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云南能源職業技術學院
資環系煤化工教研室
題名：聚乙烯醇廠污水處理
學生姓名： 學 號： 指導教 專 業：年 級：
時 間：
目錄
摘要 1
第1章 引言 2
第2章 聚乙烯醇簡介 2
2.1 聚乙烯醇行業概況 2
2.1.1 國內外行業發展現狀 2
2.1.2 國內外行業發展趨勢 2
2.1.3 國內行業發展特征存在的資源和環境問題 3
2.2 聚乙烯醇的應用 4
第3章 聚乙烯醇的生產 4
3.1聚乙烯醇生產工藝 4
3.1.1 基礎原料生產 5
3.1.2 醋酸乙烯生產 5
3.1.3 聚乙烯醇生產 6
3.1.4 醋酸甲酯回收工序 7
第4章 生產聚乙烯醇帶來的污染 7
4.1生產聚乙烯醇帶來的污染 7
4.2 行業污染情況綜合分析 7
第5章 污水處理方法及流程 9
5.1對重金屬處理方法 9
5.1.1 化學法 9
5.1.2 物理化學法 10
5.1.3 生物化學法 11
5.1.4對重金屬處理方法的評價 11
5.2乙炔工序廢水處理 12
5.2.1對乙炔工序廢水處理的評價 12
5.3氯堿裝置廢水處理 12
5.4 污水處理流程 13
第6章 污水設備及工藝流程圖 14
6.1污水設備及計算 14
6.1.1調節池 14
6.1.2調節池中的中和處理 15
6.1.3水解池 15
6.1.4曝氣池 16
6.1.5沉淀池 17
6.1.6污泥濃縮池 18
6.2 污水處理工藝控制指標 19
6.3工業流程圖 20
第7章 對污水處理提出新方案 21
7.1改造的簡介 21
7.2現狀調查 21
7.3原因分析 22
7.4找出對策措施并實施 22
7.5效果檢驗 23
7.6經濟效益分析 24
第8章 污水處理在生產中的作用和評價 25
8.1污水處理在全廠生產中的作用 25
8.2污水處理效果 26
總結 27
致 謝 27
參考文獻 28
聚乙烯醇廠污水處理
摘要 ：聚乙烯醇是以乙烯法生產的醋酸乙烯為原料，經溶液聚合、無水低堿醇解而得，它是一種重要的化工原料，應用領域廣泛。隨著聚乙烯醇生產量的增加，帶來的污水量加大，需要我們利用污水處理系統解決存在的問題。本論文通過介紹污水處理設備調節池、水解池、曝氣池、沉淀池、污泥濃縮池的作用及簡單的計算，畫出工業流程圖。并針對現污水處理設備提出新方案，即在水解池中掛上填料并通入空氣將其改成了曝氣池，以達到提高污水處理效率，降低COD排放含量。提高化工企業整體的節能減排水平，綜合治理污水建立資源節約型和環境友好型社會。
關鍵詞：聚乙烯醇 污水來源 處理 優化
Abstract: The production of polyvinyl alcohol is vinyl acetate ethylene as raw material, by polymerization, anhydrous alcohol solution derived from low-alkali, it is an important chemical raw materials, extensive applications. With the increase in alcohol production, JGRinging the quantity of sewage to increase, we need to use the sewage treatment system to solve existing problems. This paper describes the sewage treatment facilities through the regulation pool, hydrolysis tank, aeration tank, settling tank, sludge thickener and the role of simple calculation, draw industry flow chart. And sewage treatment facilities are proposed for the new program, that is, fill in the hydrolysis of the pool and put up into the air to pass into the aeration tanks, sewage treatment in order to achieve greater efficiency and reduce emissi
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1、云云南南能能源源職職業業技技術術學學院院 資環系煤化工教研室 題名：聚聚乙乙烯烯醇醇廠廠污污水水處處理理 學生姓名： 學 號： 指導教 專 業： 年 級： 時 間： 目目錄錄 摘要摘要 .1 第第 1 1 章章 引言引言 .2 第第 2 2 章章 聚乙烯醇簡介聚乙烯醇簡介 .2 2.1 聚乙烯醇行業概況.2 2.1.1 國內外行業發展現狀 .2 2.1.2 國內外行業發展趨勢 .2 2.1.3 國內行業發展特征存在的資源和環境問題 .3 2.2 聚乙烯醇的應用.4 第第 3 3 章章 聚乙烯醇的生產聚乙烯醇的生產 .4 3.1 聚乙烯醇生產工藝.4 3.1.1 基礎原料生產 .5 3.1.2 。
