含硫化钠及硫氢化钠碱性废水处理技术文件

1、 含硫化钠及硫氢化钠碱性废水处理技术文件一、概述xxxx化工厂产生大量高浓度废水。受该企业的委托，我们开发了高浓度碱性废水处理技术。随着企业生产规模的扩大，企业提出在处理废水时，要有效回收利用废弃物，达到清洁生产的目的。以使处理后的废水既能达标排放，又能有效回收其中的副产物。二、设计依据、原则及范围2.1 设计依据1）中华人民共和国水法2)中华人民共和国水污染防治法3）中华人民共和国水污染防治细则4）中华人民共和国清洁生产促进法5）城市节约用水管理办法6）污水排入城镇下水道水质标准 CJ343-20107）室外排水设计规范 GBJ14-878）污水综合排放标准 GB8978-19969）建筑给

2、水排水设计规范 GB50015-200310）泵站设计规范 GB/T50265-9711）厂矿道路设计规范 GBJ22-8712）建筑结构载荷设计规范 GB50009-200113）给水排水工程结构设计规范 GBJ69-8414）混凝土结构设计规范 GB50010-200215）建筑抗震设计规范 GB50011200116）建筑地基基础设计规范 GB50007200217）建筑设计防火规范 GBJ16-8718）工业企业噪声控制设计规范 GBJ87-8519）工业与民用供配电系统设计规范 GB50052-9520）低压配电装置及线路设计规范 GB50054-9521）电力装置的继电保护和自动装

3、置设计规范 GB50060-9222）建筑防雷设计规范 GB50057-9423)恶臭污染物排放标准 GB14554-9324）城市污水再生利用 城市杂用水水质标准GB/T18920-200225）业主提供的相关资料2.2 设计原则1) 严格执行国家现行的环保技术标准、规范，遵守国家和地方环保的有关法律、法规；2) 选用先进、合理、可靠的处理工艺，在确保处理排放达标的前提下，做到操作简单、管理方便、占地小、投资省、运行费用低；3) 本工程系环境工程，尤其要注意环境保护，避免和减少二次污染。要求改善劳动卫生条件，贯彻安全生产和清洁文明生产的方针；4) 为了提高污水处理站管理水平，设计采用的自动化

4、程度要较高，减轻操作人员的劳动强度低；5) 在确保达到排放水质标准的同时，做到提高运行效率，降低运行成本。工艺选择上在确保可靠性好、稳定性好，充分考虑节约运行费用，降低企业污水运营成本；6) 工艺设计强调工艺技术的先进性、成熟性和可靠性，充分考虑本厂废水水质的实际情况，选择耐冲击负荷强，通用性好和稳定的污水处理流程，确保出水稳定达标排放；7) 设备设计和选型尽可能简单实用，关键设备采用国产名牌或合资产品，所选设备品质优、能耗低、维修率低、保养简单和管理方便，确保污水处理站能长期稳定运行；8) 高程设计综合考虑提升所需的动力费用和构筑物结构处理的费用，尽可能利用水泵提升的水头，造重力自流经各处理

5、设施；9) 平面布置紧凑合理、外观协调，尽量节省占地面积；10) 做好污泥回流处理工作，防止二次污染的产生。2.3 设计范围1) 本工程设计分两个阶段进行，即方案设计阶段和施工图设计阶段；2) 本设计范围为污水处理站进水口至厂区处理站排放出水口；3) 本工程设计内容包括：污水站内的污水处理工艺设计、污泥处理工艺设计、总体设计、构建物设计、设备设计及选型、电气控制设计等内容；4) 包括污水站内道路、供电和排水系统设计，但不包括污水站外污水输送管道的设计。三、废水水量、水质及处理的排放标准、设计规模3.1 水质水量 根据业主提供水质水量如下表：表 污水水质指标 原水水质水量CODcrNa2SNaH

6、SNaOHTOC(m3/d)(mg/L)( mg/L)( mg/L)(mg/L)( mg/L)高浓度废水20061040380003800029000327 排放标准达到污水排入城镇下水道水质标准-CJ343-2010排放。 城镇下水道水质标准：排放水质水量CODcrNa2SNaHSPHTOC(m3/d)(mg/L)( mg/L)( mg/L)( mg/L)2005004004006-93083.3 设计规模生产废水处理工程规模按200 m3/d进行设计运行，以20小时计，按10m³/h设计。四、设计处理工艺及说明.1 处理工艺选择思路废水专门收集进行加药沉淀之后，进入催化氧化池进行

