鲁牛皮业5000吨综合废水处理方案

鲁牛皮业有限公司5000吨综合废水处理工程设计方案二零一三年七月五日目录第一章总论第一节概况第二节方案编制的依据、原则和范围第三节工艺方案第四节结论第二章基础参数的确定第三章工艺流程第一节工艺流程的选择、确定第二节工艺说明第三节工艺特点第四节活性污泥的影响因素第五节处理效果分析第四章综合污水处理主要构筑物及设备第一节主要构筑物及设备能力选择第五章投资概算及处理成本核算第一节投资概算第二节处理成本核算第一章总论第一节概况为引起人们对环境问题的重视，联合国将每年的六月五日定为世界环境日，并发出“只有一个地球”的警告。生态的平衡和环境保护已成为当今各国政府和人民密切关注的世界性的社会问题。它关系到人们的生活与健康、经济的发展和子孙后代的幸福。在环境问题变得如此十分严峻的时代，以脏、乱、臭、累闻名的制革工业已面临空前的压力。制革污水是水环境污染的重要污染源之一，也是号称“三大废水”（造纸废水、印染废水、制革废水）之一。治理问题较多，难度较大，这与我国目前制革厂规模小，散布广，管理不严，不重视科学技术等诸多因素有关。国家已经明确指出，这些污染大户（如造纸厂、印染厂、制革厂）如果不上污水处理设施，排放的污水不能达到排放标准，将迫使他们关、停、并、转。国务院《关于环境保护若干问题的决定》明确指出，限“十五小”企业于一九九六年九月三十日以前全部下马，已表明了国家所下的决心。制革业是产生大量污水的行业，制革污水不仅量大，而且是一种成分复杂、高浓度的有机废水，其中含有大量石灰、染料、蛋白质、盐类、油脂、氨氮、硫化物、铬盐以及毛类、皮渣、泥砂等有毒有害物质。CODCr、BOD5、硫化物、悬浮物非常高，是一种较难治理的工业废水。国内现有500多家工业规模的制革厂，15000多家小型制革厂，还有许多小作坊无法统计。大部分制革厂建有环保设施，但达到国家排放标准且正常运行的为数不多，大都是因为处理工艺不合理、运行费用太高（处理水越多，企业背的包袱越大）、运行管理麻烦，而不能正常运行，大多数制革厂废水未经处理或只经过简单沉淀后直接排入河流或湖泊，有的甚至渗坑排放。1、我国皮革行业污染特点皮革行业有句行话说“水里捞金”是非常形象的，由于制革生产的湿加工都是在水中进行的，很多的皮革化工原料都要加到水中，而制革生产中的原料皮又不可能将水中的化工原料吸收完全，而且有的化工原料吸收率特别低，如制革生产中的浸灰脱毛工序，所使用的石灰、硫化钠和硫氢化钠的吸收率只有约10～30%，从转鼓中排出时硫化物有3000多mg/l，COD高达十几万mg/l；还有从原料皮中溶解下来的蛋白质能过分解以后，释放出来的氨氮浓度也特别高，致使经处理过的污水中的氨氮含量比没有处理前的氨氮含量还高；另外在加工皮革时所使用的表面活性剂被排放到废水后，不但比较难去除，还影响到了微生物的生长；在制革过程中还使用了重金属铬，需要单独处理，否则会影响微生物的生长,不回收随着制革污泥排放到环境中又是危险废弃物等等。另外制革废水的排放，还因为原料皮（牛皮、羊皮、猪皮）的不同，加工工艺的不同，成品皮革的不同（鞋面革、服装革、沙发革、箱包革等等），废水水质相差特别大，这些都是制革废水比较难治理的原因。2、皮革废水的性质制革业是产生大量污水的行业，制革污水不仅量大，而且是一种成分复杂、高浓度的有机废水，其中含有大量石灰、染料、蛋白质、盐类、油脂、氨氮、硫化物、铬盐以及毛类、皮渣、泥砂等有毒有害物质。CODCr、BOD5、硫化物、氨氮、悬浮物等非常高，是一种较难治理的工业废水。在制革生产中，由于原料皮的不同、加工工艺不同、成品的不同，污水水质差别很大，尤其是COD的差别，就山羊皮和绵羊皮而言，COD的差别都在1800～6100mg/l，由于制革生产中使用了大量的脱脂剂、加脂剂和表面活性剂，污水通过常规的曝气好氧活性污泥法进行处理，容易产生大量的泡沫，活性污泥会随着泡沫跑掉。所以，常规的曝气活性污泥法当用在制革污水的处理时，就需要对工艺进行适当的调整。滨州鲁牛皮业有限公司，位于滨州市沾化县城北工业园内。针对该地的气候和环境条件以及该厂的实际情况，经过认真考虑、研究，并进行了充分论证，本着投资省，占地较少，运行费用低的原则，现拟出本方案.