山西XXXX煤化工有限公司污水处理及中水回用设计方桉

山西XXXX煤化工有限公司污水处理及中水回用设计方案 焦化废水 2009-06-02 15:51:49 阅读150 评论0 字号：大中小

1.工程概况

XXXXX集团股份有限公司是XXX目前最大的合成氨及氮肥生产企业，也是XXX30户重点企业之一。XXXX联合瑞士拉索有限公司以及黑龙江、安徽、山东、陕西等四家国内优势化肥流通企业，以焦炉煤气为原料，合资建设成立的XXXXX化工有限公司年产18万吨合成氨、30万吨尿素。 2.环境保护设计依据 2.1设计基础

由用户提供的基本资料，该工艺采用的是以煤焦造气生产合成氨，生产废水主要来自以下三个部分：

（1）气化工序产生的造气含氰废水 （2）脱硫工序产生的脱硫废水 （3）铜洗工序产生的含氨废水 2.1.1设计依据

★ 工厂提供化肥生产的有关水量、水质数据及相关生产情况。 ★《环境工程手册》（水污染防治卷）

★《中华人民共和国国家标准/室外排水设计规范》（GBJ14-87） ★《再生水用作冷却用水标准》 ★ 《给排水标准规范实施手册》 2.1.2污水水量、水质

2.1.2.1污水水量：

设计处理水量：2400吨/天，即：100吨/小时。污水预处理后，60%的预处理水回用于造气车间，40%的预处理水进行深度处理后用作气提塔的补充水。 2.1.2.2污水水质

综合污水水质：（依据工厂情况确定） ★ PH:7-8 ★ SS:300-500mg/l ★ 色度:100 ★ COD:250-340mg/l ★ 挥发酚：0.01-0.5mg/l ★ 硫化物：0.01-30mg/l ★ 氰化物：10-30mg/l ★ 氨氮：40-470mg/l 2.1.3回用水标准

再生水用作冷却用水的水质标准 项 目 pH值 浊度(度) BOD5(mg/L) 直流冷却水 6.0~9.0 - 30 循环冷却补充水 6.5~9.0 5 10 CODcr(mg/L) 铁(mg/L) 锰(mg/L) - - - 60 0.3 0.2 250 氯化物(mg/L) 250 总硬度(以CaCO3计mg/L) 850 450 500 总碱度(以CaCO3计mg/L) 氨氮(mg/L) 总磷(以P计)(mg/L) 溶解性总固体(mg/L) 游离余氯(mg/L) 粪大肠菌群(个/L)

2.1.4设计原则

- - 1000 末端0.1-0.2 2000 350 10* 1 1000 末端0.1-0.2 2000 ★ 方案设计应有合法性，即在方案设计时应遵循国家有关的法律、法规

★ 方案设计应具有先进性，处理工程的总投资、处理系统的运行费用尽可能降低，做到处理能耗低、效率高、管理方便和处理后的产物能直接利用。

★ 工艺方案设计应考虑安全性，所选择的污水处理路线处理后应防止原有污染物的泄露或产生新的污染物，或对新生成的污染物进行有效的处理。

★ 污水处理方案的设计应与工厂的实际相结合。考虑工厂的承受能力、操作水平进行综合设计。

★ 污水处理后应满足回用要求，并且处理后的污水回用率尽可能的提高。 ★ 设备便于管理、检修。操作运行简便。 ★ 总体设计应考虑环保及工厂绿化的要求。 2.1.5本技术方案所涉及到的工程范围包括

★工程的设计、设备的选型配置、污水处理站界区内建设施工、

设备管道安装、电气及控制设备安装、设备及系统调试、人员培训等。 ★ 不包括原有污水站相关区域设施拆除费用，不包括冬季施工等增加的费用。

★ 设计及费用不包含：地基处理与施工降水费用；设备间建设费用，池体装修费用；设备间水、暖、通风、照明等设计与费用。

2.2主要污染源和主要污染物情况（以天为单位） 序号 1 2 3 4 5 6 污染物名称 COD 硫化物 挥发酚 氨氮 悬浮物SS 氰化物 种类 综合污水 综合污水 综合污水 综合污水 综合污水 综合污水 浓度mg/l 排放方式 500 25 0.5 400 450 25 连续 连续 连续 连续 连续 连续 总量吨/天 1.2 0.06 0.0012 0.96 1.08 0.06 3.工程设施及处理工艺流程 3.1工艺流程的确定

