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江苏某环保科技有限公司废包装桶及槽罐车清洗废水处理工程设计实例

2021-08-08 来源:好走旅游网
第31卷第3期 2 0 1 8年6月 污 染 防 治 技 术 Ve1.31.No.3 POLLUTION CONTROL TECHNOLOGY Jun.,2 0 1 8 ·工程实例· 江苏某环保科技有限公司废包装桶及槽罐车 清洗废水处理工程设计实例 郭庆 (南京大学环境规划设计研究院股份公司,江苏 南京210093) 摘要:废包装桶及槽罐车清洗废水含有大量的甲苯、二甲苯和石油类等有机物,COD较高、成分复杂、可生化性差。 通过工程实例探讨采用破乳+Fenton氧化为主预处理工艺,水解酸化+好氧接触氧化的生化处理工艺,以及活性炭吸附的 深度处理工艺,对于废包装桶及槽罐车清洗废水处理的可行性。结果表明,该组合工艺处理效果良好,运行稳定可靠,满足 当地化工园区接管要求。 关键词:化学包装桶;槽罐车;清洗废水;破乳;Fenton氧化;好氧接触氧化 中图分类号:X703 文献标识码:A Project case of thewastewater treatment Guo Qing (Academy ofEnvironmental Planning&Design Co.,Ltd.,Nanjing Unive ̄ity,Nanifng, Jiangsu 210093,China) Abstract:The washing wastewater about cleaning chemical packing drums and tank tuck contairns a large amount of organic substances such as toluene,xylene and oil etc,which has COD,complex composition and poor biodegradability.The feasibility of wastewater treatment has been discussed by a is adopted project case,the“demulsification+Fenton oxidation”as the pretreatment process.“hydrolytic acidiicatfion+biological contact oxidation’’biochemical process and“activated c ̄bon adsorption”deep treat— ment process are used.The results shows that the treatment effect of combined process is good,and its operation is stable and relia— ble and can meet the requirements for the take—over of chemical industry parks. Key words:chemical packing drums;tank truck;washing wastewater;demulsification;Fenton oxidation;biological contact OXjdation 随着中国经济的快速发展,工业化产品的使用 量与日俱增。工业化产品的生产、包装、运输和贮 污染防治措施,含化学品的废水及残存化学物质被 随意排放,危害生态环境 。 江苏某环保科技有限公司主要从事化工产品 废旧包装桶清洗再利用、油漆桶破碎清洗和槽罐车 清洗业务。其生产工艺包括:(1)200 L、250 L铁 存过程中会使用到大量的化学包装桶、吨桶和槽罐 车等。因此,中国目前每年产生的化学包装桶也处 于快速的增长状态。化学包装桶是指用于包装储 存各类化学原料和产品的桶装容器,按化学物质种 类分为无机和有机化学包装桶;按化学品的状态分 为液态、固态和半液态化学包装桶;按包装桶材质 主要分为铁制和塑料化学包装桶。鉴于化学包装 质包装桶清洗翻新再生工艺;(2)200 L塑料桶再 生工艺;(3)吨桶清洗工艺;(4)油漆桶破碎工艺; (5)槽罐车清洗工艺。该企业回收废包装桶的主 要种类为:含染料/涂料包装桶,含有机树脂类包装 桶,含矿物油包装桶,含酚包装桶,含有机溶剂包装 桶多涉及危险化学品,危害较大,大部分化学包装 桶被视为危险废弃物,废化学包装桶的收集、转移、 处置过程已纳入危险废物的管理范畴 。