2、醋酸乙烯生產 .5 3.1.3 聚乙烯醇生產 .6 3.1.4 醋酸甲酯回收工序 .7 第第 4 4 章章 生產聚乙烯醇帶來的污染生產聚乙烯醇帶來的污染 .7 4.1 生產聚乙烯醇帶來的污染.7 4.2 行業污染情況綜合分析.7 第第 5 5 章章 污污水水處處理理方方法法及及流流程程.9 5.1 對重金屬處理方法.9 5.1.1 化學法 .9 5.1.2 物理化學法 .10 5.1.3 生物化學法 .11 5.1.4 對重金屬處理方法的評價.11 5.2 乙炔工序廢水處理.12 5.2.1 對乙炔工序廢水處理的評價.12 5.3 氯堿裝置廢水處理.12 5.4 污水處理流程.13 第第 6 。
3、6 章章 污污水水設設備備及及工工藝藝流流程程圖圖.14 6.1 污水設備及計算.14 6.1.1 調節池.14 6.1.2 調節池中的中和處理.15 6.1.3 水解池.15 6.1.4 曝氣池.16 6.1.5 沉淀池.17 6.1.6 污泥濃縮池.18 6.2 污水處理工藝控制指標.19 6.3 工業流程圖.20 第第 7 7 章章 對污水處理提出新方案對污水處理提出新方案 .21 7.1 改造的簡介.21 7.2 現狀調查.21 7.3 原因分析.22 7.4 找出對策措施并實施.22 7.5 效果檢驗.23 7.6 經濟效益分析.24 第第 8 8 章章 污污水水處處理理在在生生產產。
4、中中的的作作用用和和評評價價.25 8.1 污水處理在全廠生產中的作用.25 8.2 污水處理效果.26 總結總結 .27 致致 謝謝 .27 參考文獻參考文獻 .28 聚聚乙乙烯烯醇醇 廠廠污污水水處處理理 摘要 ：聚乙烯醇是以乙烯法生產的醋酸乙烯為原料，經溶液聚合、無水低 堿醇解而得，它是一種重要的化工原料，應用領域廣泛。隨著聚乙烯醇生產量 的增加，帶來的污水量加大，需要我們利用污水處理系統 解決存在的問題。 本論文通過介紹污水處理設備調節池、水解池、曝氣池、沉淀池、污泥濃縮池的 作用及簡單的計算，畫出工業流程圖。并針對現污水處理設備提出新方案， 即 在水解池中掛上填料并通入空氣將其改成了。
5、曝氣池，以達到提高污水處理效率， 降低 COD 排放含量。提高化工企業整體的節能減排水平，綜合治理污水建立資 源節約型和環境友好型社會。 關鍵詞：聚乙烯醇 污水來源 處理 優化 Abstract: The production of polyvinyl alcohol is vinyl acetate ethylene as raw material, by polymerization, anhydrous alcohol solution derived from low-alkali, it is an important chemical raw materials, extensiv。
6、e applications. With the increase in alcohol production, JGRinging the quantity of sewage to increase, we need to use the sewage treatment system to solve existing problems. This paper describes the sewage treatment facilities through the regulation pool, hydrolysis tank, aeration tank, settling tank。
7、, sludge thickener and the role of simple calculation, draw industry flow chart. And sewage treatment facilities are proposed for the new program, that is, fill in the hydrolysis of the pool and put up into the air to pass into the aeration tanks, sewage treatment in order to achieve greater efficie。
8、ncy and reduce emissions of COD content. Chemical companies to improve the overall level of energy conservation, establishment of comprehensive management of water resources saving and environment-friendly society. 第 1 章 引言 聚乙烯醇，它是一種白色片狀、絮狀或粉末狀固體，水溶性高分子聚合物， 性能獨特，是重要的化工原料，應用領域涉及紡織、食品、醫藥、建筑、木材加 工、造紙、印。
9、刷、農業、冶金等行業，用于制造聚乙烯醇縮醛、耐汽油管道和維 尼綸合成纖維、織物處理劑、乳化劑、紙張涂層、粘合劑。 聚乙烯醇在云維股份是主要的產品之一，而聚乙烯醇的生產帶來了污水。隨 著聚乙烯醇生產量的增加，帶來的污水量加大，這樣的現實與我國日益嚴峻的節 能環保形勢形成沖突，需要我們利用污水處理系統 解決存在的問題和矛盾。從 而提高污水處理率，保護有限的水資源，已經成為我國環境保護工作的緊迫任 務。環境污染的治理將是不可缺的一項重要工作。 第 2 章 聚乙烯醇簡介 2.1 聚乙烯醇行業概況 2.1.1 國內外行業發展現狀 （1）國外行業發展現狀 目前，世界上有20 多個國家和地區生產PVA，但生。
