯苯具有升華作用,通常在水和土壤中的對二氯苯會較快的揮發(fā)到空氣中。因此,受對二氯苯污染的水和土壤能較快地得到恢復(fù)。PPS廢水來源PPS廢水產(chǎn)生及水質(zhì)情況見表3.5-1。小蘇打廢水污染物概況生產(chǎn)工藝簡介廢水來源廢水產(chǎn)生及水質(zhì)情況見表3.5-1。藥業(yè)廢水污染物概況生產(chǎn)工藝簡介廢水來源廢水產(chǎn)生及水質(zhì)情況見表3.5-1。各裝置廢水匯總工藝方案比選處理思路:預(yù)處理+生化處理+深度處理(介紹)水平衡圖(各股水的去向)合成氨&聯(lián)堿廢水處理工藝合成氨廢水主要污染物是氨氮,氨氮是引起水體富營養(yǎng)化的主要因素之一,為滿足公眾對環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高,國家對氮制訂了越來越嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。對一給定廢水,選擇技術(shù)方案主要取決于:(1)水的性質(zhì);(2)處理效果;(3)經(jīng)濟效益。以及處理后出水的最后處置方法等。雖然有許多方法都能有效地去除氨,如物理方法有反滲透、蒸餾、土壤灌溉;化學(xué)法有離子交換法、氨吹脫、化學(xué)沉淀法、折點氯化、電滲析、電化學(xué)處理、催化裂解;生物方法有硝化及藻類養(yǎng)殖,但其應(yīng)用于工業(yè)廢水的處理,必須具有應(yīng)用方便、處理性能穩(wěn)定、適應(yīng)于廢水水質(zhì)及比較經(jīng)濟等優(yōu)點,因此,目前氨氮處理實用性較好的技術(shù)為:(1)生物脫氮法;(2)氨吹脫、汽提法;(3)折點氯化法;(4)離子交換法;(5)化學(xué)沉淀法。1、生物脫氮法生物脫氮通常包括生物硝化和生物反硝化。生物硝化是在好氧條件下,通過亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌的作用,將氨氮氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽的過程。如果反應(yīng)完全,氨氧化成硝酸鹽分兩階段完成:開始,在亞硝酸菌的作用下使氨氧化成亞硝酸鹽,亞硝酸菌屬于強好氧性自養(yǎng)細菌,利用氨作為其唯一能源。第二階段,在硝酸菌的作用下,使亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽,硝酸菌是以亞硝酸作為唯一能源的特種自養(yǎng)細菌。反硝化就是在缺氧條件下,由于反硝化菌的作用,將硝酸鹽還原為氮氣的過程,其過程的電子供體是各種碳源。用生物法處理含氨氮廢水時,有機碳的相對濃度是考慮的主要因素,維持最佳碳氮比也是生物處理法成功的關(guān)鍵之一。若廢水性質(zhì)不宜直接進行生物處理,則采用物化法或物化—生物聯(lián)合法達到排放要求較為經(jīng)濟。生物脫氮可去除多種含氮化合物,其處理效果穩(wěn)定,不產(chǎn)生二次污染,而且比較經(jīng)濟。但有占地面積大、低溫時效率低、易受有毒物質(zhì)影響且運行管理比較麻煩等缺點。2、氨吹脫、汽提法(1)蒸汽汽提除氨以NH4+形態(tài)存在于水中的NH3-N很難從水中遷移到氣相中來,而以NH3形態(tài)存在的NH3-N則可以遷移到氣相中。NH3極易溶于水中,隨著溫度的升高,其在水中的溶解度會降低。0℃時,1體積水可溶約700體積的NH3(g);25℃時,1體積水可溶約500體積的NH3(g)。若把水加熱到100℃時,NH3汽提法對氨氮的去除率可達97%以上。但需要大量的蒸汽,而且汽提塔內(nèi)容易生成水垢,使操作受到一定的影響。由于汽提除氨能耗較高,一般適用于超高濃度(3~5%以上)的含氨廢水處理,因為其回收的氨水或液氨可以抵消甚至超過其運行成本。(2)曝氣池吹脫除氨曝氣吹脫是直接或調(diào)整pH后在調(diào)節(jié)池或?qū)iT吹脫池中鼓風(fēng)曝氣,達到脫氨和改善營養(yǎng)比例的作用。