# 氯碱生产污水处理设计规范 GB/T 51230-2017

中华人民共和国国家标准

氯碱生产污水处理设计规范

Code for design of wastewater treatment in chlor-alkali production

GB/T51230-2017

发布日期:2017年5月4日

实施日期:2018年1月1日

中华人民共和国住房和城乡建设部

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局     联合发布

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

第1540号

住房城乡建设部关于发布国家标准《氯碱生产污水处理设计规范》的公告

现批准《氯碱生产污水处理设计规范》为国家标准,编号为GB/T 51230-2017,自2018年1月1日起实施。

本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部

2017年5月4日

前言

根据住房城乡建设部《关于印发<2014年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》(建标[2014]169号)的要求,规范编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,并在广泛征求意见的基础上,制订本规范。

本规范共10章,主要内容包括总则、术语、设计水量与水质、污水处理、污水处理设施、污泥与废气处理、配套设计、安全卫生与环境保护、检测与控制、化验分析。

本规范由住房城乡建设部负责管理,由中国工程建设标准化协会化工分会负责日常管理,由中国成达工程有限公司负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄交中国成达工程有限公司(地址:四川省成都市天府大道中段279号成达大厦;邮政编码:610041),以供今后修订时参考。

本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:

主编单位:中国石油和化工勘察设计协会

中国成达工程有限公司

参编单位:东华工程科技股份有限公司

中国天辰工程有限公司

中石化南京工程有限公司

安徽东华环境市政工程有限责任公司

内蒙古亿利化学工业有限公司

博天环境集团股份有限公司

贵州绿色环保设备工程有限责任公司

主要起草人:高云生  马强  金庆林  陈红民  陈广升 张荣  潘家兴  阳春芳  蒋少军  张国杰 谭中侠  蒋晓明  黄泽茂  张道马

主要审查人:毕喜成  宋乾武  韩艳萍  吴晓峰  彭国祥 杨华  崔海云  任伟  陶观楚  李纪海 赵旭  邬苇萧

# 1 总 则

1  总    则

1.0.1  为规范氯碱企业生产污水处理工程设计,做到技术先进、节能环保、安全可靠、经济合理,制定本规范。

1.0.2  本规范适用于新建、改建和扩建的氯碱企业生产污水处理工程设计。

1.0.3  污水处理工程设计应根据处理规模、水质成分、处理要求,采用分级、分质处理方式。

1.0.4  氯碱生产污水处理设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

# 2 术 语

2  术    语

2.0.1  离子膜电解法    ion-exchange membrane electrolysis process

以食盐为原料采用离子交换膜电解槽生产烧碱、氯气和氢气的生产工艺。

2.0.2  电石乙炔法  calcium carbide process

以电石、氯气、氢气为原料生产聚氯乙烯的生产工艺。

2.0.3  乙烯氧氯化法    ethylene oxychlorination process

以氯气、乙烯、氧气为原料采用乙烯氧氯化法生产聚氯乙烯的生产工艺。

2.0.4  盐泥洗涤水、压滤水  salt mud rinsing and press filte-ring wastewater

生产烧碱时盐泥洗涤和压滤过程中产生的废水。

2.0.5  活性氯废水  activated chorine wastewater

生产烧碱工艺中电解工序阳极室产生的淡盐水和氯气处理单元的湿氯气洗涤塔产生的含氯水。

2.0.6  含镍废水    nickel containing wastewater

以食盐为原料生产烧碱工艺中,盐水二次精制中螯合树脂再生时产生的废水。

2.0.7  电石渣废水  carbide-slag wastewater

采用电石法生产乙炔工艺中,乙炔发生过程中产生的废水。

2.0.8  次氯酸钠废水  sodium hypochlorite wastewater

采用次氯酸钠溶液对乙炔气进行清净,产生的次氯酸钠废水。

2.0.9  乙烯氧氯化法生产废水  ethylene oxygen chloride process wastewater

采用乙烯氧氯化法生产氯乙烯过程中,来自乙烯氧氯化反应、二氯乙烷分离与精制工序的排放废水以及冷凝器、再沸器和泵等设备的排水。

2.0.10  含汞废水    mercury-containing wastewater

以乙炔为原料生产聚氯乙烯工艺中,采用氯化汞触媒催化合成氯乙烯工序产生的碱性废水、酸性废水、抽汞触媒废水。

2.0.11  氯乙烯废水    vinyl chloride wastewater

聚氯乙烯聚合工序浆料汽提塔塔顶冷凝水、聚合釜涂壁冲洗水,以及冲釜水、回收氯乙烯贮槽排水。

2.0.12  聚氯乙烯离心母液  centrifugal mother liquor of pol-yvinyl chloride resin

悬浮聚合工艺中聚氯乙烯聚合反应结束后,浆料进入离心单元进行固液分离后排出的废水。

2.0.13  高级氧化  advanced oxidation processes,AOPs

通过产生羟基自由基或新生态氧对污水中不能被普通氧化剂氧化的污染物进行氧化降解的过程。

# 3 设计水量与水质

# 3.1 污水来源

3  设计水量与水质

3.1  污水来源

3.1.1  污水来源应包括氯碱生产污水和其他废水。

3.1.2  氯碱企业生产污水主要来源见表3.1.2。

表3.1.2氯碱企业生产污水来源及污染物主要成分

3.1.3  氯碱企业生产其他废水来源见表3.1.3。

表3.1.3氯碱企业生产其他废水来源

# 3.2 设计水量

3.2  设计水量

3.2.1  设计水量应包括生产污水量、生活污水量、初期污染雨水量和未预见污水量,各类污水的设计水量应分别统计计算。

3.2.2  污水处理场(装置)设计规模应按最高日平均时污水量确定,并应按下列公式计算:

式中:Q——污水处理场(装置)设计水量(m3/h);

Q3/h),应按各生产装置(单元)最大连续小时排水量与经调节后的间断小时排水量之和确定;

Q3/h),应按现行国家标准《室外排水设计规范》GB 50014的有关规定确定;

Q3/h),应按一次降雨污染雨水总量和调蓄设施的容积和排空时间确定;

Q3/h),宜按生产污水量的10%~15%计算;

Q3/h);

Q3/h);

t——间断水量的处理时间(h),可取调节时间的2倍~3倍;

tj——调节时间内出现的间断污水量的连续排水时间(h);

F2);

HS——降雨深度(mm),宜取15mm~30mm;

tS——污染雨水调蓄池排空时间(h),宜取48h~96h。

3.2.3  污水处理工序中的回用水处理装置规模应根据回用水水源水量和用户用水量,通过水量平衡确定。

3.2.4  最高允许排水量应符合现行国家标准《烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准》GB 15581的有关规定,并应符合清洁生产、项目环境影响评价的要求。

# 3.3 设计水质

3.3  设计水质

3.3.1  污水处理场(装置)的设计进水水质应根据装置(单元)的小时排水量和水质采用小时加权平均法计算确定。当无设计水质资料时,可按同类企业的实际运行水质确定或选用表3.3.1的数据。

表3.3.1氯碱生产污水水质

# 4 污水处理

# 4.1 一般规定

4  污水处理

4.1  一般规定

4.1.1  氯碱生产污水处理工艺应根据污水水量、水质、处理要求、去向,并结合当地自然条件,经技术经济比较后确定。

4.1.2  含镍、活性氯、汞及氯乙烯废水应在车间或生产装置内处理回用或达标排放。

4.1.3  离子膜烧碱产生的盐泥洗涤废水、压滤水、过滤器反洗废水应在烧碱工序内单独处理后回用于本工序。

4.1.4  电石渣废水宜在乙炔工序单独处理后回用于本工序。

4.1.5  电石渣场范围内的污染雨水宜收集到单独的雨水集水池,排入电石渣废水处理装置处理。

4.1.6  次氯酸钠废水应在乙炔清净工序处理后回用。

4.1.7  乙烯氧氯化法生产废水应采用沉淀、pH值调节和汽提预处理后再送生化处理。

4.1.8  聚氯乙烯聚合工序的氯乙烯废水、聚氯乙烯离心母液废水宜就近局部预处理后回用。

4.1.9  污水处理场(装置)应设事故池。含镍、活性氯、汞及氯乙烯废水的事故池应分别设置在车间或生产装置内。事故池容积应根据一次最大排放量或24h连续排放水量设置。

# 4.2 污水处理工艺

4.2  污水处理工艺

4.2.1  盐泥洗涤水、压滤水,过滤器反洗水处理工艺宜采用图4.2.1-1、图4.2.1-2的工艺。

4.2.2  含镍废水(离子交换树脂塔再生废水)处理工艺应符合下列规定:

图4.2.1-1盐泥洗涤水、压滤水处理工艺流程图

图4.2.1-2过滤器反洗水处理工艺流程图

1  对阶段性呈酸性或碱性水的含镍废水应进行中和处理,宜加盐酸或氢氧化钠调节废水pH值为6~8;

2  含镍废水经中和处理后宜回收用于化盐工序;

3  含镍废水处理工艺宜选用图4.2.2的工艺。

图4.2.2含镍废水处理工艺流程图

4.2.3  活性氯废水处理工艺应符合下列规定:

1  活性氯废水应进行脱氯处理,进脱氯塔脱氯前宜加盐酸调节pH值为1~1.5;

2  活性氯废水经脱氯塔脱氯后,宜采用NaOH调节pH值为8~9,加入还原剂亚硫酸钠进行还原处理;

3  活性氯废水处理工艺宜选用图4.2.3的工艺。

图4.2.3活性氯废水处理工艺流程图

4.2.4  电石渣废水处理工艺应符合下列规定:

1  电石渣浆应经沉降、压滤处理;

2  浓缩池的上清液宜冷却到40℃以下,由清液泵输送至乙炔发生工序回用;

3  电石渣废水处理工艺宜选用图4.2.4的工艺。

图4.2.4电石渣废水处理工艺流程图

4.2.5  次氯酸钠废水处理工艺宜通过试验确定,当不具备试验条件时,处理工艺应符合下列规定:

1  PH值宜调节至7.0~8.0;

2  次氯酸钠废水宜采用真空法回收乙炔气;

