某公司醋酸乙烯装置和环氧乙烷装置污水处理工程方案设计.pdf
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1、 污水处理工程方案设计第一稿 *环保工程集团业主:*化工有限公司工程名称:污水处理工程类别:工业废水日期:2009年9月8日工程编号:设计阶段:方案前言本方案设计的废水包括处理10万吨/年醋酸乙烯装置和6万吨/年环氧乙烷装 置的生产污水及地坪冲洗水,处理规模按照4 000m3/d设计。本方案处理工艺采用清污分流,首先对高含盐废水进行预处理,预处理工艺 采用“三效蒸发”工艺,预处理后的冷凝液废水同其他废水混合进入“ABR水解酸 化反应器-MBBR-CAASF好氧系统-絮凝沉淀-C1O2化学氧化-曝气生物滤 池”工艺处理,工程建设完成后,出水水质CODCr50mg/L,BOD510mg/L,NH3
2、-N0.5mg/L,硫化物1.0mg/L,氧化物物0.5mg/L,并考虑到留有一定的发 展余地。工程投入运行后可取得较好的环境效益和社会效益。由于业主方未能完全确定废水的水量和水质,本次方案设计只提出初步的技 术路线方案,待以后重新提供详细方案设计。目录一.概述.11.1 项目概况.11.2 编制单位概况.11.3 主要标准和规范.21.3.1 编制依据.21.4 编制原则.51.5 设计水量和水质.51.6 废水排放的出水水质和回用水水量、水质.11.6.1 出水水质指标.11.6.2 回用水水量水质.11.7 废水处理工艺.21.7.1 废水处理工艺组成.21.7.2 工艺流程说明.21.
3、8 废水处理系统水质保证指标.41.9 自然条件概况.51.9.1 项目建设地点与地理位置.51.9.2 地形地貌.51.9.3 气象资料.51.9.4 工程地质.61.9.5 水文地质.7196地震烈度.7二.工艺设备技术说明.82.1 综合污水处理系统.82.1.1 进水格栅.82.1.2 调节池.92.1.3 混凝反应池.102.1.4 混凝沉淀池.112.1.5 水解酸化池.122.1.6 接触氧化池.122.1.7 二沉池.162.1.8 中间水池.172.1.9 曝气生物滤池.182.1.10 絮凝终沉池.192.1.11 清水池.202.2 污泥脱水系统.212.2.1 污泥浓缩
4、池.212.2.2 污泥脱水机房.212.3 深度处理系统.312.3.1 原水泵.312.3.2 反洗水泵.312.3.3 絮凝剂(PAC)加药系统.312.3.4 多介质过滤器.322.3.5 活性炭过滤器.322.3.6 阻垢剂加药系统.332.3.7 5pm微孔过滤器.332.3.8 反渗透高压泵.332.3.9 反渗透系统.342.3.10 反渗透清洗系统.342.3.11 RO 水箱.352.4 装机容量及运行成本.352.4.1 装机容量.352.4.2 运行成本.37三.DCS控制系统技术说明.393.1 概述.393.2 DCS监控系统组成.393.3 现场控制站.393.4
5、 控制中心站.433.5 主要控制设备选型.433.5.1(1)检测仪表.433.5.2(2)现场控制站.443.6 自控系统配置.443.6.1 自控系统硬件运行环境.443.6.2 PLC主机.443.6.3 I/O模块.443.6.4 DCS主机要求.453.6.5 通讯网络.453.7 上位机组态软件.453.8 网络安全.493.9 其他事项.504.1 设计范围.524.2 供电电源.524.3 电力负荷及供配电系统.524.3.1 电力负荷.524.3.2 供配电系统.524.4 主要设备选型.534.5 计量、补偿、及控制保护.534.5.1 计量.53452功率因数补偿.53
6、4.5.3 控制及保护.534.6 电动机启动方式.534.7 照明.534.8 电缆敷设.544.9 通讯及有线电视系统.544.10 防雷和接地.54114.11主要节能措施.54五、建议方案.555.1 高含盐废水的预处理方案.555.2 生化处理出水高级氧化和稳定达标方案.55111,概述1.1 项目概况*集团精细化工创业基地位于*省*市*西侧,距离*约 350米,北距*约2公里。厂址东依344省道及*铁路专用线,场地总 面积577.6亩。污水处理系统为满足年产10万吨醋酸乙烯及年产6万吨环氧乙烷项目所配 套的公用设施。醋酸乙烯(VAC)项目所采用的电石乙炊气化合成法生产工艺。具体生产
