某化工園區(qū)廢水處理工程設(shè)計(jì)實(shí)例

解林

摘要：本文主要分析了某化工園區(qū)廢水處理工程相關(guān)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)介紹了其廢水處理工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容，廢水處理工程不僅能夠減少現(xiàn)有化工園區(qū)生產(chǎn)中所造成的廢水污染，而且具有多種特有的優(yōu)勢(shì)以及優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)對(duì)某化工園區(qū)廢水處理工程設(shè)計(jì)進(jìn)行分析研究，以期為化工廢水處理提供參考與幫助，創(chuàng)造出最大化的環(huán)保效益、社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：化工廢水;廢水處理;工程設(shè)計(jì)

1化工園區(qū)種類(lèi)與廢水特點(diǎn)

近些年來(lái)，在我國(guó)隨著科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，我國(guó)化工園區(qū)的數(shù)量與規(guī)模也在不斷增加，根據(jù)不同地區(qū)發(fā)展規(guī)劃的不同，所建設(shè)的化工園區(qū)，其種類(lèi)與特色不同。一般而言，常見(jiàn)的化工園區(qū)主要有精細(xì)化工、煤化工、石油化工、農(nóng)藥化工、醫(yī)藥化工以及其他衍生的化工園區(qū)，這些化工園區(qū)在生產(chǎn)過(guò)程中所排放的廢水污水不僅含有常規(guī)污染物，還包括其他特征污染物成分，例如苯胺類(lèi)、石油烴類(lèi)、表面活性劑、DMF、吡啶等難以降解的有機(jī)物等。不同于其他廢水污水，化工園區(qū)的廢水主要有水量波動(dòng)大、廢水成分復(fù)雜繁多、毒性大、有機(jī)物分子量較大、難以降解等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)增加了化工園區(qū)廢水處理的難度。通常情況下，化工園區(qū)廢水處理的方法是上游化工企業(yè)在內(nèi)部進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理后達(dá)到相應(yīng)接管標(biāo)準(zhǔn)，再通過(guò)管網(wǎng)集中收集統(tǒng)一處理的方式進(jìn)行處理。所采用的廢水處理方法方式根據(jù)不同類(lèi)型化工企業(yè)與化工園區(qū)而不同。例如，精細(xì)化工園區(qū)廢水處理則需要進(jìn)行催化氧化降解處理，并進(jìn)行混凝沉淀預(yù)處理，石油化工園區(qū)的廢水預(yù)處理需要采用隔油與氣浮預(yù)處理，煤炭化工園區(qū)廢水預(yù)處理則需要進(jìn)行除硫、脫氨氮與催化氧化處理。一般情況下，化工園區(qū)廢水處理的模式與步驟分為兩步，分別為上游企業(yè)進(jìn)行預(yù)處理、集中污水處理廠對(duì)混合化工廢水集中預(yù)處理、二級(jí)處理、深度處理。

2化工廢水處理技術(shù)

2.1物理與化學(xué)處理工藝

物理與化學(xué)處理工藝是化工廢水處理中使用最為普遍的一種工藝技術(shù)，常用的物理化學(xué)處理方法主要有混凝沉淀、氣浮以及吸附等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，膜技術(shù)作為一種新興的處理技術(shù)，其應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)大，具有廣闊的發(fā)展前景。膜技術(shù)已經(jīng)在化工廢水深度處理領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，微濾、超濾、納濾、反滲透以及電滲析等屬于常用的膜分離技術(shù)。常用的化學(xué)處理方法主要有鐵碳微電解技術(shù)、化學(xué)氧化技術(shù)等。微電解技術(shù)能夠利用金屬原電池原理，通過(guò)陰陽(yáng)電極之間直接或是間接的電化學(xué)作用以及能夠產(chǎn)生具有一定還原作用的活性氫，使廢水中的污染物進(jìn)行斷鏈開(kāi)環(huán)、轉(zhuǎn)化，這一技術(shù)被廣泛應(yīng)用于高鹽度以及高濃度有機(jī)物的化工廢水處理中，但需要考慮電極板結(jié)、鈍化等問(wèn)題。而化學(xué)氧化技術(shù)主要通過(guò)使用氧化劑或產(chǎn)生氧化劑，使廢水中難降解復(fù)雜有機(jī)物氧化為易降解的簡(jiǎn)單化合物，進(jìn)而進(jìn)一步氧化成二氧化碳和水，從而實(shí)現(xiàn)廢水處理的一種技術(shù)。但化學(xué)氧化技術(shù)在實(shí)際的工程應(yīng)用中往往會(huì)出現(xiàn)氧化程度不足的問(wèn)題，難以實(shí)現(xiàn)廢水處理目標(biāo)。而近年來(lái)，在工業(yè)化工廢水深度處理領(lǐng)域出現(xiàn)的三相催化氧化工藝，利用雙催化反應(yīng)器、雙氧化反應(yīng)器、穩(wěn)定池、高效沉淀池等工藝包進(jìn)行催化還原—催化氧化—催化縮合反應(yīng)，對(duì)廢水進(jìn)行深度處理，可實(shí)現(xiàn)廢水處理目標(biāo)。

