項目概況
該化工廠以貴州豐富的煤炭資源為依托，大力發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)，以煤炭的深加工為其主要產(chǎn)業(yè)鏈。傳統(tǒng)的煤化工是以低技術(shù)含量和低附加值產(chǎn)品為主導(dǎo)的高能耗、高排放、高污染、低效益的“三高一低”行業(yè)。隨著市場的發(fā)展和科技的進步，這種對資源過度消耗、嚴(yán)重污染環(huán)境、粗放的不可持續(xù)的發(fā)展方式已難以為繼。因此，企業(yè)擬采用先進的粉煤加壓氣化技術(shù)，計劃建設(shè)年產(chǎn)30萬t合成氨、15萬t二甲醚裝置，向市場提供清潔能源——二甲醚。該項目建成后，預(yù)計產(chǎn)生的生活污水和生產(chǎn)廢水總量將達120m/h，其中以煤炭為原料的合成氨工藝的生產(chǎn)廢水主要為煤造氣含氟廢水和銅洗稀氨水。為使廢水能達標(biāo)排放，企業(yè)擬新比一座廢水處理站，處理后的出水達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級B排放標(biāo)準(zhǔn)。該處理站總占地面積1500m2，總裝機容量166.2kw，運行成本約1.26元/m3廢水(不含折舊費)。
設(shè)計依據(jù)
(1)業(yè)主提供的各種相關(guān)基礎(chǔ)資料(水質(zhì)、水量，回用水要求等);
(2)現(xiàn)場踏勘資料:
(3)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978一1996);
(4)國家及省、地區(qū)有關(guān)法規(guī)，規(guī)定及文件精神
(5)其他相關(guān)設(shè)計規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。
設(shè)計原則
(1)針對本項目廢水水質(zhì)特點，選用技術(shù)先進可靠、工藝成熟穩(wěn)妥、處理效率高、占地而積小、運行成本低、操作管理方便的廢水處理工藝，在確保出水達標(biāo)排放的同時節(jié)省投資:
(2)選用質(zhì)量可靠，維修簡便，能耗低的設(shè)備，盡可能降低處理系統(tǒng)的運行費用:
(3)采取措施盡量減小廢水處理系統(tǒng)對周圍環(huán)境的影響，合理控制噪聲、氣味，妥善處理與處置固體廢物，避免二次污染；
(4)總圖布置合理、緊湊、美觀，減少廢水處理站內(nèi)廢水提升次數(shù)，保證廢水處理工藝穩(wěn)定可靠運行。
設(shè)計范圍
本項目的設(shè)計范圍包括廢水處理站的總圖設(shè)計和廢水處理工藝設(shè)計，具體包括，廢水處理站內(nèi)的廢水處理工藝、土建、設(shè)備、電氣、自控、給排水等的設(shè)計。廢水處理站外的廢水接入管、外排管、電纜、自來水管等不包括在本工程設(shè)計范圍內(nèi)。
廢水來源
該工程廢水來源為新建生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)廢水和廠區(qū)的生活污水。根據(jù)該企業(yè)即將建成的新生產(chǎn)線以及同類型生產(chǎn)企業(yè)的類比調(diào)查結(jié)果，以煤炭為原料的合成氨企業(yè)其工藝流程大致可分為原料氣的制備、原料氣的凈化、氣體壓縮和氨合成四大部分，廢水主要產(chǎn)生于原料氣的制備和凈化中。
(1)原料氣制備技術(shù)所產(chǎn)生的廢水
合成氨原料氣的制備對煤(焦)而言，是以煤或焦與氣化劑(如空氣、蒸汽、氧氣等)進行一系列非均相化學(xué)反應(yīng)，生成以CO、H2、CO2和CH4等為基本組分的各種煤氣。然而煤中除含有C外，還含有S、O、N等元素，為此煤氣中還含有H2S、HCN以及未反應(yīng)的煤屑。由于從造氣爐出來的煤氣除含有上述的氣體和雜質(zhì)外，氣體溫度也較高，所以必須經(jīng)過降溫、洗滌才能進入下一個工序。這是任何一種制氣方法都不能避免的，而洗滌劑和降溫介質(zhì)一般為水。故此就產(chǎn)生了一股溫度高、色度深、含有大量煤屑及氰化物的污水。由于這些化合物中氰化物的濃度高并有劇毒，故一般稱這股廢水為造氣含氰廢水。
(2)原料氣凈化產(chǎn)生的水污染
合成氨原料氣的凈化主要包括硫化物的脫除、CO2的脫除、CO的脫除和CO的變換。在目前常用的方法中絕大多數(shù)不以氨作為堿源，故排除了氨氮對水環(huán)境的污染。CO的脫除污染嚴(yán)重的是銅洗流程。