3  次氯酸钠废水宜采用化学法进行除磷处理;

4  次氯酸钠废水处理工艺宜选用图4.2.5-1、图4.2.5-2的工艺。

图4.2.5-1次氯酸钠废水处理工艺流程图(一)

图4.2.5-2次氯酸钠废水处理工艺流程图(二)

4.2.6  含汞废水处理工艺宜通过试验确定,当不具备试验条件时,处理工艺应符合下列规定:

1  含汞废水处理工艺宜采用化学沉淀法、树脂吸附、过滤或离子交换法等不同组合工艺;

2  可再生的吸附剂饱和后宜进行再生处理,再生洗涤水应回到前端的处理设施;

3  处理后的含汞废水应收集到监控池,检测合格后排放到污水处理场;

4  含汞废水处理工艺宜选用图4.2.6-1、图4.2.6-2的工艺。

4.2.7  乙烯氧氯化法生产废水处理工艺应符合下列规定:

1  乙烯氧氯化法生产的酸、碱废水宜先相互中和,当碱性废水不足以中和酸性废水时再通过加入新鲜碱液调节pH值;

2  中和后的酸、碱废水宜通过沉降池分离出水中含有的二氯乙烷;

图4.2.6-1含汞废水处理工艺流程图(一)

图4.2.6-2含汞废水处理工艺流程图(二)

3  沉降后的废水宜采用汽提方法处理脱出二氯乙烷;

4  乙烯氧氯化法生产废水处理工艺宜选用图4.2.7的工艺。

图4.2.7乙烯氧氯化法生严废水处理工艺流程图

4.2.8  氯乙烯废水处理工艺应符合下列规定:

1  氯乙烯废水宜通过废水汽提塔进行预处理,回收其中的氯乙烯;

2  废水汽提塔塔底出水应先经过冷却器将温度降低至适合生化处理的要求;

3  氯乙烯废水处理工艺宜选用图4.2.8的工艺。

图4.2.8氯乙烯废水处理工艺流程图

4.2.9  聚氯乙烯离心母液处理工艺宜通过试验确定,当不具备试验条件时,处理工艺应符合下列规定:

1  聚氯乙烯离心母液应先经过冷却将温度降低至适合生化处理的要求;

2  聚氯乙烯离心母液经处理后可作为聚合工艺用水或作为循环冷却水系统补充水;

3  生化处理工艺宜根据聚氯乙烯离心母液水质特点,采用水解酸化+生物接触氧化;

4  当采用超滤和反渗透工艺回收离心母液时,浓排水可作为乙炔发生器补水;

5  聚氯乙烯离心母液废水处理工艺宜选用图4.2.9的工艺。

4.2.10  综合污水处理工艺宜通过试验确定,当不具备试验条件时,处理工艺应符合下列规定:

1  全厂生活污水、化验污水、污染雨水、乙烯氧氯化法生产废水、车间地面冲洗水等应进入到综合污水处理装置;

2  脱盐水装置排污水、循环冷却水系统排污水、锅炉排污水宜采用超滤和反渗透装置处理后回用于循环冷却水系统的补充水;

3  反渗透装置排放的浓水宜采用高级氧化、生化处理达标排放或根据环评要求进行处置;

4  综合污水处理工艺宜选用图4.2.10的工艺。

图4.2.9聚氯乙烯离心母液废水处理工艺流程图

图4.2.10综合污水处理工艺流程图

# 5 污水处理设施

# 5.1 格 栅

5  污水处理设施

5.1  格    栅

5.1.1  综合污水处理装置的污水进口宜设置机械细格栅,格栅间隙宜为2mm~5mm。

5.1.2  格栅应选用耐腐蚀材质。

# 5.2 调节与均质

5.2  调节与均质

5.2.1  污水处理装置应设调节、均质设施。

5.2.2  调节、均质设施容积宜根据进水水量、水质变化资料或同类企业资料确定。当无法取得上述数据时,调节设施容积可按12h~24h平均小时流量取值,均质设施容积可按8h~12h平均小时流量取值。

5.2.3  调节和均质设施可合并设置,数量不宜少于2个(间)。

5.2.4  调节、均质设施应设耐腐蚀的搅拌设施。

# 5.3 中和与pH调节

5.3  中和与pH调节

5.3.1  酸、碱污水宜进行中和处理,并应符合下列规定:

1  连续式中和池(槽)的反应时间宜取10min~30min;

2  间歇式中和池容积宜按污水中和操作周期(班、日)的污水量确定;

3  间歇式中和池不宜少于2座(格)。

5.3.2  中和反应搅拌方式可采用机械搅拌或空气搅拌,含有易挥发性物质或经中和后有可能产生有毒气体的污水不应采用空气搅拌。

5.3.3  机械搅拌型式宜采用折叶搅拌桨,搅拌机叶轮的外缘线速度宜为2.0m/s~4.0m/s,转速宜为30r/min~60r/min。

5.3.4  中和处理构筑物及设备应根据酸、碱污水的性质采取相应的防腐措施。

5.3.5  采用连续式中和时,酸、碱中和剂投加宜采用pH自动调节控制。

# 5.4 混凝沉淀池

5.4  混凝沉淀池

5.4.1  混凝沉淀池工艺设计应符合下列规定:

1  混凝剂可选用铁盐、铝盐等,也可采用复配混凝剂或与有机高分子助凝剂联用,使用前应根据废水水质特性,通过试验确定适宜的配方;

2  混凝剂、絮凝剂的混合可采用管道混合、机械搅拌混合方式;

3  絮凝的反应时间根据水质相似条件下的运行经验数据或实验数据确定;当无数据时,反应时间可采用10min~20min;

4  混凝沉淀池设计参数可按表5.4.1的规定取值。

表5.4.1混凝沉淀池设计参数

# 5.5 水解酸化反应器

5.5  水解酸化反应器

5.5.1  水解酸化反应器的有效容积宜根据水力停留时间计算确定,水力停留时间宜通过试验或相似水质运行经验确定,无试验资料时,水力停留时间宜取6h~12h。

5.5.2  水解酸化池可采用升流式或复合式水解酸化反应器。

5.5.3  升流式或复合式水解酸化反应器设计宜符合下列规定:

1  升流式污泥床水解酸化反应器宜采用矩形或圆形结构,矩形池的长/宽比不宜大于2:1;

2  反应器有效水深宜为4.0m~6.0m,清水区高度宜为0.5m~1.5m;

3  上升流速宜控制在0.5m/h~1.5m/h;

4  反应器应设均匀布水设施;

5  反应器污泥区中下部宜设剩余污泥排放口,底部设排渣设施。

# 5.6 生物接触氧化池

5.6  生物接触氧化池

一般规定

5.6.1  生物接触氧化池不宜少于2座(格),且每座(格)池应能够单独运行和检修。

5.6.2  氧化池宜采用矩形结构,长宽比宜取2:1~1:1。有效水深宜为4.0m~6.0m。填料高度宜为3.0m~4.5m。

5.6.3  氧化池曝气方式宜采用鼓风曝气,填料下方均匀曝气。

5.6.4  池体超高宜为0.3m~0.5m。

5.6.5  生物接触氧化池溶解氧浓度不宜小于2.0mg/L。

5.6.6  氧化池的填料应选择对微生物无毒害、易挂膜、质轻、强度高、抗老化、比表面积大和空隙率高的填料。

5.6.7  生物接触氧化池进水应防止短流,出水宜采用堰式出水,池底部应设置排泥和放空设施。

5.6.8  曝气器宜选用微孔曝气器。

生物接触氧化池设计计算

5.6.9  生物接触氧化池主要设计参数宜通过试验确定,当不具备试验条件时,设计参数可根据同类企业污水的实际运行数据确定,当无数据时可按表5.6.9的规定取值。

表5.6.9生物接触氧化池主要设计参数

5.6.10  生物接触氧化池有效容积应按下式进行计算:

式中:V——生物接触氧化反应池的有效容积(m3);

S0——进水CODcr浓度(mg/L);

Se——出水CODcr浓度(mg/L);

Q——设计污水流量(m3/h);

N3·d)]。

5.6.11  曝气强度应根据需氧量、生物膜的更新、混合及养护的要求确定。需氧量宜按气水比15:1~30:1校核。

# 5.7 曝气生物滤池

5.7  曝气生物滤池

5.7.1  曝气生物滤池滤料的容积负荷及其他设计参数宜通过试验确定,当不具备试验条件时,可根据同类企业污水的实际运行数据确定,无试验资料时可按表5.7.1的规定取值。

表5.7.1曝气生物滤池主要设计参数

5.7.2  进水悬浮物不宜大于60mg/L。

5.7.3  池体高度宜为5m~7m,滤料层高度宜为2.5m~4.5m;宜采用滤头或穿孔管布水、布气系统。

5.7.4  污水的空塔停留时间宜为60min~80min。

5.7.5  曝气生物滤池宜分别设置反冲洗供气系统和曝气充氧系统。

5.7.6  反冲洗宜采用气水联合反冲洗,反冲洗空气强度宜为10L/(m2·s)~15L/(m2·s);反冲洗水强度宜为7L/(m2·s)~8L/(m2·s);冲洗时间宜为7min~12min。

