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1、河北宏源化工有限公司河北宏源化工有限公司污污 水水 处处 理理 方方 案案北京昊海天际科技有限公司北京昊海天际科技有限公司 20082008 年年 7 7 月月 5 5 日日2目 录一.项目概述.3二.设计依据及设计原则 .52.1 设计依据5 2.2 设计原则5三设计范围和主要内容5四设计水质、水量以及相关的执行标准64.1 执行标准.6五.处理规模.7六.进出水水质.7七.废水处理工艺路线选择.77.1 原工艺流程图.7 7.2 原工艺存在问题浅析8 7.3 工艺选择原则9 7.4 工艺路线10 7.5 各工艺单元简介10 7.5.1 微电解单元.10 7.5.2 酸碱调节单元12 7.5
2、.3 A/O 高效生物滤池净化单元.12 7.5.4 MBR 处理单元.14 7.5.5 纳滤（NF）处理单元 15 7.5.6 反渗透（RO）深度处理单元.15 7.5.6 浓水处理单元16八.工程构筑物和设备清单16主要构筑物16 主要设备17 工程间接费19 工程总价：19 8.1 工程地质.19 8.2 结构设计.20九整体布置.219.1 平面布置21 9.2 工艺高程设计2139.3 厂区管线设计22十.控制系统 2210.1 PLC 操作站.22 10.2 控制过程以及控制点23十一二次污染控制措施及工程节能.2311.1 通风和气味控制23 11.2 固体废物及废液污染控制.2
3、3 11.3 噪声污染控制.24 11.4 工程节能措施.24 11.5 劳动保护与安全卫生.24十二.给排水以及消防 2512.1 给水25 12.2 排水25 12.3 消防25十三.电气 2513.1 设计范围25 13.2 用电主要指标26 13.3 供电电源和低压配电26 13.4 电气动力和照明26 13.5 通讯.26十四.劳动定员 27十五培训内容.274一一. .项目概述项目概述河北宏源化工有限公司成立于 1997 年，由石家庄制药集团有限公司与美国汇源公司合资兴建，是石家庄制药集团有限公司生产性子公司之一，现拥有资产 7200 万元。公司集科研、开发、生产、经营于一体，是医
4、药中间体专业生产企业。主要产品有左旋苯甘氨酸（乙基）邓钾盐、左旋对羟基苯甘氨酸和左旋对羟基苯甘氨酸邓钾盐，年生产能力为 3000 吨，产品销往全国多家药厂，已有部分产品出口。公司与国内多家企业建立了长期、稳定的合作关系，以高质量的产品赢得了广大用户的赞誉。公司建立健全质量检验机构，目前公司品质部设有化学分析室、仪器分析室、试验室，并配有高效液相色谱仪、气相色谱仪、紫外可见分光光度计、旋光仪等先进的检测仪器，拥有专业质检人员 20 多名，其中大专以上学历人员占90%以上。自 2005 年通过 ISO-9001/质量/ISO14001：2004 环境/OHSAS18001 职业健康安全管理体系认证
5、以来，公司一如既往地对产品的质量、环境保护及安全实行高标准要求，坚持“做好药，为中国”的企业理念，以人为本，和谐发展，用优质的产品和服务奉献于社会。尽管企业从原材料、生产工艺、废水回收利用等诸多环节最大可能的降低污染物排放量，减少对环境的影响和危害，但在诸多反应单元中仍可能存在未反应完全物和中间产物，如氨基磺酸、对羟基苯酐氨酸、乙醛酸、苯酚、乙二醛、对甲苯磺酸、水杨醛、甲醇等。5根据我们在四溴双酚 A 生产废水、农药废水、垃圾渗滤液、焦化废水、生物制药废水等难降解废水处理领域的经验，我们认为，针对该种废水，首先要调查清楚该种废水的水质特征和时空变化规律，然后遵循废水处理的规律，从实验室模拟小试
