精细化工废水处理方案.docx
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精细化工废水处理方案
江苏富鼎化学有限公司
废水设计方案
设计单位：
江苏绿源工程设计研究有限公司
二O一五年七月
附图1：
污水处理站平面布置图
附图2：
污水处理站高程图
1工程概况
项目名称:
江苏富鼎化学有限公司废水方案。
建设单位：
江苏富鼎化学有限公司。
设计单位：
江苏绿源工程设计研究有限公司。
江苏富鼎化学有限公司是由江苏富田农化有限公司投资设立。
江苏富田农化有限公司成立于1999年，位于南京六合红山化工园内，主要经营精细化学品等，产品远销东南亚、西欧、美洲等地。
二甲氧基嘧啶可用于合成稀土三元配合物等新型抗癌药物，苄磺胺、N-甲基三嗪、4-甲砜基-2-硝基苯甲酸（3-酮）环己烯酯均为精细化学品，近期这几种产品国内、国际市场的需求量都很大，具有巨大的市场潜力和较好的发展前景。
为适应新的形势，跟上市场的不断变化，满足市场的需求，建设单位进行了广泛的调查考察，经研究决定，在江苏省淮安盐化工区东区投资19800万元，新建年产450吨二甲氧基嘧啶、400吨苄磺胺、400吨N-甲基三嗪、500吨4-甲砜基-2-硝基苯甲酸（3-酮）环己烯酯项目。
根据国家环境保护“三同时”政策的要求，技改项目建设的同时，需要配套建设废水处理设施，厂家在先期建设过程中已配套建设污水处理设施，且余量充足。
因此，江苏富鼎化学有限公司委托我公司根据环评及相关规范要求，对利用已建成污水站的可行性进行论证，并根据需要提出升级改造措施，使经处理后的废水能够达标排放。
企业现有项目产品方案一览表如下表1-1，本废水处理方案涉及产品项目情况（技改后全厂项目）一览表1-2。
表1-1现有项目产品方案一览表
车间序号
生产线
产品（副产品）名称
设计生产能力（t/a）
备注
1#车间
二甲氧基嘧啶生产线
产品
99.8%二甲氧基嘧啶
450
间歇生产，生产时段为每年1-10月，生产批次量为0.3t，生产周期为20h，年运行时数7200h
副产品
99%硝酸钠
268.81
77.5%甲醇乙醇液
1253.85
99.8%甲醇液
733.28
2#车间
苄磺胺生产线
产品
99%苄磺胺
400
间歇生产，生产时段为每年1-10月，生产批次量为0.35t，生产周期为30h，年运行时数7200h
3#车间
N-甲基三嗪生产线
产品
98%N-甲基三嗪
400
未建设
副产品
55%1,1-二氯甲醚甲醇液
560.74
89%三氯甲烷
331.11
4#车间
4-甲砜基-2-硝基苯甲酸（3-酮）环己烯酯生产线
产品
98%4-甲砜基-2-硝基苯甲酸（3-酮）环己烯酯
500
未建设
表1-2技改后全厂产品一览表
车间序号
产品生产线
备注
1#车间
二甲氧基嘧啶生产线
毒死蜱生产线
炔草酯生产线
2#车间
苄磺胺生产线
五氟磺草胺生产线
2设计原则与设计依据
2.1设计原则
（1）认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策。
严格执行国家和地方有关环境保护的规定，污水处理确保各项出水水质指标均达到园区污水处理接管标准。
（2）针对本工程的具体情况和特点，采用成熟、稳定、实用的处理工艺，以达到稳定达标处理的目的。
（3）处理系统运行有一定的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化，且尽可能地满足近期和远期发展的目标要求。
（4）管理、运行、维修方便。
（5）设计美观、布局合理、降低噪声及合理处置固体废弃物，改善污水站及周围环境，避免二次污染。
2.2设计依据
（1）企业提供资料及现场情况；
（2）《给水排水设计手册》；
（3）《给水排水工程制图标准》（GB50106-2010）；
（4）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）；
（5）《室外排水设计规范》（GB50014-2006，2011修订版）；
（6）《低压配电设计规范》（GB50054-1995）；
（7）《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）；
（8）《江苏富鼎化学有限公司厂区总平面图》；