國內(nèi)有關(guān)專家對曝氣吹脫用于脫氨預(yù)處理進行了研究,在對穿孔管曝氣、表面曝氣和射流曝氣3種曝氣方式的研究中發(fā)現(xiàn),射流曝氣效果最好,原因是該種方式具有較強的傳質(zhì)能力及切割攪拌作用,同時不易堵塞。廣東中山市垃圾滲濾液處理廠改造工程進行了曝氣池吹脫除氨的實際應(yīng)用,在調(diào)節(jié)池前端增加曝氣吹脫池,投加石灰調(diào)pH,采用射流鼓氣方式對氨氮進行吹脫,然后經(jīng)生化處理后,出水氨氮達到GB16889-97二級標(biāo)準(zhǔn)要求。就國內(nèi)曝氣吹脫研究與應(yīng)用而言,在吹脫時間上應(yīng)保證6~8h以上,同時水溫不能太低,否則影響除氨效率。曝氣吹脫技術(shù)存在的主要問題還有吹脫氣體的二次污染和調(diào)pH值吹脫池廢渣清理的問題,吹脫氣體會造成周圍大氣環(huán)境質(zhì)量的下降,其次為調(diào)節(jié)pH值使用石灰?guī)沓貎?nèi)廢渣處理的問題,不然的話,污水中的懸浮物過高,進入生化系統(tǒng)也會帶來不利影響。(3)空氣吹脫塔除氨空氣吹脫塔除氨是用燒堿將含氨廢水調(diào)節(jié)至堿性,使污水中的離子銨轉(zhuǎn)化為游離氨,然后用泵送入吹脫塔,再通入空氣,通過氣液接觸將含氨廢水中的游離氨吹脫至大氣中。在吹脫過程中,pH、水溫、水力負荷及氣水比對吹脫效果有較大影響。一般來說,pH要提高至10.8-11.5;水溫通常加熱至70℃;水力負荷為2.5-5m3/(m2.h);氣水比為2500-5000m3空氣吹脫除氨除了存在二次污染的問題以外,還存在結(jié)垢、回調(diào)pH的問題,并且在水溫低時除氨效率較低,影響后續(xù)系統(tǒng)的正常運行。吹脫法除氨效率不高,不能將氨氮處理至較低的水平,出水中依然含有較高的氨氮,需要后續(xù)處理進一步除氨。3、折點氯化法折點氯化法(BreakPointChlotination)是將氯氣通入廢水中達到某一點,在該點時水中游離氯含量較低,而氨的濃度降為零。當(dāng)氯氣通入量超過該點時,水中的游離氯就會增多。因此,該點稱為折點。該狀態(tài)下的氯化稱為折點氯化。折點氯化法除氨的機理為氯氣與氨反應(yīng)生成無害的氮氣??偡磻?yīng)方程為:需氯量取決于氨氮的濃度,兩者重量比為76:1,為了保證完全反應(yīng),一般氧化1mg氨氮需加9-10mg的氯氣。pH值在6-7時為最佳反應(yīng)區(qū)間,接觸時間為0.5-2h。氯化法的處理率達90%-100%,處理效果穩(wěn)定,不受水溫影響,投資較少。折點氯化法的缺點是加氯量大,費用高,工藝過程中,每氧化1mol的氨氮會產(chǎn)酸4mol,也就是說每氧化1mg/L的堿度(以CaCO3計)來中和產(chǎn)生的酸,從而增加了總?cè)芙夤腆w的含量,副產(chǎn)物氯胺和氯代有機物會造成二次污染。4、離子交換法離子交換的實質(zhì)是不溶性離子化合物(離子交換劑)上的可交換離子與廢水中的其它同性離子的交換反應(yīng),是一種特殊的吸附過程,通常是可逆性化學(xué)吸附。沸石是一種天然離子交換物質(zhì),具有從含鈉、鎂和鈣等離子的溶液中有選擇地去除銨離子的特點,且其價格遠低于陽離子交換樹脂,具有較高的陽離子交換容量,一般用于去除氨氮的為斜發(fā)沸石,pH=4~8是沸石的離子交換的最佳范圍,當(dāng)pH<4時,H+與NH4+發(fā)生競爭;pH>8時,NH4+變?yōu)镹H3而失去離子交換性能。此方法工藝簡單,但需要對廢水中的SS予以去除,因為SS成分會妨礙沸石對NH3+-N的吸附能力。該法適用于銨離子濃度在10-100mg/L的廢水,因為銨離子濃度越高,樹脂交換負荷越大,穿透時間間隙越短,因而再生頻率高,操作繁瑣復(fù)雜,運行成本升高;銨離子濃度低于10mg/L時,受濃度差影響,處理效果將嚴(yán)重下降。另外,采用離子交換方法除氨會增加系統(tǒng)中溶解性固體量,即增加系統(tǒng)的含鹽量,加劇設(shè)備及管道的腐蝕,不利于回用。離子交換除氨法樹脂的再生操作復(fù)雜,設(shè)備及管道的腐蝕嚴(yán)重,再生下來的氨回用價值不高,且再生液仍然為高濃度氨氮廢水,需要再處理,因此工業(yè)型規(guī)模應(yīng)用很少。