2.2生物處理工藝

傳統(tǒng)的物理與化學(xué)廢水處理工藝，不僅應(yīng)用成本較高，廢水處理效果也較為一般，而面對(duì)難以降解的化工廢水，尤其是高濃度有機(jī)物化工廢水，應(yīng)用生物降解處理工藝，能夠起到良好的廢水處理效果。生物處理工藝，即在廢水中培養(yǎng)相應(yīng)的微生物或是不同的菌落，從而利用細(xì)菌等微生物有效地對(duì)廢水中的有機(jī)物進(jìn)行分解，生物處理工藝在化工廢水處理中的應(yīng)用具有諸多優(yōu)勢(shì)優(yōu)點(diǎn)，其不僅廢水處理效果優(yōu)良，且整體處理過(guò)程無(wú)污染，操作簡(jiǎn)便，適用性廣泛，仍是工業(yè)化工廢水處理的主流工藝。

3某化工園區(qū)廢水處理工程設(shè)計(jì)分析

化工園區(qū)廢水處理的方法與技術(shù)需要根據(jù)實(shí)際的廢水處理需求以及廢水特點(diǎn)情況決定，文章本部分將以某化工園區(qū)為例，對(duì)其廢水處理工程設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，從而為化工園區(qū)廢水處理工作提供參考與幫助。

某化工園區(qū)化工企業(yè)所排放的廢水水質(zhì)較為復(fù)雜，具有鹽度高、毒性大、水質(zhì)水量變化大、降解難度大以及可生化性差等特點(diǎn)，屬于較為典型的有害難降解工業(yè)廢水。為了保證此化學(xué)園區(qū)化工廢水排放符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，其廢水污水處理廠需要采用一系列不同措施進(jìn)行化工廢水的處理，強(qiáng)化其處理效果。因此，廢水污水處理廠首先需要采用物理化學(xué)處理工藝，高效地對(duì)其特定廢水中所含有的有毒無(wú)機(jī)物進(jìn)行處理，例如含氟廢水。其次，廢水污水處理廠需要強(qiáng)化生化處理，采用厭氧水解降解大分子污染物，并破壞其發(fā)色基團(tuán)，從而提高化工廢水的可生化性，為后續(xù)生物處理工藝的應(yīng)用提供條件，同時(shí)還需要采用強(qiáng)化生物氧化處理，去除廢水中的部分有機(jī)物以及氨氮。最后，化工廢水污水處理廠需要將深度處理工藝作為保障措施，進(jìn)一步采用高級(jí)催化氧化處理工藝，提高廢水處理后出水水質(zhì)，達(dá)到國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

在實(shí)際的廢水處理中，首先需要明確化工園區(qū)廢水基本情況，此化工園區(qū)位于某湖泊流域中，其化工生產(chǎn)物以氟化物為主，園區(qū)重點(diǎn)發(fā)展精細(xì)化工、生物化工以及氟化工等產(chǎn)業(yè)，氟化工企業(yè)占比達(dá)到總企業(yè)數(shù)50%，主要產(chǎn)品有六氟丙烯、無(wú)水氟化氫、聚四氟乙烯、二氟乙烷、二氟甲烷、二氟一氯乙烷、二氟一氯甲烷等。排水量大約為每日3000立方米。而精細(xì)化工與生物化工企業(yè)占比50%，排水量大約為每日2500立方米。該化工園區(qū)內(nèi)30家企業(yè)均設(shè)立有預(yù)處理裝置與設(shè)施，氟化工企業(yè)多采用二級(jí)或是三級(jí)物化沉淀工藝技術(shù)，主要去除廢水中的氟化物以及部分難以進(jìn)行降解的物質(zhì)。而生物化工與精細(xì)化工企業(yè)主要采用物化與生化處理工藝，主要去除廢水中的磷、氮以及部分難降解物質(zhì)。