7、 工艺过程是采用新型干法电石乙炊新技术年产6万吨环氧乙烷(EO)项目采用乙烯直接氧化法生产环氧乙烷,购买 美国科学设计公司(S.D.公司)的世界领先技术工艺包及关键设备,以乙烯和氧 气为原料,在银触媒作用下反应生成环氧乙烷。根据全厂排水情况和地形条件,污水处理站设在厂区内西南面的最低处,便 于污水的收集及重力输送。拟建污水处理站东西长约106米,南北宽约79米。本方案主要包括:(1)醋酸乙烯废水处理;(2)环氧乙烷废水处理;(3)废水深度处理与回用工程。本次废水水质复杂,具有浓度高、难降解和可生化性差等特点,属难处理废 水,过去通过常规工艺处理,工艺复杂、药剂耗量大、处理效果不理想,我公司 结
8、合国内外类似废水的处理工艺及处理效果,采用先水质分流将废水分为高含盐 有机性废水。针对醋酸乙烯和环氧乙烷废水的特点,我们考虑对高含盐废水进行预处理 后,与其它废水混合经过生化处理,处理后的废水再经过高级氧化处理,达到排 放标准后,根据用水水质要求不同,采用合适的深度处理和脱盐处理。1.2 编制单位概况*环保工程集团(下设*环保工程集团有限公司、*环保设备有限公司、黑龙江*环保工程有限公司)是一家集投资、设计、制造、施工、运营于一体,具有总承包能力的水处理综合性公司。公司占地面积13.988 万平方米,建筑面积5.98万平方米,是典型的现代化花园式工厂。公司发展至 今,已拥有固定资产6.7亿元,
9、年生产能力20亿元,在册职工826名,其中中 高级职称专业技术人员195名。获得环保工程专业总承包资质,机电设备安装工 程专业承包资质,环保工程专项工程设计证书,环保水处理工程运营甲级资质。公司已通过 IS09001:2000、IS014 001:2004、GB/T28001200k CCC 强制 性体系认证等。公司先后被评为“中国环保产业骨干企业中国环保工程50强企业”“中国最 具竞争力企业”“*省高新技术企业“;JCOC品牌先后被评为“中国最具竞争力 品牌”“中国著名品牌”“中国十大驰名品牌”;董事长钱盘生亦获得“中国品牌建设 优秀企业家”“全国建筑业优秀企业家”等多项殊荣。根据国家环保产
10、业协会在全国污水治理企业基本情况调查中,在水污染治理 技术与产品开发、水污染治理设计与施工、水污染运营管理、水污染治理设备与 生产销售等领域均处于国内领先地位,多项污水处理及中水回用工程被评为优秀 环保工程。公司产品已形成净水、纯水、循环水、污水处理及中水回用、空气净化、水 景工程、电气自动化工程设备等七大系列,达300多个品种。产品广泛应用于市 政、冶金、汽车、石油、化工、电力、纺织、机械制造等行业;应用于宝钢集团、哈药集团、大唐电力、一汽集团、重汽集团、丰田汽车、中国石化、中国石油、*核电等国家重点工程项目;并远销马来西亚、泰国、越南、印尼等国家。1.3 主要标准和规范1.3.1 编制依据
11、1.3.L1法律法规 中华人民共和国环境保护法(1989年12月26日);中华人民共和国水污染防治法(1996年5月15日);中华人民共和国大气污染防治法(2000年9月1日);中华人民共和国环境噪声污染防治法(1996年4月1日);中华人民共和国固体废物污染环境防治法(1996年4月1日)。213.1.2技术规范 城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002 室外排水设计规范GB50014-2006 石油化工污水处理设计规范SH 3095-2000 污水综合排放标准GB8978-1996 环境空气质量标准GB3095-1996 大气污染物综合排放标准GB16297-1996 工业企业
12、厂界噪声标准GB12348-1990 恶臭污染物排放标准GB14 554-93 工业企业设计卫生标准TJ36-91 建筑设计防火规范GB50016-2006 建筑灭火器配置设计规范GB5014 0-2006 建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001 建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006年版)建筑地基基础设计规范GB50007-2002 建筑抗震设计规范GB50011-2001 混凝土结构设计规范GB50010-2002 给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069-2002 可编程控制器系统设计规定HG/T20700-2000 采暖通风与空气调节设计规范GB50019-
13、2003 工业企业噪声控制设计规范GBJ87-85 工业企业设计卫生标准GBZ1-2002 10kV及以下变电所设计规范GB50053-1994 供配电系统设计规范GB50052-1995 工业企业总平面设计规范GB 5018793 工业企业设计卫生标准GBZ12002 建筑给排水设计规范 GB50015-2003 过程测量和控制仪表的功能标志和图形符号 HG/T 20505-2000 自动化仪表选型规定HG/T20507-2000 仪表供电设计规定HG/T 20509-2000 信号报警、联锁系统设计规定HG/T20511-2000 仪表配管配线设计规定HG/T 20512-2000 仪表系
