農(nóng)藥生產(chǎn)廢水處理設(shè)施改造工程設(shè)計
物化處理系統(tǒng)所處理的廢水為農(nóng)藥分廠精餾處理系統(tǒng)排水、甲酯回醇水、氯乙酸中和廢水、冷凍及真空廢水,處理水量約62 m3/d,COD平均濃度7765 mg/L。該處理工藝為絮凝-沉淀-氣浮- 吸附過濾。
河北省新興化工廠是一家以生產(chǎn)氧化樂果為主的化工企業(yè)。設(shè)計年生產(chǎn)能力為:40%的氧化樂果乳液8000 t,氫氧化鉀1.6萬 t,氯氣0.8萬 t。該廠于20世紀(jì)90年代中期建成了一套污水處理設(shè)施,處理后的廢水排入具有華北明珠之稱的白洋淀湖泊。近幾年來,由于生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,排水量增加,致使處理后的排水不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)重影響了白洋淀的水環(huán)境質(zhì)量。為此,該廠投資192.6萬元對原有廢水處理設(shè)施進(jìn)行了改造,使處理后的排水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-96)一級標(biāo)準(zhǔn)。
1 原有廢水處理設(shè)施
1.1 廢水來源及水質(zhì)
改造前進(jìn)入廢水處理設(shè)施的廢水來自兩部分:
(1)農(nóng)藥分廠排水。農(nóng)藥分廠由于從原料制備到氧化樂果合成流程較長,污染物種類復(fù)雜。排水分為間接冷卻水、高濃度有機(jī)廢水和輕污染的沖洗地面水及跑冒滴漏廢水,詳見表1。
表1 農(nóng)藥分廠生產(chǎn)廢水排放情況(冷卻水除外)
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(2) 氯堿分廠排水。該分廠排水主要為冷卻水,排放量為4000 m3/d,基本屬于無污染的清潔水。
1.2 原有廢水處理設(shè)施
原有廢水處理工序包括調(diào)節(jié)池、一級接觸氧化池、一級沉淀池、二級接觸氧化池、二級沉淀池和集水塘。
原有廢水處理裝置最大設(shè)計流量為2400 m3/d,調(diào)節(jié)池總有效容積1008 m3,分為2組;一級接觸氧化池有效總?cè)莘e為484 m3,分為2組;一級沉淀池有效總?cè)莘e為118 m 3,斜板沉淀池,分為2組;二級接觸氧化池有效總?cè)莘e為265 m3,分為2組;二級沉淀池有效總?cè)莘e為85 m3,斜板沉淀池,分為2組。
改造前實際運(yùn)行過程中,進(jìn)入上述廢水處理設(shè)施的廢水水量約為6464 m3/d。其中,農(nóng)藥分廠生產(chǎn)廢水水量64 m3/d,冷卻水水量約2 400 m3/d;氯堿分廠冷卻水水量約4000 m3/d。兩個分廠生產(chǎn)廢水經(jīng)生化處理后與生活污水混合流入集水塘,其容積約6000 m3,之后從總排放口排放,其COD為255~934 mg/L。
2 廢水處理改造工程
從全廠廢水結(jié)構(gòu)來看,由于兩個分廠未實施清污分流和清潔生產(chǎn)措施,而且現(xiàn)有污水處理站也存在如下問題:①進(jìn)入污水處理設(shè)施的水質(zhì)和水量負(fù)荷嚴(yán)重超過原有設(shè)計能力;②從兩級串聯(lián)的接觸氧化池來看,第一級COD去除率可達(dá)到80%以上,第二級COD 去除率只能達(dá)到40%,主要原因是兩級接觸氧化池菌群相同,第一級接觸氧化池可以處理的有機(jī)污染物,在第二級接觸氧化池中同樣可以處理,而第一級不能降解的有機(jī)污染物,第二級同樣不能降解。
通過分析決定保留現(xiàn)有生化處理裝置,增加預(yù)處理設(shè)施。
2.1 焚燒處理系統(tǒng)
該系統(tǒng)處理一氯乙酸甲酯精餾工序釜底殘液及洗釜水,水量1.84 m3/d,COD平均濃度383387 mg/L,經(jīng)測試該廢水燃燒熱值為2819 kJ/kg。另外還處理物化及生化處理脫水后的污泥0.5 m3/d。焚燒設(shè)備型號:WYL-300型,處理能力:300 kg/h。焚燒后的尾氣通過除塵和堿液吸收凈化后排向大氣。
