冰片厂污水治理方案

冰片厂污水治理方案铜陵冰片厂2013年9月8日第一章总论1.1、项目概况项目名称：冰片厂污水治理方案建设单位：铜陵冰片厂项目负责人：建设地址：冰片厂厂区内建设投资：25.893万元。1.2、工程概况铜陵冰片厂是一家生产中药材冰片企业。在整个生产流程中，将产生少量废水。废水中主要含有机物质、悬浮物，如果直接将其排放入受纳水体，会造成水质的富营养化，造成浮游生物和藻类的过量繁殖进而引起水质恶化，其好氧特性会使水体的溶解氧降低，导致鱼类等生物死亡，影响周边地区的生活环境。从保护环境和企业自身的长远发展来看，治理过程中排放的废水并使之达标排放，既具有经济效益也具有社会效益。1.3、设计依据⑴、《地表水环境质量标准》（GB3838－2002）；⑵、《污水综合排放标准》（GB8978－1996）；⑶、铜陵冰片厂提供相关资料；⑷、《室外排水设计规范》（GBJ14-87）（1997年版）；⑸、《中华人民共和国环境保护法和水污染防治法》；⑹、《建设项目环境保护管理条例》中华人民共和国国务院令第253号，1998年11月29日；⑺、《中华人民共和国水土保持法》（1991-6-29）⑻、《中华人民共和国清洁生产促进法》（2002-06-29）；⑼、《国务院关于环境保护若问题的决定》国环发[1996]31号；⑽、《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）；⑾、《工业企业噪声控制设计规范》（GB3095-1996）；⑿、《钢制储罐液体环氧涂料内层防腐层技术标准》（SY/T0319-98）；1.4、设计原则本工程的编制遵循以下原则：⑴、贯彻国家关于环境保护的基本国策，认真执行国家和地方的环保法规、政策、规范和标准；⑵、根据进污水处理装置污水水质及达标水质要求，选用适合该企业实际的先进的、成熟的污水处理新工艺、新技术、新设备和新材料，以达到低能耗、低运行费、低基建、少占地、管理方便、运行稳定、工期短的目的；⑶、采用先进、可靠的自动化控制技术，提高污水处理装置管理操作水平，保证污水处理装置运行在最佳状态，监控仪表能运行稳定，维修方便，操作简单。⑷、选用质量好、价格低、效率高的污水处理专用设备，减少维护工作量，增强运行的稳定性；⑸、在保证处理效果的前提下，尽量节省工程投资，节省用地、能耗，降低运行成本。⑹、工艺流程先进、简洁、可靠，便于操作管理；⑺、在整体布局上，综合处理工艺要求与现场地质条件和工厂布局尽可能相协调。⑻、选用经实践检验，对热处理污水处理效果好的污水处理工艺，确保该污水处理设施一次性达到国家一级排放标准。⑼、妥善处理固、气废气物，避免二次污染的产生。1.5、设计范围本污水处理方案编制的范围：(1)、污水处理工程加药反应系统设计。(2)、污水处理工程加药系统范围之内土建工程，电气仪表自控及设备安装。第二章产品概述及生产工艺2.1、产品概述冰片：学名2-莰醇。别名：龙脑、龙脑香、脑子、冰片、片脑、冰片脑、梅花脑、天然冰片、老梅片、梅片。冰片（合成龙脑）：为无色透明或白色半透明的片状松脆结晶；气清香，味辛、凉；具挥发性，点燃发生浓烟，并有带光的火焰。天然冰片（右旋龙脑）：为龙脑香科植物龙脑香的树脂和挥发油加工品提取获得的结晶加工制成。艾片（左旋龙脑）：为菊科植物艾纳香Blumeabalsamifera(L.)DC.的新鲜叶经提取加工制成的结晶。主要成分：合成冰片主要含龙脑（Borneol）59.78%～58.93%、异龙脑（Isoborneol）38.98%～37.52%、樟脑（Camphor）2.70%～2.09%．从龙脑香的树脂和挥发油中取得的结晶，是几乎纯粹的右旋龙脑（d-Borneol）．龙脑香的树脂和挥发油中含有多种萜类成分．