第二节方案编制的依据、原则、范围一、设计依据1、《中华人民共和国水污染防治法》《实施细则》（2003.3.20）。2、滨州鲁牛皮业有限公司提供的该厂污水的水量和水质数据。3.《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月26日）4.陕西科技大学在国内多项污水治理项目中的研究成果与运行经验。5.《中华人民共和国水法》（2002年9月2日）6.《室外排水设计规范》（GBJ14-87,1997年版）7.《给水排水制图标准》（GB/T50106-2001）8.《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）9.《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）10．《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-1990）11．《生活杂用水水质标准》（CJ25.1-1989）12．《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-1984）13．《给水排水设计手册》（1-11册）14．《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)15．《地表水环境质量标准》(GB14554-93)16．《污水综合排放标准》（GB8978-96）17．《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）18．《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）19．《钢结构设计规范》（GB50017-2003）20．《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）21．《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）22．《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)23．《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)24．《建筑设计防火规范》(GB14554-93)25．《低压配电设计规范》（GB5004-95）26．《建设项目经济评价方法与参数》(第二版1993年)27．《城市污水处理工程项目建设标准》(修订)(建设部2001.6.1)28.《工业与民用电力装置的接地设计规范(试行)(GBJ65-83)29．《供配电系统设计规范》(GB50052-95)30．《电力工程电缆设计规范》(GB50217-94)31．《建筑物防雷设计规范》(2000年版)(GB50057-94)32.《山东省海河流域水污染物综合排放标准》DB17/675-2007二、设计原则1、符合国家现行的污水排放标准；2、以好氧生化+生物脱氮技术为主，辅以物化手段，进行优化组合的综合工艺，尽量减少占地，减少投资和运行管理费用；3、操作、维护方便，达标并运行稳定；4、贯彻持续发展战略，推广清洁生产工艺，做到综合利用，使环境效益和经济效益有机结合。5、充分考虑当地气温、气候条件采取保温防冻措施，确保冬季正常运行。三、设计范围根据滨州鲁牛皮业有限公司现有生产规模和实际情况，按设计处理能力5000m3/d计算，提出综合污水处理方案、污水处理厂投资概算、处理成本核算及处理费用概算。第三节工艺方案根据编制依据、原则和厂方实际情况，重点在污染源的控制，推行清洁生产技术，减少污染源，减少排污总量；在污染源有效控制的基础上，引进先进的制革污水治理技术，提高处理效果并稳定达标运行。现给出滨州鲁牛皮业有限公司制革废水处理工艺方案如下：一、实行清洁生产工艺，清污分流，铬单独回收处理1、尽量实行小液比，铬鞣高吸收技术或铬的回收循环使用技术2、尽量采用环保型脱脂剂和无害化染料。二、调整制革工艺中废水处理（或回收）工艺1、引进新工艺，改进含铬废水处理工艺，降低成本。