14、统接地设计规定HG/T 20513-2000 石油化工分散控制系统设计规范SH/T3092-1999 小氮肥企业污水及循环水综合治理指导性技术原则 小氮肥骨干企业污水及循环水综合治理考核标准 重金属废水化学法处理设计规范CECS92-97 工业循环冷却水处理设计规范GB50050-95 城市污水回用设计规范CECS61:94 污水泵站设计规程DBJ08-23-91 石油化工企业设计防火规范GB50160-92 地下工程防水技术规范GB50108-2001 混凝土外加剂应用技术规范GB50119-2003 建筑地基处理技术规范JGJ79-2002 工业建筑防腐蚀设计规范GB5004 6-95 建
15、筑物防雷设计规范(2000年版)GB50057-94 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-92 低压配电设计规范GB50054-95 供电及应用规范由中华人民共和国国家经委颁发,1982年8月;工业企业的通讯设计及规则GBJ4 2-81 城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)地基与基础工程施工及验收规范GBJ202-83 混凝土结构工程施工及验收规范GB50204-92 地下防水工程施工及验收规范GBJ208-83 建筑防腐蚀工程施工及验收规范GB50212-91 压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范GB50257-98 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规
16、范GB50236-98工业设备及管道绝热工程设计规范GB50264-97工业设备及管道绝热工程施工及验收规范GBJ126-894工业设备及管道防腐蚀工程施工及验收规范HGJ229-1 工业金属管道工程施工及验收规范GB50235-97 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-98 工业自动化仪表工程施工及验收规范GBJ93-86 电气装置安装工程低压电器施工及验收规范GB50254-96 电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范 GB50257-96 给水排水构筑物施工及验收规范GBJ14 1-90 给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-97131.3
17、项目技术文件 业主方废水的水质、水量资料;*集团精细化工创业基地岩土工程勘察报告(初步勘察)*有限公司污水处理系统工程1.4编制 原则选择工艺成熟稳定、操作管理方便、出水稳定、可靠、达标的工艺;确保污水处理系统在运行中具有较大的灵活性和调整余地,适应水量和水 质的变化,保证实施的运行稳定;采用合适的预处理措施,确保处理效果,尽可能降低投资和运行费用;选择质量可靠、能耗低、维护简便、性价比高的设备;采用合适的控制工艺,适当提高污水处理设备的自动化水平,使污水处理 站运行稳定、管理方便。1.5设计 水量和水质设计的废水包括处理10万吨/年醋酸乙烯装置和6万吨/年环氧乙烷装置的生 产污水及地坪冲洗水
18、等。具体水量和水质资料见表1.11.5。根据业主要求,本 方案设计水量4 800m3/d,即200m3/h。混合后水质如表l.L表1.1各装置废水产生情况序号装置名称水量(m3/h)平均最大1醋酸乙烯装置85.7114.42环氧乙烷装置22.922.93初期雨水0404合计108.7177.3参照业主提供的水质组分表,设计废水指标进水水质如表3.6。表3.6设计废水指标序号装置名称COD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)PH温度(C)1醋酸乙烯装置220065010156.4 6.52环氧乙烷装置360290-573初期雨水-4合计2017.5614.310155-751.62(平
19、均水量时温度)6表3.2各工段水量/水质资料序 号工段名称设备名称水量(m3/h)温度(C)主要污染物成分平均最大1乙焕站碱洗塔81025碳酸钠:9.73%,氢氧化钠:4.97%,乙醛:0.19%,次氯酸钠:0.05%机泵密封水0.8130地坪冲洗水0.20.4常温小计911.422.932合成清净水洗塔8.981235见合成清净污水主要水质成分表三综合洗涤塔上段4.74630见合成清净污水主要水质成分表三综合洗涤塔下段0.961.230见合成清净污水主要水质成分表三除雾塔0.20.2430见合成清净污水主要水质成分表三乙焕气水封22.4常温机泵用水0.41常温地坪冲洗水1.722.16常温小