5.7.7  曝气生物滤池应选用机械强度高、不易磨损、空隙率高、比表面积大、化学稳定性好、生物附着性强、质轻和不易堵塞的滤料。

5.7.8  曝气生物滤池宜设置自动控制系统。

5.7.9  曝气生物滤池并联运行组数不宜少于2座(格),当一座(格)反冲洗时,其他滤池的过流量应满足进水水量的要求。

# 5.8 二次沉淀池

5.8  二次沉淀池

5.8.1  二次沉淀池类型根据水量和地形确定,可选用辐流沉淀池,也可采用竖流沉淀池、平流沉淀池。

5.8.2  当采用污泥斗排泥时,每个污泥斗均应设单独的阀门和排泥管。污泥斗的斜壁与水平面的倾角,方斗宜为60°,圆斗宜为55°。

5.8.3  当采用静水压力排泥时,二次沉淀池的静水头不宜小于1.2m。

5.8.4  二次沉淀池的出水堰最大负荷不宜大于1.7L/(s·m)。

5.8.5  生物接触氧化池后的二次沉淀池设计参数可按表5.8.5的规定取值。

表5.8.5二次沉淀池设计参数

# 5.9 监控池

5.9  监控池

5.9.1  废水排放前应设置监控池。

5.9.2  监控池的容积宜按照1h~2h的设计水量计算。

5.9.3  外排水管道上应设置隔断阀。

5.9.4  监控池应设置不达标污水返回再处理的设施。

# 5.10 过 滤

5.10  过    滤

5.10.1  过滤设施形式应根据进水水量、水质、出水水质、运行管理要求,高程布置、场地条件等因素经技术经济比较确定,数量不宜少于2台(格)。

5.10.2  滤料应具有抗腐蚀性和足够的强度,宜选择石英砂。

5.10.3  正常滤速不宜大于10m/h,强制滤速不宜大于12m/h。

5.10.4  过滤罐(池)应设置必要的监测设施及自动化仪表,实现反冲洗自动化操作。

5.10.5  过滤罐(池)反冲洗废水池有效容积应满足一套过滤罐(池)反洗一次的排放水量要求。

5.10.6  过滤设施反冲洗排水应返回污水处理系统再处理。

# 5.11 吸 附

5.11  吸  附

5.11.1  当含汞废水处理后的污水中汞含量仍不能达到排放标准时,可采用活性炭或树脂吸附剂进行吸附处理。

5.11.2  活性炭吸附系统的设计宜符合下列规定:

1  宜进行静态选炭及炭柱动态试验,根据被处理水水质和后续工序要求,确定用炭量、接触时间、水力负荷参数;

2  宜选择吸附性能好、中孔发达、机械强度高的活性炭;

3  进水浊度不宜大于3NTU;

4  设计流速宜为8m/h~10m/h;

5  活性炭吸附器不宜少于2个。

5.11.3  树脂吸附剂的选用及设计应根据设备供应商提供的资料和同类企业资料确定。

# 5.12 超 滤

5.12  超    滤

5.12.1  超滤可采用浸没式超滤或外压式超滤。

5.12.2  超滤装置应设置反冲洗、气洗、化学清洗、加药和自动控制系统。

5.12.3  外压式超滤的膜组件宜选用聚偏氟乙烯材质的产品,设计通量不宜大于50L/(m2·h)。

5.12.4  外压式超滤装置前宜设置100μm~150μm的过滤器,进水水质指标宜符合表5.12.4的规定。

表5.12.4超滤装置的进水水质指标

5.12.5  超滤装置不宜少于2套,每套间距不宜小于1.2m,其他通道宽度不应小于0.8m,并应布置在室内。

5.12.6  超滤装置出水口应设置流量、压力、pH计、温度等在线仪表及取样接口。

# 5.13 反渗透

5.13  反渗透

5.13.1  反渗透装置的进水水质指标宜符合表5.13.1的规定。

表5.13.1反渗透的进水水质指标

5.13.2  污水回用处理宜选用操作压力低、抗污染的反渗透膜。

5.13.3  反渗透膜元件的型号和数量应根据进水水质、水温、进水量(产水量)、回收率等通过优化计算确定。

5.13.4  每套反渗透装置宜配置独立的保安过滤器。保安过滤器的精度宜为5μm。

5.13.5  反渗透装置高压泵宜设置变频调速控制。

5.13.6  反渗透的高压泵进口应设进水低压保护开关,出口应设置高压保护开关。

5.13.7  反渗透装置进水、产水和浓水均应计量,进水应设监测电导率、pH值、温度、余氯或氧化还原电位(ORP)等仪表,产品水应设电导率仪表。

5.13.8  反渗透装置应设置加药和化学清洗设施。

# 6 污泥与废气处理

# 6.1 一般规定

6  污泥与废气处理

6.1  一般规定

6.1.1  污泥处理与处置应遵循减量化、资源化、无害化、稳定化原则,污泥宜综合利用。

6.1.2  污泥处理过程中产生的污水应返回污水处理装置处理。

6.1.3  污泥处理量应包括污水物化、生物处理单元排出污泥,并应根据污水处理工艺或按类似工程运行数据确定。

6.1.4  含汞污泥应单独处理和处置。

6.1.5  散发有毒、有害气体的污水处理设施应设置气体收集和净化处理装置。

6.1.6  污水处理装置中产生的废渣、浮渣等固体废物,应按照其性质自行处理处置或交有资质的部门处理处置。

6.1.7  污水处理装置的危废和一般固废应按现行国家标准《危险废物贮存污染控制标准》GB 18597和《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》GB 18599的有关规定执行。

# 6.2 污泥处理

6.2  污泥处理

6.2.1  剩余活性污泥量宜按照污水的年平均水质、水量,结合污水处理工艺计算确定,也可根据同类工程,同类污水处理工艺的运行数据经验确定,当无参照资料时可按0.12kgVSS/kgCOD~0.3kgVSS/kgCOD估算。

6.2.2  混凝沉淀污泥量可按下式计算:

式中:W1——污泥量(干基)(kg/h);

W2——絮凝反应所产生的沉淀物量(kg/h);

Q——污水量(m3/h);

S3);

S3);

k——絮凝沉淀污泥产生的比例系数,铝盐混凝剂取2.80;铁盐混凝剂取1.90;

CA——絮凝剂投加的浓度(mg/L),铝盐以Al计,铁盐以Fe计。

6.2.3  污泥在脱水前宜投加药剂调理,药剂种类应根据污泥的性质和出路确定,投加量宜根据试验资料或参照类似污泥脱水运行经验确定。

6.2.4  电石渣浆、含汞污泥、混凝沉淀污泥脱水宜选用厢式压滤机,剩余活性污泥选用脱水效果好的脱水机,设计参数宜通过试验或参照类似污泥脱水运行经验确定。

6.2.5  脱水后的污泥宜设置污泥堆料场或储存料仓。

6.2.6  含汞污泥脱水后应密封包装,单独存放,脱水后压滤液应排入含汞废水调节池再处理,不得与其他废水混合处理。

6.2.7  电石废渣应因地制宜、综合利用。

6.2.8  剩余活性污泥及混凝沉淀污泥处置方案应根据污泥性质及环境影响评价要求确定。

# 6.3 废气处理

6.3  废气处理

6.3.1  污水处理的调节、均质、水解酸化及污泥处理设施,宜设置废气收集及集中处理设施。

6.3.2  废气收集及输送应符合下列规定:

1  废气收集宜采取密闭、局部隔离及负压抽吸等措施;

2  收集管道应设置风阀、排凝管道,收集罩宜设置观察口;

3  收集罩应采用耐腐蚀材料;

4  主风管的风速不宜大于10m/s,支管的风速不宜大于5m/s;

5  废气应采用引风机输送,引风机、输送管道应耐腐蚀、防静电。

6.3.3  废气处理可选用化学洗涤法、活性炭吸附法、生物法处理。

6.3.4  废气治理设施处理后的尾气应通过排气筒进行有组织排放。

# 7 配套设计

# 7.1 场址选择及平面布置

7  配套设计

7.1  场址选择及平面布置

7.1.1  含镍废水、活性氯废水、电石渣废水、次氯酸钠废水、含汞废水、氯乙烯废水、离心母液的处理设施应就近布置在生产装置区域。

7.1.2  综合污水处理装置场址选择应符合下列规定:

1  应避开防爆区,位于常年最小风频的下风向,并宜远离厂内生活区。

2  应有良好的排水条件;

3  应有良好的水、电、气和交通运输条件;

4  场区面积宜预留扩建的空间。

7.1.3  污水处理装置平面布置应符合下列规定:

1  应根据工艺流程,结合地形、风向、维护管理要求布置,并应符合国家现行有关防火规范的要求;

2  建(构)筑物应按生产污水水质及回用功能分区,集中布置节省用地。

# 7.2 建(构)筑物设置

7.2  建(构)筑物设置

7.2.1  污水处理装置的建(构)筑物设计应综合考虑处理规模、运行安全、维护方便等因素。

7.2.2  污水处理构筑物应设排空设施。

7.2.3  污水处理构筑物应有防渗漏技术措施。

7.2.4  寒冷地区构筑物应有保温防冻措施。

# 7.3 管道设计

7.3  管道设计

7.3.1  管道材料的选择应根据输送介质性质和设计条件进行技术经济比较后确定。

7.3.2  管道布置应避免迂回、相互干扰,并应根据处理工艺合理布置超越管线。

# 8 安全卫生与环境保护

# 8.1 一般规定

8  安全卫生与环境保护

8.1  一般规定

8.1.1  污水处理装置安全设施与卫生设施及环境保护设施,应与主体工程同时设计、同时建设、同时投产使用。

8.1.2  污水处理装置内道路、平面布置间距、建(构)筑物耐火等级、火灾分类及爆炸危险分区、消火栓布置应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定执行。

8.1.3  污水处理装置卫生防护设施的设置应按现行国家标准《工业企业设计卫生标准》GBZ 1的有关规定执行。

8.1.4  污水处理装置灭火器配置应按现行国家标准《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140的有关规定执行。

# 8.2 安全设施

8.2  安全设施

8.2.1  处理构筑物应设置栏杆、防滑梯、逃生通道等安全设施。高架处理建(构)筑物应设避雷、接地设施。

8.2.2  调节池、事故池、中和池(槽)、氧化池(槽)、絮凝池(槽)、沉淀池(槽)等有耐腐蚀要求的水池内壁不宜设置固定爬梯。

8.2.3  有酸、碱腐蚀介质的操作岗位应配置紧急冲淋器和洗眼器,冲洗废水应收集处理。

8.2.4  操作人员需要接近的、对操作人员有危险的机械设备裸露传动部分或运转部分应设防护罩或防护栏杆,并保持周围有一定的操作活动空间。

8.2.5  脱水机房的吊装孔洞在非吊装作业时应铺设坚实盖板或防护栏杆。

8.2.6  污水处理设施应采用二级负荷供电。

8.2.7  格栅间、泵房、污泥脱水间、加药间应设通风设施。

# 8.3 环境保护

8.3  环境保护

8.3.1  经处理后的污水外排或回用,水质和水量应符合现行国家标准《烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准》GB 15581和回用水的规定。