目前, 虽然中国每年产生的大量化学包装桶被清洗和再 利用,但多为生产企业回收再售,由于缺乏有效的 收稿日期:2018—04—24 作者简介:郭庆(1982 ),男,陕西韩城人,工程师,本科,研 究方向为废水处理工艺技术研究及工程设计。 201 8年6月 郭 庆.江苏某环保科技有限公司废包装桶及槽罐车清洗废水处理工程设计实例 桶,含有机卤化物包装桶,含酸包装桶,含碱包装桶 等。该企业在生产过程中会产生大量的清洗废液, 其主要污染物为残留化学制剂和清洗剂(如甲苯 和二甲苯)等难降解有机污染物。文中将结合该 企业产生的清洗废水处理工程实例,对该清洗废水 处理工艺进行阐述。针对该废水特征,利用物化和 洗废水,产量为224 t/a;(3)槽罐车清洗废水,包 括:a.蒸汽熏蒸冷凝废水,该部分冷凝水含有大 量有机溶剂,产生量约为3 240 t/a;b.碱液/清水 清洗废水,经高温熏蒸后仍无法处理干净的车辆 需再利用5%的碱液、清水进行清洗,清洗废水产 量为1 800 t/a;(4)地面冲洗等其他废水,废水产 量为676 t/a。生产废水合计7 182 t/a,主要含高 生物相结合的处理工艺对该清洗废水进行有效处 理,达到接管园区污水厂接管标准。 1工程概况 浓度的化学制剂和清洗剂,如COD、甲苯、二甲苯、 石油类等有机污染物等。此外,企业厂区的初期雨 水量约为2 700 t/a,生活污水的产量约1 104 t/a, 初期雨水和生活污水中COD和SS浓度较低。具 体水质指标如表1所示。 该工程的废水来源主要为该企业的生产废水、 初期雨水和生活污水。其中生产废水主要为:(1) 包装桶的清洗废水,包括:a.包装桶外壁碱液清洗 该项目废水经厂区废水处理站处理达到接管 标准后接管至园区废水处理厂集中处理。废水站 设计出水指标(即接管标准)详见表2。 废水,该过程采用5%的碱液进行清洗,产生废水 量为426 t/a;b.清洗剂清洗后内桶检漏废水,该过 程产生的检漏废水量为816 t/a;(2)油漆桶破碎清 表1废水水质 mg/L 2工艺设计 2.1 污水站设计处理能力 难降解有机物,如苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、有机溶 剂等,去除COD,提高废水可生化性。Fenton氧化 出水pH值较低,出水进如中和混凝沉淀池,加碱 中和Fenton系统出水并去除Fe¨,降低对后续生 化反应的影响,混凝沉淀去除悬浮颗粒。中和混凝 沉淀池出水进人水解酸化池,用于去除部分有机 物,进一步提高废水可生化性。 初期雨水和生活污水(13 m /d)经调节池2, 用于均化初期雨水和生活污水进水水质水量。混 同生成废水水解酸化出水(43 m /d)进入好氧接 该企业废水排放量为10 986 m /a,按工作日 300 d计,折日排放污水38.6 m。/d。由于初期雨 水和生活污水直接进人生化处理,因此设计物化预 处理能力为30 m /d,生化处理能力为43 m /d。 2.2工艺流程 该污水站处理流程如图1所示。 生产废水(30 m /d)经集水井进入隔油池,隔 油池主要用于去除甲苯、二甲苯、有机溶剂、石油类 等粒径较大的浮油。废水进入调节池1,调节水质 触池,用于对废水中有机污染物降解,24h连续运 行好氧池溶解氧通过调节鼓风机的送风量控制在 2.0~2.5 mg/L。好氧接触池出水进入二沉池,用 水量,设有两座调节池交替运行,根据池内水位控 制污水提升泵的开停,提升进入破乳罐。破乳池主 要通过投加破乳剂打破乳化液的稳定,使分散的液 滴聚集、分层。破乳后的的废水经过气浮系统,用 于去除苯、甲苯、二甲苯、有机溶剂、石油类等悬浮 细小颗粒。气浮系统出水进行Fenton氧化,氧化 于泥水分离,回流污泥,定期排泥。为确保全厂废 水稳定达标排放,当出现冲击负荷,二沉池出水不 稳定时,待排池出水进入活性炭滤罐,通过活性炭 滤罐内活性炭的吸附确保全厂排放废水水质达到 .94. 郭庆.江苏某环保科技有限公司废包装桶及槽罐车清洗废水处理工程设计实例 第31卷第3期 浮油委外处理 初期 生活 园区污水接管 图1废水处理工艺流程 园区污水厂废水接管标准。 2.3主要构筑物及设备参数 (1)隔油池:2座,有效容积15 m。,处理水量: 30 m /d,停留时间:12h。 水量:30 m。/d,停留时间:20h。配备:潜水搅拌机 1套,组合填料及支架量15 m 。 (8)调节池2:1座,有效容积12.5 m。,处理水 量:13 m /d,停留时间:23 h。 (9)好氧接触氧化池:3座,有效体积67 m , 处理水量:43 m /d,停留时间:37 h,容积负荷: (2)调节池1:2座,有效容积30 m ,处理水 量:30 m /d,停留时间:24 h,配备:潜污泵,4台(2 用2备);浮球液位计,2套;潜水搅拌机,2套。 (3)破乳池:破乳池2座,有效容积8 m ,处理 水量:30 m /d,配备:PAC加药装置1套,PAM加 0.46 kg COD/(m ·d)。配备:微孔曝气盘44个, HC一40S回转风机2台(1用1备),DO仪1台,组 合填料及支架30 m 。 (10)二沉池:1座,尺寸:L×B X H=2.0× 2.0×5.0 m ,处理水量:43 m /d,表面水力负荷: 0.45 m /(113 ·h)。 药装置1套,桨式搅拌机2套。 (4)气浮系统:气浮一体化设备1套,处理水 量:30 m /d,每日运行:6h,设计处理规模:5 m /h。 (5)Fenton氧化池:1座,有效容积24 m ,处 理水量:30 m /d,每日运行:6 h,设计处理规模:5 m /h。配备:H O 加药装置1套,FeSO 加药装置1 =(11)活性炭滤罐:成套设备2套,平面尺寸 1.00 Ill,总高3.2 1TI。处理水量:43 nl /d 过滤滤速:5 m/h。配备:布水组件,支撑组件, 滤料,反冲洗泵等。 (12)待排池:1座,尺寸:L×B×H=2.5× 2.0 X 5.0 m ,处理水量:43 ITI /d,停留时间:12.5 套,H:sO 加药装置1套,桨式搅拌机1套,pH计 1套。 (6)中和混凝沉淀池:1座,尺寸:反应区:L× B×H=2.5 X 2.0×2.0 m ,沉淀区:L×B×H= h。配备:流量计1台,离心泵2台(1用1备)。 3工程运行分析 2.5×2.5×5.0 m。处理水量:30 m /d,每日运行: 6h,设计处理规模:5 rn /h,中和混凝时间:0.4h,絮 凝反应时间:1.3h,表面水力负荷:0.8 m。/(m · 该项目高浓度生产废水中含有COD、甲苯、二 甲苯等特征污染物,进行以破乳、Fenton氧化主的 预处理工艺。该废水处理工程实例运行效果稳定, 整个系统出水水质满足接管标准,该工艺对于此类 h)。配备:液碱加药装置1套,桨式搅拌机2套, pH计1套。 (7)水解酸化池:1座,有效容积24 m ,处理 2018年6月 郭庆.江苏某环保科技有限公司废包装桶及槽罐车清洗废水处理工程设计实例 ·95· 清洗废水具有很好的处理效果。运行期间各处理 参照类似实际废水处理工程,在进行好氧处理 单元,废水处理效果见表3。 之前先进性水解酸化,目的是将原有废水中的非溶 破乳是指使乳化液胶体脱稳,实现油水分离。 解性有机物转变为溶解性有机物,特别是工业废 目前,国内外乳化液废水的破乳方法应用较多的有 水,主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物 混凝法、酸析法、气浮法、超声波法等 。该工程 降解的有机物,提高废水的可生化性,以利于后续 实例通过投加PAC和PAM絮凝剂,使废水中油滴 的好氧处理 。由表3可知,水解酸化后,COD的 吸附聚集,发生脱稳破乳,并通过后续气浮系统,从 去除率达到70%,石油类去除率达到30%,出水 而实现油水分离 J。通过表3可知,高浓度生产废 COD为2 001 mg/L。 水经过隔油+破乳+气浮的处理后,COD和ss的 好氧接触氧化法是一种兼有活性污泥法和生 去除率达到40%,甲苯、二甲苯和石油类去除率达 物膜法特点,典型的生物接触氧化池由填料层、进 到50%。通过隔油+破乳+气浮预处理,即经济 出水装置、布气装置和排泥装置组成。在不透气的 有效去除废水中甲苯、二甲苯、石油类、ss等污染 曝气池中装有砾石、塑料蜂窝等填料,填料被水浸 物,又可减轻后续处理负荷,降低运行成本。 没,用鼓风机在填料底部曝气充氧,空气能自下而 经预处理后的高浓度废水中仍含有部分甲苯、 上,夹带待处理的废水,自由通过滤料部分到达地 二甲苯等难降解有机污染物,后续仅通过生物处理 面,空气逸走后,废水则在滤料间格自上向下返回 单元,较难实现出水甲苯、二甲苯等浓度达到园区 池底。活性污泥附在填料表面,不随水流动,因生 污水厂接管标准。因此,需考虑采用高级氧化等工 物膜直接受到上升气流的强烈搅动,不断更新,从 艺实现对废水中甲苯、二甲苯等的高效去除,同时 而提高了净化效果 。由表3可知,好氧接触氧化 将部分难降解长链有机物降解为短链有机物,有效 池出水,COD、甲苯、二甲苯、石油类、SS、NH 一N 提高废水的B/C,使之易于生物降解,利于后续生 和总磷的浓度分别为419 mg/L、0.07 mg/L、0.32 化处理单元的高效稳定运行。