除龙脑外,尚含有葎草烯（Humulene）、β-榄香烯（β-Elemene）、石竹烯（Caryophyllene）等倍半萜类成分和齐墩果酸（Oleanolicacid）、麦珠子酸（Alphitolicacid）、积雪草酸（Asiaticacid）、龙脑香醇酮（Dipterocarpol,HydroxydammarenoneⅡ）、龙脑香二醇酮（Dryobalanone）、古柯二醇（Erythrodiol）等三萜类成分。冰片分子式C10H18O。又称龙脑或2-莰醇。白色半透明的六方形晶体，像樟脑的气味。右旋冰片为叶状或六方形片状晶体；熔点208℃，沸点212℃，相对密度1.011(20/4℃)，比旋光度+37.7（乙醇）；溶于乙醇、乙醚和苯。左旋冰片为六方形片状晶体；熔点208.6℃，沸点210℃（779毫米汞柱），相对密度1.1011（20/4℃），－37.74°（乙醇）；溶于乙醇、乙醚、丙酮和苯。消旋冰片为叶片状晶体；熔点210.5℃，易升华，相对密度1.011（20/4℃）；溶于乙醇、乙醚和苯。氧化时生成樟脑。冰片可由樟脑在乙醇溶液中用金属钠还原；或由蒎烯在催化剂存在下用草酸酯化再经水解制得。冰片广泛用于配制迷迭香、熏衣草型香精，并用于中药和中国墨中。性状：为半透明似梅花瓣块状、片状的结晶体，故称“梅片”；直径0.1-0.7cm，厚约0.1cm；类白色至淡灰棕色，气清香，味清凉，嚼之慢慢溶化。燃烧时无黑烟或微有黑烟。用法与用量内服：入丸、散，0.5～1分。外用：研末撒或调敷。宜忌：气血虚者忌服；孕妇慎服。《本草经疏》：“凡中风非外来之风邪，乃因气血虚而病者忌之；小儿吐泻后成惊者为慢脾风，切不可服，急惊属实热可用，慢惊属虚寒不可用；眼目昏暗属肝肾虚者不宜入点药。”质量标准（2000版中国药典）外观：熔点：205-210℃鉴别：香草醛硫酸颜色反应樟脑气味反应检查：PH值：酚酞和甲基红均不得显红色。不挥发物：小于0.035%水分：石油醚溶解应澄清重金属：不得超过5ppm含量测定：采用GC方法，以水杨酸甲酯为内标，采用龙脑标准品计算校正因子，测定样品，龙脑含量：不低于55%。药理作用1.抑菌、抗炎作用体外实验表明：较高浓度的冰片（0.5%）有抑菌作用．合成冰片和天然冰片的抑菌作用相同．龙脑、异龙脑均有抗菌作用；并均能显著抑制大鼠蛋清性足跖肿胀；异龙脑对巴豆油耳廓肿胀亦有抑制作用．提示它们对液体的渗出和组织水肿等炎肿过程有抑制作用．2.对妊娠的作用动物实验证明:冰片对早期妊娠无明显引产作用，对中晚期妊娠小鼠具有明显引产作用．有报告认为,冰片可作为抗生育药应用，选用阴道栓给药作为冰片抗生育的给药剂型可以提高生物利用度,增强其抗生育作用．冰片的阴道栓剂基质应用水溶性基质，并加适量表面活性剂,则有利于冰片的释放．3.其他作用动物实验证明：龙脑和异龙脑均能延长小鼠的耐缺氧时间．比较而言，异龙脑的这一作用显著,龙脑则不显著．异龙脑提高小鼠耐缺氧的能力、使小鼠在缺氧状态下生存时间延长的作用可能与其脂溶性较大有关．冰片能影响肾上腺素受体活性，然而其是否与延长耐缺氧时间有关,尚有待进一步研究．研究表明:冠心苏合香丸可使实验性心肌梗死犬的心率减慢，冠脉流量改善,心肌耗氧量降低，拆方分析,苏合香、冰片起主要作用．龙脑、异龙脑能显著延长戊巴比妥引起的小鼠睡眠时间并与戊巴比妥产生协同作用，异龙脑的这一作用尤为著．研究表明：冰片灌服后5分钟即可通过血脑屏障并蓄积在中枢神经系统．提示异龙脑、龙脑能延长戊巴比妥所致小鼠睡眠时间,其作用部位可能在中枢，异龙脑的脂溶性较大则更容易通过血脑屏障进入中枢发挥作用．有报告指出,冰片应用于局部对感觉神经的刺激很轻，而有某些止痛及温和的防腐作用,可用于神经痛．局部刺激试验发现，使用龙脑、异龙脑为人用量的5～10倍,但刺激并不严重，提示龙脑、异龙脑可以考虑用作黏膜或肌注途径给药．冰片在黏膜和皮下组织均易吸收,在体内与葡萄糖醛酸结合后排出体外．正常人口服冰片1g,在24小时内排出葡萄糖醛酸结合物60%～100%．大鼠试验表明:葡萄糖醛酸内酯或葡萄糖醛酸钠有拮抗龙脑毒性的作用．2.3、冰片的生产工艺冰片有多种制备方法，但目前我国大多沿用松节油中的蒎烯与草酸酯化，生成草酸龙脑脂后，在碱性条件下水解，得到粗龙脑。