6、、中试等，逐步完善该种废水的处理工艺，然后再应用到工程实践当中，通过优化设计参数，使废水处理工艺能稳定高效的运行，从而实现该企业的环境保护和节能减排的要求，为企业的永续发展奠定坚实的环保基础。6二二. .设计依据及设计原则设计依据及设计原则2.12.1 设计依据设计依据1）河北宏源化工有限公司生产废水水质、水量资料；2）小试、中试等的研究的实验结果；3）在其它难生物降解废水如四溴双酚 A、制药废水、垃圾渗滤液、氨基酸废水、植物化工废水等废水的工艺设计、建设、运行时所取得的经验。2.22.2 设计原则设计原则1）根据废水有机物浓度高、生化性较差及水质不稳定的特点，选用技术先进、工艺可靠和运行稳定
7、的处理工艺；2）充分考虑节能降耗，降低运行成本，采用投资小、运行费用合理、易于管理维护的工艺；3）在工艺中尽量采用完善的设施和设备来消除处理工艺中产生的恶臭、飞沫和噪声等二次污染问题。三设计范围和主要内容三设计范围和主要内容1）工艺方案说明书及工艺流程图；2）所需主要设备、材料的规格、型号、数量及技术参数；3）生产用药品的选用和消耗量；4）各工序必要的环保（含臭气等）技术措施；75）检测标准和方法，试验、检测设备的配备；6）人员配备需求及培训方案。四四设计水质、水量以及相关的执行标准设计水质、水量以及相关的执行标准4.14.1 执行标准执行标准1） 中华人民共和国环境保护法 （1989）2）
8、污水综合排放标准 （GB8978-1996）3） 恶臭污染物排放标准 （GB14554-93）4） 室外排水设计规范 （GBJ14-87）5） 建筑物防雷设计规范 （GB50057-94）6） 生产过程安全卫生要求总则 （GB 12801-1991）7） 工业企业厂界噪声标准8） 低压配电设计规范 （GB 50054-95）9） 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程（CECS138：2002）10） 工业企业设计卫生标准11） 颁发的通知8五五. .处理规模处理规模拟按拟按 200m3 /d 设计，每小时处理量约设计，每小时处理量约 8.5m3。六六. .进出水水质进出水水质项目COD(mg
9、/L)BOD5(mg/L)NH3(mg/L)pH电导率(s/cm)设计进水30000100001500550000出水水质1003015692000七七. .废水处理工艺路线选择废水处理工艺路线选择7.17.1 原工艺流程图原工艺流程图调节池调节池pH 调节调节二沉二沉池池Fenton微电解微电解接触氧化接触氧化出水出水FeSO4+H2O22回流回流中和中和缺氧缺氧污泥外运絮凝絮凝水路泥路图一图一 原工艺流程图原工艺流程图97.27.2 原工艺存在问题浅析原工艺存在问题浅析 原工艺的设计考虑到了该污水处理的时空变化和复杂性，拟通过强化预处理，氧化剂改性，微电解断链等途径提高废水有机物的可生化性
10、。深度处理采用具有硝化反硝化功能的接触氧化工艺，对污水中的有机物和氨氮同时脱除。在运行过程中主要存在如下问题：在运行过程中主要存在如下问题：1.污水浓度变化复杂，有机物浓度高，含盐量高，无法直接进入系统进行处理。工艺调整后经过双效蒸发，使水中盐分结晶，从而大大降低了污水中盐分含量，具备了进入调节池的水质要求。2.预处理采用 Fenton 试剂进行强氧化，存在加药量大，成本高，反应最佳条件不易控制（根据水质变化，进行催化剂硫酸亚铁和双氧水的比例调节） ，有机物脱除效率较低，产生大量的絮体，不易进行泥水分离。根据实际的运行情况，主要投加 H2O2进行氧化，氧化效率较低。3.采用铁碳床进行微电解，以
11、破坏苯环、脂肪酸长链等，通过现场情况看，有机物和铁碳床中的阴极阳极混合不充分，铁碳床容易板结，造成内部铁碳效能丧失，尽管有底曝装置，但高效运行还存在一定差距。4.中和采用氢氧化钠，费用较高，中和后进行絮凝沉淀，效果较差，主要是由于废水中的悬浮物浓度较低，污染物分子量较小，絮凝剂投加比例难以控制。5.前置反硝化从原理上讲，可以在异养反硝化菌的作用下，把10后续的氨氮消化产物硝酸盐转化为氮气，从而脱除废水中的氨氮。但这基于硝化过程必须充分进行，同时保证反硝化阶段有可利用有机质。然而硝化菌属于自养型的营养代谢类型，且世代生长周期较长，微生物种群数量受温度、有机物浓度、载体、回流比等多种因素影响。因此