污水处理工艺的选择是污水处理工程成败的关键，处理工艺是否合理直接关系到污水处理设施的处理效果、排放的污水水质、运转的稳定性、投资、运行成本和管理水平等。因此污水

处理工艺的选择首先应结合工厂的实际情况，综合考虑厂内各种作用因素，慎重选择适

合本厂的污水处理工艺，以达到污水处理设施的最佳处理效果及最好的经济、社会和环境效益。

3.1.1工艺流程选择的思路

根据工厂的实际情况，选择工艺流程应满足污水回用的要求。同时适应工厂的实际需要，目前，工厂内排放综合废水为高含氨氮污水，污水中还含有一定的硫化物、氰化物、COD、BOD等污染物质。

化肥厂污水中造气污水的处理应立足于处理后的水再送回造气车间循环使用，根据造气工艺对洗涤水的水质要求确定造气污水的处理程度。进入洗气箱及洗涤塔的水主要作用是对从造气炉中产生的半水煤气进行降温及除尘。因此，此部分污水采用降温，除悬浮物质为主的处理方法。污水回用率达90-95%，还需排放5-10%的废水。

其余废水主要是脱硫工段、锅炉冲灰水等系统的排污及循环冷却水排放污水。对综合污水采用生物处理的方法处理。鉴于此，预处理的废水60%进入造气车间循环利用，40%的废水经深度处理后用于气提塔补充水。 3.1.2工艺流程确定的原则

★ 污水处理流程在满足达标的前提下尽量缩短流程，采用便于操

作方法或设备。

★ 污水处理流程应尽量考虑将工厂内产生的处理水及固体渣回收。

★ 污水处理流程在满足达标回用的基础上应考虑避免产生二次污染物质的生成。 ★ 污水处理流程在满足达标回用的基础上应按照构筑物及设备的高程布置，降低整个设施的动力消耗。

3.1.3预处理工艺

根据工厂内污水的排放情况，工厂污水排放总量2400吨/天。污水中含有大量的无机悬浮物质、氨氮、硫化物、氰化物、挥发酚、有机物（COD）等。而且污水的温度较高，不利于后续生物处理的进行。因此对污水必须进行必要的预处理。以使主体处理工艺正常稳定运行。由于污水的悬浮物较高，同时污水的氨氮、硫化物、氰化物、挥发酚等均超过标准，对生物处理有毒害作用，因此在预处理中需将以上污染物质处理至生物处理可承受的范围内。 预处理包括氨氮的气提回收及污水絮凝中和沉淀除氰化物及硫化物等两个处理过程。 氨氮气提回收处理过程中，污水被加热后通过气提塔将易挥发组分从液相中带入气相中。然后回收气相中的氨，这样达到从污水中除氨氮及回收氨氮的目的。 3.1.4主体处理工艺

经过预处理的污水及生活污水进入综合污水处理系统中。系统采用间歇活性污泥（SBR）工艺进行处理。综合工厂的实际情况，本处理工程的主体处理过程中心是综合污水的间歇活性污泥（SBR）处理。好氧（SBR）处理工艺应考虑提高污泥负荷、降低投资和运行费用。 间歇活性污泥反应（SBR）

间歇活性污泥方法具有操作简单，出水容易控制的特点，通过间歇的活性污泥方法使污水中可生化的有机物质被水中的微生物吸收，微生物利用这些有机物质进行新陈代谢，达到去除污水中有机污染物

质的目的。采用特殊的曝气装置降低了污水曝气的动力消耗。达到了降低运行费用的目的。本工艺为节约投资采用SBR工艺的改进工艺：DAT-IAT工艺作为主体处理工艺。

3.2工艺流程图

污水 调节池 冷却塔 氨汽提塔 回收氨 中和 自动过滤器 中间池

斜板沉淀池 中间池 DAT-IAT反应池 60%回用 清水池 机械过滤器 活性碳过滤器 精密过滤器 RO反渗透 回用池40%回用 回用 污泥 污泥池 污泥浓缩池 离心脱水机 污泥外运

3.3污水处理工艺特点

★ 污水处理采用预处理的方式，将废水进行中和沉淀及氨氮的回收处理，使污染负荷大大

降低，便于综合污水的生物处理运行。

★ 污水处理各单元均采用运转可靠且技术先进的方法，出水水质可确保达标回用。 ★ 将污水进行预处理，综合污水采用DAT-IAT法处理，节约了工程总投资及污水的处理运行费用。

