某化学工业股份有限公司循环水、污水处理技术改造项目可行性研究报告(编辑修改稿)

某化学工业股份有限公司循环水、污水处理技术改造项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

污水处理方案 按照分级治理的原则，对不同的污水采用不同的治理方法。 ① 冷却循环排污水及新建电厂 RO 浓排水处理及 回用工程：本工程将对新建 40 万吨 /年 PVC 树脂装置的冷却循环排污水、新建热电厂 RO浓排水进行治理，选用超滤 +反渗透的先进工艺，使初期排污水 380m3/h经治理后， 264 m3/h 回用到循环水系统，其余 116 m3/h 的水达标排放。 ② PVC 离心母液废水处理及回用工程：本工程将对现有 23 万吨 /年PVC 树脂装置离心母液水 80m3/h，新建 40万吨 /年 PVC 树脂装置离心母液水 130 m3/h 进行治理，采用特殊的生物处理工艺及菌种 +UF（超滤）过滤工艺，经治理使 189 m3/h 离心母液水达到新鲜水的要求，回用于新建 热电厂化水系统。 处理规模 ① 冷却循环排污水及新建电厂 RO 浓排水处理及回用系统： 380 m3/h。 ② PVC 离心母液废水处理及回用系统： 210 m3/h。 ③ 年操作时间： 8000 小时。 处理规模确定的原则和理由 国内外 PVC 工业生产方法有悬浮法、乳液法、微悬浮法、本体法等，其中以悬浮法为主，占 PVC 树脂总量的 75%。 悬浮法作为被世界各国广泛采用的聚合方法，近几年在提高树脂质量、采用大型聚合釜、计算机控制、防粘釜、三废治理以及减少树脂中 VCM 的余量等方面取得了很大的成功。 12 PVC 生产系统污水主要来自 离心母液、 VCM 废水回水、循环水排污、洗釜清扫、化验、再生等，主要污染物为 VCM、 PVC、 SS、 COD、BOD、石油类、 PH等。 按照多次循环、分级治理、分质利用的原则，根据生产工艺中产生和各类污水的特点，拟采用分类治理回用的废水处理工艺路线，将 PVC 生产工艺中的废水：离心分离废水、循环水排污水和新热电浓排水，分别加以处理回用，以期获得企业最大的经济效益，同时又节约了宝贵的水资源，减少了环境污染。 依据现有装置、在建装置的污水排放量确定污水处理厂的处理能力。 循环水规格和生产规模 根据 40 万吨 /年树 脂工程需要，新建装置循环水量 36000 m3/h。 年操作时间： 8000 小时。 本工程实施后供水温度 32℃ ，回水温度 42℃。 给水压力 ，回水压力。 循环水 GBJ5083 标准，主要技术指标为： COD : 4050 mg/l SS : ≤ 5 mg/l PH : 69 污水处理工程 冷却循环排污水及新建电厂 RO 浓排水处理及回用工程 本装置采用 UF（ 超滤 ） +RO（ 反渗透 ） 组合水处理工艺，技术由天津恩纳 社环保有限公司提供， UF 系统是该公司专有技术，已经使用在其他很多水处理工程中。 运行结果证明，该技术具有运行稳定、产水水质好、清洗彻底、水浪费少、占地少、便于维护等特点。 13 1） 工艺流程 ① 冷却循环排污水及新建电厂 RO 浓排水处理工艺流程简图 ② 流程说明 来自循环水系统冷却水池的 280m3/h 的冷却循环排污水，首先进入集水池， 通过两用一备的原水泵进入两套叠片过滤器和 UF 系统，产出SDI 值为 2 左右（ SDI3）的水和新电厂浓排水一同进入到处理水池，UF 产水和新电厂浓排水一同通过 4台供水泵进入保安过滤器， 5μm保安过滤器，可保证 RO 进水水质。 然后由高压泵进入到冷却循环水 RO 系统进行处理，产水回用于循环水补水，浓水排污经管道排入扩建沧井蓄水池 叠片过滤器的作用是将水中少量大的悬浮物（大约 100μm 以下）过滤掉，可以去除掉水中 60%以上悬浮物。 防止水中比较大的颗粒堵塞 UF膜，延长 UF 系统运行寿命。 