7、深度氧化处理，其余的清洗废水经过沉淀过滤，然后全部生产废水合并进入中和反应池调整PH值后进入调节池，出水进入三效蒸发器。4.2工艺流程图 加药装置 生产废水 综合收集池 PH调节沉淀池 PH调节池 微电解 芬顿氧化池 PH调节沉淀池 三效蒸发器 冷凝水池 排放 三效蒸发器系统 蒸汽调节池 一效加热器 一效蒸发器 二效加热器 二效蒸发器 冷凝储罐三效加热器 三效蒸发器 浓缩液槽 浓缩液交有资质单位处理 蒸汽 （5）污泥处理 滤液回流到废水收集池沉淀池 污泥浓缩池 压滤机 污泥外运处置 4.3 工艺简述污水收集综合后进行加药调整PH值到8-9之后进行沉淀，沉淀池的出水进入到PH调节池中进行调整PH

8、值到3以后进行微电解处理，微电解出水进入芬顿氧化池进行芬顿氧化，出水进入到PH调节池中进行加药沉淀；上清液废水则经过加药沉淀过滤后进行强制蒸发除盐，冷凝水进入调节池中达标排放。三效蒸发器浓缩液中浓缩结晶的硫化钠可以回用或出售。沉淀池的污泥进入污泥浓缩池进行重力压缩，然后经由泵入压滤机压榨，压榨后的污泥外运填埋。4.4运行效果分析污水处理各阶段的处理效果表预处理单元指标CODcr（mg/l）Na2SNaHSPH调节沉淀池进水610403800038000出水427283610019000去除率（）30550微电解出水299103430011400去除率（）30540芬顿氧化池出水20940274

9、401140去除率（）302090强制蒸发器出水210137114去除率（）9999.590设计值500200200 5.工艺特点 1)采用预处理+蒸发处理；2)采用集中控制，主体设备自动化运行，易于管理维修，提高系统可靠性、稳定性。五、工艺设备特点及技术参数5.1 收集池收集池主要是用来贮存间歇排放的废水，为保证水质水量的充分均衡，使后续系统运行稳定。收集池土建设计尺寸：6.0×5.0×4.5，停留时间：12小时，总体积：120m³，钢砼结构，根据实际开挖情况可再做调整。主要设备：（1）污水提升泵名称：氟塑泵数量：2台（一用一备）流量：10m³/h扬程

10、：10m功率：0.75KW；（2）液位计数量：一套； （3）PH仪 数量：一套5.2 微电解池、PH调节沉淀池微电解池主要是为去除进水中的有机物。原水经过综合后由水泵压力泵入水质调节箱中，保持PH值在34之间在管路中经过搅拌进行混合后调节PH值，调节PH处于3 4之间后的废水送入微电解槽中，在槽体内进行加药反应，铁碳微电解是当将铁屑和碳颗粒浸没在酸性废水中时，由于铁和碳之间的电极电位差，废水中会形成无数个微原电池。这些细微电池是以电位低的铁成为阴极,电位高的碳做阳极,在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应的。反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液。由于铁离子有混凝作用,它与污染物中带

11、微弱负电荷的微粒异性相吸,形成比较稳定的絮凝物(也叫铁泥)而去除，为了增加电位差，促进铁离子的释放,在铁-碳床中加入一定比例铜粉或铅粉。其中电位低的铁成为阳极，电位高的碳成为阴极，在酸性充氧条件下发生电化学反应。微电解池设计尺寸：2.2×4.5m 2套 总体积：24m³，钢构玻璃钢防腐。主要设备：（1）风机名称：风机数量：2台型号：HC-40S 风量：0.71m³/min风压：0.4kgf/cm2功率：0.75KW；（2）加药装置数量：3套；型号：PT-1500L （3）PH调节沉淀池 1套 规格型号： 4000x2500x4500mm 碳钢防腐 配套搅拌机： 5

12、台 功率：0.75kw斜 板： 8；PH 仪： 2套 （4）微电解填料 铁碳填料填充高度：1500-2000mm 18吨 （山东万鸿）电解时间： 120-160min （5）增压泵： 2台 流量：10m3/h 扬程：10m 功率：0.75kw （6）排泥泵： 2台 流量：10m3/h 扬程：10m 功率：0.75kw 5.3 催化氧化装置由于废水中存在硫氢化钠，所以必须把有机物的环链打开还原成硫化钠。本工艺处理采用芬顿法进行催化氧化反应处理。催化氧化时间60-90min。并在反应池上安装PH仪，测定控制PH值。污水经过微电解后进入反应池，反应池中加入硫酸亚铁和过氧化氢进行反应，过氧化氢(H2O