5、化學(xué)沉淀法化學(xué)沉淀法應(yīng)用于氨氮廢水處理始于二十世紀(jì)七十年代,是在氨氮廢水中添加Mg2+和PO43-,使之和NH4+生成難溶復(fù)鹽MgNH4PO4?6H2O(簡稱MAP)結(jié)晶,再通過重力沉淀使MAP從廢水中分離。有研究表明,通過這種方法,可以將含有1100mg/L氨氮的廢水以MgCl2和NaH2PO4處理后,NH4+含量小于100mg/L?;瘜W(xué)沉淀反應(yīng)pH值適宜范圍為9-11,pH<9時,溶液中PO43-濃度低,不利于MgNH4PO4沉淀生成,而主要生成比MgNH4PO4更難溶于水的Mg3(PO4)2沉淀,此時溶液中NH4+變成游離氨,不利于廢水中氨的沉淀。隨著對化學(xué)沉淀法的不斷研究,發(fā)現(xiàn)化學(xué)沉淀藥劑最好使用H3PO4和MgO,適宜的藥劑投加重量比H3PO4/Mg(OH)2為1.5:3.5,廢水中氨氮濃度最好小于900mg/L。此方法還可以避免往廢水中帶入其它有害離子,而且MgO還起到了一定程度的中和H+的作用,節(jié)約了堿的用量。經(jīng)化學(xué)沉淀后,若NH4+-N和PO43-的殘留濃度還比較高,建議化學(xué)沉淀放在生物處理前,經(jīng)過生物處理后N和P的含量可進一步降低。生成的產(chǎn)物MAP為圓柱形晶體,無吸濕性,在空氣中很快干燥,沉淀過程中很少吸收有毒物質(zhì),不吸收重金屬和有機物。另外,MAP溶解度隨著pH的升高而降低;溫度越低,MAP溶解度也越低?;瘜W(xué)沉淀法處理氨氮廢水有很多優(yōu)點,它可以處理各種氨氮廢水,尤其是中等濃度氨氮廢水,NH4+-N在化學(xué)沉淀法中被沉淀去除,能耗大大節(jié)省,反應(yīng)也不受溫度限制,不受有毒物質(zhì)的干擾。其產(chǎn)物MAP還可用作肥料,可在一定程度上降低處理費用?;瘜W(xué)沉淀法雖然是一種技術(shù)可行的氨氮廢水處理方法,但目前還處于研發(fā)階段,要廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水和垃圾滲濾液的處理,尚需解決以下三個問題:①通過中試進一步確定工業(yè)裝置的運行參數(shù)包括反應(yīng)條件、投入的物料比例等;②尋找價廉高效的沉淀劑,降低處理費用;③開發(fā)MAP作為肥料的價值;④由于該法向廢水中加入了PO43-,易造成二次污染和后續(xù)生化處理的難度。本工程采用空氣吹脫塔除氨+生物脫氮聯(lián)合處理的工藝處理合成氨廢水。氯堿廢水處理工藝離子膜燒堿工業(yè)可進行工藝創(chuàng)新,綜合利用生產(chǎn)過程中的廢水,實現(xiàn)廢物循環(huán)回收再生可實現(xiàn)無廢物、污染物排放,基本達到綠色生產(chǎn)。(1)二次鹽水樹脂塔去離子水及廢酸堿液中和后,送往一次鹽水化鹽桶,用于化鹽,達到循環(huán)回收利用和減少廢物的雙重目的。(2)電解工段除害塔廢堿液,用11%的堿吸收廢氯氣,生產(chǎn)合格的工業(yè)次氯酸鈉產(chǎn)品。廢堿有污染物變?yōu)楫a(chǎn)品。(3)氯氣處理工段回收氯氣洗滌濕氯水,進行真空脫氯后,送至一次鹽水工序去化鹽。(4)高純鹽酸尾氣吸收系統(tǒng)采用去離子水,形成低濃度的高純度,作為成品高純酸吸收液的一部分,實現(xiàn)污染物再利用。對未能循環(huán)利用的廢水,主要通過裝置區(qū)的污水預(yù)處理裝置,進行中和、絮凝、沉淀,回用或排入氯堿廢水處理系統(tǒng),進入廠區(qū)污水處理站。CMS&PCE廢水處理方案甲烷氯化物難以生物降解,具有脂溶性,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,一旦進入環(huán)境將對人類和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生長期危害影響,一般認為其毒性機制是烷基氯對機體的毒害作用。甲烷氯化物的脫氯難易順序為:四氯甲烷(四氯化碳)>三氯甲烷(氯仿)>二氯甲烷。