UF 采用目前比较流行的内压式过滤，由聚 丙烯晴中空纤维组成，截留分子量为 35 万道尔顿，可以把水中的细菌、病毒、胶体等悬浮物完全过滤掉，可以除掉水中缓蚀剂和 20%COD，回收率 90%，是最好的反集水池 冷却循环浓排水 叠片过滤器 UF 处理水池 新建电厂浓排水 过滤器 RO 系统 回用水池 废水池 循环水系统 废水池 14 渗透前处理设备。 运行时，水中 以上的杂质被中空纤维截住 ,水把大部分杂质冲出 UF 膜形成浓水排放 ,90%水通过中空纤维被收集 ,进入到处理水池。 RO膜是由高分子聚酰胺卷制而成，其过滤孔径是 中的绝大部分盐份、细菌和病毒等过滤掉。 从膜孔径滤过水收集在一起即为产水，没有过滤出去的杂质、盐份等被水带出 RO 膜即为浓水。 浓水占 25％。 为保 证 RO 膜的进水水质，还要加入阻垢剂、亚硫酸氢钠。 在 RO 出水后加入氢氧化钠调节进水的 PH 值。 以保证循环水系统的进水水质要求。 ③ 工艺特点 本工程采用技术先进、运行成熟的 UF+RO 组合水处理工艺，其主要表现在： A） 由于循环冷却排放水含有大量的悬浮物、胶体、细菌和高分子稳定剂等杂质。 要把这些杂质完全过滤掉，传统的砂滤、多介质过滤、活性碳过滤的预处理手段是不能达到的，这样就不能满足 RO 进水条件。 尤其是大量的高分子稳定剂进入到 RO 膜里，造成 RO 膜的污染和脱盐率、回收率的降低，影响系统运行性能。 B）针对含有大量杂 质、细菌、高分子量稳定剂的难处理水源，设计的叠片过滤器和 UF 系统，可以完全解决传统预处理方法难以解决的问题。 处理后的水质远远好于 RO 膜的进水条件，保证 RO 系统安全、可靠的运行。 并且， RO 膜使用寿命比普通预处理手段增加一倍。 最大限度地降低运行费用。 C） UF 系统运行时回收率高达 90％，减少了水源的浪费。 而传统工 15 艺由于其反冲洗、正冲洗需流量大且时间长，水的浪费是十分惊人的。 D） 另外，独特先进完全自动 UF 清洗工艺，保证 UF 膜过水量不会衰减和延长使用寿命，且连续运行。 既保证系统运行的可靠性又降低了操作人员劳动强度。 达到运行能耗低，处理费用少。 E） UF 系统布局合理，设计紧凑，最大限度地减少了占地面积，仅为传统工艺的 15％。 F） 使用 UF 超滤系统后的产水，由于其水质优于 RO 膜的进水要求标准，延长了 RO 膜的使用寿命进一倍（更换期延长至 6年）。 G） RO 系统为全自动运行。 设有高压保护装置，产水端设有防爆膜，保证 RO 膜安全使用。 高压泵选用著名丹麦格兰富公司的产品，不仅质量非常好，而且运行时噪音非常低。 RO 膜选用美国 DOW 公司的大通量反渗透膜，运行时具有压力低、脱盐率高、过水量大和使用寿命长的优点。 每个压力容器都安装了取样阀 ，实现了对每组 RO 膜脱盐率的检测，保证系统正常运行。 H） 整个系统配备了一套化学清洗装置，可分别清洗 UF 和 RO膜。 既操作维护简单，又节省了占地面积。 I） 整套系统选用国内外先进的工艺设备，保证设施运转管理的高度自动化和稳定运行，操作运行与维护检修管理简单方便。 F） 为了最大限度地减少新鲜水用量及排放水量，在技术方案制定时深入考虑将拟建装置与新建电厂浓排水有机结合起来，提高水的重复利用率，以提高经济效益和社会效益。 ④ 污水处理前后水质、水量情况 污水处理前后水质、水量情况表 表 41 16 冷却循环排污水 新建电 厂 RO 浓排水 回用水 排污水 水量 280m3/h 100m3/h 264m3/h 116m3/h PH 69 69 CODcr 80mg/l BOD5 30mg/l 悬浮物 70mg/l 电导率 ≤ 3750μS/cm ≤ 3450μS/cm ≤ 200μS/cm 温度 15℃ ≤ T≤ 32℃ 15℃ ≤ T≤ 32℃ ≤ 32℃ SDI ≤ 4 2） 主要设备一览表 主要设备一览表 表 42 序号 名称 单位 数量 规格、型号 材质 1 叠片过滤器 台 2 3SK7 卧式 增强聚酰胺 +聚丙烯 2 UF 台 2 UF140 膜壳： PVC UF 膜： 32 支 /台 PVC 膜面积 50m3 3 保安过滤器 台 4 5μm1000mm SS304 4 高压泵 台 4 BMB95 流量： 