肉桂酸废水处理

 

一、     肉桂酸废水构成组分

依据业主所提供的肉桂酸生产废水及生活污水资料，该废水来源总共有五股废水组成。

1.1其中工业污水的产生过程、产生量及其组分如下：

A、         在正常生产情况时，甲烷氯化物装置排放的氯甲烷洗涤废碱液：

废碱液量：12.852kg/h (间隙排放)；

废碱液组分（wt%）:NaCl1.87%；NaOH5.46%；NaOCl6.96%；H₂O85.71%；甲烷氯化物（二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳）：0.50%；

B、         在检修时排放的设备清洗废水：

检修设备清洗废水量：最大量5000kg/d(间隙排放)：

检修设备清洗废水组分（wt%）: 水99.5%，甲烷氯化物0.1%；

C、         在发生生产事故时，外逸的甲烷氯化物剂冲洗水：

外逸的甲烷氯化物含量：0.1%；

D、         肉桂酸在结晶分离后，将产生酸性废水及碱性废水：

酸性废水量为：8.675t/d,废水组分（wt%）:

Na^＋2.59%;AC^-1.97%;SO₄^2-2.48;Cl^-1.52%;苯乙烯20ppm;肉桂酸：0.08%。

碱性废水量为3.319t/d,废水组分（wt%）:

Na^＋3.24%;;Cl^-2.14%;OH^-1.36%;四氯化碳：5ppm;苯乙烯聚合油状物0.5%。

1.2从各股废水的污染因子来看，可以归纳为三类：

1.2.1其一为含甲烷氯化物（二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳）废水，分别由甲烷氯化物装置排放的氯甲烷洗涤废碱液、在检修时排放的设备清洗废水、和在发生生产事故时外逸的甲烷氯化物冲洗水三股，且其甲烷氯化物含量最高可达0.50%即5000mg/l，浓度较高；

1.2.2其二为肉桂酸在结晶分离后所产生的酸性废水及碱性废水，其中酸性废水中含苯乙烯20ppm、肉桂酸0.08%即800mg/l;碱性废水中含四氯化碳5ppm、苯乙烯聚合油状物0.5%即5000mg/l。

1.2.3其三为厂区的生活污水，每天约产生20～30m³/d。

 

二、废水中各污染因子的理化性状

1二氯甲烷：

相对密度(水=1)1.33；无色透明液体，有芳香气味；微溶于水，溶于乙醇、乙醚；性质稳定。15(有害品)。毒性：经口属中等毒性。

2三氯甲烷：

相对密度(水=1)1.50；无色透明重质液体，极易挥发，有特殊气味；不溶于水，溶于醇、醚、苯；在贮存时，如果露置在日光、氧气或湿空气中，特别是和铁接触时容易被氧气氧化分解生成氯化氢和有毒的光气。14(有毒品)。毒性：属中等毒性。

在GB8978-1996污水综合排放标准中：一级为0.3mg/L、二级为0.6mg/L、三级为1.0mg/L。

3四氯化碳：

相对密度(水=1)1.60；无色有特臭的透明液体，极易挥发；微溶于水，易溶于多数有机溶剂；性质稳定；14(有毒品)。

在GB8978-1996污水综合排放标准中：一级为0.03mg/L、二级为0.06mg/L、三级为0.5mg/L。

4苯乙烯：

相对密度(水=1)0.91；无色透明油状液体；不溶于水，溶于醇、醚等多数有机溶剂；性质稳定；7(易燃液体)。毒性：低毒类。

5肉桂酸：

相对密度：１.２４９性状：白色或微黄色单斜结晶体，具有爽快的淡甜酯香味；肉桂酸它本身是重要的有机合成中间体之一，广泛用于医药、农业、化工、日化等方面；是一种重要的日用化工原料；１克能溶于２L水中（２５℃），在热水中溶于６ml乙醇中，可以任意比例溶于苯、丙酮、乙醚、冰乙酸、二硫化碳等溶剂中。　

 

三、废水参数、排放标准

3.1、按业主提供的生产废水的水量为17.3m³/d，按Q_h=1 m³/h设计，Ｋ值为1.39；

处理系统设计进水水质按加权平均值计算：

甲烷氯化物：379mg/l;