12、，从现场来看，接触氧化阶段未能很好的满足硝化反硝化的条件。主要表现为：生物量较低，回流比低，氨氮负荷和有机物负荷较大，温度波动较大(冬季没有保温措施)，有毒性物质干扰，异养型菌为优势菌种，因此，造成系统脱氨效果较差。为了早日解决废水的达标处理问题，公司不遗余力地寻求优秀的环保技术，先后进行了微生物工程菌脱除 COD 试验、高效活性碳吸附试验、并在工艺运行时，大胆调试，积极测定不同运行条件下的废水水质，取得大量宝贵的数据，为最终解决废水处理问题提供了有效的支持。根据前期试验室小试和现场考察，结合我们在其它废水处理领根据前期试验室小试和现场考察，结合我们在其它废水处理领域的实践，我们认为该种废水的
13、处理的确存在一定的难度，但结合域的实践，我们认为该种废水的处理的确存在一定的难度，但结合原有工艺，进行关键环节的强化和改造，将能较好地解决废水处理原有工艺，进行关键环节的强化和改造，将能较好地解决废水处理难题。难题。7.37.3 工艺选择原则工艺选择原则考虑到该种废水具有污染物浓度高、pH较低、难生物降解，对微生物有毒性和抑制性的特点，首先进行缺氧微电解还原，以提高废水的可生化性和pH，经微电解还原后的废水经酸碱调节后，进行高效厌氧反应和好氧曝气生物滤池后，脱除氨氮和可生物降解物，11生化出水经分体式膜生物反应器（MBR）过滤分离后，进入纳滤或反渗透单元处理，达到一级排放标准或回用标准，纳滤或
14、反渗透浓缩水经臭氧氧化和活性碳吸附后回流至调节池，经过系统重新处理。当盐分积累到影响膜正常运行时，启动高压反渗透，进行脱盐处理。该工艺从经济上和运行稳定上，充分结合废水的特征，选择科学合理的处理工艺，最大限度地降低能耗，保证最终出水水质稳定，同时可以结合现场情况，进行适当调整，减少投资费用。7.47.4 工艺路线工艺路线调节池调节池微电解池微电解池pH 调节调节A/O 高效生物滤池高效生物滤池RO 反渗透反渗透达标出水达标出水浓缩水浓缩水NF 纳滤纳滤污泥脱水污泥脱水MBR水路泥路碳吸附碳吸附臭氧氧化臭氧氧化污泥外运污泥外运RO 反渗透反渗透7.57.5 各工艺单元简介各工艺单元简介7.5.1
15、7.5.1 微电解单元微电解单元由于废水中含有高浓度的有机物和较低的 pH，特别是BOD5/COD 较低，可生化降解性差，因此，需要通过改性，以提高溶液的可生化性，同时调整 pH，使微生物有较好的生长繁殖环境。12微电解过程中的电极反应及还原作用可将难降解物质转化为易降解的物质，将大分子有机物质断链转化成小分子物质，有利于提高BC比。微电解法处理废水的过程主要包括还原、絮凝、吸附等过程。首先，将铁刨花与活性炭以一定比例投入溶液中，构成无数个FeC微电解池，发生电化学反应其中铁为阳极，发生氧化反应：Fe- 2e一Fe2+ ；炭为阴极，发生还原反应：2H+2e一2H+，有O2时：02+4H+4e一
16、2H20或02+2H20+4e一40H-。电极反应生成的大量新生态Fe、原子H具有高还原性，能改变水中污染物的结构特性，使其发生断裂和开环作用。其次，Fe在碱性条件下生成具有较强吸附能力的Fe(OH)2和Fe(OH)3絮状沉淀，可引发一系列的絮凝、吸附等连带协同作用，进一步提高处理效果。第三，废水中带电胶体粒子和细小分散的污染物在微电场作用下产生电泳，向相反电荷的电极移动，形成大颗粒而被沉降，使废水COD降低。由铁屑微电解法的机理可知，酸度增大有利于反应正向进行，生成更多的新生态原子H，但当pH大于3时，COD的去除率随pH值的增大而降低。在一定范围内，温度越高反应进行的越快，电极反应产生的活性物质活性越强此外温度升高，电解质溶液中的溶质运动更加活跃，大大增加了彼此之间的碰撞几率，污染物被活化、氧化还原的几率也就大大地增加，因此处理效果较好。处理出水用石灰乳中和及曝气后， 生成的Fe(OH)3胶体絮状物，其对有机物的絮凝吸附能力远高于一般药剂水解法得到的Fe(0H)，的吸附凝聚能力。根据我们的研究