88m3/h 扬程： 170m 电机功率： 75kw SS304 5 RO 系统 台 4 R90 卧式 3） 主要原材料及动力消耗表 主要原材料及动力消耗表 表 43 17 名称 规格 单位 消耗定额 年消耗量 电 380V kWh 3168000 阻垢剂 100% kg 9120 NaOH 30% kg 6080 NaHSO3 100% kg 9120 PAC 100% kg 9120 NaCLO 10% kg 72960 PVC 离心母液废水处理及回用工程 水相悬浮聚合法是目前世界上普遍采用的聚氯乙烯树脂（ PVC）生产工艺，该工艺的技术多为专利，其共同点是聚合反应釜中的水相为纯水，在反应完成后 PVC 通过离心方式从水中提取出来，残留下来的含有引发剂、终止剂等有机物的水，即母液 在进行到标处理后被作为废水排放。 母液的 COD浓度虽然只有 200300mg/l以下，但是由于其中所含有的有机化合物主要为 PVA、双酚 A、氢醌等是非常难以被生物见解的物质，所以目前世界上只有少数专利技术可以在低成本条件下将其实现达标处理。 其中，由上海交通大学教授张振家博士所开发的专利技术《内循环式固定化生物反应器》和高效微生物菌种不仅能够在更低的成本下将 PVC 母液达标处理，而且是目前世界上唯一能够使处理后的水质达到重复利用要求的生物技术。 天津恩纳社环保有限公司将此生物技术与公司 UF 系统专用技术相结合，开发了特 殊的生物处理工艺及菌种 +UF（ 超滤 ） 组合水处理工艺。 该工艺可使 90%的污水达到生活饮用水标准，并回用于生产系统。 该技术目前已经应用于天津乐金大沽化学有限公司的17 万吨 /年 PVC 生产污水处理工程中，在企业的节水和环保方面取得了非常好的经济合社会效益。 18 本项目拟采用天津恩纳社环保有限公司特殊的生物处理工艺及菌种+UF（ 超滤 ） 组合水处理工艺，使处理后的污水回用于新建热电厂的化水系统。 1）工艺流程 ○1 PVC 离心母液废水处理及回用工程工艺流程简图 ② 流程说明 来自于 40万吨 /年 PVC树脂装置和 23万吨 /年 PVC树脂装置的离心母液水首先进入冷却塔，使污水温度由 4060℃ 降至 1535℃ ，以达到生化池的进水 温度要求。 后进入平流沉淀池，进行沉淀，去除废水中的 SS。 沉淀后的污水进入调节池，使污水水质均一化。 进入生化池，利用降解PVA 等化合物的高效微生物菌种，使废水的 COD 浓度降至设计标准。 然后污水进入斜管沉淀池，分离生物处理工艺中产生的生物污泥。 进入处理水池，完成生化处理过程。 经生化处理的水 —中水，首先进入砂滤器，把水中的悬浮物、大的颗粒和大的胶体阻挡住。 进入臭氧氧化反应罐，利用臭氧将水中的细菌、40 万吨 /年 PVC 母液废水 23 万吨 /年 PVC 母液废水 冷却塔 平流沉淀池 调节池 生化池 斜管沉淀池 处 理水池 砂滤 臭氧消毒 活性炭过滤 叠片过滤器 UF 出水水池 新热电厂化水系统 污泥存储池 19 病毒、藻类等微生物杀掉，同时去除水中 50%的 TOC。 消毒后的中水进入活性炭过滤器，利用活性炭吸附水中的胶体、色素和小 的悬浮物，并中和水中的氧化成分。 中水在管道混合器与絮凝剂 PAC 充分混合后，进入叠片过滤器，将水中少量大的悬浮物（大约 100μm以上）过滤掉，去除水中 60%以上悬浮物。 防止水中比较大的颗粒堵塞 UF 膜。 出水进入到 UF 系统， UF 采用目前比较流行的内压式过滤，把水中的细菌、病毒、胶体等悬浮物完全过滤掉，除掉水中 20%COD， 90%的水回用于新建的热电厂化水系统。 ③ 工艺特点 本工程采用技术先进、成熟的生物处理技术和水处理工艺技术，其主要表现在： A） 离心母液废水及工艺装置清洗废水中含有较多的难生物降解性有机化合物， 是污染物去除处理的主要对象，这类有机化合物的去除处理的技术难度较大，需要采用特殊的生物处理工艺及菌种，由上海交通大学教授、留日工学博士张振家教授所开发的专利技术《内循环式固定化生物反应器》和高效微生物菌种，不仅能够在更低的成本下将 PVC 母液达标处。