目前去除水或廢水中的甲烷氯化物有如下方法:1、物理法(1)氣提/汽提法向水或廢水中通入空氣或蒸汽,利用甲烷氯化物較高的揮發(fā)性,將甲烷氯化物從水或廢水中轉(zhuǎn)移到空氣中,從而去除水或廢水中的甲烷氯化物。該方法簡單、成本低,受甲烷氯化物的氣液平衡限制,適合高濃度的甲烷氯化物廢水處理。本質(zhì)上是甲烷氯化物在氣液中的轉(zhuǎn)移。(2)吸附法采用吸附劑分離水或廢水中的甲烷氯化物,適合較高濃度的甲烷氯化物廢水處理,實質(zhì)上是將水或廢水中的甲烷氯化物轉(zhuǎn)移到固體吸附劑上。該法一般需要解吸,以便吸附劑再生?;钚蕴坷w維ACF,脫附后可反復(fù)用,四氯化碳90%去除率。(3)萃取利用極性差異二次萃取回收有機物,氯代酚回收率93.9%。(4)樹脂吸附法將含甲烷氯化物的廢水經(jīng)過預(yù)處理去除懸浮物,然后在0-40度和流速為0.5-10BV/h的條件下經(jīng)過裝填有高比表面積大孔吸附樹脂的吸附塔,使甲烷氯化物吸附在大孔吸附樹脂上,吸附出水為無色透明,出水可直接達標(biāo)排放。吸附了甲烷氯化物的吸附樹脂用水蒸氣、甲醇或乙醇溶液作為脫附劑脫附再生,產(chǎn)生的高濃脫附液可進行集中處理,或直接返回甲烷氯化物生產(chǎn)工序進行分餾得到甲烷氯化物純品。2、化學(xué)法(1)化學(xué)氧化法采用藥劑氧化或者光催化氧化,使得水或廢水中的甲烷氯化物氧化為醇、酸等有機物,理論上最終產(chǎn)物為二氧化碳和水,甲烷氯化物上的氯脫除為氯離子。甲烷氯化物的化學(xué)性質(zhì)決定了氧化脫氯的效率不高。非均相光催化氧化:半導(dǎo)體光敏材料在紫外光作用下激發(fā)產(chǎn)生電子空穴對,與污染物等產(chǎn)生強氧化性的自由基,氧化降解有機物。TiO2最為常用,四氯化碳相對緩慢;均相光催化氧化:利用氧化劑通過光輻照產(chǎn)生強氧化能力的自由基反應(yīng)。常見的有H2O2,O3,F(xiàn)enton試劑等。UV/H2O2催化降解二氯苯;Fenton試劑氧化:即Fe2+/H2O2體系,F(xiàn)e2+為催化劑,H2O2在反應(yīng)中生成OH自由基,其強氧化性快速降解氯代有機物。用來降解氯酚,去除率10min達90%。(2)金屬還原法利用金屬單質(zhì)或二元金屬體系來脫除甲烷氯化物中的氛,最常使用的原料是零價金屬鐵,機理是電子由金屬表面轉(zhuǎn)移到甲烷氯化物上脫除氯離子。金屬還原法原料來源廣、操作較為簡單,但傳質(zhì)效率低,脫氯處理時間長,容易帶入重金屬污染,不適用于含低濃度甲烷氯化物廢水的處理,不適用于處理飲用水中的甲烷氯化物。(3)電解法將水或廢水在隔膜電解槽中經(jīng)電解反應(yīng)去除甲烷氯化物后排放;若電解起始電流小于0.10A,則在水或廢水中加入可溶性堿金屬鹽或可溶性堿土金屬鹽作為電解質(zhì),使電解時起始電流不小于0.10A。電解法適用于飲用水、地表水、地下水、中水和各種工業(yè)廢水,適用的甲烷氯化物濃度范圍廣,電解設(shè)備所用的電極材料較為常規(guī)、穩(wěn)定性高、耐腐性強,隔膜透水性好、通量大,反應(yīng)條件溫和,操作簡單,易實現(xiàn)自動控制,處理效果好。3、生物法:在甲烷氯化物生產(chǎn)廢水中會含有對微生物抑制作用的成分,對于這些類廢水會怎樣進行高效的治理,在工程界和環(huán)保界都是一直所注重的問題,而厭氧生物處理技術(shù)在甲烷氯化物機廢水處理中獲得廣泛的運用。由于這種技術(shù)的優(yōu)點逐漸被人們所注意,所以也成為了目前廢水處理技術(shù)的研究重點。厭氧的處理技術(shù)是在無分子氧的條件下進行的,通過微生物作用,可以有機的降解。從20世紀(jì)6年代開始,這種技術(shù)就大規(guī)模地用于有機廢水處理當(dāng)中,在隨著對生物化學(xué)認識和厭氧消化微生物學(xué)逐步得到了完善和深入,并通過高效厭氧反應(yīng)器的開發(fā)利用,使厭氧消化技術(shù)方面在廢水的處理當(dāng)中取得了一定的進展,同時,從厭氧生物處理范圍上,從局限處理污水污泥的消化發(fā)展延伸到了對于各種高濃度有機廢水的處理。