高浓度高含盐废水工艺研究.docx
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高浓度高含盐废水工艺研究
惠州石化区一体化高浓度含盐污水
处理工艺研究
二〇一五年三月
1.
一体化项目高浓度高盐污水水质水量
惠州石化企业的高浓度高盐污水的统计情况见表1。
表1-1高浓度高盐污水的统计表
序号
污水名称
来源
水量
/m3/hr
COD
/mg/L
TDS
/mg/L
备注
1
炼油碱渣
一期
0.25
30000
150000
拟采用WAO预处理
2
炼油碱渣
二期
0.25
30000
150000
拟采用WAO预处理
3
乙烯碱渣
二期
9.25
30000
120000
拟采用WAO预处理
4
丁辛醇废水
二期
0.69
80000
40000
预处理方式待定
5
苯酚丙酮废水
二期
8.9
15000
60800
预处理方式待定
6
苯乙烯环氧丙烷废水
壳牌
20
40000
13300
浓缩焚烧处理，费用高
7
丙烯酸及酯废水
五厂
13.5
50000
15000
焚烧处理，费用高
合计
52.84
37021
42056
表1-1数据显示，尽管高浓度高盐污水的水量小，但其COD总量达到了47吨/天，TDS含量达到了53.3吨/天，为整个石化区的主要污染来源，这些污水处理情况直接影响石化区的水处理状况。
废碱液拟采用湿式氧化处理进行预处理，氧化废碱中的硫化物等污染物，并控制氧化后的COD在5000mg/L以下，以降低废碱液的有机物污染程度。
PO/SM废水（苯乙烯环氧丙烷废水）采用浓缩后焚烧技术进行处理；
丙烯酸及酯废水采用直接焚烧处理技术路线；
苯酚丙酮废水和丁辛醇废水目前正在寻求一种经济可靠的处理路线。
2.高浓度含盐污水工艺研究目的
（1）研究苯酚丙酮废水和丁辛醇废水预处理工艺；
（2）研究经济可行的PO/SM废水预处理技术替代高成本的浓缩焚烧技术；
（3）研究经济可行的丙烯酸及酯废水预处理技术替代高成本的焚烧技术；
（4）研究预处理后的高盐污水的深度处理技术，探索这些高盐污水的直接达标的可行性。
3.高盐污水生化处理的可行性分析
各股高盐污水（不含废碱液）中的有机污染物的可生化分析情况见表3-1。
表3-1高盐污水中的有机污染物的可生化分析表
序号
名称
来源
水量
/m3/hr
pH
COD
/mg/L
TDS
/mg/L
可生化污染物比例/%
难生化污染物比例/%
1
丁辛醇废水
二期
0.69
12.7
80000
40000
96.39
3.61
2
苯酚丙酮废水
二期
8.9
5.5
15000
60800
84.58
15.42
3
PO/SM废水
壳牌
20
8.5
40000
13300
89.40
10.60
4
丙烯酸及酯废水
五厂
13.5
4
50000
15000
91.01
8.99
5
混合污水
43.09
6~9
38610
21727
89.02
10.98
表3-1的含盐污水的有机物的可生化性分析数据显示，污水中89%的有机污染物具有可生化性，可以采用经济的生物方式进行这些污水的预处理，11%的难生化有机物也可通过生物过程的协同和吸附作用从水中得到部分去除。
鉴于水中的难生化有机物浓度达到了4250mg/L，可能对微生物造成抑制，在采用生物预处理时，可以将污水进行1倍或2倍的稀释（难生化有机物浓度可降低至1400mg/L～2125mg/L），以降低难生化有机物可能的生物抑制作用。
如果可生化有机物通过生物预处理降低率达到90%，则整个系统的COD可降低80%，可以达到非常经济的处理效率。
以稀释比1:
1.5倍进行测算，稀释后的含盐污水的COD为15500mg/L，TDS为8700mg/L，经过生物预处理后，COD可控制在3000mg/L。
生物预处理后的污水在经过酸化水解等生物改性和化学氧化处理改性，提升可生化性后，再与生物技术组合进行深度处理，以期达到排放标准。
4.高盐污水工艺流程及参数
4.1高盐污水工艺流程
高浓度含盐污水的处理工艺流程见图4-1。