苯乙烯聚合油状物：959mg/l;

苯乙烯：10mg/l；

肉桂酸：400 mg/l。

3.2、按业主提供的生活污水的水量为20～30 m³/d，按Q_h=1.5 m³/h设计，Ｋ值为1.20；

处理系统设计进水水质：

(1) CODcr：按500mg/L设计

(2) BOD₅: 按300mg/L设计

(3) SS：按350mg/L设计

3.3、废水综合处理系统总水量为：Q_h=2.5 m³/h。

3.4、处理后的出水水质按GB8978-1996综合排放标准排放废水。

 

四、设计思路及原则

4.1 设计思路

4.1.1生产废水中的污染因子，除了肉桂酸以外都是液体；其中甲烷氯化物（二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳）为重质液体，苯乙烯和苯乙烯聚合油状物为不溶于水的轻质液体；三氯甲烷不溶于水，二氯甲烷以13.2g/l（1.32%）、四氯化碳以1.16g/l（0.116%）的溶解度微溶于水；肉桂酸以0.5g/l（0.05%）微溶于水。

4.1.2因此，必须充分利用废水中污染因子的上述理化特性，选择具有针对性的处理工艺和高效的处理技术装备，并且作合理的组合处理方能够奏效。

4.1.3综合考虑到上述各种因素，本方案拟采用分类综合的废水处理工艺，即针对各种污染因子先作分类预处理，然后在主要污染因子被去除的前提下，再合并起来作最终净化处理，使其达标排放。

4.2 设计原则

4.2.1、工程设计中采用成熟可靠、技术合理、有针对性，切实可行的先进工艺、技术和设备；

4.2.2、指标先进：具备高效处理的效果，达到或优于国家标准和规范；

4.2.3、经济节能：在保证处理效果的前提下，降低工程投资，精简工艺，节省电耗和药耗，降低运行费用；

4.2.4、成熟可靠：合理把握先进性和成熟性的关系，提高工艺的可靠性。

4.2.5、提高可操作性：尽可能做到设备简单，操作简捷，维护方便，并适当采用自动化技术。

 

五、废水处理工艺

1、废水处理站采用如下工艺流程：

加药系统

 

                                                                                

活性炭吸 附

综合生产废水

过滤

斜 管沉 淀

收 集预 沉

隔油

格栅栅

                          泵           泵

 

苯乙烯 油状物

废 液 收 集

中 间水 箱xian xianxian

                                                 反冲洗泵

回转风机

 

 

隔油

格栅

接 触消 毒池池

两级生物活性炭曝气滤池

水 解酸 化

生活污水                                 泵                                达标排放

 

 

2、工艺说明

（1）废水的分类预处理

将全部生产废水汇流混合，使酸碱度得以中和。经过格栅、隔油池撇除苯乙烯和苯乙烯聚合油状物轻质液体；进入废水收集预沉池，将甲烷氯化物等重质液体经过预沉淀而将其大部分去除掉。

（2）用斜管沉淀池实现双向分离

废水中所剩少量的甲烷氯化物等重质液体，由泵提升进入斜管沉淀器内作二次双向分离，即轻质液体浮向液面收集然后撇出，重质液体下沉到池底从底部排出。

（3）经过活性炭吸附处理后的生产废水与生活污水合并进行生物处理

此时的废水中仅有微量的污染因子，再用泵提升经过过滤和活性炭吸附处理，去除残留的悬浮物及胶体物质，并且由活性炭来吸附掉微溶于水中的甲烷氯化物；洁净废水汇入中间水池内，然后与生活污水在水解酸化池内综合起来合并进行生化处理。

（4）两级生物活性炭曝气滤池强化处理

经过上述一系列的处理过程处理后的综合废水，已基本不含甲烷氯化物等有毒有害污染因子，可以进入好氧生物处理系统作最终降解处理；但是，为了确保将这些污染因子得到彻底的去除，好氧生物处理系统采用了两级生物活性炭曝气滤池，发挥活性炭的优良吸附性能，使残留在废水中的微量的溶解性有机氯化物由活性炭将其吸附掉，再由生物氧化过程把它彻底降解掉，从而实现达标排放。

