分析背景:本次分析的園區內某公司有合成氨裝置、氯堿裝置、電石石灰裝置、熱電裝置、水泥裝置、三聚氰胺裝置,裝置多,污水水質復雜。污水處理系統主要有中水回用膜分離系統、污水生化處理系統、汞預處理系統、汞蒸鹽系統、聚合母液生化處理系統、廢次鈉處理系統、高濃鹽水多效蒸發結晶系統、單效蒸發結晶系統、脫硫廢水處理系統。
一、科(ke)學建立(li)污水(shui)治理系統
該公司根據不同的裝置所產生的不同水質,分別建立對應污水處理系統,在處理過程中進行逐級回收利用,對最終無法進行回收利用的廢水進行蒸發結晶,做到了零排放處理。園區廢水按照來源劃分主要有生活和輔助生產廢水、生產廢水和雨水三種類型,本文主要探討前兩種類型的廢水處理及利用。
1.1 生活和輔助生產廢水處理再利用
(1)生活污水主要是生活區及車間工作區產生的生活廢水。這類廢水含有機物質較多,還含有微生物、大腸桿菌等。通常這些廢水通過化糞池發酵、分解后經污水管網匯集起來,匯至污水處理站進行統一處理,一般公司采用生化法進行處理后直接排放。但由于該公司地處戈壁荒漠,受生態環境限制,沒有排口,該公司對處理合格的生化廢水是采用反滲透脫鹽處(chu)(chu)理技術的中水(shui)(shui)回(hui)(hui)用(yong)裝置,處(chu)(chu)理合格的水(shui)(shui)回(hui)(hui)用(yong)至一次水(shui)(shui)系(xi)統,利(li)用(yong)率最(zui)高可以(yi)達到70%,濃(nong)縮(suo)處(chu)(chu)理后的濃(nong)水(shui)(shui)有80%回(hui)(hui)用(yong)作熱電脫硫(liu)工藝水(shui)(shui),20%進行末端蒸發結晶處(chu)(chu)理。
(2)輔助生產廢水一部分為各級脫鹽水生產過程中產生的含鹽濃水。一部分為各循環水池排污水,循環冷卻水在冷卻過程中不斷蒸發,使水中含鹽濃度不斷增高。這兩部分含鹽濃水,該公司利用上述的中水回用裝置對處理合格的水回用至一次水系統,濃縮處理后的濃水80%用作熱電脫硫工藝水,20%進入末端蒸發結晶處理。生活和輔助生產廢水處理處理全(quan)流(liu)程示意圖如圖1所(suo)示。
1.2 生產廢(fei)水
本文以氯堿裝置的廢水處理為例說明。
1.2.1 次鈉廢水處理
主要采用吹脫工藝,對廢水中的乙炔氣及其他雜質進行凈化處理,95%的次鈉廢水進行處理后回用至次氯酸鈉溶液配制及乙炔發生器循環使用,對余下5%的次鈉廢水送至蒸發結晶崗位進行末端處理。次鈉廢水處理示意圖如圖2所示。
1.2.2 聚合(he)母液
主要采用絮凝、沉淀的方法,去除母液中少量的PVC懸浮顆粒,通過生物膜法有效去除PVC母液廢水中的COD。氨氮等物質,達到回用水標準,回用到脫鹽水管網,作為各循環水系統補水,節約了大量脫鹽水用量。聚合母液廢水處理示意圖如圖3所示。
1.2.3 含(han)汞廢水(shui)
主要采用化學沉淀法。VCM工序產生的含汞廢水,通過調整pH之后,加入硫化鈉生成硫化汞沉淀,沉淀物進行壓濾,處理合格的廢水通過砂濾、膜濾、樹脂等進一步處理后,進入清水池,清水池的合格廢水通過蒸發結晶后,蒸發冷凝液返回系統循環利用。含汞廢水處理示意圖如圖4所示。
1.2.4 其他廢水
氯堿系統(tong)(tong)(tong)中(zhong)還有(you)其他(ta)少量的(de)廢水產生,沒(mei)有(you)污染的(de)一次(ci)蒸汽冷凝液(ye)回(hui)收到脫鹽(yan)水系統(tong)(tong)(tong),部(bu)分含有(you)氯離子的(de)廢水,主要回(hui)收至(zhi)化鹽(yan)系統(tong)(tong)(tong),不產生外排。
以上以該公司氯堿裝置為例,對裝置內產生的廢水根據不同水質進(jin)行(xing)分類(lei)處置,能回(hui)(hui)用(yong)系(xi)統(tong)的(de)(de)進(jin)行(xing)處置后(hou)回(hui)(hui)系(xi)統(tong)參(can)與(yu)工(gong)藝生產(chan),不能回(hui)(hui)系(xi)統(tong)的(de)(de)污水(shui)經處理合格(ge),中水(shui)回(hui)(hui)用(yong)處理后(hou)大部(bu)分回(hui)(hui)收至一次水(shui)管網,剩(sheng)余少量的(de)(de)濃鹽水(shui)的(de)(de)進(jin)行(xing)末端蒸發結(jie)晶。
該公司其他各系統裝置均按照以上思路對裝置內產生的廢水根據不同水質進行分類處置,最終(zhong)實現零排放。
二、認真核算各(ge)環(huan)保處(chu)理(li)設施(shi)的運行成本
通過對(dui)環保運(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)設(she)施(shi)(shi)的(de)電耗、人工、輔材消耗等運(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)環節進(jin)行(xing)(xing)成本(ben)分(fen)析,對(dui)各套裝置的(de)運(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)成本(ben)做(zuo)到了詳盡了解,并(bing)在實(shi)際(ji)運(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)中進(jin)行(xing)(xing)跟蹤(zong)分(fen)析,實(shi)行(xing)(xing)動(dong)態管控(kong)。環保處理(li)設(she)施(shi)(shi)的(de)運(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)成本(ben)如表1所示。