粗龙脑与溶剂油加热共溶，然后自然冷却析出结晶，经二次结晶提纯后得到高纯度的冰片产品，其工艺过程见图1。2.4、冰片的污染物来源及处理现状分析从图1可以看出，冰片生产过程中主要有4处污染物排放，分别是含催化剂的草酸废水①②、含油废水③和皂化残脚④。2.4.1草酸废水草酸废水来自于草酸龙脑脂的水洗和直接水蒸汽蒸馏过程。废水中不仅含有较多的草酸和少量萜烯类浮油，还含有大量被洗涤下来的催化剂—偏钛酸（TiO2•H2O），其颜色为乳白色。目前一般企业处理这种废水的方法是简单沉降后直接对外排放，但是废水的浊度、COD和BOD依然很高，无法满足排放的要求。2.4.2含油废水含油废水来源于凝华粗龙脑的离心、热水淋洗过程。该废水中的油主要为葑醇和被葑醇溶解的冰片，这些油类物质与热水混合后，经离心甩出呈乳化状。这类废水目前一般企业的处理方法是放入隔油池隔油后直接对外排放，但是废水的COD和BOD非常高，无法达到排放的标准。2.4.3皂化残脚皂化残脚是草酸龙脑脂与氢氧化钠皂化反应后，通过直接水蒸汽蒸馏提取冰片和挥发性物质后留在反应釜底的一种半流动胶体状废渣，主要由萜烯多聚体（重油）、草酸钠和过量的碱液包裹在一起。目前一般企业的处理方法是用塑料编织袋包装，集中堆放一段时间后，利用自身重力挤压出部分油水后，进行填埋或交给专门的公司进行处理。这种方法会对土壤环境和地下水环境造成严重污染。第三章工程规模与水质3.1、工程规模根据业主提供数据，设计处理水量Q＝300m3/a(其中生产废水200m3/a、生活废水100m3/a)，以每年运行200天，每天运行10小时计，Q＝0.15m3/h。3.2、进水水质根据铜陵县环境监测站提供的资料，进水水质如下：生产废水：PH：10-13CODcr≤6200mg/LNH3-N≤4.0mg/L生活污水：PH：6-7CODcr≤400mg/LNH3-N≤30mg/L3.3、出水水质（根据业主提供资料）执行《污水综合排放标准》GB8978-1996一级：PH：6-9CODcr≤100mg/LNH3-N≤15mg/L综合以上规定，该工程出水水质应达到以下控制指标：PH：6-9CODcr≤100mg/LNH3-N≤15mg/L第四章污水处理方案设计4.1、近期的污水处理方案改造全厂排水系统，实行雨污分流，建立全厂污水收集系统，介于该厂每年工作200天，每天仅工作10小时，污水产生量仅为1吨的前提条件下，建议该企业建设一座10m3的防渗漏污水收集池，生产时每星期将产生生产废水送到铜陵危险废弃物处理中心处置。据了解，现在该企业已与铜陵危险废弃物处理中心签订了处理合同。4.2、中期的污水处理方案—对生产过程中污染物产生的控制中期结合技术改造，对各主要生产过程中污染物实行控制。下面就草酸废水、含油废水、皂化残脚等污染物的控制方法进行阐述⑴、草酸废水的控制方法草酸龙脑脂水洗时，按脂液：水≥1：1.5（w/w）的比例，将料液投入水洗锅中，用蒸汽加热至88-90℃，同时搅拌15min，此后保温静止30-45min，这时油水可以彻底分层。由于热水对草酸有较大的溶解度，因此洗涤废水中溶解有酯化中加入的过量草酸和大量不溶于水的偏钛酸催化剂。利用这个特点，洗涤过程完成后趁热将下层废水用板框压滤机过滤，废水中的偏钛酸被截留在压滤机上，而高浓度的废酸水进入专门储池收集，自然放冷。偏钛酸经压滤、包装后返售给钛白粉企业，自然放冷的酸水可用于下批草酸龙脑脂的洗涤和皂化残脚④的中和。废酸水在不断循环洗涤过程中，草酸浓度不断增大，由于草酸的溶解度与温度密切相关，最终酸水在冷却过程中过饱和析出，析出的草酸固液分离后回收再用或出售，其处理工艺流程图见图2。后续工序直接水蒸汽蒸馏产生的废酸水②也采用该方法进行处理。⑵、含油废水的控制方法凝华龙脑中除主含冰片外还含有18%以上的葑醇等其他醇类物，这些醇类物的熔点较低（40℃以下），冰片熔点较高（205℃以上），利用两者熔点的差异，对其热水浇淋、离心洗涤可以去除50%以上的醇类杂质，减轻后续冰片结晶提纯的负