（9）《洪泽县清涧污水处理厂接管标准》；
2.3设计范围
根据对现场多次实地调查，并与厂家核实。
此次设计范围为：
厂区污废水（包括二甲氧基嘧啶、苄磺胺、毒死蜱、五氟磺草胺、炔草酯项目的工艺废水、废气吸收水、生活污水、冲洗废水、质检化验废水和初期雨水等），其他停建或未建项目产生废水均不在此次设计范围。
2.4设计指标
2.4.1污水水量
根据环评文件及现场调查，技改项目建成后，全厂综合污水量为49830.66m3/a（166m3/d）。
厂区现有污水站设计处理能力为400m3/d。
2.4.2污水水质
根据企业环评报告、已建项目检测报告及企业提供的数据，预处理后全厂需要进污水处理站的污水水质水量综合情况见表2-1。
表2-1厂区项目综合污水情况表
污水来源
水量
污染物名称
污染物产生量
（m3/a）
浓度（mg/L）
产生量（t/a）
综合污水
49830
PH
6~8
COD
1524
75.9
氨氮
123
6.1
总氮
181
9.0
SS
400
19.9
总磷
13
0.6
AOX
20
1.0
甲苯
9
0.4
盐分
1190
59.3
2.4.3出水水质
处理后出水进入洪泽县清涧污水处理厂。
洪泽县清涧污水处理厂接管标准见下表2-2。
表2-2洪泽县清涧污水处理厂接管标准
编号
项目
接管标准（mg/L）
1
pH
6-9
2
COD
500
4
总氮
35
5
总磷
3.0
6
AOX
8.0
7
甲苯
0.5
8
AOX
8.0
3污染源分析
3.1污染源强统计
本方案设计的废水包括已建生产项目和技改项目废水。
根据对污染源产生情况分析，结合地面冲洗水、生活污水、初期雨水等各项污水产生情况，已建项目污水源强统计见表3-1，技改项目污水源强分析见表3-2。
表3-1已建产品废水情况源强分析表
种类
编号
废水量
污染物
污染物产生量
m3/a
名称
浓度mg/L
产生量t/a
二甲氧基嘧啶生产线工艺废水
W1-1
3842.86
pH
4~5
COD
21105
81.11
总氮
2168
8.33
盐分
49005
188.32
W1-2
4453.87
pH
4~5
COD
7400
32.96
总氮
961
4.28
总磷
14438
64.3
AOX
121
0.54
W1-3
2993.54
pH
8~9
COD
12264.6
36.71
总氮
551
1.65
甲苯
835
2.5
盐分
115776
346.58
苄磺胺生产线工艺废水
W2-1
1531.67
pH
3~4
COD
13025
19.95
SO42-
49522
75.85
W2-2
3663.11
pH
4~5
COD
6672
24.44
SO42-
51811
189.79
盐分
93647
343.04
AOX
439.52
1.61
W2-3
2704.92
pH
5~6
COD
7704
20.84
氨氮
9626
26.04
总氮
9637
26.07
盐分
37021
100.14
AOX
528.67
1.43
废气吸收废水
氯化氢吸收水
2555.48
HCl
含30%的HCl，回收
其他废气吸收水
1869.79
COD
109199
204.18
总氮
22342
41.77
盐分
254997
476.79
AOX
604
1.13
设备冲洗、地面冲洗废水
2000
COD
1000
2
SS
600
1.2
甲苯
30
0.06
总氮
80
0.16
AOX
30
0.06
初期雨水
300
COD
500
0.15
SS
200
0.06
生活废水
3600
COD
300
1.08
SS
200
0.72
氨氮
35
0.13
TP
5
0.018
清下水
9020
COD
30
0.27
SS
40
0.36
表3-2技改项目产品废水情况源强分析表
种类
污水来源
编号
废水量（m3/a）
污染物名称
污染物产生量
浓度（mg/L）
产生量（t/a）
工艺废水
毒死蜱生产废水
JW1-1
9223
pH
9~10
COD
5000
46.115
SS
300
2.767
氨氮
3493
32.212
总氮
3926
36.209
盐分
136483
1258.785
JW1-2
11161
pH
8~9
COD
5000
55.805
SS
300
3.348
总氮
307