通過成本分析可以看出,蒸發結晶的運行成本最高:1t廢水處理成本達到43.89元。所以該公司污水處理經濟運行管控思路是(shi)最大(da)限度地減(jian)少到蒸發結晶(jing)單元的水量。
三、蒸發結晶污水(shui)來源(yuan)影(ying)響(xiang)分(fen)析
從圖1可以對蒸發結晶末端處理水量來源分析,影響到蒸發結晶崗位處理水量的主要因素有:生活污水的水量、脫鹽水的制水量、脫鹽水水耗、循環水水池排污水、中水回用的回收率、脫硫工藝水的用水量。這些都是影響蒸發結晶處理水量的重要方面,需要對每一個影響因素進行具體分析并合理應對,從而最大程度地降低污水處理運行成本,實現污水處理經濟運行。
3.1 過程(cheng)指(zhi)標
脫鹽水的水耗是1.18,也就是說,生產1t脫鹽水,需要1.18t一次水,產生0.18t含鹽濃水,這0.18t含鹽濃水通過中水回用膜處理后,回收至一次水管網回收率70%,產生30%的高濃鹽水,此部分高濃鹽水,脫硫工藝水消耗80%后,還有20%高濃鹽水進入蒸發結晶末端處理;另一部分是生活廢水和各生產區循環水池排污水,生活廢水處理合格后(hou)的(de)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)循環(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)池(chi)排污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)都是(shi)直接進入(ru)(ru)中水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)回用(yong)裝置(zhi),回收至一次水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)管網回收率70%,產(chan)生30%的(de)高濃鹽水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui),此部分濃鹽水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui),脫硫工藝水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)消耗80%后(hou),還有20%噸濃鹽水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)進入(ru)(ru)蒸發結晶末端處理。
3.2 過程影響分析(xi)
3.2.1 控(kong)制生(sheng)活(huo)污水
通過(guo)對生(sheng)活污(wu)水(shui)產生(sheng)來源調查,廁所(suo)長流(liu)水(shui)相當(dang)普遍,主(zhu)要影響因素是沖水(shui)閥未及(ji)時(shi)更換及(ji)關閉,通過(guo)明(ming)確生(sheng)活區管(guan)理人員及(ji)廠區內辦(ban)公(gong)樓管(guan)理人員的(de)職責,及(ji)時(shi)更換沖水(shui)閥,沖水(shui)閥壞(huai)后及(ji)時(shi)停用(yong)等管(guan)控措施,生(sheng)活污(wu)水(shui)流(liu)量每小時(shi)下降10t,每小時(shi)節(jie)約一(yi)次水(shui)74.4元(yuan),節(jie)約生(sheng)化處置費13元(yuan),中水(shui)回(hui)用(yong)少產生(sheng)濃水(shui)3t,節(jie)約處置費5.4元(yuan),可以少送0.6t高(gao)濃鹽水(shui)蒸發(fa)結晶單(dan)元(yuan),節(jie)約處置費26.3元(yuan)。每小時(shi)合計產生(sheng)效益119元(yuan)。
3.2.2 控制循環水排污(wu)水
循環水水池排污時必須規范正常流程,前期在排查的過程中,對循環水的排污流程進行了規范,必須通過排污管網到中水回用系統,否則進入污水生化處理系統會產生污水處置運行費用。循環水水質管控同樣重要,通過增加反洗過濾器等手段,確保循環水水質,降低循環水(shui)(shui)(shui)排污(wu)量。循環水(shui)(shui)(shui)每小(xiao)時少(shao)排污(wu)10t,就(jiu)少(shao)補充10t脫鹽(yan)水(shui)(shui)(shui),節約(yue)109.8元,節約(yue)中水(shui)(shui)(shui)回用處置費17.9元,按照回收率70%,就(jiu)少(shao)產生(sheng)3t的高濃鹽(yan)水(shui)(shui)(shui),脫硫(liu)工藝水(shui)(shui)(shui)消(xiao)耗80%后,少(shao)送0.6t高濃鹽(yan)水(shui)(shui)(shui)進入蒸發結晶(jing)末端(duan)處理,節約(yue)26.34元。每小(xiao)時合計產生(sheng)效益154元。
3.2.3 控制脫鹽水用水量