8.3.2  含汞废水处理装置防腐、防渗等措施应符合现行国家标准《危险废物贮存污染控制标准》GB 18597和《石油化工工程防渗技术规范》GB/T 50934的规定。

8.3.3  污水处理装置的防渗设计应按现行国家标准《石油化工工程防渗技术规范》GB/T 50934及环境影响评价要求执行。

8.3.4  污水处理设备噪声水平应符合现行国家标准《工业企业噪声控制设计规范》GB/T 50087的规定。

8.3.5  污水处理装置废气排放应符合现行国家标准《大气污染物综合排放标准》GB 16297和《恶臭污染物排放标准》GB 14554的规定。

# 9 检测与控制

# 9.1 检 测

9  检测与控制

9.1  检    测

9.1.1  污水处理装置检测仪表设置应符合下列规定:

1  含镍、活性氯、氯乙烯及汞废水应在车间或生产装置排放口设置相应的在线分析仪表;

2  总排放口应设置水质在线分析仪表,检测流量、温度、pH、TP、SS、CODcr等指标;

3  生化反应池应设置溶解氧分析仪表;

4  有液位变化且使用潜水泵、潜水搅拌器的设施内应设置液位监测及自动停机保护措施。

9.1.2  污水处理装置具有产生易燃、可燃或有害气体的危险性,应设置相应的检测仪表和报警装置。

# 9.2 控 制

9.2  控    制

9.2.1  污水处理装置宜采用分散式控制系统(DCS)或可编程逻辑控制器(PLC)。

9.2.2  检测和控制仪表选型应根据污水特性、工艺流程、腐蚀性物质和管道敷设条件等因素确定,并宜与全厂仪表控制水平一致。

9.2.3  控制仪表设置应符合下列规定:

1  重要用电设备的运行状态宜在控制室显示,主要用电设备可就地或在控制室控制;

2  流量参数宜集中显示,压力参数可就地或集中到控制室显示;

3  液位应设置液位测量及高低液位报警仪表,并宜集中到控制室显示。

9.2.4  加药系统宜采取自动调节加药方式。

# 10 化验分析

10  化验分析

10.0.1  采样口应根据污水处理工艺,生产管理要求,在受控单元内进出口设置。

10.0.2  主要分析项目宜包括pH、化学需氧量(CODcr)、五日生化需氧量(BOD5)、悬浮物、石油类、氨氮、总氮、总磷、硫化物、总钡、活性氯、氯乙烯、总汞、总镍等指标。

10.0.3  化验室规模应根据分析项目、分析频次和厂区中央化验室设施功能及管理体制确定,可独立或合并设置。

10.0.4  监测项目和采样频次应根据工艺控制及环境影响评价的要求确定。

# 本规范用词说明

本规范用词说明

1  为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:

1)表示很严格,非这样做不可的:

正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;

2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:

正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;

3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:

正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;

4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。

2  条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。

# 引用标准名录

引用标准名录

《工业企业设计卫生标准》GBZ 1

《室外排水设计规范》GB 50014

《建筑设计防火规范》GB 50016

《工业企业噪声控制设计规范》GB/T 50087

《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140

《石油化工工程防渗技术规范》CB/T 50934

《恶臭污染物排放标准》GB 14554

《烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准》GB 15581

《大气污染物综合排放标准》GB 16297

《危险废物贮存污染控制标准》GB 18597

《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》GB 18599

# 条文说明

中华人民共和国国家标准

氯碱生产污水处理设计规范

GB/T51230-2017

条文说明

编制说明

《氯碱生产污水处理设计规范》GB/T 51230-2017,经住房城乡建设部2017年5月4日以第1540号公告批准发布。

本规范制订过程中,编制组进行了广泛的调查研究,总结了我国氯碱生产污水处理领域的实践经验,同时参考了氯碱行业相关的技术法规、技术标准。

为便于在使用本规范时能正确理解和执行条文规定,《氯碱生产污水处理设计规范》编制组按章、节、条顺序编写了本规范的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。

# 1 总 则

1  总    则

1.0.1  本规范编制的目的是使氯碱企业的污水处理工程设计符合国家的有关法律、法规,达到防治水体污染、改善和保护环境、节约水资源的目的。

1.0.2  本规范适用于以烧碱、聚氯乙烯为主要产品(包括以离子膜电解法和隔膜电解法生产烧碱,钾碱以及以乙烯氧氯化法、电石乙炔法生产聚氯乙烯等产品)企业的生产污水处理工程设计。

1.0.3  由于氯碱企业生产污水成分复杂,水质水量变化大,一般大型氯碱企业生产污水处理工程多采用分级处理和分质处理。分级处理是装置区(车间)对污水中某种或几种污染成分进行预处理,处理后水质符合污水处理场进水水质要求,使处理后的污水能达到国家、行业和地方有关规定。分质处理是鉴于不同装置(车间)排放的污水性质、污染物浓度差别大,不适合合并处理时,宜分别进行的处理,并回用相应适合的用水装置。

1.0.4  氯碱企业污水处理工程设计应执行本规范的规定,但氯碱企业污水只是工业污水的一种,在设计工作中还会涉及其他专业的技术问题,如建筑物的布置、防火、防爆、道路交通、环保、噪声等,应执行国家现行的有关标准、规范。本条强调执行本规范与国家现行的其他有关标准、规范之间的关系。有许多其他行业的污水处理标准、规范应予以执行。如现行国家标准《室外排水设计规范》GB 50014对污水处理的计算方法、构筑物的设计都进行了规定,因此凡是该规范已经有规定的、共性的条文,应执行该规范,本规范条文中不再赘述。

# 3 设计水量与水质

# 3.1 污水来源

3  设计水量与水质

3.1  污水来源

3.1.1  氯碱工业生产污水包括生产工艺废水、冲洗水、生活污水、循环冷却水排污水、厂区锅炉排污水等。生产工艺废水主要来自盐水精制工序、氯氢处理工序、氯化氢合成工序、乙炔工序、氯乙烯合成工序、乙烯氧氯化反应工序、二氯乙烷精制工序、氯乙烯聚合工序。

3.1.2  氯碱企业生产污水主要来源:

(1)盐水精制工序。

1)盐泥洗涤水、压滤水。

盐水精制过程中,盐泥洗涤和压滤过程产生的废水,污染物主要是酸、碱、盐、溶解固体及悬浮物等。

2)过滤器反洗水。

对盐水进行二次精制中利用α-纤维素预涂的碳素管过滤器除去盐水中的悬浮物,定期对过滤器反冲洗产生的过滤器反洗水,污染物主要是酸、碱、盐、溶解固体及悬浮物等。

3)含镍废水。

盐水精制过程中,离子交换树脂的再生废水。离子交换树脂塔再生废水为阶段性酸性或碱性水,废水中金属镍来自卤水中溶解的金属镍等,不同地区原盐所含镍含量不同,其中大部分在一次盐水精制工序以氢氧化物沉淀的形式除去,污染物主要是酸、碱、盐、微量镍、溶解固体及悬浮物等。

(2)离子交换膜电解工序。

活性氯废水。

在离子交换膜法烧碱生产过程中,含氯废水主要来自氯氢处理工序氯气洗涤塔、氯气Ⅰ段钛管冷却器、氯气Ⅱ段钛管冷却器、脱氯塔冷凝器、真空泵气液分离器、氯气水雾分离器,污染物主要是有效氯、盐及溶解固体等。

(3)乙炔气发生工序。

电石渣废水。

采用湿法电石乙炔工艺生产乙炔气,水解电石时产生的电石渣浆,经分离后的电石渣上清液。废水污染物为强碱、悬浮物,同时还含有一定量的硫化物、磷化物、氢氧化钙、饱和的乙炔(C2H2)、氨氮及少量氰化物等有毒物质,质量分数为6%~12%。

(4)乙炔净化工序。

次氯酸钠废水。

粗乙炔气净化采用次氯酸钠溶液进行清净,除去乙炔气中含有的PH3与H2S等杂质。通常使用有效氯含量(质量分数,下同)0.08%~0.12%的次氯酸钠进行洗涤,当有效氯含量降至0.06%时,次氯酸钠失去去除气体杂质的能力,这部分失效的次氯酸钠液为次氯酸钠废水,污染物主要是有效氯、磷、硫、CODcr及溶解固体等。

(5)氯乙烯工序(电石乙炔法)。

含汞废水。

合成氯乙烯过程中,少量氯化汞触媒随过量的氯化氢合成气被带出,经除汞器、水洗涤塔、碱洗涤塔去除过量氯化氢时,产生含汞废水。废水中含有一定量的氯化汞和氯乙烯。另外,抽换触媒和更换除汞器内的活性炭时,也会产生含汞废水以及氯乙烯工序地面冲洗水等,污染物主要是汞、CODcr、盐、氯化物、VCM及溶解固体等。

(6)氯乙烯工序(乙烯氧氯化工艺)。

乙烯氧氯化法生产废水。

乙烯氧氯化法生产氯乙烯过程中,来自氧氯化反应单元的急冷塔塔底分离出的酸性废水;氧氯化反应单元的洗涤塔塔底排出的废碱液、洗涤塔塔顶冷凝器分离出的冷凝水、二氯乙烷洗涤水;二氯乙烷精制单元的脱水塔产生的废水;地面污水、清焦水及事故洗涤塔废水。这些废水统一到废水处理单元预处理后再生化处理,污染物主要是含二氯乙烷和其他挥发性氯代有机化合物等。

(7)聚氯乙烯聚合工序。

1)氯乙烯废水。

在聚合生产单元中,需对聚合釜涂壁和清洗,产生聚合釜涂壁冲洗水和冲釜水;回收氯乙烯单体贮槽排放水、回收压缩机水封分离水、浆料汽提塔塔顶冷凝器排出冷凝水。上述废水均集中在废水储槽中,用废水汽提塔汽提出废水中所含氯乙烯。汽提废水排到聚氯乙烯离心母液废水处理系统。