20、计19.025.030.23触媒制备旋风分离器1.02.04 0-50醋酸锌-活性炭4合成工段(合成)机泵密封水2024常温地坪冲洗水12常温小计2126常温表3.2各工段水量/水质资料(续)5合成工段(分离)机泵密封水0.41常温地坪冲洗水1.62常温小计23常温6精镭工段第九精镭塔20.19624135见精僧工段污水主要水质成分表四第十精僧塔2.563125见精僧工段污水主要水质成分表四第十一精像塔0.026760.032105见精福工段污水主要水质成分表四机泵密封水46常温地坪冲洗水2.023.97常温小计28.837.0110.17合成工段(小回 收)机泵密封水0.41常温地坪冲洗水1
21、.62常温小计23常温8乙醛氧化工段机泵密封水0.20.5常温地坪冲洗水12常温小计1.22.5常温9罐场机泵密封水0.20.5常温10醋酸乙烯生活排水1.64常温11环氧乙烷及乙醇 氨装置装置小计22.922.942.9水:99.85wt%;乙醇:0.05wt%;乙醛:0.07wt%,乙二醇:O.OOlwt%;甲醛:29wtPPm12初期雨水小计040常温13总污水量108.7177.351.0(平均水量时温度)2表3.3合成清净污水主要水质成分组份水洗塔排出溶液综合洗涤塔上段排出水溶液综合洗涤塔下段排除溶液除雾塔排出溶液kg/hwt%kg/hwt%kg/hwt%kg/hwt%乙族C2H20
22、.10160.0022595630.1350.0280622650.1620.09614 1366氧气02氮气N2硫化氢H2S0.25280.005623876磷化氢PH30.18930.004 212066丁二烯C4 H63E-155.92879E-17乙烯基乙焕C4 H4乙醛Aid0.3810.0084 775350.120.0054 54 0790.90.1870817670.0390.02314 514 4苯C6H6次氯酸钠NaClO0.0000156.8176E-070.000036.23606E-06氢氧化钠NaOH0.01054 50.0004 7927723.914.97013
23、894 40.000870.000516315氯化钠NaClO硫酸H2SO4磷酸H3PO4硫化钠Na2S0.061860.012858753磷化钠Na3P0.066180.01375674 63表3.3合成清净污水主要水质成分(续)组份水洗塔排出溶液综合洗涤塔上段排出水溶液综合洗涤塔下段排除溶液除雾塔排出溶液kg/hwt%kg/hwt%kg/hwt%kg/hwt%碳酸钠Na2CO30.00004 21.90893E-064 6.89.728251885乙快C2H20.10160.0022595630.1350.028062265().1620.09614 1366二氧化碳C02醋酸乙烯VAC醋
24、酸HAC水H204 4 93.399.9794 26962200.057599.994 064 054 09.285.05984 34168.399.88019718丁烯醛Cr-Ald二醋酸亚乙酯EDA醋酸酎(ACO)2O醋酸锌C4 H6O4 Z n其它总数4 4 94.21002200.1881021004 81.07307100168.501871004表3.4精镭工段污水主要水质成分流体号123用途第九精镭塔(塔釜出料)第十精镭塔(丁烯醛塔塔釜出料)第十一精镭塔(丙酮塔塔釜出料)组1分kg/hwt%kg/hwt%kg/hwt%乙快C2H2乙醛Aid3.9386040.0390040.00
25、35350.0264 2醋酸乙烯VAC5.0187060.04 970.364 0830.0284 4 40.017240.12884 9醋酸HAC0.33930.026508水H2010088.9199.911278.7599.9023113.3583499.83811甲醇MeOH醋酸甲酯MeOAC丁烯醛Cr-Ald0.54 70720.04 274二醋酸亚乙酯EDA醋酸酎(ACO)2O丙酮Acetone0.1086040.0010760.0008850.006617其它总数10098100128010013.38100温度135125105压力(表压)MPa0.210.020.025表3.
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