 

六、主要设施

1、格栅、隔油撇油箱  　

　 用于对生产废水中苯乙烯和苯乙烯聚合油状物的预分离去除、以及生活污水中动植物油类的分离去除。

2、收集预沉器　　　

　 用于对生产废水的收集沉淀。

３、斜管沉淀器

　 用于对生产废水中的重质液体的混凝沉淀和轻质液体的浮上分离。

４、过滤器　

　  用于对废水进活性炭吸附柱之前的杂质过滤。

５、活性炭吸附柱　

用于对残留于生产废水中微量的溶解性甲烷氯化物的深度吸附处理。

６、中间水箱

    用于过滤器和活性炭吸附柱的反冲洗储水。

7、轻/重质废液收集装置     

   用于对废水中轻质和重质液体的回收储存。

8、水解酸化反应器　　　　

　 用于综合废水的水解酸化生物处理，

在该池内设置布水、集水、排泥、搅拌、回流设施。

9、生物活性炭曝气滤池　　　　

　 用于综合废水的活性炭吸附和生物氧化接触过滤处理，

在该池内设置曝气体系、活性炭、反冲洗装置、集水和布水、排泥等设施。

10、接触消毒装置　　

用于处理出水的接触消毒处理，

池内设置布水器、集水堰、消毒剂投加装置和基础反应装置等。

11、废水提升泵  　

　　用于废水的提升。

12、加药装置   

　　分别用于废水预处理部分的加酸、加碱、絮凝剂，配置计量泵定量投药和溶药搅拌装置。

13、回转鼓风机　　

用于生物活性炭曝气滤池的鼓风曝气供氧，以及过滤器、活性炭吸附柱、生物活性炭曝气滤池等的反冲洗供气。

 

七、处理效果分析

经过上述工艺的工程设施处理后的该废水，可以达到排放标准的要求，其处理效果如下表：

处理效果分析表

综合评价：经过系统处理后排放出水的水质可以全面达到排放标准。

 

八、布局规划

废水再生站设置在一块长20×15m的空地上，机泵房与加药系统、电控值班和药品库合建一体，与各处理设施紧凑有序地组合成整体，不仅节省投资和用地，也使操作管理简洁便利，减少管理人员和减轻劳动强度。

如果用地允许，可在站区外缘设置绿化带，以美化、改善工作环境。

 

九、操作控制和生产编制

1、由于本设计方案中对各类机械和电器均设有过热、过载、超压、欠压、缺相、断路保护和故障报警自停功能，设有多路多级PH值自动监测仪器；对各池液设有液位传感器，具有高位自开、低位自停，超高报警等功能；主要机泵均为一用一备，按时序控制程序自动切换交替运行，可以大大延长其使用寿命和降低故障率。

2、本废水再生站中除药品投配和污泥脱水过程必须依赖人工辅助外，其余操作均PLC微机全自动控制，仅需定时巡检即可。

3、生产编制预定为一人值守，三班轮换；一名长日班，一名技术管理员；定员五名。

 

十、运行费用

1、能耗及电费

   装机容量：17.25kw

   平均运行动力：7.00kw

   吨水电耗： 2.80kwh/m³·水

   吨水电费： 1.456元/ m³·水（电费按0.52元/kwh计）

2、药剂费

   每吨水所需药剂费约0.18元/吨·水

3、人工费

   5名员工月总工资按4000元计

   每吨水所需人工费为：2.222元/ m³·水

4、运行费合计

   每吨水运行费：3.585元/m³·水 （1.456＋0.18＋2.222=3.585）

   年运行费：日处理废水60吨，年度按250个工作日计算，年总运行费为53775元。

十一、主要经济技术指标

按本方案实施的废水再生站可以达到下列主要指标。

  1、日处理能力： 60m³/d·废水

  2、总装机容量：17.25kw

  3、运行动力：7.00kw

  4、年度运行费：53775元/a

  5、吨水运行费：3.585元/m³·水

  6、工程总投资：77.64万元

7、占地面积：约为 300m²   (20×15m)

                               二OO五年六月十二日