通(tong)過現場(chang)跑冒(mao)滴漏管控(kong),清污分流,合(he)理回(hui)收等手段對(dui)現場(chang)脫(tuo)(tuo)鹽(yan)(yan)(yan)水(shui)(shui)(shui)(shui)進行管控(kong),例(li)如(ru)蒸(zheng)汽導淋進行回(hui)收至脫(tuo)(tuo)鹽(yan)(yan)(yan)水(shui)(shui)(shui)(shui)管網,機封水(shui)(shui)(shui)(shui)建立(li)封閉(bi)小循(xun)環等。每小時少用(yong)10t脫(tuo)(tuo)鹽(yan)(yan)(yan)水(shui)(shui)(shui)(shui),可(ke)以少用(yong)11.8t一次水(shui)(shui)(shui)(shui),節(jie)約87.8元(yuan),少產生(sheng)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)1.8t,中水(shui)(shui)(shui)(shui)回(hui)用(yong)節(jie)約處(chu)置費(fei)3.2元(yuan),按(an)照中水(shui)(shui)(shui)(shui)回(hui)用(yong)70%的回(hui)收率,少產生(sheng)濃水(shui)(shui)(shui)(shui)0.54t,少送0.1t高(gao)濃鹽(yan)(yan)(yan)水(shui)(shui)(shui)(shui)蒸(zheng)發(fa)結晶單元(yuan),節(jie)約處(chu)置費(fei)4.4元(yuan)。每小時合(he)計(ji)產生(sheng)效益95元(yuan)。
3.2.4 降(jiang)低脫鹽水(shui)水(shui)耗
按照(zhao)正常情(qing)況每(mei)小(xiao)時(shi)(shi)600t的脫鹽(yan)水用量,脫鹽(yan)水耗從1.18下降(jiang)至1.15,按照(zhao)中水回(hui)用70%的回(hui)收率,每(mei)小(xiao)時(shi)(shi)可以(yi)少消耗一次(ci)水5.4t,節約(yue)(yue)40.2元(yuan)(yuan)(yuan),少產(chan)生(sheng)脫鹽(yan)水濃水18t,中水回(hui)用節約(yue)(yue)處(chu)置費(fei)(fei)32.4元(yuan)(yuan)(yuan),少產(chan)生(sheng)濃水5.4t,少送1.08t高濃鹽(yan)水蒸發結晶單元(yuan)(yuan)(yuan),節約(yue)(yue)處(chu)置費(fei)(fei)47.4元(yuan)(yuan)(yuan)。每(mei)小(xiao)時(shi)(shi)合計產(chan)生(sheng)效(xiao)益120元(yuan)(yuan)(yuan)。
3.2.5 控制中水回用回收率
按照正常情況(kuang)進入中水(shui)(shui)回(hui)用(yong)的廢水(shui)(shui)按照每小時(shi)160t核算,回(hui)收率(lv)每提升1%,則每小時(shi)可以(yi)多回(hui)收一次水(shui)(shui)1.6t,節約12元(yuan),少(shao)產生濃水(shui)(shui)1.6t,少(shao)送0.32t高濃鹽水(shui)(shui)蒸發(fa)結晶單元(yuan),節約處置費14元(yuan)。每小時(shi)合計產生效(xiao)益(yi)26元(yuan)。
3.2.6 脫硫工藝(yi)水(shui)優先使(shi)用(yong)濃水(shui)
熱(re)電脫硫(liu)崗(gang)(gang)位(wei)(wei)工(gong)藝(yi)水(shui)中濃(nong)鹽水(shui)使(shi)用量直接影響蒸(zheng)發(fa)(fa)結晶崗(gang)(gang)位(wei)(wei)的進水(shui)量,脫硫(liu)工(gong)藝(yi)用水(shui)每小時每多用濃(nong)鹽水(shui)1t,蒸(zheng)發(fa)(fa)結晶崗(gang)(gang)位(wei)(wei)就少蒸(zheng)發(fa)(fa)1t高(gao)濃(nong)鹽水(shui),每小時產生效(xiao)益44元。
按照以上思路進行污水處理經濟運行,污水處理運(yun)行費用(yong)節約明(ming)顯,每小時可以(yi)產生效益558.3元,每年(nian)可以(yi)產生效益446萬元,環保治(zhi)理(li)成本(ben)管(guan)控非常必要。
四、結束語
1)園區(qu)內污(wu)水(shui)(shui)處置過程(cheng)中(zhong)應(ying)充(chong)分(fen)考慮到廢(fei)水(shui)(shui)分(fen)類(lei)(lei)收集、污(wu)水(shui)(shui)回(hui)用(yong)和治理技(ji)術的統(tong)一(yi)(yi)結合。對生活廢(fei)水(shui)(shui)、工業污(wu)水(shui)(shui)進(jin)行統(tong)籌規(gui)劃,分(fen)類(lei)(lei)治理,梯級(ji)利(li)用(yong),逐級(ji)回(hui)收。分(fen)類(lei)(lei)越詳細,就可最(zui)大(da)程(cheng)度地實(shi)現(xian)重復利(li)用(yong),節約一(yi)(yi)次水(shui)(shui),減少排放量,最(zui)終(zhong)實(shi)現(xian)零排放。
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