銅洗液再生產(chǎn)生了含有NH3、CO和CO2的制洗再生氣。銅洗再生氣經(jīng)水洗滌產(chǎn)生銅洗稀氨水其濃度視所采用的洗滌技術(shù)不同而不同。這股廢水除含有氨外，還含有CO2，所以采用一般的提濃方法都會由于容易生成碳銨引起管道堵塞而無法處理。因此，一種方法是采用銅洗再生氨直接放空；另一種是銅洗稀氨水排放。
綜上所述，該廠生產(chǎn)車間排放的廢水主要為煤造氣含氰廢水和銅洗稀氨水。
設(shè)計水量
根據(jù)廢水來源分析，本項目產(chǎn)生的廢水其主要污染物為懸浮物、COD、BOD、石油類、硫化物、氯化物、氨氮。同時據(jù)建設(shè)方提供的資料，廢水排放將達到120m3/h，全廠廢水排放量和具體水質(zhì)如表1所示
表1全廠廢水排放量和水質(zhì)一覽表
序號 | 裝置名稱 | 排水規(guī)律 | 排水量(m3/h) | 排水水質(zhì)/（mg/L) |
CN- | BOD5 | SS | COD | 氨氮 | 磷酸鹽 |
l | 煤氣化 | 連續(xù) | 21.2/51 | 10 | 200 | 50 | 300 | 200 |
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2 | 酸性氣體脫除 | 連續(xù) | 4.5/5 | 50 | 1000 |
| 1500 |
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3 | 甲醇裝置 |
| 7.6 |
| 500 |
| 600 |
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4 | 變換 |
| 0.2/2 |
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| 1500 |
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s | 生活廢水 | 間斷 | 10 |
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| 150 | 200 | 30 | 3 |
6 | 熱電站排水 | 連續(xù) | 20 |
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| 1.2 |
合計 | 63.5/95.6 |
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根據(jù)表1，取新建裝置的生產(chǎn)廢水總量為85.6m3/h生活廢水為10m3/h,合計水量為95.6m3/h?？紤]初期雨水的處理量，廢水處理站設(shè)計規(guī)模定為120m3/h。
設(shè)計進水水質(zhì)
設(shè)計進水水質(zhì)指標(biāo)如表2所示。
表2設(shè)計廢水進水水質(zhì)
項目 | COD/(mg/L) | BOD/(mg/L) | pH | SS/(mg/L) | 氰化物/(mg/L) | NH3-N/(mg/L) | 硫化物/(mg/L) |
進水水質(zhì) | ≤300 | _ | 6.0~9.0 | ≤150 | ≤1.0 | ≤150 | _ |
設(shè)計出水水質(zhì)
根據(jù)生產(chǎn)廢水和生活廢水的特點，分別采取預(yù)處理措施，對酸性氣體脫出裝置和煤氣化裝置含氰廢水先進性脫氰處理，再混合其他污水進行生化處理。綜合考慮其水質(zhì)，出水達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978一1996)一級B要求，具體如表3所示。
表3設(shè)計廢水出水水質(zhì)
項目 | COD/(mg/L) | BOD/(mg/L) | pH | SS/(mg/L) | 氰化物/(mg/L) | NH3-N/(mg/L) | 硫化物/(mg/L) |
出水水質(zhì) | ≤100 | ≤30 | 6.0~9.0 | ≤60 | ≤0.5 | ≤15 | 0.5 |
處理工藝
該廢水處理工藝主要包括預(yù)處理系統(tǒng)、生化處理系統(tǒng)、供氧系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)，工藝流程詳見圖2
工藝流程詳見圖2
國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn) 排放達標(biāo)
