東方化工廠高濃度丙烯酸及其酯類廢水生物處理中試工程

更新時(shí)間：2008-03-04 14:34 來源：北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院作者: 閱讀：2626

一、項(xiàng)目背景

　　丙烯酸及其酯類生產(chǎn)過程中排放的高濃度有機(jī)廢水，主要含有醋酸、丙烯酸、丙烯酸酯、甲醛、甲醇、乙醇等有機(jī)物。

　　東方化工廠在綜合考慮目前國(guó)內(nèi)外污水處理技術(shù)的現(xiàn)狀，為了工廠的可持續(xù)發(fā)展，充分利用現(xiàn)有資源、節(jié)能降耗，決定尋找、開發(fā)處理有機(jī)化工高濃度污水的技術(shù)，將高濃度丙烯酸及其酯類廢水利用新技術(shù)降低到CODcr<1000mg/l，排入工廠二級(jí)污水場(chǎng)（90單元）處理，降低投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。

　　目前，利用微生物方法處理高濃度丙烯酸及其酯類廢水，還沒有先例，經(jīng)過細(xì)致的調(diào)查論證，北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院接受委托，采用厭氧+好氧的工藝來處理該類廢水。

二、工程技術(shù)參數(shù)

　　處理流量：設(shè)計(jì)流量72m³/d，

　　　　其中：酸性廢水24m³/d
　　　　　　　生活污水48m³/d

　　原水水質(zhì)：混合原水COD=6500mg/L，

　　　　其中：酸性廢水COD=18300mg/L
　　　　　　　生活污水COD=600mg/L

　　處理要求：出水COD≤1000mg/L

　　工藝路線：中和→調(diào)節(jié)→厭氧反應(yīng)→沉淀→接觸氧化→沉淀

三、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

　　雖然在2002年前世界范圍內(nèi)的丙烯酸及其酯類年均增長(zhǎng)率達(dá)到3～5%，但產(chǎn)生的高濃度污水的處理技術(shù)卻沒有較大進(jìn)展，主流工藝仍是焚燒處理，東方化工廠濕式催化氧化裝置仍是國(guó)內(nèi)唯一一套具有國(guó)際先進(jìn)水平的丙烯酸及其酯類廢水處理裝置。

　　傳統(tǒng)的焚燒處理法可以保證處理效果，但是，每處理20噸廢水，除回收14噸工藝水外，要排放含Na2SO4 、Na2CO3 、NaCl廢水6噸，這部分水含鹽濃度6%左右，對(duì)環(huán)境造成一定程度污染。廢水焚燒后排氣含有Na2CO3 、NaCl（0.7g/M3）,采用一般技術(shù)很難捕集，污染周圍大氣。

　　濕式催化氧化法也可取得較好的處理效果，但對(duì)原水條件有一定限制，操作管理復(fù)雜，高壓操作存在安全隱患。

　　厭氧生物處理法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　(1)初始投資和運(yùn)行費(fèi)用低。

　　(2)容積負(fù)荷高，可以降解難降解有機(jī)物。

　　(3)能耗低。

　　(4)污泥產(chǎn)生量少，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需要量少。

　　(5)停止運(yùn)行后，再次啟動(dòng)，只需要恢復(fù)進(jìn)料即可獲得較好的運(yùn)轉(zhuǎn)效果。

　　本中試工程是國(guó)內(nèi)利用微生物方法處理高濃度丙烯酸及其酯類廢水的第一個(gè)中試項(xiàng)目，已于2006年12月開始投入試運(yùn)行，目前運(yùn)行效果良好，具有運(yùn)行管理方便等諸多技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，中試的成功，將對(duì)高濃度丙烯酸及其酯類廢水的處理產(chǎn)生革命性的推動(dòng)作用。

　　東方化工廠在1978年引進(jìn)丙烯酸及其酯類生產(chǎn)裝置的同時(shí)，從日本配套引進(jìn)了10噸/小時(shí)（80000噸/年）的廢水焚燒裝置。1991年在丙烯酸裝置擴(kuò)能時(shí)，擴(kuò)建了廢水焚燒裝置，1997年與第三套丙烯酸及其酯類生產(chǎn)裝置配套，將廢水焚燒裝置擴(kuò)建為2×10噸/小時(shí)，同時(shí)從日本引進(jìn)廢水催化濕式氧化裝置，處理能力達(dá)8噸/小時(shí)。

　　（1）廢水焚燒裝置

　　廢水處理能力20噸/小時(shí)，丙烯酸及其酯類生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的酸性廢水和堿性廢水混合后用氫氧化鈉中和，每年耗氫氧化鈉3560噸，約 12萬元。廢水提濃過程需要熱源為中壓蒸汽（0.8MPag）,每年耗蒸汽80000噸，約960萬元。廢水焚燒時(shí)，溫度要求950℃以上，需要使用燃料，每年消耗燃料6000噸，約480萬元。廢水進(jìn)入焚燒爐焚燒時(shí),需要壓縮空氣霧化，壓縮空氣由6000伏/280KWH、0.8 Mpag的兩臺(tái)壓縮機(jī)提供，年電費(fèi)約9萬元。

　　上述四項(xiàng)直接費(fèi)用達(dá)1461萬元（年處理16萬噸廢水），噸水費(fèi)用91元。

　�。�2）催化濕式氧化裝置

　　本裝置由于采用不添加化工原料，除電力外不需要其他能源。丙烯酸及酯類高濃度廢水處理單位成本為：電費(fèi)20.0元/噸, 循環(huán)冷卻水、儀表氣等公用工程5.9元/噸, 原材料消耗催化劑29.6元/噸（按催化劑4年壽命計(jì)算）。噸水費(fèi)用總計(jì)55.5元。

　　（3）生物處理裝置

　　高濃度丙烯酸及其酯類廢水生物處理中試裝置，處理能力為24t/d，運(yùn)行費(fèi)用包括：電費(fèi)48元/d，藥劑費(fèi)120元/d，維修費(fèi)119元/d，合計(jì)運(yùn)行費(fèi)用為287元/d，噸水費(fèi)用為12.0元，比催化濕式氧化法降低43.5元/噸水，比廢水焚燒法降低79.0元/噸水。

　　以上三種工藝的運(yùn)行費(fèi)用對(duì)比表如下：