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該化工廠以貴州豐富的煤炭資源為依托，大力發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)，以煤炭的深加工為其主要產(chǎn)業(yè)鏈。傳統(tǒng)的煤化工是以低技術(shù)含量和低附加值產(chǎn)品為主導(dǎo)的高能耗、高排放、高污染、低效益的“三高一低”行業(yè)。隨著市場的發(fā)展和科技的進(jìn)步，這種對資源過度消耗、嚴(yán)重污染環(huán)境、粗放的不可持續(xù)的發(fā)展方式已難以為繼。因此，企業(yè)擬采用先進(jìn)的粉煤加壓氣化技術(shù)，計劃建設(shè)年產(chǎn)30萬t合成氨、15萬t二甲醚裝置，向市場提供清潔能源——一二甲醚。該項目建成后，預(yù)計產(chǎn)生的生活污水和生產(chǎn)廢水總量將達(dá)1200m³/h，其中以煤炭為原料的合成氨工藝的生產(chǎn)廢水主要為煤造氣含氟廢水和銅洗稀氨水。為使廢水能達(dá)標(biāo)排放，企業(yè)擬新比一座皮水處理站，處理后的出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級B排放標(biāo)準(zhǔn)。該處理站總占地面積1500m²，總裝機(jī)容量166.2kw，運(yùn)行成本約1.26元/m³廢水(不含折舊費(fèi)).

(1)業(yè)主提供的各種相關(guān)基礎(chǔ)資料(水質(zhì)、水量，回用水要求等);

(2)現(xiàn)場踏勘資料:

(3)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978一1996);

(4)國家及省、地區(qū)有關(guān)法規(guī)，規(guī)定及文件精神

(5)其他相關(guān)設(shè)計規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。

(1)針對本項目廢水水質(zhì)特點(diǎn)，選用技術(shù)先進(jìn)可靠、工藝成熟穩(wěn)妥、處理效率高、占地而積小、運(yùn)行成本低、操作管理方便的廢水處理工藝，在確保出水達(dá)標(biāo)排放的同時節(jié)省投資:

(2)選用質(zhì)量可靠，維修簡便，能耗低的設(shè)備，盡可能降低處理系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用:

(3)采取措施盡量減小廢水處理系統(tǒng)對周圍環(huán)境的影響，合理控制噪聲、氣味，妥善處理與處置固體廢物，避免二次污染；

(4)總圖布置合理、緊湊、美觀，減少廢水處理站內(nèi)廢水提升次數(shù)，保證廢水處理工藝穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

該工程廢水來源為新建生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)廢水和廠區(qū)的生活污水。根據(jù)該企業(yè)即將建成的新生產(chǎn)線以及同類型生產(chǎn)企業(yè)的類比調(diào)查結(jié)果，以煤炭為原料的合成氨企業(yè)其工藝流程大致可分為原料氣的制備、原料氣的凈化、氣體壓縮和氨合成四大部分，廢水主要產(chǎn)生于原料氣的制備和凈化中。

(1)原料氣制備技術(shù)所產(chǎn)生的廢水

合成氨原料氣的制備對煤(焦)而言，是以煤或焦與氣化劑(如空氣、蒸汽、氧氣等)進(jìn)行一系列非均相化學(xué)反應(yīng)，生成以CO、H₂、CO₂和CH₄等為基本組分的各種煤氣。然而煤中除含有C外，還含有S、O、N等元素，為此煤氣中還含有H₂S、HCN以及未反應(yīng)的煤屑。由于從造氣爐出來的煤氣除含有上述的氣體和雜質(zhì)外，氣體溫度也較高，所以必須經(jīng)過降溫、洗滌才能進(jìn)入下一個工序。這是任何一種制氣方法都不能避免的，而洗滌劑和降溫介質(zhì)一般為水。故此就產(chǎn)生了一股溫度高、色度深、含有大量煤屑及氰化物的污水。由于這些化合物中氰化物的濃度高并有劇毒，故一般稱這股廢水為造氣含氰廢水。

(2)原料氣凈化產(chǎn)生的水污染

合成氨原料氣的凈化主要包括硫化物的脫除、CO₂的脫除、CO的脫除和CO的變換。在目前常用的方法中絕大多數(shù)不以氨作為堿源，故排除了氨氮對水環(huán)境的污染。CO的脫除污染嚴(yán)重的是銅洗流程。