該系統(tǒng)COD處理效率幾乎為100%,COD去除量為705.4 kg/d,削減量占全廠污染源的 8.5%。
2.2 精餾處理系統(tǒng)
該系統(tǒng)處理對象為甲酯中和水和氧化樂果合成廢水,水量26.63 m3/d,COD平均濃度216 604 mg/L。甲酯中和水通過精餾塔精餾回收甲醇等,氧化樂果合成廢水經(jīng)萃取分層后通過精餾回收氯仿、甲醇、一甲氨等。精餾塔為直徑300 mm的填料塔。
該系統(tǒng)COD去除率為40%~50%,以40%計算,COD去除量為2 307 kg/d,削減量占全廠污染源的27.8%。
2.3 物化處理系統(tǒng)
該系統(tǒng)所處理的廢水為農(nóng)藥分廠精餾處理系統(tǒng)排水、甲酯回醇水、氯乙酸中和廢水、冷凍及真空廢水,處理水量約62 m3/d,COD平均濃度7765 mg/L。該處理工藝為絮凝-沉淀-氣浮- 吸附過濾。絮凝劑為堿式氯化鋁,助凝劑為石灰及聚丙烯酰胺,沉淀池為斜板沉淀池,吸附過濾材質(zhì)為粒徑2 mm左右的核桃殼顆粒。由于處理水量相對較小,處理設(shè)備為組合式一體化設(shè)備。其中絮凝反應(yīng)時間為0.5 h,沉淀時間1.5 h,氣浮池停留時間為 1.5 h,吸附過濾池濾速為5 m/h。
該系統(tǒng)COD去除率為45%,處理后廢水COD為4271 mg/L,COD去除量為2168 kg/d,削減量占全廠污染源的26.13%。
2.4 原生化處理系統(tǒng)
經(jīng)物化處理系統(tǒng)處理后的廢水匯合生活污水和農(nóng)藥分廠冷卻水一并進(jìn)入原生化處理系統(tǒng)繼續(xù)處理,處理后的排水與氯堿分廠冷卻水均進(jìn)入集水塘后再排放。
2.5 運(yùn)行效果
該改造工程自2000年10月安裝完畢,調(diào)試3個月后轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。2001年3月27、28日,保定市環(huán)境監(jiān)測站對該廠排放口廢水進(jìn)行了檢測,結(jié)果見表2。由表2可見,該工程改造后各項排放指標(biāo)均符合國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-96)一級標(biāo)準(zhǔn)。
表2 廢 水 測 試 結(jié) 果
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3 工程投資及運(yùn)行費(fèi)用
3.1 工程投資
該廠廢水處理設(shè)施改造工程投資為192.6萬元,其中焚燒處理系統(tǒng)為106萬元,精餾處理系統(tǒng)為30萬元,物化處理系統(tǒng)為56.6萬元。
3.2 運(yùn)行費(fèi)用
該污水處理系統(tǒng)運(yùn)行后,甲酯精餾洗滌水焚燒耗油量約為200 kg油/m3廢水,每天消耗0#柴油約350 kg,按每噸油價2000元計算,每天油耗花費(fèi)700元。新增設(shè)備運(yùn)行功率18.9 kW,電耗新增約90 元/d,藥劑費(fèi)新增72 元/d,合計新增運(yùn)行費(fèi)用 862 元/d。按每天處理6564 m3廢水計算,新增運(yùn)行費(fèi)用約0.13 元/m3水。
4 結(jié)論及建議
(1)采用焚燒、精餾、絮凝、沉淀、過濾等預(yù)處理措施及清潔生產(chǎn)工藝,利用原有的生化處理裝置,對生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理,經(jīng)環(huán)保部門監(jiān)測,其排放水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-96)一級標(biāo)準(zhǔn),該處理工藝可行,為農(nóng)藥廢水處理提供了一條新思路。
(2)現(xiàn)有大量冷卻水還未采取回用處理措施,這無疑造成水資源的浪費(fèi),也加大了污水處理設(shè)施的水量負(fù)荷,應(yīng)盡快采取相應(yīng)措施。
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