13、2)与二价铁离子Fe2+的混合溶液具有强氧化性，可以将当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态，氧化效果十分明显。芬顿反应是以亚铁离子为催化剂的一系列自由基反应。主要反应大致如下：Fe2+ +H2O2=Fe3+ +OH-+HO·Fe3+ +H2O2+OH-=Fe2+ +H2O+HO·Fe3+ +H2O2=Fe2+ +H+ +HO2HO2+H2O2=H2O+O2+HO·芬顿试剂通过以上反应，不断产生HO·（羟基自由基，电极电势2.80EV，仅次于F2），使得整个体系具有强氧化性。芬顿反应后的污水进入PH调节沉淀池，因为泥性增加，所以必须要进行污

14、泥沉淀；PH值调节池加入Ca(OH)2后沉淀，并同时加入PAC及PAM进行搅拌沉淀，并同时加入粉末活性炭，沉淀后的上清液进入气浮池，在原有基础上继续去除色度、部分有机物。预处理后的废水进入原有调节池进行后续反应。催化氧化池设计尺寸：3.5×2.25×4.5，总体积：16m³，钢构，FRP防腐。主要设备：（1）加药装置数量：3台型号：JY-1500（2）PH计数量：2套； （4）空气搅拌： 一台 与微电解池共用风机5.4 中和反应沉淀池在中和反应池中调整PH。中和反应池设计尺寸：3.5×2.25×4.5，总体积：12m³，钢构防腐。主要

15、设备：（1）加药装置数量：3套型号：PT-1500L（2）PH计数量：一套；（3）PH仪 一套 （4）搅拌机：0.75kw 3台5.5 中间水池本工艺设置中间调节池1个，废水经过中和反应池调整PH值后调节水量。土建设计尺寸：5.0×4.0×4.5m，总体积：80m³，钢砼结构。主要设备：（1）污水提升泵：数量：2台型号：32ZW10-20-2.2功率：0.75KW。（1）液位计数量：2套；5.6 三效蒸发器系统 1 、三效蒸发器物料流程为：废水由上料泵输送至冷凝水预热器预热，然后进入一效蒸发器蒸发，在一效分离室进行汽液分离后，料液经一效出料泵输送至二效蒸发器蒸发，

16、在二效分离室进行汽液分离后进入三效蒸发，蒸发到一定浓度后经过出料泵到旋流器增浓，增浓液直接排到离心机后者下一步骤。 三效蒸发器的优点：（1）整套系统充分地利用了热量，以节约导热油（蒸汽）消耗量。 （2）技术特点是将具有强化传热、防垢性能优良的沸腾蒸发和强制循环蒸发的优势相结合，形成优势互补的浓缩方式。 （3）本装置设有高效除沫器，除沫效率可高达99.8%99.9%。保证有效的防止了泡沫夹带料液的现象，同时也大大降低了蒸发出冷凝水中含低沸点有机物(COD)的量，以延长了设备的使用寿命，确保设备正常运行。 5.6.2 三效蒸发器的工艺参数及尺寸：15000×8000×15000

17、（长×宽×高）（参考尺寸，实际尺寸按现场的位置确定）（如有蒸汽，可以采用蒸汽）2、设计原则2.1、贯彻执行国家现行的经济建设方针、政策，严格执行国家环境保护的有关要求，确保出料各项指标达到设计要求标准。2.2、结合业主的实际情况，充分利用现有条件，合理选定设计方案，降低工程造价，减少建设投资，降低运行费用。2.3、本着切合实际、技术先进、经济合理、安全适用的原则，积极采用经过实践考验的先进成熟的工艺技术，选用国内外先进，可靠，高效，成熟的设备，提高设备技术含量，完善节能措施。2.4、采用性能稳定可靠的控制系统，采用先进的控制技术，减轻工人劳动强度，使浓缩工艺易操作，易管理，