近些年來,在各種高濃度的有機廢水的處理中都得到了廣泛的運用。因此,甲烷氯化物生產(chǎn)廢水較適宜采用厭氧生物的處理技術(shù)。典型的厭氧處理法有厭氧濾池和上流式厭氧污泥床等。目前能夠處理工業(yè)廢水中有機氯化物且具有工程意義的技術(shù)幾乎是空白。鑒于以往工程經(jīng)驗及運行成本,本工程采用微電解預(yù)處理+強氧化+厭氧水解+好氧生物處理的工藝。R32&R125廢水處理方案目前國內(nèi)外在含氟工業(yè)廢水處理方法主要有化學(xué)沉淀法、混凝沉淀法、吸附法、反滲透法、電凝聚法、液膜法、共蒸餾法等。對以達標(biāo)排放為主要目標(biāo)的工業(yè)廢水處理,以化學(xué)沉淀法、混凝沉淀法和吸附法為主要處理方法,其它方法雖有許多研究工作,但應(yīng)用較少。(1)化學(xué)沉淀法化學(xué)沉淀法指投加化學(xué)藥品形成氟化物沉淀,然后分離固體沉淀物即可除去氟化物,如鈣鹽法,通過向廢水中投加含鈣離子的藥劑,將氟離子轉(zhuǎn)化成難溶的CaF2沉淀聯(lián)合使用鈣鹽與鎂鹽、鋁鹽或磷酸鹽后,可提高除氟效果,使出水的殘余氟濃度更低,主要原因是形成了新的更難溶的化合物。如鈣鹽與磷酸鹽合用時,生成Ca5(P04)3F沉淀;CaCl2與A1Cl3化學(xué)沉淀法是除氟工藝中早期應(yīng)用鞍廣泛的一種方法。常用的沉淀劑有石灰、電石渣、白云石、明礬及可溶性鈣鹽等。①石灰沉淀法向廢水中投加石灰乳,生成氟化鈣沉淀(Ksp=3.4×10-11)。18℃時,氟化物在水中的溶解度為16.3mg/L,若F-計為7.7mg/L,則石灰法除氟所能達到的理論極限值約為8mg/L。因此,氟化鈣濃度超過此溶解度極限后即產(chǎn)生沉淀物,但所報道的實際沉淀處理中,氟化物濃度僅降至20mg/L左右,這是由于沉淀物形成速率較慢所致。石灰法處理含氟廢水的效果石灰法處理含氟廢水效果進水氟含量(mg/L)1000~30001000~3000500~1000500出水氟含量(mg/L)207~8(沉淀24h)20~408石灰投加的方式可采用投加石灰乳或投加石灰粉,一般情況下,投加石灰粉適合在酸性較強的場合,投加石灰乳多在pH值相對較高的場合。也有人以氧化鈣粉末代替石灰乳處理高濃度含氟廢水,可使廢水中F-含量降到10mg/L以下,該方法可節(jié)約處理成本7~80%,回收純度為80%以上的氟化鈣,實驗得出適宜的處理工藝條件:氧化鈣實際用量為理論用量的1.1倍。攪拌時間為60min,溫度為60~80℃。石灰法具有操作簡單、管理方便的優(yōu)點,缺點是沉淀物沉降緩慢,較難脫水,泥渣含水率高。②電石渣沉淀法用電石渣代替石灰乳,效果與石灰法類似,但沉渣易于沉降和脫水且含水率低,處理含氟廢水使用的電石渣為電石法生產(chǎn)聚氯乙烯工藝產(chǎn)生的廢渣(該廢渣本身就需要處理),處理成本較低,原材料易得。按廢水10%的比例,將電石渣投入廢水中,用機械攪拌中和,控制pH=5.5~6.5。廢水加電石渣反應(yīng)時間越長效果越好,但反應(yīng)時間過長會造成處理廢水的批次減少,總處理能力下降,而且生成的污泥量多并且脫水性差。用電石渣來沉淀除氟,去除率可以達到85%~90%,起始氟濃度為100mg/L左右的廢水經(jīng)處理后剩余氟濃度15mg/L左右。對于處理水量較大的廢水,其處理成本較低,過程簡單。③可溶性鈣鹽+石灰沉淀法單一使用石灰作除氟劑,即使pH值處于最佳條件,也只能使沉淀后出水含氟控制在15~20mg/L,達不到GB8979—96《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)要求。主要原因是,一方面由于石灰乳的溶解度較小,未能提供充足的Ca2+使之形成CaF2沉淀,另一方面,新生成的caF2微粒具有一定的溶解度(18℃時為16.3mg/L),廢水中SO42-、CO32-離子吸附在反應(yīng)中所形成的CaF2微粒上,影響生成CaF2的反應(yīng)快速進行。因此在除F-處理中,常將石灰與其它可溶性鈣鹽聯(lián)合使用。用水溶性較好的鈣鹽(如CaCl2)作為石灰的補充,其實際用量為理論用量的2倍左右。