看图说话系列——某化工合成氨废水处理回用工程工艺设计

图说话系列——某化工合成氨废水处理回用工程工艺设计

1.项目概述

该化工股份有限公司是以生产经营高效化肥为主的重点企业，是全国化工行业百强企业。主产品年生产能力:尿素20万t、食用二氧化碳2万t、工业硅2万t、生产高效三元复合肥20万t。

2.废水来源

造气及脱硫洗涤水经澄清、降温后循环使用系统水膨胀，氨氮含量约600mg/L，悬浮物SS约100mg/L。该外排水其氨氮含量严重超标，必须送废水末端处理装置进行处理。循环凉水塔系统(合成工序、脱硫、变换及甲烷化、压缩机)排水、设备冷却回水、设备洗涤水等,其氨含量约200 m/L。水汽车间的废水包括脱盐水、软化水处理系统，其氨氮含量未超标，可达标排放。锅炉烟气系统除尘脱硫废水排放进入沉淀池沉淀后，部分外排水。以及合成铜洗含氨废水及合成尿素的循环用水定期外排水等。

3.设计进出水质及水量

3.1 进水水质

(1)进水悬浮物≤100 mg/L;

(2)进水COD:20~1000 mg/L;

其中:大部分时间在20~60mg/L;60~400mg/L时段主要发生在生产不正常的时候，持续时间约24h，每个月发生1~3次；400~1000mg/L时段主要发生在停车检修排放的时候，持续时间约96h，但只有三个月停车检修才排放一次。

(3)进水氨氮 NH₃-N:20~1 000 mg/L;

其中:大部分时间在20~40mg/L;40~100mg/L时段主要发生在生产不正常的时候，持续时间约24h，每个月发生约1次；100~1000m/L时段主要发生在停车检修排放的时候，持续时间约96h，但只有三个月停车检修才排放一次。

(4)进水总氮:40~1500 mg/L;

其中:大部分时间在40~60 mgL;60~150mg/L时段主要发生在生产不正常的时候，持续时间约24h，每个月发生约1次；100~1000mgL时段主要发生在停车检修排放的时候，持续时间约96h，但只有三个月停车检修才排放一次。

(5)水温:20~45℃;

(6)pH值:5~9:

(7)盐含量:≤300 mg。

设计进水水质指标具体如下表所示

 

3.2 出水水质

(1)废水部分

出水水质指标一般执行《合成氨工业水污染物排放标准》(GB13458-2013)，具体如下表所示。

(2)中水部分

中水回用具体水质要求，指标如下表所示。

3.3 水量

根据甲方提供的资料，项目进水水量为4100m3/d，系统运行时间24h，因此污水处理站进水流最为170 m3/h。

4.工艺流程

4.1总体工艺流程

本项目工艺流程主要包括调节池→(喷雾冷却系统)→初曝池→反硝化池→硝化反应池→二沉池→斜发沸石交换→清水池→机械过滤→离子交换→保安系统→超滤→产水箱→出水回用。

4.2 工艺流程图

具体工艺流程如下图所示

 

5.主要构筑物参数设计

5.1 事故池

作用:收集事故或装置停产检修时产生的瞬时来水，避免对污水处理站处理单元造成冲击负荷，进行预处理，避免影响系统的稳定运行。

设计规模:140m3/h;

数量:1座;

停留时间:8h;

结构:钢筋混凝土，地下4.5 m;

有效池容:1200m3

尺寸:LxBxH=27.0 mx10.0 mx4.5 m，超高0.5 m。

5.2 调节池

作用:对来水或事故池提升过来的污水进行水质水量均衡调节;

设计规模:170m3/h

数量:1座;

停留时间:7h;

结构:钢筋混凝土，地下4.5 m；

有效池容:1200m3

尺寸:LxBxH=30.0mx10.0 mx4.5 m，超高0.5 m。

5.3 氨吹脱塔

作用:回收废水中的氨氮，减轻后续生化单元的氨氨负荷，降低氨氮对微生物的毒害作用；

设计规模:140m3/h;

数量:4座;

结构:PP结构:

尺寸: φxH=2.6 mx10 m。

5.4 氨吸收塔

作用:回收吹脱空气中的氨氮，避免造成二次污染;

设计规模:140m3/h;

数量:4座:

结构:PP结构;

尺寸:φxH=2.0 mx10 m。

5.5 初曝池

作用:对废水进行曝气，完成除碳过程;

设计规模:140m3/h;

数量:2座;

停留时间:2h;

有效容积:280m;

结构:钢筋混凝土，地上;

尺寸:LxWxH=10.0 mx3.5 mx4.5 m。

5.6 初沉池

作用:泥水分离，除悬浮物;

设计规模:170m/h;

数量:4座;

表面负荷:2.2m/h;

有效面积:80m2

结构:钢筋混凝土，地上;

尺寸:LxBxH=10.0 mx2.0 mx4.5 m。

5.7 反硝化池

作用:进行硝化反应脱氨，在此处采用磁力泵计量投加补充部分碳源;

设计规模:170m3/h;

数量:6座;

停留时间:5h;

结构:钢筋混凝土，地上;

有效池容:850m3;

尺寸:LxBxH=10.0 mx3.5 mx4.5 m。

5.8 硝化池

作用:进行硝化反应脱氮，在此处采用磁力泵计量投加补充部分碳源;

设计规模:170m3/h;

数量:6座;

停留时间:5h;

结构:钢筋混凝土，地上;

有效池容:850m3；

尺寸:LxBxH=10.0 mx3.5 mx4.5 m。

5.9 二沉池

作用:泥水分离，除悬浮物;

设计规模:170m3/h;

数量:2座;

表面负荷:1.1m/s;

有效面积:40m2

结构:钢筋混凝土，地上;

尺寸:LxBxH=10.0 mx2.0 mx4.5 m。

5.10 多介质过滤器

作用:过滤吸附悬浮物;

设计规模:170m3/h;

数量:6座;

滤速:12 m/h;

结构:钢结构;

尺寸: φxH=1.8 mx2.5 m。

5.11 斜发沸石交换器

作用:过滤吸附二沉池出水中的氨氮;

设计规模:170m3/h;

数量:4座;

滤速:17m/h;

结构:钢结构:

尺寸:φ xH=1.8 mx2.5 m。

5.12 清水池

作用:用于储存过滤出的水;

设计规模:170m3/h;

数量:1座;

停留时间:0.5 h;

结构:钢筋混凝土，地上;

有效池容:85m3

尺寸:LxBxH=6.0 mx3.5 mx4.5 m。

5.13 污泥存储池

作用:储存污泥;

设计规模:50m3/h;

数量:2座:

停留时间:12h;

结构:钢筋混凝土，地下;

有效池容:50m3;

尺寸:LxBxH=3.7 mx3.45 mx4.5 m。

5.14 离子交换混床

作用:过滤吸附悬浮物;

设计规模:170m3/h;

数量:6座;

滤速:18 m/h;

结构:钢结构;

尺寸:φxH=1.4 mx2.5 m。

5.15 UF 系统

数量:3套:

设计水温:25℃:

设计产水量:42.5m3/h:

回收率:>70%;

膜元件主要技术参数:膜材质:聚丙烯;

有效膜面积:400ft2

透水量:41.6m3/(d.支);

pH 范围:3~10;

最高进水不超过温度:45℃。

6.主要构筑物及主要设备材料清单

6.1主要构筑物清单

 

6.2 主要设备清单

 

以上就是某化工合成氨废水处理回用工程工艺方案设计的主要核心内容.