18、易维护；实现自动化控制，必要时可进行手动控制, 同时考虑各种应急措施及在事故突发状态下的各类自动保护装置。2.5、在工艺设计时，有较大的灵活性、可调性，以适应进料浓度的瞬间变化冲击。同时整体布局考虑到远期扩建要求。2.6、设计时充分考虑浓缩系统配套的减振，降噪措施，从而防止对环境的污染。2.7、三效蒸发器简介三效蒸发属于多效蒸发中的一种，多效蒸发是将第一个蒸发器产生的二次蒸汽再次当作加热源，引入另一个蒸发器，只要控制蒸发器内的压力和溶液沸点，使其适当降低，则可利用第一个蒸发器产生的二次蒸汽进行加热。此时，第一个蒸发器的冷凝处就是第二个蒸发器的加热处。这就是多效蒸发原理。每个蒸发器称为一效，通入

19、生蒸汽的蒸发器为第一效，并由二次蒸汽通入方向依次为第二效、第三效等。3、设计要求1、进水水质 蒸发系统物料衡算及主要性能表序号项目参数1处理量(m3/h)102额定水分蒸发量(t/h)8.03生蒸汽消耗量(kg/h)30804生蒸汽压力(MPaA)0.35二次蒸汽压力(MPaA)0.273/0.147/0.026二次蒸汽温度()130±2/111±2/60±27料液温度()132±2/113±2/62±28换热器热损失(%)3%9蒸发器循环类型虹吸循环/强制循环10设计加热面积(m2)285/230/28011装机总功率(kW)601

20、2出料温度()4013设备主要材质316L/304/Q235B4、电气控制三效蒸发浓缩系统设一套独立的电气控制系统，通过西门子PLC编制程序，协调控制各单元设备的自动运行。同时设置手动操作按钮，方便设备的调试和维护。控制系统的PLC带Profibus通讯功能，可以和业主的DCS进行通讯，采集相关报警和控制信号。6、污泥池污泥池内通过空气对污泥好氧消化，剩余污泥由污泥泵提升到污泥压滤机进行干化处理，定期由环卫部门外运处理。规格尺寸： 3.0x3.0x4.5 钢砼结构污泥提升泵：50WQ10-10-0.75 2台中心筒： DN200-300 一套 钢制防腐7、 污泥浓缩池主要功能：用于放置剩余污泥

21、并进行污泥的浓缩，多余污泥打进压滤机进行处理。土建设计尺寸：3.0×3.0×4.5，总体积20m³，钢砼结构。主要设备：（1）厢式压滤机数量：1套型号：XMY50/800UK过滤面积：50滤板数量：50块电机功率：1.5KW（2）污泥螺杆泵数量：2台型号：G35-1流量：8m³/h扬程60m功率: 3.0KW。 （3）液位仪 一套 8、消毒排放规格尺寸： 3.0x3.0x4.5 钢砼结构消毒装置：SOY-50G 一套9、操作室主要功能：用于操作、休息、加药房等。设计尺寸：16.0×8.0×3.0 ，钢砼结构。10 、电气负荷及供配电污

22、水处理站的动力电源由厂内配电室引入；照明电源为220V专用照明电源，由厂内配电室引入。电源线均为电缆直进线。按照处理工艺污水处理系统用电负荷：装机容量61.5kW。电气设备额定电压为380V/220V，功率因数：0.85。用电负荷清单序号设备名称电机安装安装工作工作工作功率台数容量台数时间容量(kW)（台）(kW)（台）（h）(kW)污水处理系统1污水提升泵0.7543.0220152微电解风机0.7521.5120153加药装置1.8765.61620224.44搅拌机0.7594.56201355厢式压滤机1.511.5110156污泥螺杆泵326110307污水提升泵0.7521.512

23、07.58消毒装置111120209有好处搅拌机2.212.212044010蒸发器11011101202200合计136.813101.911、 厂区给排水1、给水：本处理站生活水及冲洗用水来自厂内给水管。2、排水：本处理站自成系统，雨水地面流至河道排水渠3、室内给水管道均采用PPR管。12、 厂区道路厂内道路宽度均按污水处理厂总图中布置的宽度设计，各构筑物均应有道路通行。厂区道路干道宽度为4m，步行道路1.5m。道路横坡均设计为两面坡，坡度1.5。厂区道路采用混凝土路面。13、 厂区绿化本处理站内除建筑物及道路占地外，所有空地均充分绿化。各个构筑物周边可种植各种草皮、树木等人造景观，绿化系