這主要是因為,Ca2+和F-生成CaF2的反應(yīng)速度較慢,達到平衡需要較長的時間,為使反應(yīng)速度加快,須使得加入的Ca2+和水中F一的摩爾比達2倍以上另外,低氟濃度廢水采用鈣鹽沉淀法處理效果不佳,有關(guān)研究表明其主要是誘導(dǎo)沉淀形成的晶核很難生成,可采用加入新形成的CaF2沉淀作為晶種,可增強對F一去除效果。(2)混凝沉降法混凝沉降是指投加混凝劑后,水中的氟化物被吸附于所形成的沉淀物中而共沉淀,然后分離固體沉淀物即可除去氟化物。常采用的無機混凝劑有鋁鹽和鐵鹽兩大類。鋁鹽和鐵鹽除氟是基于它們水解形成吸附能力很強的絮凝氫氧化物沉淀,可以吸附廢水中的F一,或利用F一能與Al3+、Fe3+等陽離子形成絡(luò)合物。但鐵鹽的強酸性和強氧化性對設(shè)備有腐蝕等缺點,鋁鹽的除氟效果易受原水中的各種陰離子的影響。近年來的研究表明,聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵替代簡單的鋁、鐵鹽,除氟效果更好。這是因為無機混凝劑所產(chǎn)生的沉淀絮凝體很細小、沉降慢、處理周期長,采用絮凝機可有效克服氯化物膠體性質(zhì),使之達到快速絮凝而提高固液分離效果,可大大縮短處理周期。聚合硫酸鐵是新型的無機高分子絮凝劑,具有絮凝、過濾及污泥脫水等多種功能,使用時pH值適用范圍廣(pH為4~11)生成的絮凝物比重大、沉降快,即能去除氟離子,又可去除水中的懸浮物,降低色度及部分重金屬離子。常用的有機高分子助凝劑是聚丙烯酰胺(PAM),其具有線性結(jié)構(gòu)的鏈節(jié)對無機混凝劑所產(chǎn)生的細小、膠體顆粒有強烈的吸附作用,并通過高聚物的鏈節(jié)“橋聯(lián)”在一起,使聯(lián)成質(zhì)量較大的絮凝體而迅速沉降,并且其還對水中游離的氯離子和其他懸浮物產(chǎn)生吸附、卷帶和網(wǎng)捕作用,強化除氟效果。為不破壞這種己形成的絮凝物,攪拌操作易緩慢進行。此外,助凝劑的加入,還可大大改善沉降過濾性能,使殘渣含水率明顯下降,為進一步處理殘渣提供了條件。在簡單化學(xué)沉淀基礎(chǔ)上結(jié)合混凝絮凝沉淀,可加大除氟效果,常用的處理工藝有明礬法、石灰一鋁鹽法、石灰一鎂鹽法、混凝~助凝沉降法等。①明礬(硫酸鋁)法加明礬除氟是一種共沉淀現(xiàn)象,該過程中氟化物是靠氫氧化鋁沉淀物去除的。尤其當(dāng)廢水中含有絡(luò)合物時,可選用該法。明礬處理必須發(fā)揮良好的絮凝作用,才能有效地去除氟化物,其有效措施是加快混合、絮凝及固液分離。影響氟離子最終含量的很重要的因素是pH值和明礬耗量。許多研究表明,最優(yōu)pH范圍為6.7~7.5,明礬耗用量與pH值和氟化物濃度有關(guān)。該法使用簡便,但對高濃度含氟廢水除氟效果較差,處理后廢水中硫酸根離子偏高。②石灰—鋁鹽法向廢水中投加石灰乳,調(diào)整pH值至6~7.5,然后投加硫酸鋁或聚合氯化鋁,生成氫氧化鋁絮凝體,吸附水中氟化鈣結(jié)晶及氟離子,沉淀后去除。其除氟效果與投加的鋁鹽量成正比。硫酸鋁和聚合氯化鋁在含氟廢水中的反應(yīng)包括水解、縮聚、取代和沉淀過程,氟的絡(luò)合物被吸附于氫氧化鋁表面而沉淀下來。向凝聚槽投加回流污泥和高分子絮凝劑,可提高凝聚和沉淀效率,改善除氟效果。常溫條件下,含氟廢水用石灰中和生成氟化鈣的反應(yīng)很慢,并且隨著F-濃度的不斷降低,反應(yīng)速度也隨著遞減。因此,須采取措施強化該反應(yīng)。充分?jǐn)嚢杩墒刮锪匣旌暇鶆颍铀俜磻?yīng),并能剝落包覆在Ca(OH)2粒子表面的CaF2,提高鈣的利用率。如果同時投加凝聚劑與反應(yīng)生成物發(fā)生共沉淀效應(yīng),則攪拌也是有利于該反應(yīng)進行的。因此反應(yīng)的措施以及沉淀藥劑與廢水的接觸時間是保證除氟效果的關(guān)鍵因素。鋁鹽類混凝劑除氟效率可達50%左右,可在中性條件(一般為pH6~8)下使用。常用的鋁鹽混凝劑有硫酸鋁、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁,均有較好的混凝除氟效果。有關(guān)資料顯示:使用硫酸鋁時,混凝最佳PH為6.4~7.2,但投加量較大,根據(jù)不同情況每噸水需投加150~1000g,這會使出水中含有一定量的對人體健康有害的溶解鋁。