2)聚氯乙烯离心母液废水。

经汽提后的浆料送入离心机进行离心分离后产生离心母液,离心母液中污染物主要有少量聚氯乙烯粒子、聚合过程加入的氯乙烯、聚乙烯醇、引发剂、终止剂等残余反应物等,有机物浓度低,并且难降解。

3.1.3  氯碱企业生产其他废水来源:

(1)循环水排污水。

来自烧碱和聚氯乙烯装置的循环冷却水系统的排污水,包括旁滤反冲洗水,含CODcr,溶解固体等。

(2)脱盐水站浓水及反洗水。

来自烧碱和聚氯乙烯装置及锅炉房的脱盐水装置排放的浓水及超滤反冲洗水,含CODcr,溶解固体等。

(3)锅炉排污水。

锅炉定期的排放水,含溶解固体等。

(4)其他废水。

全厂生活污水、乙烯氧氯化法生产废水、化验污水、污染雨水、各车间地面冲洗水等。

# 3.2 设计水量

3.2  设计水量

3.2.2  本条规定了污水处理场设计水量的确定方法:

(1)氯碱企业生产污水量的设计值应对各装置的生产情况、排水制度及分布时间逐一统计分析,计算出连续污水量和调节时间内出现的最大间断污水量,间断污水量经调节后转为均匀小时污水量,设计生产污水量按最大小时连续污水量和间断污水量经调节后转为均匀小时污水量之和来确定。

(2)按实际的经验统计出来的一种近似经验计算方法,即推荐设计选用15mm~30mm的降水深度与污染区面积的乘积确定。降雨深度取大值时,折算时间取大值;降雨深度取小值时,折算时间取小值。初期污染雨水调蓄池按贮存一次降雨初期污染雨水量计,考虑到在4日内再降雨时,地面应视为基本干净,不再收集处理,故初期污染雨水量按调蓄池排空时间小于96h确定。

(3)未预见污水量指实际上发生而设计时未考虑或不可能确定的实际排水量,包括事故跑水、渗漏水等,经统计分析其水量可按各种系统总量的10%~15%计。

# 3.3 设计水质

3.3  设计水质

3.3.1  对于新建或扩建氯碱企业项目,污水处理场的设计进水水质可参考同类企业的实际运行数据确定。当设计资料不全时,可参考表3.3.1的数据确定。

# 4 污水处理

# 4.1 一般规定

4  污水处理

4.1  一般规定

4.1.1  在确定工艺路线前应对各种废水进行按质归类,并按有利于回收有用资源、消减污染物和后续处理的原则进行分类收集和处置。根据本原则,不同的废水可以采用不同的工艺路线,特别是物化处理部分更应该如此。

4.1.2  根据现行国家标准《污水综合排放标准》GB 8978及《烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准》GB 15581的规定,烧碱工序、氯乙烯工序及聚氯乙烯工序产生的含镍废水、含活性氯废水、含汞废水及含氯乙烯废水,一律在车间处理达标才能排放,这类物质是危害严重的物质,易对环境造成很大的破坏,因此必须严格控制。含镍废水(离子交换树脂塔再生废水)主要含有氯化钠,这部分水可直接用于粗盐的化盐水;活性氯废水经脱出水中的活性氯后可用于粗盐化盐水。

4.1.3  离子膜烧碱产生的废水包括盐泥洗涤水、压滤水、过滤器反洗水,主要含有氯化钠,这部分水可直接用于粗盐的化盐水。

4.1.4  电石渣废水主要特点如下:组分复杂,废水呈强碱性,pH值一般为12~14;S2-根据用水量和电石原料不同,质量浓度一般为500mg/L~1200mg/L;溶解在废水中的乙炔的质量浓度一般为200mg/L~300mg/L,浓度随季节变化而变化;Ca(OH)2质量浓度为900mg/L~1700mg/L;NH3—N质量浓度为50mg/L~80mg/L,废水中COD高达1200mg/L~1500mg/L,废水中无机还原性物质含量高;物化和生化处理难度大,成本高,这部分废水宜经澄清冷却后全部返回乙炔发生器,循环使用,不外排。

4.1.5  电石渣场范围较大,周边洒落的电石渣较多,电石渣场范围内的初期雨水宜单独收集到雨水集水池,利用电石渣废水处理装置处理。

4.1.6  次氯酸钠废水中TOC、COD、pH值、氯化物含量、电导率以及钙、镁、磷等含量较高,溶解有大量的乙炔气,不可直接进入综合污水处理回用系统,这部分水宜在乙炔净化工序中处理,通过脱出次氯酸钠废水中乙炔气,然后和浓次氯酸钠在文丘里内充分混合,配制成质量分数为0.085%~0.120%的次氯酸钠溶液,送至乙炔清净系统循环使用。

4.1.7  乙烯氧氯化法生产氯乙烯产生的废水,含有酸、碱及较高含量的二氯乙烷等,这些废水直接进生化处理,很难降解,应先统一到废水处理单元经中和—沉淀—汽提处理后再生化处理。

4.1.8  聚氯乙烯聚合工序产生的氯乙烯废水、聚氯乙烯离心母液废水宜在聚氯乙烯聚合工序内部处理后直接回用于聚合工序用水。

4.1.9  含镍、活性氯、汞及氯乙烯废水要求在车间或生产装置排放口达标才能排放,基于生产中难免发生设备故障或操作失误,造成事故,在设备检修冲洗时也难免出现高浓度或非正常的污水量外排,为避免污染应分别设置事故池;考虑到产生量不大,事故池容积应根据一次最大排放量或24h连续排放水量设置。

# 4.2 污水处理工艺

4.2  污水处理工艺

4.2.1  盐水精制过程中,产生的盐泥洗涤水、压滤水返回到烧碱化盐工序用于化盐。过滤器反洗水排到反洗水过滤槽,经中和池处理后统一回收进行化盐。

4.2.2  含镍废水中金属镍来自卤水中溶解的金属镍,大部分在一次盐水精制工序以氢氧化物沉淀的形式在盐泥中除去。在二次盐水精制过程中,通过离子交换树脂对精制盐水进一步处理,将一些微量金属离子去除。离子交换树脂塔再生废水含有一定量的一些金属离子,包括镍离子,镍为第一类污染物,一律在车间处理达标才能排放。离子交换树脂塔再生废水为阶段性酸性或碱性水,经酸碱中和处理后回收到化盐工序化盐,不外排,内部循环使用。这部分水成分主要是氯化物,金属离子通过在盐水精制反应中沉淀到盐泥中,不会在盐水中富集。

4.2.3  活性氯废水宜先用盐酸调节pH值为1~1.5,采用真空脱氯塔脱氯,脱出大部分活性氯,再结合化学法脱氯,即用NaOH调节pH值至8~9后,加入还原性物质(亚硫酸钠),使废水中游离氯含量降低到规定浓度后返回盐水系统化盐,脱出的氯气经钛冷却器冷却后送往氯气总管。活性氯废水在装置内处理,废水不外排。

4.2.4  电石渣废水为强碱性、高悬浮物废水,同时还含有硫化物等有毒物质,废水废物产生量大,有毒有害物质浓度高,对环境危害比较严重。电石渣浆废水,宜在电石乙炔发生工段设置电石渣浆处理场。

浓缩池上清液进入至冷却池中,用泵送至冷却装置使其温度从60℃降至40℃以下。采用冷却塔冷却,因上清液中含有大量Ca(OH)2,易造成设备堵塞及结垢,不能保证长周期的稳定运行;采用凉水池自然冷却存在着降温速度慢(尤其是气温较高的夏季)、占地面积大的缺点。冷却装置宜采用高效喷雾冷却装置:即将浓缩池中的上清液溢流至冷却池中,然后用废水循环泵将池中的水加压后再从池内的一系列喷头中喷射出,并与大气接触进行降温,这样即可以达到降温的要求。

渣浆上清液能否长期循环回用的关键在于上清液中的H2S和PH3等杂质含量是否会在乙炔发生器系统中产生累积,从而给乙炔清净带来负荷,并影响乙炔气的质量。随着上清液的循环使用,在上清液中硫离子质量分数不再增加,在电石水解反应中,由于副产物氢氧化钙的存在及排出的乙炔气通过鼓泡形式穿过渣浆液层,致使绝大部分硫化物生成硫化钙沉淀进入电石渣中。上清液循环再利用时,不会对乙炔气的质量产生影响,也不会增加乙炔清净负荷。另外,因磷化氢微溶于水,在常温下1体积的水中能溶解0.112体积的PH3,在热水中PH3几乎不溶。乙炔发生器的温度为(85±5)℃,一般电石渣上清液中溶解的PH3仅为0.285mg/L~0.65mg/L。乙炔发生器产生乙炔时生成的PH3已大部分进入乙炔气中,而在渣浆液中则比H2S低很多。H2S及PH3在上清液中不会积累起来,电石渣浆废水循环回用工艺防止了电石渣浆废水污染,达到了废水废渣零排放。

4.2.5  失效的次氯酸钠废水溶解了部分乙炔,如直接用于配制次氯酸钠液,乙炔气与有效氯发生氯乙炔爆炸反应,要先脱出乙炔气。在25℃和标准大气压下,每立方米水溶解乙炔0.93m3。根据气体的溶解度与分压力成正比的关系,cw=KPa,cw表示气体溶解度,K表示乙炔气体吸收系数,系数值为0.01,要使乙炔气在溶液中脱析完全时,真空压力为—90kPa,通过采用真空脱析乙炔气、降低水中分压,使溶解在次氯酸钠废水中的乙炔气脱析,乙炔气到乙炔气柜回收利用。在真空脱析时,如乙炔气中抽入氧气达到3%,极有可能发生爆炸危险,在真空负压系统中,需要加入在线测量氧含量仪。当系统含氧量达到2.5%时,连锁系统通入氮气自动放空,自控阀切断进出口,置换合格后,检查漏点,再次开车使用。次氯酸钠废水中含部分次氯酸根,容易在解析的过程中产出氯气,在真空脱析中需要加碱或者加亚硫酸钠调节pH值至7.0~8.0后,进行真空脱析。