24、数30%以上。充分起到美化环境，调节小气候，净化空气，降噪隔臭等作用。14 厂区消防根据建筑设计防火规范GBJ16-87的规定，室内不设消火栓给水系统，仅在配电室和走道等位置设置干粉灭火器和泡沫灭火器。15、 安全防护措施1. 所有构筑物均设便于操作和行走的走道板和平台，并在其四周均设置护栏、扶手。2. 供电系统按电力部门制定的各项设计规范要求的供电防护设施，各种用电设备采取有效的接地保护。3. 电气设备和机械设备的布置，留有足够的安全操作距离及空间。16、二次污染防治.1臭气防治各可能产生异味的池体分别密封，从而尽减少异味外逸。.2噪声控制a、水泵部分选用潜水泵，其它泵选用国优名牌产品。b、

25、确保周围环境噪声。c、污水处理站设置在厂区的边围，尽可能减少噪声对外界的影响。5.19.3污泥处理a、污泥池内剩余污泥进行重力浓缩，提高污泥稳定性。然后使用厢式压滤机压滤，污泥外运填埋，从而有效地解决污泥出路避免二次污染的产生。六、电气与自控根据废水处理站工艺需要，本设计采用一台自动电气控制柜控制。设备运行状况显示在控制柜面板上；同时通过手动改变电器控制可改变废水站设备的运行状态。各动力设备均设电源短路和过载保护。动力电线管预埋采用镀锌钢管，照明电线管采用UPVC管。6.1污水处理系统电控装置为集中控制，采用PLC可编程序控制器，主要自动控制调节池内污水泵提升、水下推进器、风机启动及互相切换、

26、加药系统及三效蒸发器系统等。控制系统采用自动、手动二档，可互相切换，需要时（如维修状态下）可切换到手动工作状态。1、污水提升泵：污水提升泵分工作泵和备泵，水泵的启动受调节池液位控制，分为停泵水位（低液位）、开泵水位（中液位）、报警水位（高液位）。2、机械回转式细格栅：实行间隙运行。3、加药系统：加药系统与提升泵联动，自动运行。 4、全系统工作程序：（1）污水调节池内污水泵（设二台）符合以下工作，水泵的启动受液位控制。a、高液位：报警，同时启动备用泵；b、中液位：一台水泵工作，关闭备用泵；c、低液位：报警，关闭所有的水泵；d、污水泵一台水泵出现故障，发出指示信号，另一台备用泵自动工作；（2）、系

27、统配药采用人工配制，自动投加。6.2 三效蒸发器系统三效蒸发器系统采用PLC对水处理系统进行全自动控制。并可实现现场就地和控制室集中控制两种方式，可进行自动与手动运行方式的切换，同时可显示工艺过程中的主要监测指标以及系统运行状态。 电气控制系统执行标准及规范：1JB/T7638-94电力系统二次回路控制及机电保护屏（柜/台）技术要求2JB/T7267-87电力系统二次回路控制、保护屏及柜基本尺寸系列3JB/T7261-87继电器及机电保护装置基本实验4方法GB/T49492.293低压电器外壳防护等级5GB998低压电器基本实验方法6JB4374低压电器电控设备7GB2681-81电工成套装置

28、中的导线颜色8GB4025电工成套装置中的指示灯的按钮颜色9GB/T13384-92机电产品包装通用技术条件10GB6988.1-B6988.7电气制图和电气图用图形符号七、材料统计71 土建部分序号构筑物名称规格（m）数量结构1收集池5.0×5.0×4.51钢砼2中间调节池5.0×4.0×4.52钢砼3设备基础24.0×18.0×0.51钢砼4污泥池3.0×3.0×4.51钢砼5污泥浓缩池3.0×3.0×4.51钢砼6消毒排放池3.0×3.0×4.51钢砼7操作室12.0&

29、#215;6.0×3.01钢砼注：1、土建实施均由甲方负责完成。 7.2设备部分：序号名 称规 格单位数量价格（万元）备 注单价金额1污水提升泵台42液位计台23PH仪台64微电解池2.2×4.5m套25微电解填料吨186加药装置JY-1500L套67PH调节池套18微电解风机HC-40S台29PH调节沉淀池4000x2500x4500套110中间泵台411斜板Ø50×10001612催化氧化装置3.5×2.25×4.5套113搅拌机台1014提升泵32ZW10-20-2.2台215厢式压滤机XMY50/800套116三效蒸发器套117中心筒DN200-300套218液位计套119控制系统套120管道阀门批