★ 关键设备采用优质产品，质量保证，运行稳定可靠，维修管理方便。 ★ 工程采用成熟稳定的工艺，运行管理方便，节能。对设备的操

作人员要求较低。

3.4综合污水处理去除率估算 指标 处理单元 氨汽提 中和沉淀过滤 DAT-IAT 机械过滤 活性碳过滤 除盐系统

3.5主要技术及设备介绍（DAT-IAT工艺）

由SBR法衍生的新工艺DAT-IAT，是以需氧池为主体处理构筑物的预反应区和以间歇曝气池为主题的主反应区组成的连续进水、间歇排水的工艺系统。

COD去除SS去除率，% 氨氮去除氰化物去除硫化物去除率，% 90 5 0 2-3 0 0 90-95 1-2 2-3 0 0 1-2 率，% 80-90 5-10 2-3 0 2-3 0-1 率，% 0 80-90 2-3 3-5 1-2 0-1 率，% 20 15 50-60 2-3 3-5 1-2 在需氧池，污水连续进入，同时有从主反应区回流的活性污泥投入，进行连续的高强度的曝气，强化了活性污泥的生物吸附作用，大部分可溶性的有机污染物被除去。

在主反应区的间歇曝气池，由于需氧池的调节、均衡作用，使进水水质稳定、负荷低，提高了对水质变化的适应性。由于C：N较低，有利于消化菌的繁育，能够产生消化反应。又由于进行间歇曝气和搅拌，能够形成缺氧-好氧-厌氧-好氧的交替环境，在去处BOD的同时，取得脱氮除磷的效果。

此外，由于在预反应区的需氧池内，强化了生物吸附作用，在微生物的细菌中，贮存了大量的营养物质，在主反应区的间歇曝气池内可利用这些物质提高内源呼吸的反硝化作用。

该工艺在沉淀和排放阶段也连续进水，这样能够综合利用进水中的碳源和前述的贮存性反硝化作用，具有很强的脱氮功能。 本工艺的优点：

★ 工艺简单，调节池容积小或可不设调节池，不设二次沉淀池，无污泥回流； ★ 投资省，占地少，运行费用低；

★ 反应过程基质浓度梯度大，反应推动力大，处理效率高；

★ 耐有机负荷和有毒物负荷冲击能力强，运行方式灵活，静止沉淀，出水水质好； ★ 厌氧（缺氧）和好氧过程交替发生，污泥龄短且活性高，同时

脱氮除磷。

本方案采用DAT-IAT池二座，总容积20×16×5.5=1760m3。整个DAT-IAT运行周期16小时，其中进水1小时，曝气12小时，沉淀及排水时间为3小时。 单座DAT-IAT尺寸为：16,000×10,000×5,500mm

每座DAT-IAT池内设滗水器一台，共两台,滗水量150m3/h,滗水器型为XBS-1000,功率为2.2kW。设曝气器80套

4.二次污染

二次污染（以年为单位） 序号 1 2 总污泥量 污泥种类 生物污泥 中和池污泥 数量（吨） 含水率% 325 800 1125吨 80 60 解决方式 外运处理 外运处理 备注 中和池产生污泥因缺乏数据而采用估算数据 5.环保管理及定员 环保车间定员

