非均相臭氧催化氧化技术方案

内蒙古易高煤化科技有限公司膜系统浓水处理项目技术方案一非均相臭氧催化氧化技术山西晶凯科技有限责任公司2015年9月目录一、技术方案部分1.项目概况 32.工艺简介 3二、投资及运行成本部分1.运行成本 122.投资估算 12一、技术方案部分1.项目概况内蒙古易高煤化科技有限公司煤制甲醇生化废水反渗透浓水回用的同时，产 生 了一部分纳滤及反渗透浓水，这部分浓排水具有有机物含量高，含盐量高的特 点，若 要外排，其中CODcr氨氮等主要指标要达到排放标准。2.工艺简介 2.1.处理水量膜浓缩水处理系统总体设计处理规模 Q=40m3/ho2. 2. 进水水质本系统进水为污水三膜法回用的浓排水，水质具体指标见下表:序号项H浓度1化学耗氧量70025日生化需氧量(mg/1)653氨氮(mg/1)754亚硝酸盐氮(mg/1)0.55镁硕度(mg/1)2006钙硕度(mg/1)8007总硬度(mg/1, CaCO3计)28008总铁(mg/1)0.59总碱度(mg/1,CaC03计)62010碳酸盐(mg/1)011碳酸氢盐(mg/1)80012氟化物(mg/1)2513氯化物(mg/1)620014硝酸盐氮(mg/1)25015硫酸盐(mg/1)482016钠(mg/1)450017總(mg/1)2518锁(mg/1)0.819TDS(mg/l)250002. 3.产水要求产水CODcrAlOOmg/L,氨氮W15mg/L,其它指标暂不做要求。2. 4.工艺流程2.4.1 工艺的选择与评价混凝专用药剂40m3/h 膜系统浓水 k图 2-1 膜系统浓水处理匚艺流程图2.4.2 工艺流程说明40m3/h 纳滤、反渗透膜系统浓水分别进入混凝沉淀池，混凝沉淀池为新建处 理 设施，在混凝处理单元中采用中国科学院过程工程研究所研发的混凝专用药剂 (KL- 107),该药剂为高分子物质，通过网捕卷扫、架桥吸附、络合沉降等作用， 脱除废水 中相当一部分长链、环状极性有机物(主要为苯系衍生物等)，进而确 保经混凝处理 后，废水中的相当一部分CODcr、色度、悬浮物等得到去除。废水经 过泵提升进入多介质过滤器，悬浮物进一步降低，同时对后续催化氧化系统进行 保 护。然后进入催化反应器中，在两级催化剂作用下，废水中无法生物降解的有 机物被 臭氧产生的疑基自山基氧化成容易生物降解的小分子有机物或部分矿化， 处理出水进 入后续氨氮脱除处理。经过处理的废水进入加药单元，通过动态定量投加氯化镁和磷酸氢二钠，去 除 水中的氨氮。出水CODcr、氨氮等达标后，进入清水池，定期外排。2. 4. 3工艺特点1) 混凝沉淀池来水进入混凝处理系统，混凝处理系统为新建处理设施，在混凝处理单元中投 加 转为煤化工废水而研发的特殊混凝药剂，有效去除水中的山极性物质提供的 CODcr、色度等物质。2) 多介质过滤器a. 多介质过滤能够有效去除水中的大颗粒悬浮物，降低废水的SDI值，对后续起到保护作用；b. 造价低廉，自控程度高，操作简单，运行费用低：c. 经过反洗可以多次使用，滤料使用寿命长；3) 非均相臭氧催化氧化技术&臭氧利用率高，运行成本低在高效非均相催化剂的作用下，臭氧的利用率III 30%提高到95%以上，从而 大 幅度的降低了系统的运行成本；b. 操作便捷，自控程度高本技术采用集成技术，涉及到的设备量少，自控程度高。此外，本工艺不需 要 加入任何药剂和pH调节，不需人工多次操作，人工运行成本低；c. 高效性本臭氧催化氧化技术针对废水生化处理后难以深度脱除而开发的特异性技 术， 对煤化工废水处理具有高效性。2. 4. 4 主要设备选择1）混凝处理 混凝沉淀系统包括混合、反应池和混凝沉淀池。混合池设计处理量 QMOmVh, 设 置两系，混合、反应池釆用合建方式，单系总体尺寸为3. 2X1. 5X2. 5m；两系 合建规 格 3.2X3X2. 5m。混合设备采取搅拌混合，将废水与混凝剂进行混合。混凝反应采取折流式反 应池， 反应的主要 LI 的是中和脱稳后的废水中的悬浮物形成较大的絮凝体，反应 池出水通过 管道流入混凝沉淀池进行泥水分离。沉淀池采取辅流式沉淀池，经絮凝反应的废水在混凝沉淀池中进行泥水分离, 分 离后的上清液进入多介质过滤器进行过滤，分离后的污泥流入的污泥井中，经 污泥泵 提升后送污泥浓缩。混凝沉淀池为圆形结构，尺寸为6X4m,有效水深3m。水力停留时间（HRT） 2h。 主要设备：刮泥机：6m, 1台加药系统： 1 套（计量泵 2 台、搅拌器 2 台）3、排泥泵： Q 二 5m3/h, H 二 60m, 2 台，一用一备2）多介质过滤器a. 功能：利用多介质过滤器进一步去除悬浮物，从而保护催化氧化反应庚器。b.主要参数：设计总处理量为40m3/h，滤速为9m/h,气水反冲洗，反冲洗出 水进 入混凝沉淀处理。反冲用水使用过滤出水中间池，用气使用罗茨风机。