10、產能力和產量最大的國 家是中國、日本、美國等，這幾國的生產能力占世界PVA 總生產能力的85%90%。 近年來，聚乙烯醇行業朝著規模化發展，通過PVA 生產規模化和高新技術化。 可樂麗岡山廠規模70kt/a，空氣產品公司卡塔基州廠規模52.2 kt/a，杜邦塔克薩斯 州廠規模61.3 kt/a。這些規模化的企業，都應用了當代計算機的最新成果，優化 生產、降低成本、保證質量，并使生產過程更加清潔。 （2）國內行業發展現狀 我國是世界上PVA 生產路線最多、生產能力及產量最大、同時也是消費量 最大的國家。2008 年國內規模以上聚乙烯醇行業企業數量為14 家，實現工業總 產值207.5億元，其中聚。
11、乙烯醇樹脂和纖維產量分別達53.6 萬噸和4.8 萬噸，約占 世界總產能的一半。雖然我國聚乙烯醇行業在產量、質量、科研、品種開發、節 能降耗等方面都取得了很大的進展，但在工藝路線、原料消耗、污染物產生量控 制、能源消耗、新品種開發等方面和國際先進水平還有不少差距。 2.1.2 國內外行業發展趨勢 在乙炔/乙烯原料工藝技術路線上，國外基本上采用了污染少VAc 轉化率高 的乙烯路線，而原有的電石乙炔路線基本已經淘汰，新上的乙炔路線以天然氣乙 炔為主，目前煤氣化制乙炔技術等已經取得較大進展，特別是我國研發的等離子 煤制乙炔技術已經實現的中試，有望在將來成為取代電石法的最佳工藝。目前， 國內新上的改擴。
12、建項目均采用了濕法乙炔工藝，并淘汰落后的干法乙炔生產工藝。 在VAc 精制和醋酸甲酯回收的精餾塔，國內外均做了不少關于塔內傳質機理 的分析，新型塔板、新型填料等高效精餾塔改造技術將不斷得到應用。 近年來，隨著醇解技術不斷取得進展，低堿醇解在實際應用中技術得到了提 高，超低醇解將可能應用于醇解工序生產過程中。 隨著聚乙烯醇行業朝著規模化發展，先進的生產控制工藝將在國內得到推廣 和應用。而基于化工流程模擬技術發展出來的技術也會進一步在工藝生產中得到 推廣和應用，生產工藝過程的研究也將得到進一步深入。 2.1.3 國內行業發展特征存在的資源和環境問題 上世紀80 年代初，維綸滯銷，加上聚乙烯醇生產工。
13、藝流程長、設備臺數多、 生產過程復雜、投資大、技術和管理不容易掌握，一般企業和投資者很難發展生 產，因此20 多年內未曾建設過新廠，只是在原來老裝置的基礎上進行擴建改造， 這樣供應規模相對穩定，避免了市場無序競爭，為商品價格的正常運行提供了有 利的條件。但總體的發展水平參差不齊，尤其是生產原材料和節能降耗方面各生 產廠家之間仍然存在著較大的差異。隨著PVA 非纖用途不斷開發，PVA 的非纖 用量到1994 年已占總產量的78%，到2007 年已經達到了92.17%，以此同時原聚 乙烯醇企業僅5 家保留維綸生產線，從而徹底改變以前國內PVA 主要用于維綸 生產的消費格局。近年來，隨著維綸水溶、高。
14、強、耐酸、耐堿、耐日光、與水泥 的親和性、親水性、可雙解等改造特性的深入研究，維綸行業逐步擺脫了困境， 產品大量用于建材、紡織造紙、電廠等行業中，現已被列為國家的高新技術纖維 之一。 PVA 是由醋酸乙烯(VAc)經聚合醇解而制成，生產PVA 通常有兩種原料路 線：一種是以乙烯為原料，制醋酸乙烯，再制得PVA；一種是以乙炔(分為電石乙 炔和天然氣乙炔)為原料制備醋酸乙烯，再制得PVA。日本、美國等國外生產商大 多采用石油乙烯法，中國則多采用電石乙炔法。隨著近年來的快速發展該行業依 然還存在較多的問題： （1）資源、能源消耗較高 采用電石乙炔路線的工藝中所使用的原料電石的生產需要消耗石灰和煤，以。
15、 及大量的電能，且石灰和煤均為不可再生資源。利用電石生產乙炔過程中需要大 量的水加入反應，尤其是濕法電石乙炔生產過程，水資源消耗量大反應中的電石 水達到1:10。 在VAc 精制過程、醋酸甲酯回收等過程中采用了大量的精餾塔進行物料分離， 特別是醋酸甲酯水解過程的單程轉化率僅約20%，循環物料量大，加重了精餾塔 的負擔，降低了能源利用效率。 （2）污染問題較突出 整個生產過程中產生了大量的廢水、廢氣和一般工業固體廢物，且廢物種類 很多，其中電石渣廢水是采用采用濕法乙炔生產工藝典型的廢物。 廢水：有機冷卻水、電石冷卻水、公用工程冷卻水、電石澄清液、熱電沖灰 水、熱電沖渣水。 廢氣：VAc 精餾、醋。
16、酸甲酯回收的工藝廢氣以及鍋爐煙氣，其中含有非甲烷 總烴（含）、粉塵、煙塵、 等污染物。 22 C H 2 SO 固體廢物：醋酸殘渣、電石渣、煤渣、粉煤灰。 2.2 聚乙烯醇的應用 聚乙烯醇是由醋酸乙烯經聚合反應生成，該聚合體在不同堿量作用下，皂化 得醇解度 99 .9%、88%等各種牌號的絮狀、片狀、粒狀、粉末狀聚乙烯醉。聚乙 烯醉是一種用途相當廣泛的水溶性高分子聚合物，無毒無害、具有獨特的強粘結 性、平滑性、耐油性、耐溶性、氣體阻絕性、耐磨性、保護膠體性等特性，又可 經特殊處理使其具有耐水性，其水溶液具有很好的成膜性、乳化穩定性、透明度 高、粘著力強、耐濕性好，其溶解性隨溶解度的降低而變好，。
17、保護膠體特性、粘 度隨聚合度的降低而降低。它主要用于生產合成纖維、塑料、粘合劑、涂料、新 型建材等，并廣泛應用于化工、紡織、印刷、造紙、制革、農業、食品、醫藥、 包裝、陶瓷、電子、化妝、建筑等行業。 第 3 章 聚乙烯醇的生產 3.1聚乙烯醇生產工藝 聚乙烯醇生產工藝通常按其所用單體VAc 的原料路線分為：乙炔法和乙烯法， 而乙炔法又分為電石乙炔法和天然氣乙炔法，如圖3-1 所示。目前國內生產聚乙 烯醇的企業中，中石化四川維綸廠（簡稱川維）采用天然氣乙炔法，中石化上海 石化、北京有機化工廠采用石油乙烯法，待重建的廣西廣維化工有限公司擬采用 乙醇乙烯法，其余企業均采用電石乙炔法。根據原料路線的異。