环保污水处理管理:3人 环保污泥及中和加药处理:3人 6.环保检测及监测

建立日常分析测试方法及手段。采用日常分析监控及环保部门监

督检测的方法。

主要检测指标如下：COD，PH、SS、氨氮、硫化物、氰化物等。 7.设计及投资概算

7.1工艺设计

7.1.1构筑物及建筑物设计

规格及 序号 构筑物及建筑物名称 尺寸，米 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 调节池 中和沉淀池 中间池 回用池 冷却水池 SBR池 清水池 污泥池 污泥浓缩池 污泥脱水间 电控间 风机房 值班室 加药间 设备基础等 20.0×14.0×3.0 18.0×5.0×3.5 8.0×6.0×3.5 8.0×6.0×3.5 8.0×8.0×3.5 16.0×10.0×5.5 8.0×6.0×3.5 5.0×4.0×3.5 4.0×3.0×4.0 7.0×6.0×3.8 3.0×6.0×3.8 6.0×6.0×3.8 3.0×6.0×3.8 3.0×6.0×3.8 座 座 座 座 座 座 座 座 座 座 座 座 座 座 1 1 3 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 单位 数量 形式 钢混 钢混 砖混 砖混 钢混 钢混 砖混 砖混 砖混 砖混 砖混 砖混 砖混 砖混 结构 备注 7.1.2设备选型设计 序号 设备名称 规格型号 单位 数量 装机容量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 机械格栅 调节池水泵 加药机 加药机 刮泥刮渣机 污泥泵 离心脱水机 鼓风机 滗水器 SBR供水泵 中间提升泵 机械过滤器 活性碳过滤器 曝气器 高温污水冷却塔 冷却水泵 精密过滤器 RO反渗透 精密过滤泵 斜板填料 全自动过滤器 氨汽提塔装置 HF600 100WQ100-10-7.5 JY-60 JY-100 SHG4000 ISG50-160B LWL350 BK7011 XBS-1000 ISG80-125(1)A ISG65-100(1) GJA-250 GHTA-250 Φ180 GBNL3-100 ISG80-125A GJM-1500 BRO-400-P80 IS80-65-125 SQ100 100吨/小时 台 台 套 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 个 台 台 台 套 台 M3 台 套 1 2 1 1 1 2 1 3 2 2 2 1 1 80 2 3 2 1 2 120 1 1 0.75Kw 7.5 Kw 0.37 Kw 0.55 Kw 2.75 Kw 1.5 Kw 11.0 Kw 66.0 Kw 2.2 Kw 15.0 Kw 11.0Kw 5.5 Kw 22.5 Kw 37 Kw 11.0 Kw 23 汽提进水泵 ISG80-125A 台 2 15.0 Kw 7.2建筑与结构设计 7.2.1设计规范及设计依据

★ 《砌体结构设计规范》（GBJ3-88） ★ 《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89） ★ 《建筑结构荷载规范》（GBJ9-89） ★ 《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89） ★ 《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89） ★ 《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84） 7.2.2结构设计 7.2.3地基处理

工厂未提供详细的地质勘探数据，因此本设计说明中有关土建报

价中地基费用以20,000元计算，实际费用应在建设中发生的费用为准。 7.2.4土建结构选型及处理措施

储水池中采用C25抗渗钢筋混凝土加膨胀剂UEA，采用钢制止水带进行止水处理；水处理车间采用砖混结构形式，砖墙承重，适当

设置构造柱及圈梁；基础采用钢筋混凝土及砖条形形式；屋面采用混凝土浇铸形式。

7.2.5建筑设计

水处理车间内墙及顶棚采用内墙乳胶漆装修，外墙做涂料装修，车间地面为水泥地面。车间门、窗采用单层塑钢窗。

7.3电气设计 7.3.1设计依据

★ 《工厂电力设计技术规范》（GBJ6-85） ★ 《低压配电设计规范》（GB50054-95） ★ 《建筑电气通用图集》（92DQ） 7.3.2设计范围

本工程电气设计包括污水处理车间的动力、照明设计。主要内容如下： ★ 污水处理车间设备的用电负荷计算 ★ 污水处理车间低压供、配电系统设计 ★ 污水处理车间用电设备的电气控制 ★

污水处理车间界区内的动力电缆及照明电缆（线）的敷设 ★ 污水处理车间设备

★ 设计界限为污水处理车间总配电柜电缆进口至所有用电设备、电器。 7.3.3供配电系统

污水处理车间供电等级为二级，供电电压为0.4KV等级。 7.3.4电缆敷设

自变电站来电缆接入中控低压配电柜，通过输出电缆（电线）给用电设备及电器。全部水处理车间采用树干式及放射式相结合的方式，视建筑物、构筑物结构情况、用电设备的布置情况，采用架空或直埋的敷设方法，室内电缆采用电缆桥架敷设的方式。

整个污水处理车间的照明电源来自于中控配电柜。新建车间室外的照明按5勒克斯设计；车间内照明采用30勒克斯设计。各支路的照明电源采用BVV型导线沿墙、柱及梁暗敷。

7.3.5供电负荷估算 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

用电设备名称 机械格栅 调节池水泵 加药机 加药机 刮泥刮渣机 污泥泵 离心脱水机 鼓风机 滗水器 SBR供水泵 中间提升泵 高温污水冷却塔 冷却水泵 精密过滤泵 汽提进水泵 合计 单位 数量 台 台 套 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 1 2 1 1 1 2 1 3 2 2 2 2 3 2 2 单机功率KW 0.75 7.5 0.37 0.55 2.75 1.5 9.0 22.0 1.1 7.5 5.5 5.5 7.5 5.5 7.5 总功率KW 0.75 15.0 0.37 0.55 2.75 3.0 9.0 66.0 2.2 15.0 11.0 11.0 22.5 11.0 11.0 170.12 联系单位：南京盛辉环境工程技术有限公司 联系电话：025--52219567（13805199931）

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