次氯酸钠废水脱出乙炔气后,废水中磷化物含量很高,达不到工艺用水要求,需通过物化方法去除。脱出乙炔气后的次氯酸钠废水加入氧化剂,将低价磷氧化成5+价磷,并以磷酸根形式存在于溶液中,氢氧化钙与次氯酸钠废水中的磷酸根离子反应生成磷酸钙沉淀,镁生成氢氧化镁沉淀,去除磷化物。碳酸钠和次氯酸钠废水中过量的钙反应生成碳酸钙沉淀,亚硫酸钠与次氯酸钠废水中过量的氧化剂反应,将氧化剂还原,同时消除次氯酸钠废水中残存的游离氯,除磷效果达96%以上。

脱出乙炔气和除磷后的次氯酸钠废水80%返回次氯酸钠配制,在次氯酸钠液循环使用中,为不使次氯酸钠液中的硫、磷、氯化物等杂质富集,20%的脱出乙炔气和除磷后的次氯酸钠废水排放到乙炔发生器作为乙炔发生器的补充用水或定时、定量送至烧碱的盐水工序,用于化盐。

用次氯酸钠(有效氯控制在0.15%~0.20%,pH为7.0~8.0)与处理后的有效氯含量0.06%以下的次氯酸钠废水进行二次配制,制得有效氯为0.08%~0.12%,pH值为7.0~8.0的次氯酸钠液,供清净系统用。

4.2.6  化学沉淀法(包括凝聚沉淀法和硫化物沉淀法)处理含汞废水的效果较好,尤其是在处理汞离子含量高的废水时表现出良好的性能和优异的性价比,但硫化物含量较多时会形成可溶性汞硫络合物而使处理效果变差,处理后出水的残余硫也会产生污染问题,很难一步处理达到排放标准。由于生成的硫化汞颗粒很小,沉淀困难,故一般宜投加铁盐(铝盐)混凝剂进行絮凝沉淀。硫化物沉淀法处理效果见表1。

表1硫化物沉淀法处理含汞污水的效果

根据目前国内氯碱企业含汞废水处理的使用情况,采用硫化物沉淀法或活性炭吸附很难达到国家规定的排放要求。较为成功的含汞废水处理工艺为硫化物沉淀法与吸附法相结合的技术。在弱碱性条件下,硫化物(硫化钠或硫氢化钠)与废水中的汞离子反应生成稳定的硫化汞沉淀,沉降后污泥送入污泥浓缩池;使含汞废水通过化学沉淀法处理到0.05mg/L以下,后续串联吸附工艺,采用特殊的专用脱汞吸附剂对沉降后的含汞废水进行高效吸附处理,可以将含汞废水中的汞质量浓度降低到0.003mg/L以下,达到国家规定的排放要求。吸附工艺对汞的去除率很高,达到了99%以上;吸附剂的吸附容量大,吸附剂受水中杂质离子的干扰小。除汞吸附剂吸附饱和后,使用脱附剂对其进行再生脱附处理,使其恢复除汞能力,且装置操作简单,运行稳定,不易产生二次污染。

4.2.7  乙烯氧氯化法生产废水来自氧氯化反应单元的急冷塔塔底分离出酸性废水;急冷塔塔顶气体在洗涤塔用碱液洗涤,塔底排出碱性洗涤液。部分碱液与酸性废液中和,剩余废碱液用于洗涤废气。洗涤塔塔顶冷凝器分离出的冷凝水、二氯乙烷洗涤水,二氯乙烷精制单元的脱水塔产生的废水,地面污水、清焦水及事故洗涤塔废水,这些废水统一到废水处理单元调节pH值,洗涤塔排出的废碱液用于中和废酸液,不足部分补充新鲜氢氧化钠液中和至pH值为7~8。

中和后的废水含有一定量的二氯乙烷,二氯乙烷比重大于水,通过混合沉淀池沉入沉淀池底部,分离出废水中的二氯乙烷。

澄清液进入二氯乙烷汽提塔汽提,进一步去除废水中含有的二氯乙烷。经过汽提塔去除二氯乙烷后的废水送综合污水处理厂处理。汽提塔塔底温度宜为103℃,塔顶温度宜为100℃。

4.2.8  氯乙烯废水中氯乙烯含量较高约为200mg/L,需先经汽提塔汽提,废水中的氯乙烯含量由约200mg/L降至1mg/L~2mg/L,废水再进行生化处理。废水汽提塔塔顶冷凝器排出冷凝水返回到汽提塔,排出的氯乙烯气体经压缩冷凝后送氯乙烯储槽供聚合使用。汽提塔塔底温度宜为95℃~100℃,塔顶温度宜为85℃~100℃。汽提塔物料停留时间宜为10min~15min。

4.2.9  聚氯乙烯聚合生产过程中使用去离子水作为聚合反应的分散介质,具有溶解分散剂和传热的作用,其自身不参与聚合反应,并在反应结束后留存于聚氯乙烯浆料中;聚氯乙烯浆料经过汽提后在干燥工序被离心机分离,其中绝大部分水以离心母液的形式排出。母液废水的特征是水量大,生产1t聚氯乙烯树脂产生2.8t~3.0t离心母液水,生产过程中没有增加水质硬度的环节,水质较好,硬度和含盐量均较低,含有溶解在其中的各种助剂,有机物浓度低,CODcr一般为300mg/L~450mg/L,但有机物较难降解。

聚氯乙烯聚合工序离心分离母液温度大约为75℃。首先,经过冷却塔将温度降低至适合生化的温度(35℃~40℃)后进入生化系统;根据离心母液水质特点,采用水解酸化工艺作为好氧前的预处理,将难生物降解物质转变为易生物降解物质,提高废水的可生化性,以利于后续的好氧生物处理。目前应用效果好的好氧处理工艺主要是接触氧化工艺。出水水质COD<20mg/L、浊度≤5NTU、pH值为7~9,可作为机泵机封冷却水用或作为循环冷却水补充水回用。如作为聚合工艺用水,需再经过超滤膜组系统,反渗透膜组处理,进一步脱去盐分及有机物等。反渗透的产水进入脱盐水槽,送入聚合装置作为聚合釜的工艺用水。通过对一些氯碱企业的调查,双膜处理后的离心母液水出水水质完全可达到聚合用水的水质要求,对聚氯乙烯产品质量无不良影响,树脂质量稳定。

反渗透浓水可作为聚合釜的冲釜水、汽提及干燥冲洗水,与超滤膜的反冲洗水、预分离器的反洗水一起送到电石乙炔发生器的补充用水,极大地减少了废水排放量。

4.2.10  综合污水处理厂生化处理工艺宜为水解酸化+生物接触氧化法;经超滤膜组系统、反渗透膜组进一步处理后的水可作为循环冷却水补充水。脱盐水装置排污水、循环冷却水系统排污水、锅炉排污水宜经预处理后直接进入超滤和反渗透处理。

反渗透膜的浓水中含有难生物降解的有机物,宜采用高级氧化、生化处理,为进一步去除有机物,可在生物处理后采用过滤或活性炭吸附法处理达到排放标准。

综合污水处理厂出水作为企业废水总排放口排放应达到现行国家标准《烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准》GB 15581中一级指标或满足环境影响评价要求;用作循环水补充水水质指标宜执行现行国家标准《城市污水再生利用  工业用水水质》GB/T 19923和《工业循环冷却水设计规范》GB 50050的有关规定。

# 5 污水处理设施

# 5.1 格 栅

5  污水处理设施

5.1  格    栅

5.1.1  在污水处理前设置格栅,其作用是防止提升泵和处理构筑物或设备以及管道的堵塞或磨损,使后续处理顺利进行。人工格栅的操作环境差,劳动强度大,故本条规定综合污水处理装置宜采用机械格栅。

5.1.2  由于格栅与污水接触,氯碱企业污水成分复杂,通常有一定的腐蚀性,故格栅的材质应选用耐腐蚀材质。

# 5.2 调节与均质

5.2  调节与均质

5.2.1  氯碱企业在生产运行过程中难免有局部单元或设备发生故障或损坏,导致物料的外泄及设备清洗,造成高浓度污水外排,如果这部分水直接进入污水处理装置,必将使生物处理效率降低,甚至将微生物杀死,调节设施的主要功能是对这些非周期性变化的、突发性的超质、超量污水和装置检修期间排放的高浓度污水进行分流储存,通过调节,均质后污水限量进入处理系统中进行处理,目的是减少对生物处理的冲击负荷,对有毒害的物质起到稀释作用,提高污水生化处理系统操作稳定性。

5.2.2  调节、均质设施容积的确定根据各氯碱企业及其他化工企业经验,调节设施容积多在12h~24h平均流量之间,均质设施容积多在8h~12h平均时流量之间。因此当无法取得资料时,可根据氯碱企业生产规模按上述方法计算。含汞废水、含镍废水、活性氯废水和氯乙烯废水调节池的有效容积宜按8h~12h平均时流量计。

5.2.3  调节与均质设施可以合并设置,其总容积为两者容积之和,但为了便于维护和清淤方便,规定调节与均质池不宜少于2个(间)。

5.2.4  调节、均质设施设搅拌设施的目的是均质和防止悬浮固体沉积在池底。均质的方法有机械搅拌、鼓风搅拌、提升回流搅拌或流态搅拌等。

# 5.3 中和与pH调节

5.3  中和与pH调节

5.3.1  中和处理宜优先利用酸碱污水相互中和。水量、水质变化不大时,宜设连续式中和池;水量、水质变化较大时,可设间歇式中和池,间歇式中和池不少于2座(格),是为了便于交替使用。

5.3.2  在氯碱企业污水处理场如电石渣浆废水含硫化物,空气搅拌易使硫化氢气体逸出,对人员造成伤害,含有易挥发性物质或经中和后有可能产生有毒气体的污水不应采用空气搅拌。