銅洗液再生產(chǎn)生了含有NH₃、CO和CO₂的制洗再生氣。銅洗再生氣經(jīng)水洗滌產(chǎn)生銅洗稀氨水其濃度視所采用的洗滌技術(shù)不同而不同。這股廢水除含有氨外，還含有CO₂，所以采用一般的提濃方法都會由于容易生成碳銨引起管道堵塞而無法處理。因此，一種方法是采用銅洗再生氨直接放空；另一種是銅洗稀氨水排放。

綜上所述，該廠生產(chǎn)車間排放的廢水主要為煤造氣含氰廢水和銅洗稀氨水。

該廢水處理工藝主要包括預(yù)處理系統(tǒng)、生化處理系統(tǒng)、供氧系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)，工藝流程詳見圖2.

4.2工藝流程說明

該廠廢水由生產(chǎn)車間的煤氣化廢水、變換廢水、酸性氣體脫除廢水以及生活區(qū)排放的生活廢水組成，采用分質(zhì)處理的方法。

首先對煤氣化廢水及變換成水進(jìn)行去氨氮處理，經(jīng)氨氮處理后的出水和酸性氣體脫除水混合進(jìn)入中和池，在此調(diào)節(jié)pH值；中和池出水進(jìn)行破氰反應(yīng)以脫除氰，除氰后的出水和其他廢水一起進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)池。根據(jù)有關(guān)資料，合成氨工業(yè)的生產(chǎn)污水溫度在50^oC左右，而且在前段反應(yīng)加入藥劑的時候會產(chǎn)生大量的熱量，使水溫度升高，對后繼的生化處理不利，因此在破氰反應(yīng)池后加設(shè)冷卻塔，將廢水溫度降低至20^oC左右，然后經(jīng)提升泵提至AO系統(tǒng)進(jìn)行生化處理，以去除大部分污染物，最后經(jīng)沉淀出水已達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。因為建設(shè)方考慮回用，增設(shè)過濾工藝，過濾后的出水進(jìn)入中水回用池，回用水池提供過濾的反沖洗用水

整個工藝主要包括預(yù)處理系統(tǒng)、生化處理系統(tǒng)，供氧系統(tǒng)，污泥處理系統(tǒng)。以下為各個系統(tǒng)的說明。

(1)預(yù)處理系統(tǒng)

第一步，首先采用化學(xué)沉淀法對含氨氮濃度較高的煤氣化廢水和變換度水進(jìn)行除氨氮處理。

化學(xué)沉淀法脫氮可以處理各種高濃度的氨氮廢水，脫氮效率能達(dá)到90%以上。雖然沉淀劑的投藥量較大，但是采用的是高效、低廉，對水體無污染的沉淀劑，可以在后續(xù)的生化處理中消除。本工程脫氮藥劑采用Mg²⁺和PO₄^3-，Mg²⁺可以用MgCl₂、Mgo、Mg(NO₃)₂等，Po₄^3-，可以用H₃PO₄

或者用NaH,PO，NaHPO。12H0等，投加的藥制與廢水中的缸鼠生成或溶解的復(fù)鹽MgNHPO,+6H0(簡稱MAP)就淀物(0C時其濟(jì)解度僅為0.023g/00mol)。從而達(dá)到去除廢水中氬缸的目的。MpNLPO,+6H0俗稱鳥類石，濟(jì)度積為2.510，其營養(yǎng)成分校其他可溶性把科的釋放速豐慢，故可稱其作規(guī)邦肥料、堆肥和花園土壤等，或作干方泥的添加劑，結(jié)構(gòu)制品的阻火劑等。在藥制投加過程中應(yīng)注意控制pH值。因為當(dāng)pH值為10時，沉淀進(jìn)行300s左右后，氨的揮發(fā)

率達(dá)20%。因此在處理過程中應(yīng)盡量縮短沉淀時間，幸握好適當(dāng)?shù)膒H值以減少氨的揮發(fā)和損耗。當(dāng)使用MgC]，NaH,PO,作為投加藥刺時，最佳pH值為85~9。當(dāng)pH值大于9時，MAP的溶解度變化不大:但當(dāng)H值為105~12時，固體氨會從MAP中游離出來，生成里難溶解的Mg(P0).