18、同情況，以下將維 綸PVA 生產工藝分成三段描述：基礎原料生產工藝、VAc 單體生產工藝和PVA 生產工藝，以及一個醋酸甲酯回收工序。 圖3-1 聚乙烯醇生產工藝路線圖 3.1.1 基礎原料生產 乙炔、乙烯是聚乙烯醇行業的兩種基礎原料，決定著醋酸乙烯單體生產的不 同的工藝路線。若以乙炔為原料，則企業一般采用外購電石或天然氣生產乙炔； 若以乙烯為原料，則企業一般直接外購乙烯。另外，在國內聚乙烯醇行業的14 家企業（含臺灣長春化工）中，采用天然氣乙炔工藝路線的僅有川維一家，而采 用電石乙炔生產工藝路線的有10家。因此，基礎原料的生產工藝只介紹電石乙炔 生產工藝。 目前企業主要采用濕法電石乙炔生產工。
19、藝中，該工藝中包括：乙炔發生、清 凈、中和等工序。濕法乙炔生產工藝中，電石經破碎合格、暫存后送入乙炔發生 器，在濕式乙炔發生器中與水反應生成乙炔，同時產生電石渣和堿性廢水，生成 的乙炔進入清凈塔進行凈化，脫除、 等氣體雜質，并產生清凈廢液，SH2 3 PH 脫除雜質氣體后的乙炔進入中和塔處理，并產生中和廢水，最后得到的純乙炔進 入氣柜暫存后，輸送到VAc 合成工序。清凈系統清凈塔、中和塔產生的廢液中含 、 等雜質，送往污水處理站處理。NaCL 24 Na SO 34 Mg PO 23 Na CONaOH 在乙炔發生器中，電石與水反應生成乙炔，反應式如下： 3.1.2 醋酸乙烯生產 聚乙烯醇 醋。
20、酸乙烯 天然氣 乙炔 乙烯 聚醋酸乙烯甲醇 醋酸甲酯 醋酸 維綸 電石 2222 2 CaC +2H OC HCa OH 醋酸乙烯(VAc)單體生產可按原料分為乙炔法和乙烯法，不論乙炔法還是乙 烯法，均有液相法和氣相法之分，到目前液相法均已被淘汰。乙炔法和乙烯法的 氣相法合成VAc 單體工藝，也都有固定床和流化床之分（根據反應器的類型分類） 。目前乙炔法合成VAc 單體的反應器主要采用流化床，而乙烯法合成VAc 單體 的反應器則采用固定床。 不論是乙炔路線還是乙烯路線，合成VAc 單體的生產過程均包括：醋酸蒸發、 合成、合成液過濾、TDA 配制、精餾、殘渣處理等工序。 乙炔法合成VAc 單體的。
21、合成反應器中進行如下反應： 22332 C H +CH COOHCH COOCHCH n Z 乙烯法合成VAc 單體的合成反應器中進行如下反應： 1 C H +O +CH COOHCH COOCHCH +H O 2 du pApl 以乙炔路線為例，精制乙炔氣與醋酸氣在以活性碳為載體的醋酸鋅的催化作 用下，反應生成醋酸乙烯反應氣，經冷凝后成為反應液，送合成液過濾工序除去 廢催化劑（碳粉），清液送罐場濾渣送至污水處理站處理。VAc 經罐臨時貯存后， 送往TDA 配制工序。在TDA的配制槽中加入定量的VAc 及TDA 攪拌混合，經 過濾后由泵送往精餾工序。經精餾工序分離，得到中間產品。
22、精VAc、精醋酸、醋 酸甲酯、乙醛，并產生廢物不凝氣體、釜液廢水和殘渣，不凝氣體經回收乙炔后 排空，釜液廢水送往污水站處理，殘渣送往殘渣處理工序處理，殘渣經過安全處 置后填埋。 3.1.3 聚乙烯醇生產 聚乙烯醇生產工藝主要包括醋酸乙烯的聚合和聚醋酸乙烯的醇解兩個工序， 在這兩個工序分別發生聚合反應和醇解反應。 在聚合工序中，以偶氮二異丁腈（AZN）為引發劑，甲醇為溶劑，精VAc 經聚合生成聚醋酸乙烯（PVAc），在醇解工序中，PVAc 在堿液的催化作用下， 與甲醇反應生成PVA 和醋酸甲酯。 精制的醋酸乙烯送往聚合車間，在聚合釜中，在偶氮二異丁腈引發劑的作用 下，與甲醇為溶劑進行反應，生成聚。
23、醋酸乙烯，經過分離，配制成合格的聚醋酸 乙烯溶液送往醇解，未反應的醋酸乙烯和甲醇經過分離，醋酸乙烯返回精餾車間， 甲醇在內部循環。在醇解工序中，聚醋酸乙烯甲醇溶液先進入樹脂中間槽，再經 預熱器預熱后，與配制好的堿液按一定比例混合后進入醇解機進行醇解。醇解后 的PVA 經二道粉碎進入螺桿擠壓機進行擠壓，壓出的母液進入母液回收系統進 行蒸發，蒸發出的甲醇、醋酸甲酯經冷凝后送至罐區母液罐回收處理。壓榨后的 PVA 則送入干燥機在一定真空度下進一步處理，將其中的甲醇、甲酯、水等氣 化抽出，干燥后的PVA 成品由鼓風機抽送到包裝工段進行包裝。干燥器抽出的 氣體經冷凝回收后，不凝氣體排入大氣。 3.1.4。
24、 醋酸甲酯回收工序 在回收工序中，回收液中的醋酸鈉與硫酸反應生成醋酸和硫酸鈉，而醋酸甲 酯在陽離子樹脂催化劑的作用下，發生水解反應生成醋酸和甲醇，反應式如下： 3333 CH COOCHCH COOH+CH OH 2CH COONa+H SO2CH COOH+Na SO 回收工序負責處理來自醇解車間的所有母液，這些廢液經過共沸精餾、萃取 精餾、醋酸甲酯水解塔、精餾等精餾工序，把醋酸甲酯和醋酸鈉轉化為甲醇和醋 酸進行回收，并產生不凝氣體和廢水，不凝氣體排入大氣，廢水送往污水站處理。 第 4 章 生產聚乙烯醇帶來的污染 4.1 生產聚乙烯醇帶來的污染 聚乙烯醇 PVA 生產過程中主要。
25、原料消耗電石（乙炔）、醋酸、甲醇、水和 催化劑等，產生的乙炔清凈廢水、乙炔中和廢水、電石渣廢水、廢催化劑、廢醋 液、醋酸殘渣、醇解廢水、甲醇等廢液，固體廢物有醋酸殘渣、電石渣、廢絲、 粉煤灰、煤渣等。 4.2 行業污染情況綜合分析 國內聚乙烯醇行業中，電石乙炔法的占 75%以上，該工藝路線生產聚乙烯醇 （PVA）存在資源密集、高能耗、高污染等問題，特別是在濕法電石乙炔生產過 程中，需要消耗大量的水，并且產生大量固體只有 5%左右的電石渣漿，后續處 理非常困難。精餾工序中，提純 VAc 會產生精餾塔釜液廢水和工藝廢氣（乙炔）。 水解工序中，還會產生大量醋酸甲酯副產品，現有的處理方法是通過催化分解。