空气 反冲洗强 度15L/m2 S,反冲洗供水强度为10L/m2 S,反洗风量6. 4m3/min。共2台（1800）, 两开一备。过滤器：1800, 3台过滤进水池： 5X3X5. 5m过滤出水池： 5X3X5. 5m3）臭氧催化氧化处理a.功能：设计膨胀-固定组合式催化反应器，废水剩余有机物和其他污染物在非均相 催化剂的催化下，被臭氧以及在臭氧在催化剂作用下产生的疑基自山 基高效氧化成小 分子或矿化，达到COD、色度等污染物去除的IJ的。b.主要参数：反应器釆用过程所研制的载有催化剂的抗氧化、抗腐蚀催化塔（塔体用抗氧化复合不锈钢，内件304、316L和钛材）。废水在催化氧化塔中水力停留时间为30min，塔内填充催化剂KL-C03和KL-C04。c. 主体催化氧化反应器外形尺寸：2000X90002台催化剂：KL-C03,更换周期2年，填充总体积15m3催化剂：KL-C04，更换周期2年，体积lOn?催化塔进水泵： Q=40m3/h, 25md. 配套臭氧发生器发生器生产能力为 25kg/h （以臭氧发生量计）， 2台。氧气阀组： 1 套制氧机配套臭氧发生器使用， 1 台4）加药沉淀池a功能：过加药的方式去除水中的氨氮。臭氧催化氧化塔的产水进入搅拌反应池，在搅拌反应池投加NaOH,使PH上升至8左右，达到磷酸氨镁法脱除废水中的氨 氮工艺的PH要求。然后向反应池投加MgCh及NAHPOrAAO,在搅拌机搅拌 混合下， Mg2 P0.3-（或HPOF）与废水中的NH发生化学反应，生成复盐MgNH.PO，6比0 沉淀，从而将NH脱除。主要化学反应如下： Mg2+ NH/+ P0 产+6H： 0-MgNHFOi 6 比 0 I Mg2+ NHr+H P0+6H.0-MgNH,P0 *6八0 I +H Mg2+ NH7+H POA+GHAO+OH-MgNHiPO, 6H： 0 I +H.0上述反应生成物MgNH.PO, -6H.0的溶度积很低，在常温下只有2. 51x10。b.主要参数：设计总处理量为40m3/h，池体尺寸:8mX5mX5m主要设备：中心筒1套、出水堰 1 套。5）清水池 清水池用于收集沉淀池的上清液 主要设备参数清水池：3x3x2. 5 （地上）池容： 22.5 m3结构形式：钢混防腐2. 5主要设备淸单序号设备名称型号单位数量备注()工艺部分!混凝沉降池1折板12刮泥机vt6m13排泥泵Q=5m3/h, H 二 25m24加药系统含高效混凝剂储槽、计量 泵、搅拌等。套2-多介质过滤器1过滤器01800套32进水泵Q=40m3/h, H=20m23反洗水泵Q=90m3/h,H=20mz16罗茨风机6.4m3/min1三催化氧化系统1催化氧化反应器2000*9000，含内件，304、316L和钛材，抗氧 化涂层套22非均相催化剂IKL-CO3立方153非均相催化剂IIKL-CO4立方10序号设备名称型号单位数量备注4臭氧发生器（带尾气破坏器）25kg/h臭氧，PLC自动控制套25防爆阀DN300套26呼吸阀DN250套27微压表DN20套28催化塔进水泵Q=40m3/h, H=25m29清洗水泵Q=20m3/h, H= 15m2四加药沉淀系统1浆式搅拌机台1五清水池3x3x2.5 （地 上）池容：22.5 m3座1（二）电气部分1低压配电柜MNS套12.就地操作柱套23低压动力电缆ZRC-YJV-0.6/1批14.低压控制电缆ZRC-KVV-0.75批15.电缆桥架批16.照明系统套17.防雳、接地系统套18.封堵、防火材料批19.电气安装材料批1（三）控制部分1匸控机个12.显示器个13.交换机个14.UPS个15.PLC套16.监控软件套27.操作台1000X700X400个28.程控电源柜2200X800X600个19.程控柜2200X800X600个3序号设备名称型号单位数量备注10.仪表针形阀J23W-16P个7011.阀门气源管(阀箱到阀门，08)08*1米20012.仪表取样管(014)014*1米6013.仪表设备的安装材料套114.仪控电缆ZRC-KVVP-4*批115.酸加药箱0Im台116.碱加药箱01 m台1图 2-2 平面布置图二投资及成本部分1.运行成本序号所属部分项目名称数据取费标准单位成本（元/吨 水）1混凝处理电耗0. 05kWh/ m30. 7 元/ kW.h0. 035混凝剂1200g/m33500 元/t4.2碳酸钠600g/m32000 元/t1.22催化氧化 （含多介质过滤）电耗12. 5kWh/m30. 7 元 / kW.h8. 75催化剂补充催化剂寿命设计2年1. 173加药沉淀六水氯化镁0. 87kg/m3850元/吨0. 74十二水磷酸氢 二钠1. 53kg/m32400元/吨3. 674合计成本19. 7652.投资估算该项H总投资预计为956万。内蒙古易高煤化科技有限公司高 COD 浓水处理项目COD 脱除装置技术山西晶凯科技有限公司2015年9月