由无梯度生物反应器（ActivatedBiomassGradientlessReactor，ABGLR）作为生物预处理单元，ABGLR具有适合高浓度污水的特征，通过其处理使出水COD控制在3000mg/L以下，出水进入由厌氧生物反应器和MBR膜生物反应器组成的二级生物处理单元，进一步降低水中的可生物降解有机物浓度。
MBR出水中可生化有机物基本消耗殆尽，残留的有机物几乎全部为难生化有机物，故采用臭氧催化氧化的方式进行处理，氧化出水大部分回流（～200%）至MBR反应器前端，通过生物降解的方式去除臭氧催化氧化产生的可生化有机物。
控制臭氧投加量以争取出水COD控制在60mg/L以下，达标排放。
系统设置电催化氧化作用保安设施，当臭氧催化氧化出水未达标到排放标准时，通过电催化氧化单元进一步氧化水中的有机物，使污水达标排放。
各工艺单元的处理预期见表4-1（以稀释比1.5倍测算）
表4-1预期各工艺单元的处理效果和工艺参数
工艺单元
处理量L/hr
有效容积
/M3
HRT
/hr
COD/mg/L
COD
去除率/%
备注
进水
出水
ABGR反应器
200
16
80
15000
3000
80
含稀释水
厌氧反应器
200
5
25
3000
2000
33
MBR反应器
600
6
10
733
300
60
含2倍臭氧氧化回流
臭氧催化氧化
600
2
3.3
300
100
67
臭氧投加量180g/hr
电催化氧化
200
1
100
60
40
图4-1苯酚丙酮废水、丁辛醇废水、苯乙烯废水、环氧丙烷废水及丙烯酸及酯废水的预处理中试试验流程示意图
4.2主要设备
表4-2主要设备清单
序号
设备名称
数量
规格
备注
1.1
机泵
备料泵
1台
15m3/h，8m，2.2Kw
各废水罐至调节罐
提升泵
1台
蠕动泵3L/min，9m，0.1Kw
调节罐至ABGR反应器
回流泵
1台
160m3/h，7m，2.2Kw
酸化水解反应器
MBR抽吸泵
1台
1.5m3/h，20m，0.37Kw
MBR至催化氧化反应塔
反洗泵
1台
6.3m3/h，12.5m，0.75Kw
催化氧化反应塔反冲洗
1.2
静止设备
ABGR生物反应器
1座
Φ2.2×6.8m,碳钢及不锈钢组合件
设备重量：
3t运行重量：
24t
厌氧反应器
1座
Φ1.2×5.45m,碳钢
设备重量：
2.5t运行重量：
8t
MBR反应器
1座
Φ1.35×5.0m,碳钢
设备重量：
1.2t运行重量：
8t
内含24m3/d膜组件一套,1.1kw/1.5kw,带自控系统，可进行在线、离线清洗。
MBR组件曝气风由业主提供
臭氧催化氧化反应器
1座
Φ0.8×6.0m,不锈钢316l
设备重量：
2t运行重量：
8t
清水罐
1座
Φ0.8×5.2m,PE材质
设备重量：
0.2t运行重量：
2.8t
撬装框架
1座
9.6×1.5×2.0m，碳钢
设备重量：
1t
安置机泵、仪表等设备
臭氧发生器
1套
300gO3/h，功率2.4kw/3.0kw
实际投加量180O3/h
氧气源
原水储罐
3座
Φ2.0m
现有
废水罐
1座
Φ1.0m
现有
调节罐
2座
Φ2.0m
现有
1.3
仪表
稀释水流量计
1支
转子流量计0-0.3m3/h
曝气风流量计
1支
转子流量计0-70m3/h
曝气风流量计
1支
转子流量计0-50m3/h
氧化回流污水流量计
1支
转子流量计0-0.2m3/h
1.4
工艺管道
法兰及紧固件
1批
管道、管件
1批
5.公用工程
5.1公用工程情况
序号
项目
单位
消耗量
备注
1
电
Kw/hr
9
2
曝气风
Nm3/天
1440
1m3/min,0.068Mpa
3
压缩风
m3/hr
1.0
臭氧催化氧化塔反冲洗
4
冷却水
m3/hr
0.6
5
稀释水
m3/hr
0.1-0.12
5.2实验期间药剂用量
1
磷酸二氢钠
Kg
50
2
氯化铵
Kg
300
3
次氯酸钠
Kg
50
4
氢氧化钠
Kg
50
6系统平面布置
项目占地面积70m2（10×7m），，包括废水罐、调节罐及处理装置等。
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