使用聚合鋁(聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁等)后,用量可減少一半左右,混凝最佳pH范圍擴大到5~8。與單純鈣鹽沉淀法相比,石灰~鋁鹽混凝沉降法具有藥劑投加量少、處理水量大、成本低、一次處理后出水即可達到國家排放標(biāo)淮的優(yōu)點,適用于工業(yè)廢水的處理。鋁鹽混凝沉降法也存在缺點,即氟離子去除效果受攪拌條件、沉降時聞等操作因素及水中SO42-、Cl—等陰離子濃度的影響較大,出水水質(zhì)不夠穩(wěn)定。③石灰一鐵鹽法向含氟廢水中投加石灰乳,調(diào)整pH>9,然后投加鐵鹽,生成氫氧化鐵絮凝體,吸附水中氟化鈣,沉淀去除。鐵鹽類混凝劑一般除氟效率在10%~30%之間,并要求在較高的pH條件下(pH>9)使用,最終排放廢水需用酸中和反調(diào)才能達標(biāo)排放。④混凝~助凝沉降法如去除機理里所述,投加有機高分子助凝劑所產(chǎn)生的吸附、卷帶和網(wǎng)捕作用能夠進一步強化其除氟效果,該種方法應(yīng)用很廣。某氟化鹽廠產(chǎn)生的高氟酸性廢水,含氟濃度高達3000m/L,pH值為2。采用化學(xué)混凝—助凝沉淀工藝處理,即首先采用石灰沉淀法處理,使廢水中含氟濃度降至200m/L,然后結(jié)合混凝沉淀,試驗了混凝劑硫酸鋁、堿式氯化鋁及助凝劑聚丙烯酰胺(PAM)的除氟效果,結(jié)果表明:pH值近中性時,堿式氯化鋁的除氟效果好于硫酸鋁,堿式氯化鋁與PAM聯(lián)用可使沉降時間由90min減少至30min。采用化學(xué)混凝一助凝沉淀工藝流程處理,除氟率高達99%以上。(3)吸附法吸附法是指含氟廢水流經(jīng)接觸床,通過與床中固體介質(zhì)進行特殊或常規(guī)的離子交換或化學(xué)反應(yīng)而去除氟,接觸過程的基本機理是離子交換或表面反應(yīng),使用后的吸附劑則通過再生來恢復(fù)交換能力。吸附是一種發(fā)生在兩相界面的成分濃縮。吸附劑之所以具有良好的吸附性能,主要是因為它有密集的細孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積,或具有可以與吸附質(zhì)分子形成化學(xué)鍵的基團,因而吸附行為可分為物理吸附和化學(xué)吸附。常用的吸附劑有含鋁類吸附劑、天然高分子吸附劑和稀土吸附劑等。各種吸附劑的去除機理不盡相同。含鋁類吸附劑研究較多的有活性氧化鋁和分子篩,x光電子能譜的研究表明:活性氧化鋁對F-的吸附是通過對NaF的化學(xué)吸附來實現(xiàn)的:在一些水合的A12O3表面,F(xiàn)-可發(fā)生氫鍵吸附。在物理吸附中,鋁鹽水解生成的Al3(OH)45+、Al7(OH)174+和Al13O4(OH)177+等高價陽離子,通過靜電作用吸附F-。分子篩又稱沸石,是一種籠形孔洞骨架的晶體,經(jīng)脫水后空間十分豐富,具有很大的內(nèi)表面積,可以吸附相當(dāng)數(shù)量的吸附質(zhì)。同時內(nèi)晶表面高度極化,晶體空隙內(nèi)部具有強大的靜電場起作用,微孔分布單一均勻,并具有普通分子般大小,宜于吸附分離不同物質(zhì)。分子篩吸附顯著特征之一就是它具有選擇吸附性能,這種選擇吸附性能又有兩種情況:一種是單純根據(jù)分子的形狀與大小來篩分子:另一種是根據(jù)分子極性、不飽和度、極化率來選擇吸附。此外分子篩還具有在低分壓(低濃度)及較高溫度下吸附能力強的優(yōu)點。一般高分子吸附劑是兩性的,通常利用其極性來吸附水中的極性物質(zhì),各種高分子的構(gòu)成體系不同,從而吸附機理也不同。稀土吸附劑的使用是由于稀土金屬氧化物對水中的氟離子具有較高的吸附容量,有較強的吸附選擇性,使用的過程中一般將稀土負載在大表面積纖維狀的物質(zhì)上,這樣可以得到集纖維的大表面積和高機械強度與稀土元素對氟離子的高吸附量于一體的氟吸附劑。吸附劑除氟性能的影響因素有以下幾個方面:①體系的酸度條件(pH值)F-與OH-電荷半徑接近,可以通過相互交換達到除氟的目的。