3.423
盐分
10570
117.97
炔草酯生产废水
JW2-1
315
pH
6~7
COD
22324
7.032
SS
400
0.126
总氮
1787
0.563
盐分
1130
0.356
JW2-2
210
pH
5~6
COD
22324
5.51
SS
300
0.063
总氮
3267
0.686
JW2-3
270
pH
6~7
COD
6844
1.848
SS
300
0.081
甲苯
3300
0.891
JW2-4
30
pH
6~7
COD
44867
1.346
SS
300
0.009
甲苯
20000
0.6
五氟磺草胺生产废水
JW3-1
205
pH
8~9
COD
3000
0.615
SS
300
0.062
总氮
215
0.044
盐分
53039
10.873
JW3-2
341
pH
7~8
COD
3000
1.02
SS
300
0.102
总氮
41
0.014
盐分
21065
7.162
JW3-3
16
pH
7~8
COD
151688
2.427
SS
400
0.006
氨氮
18875
0.302
总氮
21813
0.349
盐分
473625
7.578
JW3-4
165
pH
8~9
COD
22067
3.641
SS
300
0.05
氨氮
2758
0.455
总氮
2758
0.455
盐分
26224
4.327
废气吸收废水
氯化氢吸收水
1277.74
HCl
含30%的HCl，回收
其他废气吸收水
934.9
COD
109199
102.09
总氮
22342
20.89
盐分
254997
238.4
3.2污水水质分类
本项目废水主要来源于生产工艺废水、废气吸收废水、设备及地面清洗废水、真空泵废水、生活污水及初期雨水等。
废水水量较多，水质情况复杂，宜采取分质处理后，再集中处理的方法，分类后情况见表3-3。
废水分类预处理方法：
（一）高浓度含盐废水W1-1、W1-3、W2-2、W2-3、JW1-1、JW1-2、JW3-1、JW3-2、JW3-3、JW3-4进蒸发析盐处理。
（二）高含盐废气吸收废水，与其他高盐废水一起析盐处理。
（三）高硫酸根废水W2-1经中和沉淀后进入物化系统。
其他工艺废水、设备冲洗水/地面冲洗水汇同经蒸发析盐的高含盐废水/废气吸收水、经中和沉淀后的高硫酸根废水进入集水池，进污水站“铁碳微电解+催化氧化+中和沉淀池”工段处理。
混合生活污水经“UASB高效厌氧反应器+水解酸化池+接触氧化+二沉池+气浮”工序后达标排放。
表3-3水质水量分类情况表
编号
来源
污水量（m3/a）
污染物名称
浓度（mg/L）
①高含盐废水
W1-1、W1-3、W2-2、W2-3、JW1-1、JW1-2、JW3-1、JW3-2、JW3-3、JW3-4、废气吸收水
37120.12
COD
19288
氨氮
1590
总氮
3706
AOX
127
甲苯
67
SS
171
SO42-
5113
全盐量
80334
②类高硫酸根废水废水
W2-1
1531.67
pH
3~4
COD
13025
SO42-
49522
③类废水
JW2-1、JW2-2、JW2-3、JW2-4、地面冲洗水、设备冲洗水
7278.87
COD
6851.69099
SS
203.1908799
甲苯
213.0825252
总氮
781.6102046
总磷
8834.472255
AOX
82.28176489
④类低浓度废水
生活污水
3900
COD
315
SS
200
氨氮
32
总磷
5
49830.66
3.3污染因子物化性质表
本项目污染因子物化性质见下表见3-4。
表3-4污染因子物化性质表
名称
分子式
理化性质
甲醇
CN:
32058
UN:
1230
CH4O32.04
无色澄清液体，有刺激性气味，熔点：
-97.8℃，沸点：
64.8℃，相对密度（水=1）0.79，相对蒸气密度（空气=1）1.11，饱和蒸汽压（kpa）：
13.33（21.2℃），临界温度240℃，溶于水，可混溶于醇、醚等多数有机溶剂。
丙二酸二乙酯
C7H12O4
160.17
无色透明液体,微具芳香气味。
熔点-49.8℃，沸点198.9℃，相对密度（水=1）：
1.06，相对蒸汽密度（空气=1）：
4.58，饱和蒸汽压（kPa）：