5.3.4  由于酸碱具有很强的腐蚀性,尤其是强酸、强碱,对储存设备及处理构筑物的腐蚀性更强,因此本条强调酸碱中和的设备与构筑物应采取相应的防腐措施。

5.3.5  采用连续式中和并且水质水量波动较大,为确保中和池出水pH值的恒定与达标,中和剂的投加宜采用pH自动调节控制。

# 5.4 混凝沉淀池

5.4  混凝沉淀池

5.4.1  混凝效果与污水的杂质成分、水温、pH值、混凝剂、助凝剂的品种、用量和混凝的水力条件有关,故宜通过原水混凝沉淀试验或相似水质的运行经验结合当地药剂供应情况经技术经济比较确定。目前混凝剂采用碱式氯化铝的较多,絮凝剂采用聚丙烯酰胺的较多,效果也好。混合方式宜为管道静态混合器混合与机械搅拌混合。

通过加药混凝后提高了沉淀的分离速度,混凝后的沉淀池表面水力负荷可以比一般沉淀池的高,推荐在0.75m3/(m2·h)~1.0m3/(m2·h)之间。

# 5.5 水解酸化反应器

5.5  水解酸化反应器

5.5.1  氯碱生产污水如离心母液等污水可生化性较差,污水中BOD5/COD的比值比较低,在好氧段前增加水解酸化工艺可将废水中难生物降解物质转变为易生物降解物质,提高废水的可生化性,以利于后续的好氧生物处理。目前实际工程上水解酸化反应器通常都是通过控制水力停留时间来实现污水的水解酸化过程,停留时间过短,水解酸化不完全,不能起到应有的水解酸化作用,停留时间过长,部分有机物会在反应器内部发生甲烷化。不同的有机物水解速率不同,对于同类有机物,分子量越大,水解越困难,就分子结构来说,直链比支链易于水解,支链比环状易于水解,单环化合物比杂环或多环化合物易于水解。依据聚氯乙烯离心母液及综合污水中有机物性质的特点,水解酸化反应器的水力停留时间宜取6h~12h。

5.5.2  聚氯乙烯离心母液生化处理及综合污水处理装置中宜采用升流式水解酸化反应器,也可根据实际需要采用复合式水解酸化反应器。水解酸化反应器的池体容积、布水及出水收集装置、排泥装置的设计基本一样。氯碱废水处理的水量不太大,采用升流式和复合式水解反应器,其优点是结构简单,易操作,省去了后续的中沉池。

5.5.3  升流式或复合式水解酸化池的有效高度是根据污水上升流速和水力停留时间计算的。水解酸化反应器在运行中,污泥将增多,使反应器污泥层升高,当污泥层超过一定高度时,污泥将会随出水一起冲出水解酸化反应器,因此在反应器污泥层上部保持一定清水区高度,以保证泥水分离的效果。

水解酸化池污水上升流速主要从污水与污泥充分混合,布水均匀,防止污泥流失方面考虑。

水解反应器内的布水要保证污水和污泥的完全混合,均匀,充分接触。

升流式污泥床水解酸化反应器中上部的污泥比下部污泥的沉降性能差,污泥活性较低,为保持水解酸化微生物的活性,维持池内微生物浓度在一个合适水平,宜在反应器污泥区中上部设剩余污泥排出点,而在池底设排渣设施,排出沉积在池底的不可生物降解的有机物、无机物颗粒。单点排泥渣容易造成短流,无法排出污泥,宜采用多点排泥、排渣。

# 5.6 生物接触氧化池

5.6  生物接触氧化池

一般规定

5.6.1  本条规定了生物接触氧化池构筑物的数量,是为了方便维护检修。

5.6.2  本条是对廊道式生物接触氧化池设计的规定,池宽与有效水深的规定是为了给反应池创造良好的水力条件。长宽比的规定是为了防止水流短路和结构要求考虑的,当池体较长时,可根据场地和布置要求采用两折或多折。对反应池有效水深也做了规定,当池深大于6m时,将增加土建的费用和施工难度以及鼓风设备选型上的困难,故规定了池深的要求。生物接触氧化池填料层高度与填料种类、填料和曝气设施的布置形式、池子放空维护检修时填料能承受的生物膜重量和填料支撑方式、维护检修要求、系统高程布置等因素有关,一般为3.0m~4.5m。

5.6.3  采用鼓风曝气,在填料下方满平面均匀曝气,使生物膜不易发生堵塞现象,更新较快,保持较高的活性。

5.6.4  生物反应池的超高与选用的曝气设备类型有关。当采用鼓风曝气时宜为0.3m~0.5m。

5.6.5  生物接触氧化反应池溶解氧不宜低于2mg/L以满足微生物的生长繁殖和生物处理要求,溶解氧过低会影响絮粒内部微生物的代谢速率,影响生化处理效果;溶解氧过高,曝气量增大,增加能耗和运行成本;同时容易冲碎污泥絮粒,不利于二沉池污泥沉淀。

5.6.6  目前生物接触氧化池使用的填料有半软性填料、弹性立体填料、悬浮型填料等,无论哪种类型的填料,都应该在提供较大生物量的同时,还能够依靠填料自身的空间结构形式,为生物反应创造良好的传质条件,从而大幅度提高处理效率和有机底物的利用率,减少反应装置的体积,节省基建投资和运行费用。

5.6.7  生物接触氧化池的进、出水应均匀,防止短路,出水多采用堰式出水,池底应设排泥和放空设施,以排除积泥和方便维修。

5.6.8  微孔曝气器充氧效果好,空气能够均匀地通过填料对生物膜有一定的吹脱作用,氧的转移率高,动力效率也高,气水混合作用强,运行阻力小耗能低,不易堵塞等。

生物接触氧化池设计计算

5.6.9  采用生物接触氧化法计算有效池容积时,当无相似污水的运行参数时,可按表5.6.9给出的CODcr的容积负荷值。

5.6.10  本条规定了生物接触氧化池有效容积的计算方法,计算出来的反应池容积是生物反应系统的容积。

# 5.7 曝气生物滤池

5.7  曝气生物滤池

5.7.1  曝气生物滤池的设计主要是确定滤料体积和反应池各部分尺寸,目前比较常用的方法是滤料容积负荷的计算方法,无试验资料时曝气生物滤池的CODcr容积负荷可按表5.7.1的规定取值。

5.7.2  悬浮固体过高时,会增加反冲洗次数,反冲洗频繁容易造成生物膜脱落,影响曝气生物滤池正常运行。

5.7.3  曝气生物滤池的高度由配水区、承托层、滤料层、清水区的高度和超高等组成,承托层高度为0.3m~0.4m,配水区高度为1.2m~1.5m,清水区高度为1.0m~1.3m,超高为0.3m~0.5m。

5.7.4  氯碱废水处理不考虑硝化,主要是有机负荷,曝气生物滤池在设计时,如无实验数据,可采用污水的空塔停留时间60min~80min的参数取值。

5.7.5  曝气生物滤池的布气系统包括曝气充氧系统和进行气、水联合反冲洗时的供气系统。

5.7.6  曝气生物滤池反冲洗由单独气冲洗、气水联合反冲洗、单独水洗三个过程组成。反冲洗周期根据水质参数和滤料层阻力加以控制,一般24h为一周期,反冲洗水量为进水水量的8%左右。

5.7.7  曝气生物滤池性能的优劣很大程度上取决于填料的特性,目前国内曝气生物滤池采用的滤料多为球形轻质多孔陶粒。

5.7.8  本条主要是考虑滤池工艺运行的周期性、操作方便性而做出的规定。

5.7.9  由于滤池反冲洗时,其他运行的滤池水力负荷会增加,因此做出本条规定。

# 5.8 二次沉淀池

5.8  二次沉淀池

5.8.1  沉淀池的池型应根据处理规模、工艺特点和场地地质条件等因素确定,可选用平流式、辐流式和竖流式等。生物接触氧化池后的二次沉淀池多采用辐流式沉淀池,具有运行稳定,布水均匀,水力条件好的特点。

5.8.2  采用多斗排泥时,每个泥斗均应设单独的闸阀和排泥管,以调整流量便于控制排泥。

5.8.3  本条是根据国内实践数据,并参照国外规范而制订的,二次沉淀池的静水头,生物膜法处理后不宜小于1.2m,曝气池后不宜小于0.9m。

5.8.4  限制出流堰处的流速,防止污泥絮体被出水带走,参照一些实际工程经验,本条规定了出水堰最大负荷。

5.8.5  二沉池表面水力负荷宜为0.5m3/(m2·h)~1.0m3/(m2·h)。按表面水力负荷设计沉淀池时,应校核固体负荷、沉淀时间和沉淀池各部分主要尺寸的关系,使之相互协调。生物膜系统中的二次沉淀池由于不需要回流足够多的活性污泥,且脱落的生物膜较密实,其表面负荷取值稍高。

# 5.9 监控池

5.9  监控池

5.9.1  为了保证污水处理场处理后的污水达标排放,防止不合格污水排放而做了本条规定。

5.9.2  监控池的容积按1h~2h设计,考虑在1h~2h内可采取必要的应急处理措施,防止不合格污水外排对环境的污染。

5.9.3  为了便于操作运行和控制不合格污水的再处理,规定出水管上应设切换阀。

# 5.10 过 滤

5.10  过  滤

5.10.1  氯碱企业污水处理过滤多用在吸附树脂、超滤膜等深度处理前的预处理,去除悬浮物、浊度等。过滤形式主要有多介质过滤器,石英砂过滤器等,具体选择可根据进水水质和处理要求选择。过滤器的数量应按其中一台反冲洗或维护检修时,仍在运行的过滤器能满足强制滤速的要求确定,不致因滤速过高影响出水水质。采用2台时,每台处理能力宜按75%处理水量计,以满足强制滤速的要求。

氯碱企业污水过滤截留的化学沉淀物、有机和无机悬浮物、胶体物质、生物絮体大多黏性较大,易附着在滤层表面或滤料表面,且易腐败,因此滤池反冲洗要求高,选择滤池时,不宜选择反冲洗效果较差的滤池,如虹吸式滤池,宜选择气水反冲洗或有表面辅助冲洗的水反冲洗滤池。