尽可能的使用废铬液的循环，当循环系统出现意外或突发事件时，废铬液的处理使用如下处理回收工艺：含铬废水通过转鼓下方的集液小槽分流至车间外的铬液储存池，然后再泵入铬液反应池进行加碱沉淀处理，铬泥利用板框压滤机进行脱水干化，上清液进入综合废水处理系统。2、含硫废水处理，采用催化氧化处理工艺。尽量使用清洁生产技术，使含硫废水循环利用，并可减少约70%的有机物和有机氮产生。如果脱毛系统出现意外或发生突发事件，含硫废水通过细格栅分离掉水中的肉屑、毛渣、石灰等不溶性物质流至储存池。储存池的含硫废水进入催化氧化池进行脱硫，脱硫后的废水进入综合废水处理系统。3、综合废水处理采用物化、生化相结合，缺氧好氧相结合，采用新技术提高处理效果，降低运行成本。（1）综合污水首先通过粗细两道格栅，去除皮渣，肉屑；进入沉砂池，将水中的肉屑、毛渣、石灰等不溶性物质沉淀下来，去除大部分泥砂，进入曝气调节池，进行水质水量的调节，再经过水泵提升，使后续处理达到重力自流。（2）调节沉砂的污水，进入初沉池，进行混凝沉淀，然后再进入一级A/O生化池，去除大部份COD和部分氨氮，再经过二级A/O脱氮池进行深度脱氮处理，后有二沉池，进行泥水分离后，达标排放。（3）污泥经浓缩后，采用廂式压滤机脱水干化处理三、采取保温措施，确保冬季达标排放。1、对整个生化系统加盖保温，减少温度的散失。2、采用地下构筑建设，利用地温。3、充分利用锅炉余热，对初沉池出水加热升温。第四节结论为保护水资源和生态环境，滨州鲁牛皮业有限公司污水处理工程的建设是非常必要的。根据试验，综合污水经沉淀、加药沉淀、一级生化处理、二级A/0生物脱氮，完全可以达到滨州鲁牛皮业有限公司所要求的综合污水排放标准。该工艺占地略少、投资较省、工艺先进、操作简单、运行成本低、处理效果好，具有显著的经济效益、社会效益、环境效益，真正做到三个效益的统一，是科学可行的。含铬废水铬饼外运沉淀第三章工艺流程第一节工艺流程的选择、确定针对以上处理制革污水所存在的问题，我们进行了认真的分析研究，本着投资少，占地面积小，运行管理方便，耗能少，运行费用低的原则，确定了如下的处理工艺流程：1.含铬废水处理流程：2、含硫废水处理流程：氢氧化钠细格栅调节池反应沉淀池板框压滤机曝气调节池3、综合废水处理流程：第二章基础参数的确定一、废水水质情况(1)综合污水总流量：5000m3/d.(2)废铬液流量：500m3/d.(3)含硫废水流量：500m3/d综合废水粗格栅细格栅沉砂池曝气调节池混凝沉淀池一级A/O生化化池A/O脱氮池终沉池污泥浓缩池污泥脱水间泥饼外运滤液回流二沉池污泥回流污泥回流中间水池气浮池达标出水剩余污泥PACPAM滤渣空气搅拌细格栅调节池硫酸锰催化氧化池含硫废水曝气调节池(4)制革综合污水待处理水质：CODcr≤3500mg/LBOD5≤2000mg/LSS≤4000mg/LNH3-N(以N计)≤400mg/LPH6～10总铬≤1.5mg/L氯化物≤15000mg/L总氮≤700mg/L含铬废水待处理水质：Cr3+≤1000mg/LPH4含硫废水待处理水质：S2-≤4000mg/LCOD≤13000mg/LSS≤6000mg/L要求出水水质达到CODcr≤60mg/LBOD5≤10mg/LSS≤20mg/L硫化物≤1.0mg/LNH3-N≤10mg/L色度≤30本设计处理能力5000m3/d本设计处理水量210m3/h第二节工艺说明一、含铬废水处理1、反应机理Cr（Ⅲ）为两性物质，溶于酸和强碱，在pH为8.5时，生成氢氧化铬沉淀，其Ksp（沉淀平衡常数）=6.3×10-31，根据化学平衡理论：OHCrOHCr333142101KsOHHOH14_OHHpH[OH-]=14–8.5=5.5[Cr3+][OH-]3=Ksp=6.3×10-3113363133131099.11016.3103.6103.6OHCrmol/l1.99×10-13×51.9961=1.034×10-11g/l=1.034×10-8mg/l通过以上的化学反应机理和化学平衡的计算，使用氢氧化钠来调节PH，从理论上来说，当PH在8.5时，加碱沉淀法是完全可以将含铬废水中的三价铬沉淀出来的，上层清液是完全可以达到污水排放标准的，铬在环境中是长期积累性