不同體系pH值的影響原因是有區(qū)別的,例如:對于鋯的水合氧化物,pH值越小,則對F-的吸附能力越強,而在負載鑭纖維的吸附劑里,pH值最好在5左右。一般來說pH不宜太高。②吸附劑的性質(zhì)吸附劑的吸附效果是用吸附容量和吸附速度來衡量的。一種好的吸附劑應(yīng)該兼有吸附容量大和吸附速度快的性能。不同的吸附劑吸附水中的溶質(zhì)達到平衡以后,吸附飽和。飽和時的吸附容量與吸附劑的性質(zhì)、溶質(zhì)的性質(zhì)和濃度、溫度、PH值等因素有關(guān)。③溫度吸附是一種放熱反應(yīng),水溫過高對吸附不利??紤]到運行成本,一般均在自然環(huán)境溫度下進行處理,因此水溫變化不大,對吸附的影響不顯著。④多種溶質(zhì)的共存采用吸附法處理含氫廢水,吸附的溶質(zhì)往往不是單一的,而是多種溶質(zhì)的混合物。當(dāng)水中存在其他的溶質(zhì)時,氟離子的吸附容量和吸附速度要受到影響的,這時吸附劑的吸附選擇性就會發(fā)揮作用,優(yōu)先吸附氟離子。各種常見吸附劑的吸附容量列于表1.3。常用氟吸附劑的吸附容量吸附劑種類吸附容量(mg/g)活性氧化鋁0.8~2.0活性氧化鎂6~14羥基磷酸鈣2~3.5氧化鋯樹脂30ce~Ti稀土吸附劑21.4粉煤灰0.01~0.03活化沸石0.06~0.3(4)其他方法除了上述三種主要方法之外,很多研究者在堿過量加酸返調(diào)pH法、電凝聚法、反滲透法、液膜法、共蒸餾法、生化法等方面開展了大量研究工作,針對特種含氟廢水應(yīng)用一些新方法取得較好的效果。下面對其中一些方法作一簡單介紹:①堿過量加酸返調(diào)pH法近年來,在鈣鹽沉淀的基礎(chǔ)上,有人提出加酸反調(diào)pH法,使沉淀法有了新的進展。所謂堿過量加酸返調(diào)pH法就是在廢水中加入過量的石灰乳,調(diào)節(jié)廢水的pH值在11~12之間,攪拌沉降,最后底部排泥渣,上清液排放。通過試驗表明,在加入的石灰與酸量完全相同的情況下,先加酸酸化水樣和后加酸返調(diào)pH值兩種方法中,后者的除氟率明顯高于前者。并且如果不加酸,而是先加石灰乳至溶液的pH為8左右,然后補加CaCl2,使ca2+加入量與堿過量加酸返調(diào)pH法加入的ca2+量相同,結(jié)果表明其除氟效果不及加酸返調(diào)pH值法。面對僅由氫氟酸配成的不含其它雜質(zhì)的廢水進行相同試驗,則加酸返調(diào)pH法并不提高除氟效率。因此表明,加酸返調(diào)pH值法不是簡單地引入過量的Ca2+離子或反應(yīng)條件pH值的改變,而是化學(xué)反應(yīng)機理的根本改變,并與廢水的成分密切相關(guān)。雖然加酸返調(diào)pH法的詳細機理尚在研究,但該法可顯著改善沉淀的沉降性能并提高除氟效果,技術(shù)容易掌握,投入成本不高,是一種切實可行的新方法。②反滲透法反滲透技術(shù)是借助于比滲透壓更高的壓力,改變自然滲透方向以把濃縮液中的溶劑(水)壓向半透膜稀溶液一邊的處理過程,它是60年代以后迅速發(fā)展起來的新技術(shù),已廣泛應(yīng)用于海水淡化,超純水制備,各種用水,排水處理等除鹽和濃縮工藝。但在用于處理含氟工業(yè)廢水上鮮有報道,原因是反滲透技術(shù)屬于一種分子級處理技術(shù),需要防止懸浮物對反滲透膜的污染,而眾多工業(yè)廢水雜質(zhì)多種多樣,因此在處理前還需進行較復(fù)雜的預(yù)處理,而且滲透膜的可供選擇也比較少,當(dāng)前使用的滲透膜有醋酸纖維素膜、低壓復(fù)合膜、海水膜。在處理低濃度的含氟廢水,采用循環(huán)方式時,回收率高,出水中氟化物含量符合排放標(biāo)準(zhǔn),但對高濃度含氟廢水處理效果較差。故反滲透技術(shù)用來進行含氟廢水處理目前仍處于試驗摸索階段,處理費用及技術(shù)上還存在一些問題,但開展這方面的試驗研究無論是對含氟廢水處理還是反滲透技術(shù)的推廣應(yīng)用都有較大的意義。③生化法鹵代有機物是一種污染面廣、毒性較大、不易降解的化合物,其中許多鹵代有機

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