第二步。通過氧械氧化分解法對前段出水和酸性氣體脫除水進(jìn)行破鼠處理，處理過程分為兩段進(jìn)行。廢水先經(jīng)過中和池，將險性氣體稅除水和堿性的稅鼠水進(jìn)行混合，再加入就氧化鈉和次氣酸的。在一段處理油中保持pM310以上時，發(fā)生以下反座:

NuCN+NzCIO-+NaCNO+NaCI

若pH<10，發(fā)生以下反應(yīng):

HCN+NaCIOCNC1T+NuOH

由上式看出。當(dāng)pH<10時，反應(yīng)生成氯化鼠氣體，這是非常危險的。因此，在此過程中座注意把pH值控制在10以上。

此外，在這個過程中還雷對廢水進(jìn)行攪拌，以保證反應(yīng)充分，迅速進(jìn)行，為嚴(yán)格控制反應(yīng)進(jìn)程及條件，考慮設(shè)置pH計，ORP傳感器及自控投藥裝置。

二段反應(yīng)不同于一段反應(yīng)。pH值控制在8左右為宜。反應(yīng)進(jìn)程較一段慢，進(jìn)行以下反應(yīng):

2NuCN+3NCIO+H,O-+CO,+N,+2NaOH+3NaCI

(2)生化處理系統(tǒng)

生化處理系統(tǒng)包括缺氧池、好氧池《生物接觸氧化池)和二沉池。

廢水由綜合調(diào)節(jié)池進(jìn)冷卻塔進(jìn)行降溫處理。降溫后的廢水進(jìn)入生化處理系統(tǒng).生化系統(tǒng)采用A/O法生物脫鼠處理工藝。廢水先進(jìn)入缺氧池去除部分COD、BOD、SS等，再進(jìn)入好氧池。好氧池由池體，布水裝置和攀氣系統(tǒng)等幾部分組成，話性污說與丹染物質(zhì)在好氧池內(nèi)充分接觸，以達(dá)到生物降解的最終目的。

(3)供氧系統(tǒng)

好氧池的宰氣采用鼓風(fēng)學(xué)氣，鼓風(fēng)星氣是將空氣增壓后送入反應(yīng)器中，進(jìn)行擴(kuò)散釋放，使空氣中的氧傳入污水中。這種方法適于東深較大的反應(yīng)器，改善氧的轉(zhuǎn)移過程，可以提高供氧效豐。同時，采用了先進(jìn)的微孔學(xué)氣系統(tǒng)，通過設(shè)置干水下的微孔舉氰氣裝置將空氣選入水中，實現(xiàn)供氧過程。

(4)污泥處理系統(tǒng)

生化處理系統(tǒng)的利余污泥持入污泥地，經(jīng)行泥濃縮成少行泥體權(quán)后，經(jīng)過板式壓濾機(jī)進(jìn)一步脫除水分，脫水后的干固體含量達(dá)25%~30%，可直接外運(yùn)進(jìn)行填埋處置。污泥朱縮池上清液及脫水的濾液回流至調(diào)節(jié)池重新進(jìn)行處理

根據(jù)廢水來源分析，本項目產(chǎn)生的廢水其主要污染物為懸浮物、COD、BOD、石油類、硫化物、氯化物、氨氮。同時據(jù)建設(shè)方提供的資料，廢水排放將達(dá)到120m³/h，全廠廢水排放量和具體水質(zhì)如表1所示

表1全廠廢水排放量和水質(zhì)一覽表

根據(jù)表1，取新建裝置的生產(chǎn)廢水總量為85.6m³/h生活廢水為10m³/h,合計水量為95.6m³/h?？紤]初期雨水的處理量，廢水處理站設(shè)計規(guī)模定為120m³/h。

進(jìn)水水質(zhì)

設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)如表2所示。

表2設(shè)計廢水進(jìn)水水質(zhì)

出水水質(zhì)

根據(jù)生產(chǎn)廢水和生活廢水的特點(diǎn)，分別采取預(yù)處理措施，對酸性氣體脫出裝置和煤氣化裝置含氰廢水先進(jìn)性脫氰處理，再混合其他污水進(jìn)行生化處理。綜合考慮其水質(zhì)，出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978一1996)一級B要求，具體如表3所示。

表3設(shè)計廢水出水水質(zhì)