Fenton氧化法是基 mg/L、8.1 mg/L、318 mg/L、3.2 mg/L和0.45 mg/ 于在酸性条件下H O 会被Fe 催化分解产生的 L,均满足接管标准。 反应活性很高的·OH 。由表3可知,Fenton氧 当出现冲击负荷,二沉池出水不稳定时,待排 化+中和絮凝沉淀后,COD的去除率达到70%,石 池出水进入活性炭滤罐,通过活性炭滤罐内活性炭 油类去除率达到36%,SS的去除率达到52%。水 的吸附对废水中甲苯、二甲苯和有机物有效吸附去 甲苯、二甲苯的去除率达到90%,出水浓度只有 除,确保出水稳定达到接管标准。由表3可知,排 0.76 mg/L和1.5 mg/L。 放池出水均能稳定达到接管标准。 表3各工艺单元的处理效果 ·96· 郭庆.江苏某环保科技有限公司废包装桶及槽罐车清洗废水处理工程设计实例 第31卷第3期 4工程技术经济分析 5 结论 该废水处理站在正常运转的情况下,每年削减 对于化工产品废旧包装桶清洗再利用、油漆桶 排入水体污染物量:COD为168 t,甲苯0.219 t,二 甲苯0.216 t,石油类0.42 t,SS为3.88 t。废水处 理站出水达到园区污水处理厂接管标准,既不会影 响园区污水处理厂的正常运行,同时又可实现对该 项目废水的有效处理,对保护园区的周边地表和地 下水质有重要意义,维护当地生态平衡。该项目具 破碎清洗和槽罐车清洗废水,采用破乳+Fenton氧 化为主的预处理工艺,水解酸化+好氧接触氧化的 处理工艺进行处理,以及活性炭吸附的深度处理工 艺。运行结果表明,处理效果稳定,处理后出水各 项污染物达到了该项目园区废水接管标准,该工艺 切实可行。此外,该工程运行费用适中,可以作为 此类生产废水处理的借鉴工程。 [参考文献] [1]雍毅,陶宏志,郭岭,等.化学包装桶处理处置管理与污 有较好的社会效益及环境效益。 该公司废旧化工产品包装桶、油漆桶清洗再利 用和吨桶、槽罐车清洗项目总投资为11 000万元, 环保投资约为301.6万元,占总投资2.7%,其中 废水处理工程投资费用为236.6万元。根据测算 企业年均利润总额1 590万元,年均净利润1 193 万元。废水、废气处理设施年运行费用为240.5万 染防治[J].四川环境,2013(s1):153—155. [2]杨文亮.采用新工艺处理旧桶回收废水[J].湖南包装,2005 (4):19—20. [3]洪科,莫晨剑,朱赛嫦.乳化液废水破乳及后续处理技术研 元,占利润总额的20%,其中废水处理费用仅为 36.4万元。 究进展[J].资源节约与环保,2016(3):44—45. [4]尹季璇,于静洁,陈兆波,等.高浓度切削液废水酸析一混凝 破乳试验研究[J].工业水处理,2017,37(01):68—72. [5]孙怡,于利亮,黄浩斌,等.高级氧化技术处理难降解有机 废水的研发趋势及实用化进展[J].化工学报,2017,68(5): 1743—1756. 废水处理工程运行费用具体为:动力费5.74 元/m ,药剂费25.38 m ,活性炭费用1.10元/ m ,污泥处置费0.54元/m 。单位经营成本32.8 m ,年运行费用36.4万元。经济费用效益分 析的结果表明,项目投资利润理想,经济效益较好, [6]万金保,付煜,刘峰,等.水解酸化一生物接触氧化工艺 处理生活污水[J].水处理技术,2018,44(O3):129—131 +135. 企业完全有能力承担,因此,该方案设计在经济效 益、可实施性上均是合理可行的。 [7]吴国旭,杨永杰,王 旭.生物接触氧化法及其变形工艺 [j].工业水处理,2009,29(6):9—11. (上接第91页) [6]于成学,武春友,王文璋.基于循环经济的中国鲁北生态工业 模式选择.中国软科学,2007(6):15—17. 展、统筹区域发展、统筹人与自然和谐发展,是可持 续发展的需要,是人口、经济、资源、环境均衡发展 的需要,是区域协调发展的需要,是加快转变经济 发展方式的需要。因此,优化国土空间开发格局是 [7]程中玲,徐刚,孔圆圆,等.人地关系与区域可持续发展.安 徽农业科学,2006(15):4—6. [8]蒋金龙.人地关系视角下的城市空间生长层次观.安徽农业 科学,2007(15):25—26. 贯彻落实科学发展观的重大举措,关系到我国经济 社会发展大局和中华民族长远发展,具有重大的现 实意义和深远的历史意义 。 [9]孙久文,罗标强.北京山区资源环境的生态承载力分析.北京 社会科学,2007(6):6—8. [1O]于长英,田红霞.基于ESV的如皋市土地生态环境影响研 究.资源与产业,2008(10):108—111. 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