特種聚氨酯項(xiàng)目廢水處理裝置工程設(shè)計(jì)

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摘要：聚氨酯是世界六大合成材料之一，該工藝生產(chǎn)過程中各個(gè)生產(chǎn)裝置及輔助裝置產(chǎn)生的廢水COD濃度高，且容易受生產(chǎn)裝置生產(chǎn)影響導(dǎo)致水量、水質(zhì)變化波動(dòng)較大。本文項(xiàng)目中的生產(chǎn)廢水用混凝沉淀、芬頓反應(yīng)、調(diào)節(jié)等預(yù)處理手段，之后經(jīng)過水解酸化+缺氧+好氧生化處理后，進(jìn)入沉淀池經(jīng)沉淀后外排，廢水必須滿足廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》（DB4426—2001）第二時(shí)段二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。

關(guān)鍵詞：聚氨酯廢水；芬頓反應(yīng)；生化處理；工程實(shí)例

1案例概況

本項(xiàng)目廢水處理裝置的廢水來源種類繁多，共計(jì)有15股廢水，其中需要處理的有13股廢水：包括7股水性樹脂廢水、3股聚氨酯樹脂廢水、生活污水、初期雨水以及質(zhì)檢廢水，循環(huán)水排污水與脫鹽水濃排水可不需處理，進(jìn)行直排。廢水處理按照（一期+二期）設(shè)計(jì)，土建同時(shí)設(shè)計(jì)施工，設(shè)備按（一期和二期）廢水處理需求分批購買，設(shè)備選型上需滿足一期的正常運(yùn)行，以及上二期（增加相應(yīng)設(shè)備）后的正常運(yùn)行。處理規(guī)模設(shè)備按一期12.91m3/h配置，土建按二期19.29m3/h設(shè)計(jì)。廢水處理采用分類收集、分類處理的原則，采用混凝沉淀、芬頓反應(yīng)、調(diào)節(jié)等預(yù)處理工藝，之后經(jīng)過水解酸化、缺氧好氧處理，再經(jīng)過沉淀池沉淀后外排。下面將從該工藝設(shè)計(jì)為切入點(diǎn)，分析廢水處理的工藝流程以及各工藝單元的主要設(shè)計(jì)參數(shù)和功能。

2設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

本項(xiàng)目廢水主要來源于水性樹脂廢水、聚氨酯樹脂廢水及生活水、初期雨水、質(zhì)檢廢水。本項(xiàng)目廢水（一期+二期），需生化處理的總水量為：462.88m3/d，即19.29m3/h。本項(xiàng)目廢水（一期），需生化處理的總水量為：309.88m3/d，即12.91m3/h。各股廢水來源及進(jìn)水水質(zhì)如表1所示。通過上表可以看出，生產(chǎn)廢水中水性樹脂中的COD濃度比較高，聚氨酯樹脂廢水COD濃度相對(duì)較低，其他外排廢水?dāng)?shù)據(jù)極低，滿足直接排放要求。根據(jù)業(yè)主招標(biāo)文件及后續(xù)要求，污水排放具體指標(biāo)：COD≤150mg/L；磷酸鹽≤1.0mg/L；pH：6~9；BOD≤30mg/L；SS≤100mg/L；NH3-N≤15mg/L；石油類≤8mg/L。具體排放標(biāo)準(zhǔn)還需滿足廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》（DB4426—2001）第二時(shí)段二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

3工藝設(shè)計(jì)

3.1預(yù)處理系統(tǒng)

聚氨酯樹脂廢水首先進(jìn)入芬頓氧化脫色后進(jìn)入綜合廢水2調(diào)節(jié)池然后進(jìn)入生化系統(tǒng)進(jìn)行處理；水性樹脂廢水（①②③④⑤）進(jìn)入綜合廢水1調(diào)節(jié)池混合后首先進(jìn)行物化反應(yīng)（混凝/絮凝/沉淀），沉淀后上清液進(jìn)上清液收集池收集后提升進(jìn)入上清液過濾器進(jìn)行過濾后進(jìn)入綜合廢水2調(diào)節(jié)池進(jìn)行后續(xù)生化處理；水性樹脂廢水（⑥⑦）以及生活污水、質(zhì)檢廢水、初期雨水以及事故水直接進(jìn)入綜合廢水2調(diào)節(jié)池然后進(jìn)入生化系統(tǒng)。經(jīng)預(yù)處理后的水進(jìn)入綜合廢水2調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池目的是水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)，保證水質(zhì)的完全混合均勻，以及水量的均化，減小對(duì)后續(xù)處理設(shè)施的沖擊負(fù)荷。綜合廢水2調(diào)節(jié)池處理流量一期為309.88m3/d，二期為462.88m3/d，每天按24小時(shí)處理時(shí)間考慮，設(shè)計(jì)流量按13m3/h計(jì)（一期）、20m3/h計(jì)（二期）考慮，其中土建設(shè)計(jì)按二期考慮，設(shè)備配置盡可能按一期考慮。綜合廢水調(diào)節(jié)池2容積按照38.46h（一期）\25h（二期）考慮。

3.2主體生化處理系統(tǒng)