根據(jù)廢水水質(zhì)特點(diǎn)的不同以及不同企業(yè)廢水預(yù)處理情況的不同，該化工園區(qū)廢水處理廠需要以“分質(zhì)調(diào)節(jié)、混凝沉淀、厭氧水解、缺氧生物處理、好氧生物處理、高級(jí)催化氧化深度處理”為主體工藝對(duì)廢水進(jìn)行處理，在利用此主體工藝情況下，需要將其進(jìn)入廢水處理廠中廢水進(jìn)行分類(lèi)處理，根據(jù)不同類(lèi)型廢水特點(diǎn)的不同，對(duì)不同廢水進(jìn)行分質(zhì)處理。廢水處理廠主要設(shè)備有調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池、厭氧水解池、缺氧池、好氧池、高級(jí)催化氧化反應(yīng)器、穩(wěn)定池、高效沉淀池、化學(xué)污泥池、生化污泥池、提升泵房、鼓風(fēng)機(jī)房、脫水機(jī)房、事故池、加藥房、配電房、中控室等。其中，調(diào)節(jié)池分為三個(gè)，調(diào)節(jié)池中均具有提升泵、pH值在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀、超聲波液位在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀以及管道電磁流量計(jì)等設(shè)備，但不同調(diào)節(jié)池設(shè)備數(shù)量不同，且三號(hào)調(diào)節(jié)池具有推流器設(shè)備，一、二號(hào)調(diào)節(jié)池為攪拌器設(shè)備?；炷恋沓胤譃槿齻€(gè)，具有攪拌機(jī)、氯化鈣投加系統(tǒng)、PAC投加系統(tǒng)、PAM投加系統(tǒng)、周邊轉(zhuǎn)動(dòng)刮泥機(jī)等設(shè)備。在化工廢水處理廠廢水處理工程設(shè)備完成建設(shè)后，需要進(jìn)行廢水處理工程調(diào)試工作。該化工園區(qū)廢水處理廠廢水處理工程調(diào)試工作分為三個(gè)階段，分別為調(diào)試初期、調(diào)試中期以及調(diào)試后期。在調(diào)試初期中，主要工作為單機(jī)調(diào)試、生化池悶曝培養(yǎng)，時(shí)間為8天，調(diào)試內(nèi)容為投加活性污泥三天，間歇進(jìn)水量保持在1000噸每日，好氧池采用鼓風(fēng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行空氣提供，提供時(shí)間為3至6小時(shí)，停止曝氣時(shí)間為2至4小時(shí)。在調(diào)試中期，主要工作為進(jìn)水馴化，時(shí)間為15天，調(diào)試內(nèi)容為控制間歇進(jìn)水量3000-5000噸每日，好氧池鼓風(fēng)機(jī)每日24小時(shí)供氣。在調(diào)試后期，主要工作為穩(wěn)定進(jìn)水，時(shí)間為20天，調(diào)試內(nèi)容為控制進(jìn)水量為5500噸每日，鼓風(fēng)機(jī)每日24小時(shí)供氣，高級(jí)催化氧化深度處理系統(tǒng)穩(wěn)定進(jìn)水。在持續(xù)43天后的工程調(diào)試后，該化工園區(qū)廢水處理廠廢水處理工程系統(tǒng)能夠持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，其處理效果良好，符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

該化工園區(qū)廢水處理工程設(shè)計(jì)規(guī)模較大，工程總投資約為5000萬(wàn)元，直接運(yùn)行費(fèi)用約為3.5元每立方米。在廢水處理工程實(shí)施后，化學(xué)需氧量的去除率為91%，總氮去除率為67%，氨氮去除率為85%，總磷去除率為95%，符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，能夠每年減少化學(xué)需氧量900噸、總氮65噸、氨氮70噸、總磷9噸，極大地改善了該化工園區(qū)附近區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)化工園區(qū)數(shù)量與規(guī)模不斷擴(kuò)大的背景下，對(duì)化工廢水處理工程設(shè)計(jì)進(jìn)行分析研究，有著重要的價(jià)值和現(xiàn)實(shí)的意義。文章以某化工園區(qū)為例，對(duì)其化工廢水處理工程設(shè)計(jì)進(jìn)行全方面分析，希望能夠?yàn)椴煌@區(qū)建設(shè)廢水處理工程提供參考與幫助，減少環(huán)境污染，推動(dòng)化工園區(qū)高質(zhì)量發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王忠敏，孫國(guó)亮，周晟葆等.某化工企業(yè)廢水處理工程設(shè)計(jì)[J].工業(yè)用水與廢水，2020，51（2）：60-64.

[2]黃子逸.工業(yè)園區(qū)化工廢水處理工程實(shí)例[J].廣東化工，2019，46（6）：165-167.