1.33（81℃）。
不溶于水，溶于乙醇、乙醚、三氯
丙烷、苯。
甲苯
CN:
32052
UN:
1294
C7H8
92.14
无色透明液体，有类似苯的芳香气味。
熔点：
-94.9℃，沸点：
110.6℃，相对密度（水=1）：
0.87，相对密度（空气=1）：
3.14，饱和蒸汽压（kpa）：
4.89（30℃），临界温度318.6℃，不溶于水，可混溶于苯、醇、醚等多数有机溶剂。
硫代硫酸钠
Na2S2O3
158.11
无色透明单斜晶体，无臭、味咸，比重1.729，加热至100℃，失去5个结晶水。
易溶于水，不溶于醇，在酸性溶液中分解，具有强烈的还原性。
易风化，在潮湿空气中有潮解性。
毒死蜱
白色颗粒砖结晶，有硫醇臭味。
密度1.398。
熔点42.5-43°C。
沸点200°C，25°C。
水中溶解度为2毫克/升，易溶于异辛烷、甲醇等有机溶剂。
硫酸
H2SO4
含量：
工业级92.5%或98%；纯品为无色透明油状液体，无臭；熔点：
10.5℃；沸点330.0℃；相对密度（水=1）：
1.83与水混溶；相对密度（空气=1）3.4；饱和蒸汽压：
0.13（145.8℃）
氯化铵
NH3Cl
无色立方晶体或白色结晶。
味咸凉而微苦。
相对密度1.527。
加热至350℃升华。
沸点520℃。
易溶于水，溶于液氨，微溶于醇，不溶于丙酮和乙醚
硝酸
CN：
81002
UN：
2031
HNO3
63.01
纯品为无色透明发烟液体，有酸味。
熔点-42℃，沸点86℃，相对密度（水=1）1.50，相对蒸汽密度（空气=1）2.17，饱和蒸气压：
4.4kPa（20℃），与水混溶。
己唑醇
C14H17Cl2N3O
纯品为无色晶体,熔点111℃,蒸气压0.11MPa25℃,密度1.29g/cm3。
不溶于水,溶于甲醇、甲苯等有机溶剂。
盐酸
HCl
无色有刺激性液体含有杂质时呈微黄色。
熔点-114.8℃。
沸点-84.9℃。
密度1.187g／cm3。
极易溶解于水，也易溶解于乙醇、乙醚。
能与许多全属、金属氧化物、碱类、盐类起化学反应
三乙胺
C6H15N
101.19
无色油状液体，有强烈氨臭。
熔点：
-114.8℃，沸点：
89.5℃，相对密度（水=1）：
0.70，相对蒸汽密度（空气=1）：
3.48，饱和蒸汽压（kPa）：
8.80（20℃）。
微溶于水，溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂。
4现有污水站情况介绍
4.1现有污水站污水处理工艺流程
现有污水站现有工艺流程如下图4-1所示。
4.2现有污水站建（构）筑物和设备情况
江苏富鼎化学有限公司现有污水处理系统设施如下表4-1、表4-2。
表4-1现有污水站建（构）筑物情况表
序号
构建筑物名称
规格（m）
单位
数量
结构
1
集水池
12.0×10.0×5.5m
座
1
钢砼+防腐
2
中间调节池
12.0×10.0×5.5m
座
1
钢砼+防腐
3
水解酸化池
10.0×5.8×5.5m
座
2
钢砼
4
接触氧化池
10.0×7.3×5.5m
座
2
钢砼
5
二沉池
3.5×3.5×5.5m
座
2
钢砼
6
气浮池
6.15×3.5×5.5m
座
2
钢砼
7
排放池
12.0×10.0×5.5m
座
1
钢砼
8
压滤液收集池
1.5×1.0×1.5m
座
1
砖混
9
铁碳塔
Φ5.0×6.0m
座
2
钢制防腐
10
催化氧化塔
Φ5.0×5.8m
座
2
钢制防腐
11
絮凝沉淀塔
Φ4.0×5.0m
座
2
钢制防腐
12
UASB反应器
Φ5.2×7.0m
座
2
钢制防腐
13
污泥浓缩池
Φ4.0×5.5m
座
2
钢制防腐
14
事故池
12.0×10.0×5.5m
座
1
钢砼防腐
15
中和沉淀池
Φ2.0×4.5m
座
1
钢制防腐
16
综合车间
19.2×4.48m
座
1
砖混
表4-2现有污水站工艺设备情况表
序号
设备名称
规格参数
单位
数量
备注
1
FS65-50-25玻璃钢离心泵
Q=25m3/h，H=26m，N=5.5kw
台
2
集水池
2
FS65-50-25玻璃钢离心泵
Q=25m3/h，H=26m，N=5.5kw
台
1
事故池
3
浮球液位计
套
2
4
PH计
台
6
5
搅拌机
N=1.5kw
台