生化系統(tǒng)采用水解酸化+缺氧+好氧+二沉的工藝，調(diào)節(jié)池廢水經(jīng)泵提升進(jìn)入水解酸化池，通過水解，大分子、難降解的有機(jī)物可以被分解成小分子、易降解有機(jī)物，提高廢水的可生化性，從而緩解好氧池中好氧微生物的壓力，對(duì)好氧池處理污染物極為有利。水解酸化池設(shè)計(jì)1座2格，總?cè)莘e按照21.3h（一期）\13.8h（二期）考慮，設(shè)置pp材質(zhì)填料，進(jìn)水采用穿孔管均勻布水。水解酸化池出水進(jìn)入A/O池，大量的有機(jī)物在此得到去除，好氧池泥水混合液進(jìn)到二沉池進(jìn)行固液分離，二沉池上清液進(jìn)入調(diào)節(jié)外排池外排，二沉池一部分污泥回流至好氧池保持好氧池污泥濃度。缺氧池1座2格，總?cè)莘e按照20h（一期）\13h（二期）考慮，設(shè)置2臺(tái)不銹鋼潛水?dāng)嚢铏C(jī)。缺氧出水進(jìn)好氧池，好氧池采用可提升式曝氣器，具有維修操作方便，處理效果好的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)停留時(shí)間77.2h（一期）\50.2h（二期），整個(gè)好氧段設(shè)置2臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)，用于提供溶解氧，單臺(tái)風(fēng)機(jī)風(fēng)量9m3/min，在充足氧氣的情況下，微生物生長情況良好，依靠微生物的新陳代謝和不斷繁殖，達(dá)到去除廢水中COD的目的。同時(shí)考慮好氧池曝氣可能產(chǎn)生的泡沫情況，在好氧池四周設(shè)置水力噴淋消泡措施。

3.3污泥處理系統(tǒng)

來自一體化反應(yīng)沉淀裝置和芬頓反應(yīng)一體化裝置以及二沉池的剩余污泥進(jìn)入污泥濃縮池，然后由泵提升至板框壓濾機(jī)進(jìn)行污泥脫水，脫水后的泥餅外運(yùn)處置，污泥濃縮池上清液及壓濾機(jī)壓濾液流回到綜合廢水2調(diào)節(jié)池重新處理。脫水后的污泥含水率在80%左右。泥餅最后的處置交由業(yè)主委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行處置。

3.4加藥系統(tǒng)

整個(gè)廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行過程中，必須投加相應(yīng)的水處理藥劑。在本工程中需要用到的7種藥劑，酸、堿作用為調(diào)節(jié)廢水pH值；PAC、陰離子PAM用于混凝反應(yīng)；陽離子PAM加藥系統(tǒng)，用于污泥調(diào)質(zhì)，增強(qiáng)污泥脫水性能，H2O2、Fe2SO4用于芬頓反應(yīng)脫色。

4實(shí)際運(yùn)行情況

4.1水質(zhì)達(dá)標(biāo)情況

本項(xiàng)目自2016年6月試運(yùn)行開始，已穩(wěn)定運(yùn)行四年，出水COD指標(biāo)符合合同要求排放標(biāo)準(zhǔn)。具體結(jié)果如表2所示。備注：水性樹脂廢水是指混合后水質(zhì)1，其他廢水是指混合后水質(zhì)3。項(xiàng)目自6月份試運(yùn)行以來，出水?dāng)?shù)據(jù)偏高，但是仍能滿足排放要求，經(jīng)過一個(gè)月的調(diào)試，自7月份開始，數(shù)據(jù)穩(wěn)定且較開始時(shí)下降了10%左右，完全可控。

4.2運(yùn)行成本的預(yù)算控制

本項(xiàng)目工程一期處理水量為12.91m3/h，日常運(yùn)營成本組成：每日電耗為1869kW•h，平均電價(jià)按0.8元/kW•h計(jì)，處理噸水的電費(fèi)是4.82元/m3；投加的各類藥劑費(fèi)每日消耗費(fèi)用為600元，藥劑費(fèi)是1.94元/m3；本項(xiàng)目需要操作人員10人，人均工資按每人每月6000元計(jì)算，則人工費(fèi)為6.45元/m3，污泥處置費(fèi)約7.86元/m3，自來水費(fèi)主要是溶解藥劑用水，噸水處理費(fèi)0.03元/m3，運(yùn)行成本合計(jì)為21.1元/m3，相對(duì)來說運(yùn)行成本比較高，主要是項(xiàng)目水量少，二期考慮比較多，一期設(shè)備配置有富裕，導(dǎo)致整體運(yùn)行成本較高。

5結(jié)束語

目前有不少工業(yè)企業(yè)面對(duì)面廣量大的污染治理，仍然著眼于末端治理，總是千方百計(jì)在末端治理上下功夫，忽視了源頭減污、治污，導(dǎo)致廢水量大、廢水濃度高、治理難度大、工程投資大、運(yùn)行費(fèi)用高，實(shí)踐證明這是一種“死后驗(yàn)尸”“治標(biāo)不治本”的被動(dòng)消極的治污模式，必須拋棄，因此，廢水處理必須立足于源頭。該項(xiàng)目雖然聚氨酯廢水產(chǎn)量比較小，但是，企業(yè)從源頭控制，廢水分類收集，分類處理，針對(duì)分類收集的廢水，分別設(shè)置相對(duì)應(yīng)的處理工藝，降低了廢水處理難度及運(yùn)行成本，本項(xiàng)目的處理工藝具有運(yùn)行可靠，處理效率高，操作方便，可以保證處理后的廢水達(dá)標(biāo)排放。

作者：吳術(shù)靜 單位：上海金源維拓環(huán)境保護(hù)設(shè)備工程有限公司