26、和 精餾提純得到醋酸和甲醇，并產生精餾塔釜液廢水，整個過程能源消耗非常大。 鍋爐燃燒過程中產生大量含廢氣，為減除工作帶來巨大壓力。整個 PVA 生 2 SO 產過程中產生大量的固體廢物：醋酸殘渣、電石渣、廢絲、粉煤灰、煤渣等。一 般將電石渣及電石車間煙粉塵送水泥廠作原料加以利用；對醋酸殘渣尚無較好的 綜合利用方法，一般都是送到渣場進行堆存；燃煤鍋爐產生的粉煤灰及爐渣則可 作為建材原料加以綜合利用。 聚乙烯醇行業中主要污染源是廢水，其次是固體廢物和廢氣，其產生節點見 詳見表4-1。 表4-1 聚乙烯醇行業污染類型及治理措施 部門工序污染源/物名稱現有治理設施排放去向 電石粉塵除塵器收集利用 乙炔。
27、發生 電石渣漿電石渣池沉淀生產水泥 報廢觸媒 廠家回收或外售送至化 工供銷處理 合成 觸媒粉末 沉淀池、殘渣 池 送至醋酸殘渣池處理 精餾塔工藝廢水污水站污水站處理后排出 精餾塔放空乙炔冷凝器冷凍冷凝后排放 精餾塔釜液廢水污水站污水站處理后排出 精餾殘渣殘渣池倒入殘渣池存放 精餾 分析廢液污水站污水站處理后排出 精餾塔排放廢液 （廢水） 污水站污水站處理后排出 萃取塔廢水污水站污水站處理后排出 有機廠 回收 精餾塔工藝廢水污水站污水站處理后排出 煤灰（二煤） 二煤沉淀池外售用于建材行業（機 磚）吊出外賣 煤渣渣場堆放外賣（用于生產水泥） 煙氣除塵脫硫設施處理后排入大氣 熱電廠 二煤出水二煤沉淀。
28、池 經二煤沉淀池沉淀后排 出 陽離子交換器再 生廢液 污水站污水站處理后排出 公用工程 動力廠 陰離子交換器再 生廢液 污水站污水站處理后排出 電石渣經過沉淀，上層清液回用與乙炔發生裝置，電石渣經過壓濾外售生產 水泥。醋酸殘渣經過無害化處理后填埋。煤灰和灰水經過沉淀后，煤灰外賣，廢 水外排。污水站收集的污水經二級生化處理后外排。工藝廢氣和熱電廠廢氣經除 塵、脫硫設施后外排。 第 5 章 污水處理方法 及流程 隨著國家對環保要求的提高，企業必須不斷加強環保治理工作，化工生產行 業作為用水大戶，不但在生產過程中產生大量廢水，而且治理達標難度很大，排 放后對區域環境造成嚴重污染，所以企業做好廢水綜合。
29、利用，搞好循環經濟是頭 等大事。化工廢水處理主要分為 PVC 廢水和氯堿廢水，處理時應本著依據“輕污 分流、循環使用、一水多用、減少排放”原則治理。 PVC 界區廢水有乙炔工序、氯乙烯工序、聚合工序和干燥工序等排放的廢水， 本著清潔生產、資源利用的原則，盡可能將裝置產生的廢水經預處理后回用。 乙炔工序電石渣漿水經沉淀預處理后回全部回用于乙炔發生器；乙炔凈化廢 水經氧化預處理、乙炔堿洗廢水經中和沉淀預處理后大部分回用，少部分排入 PVC 界區污水處理站。 回收的氯乙烯返回到聚合裝置，一部分廢水作為聚合漿料沖洗水回用，一部 分排到 PVC 界區污水處理系統。 PVC 界區的廢水采用凱膜處理工藝，處。
30、理后 70%的廢水返回聚合工段使用； 其余 30%的廢水，經收集后采用 MJR 工藝處理后排入廠區污水處理站回收利用。 氯堿界區廢水處理工藝氯堿界區廢水主要為化鹽工序鹽水、螯合樹脂再生廢 水、各工序酸堿廢水、堿蒸發工藝冷凝液等，主要通過裝置區的污水預處理裝置， 進行中和、絮凝、沉淀，回用或排入氯堿廢水處理系統，進入廠區污水處理站。 5.1 對重金屬處理方法 廢液中均含有重金屬，這些重金屬通過食物鏈而生物富集，構成對生物和人 體健康的嚴重威脅。目前已開發應用的廢水處理方法主要有 3 種：第一種是廢水 中重金屬離子通過發生化學反應除去的方法 ，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、 鐵氧體共沉淀法、化學還。
31、原法、電化學還原法、高分子重金屬捕集劑法等；第二 種是使廢水中的重金屬在不改變其化學形態的條件下進行吸附、濃縮、分離的方 法，包括吸附、溶劑萃取、離子交換等方法；第三種是借助微生物或植物的絮凝、 吸收、積累、富集等作用去除廢水中重金屬的方法，包括生物絮凝、生物吸附、 植物整治等方法。 5.1.1 化學法 中和沉淀法 在含重金屬的廢水中加入堿進行中和反應，使重金屬生成不溶于水的氫氧化 物沉淀形式加以分離。中和沉淀法操作簡單，是常用的處理廢水方法。 硫化物沉淀法 加入硫化物沉淀劑使廢水中重金屬離子生成硫化物沉淀除去的方法。與中和 沉淀法相比，硫化物沉淀法的優點是:重金屬硫化物溶解度比其氫氧化物的溶。
32、解度 更低，而且反應的 pH 值在 79 之間，處理后的廢水一般不用中和硫化物沉淀法 的缺點是：硫化物沉淀物顆粒小，易形成膠體；硫化物沉淀劑本身在水中殘留， 遇酸生成硫化氫氣體，產生二次污染。 鐵氧體共沉淀法 向需要處理的含重金屬離子的廢水中投加鐵鹽，通過工藝控制，達到有利于 形成鐵氧體的條件，使污水中的多種重金屬離子與鐵鹽生成穩定的鐵氧體共沉淀， 再通過適當的固液分離手段，達到去除重金屬離子的目的。鐵氧體共沉淀的優點 是可一次去除廢水中多種重金屬離子，形成的沉淀顆粒大，容易分離，顆粒不會 再溶，不會產生二次污染，而且形成的沉淀物是一種優良的半導體材料，但是這 種方法在操作過程中需要加熱到 7。
33、0左右，或更高，并且在空氣中慢慢氧化，因 此操作時間長，消耗能量多。 化學還原法 利用重金屬的多種價態，在廢水中加入一定的氧化劑或還原劑，使重金屬獲 得人們所需價態的方法。常用的還原劑有鐵屑、銅屑、硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉、 硼氫化鈉等，常用的氧化劑有液氯、空氣、臭氧等等。在實際操作中，應當考慮 選擇適當的氧化劑或還原劑，使生成物低毒或無毒，避免二次污染；同時價格便 宜，易于取得；反應所需的 pH 不必太高或太低。目前化學氧化還原法一般用作 廢水處理的預處理方法使用。 電化學還原法 電化學還原法是溶液與電源的正負極接觸并發生氧化還原反應的方法。當對 重金屬廢水進行電解時，廢水中的重金屬離子在陰極得。