2
转速20转
6
G30-1螺杆泵
Q=5m3/h，H=60m，N=2.2kw
台
2
絮凝沉淀池、污泥浓缩池
7
G25-1螺杆泵
Q=2m3/h，H=60m，N=1.5kw
台
2
中和沉淀池
8
50ZXP18-20不锈钢自吸泵
Q=18m3/h，H=20m，N=2.2kw
台
2
调节池
9
65GW25-15-2.2型污泥泵
Q=25m3/h，H=15m，N=2.2kw
台
4
二沉池、气浮池
10
搅拌机
N=0.75kw
台
12
加药搅拌系统
11
计量泵
N=1.1kw
台
14
加药搅拌系统
12
刮泥机
N=2.2kw，行走速度1.0m/min
台
2
气浮池
13
潜水搅拌机
QJB1.5/6-260/3-980
台
2
14
板框压滤机
BMY40/870-UK，过滤面积40㎡
台
2
15
潜污泵
N=2.2kw
台
1
备用
16
65ZW50-25型污水泵
Q=50m3/h，H=25m，N=11kw
台
2
排放池
17
3L42WC型罗茨风机
Q=14.22m3/min,△P=68.6kpa,N=30kw,rpm=1310r/min
台
3
18
40BXG型溶气泵
Q=5.7m3/h，H=40m，N=2.2kw
台
2
气浮池
4.3现有污水站运行情况调查
江苏富鼎化学有限公司污水处理站运行情况良好，企业根据园区要求对污水处理系统实行岗位责任制，配备专业污水处理工、专业电工、设备专员等，实行设施/设备承包制度和定期检修制度。
根据对现场多次实地调查，现有污水处理站所有设施设备运行良好，设备维保制度完善，污水运行制度完善，污水处理稳定进行。
4.4现有污水站构筑物及设备核算
现有污水处理站设计流量为400m3/d（20m3/h）。
根据现有项目废水产生情况和乙基氯化物项目废水产生情况分析：
全厂废水总量为49830.66m3/a（166m3/d）；
对现有污水站建构筑物及设备核算如下：
4.4.1集水池
设计进水流量400m3/d，24h运行，设计停留时间30h；
半地下式钢砼结构,防腐，数量1座；
尺寸规格：
L×B×H=12.0×10.0×5.5m；
有效容积：
600m3；
配FS65-50-25型玻璃钢离心泵2台，1用1备
（性能参数：
Q=25m3/h，H=26m，N=5.5kw）
pH计一台；
浮球液位计1套；
复核项目
复核内容（实际处理量166m³/d）
复核结果
水力停留时间
86h
满足要求
提升泵技术参数
Q=25m3/h，H=26m，N=5.5kw
满足要求
其他配置
浮球自控、pH系统配置
满足要求
4.4.2铁碳池
铁碳池内形成无数的微电池系统构成磁场产生电位差。
铁在酸性条件下释放铁离子生成新生态Fe2+。
Fe2+具有氧化--还原的作用、能与废水中的许多组分发生氧化还原反应。
其电化学、氧化—还原、物理吸附及絮凝--沉淀的共同作用对废水进行处理。
原设计进水流量400m3/d，24h运行，设计停留时间10.5；
地上式钢制防腐，2座；
尺寸：
L×B×H=Φ5.0×6.0m；
有效容积：
215m3；
配曝气系统2套，内装铁、碳填料；
复核项目
复核内容（实际处理量166m³/d）
复核结果
水力停留时间
23h
满足要求
曝气配置
曝气系统两套
满足要求
4.4.3催化氧化池
氧化剂双氧水与铁碳微电解反应中产生的Fe2+，配置成Fenton试剂，H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由基（·OH）,其氧化电位达到2.8V,是除元素氟外最强的无机氧化剂,它通过电子转移等途径将有机物氧化分解成小分子，·OH可与大多数有机物作用使其降解。
Fenton试剂在水处理中具有氧化和混凝两种作用。
原设计进水流量400m3/d，24h运行，停留时间：
10h；
地上式钢制防腐，数量2座；
尺寸：
L×B×H=Φ5.0×5.8m；
有效容积：
200m3；
配曝气系统两套；
根据水质情况投加双氧水：
配1m3加药桶2个，32CQ-25型式加药泵2台：
（性能参数：
流量110L/min，扬程15m，功率1.1kw）
复核项目
复核内容（实际处理量166m³/d）
复核结果
水力停留时间
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