34、到電子而被還原。這些重 金屬或沉淀在電極表面或沉淀到反應槽底部，從而降低廢水中重金屬含量。這種 方法消耗能量大，適合于重金屬濃度較高的廢水。 5.1.2 物理化學法 溶劑萃取法 溶劑萃取法是分離和凈化物質常用的方法。由于液-液接觸，可連續操作，分 離效果較好。使用這種方法時，要選擇有較高選擇性的萃取劑，廢水中重金屬一 般以陽離子或陰離子形式存在。要求在萃取操作時注意選擇水相酸度，盡管萃取 法有較大優越性，然而溶劑在萃取過程中的流失和再生過程中能源消耗大，使這 種方法存在一定局限性，應用受到很大的限制。 吸附法 吸附法是應用多孔吸附材料吸附處理廢水中重金屬的一種方法，傳統吸附劑 是活性碳，活性碳。
35、有很強吸附能力，去除率高，但價格貴，應用受到限制。它比 表面積大，多孔結構，因此吸附廢水中重金屬離子的效果好，不僅吸附量大、速 度快、效率高(最高去除率可達 99%以上)，而且操作簡單，可以循環利用。 離子交換法 離子交換法是利用離子交換劑分離廢水中有害物質的方法。已應用的離子交 換劑有離子交換樹脂、沸石等。離子交換是靠交換劑自身能自由移動的離子與被 處理的溶液中的離子通過離子交換來實現的。推動離子交換的動力是離子間濃度 差和交換劑上的功能基對離子的親和能力，多數情況下離子是先被吸附，再被交 換，具有吸附、交換雙重作用。目前這種材料的應用越來越多。 5.1.3 生物化學法 生物絮凝法 利用微生。
36、物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉淀的一種除污方法。微生物絮 凝劑是由微生物自身產生的、具有高效絮凝作用的天然高分子物質，它的主要成 分是糖蛋白、黏多糖、纖維素、蛋白質和核酸等。一般來講，分子量越大，絮凝 活性越高，線性結構的大分子絮凝效果較好，而支鏈或交聯結構的大分子絮凝效 果較差；處于培養后期凝劑產生菌，細胞表面疏水性增強，產生的絮凝劑活性也 越高。用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒 ，不產生二次污染 ，絮凝范圍廣 ，絮凝活性高，生長快，絮凝作用條件粗放，大多不受離子強度、pH 值及溫度 的影響，易于實現工業化等特點。 生物吸附法 生物體借助化學作用吸附金屬離子稱為生物吸附，凡具有從溶液中分。
37、離金屬 能力的生物體或生物體制備的衍生物稱為生物吸附劑。生物吸附劑主要是菌體、 藻類及一些細胞提取物。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易于分 離回收重金屬等特點，目前已經被廣泛應用。 5.1.4 對重金屬處理方法的評價 在化學法中，中和沉淀法是常用的處理廢水方法；硫化物沉淀法與中和 沉淀法相比，硫化物沉淀法的優點是:重金屬硫化物溶解度比其氫氧化物的溶解度 更低，而且反應的 pH 值在 79 之間，處理后的廢水一般不用中和硫化物沉淀法 的缺點是：硫化物沉淀物顆粒小，易形成膠體；硫化物沉淀劑本身在水中殘留， 遇酸生成硫化氫氣體，產生二次污染；鐵氧體共沉淀法的優點是可一次去除廢水 中多種重。
38、金屬離子，形成的沉淀顆粒大，容易分離，顆粒不會再溶，不會產生二 次污染，而且形成的沉淀物是一種優良的半導體材料，但是這種方法在操作過程 中需要加熱到 70左右，或更高，并且在空氣中慢慢氧化，因此操作時間長，消 耗能量多；化學還原法在實際操作中，應當考慮選擇適當的氧化劑或還原劑，使 生成低毒或無毒，避免二次污染；同時價格便宜，易于取得；反應所需的 pH 不 必太高或太低。目前化學氧化還原法一般用作廢水處理的預處理方法使用。電化 學還原法消耗能量大，適合于重金屬濃度較高的廢水。 在物理化學法中，溶劑萃取法液-液接觸，可連續操作，分離效果較好。 離子交換法是靠交換劑自身所帶的能自由移動的離子與被處理。
39、的溶液中的離子通 過離子交換來實現的。推動離子交換的動力是離子間濃度差和交換劑上的功能基 對離子的親和能力，多數情況下離子是先被吸附，再被交換，具有吸附、交換雙 重作用。 在生物化學法中，生物絮凝法處理廢水安全方便無毒 ，不產生二次污染 ，絮凝范圍廣 ，絮凝活性高，生長快，絮凝作用條件粗放，大多不受離子強度、 pH 值及溫度的影響，易于實現工業化等特點。此外，微生物可以通過遺傳工程， 馴化或構造出具有特殊功能的菌株，因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景；生 物吸附法具有來源廣、價格低、吸附能力強、易于分離回收重金屬等特點，目前 已經被廣泛應用。 5.2 乙炔工序廢水處理 乙炔工序產生電石渣漿廢水。
40、的主要成分為，大部分以懸浮2Ca OH2Ca OH 狀態存在，經沉淀后，上清液中含量可降至 500-1800mg/L，去除率可達2Ca OH 99%以上。 電石渣漿澄清液回收利用是將電石渣漿經絮凝沉降和板框壓濾機脫水后，澄 清液返回乙炔發生器，由于每噸電石水解反應消耗大約 0.5t 水，電石渣漿絮凝沉 降、過濾脫水以及澄清液冷卻過程系統損失等，乙炔發生過程是虧水系統，需要 不斷補充新鮮水。 電石和水反應產生大量的電石渣漿水，進渣漿濃縮池，排出含、硫2Ca OH 化物的清水，經泵送入冷卻塔冷卻到 30-40，將冷卻清水泵送入乙炔發生器重 復利用，不足部分補充新鮮水。 5.2.1 對乙炔工序廢水處。
41、理的評價 經過上述工藝處理后的廢水全部回收利用，實現電石渣廢水的閉路循環，減 少了污染物的排放。采取這一措施，避免了輸送過程中對管道的腐蝕和堵塞，減 少了維護管道的難度，而且減少了排放電石渣數量，其工藝可行。 5.3 氯堿裝置廢水處理 氯堿界區廢水由管接入 PVC 界區廢水處理裝置。 氯堿界區廢水由總管引入機械格柵再進入調節池。 氯堿廢水調節池安裝潛水攪拌機，防止污泥沉積。 在中和池 1 進口用計量泵投加鹽酸進行中和反應，在中和池 2 繼續進行均 質處理，在絮凝池由加藥計量裝置投加氯化鐵、PAM 進行絮凝反應，經沉淀池沉 降后進入曝氣池。污泥進入污泥處理系統。 曝氣池、次氯酸鈉反應池作為過渡水。
42、池，出水自流進入中間水池，由二級 水泵打到砂濾器進行過濾后達到排放標準;砂濾器反洗水回調節池。如果排放，則 通過排放管網排放;如果回用，則進入清水池，用回用水泵打到回用管網。 污泥池、污泥泵、帶式壓濾機及其配套設施作為污泥處理設備，其能力可 以滿足要求。污泥干化后運渣場。 5.4 污水處理流程 廢水由 PVC 界區排水總管自流進入調節池，經一級泵打入一體化凈水器， 同時在一級泵后端經加藥裝置、計量泵、管道混合器加入硫酸亞鐵溶液、PAM 溶 液，然后進入一體化凈水器，污水經過反應、沉降、氧化，出水自流入過濾池， 經過濾后自流入中間水池進行 pH 中和。一體化凈水器產生的污泥自控排入污泥 處理系統。
43、，經污泥泵打入沉降式離心脫水機干化后自動卸泥，運往渣場定點填埋； 過濾池自控反洗水返回調節池。 污水加入硫酸亞鐵溶液后的反應方程式: 2-2- 44 FeSO +SFeSSO 2+2- 44 Ca+SOCaSO -+ 2 OH +HH O 以上工藝流程采用的是目前運用成功的化學絮凝法，主要利用與化 4 FeSO 2- S 學反應，生成沉淀。由于顆粒極細，故必須投加助凝劑 PAM 助凝，并經FeSFeS 斜板沉淀池才能沉淀這種懸浮物，為了保證 COD 達標，所以在沉淀池后設氧化 池。通過投加次氯酸鈉加之低強度鼓風曝氣，攪拌與催化氧化而達到目的;再經過 濾后使出水達到活性炭過濾裝置對進水水質的要求。
44、。 用計量泵往中間水池加入 31%濃度的鹽酸(專用管道送到污水處理站)，調 節 pH 值到 79，在池底用空氣攪拌器攪拌，鹽酸的投加量由設置在池中的 pH 在線檢測儀控制。 二級泵將污水從中間水池打入一級并聯活性炭裝置進一步處理后排入監護 池，池中設有 COD 在線檢測儀和電導率在線檢測儀，如監護池中污水 COD 和電 導率超標時將報警，由監護泵返回調節池。 調節池內的廢水經水泵提升進入氣浮裝置。通過加藥氣浮去除部分懸浮物 和部分有機物，降低后續生化處理的負荷。氣浮出水直接進入厭氧反應池，水解 酸化池內置大量填料。由于生產用水為脫鹽水，缺少微生物代謝需要的營養物質， 所以需向厭氧中補充部分營養。
45、鹽。水解酸化池的功能主要是提高 B/C 值。經過水 解酸化的廢水進入接觸氧化池，接觸氧化池分為三段，在不同階段可以產生不同 的優勢菌種，有利于不同性質污染物的去除;接觸氧化池的處理目標是把主要污染 物降解到二級排放水平，預計 COD 可以達到 120mg/L 以下，氨氮可以達到 15mg/L 以下。接觸氧化池出水進入 MJR 好氧池，MJR 好氧反應可以高效降低 水中的有機污染物。由于殘留的 COD 都是難于降解的，MJR 的目標就是降解這 些有機物，并充分利用 MJR 的去除氨氮的特性降低水中氨氮的水平。經過 MJR 處理后，濁度小于 1，懸浮物小于 1mg/L，出水清澈透明。經過 MJR 。
46、的水進入回 用水池，在回用水池中加入含氯消毒劑(如)，用水泵提升實現回用。氣浮NaCLO 浮渣、厭氧處理和好氧處理的剩余污泥進入污泥處理系統。污泥經脫水后，泥餅 外運。 第 6 章 污水設備及工藝流程圖 6.1 污水設備及計算 6.1.1 調節池 為了使管渠和構筑物正常工作，生產過程排放的水量和水質變化較大的工業 廢水，不受廢水高峰流量或濃度變化的影響，需在廢水處理設施之前設置調節池。 對于有些反應，如厭氧反應對水質、水量和沖擊負荷較為敏感，所以對于工業廢 水適當尺寸的調節池，對水質、水量的調節是厭氧反應穩定運行的保證。調節池 的作用是均質和均量，一般還可考慮兼有沉淀、混合、加藥、中和預酸化等。
47、功能。 在本工藝中，調節池主要是用來調節水量和酸堿性。調節時需對池內廢水進 行混合，本工藝采用機械攪拌混合方法。 調節池在結構上可分為磚石結構、混凝土結構、鋼結構。 目前常用的是利用調節池特殊的結構形式進行差時混合，即水力混合。主要 有對角線出水調節池和折流調節池。本工藝選擇對角線出水調節池。 對角線出水調節池的特點是出水槽沿對角線方向設置，同一時間流入池內的 廢水，由池的左右兩側，經過不同時間流倒出水槽。從而達到自動調節、均和的 目的。為防止廢水在池內短路，可以在池內設置若干縱向隔板。其空氣量為 1.53m3/(m2.h)。調節池有效水深為 1.52m，縱向隔板間距為 11.5m。 調節池應。
48、用：工業廢水預處理。 調節池作用：對水量和水質的調節，調節污水 pH 值、水溫，有預曝氣作 用，還可用作事故排水。 分類：水量調節池和水質調節池。 有機廢水進入調節池，當調節池水位到調節池出口閥處時，用中閥調節流 量，開大中閥，反之關小中閥，使調節池水位始終在溢流口至中閥處來回波動， 以調節系統流量和質量的穩定。在調節進水口處根據 pH 值和分析水體的營養情 況投加氨水和磷酸二氫鈉，補充 N、P。 調節池的計算 調節池的體積 V (m3) qt 1.4 0.58 36004 V=6000 1.4 取調節池有效水深 H 取 2m 則面積為 () V6000 A=3000 H2 2 m 取池寬為 。
49、45 m，則調節池池長 (m) A3000 L=67 B45 調節池有效水深取 2，面積為 3000，取池寬為 45m，池長為 67 m。 2 m 2 m 6.1.2 調節池中的中和處理 用化學去除廢水的酸或堿，使 pH 值達到中性左右的過程稱為中和。處理酸、 堿的堿或酸稱為中和劑。酸性廢水的中和方法有利用堿性廢水或廢渣進行中和、 投加堿性藥劑及通過中和性能的慮料過濾。堿性廢水的中和方法有利用酸性廢水 或堿性廢渣進行中和，投加酸性藥劑等。 投加中和法是酸堿廢水中和處理使用最廣泛的一種方法，堿性藥劑有石灰、 石灰石、蘇打、苛性鈉等，酸性廢水中和處理常用的藥劑是石灰。由于本工藝中 廢水 pH 值 。
50、24，而處理后的 pH 值要求為 69，則需投加堿性物質 NaOH 和 的混合液。 23 Na CO 6.1.3 水解池 水解和酸化是厭氧消化過程的兩個階段，但不同的工藝水解酸化的處理目 的不同。水解酸化 -好氧生物處理工藝中的水解目的主要是將原有廢水中的非 溶解性有機物轉變為溶解性有機物，特別是工業廢水，主要將其中難生物降解 的有機物轉變為易生物降解的有機物，提高廢水的可生化性，以利于后續的好 氧處理。考慮到后續好氧處理的能耗問題，水解主要用于低濃度難降解廢水的 預處理。 在水解池的進出量和處理效率都達到設計要求以后進水量小于 150m3/h，溫 度 2030，進水 pH5.08.5，出水 。
51、pH6.08.0。 水解池低的排泥，水解池底部錐底積泥由排泥管通過蝶閥經排泥溝排至污 泥收集池，排泥有二種方法：a、連續排泥：當消化污泥量較大時，可將排泥閥 稍開，連續排出，但要控制排泥量，不要將水排到污泥收集池，以免增加污泥濃 縮池負荷。b、間斷排泥：每四小時開排泥閥一次，排至無污泥為止。 水解池容積的計算=15010=1500(m3)VQt 式中： 水解池廢水進入流量，一般取 120-150；Q 3 mh 水解池停留時間，一般不低于 10。th 6.1.4 曝氣池 曝氣池利用活性污泥法進行污水處理的構筑物。池內提供一定污水停留時間， 滿足好氧微生物所需要的氧量以及污水與活性污泥充分接觸的。
52、混合條件。 曝氣方法主要有鼓風曝氣和機械曝氣。 本設計使用的為鼓風曝氣。鼓風 曝氣又稱壓縮空氣曝氣 ，主要由曝氣風機及專用曝氣器組成。 常用羅茨鼓風 機和離心式鼓風機。羅茨鼓風機適用于中小型污水廠，但噪聲大，必須采用消 音、隔音措施；離心式鼓風機噪音小，且效率高，適用于大中型污水廠，本設 計主要使用離心式鼓風機。 采用這種方法的曝氣池，多為長方形混凝土池， 池內用隔墻分為幾個單獨進水的隔間，每一隔間又分成幾條廊道。污水入池后 順次在廊道內流動，至另一端排出。空氣是用空氣壓縮機通過管道輸送到設在 池底的空氣擴散裝置，成為氣泡彌散逸出，在氣液界面把氧氣溶入水中。 當曝氣池填料掛好活性污泥時，污水出。
53、現較多的鐘蟲、累枝蟲和蓋纖蟲等微 生物時，就可投入正常運行。 根據 pH 值，用片堿中和，控制 pH 值在 6.58.0 范圍內。 啟動污水泵向水解池送水，控制流量，開始以設計流量的 10%20%加入， 帶出水至 COD 少于 100以下時，繼續每次按設計流量的 10%20%增加，Lmg 直到達到設計流量為止。 根據溶解氧的測定，控制鼓風機的空氣量，曝氣池中不溶解氧濃度為 3.56.0，曝氣池出口溶解氧為 2。LmgLmg 根據污水 COD、N、P 的測定，向曝氣池投加營養物，調整營養物比例 COD:N:P=200:5:1，氮營養物可以在調節池加，磷也可以直接倒入水解池中。 根據曝氣池測定的混。
54、合物懸浮物固體 MLSS 或稱混液濃度，采取排泥或補 泥措施，MLSS 含量應控制在 為宜，若濃度過低，可由二沉池Lmg 污水回流泵調節，減少高水解池輸送的流量，等于向曝氣池補充了懸浮物， MLSS 含量只要不發生污泥膨脹，高一點對去除 COD 有利，若太高會產生污泥 膨脹，應從曝氣池多排去一份污泥。 曝氣池體積的計算=(m3)V vsos xdc qy – 1+K c 1881 1006 . 0 13500 2 . 62505 . . 010 式中： 微生物平均停留時間，； c h 曝氣池水平流速一般取 0.080.12ms； v q 曝氣池進水的平均值，。
55、； so 5 BODLmg 經曝氣池處理后的出水溶解性值，一般取 6.2； s 5 BODLmg 合成系數，；y 5 mgVSS mgBOD 微生物濃度，； x Lmg 內源代謝系數，。 d K -1 h （注：、是已知的，和值可通過試驗或經驗選定。 v q so s y x d K c ） 6.1.5 沉淀池 沉淀池池體平面為矩形，進口設在池長的一端，一般采用淹沒進水孔，水 由進水渠通過均勻分布的進水孔流入池體，進水孔后設有擋板，使水流均勻地 分布在整個池寬的橫斷面。沉淀池的出口設在池長的另一端，多采用溢流堰， 以保證沉淀后的澄清水可沿池寬均勻地流入出水渠。堰前設浮渣槽和擋板以截 留水面浮渣。
56、。水流部分是池的主體。池寬和池深要保證水流沿池的過水斷面布 水均勻，依設計流速緩慢而穩定地流過。池的長寬比一般不小于4，池的有 效水深一般不超過 3 米。污泥斗用來積聚沉淀下來的污泥，多設在池前部的 池底以下，斗底有排泥管，定期排泥。 沉淀池有各種不同的用途。如在曝氣池前設初次沉淀池可以降低污水中懸 浮物含量，減輕生物處理負荷在曝氣池后設二次沉淀池可以截流活性污泥。此 外，還有在二級處理后設置的化學沉淀池，即在沉淀池中投加混凝劑，用以提 高難以生物降解的有機物、能被氧化的物質和產色物質等的去除效率。 回流泵是保證曝氣池污泥回流和控制曝氣池懸浮物濃度用的，維持正常的污 泥濃度，是保證運行負荷和污泥性質正常的必要條件，曝氣池污泥濃度一般為 ，回流泵出口有兩條管線，一條通往。
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