5.10.2  滤料应有足够的机械强度和抗腐蚀性能,以免在反冲洗过程中很快地磨损和破碎,多介质过滤器常见的有:活性炭—石英砂—磁铁矿过滤器,无烟煤—石英砂过滤器,石英砂—陶瓷过滤器等。石英砂过滤器是一种采用石英砂作为滤料的过滤器,石英砂是最常见的滤料,可有效去除水中的悬浮物等污染物。其有过滤阻力小,比表面积大,耐酸碱性强,耐氧化,pH适用范围为2~13,抗污染性好,反洗时滤料充分散开,清洗效果好等优点。

5.10.3  过滤设施的正常滤速是指全部过滤设施均工作时的滤速。过滤设施停运、检修和反冲洗,为避免这些情况下运行的过滤设施的滤速过高,影响出水水质,故应以强制滤速校核。强制滤速不宜大于正常滤速的30%。

5.10.4  过滤设施的反冲洗程序烦琐,当过滤设施分格(台)数较多时,操作管理困难,故宜采用自动控制系统。

5.10.5  由于反冲洗排水含有大量悬浮物和有机物,反冲洗排水应送至反冲洗废水池,废水池有效容积应确保一次反洗排水量的要求。

5.10.6  由于反冲洗排水含有大量悬浮物和有机物,所以应返回污水处理系统处理。

# 5.11 吸 附

5.11  吸    附

5.11.1  吸附适用于去除重金属和难以生物降解或氧化的有机物的处理。污水回用中应用最多的是活性炭,活性炭种类有很多,颗粒状的活性炭价格较贵,但可再生后重复使用,并且使用时的劳动条件较好,操作管理方便。因此在水处理中较多采用颗粒状活性炭。除了广泛应用的活性炭外,合成的大孔吸附树脂也能有效地去除废水中难分解的有机物,尤其是去除一些重金属及化合物、表面活性物质和色度。失效的大孔吸附树脂可再生,吸附树脂对工业污水及废液的处理有着广泛的应用,且对废液中有害物质的浓度含量适应性强。

5.11.2  本条规定了设计活性炭吸附器时应考虑的因素和条件。

1  因活性炭吸附有一定选择性,其适用范围有一定限制。当选用粒状活性炭吸附工艺时,需针对被处理水的水质及回用的要求通过活性炭柱试验确定工艺参数。

2  用于水处理的活性炭的吸附容量主要与活性炭比表面积有关。吸附速度主要与粒度及细孔分布有关,水处理用的活性炭,要求中孔(过渡孔,半径2nm~100nm)较为发达,有利于吸附质向微细孔中扩散。活性炭的粒度越小吸附速度越快,但水头损失要增大,一般在8目~30目范围为宜。活性炭的机械耐磨强度直接影响活性炭的使用寿命。可通过测定活性炭的碘值和亚甲蓝值来进行选炭,活性炭的碘值宜大于900mg/g,亚甲蓝值宜大于120mg/g。

3  要求进水浊度不宜大于3NTU是因为活性炭吸附的主要目的不是截留悬浮固体,因此要求经过前级处理后,再进入活性炭吸附器。正常情况下,要求活性炭吸附器的进水浊度小于3NTU,否则将会造成活性炭层堵塞,缩短吸附周期。

4  运行流速的有关规定是参照相似运行经验和现行国家标准及行业标准中的数据提出的,在无试验资料时,可以参照。

5.11.3  用于含汞废水处理的脱汞树脂吸附剂具有专属性,与常规的一些吸附剂有较大差别,这类型的吸附剂选用及设计宜根据吸附剂供应商提供的资料或同类企业资料来确定。

# 5.12 超 滤

5.12  超  滤

5.12.1  浸没式超滤装置一般对进水浊度无要求,仅要求水中无大颗粒杂质;外压式超滤膜使用高抗污染性能的膜材料,不易污染且容易清洗,尤其是聚偏氟乙烯(PVDF)等膜材料可以采用常用氧化性清洗药剂。氯碱企业污水回用宜采用外压式超滤或浸没式超滤。

5.12.2  超滤膜是采用表面过滤原理,每周期截污容量很小,需要频繁的反洗和化学清洗。反洗和化学清洗效果的好坏,是超滤膜能否可靠、长期使用的关键因素。一般每20min~60min反洗一次,反洗流量为产水流量的2倍~5倍,反洗历时30s~60s。为防止细菌对超滤膜的污染,需要定期杀菌,其杀菌频率与水质有关。反洗和杀菌不能清除膜表面所有污物,当污物积累到一定程度后,就需要用化学清洗的方法来清除。通常用跨膜压差来确定是否需要化学清洗,如当压差达到一定时,需要进行化学清洗。

5.12.3  一般情况外压式膜组件的设计通量不宜超过50L/(m2·h),设计通量为经验值,对于不同水质会略有偏差,选用时尽量不要超出规定值。

5.12.4  为减少外压式膜组件的滤膜污堵,延长滤膜使用寿命,一般在装置进水处设置预过滤器,大多为盘式滤器或自清洗滤器,精度为100μm~150μm。进水水质宜符合表5.12.4的规定。

5.12.5  超滤装置设计应考虑保证系统出力的连续性,因此系统的超滤装置不能少于2套。为清洗维护方便,每套装置间距不宜小于1.2m,其他通道宽度净距离不应小于0.8m。由于超滤装置膜组件的外壳以及管路系统均为工程塑料,需要防晒、防冻,所以应布置在室内。

5.12.6  超滤装置的进、出口装设差压表及取样接口,以便监测进出水质。

# 5.13 反渗透

5.13  反渗透

5.13.1  本条规定反渗透的进水水质要求是保证反渗透系统运行的基本条件。

5.13.2  作为污水回用所使用的反渗透膜,不仅要求能够抗污染,并且要选择同等条件下操作压力低的,这样既保证了反渗透膜的使用寿命,还可以降低运行成本。

5.13.3  进水温度是反渗透系统的一个重要设计参数,以进水温度25℃为基准,每升高或降低1℃,反渗透的产水量相应升高或降低2.5%左右,对不同的膜材质,其温度校正系数也不同,具体可根据膜厂商提供的计算公式确定。低温时为保证产水量可提高进水温度、设置变频泵、改变进水压力以及增加膜元件数量,具体应进行经济比较后决定。

5.13.4  反渗透系统设置保安过滤器的目的是为了防止颗粒进入反渗透膜元件划伤膜面,保安过滤器是精密过滤,是介于砂滤与超滤之间的一种过滤,过滤孔径一般在0.01μm~120μm范围,根据反渗透膜的进水要求滤芯精度宜为5μm。当保安过滤器进出口压差超过0.1MPa时就应该更换滤芯,即使保安过滤器的进出口压差没有超出0.1MPa,通常滤芯使用也不应超过3个月,以免滋生细菌,造成对反渗透膜的污染。

5.13.5  当高压泵出口压力上升较快时,可能使膜元件损坏,故做此规定。

5.13.6  低压保护的主要作用是防止保安过滤器堵塞从而导致泵发生汽蚀,保证高压泵的安全,而高压保护一般是防止反渗透系统启动时泵的出口压力超过膜能承受的压力,故做此规定。

5.13.7  本条规定了反渗透装置检测仪表配备。

5.13.8  反渗透系统经过运行一段时间后,膜受一定污染,为了恢复膜的性能需对反渗透系统进行药剂清洗,故做本条规定。

# 6 污泥与废气处理

# 6.1 一般规定

6  污泥与废气处理

6.1  一般规定

6.1.1  本条规定了污泥处理的基本原则,污泥的处理是确保水处理装置正常运行、防止二次污染、使污水处理过程中产生的有毒有害的污泥得到妥善处理和处置,使有利用价值的物质得到综合利用,如电石渣浆用于制水泥等。总之,污泥处理的目的是减量化、稳定化、无害化以及综合利用。减量化可以采用污泥浓缩、脱水等技术。

6.1.2  污泥水含有较多污染物,不得直接排放,可以根据污泥水的性质返回至污水厂进口端进行物化处理或生物处理构筑物进行再处理。

6.1.3  污泥处理能力的确定与污泥处理运行时间和污水处理排泥方式有关,对于污水处理是连续运行的,而污泥处理则多为间断运行(如白天运行),故应考虑两者的协调,如设置污泥调节等设施。

6.1.4  含汞污泥为危险废弃物,应按照国家危险废固的现行标准进行处理处置,应与其他污泥分开处理,单独设置含汞污泥池和脱水设备。含汞污泥脱水后应单独密封包装,并分开存放,交由具有资质的单位处置。

6.1.5  污水处理过程中散发出的有毒害气体如硫化氢、乙炔气不但影响周边大气环境和操作人员的健康,还有一定的危险性。近年来,市政、石化系统先后出台了对污水处理场产生的臭气进行处理的规定。本条规定了可能挥发、产生有毒、可燃、臭味气体的污水处理构筑物,应对有害气体进行收集并妥善处置。

6.1.6  氯碱企业污水产生的污泥包括混凝沉淀污泥、剩余活性污泥等多种类型,性质有较大不同。混凝沉淀污泥无机成分较多,剩余活性污泥则多为有机物。根据污泥的性质及类别确定污泥的处理处置,充分利用项目所在地区可依托的条件,确定污泥处理方法。

6.1.7  危废与一般固废的管理程序和相关要求不同,危废不得掺入一般固废储存及处理,如必须混合处理则应按危险废物对待。危废与一般固废应分别收集、输送、储存、处理和处置。

# 6.2 污泥处理

6.2  污泥处理

6.2.1  氯碱企业的污水处理场在实际运行中,可生化性较差,生化处理多采用水解酸化+接触生物氧化工艺,剩余活性污泥比一般活性污泥法的低,污泥量的确定可采用经验法或按类似水质、类似处理工艺的污水处理场实测产泥比例确定。当无参照资料时可按0.12kgVSS/kgCODcr~0.3kgVSS/kgCODcr估算。

6.2.2  本条给出了混凝沉淀污泥量计算的主要数据及公式,以便于计算。

6.2.3  污泥采用混凝剂和絮凝剂调理可以改善污泥的脱水性能。

6.2.4  电石渣浆的泥脱水性较差、含汞污泥、混凝沉淀污泥量比较少,脱水宜选用厢式压滤机或板框压滤机;剩余活性污泥宜选用带式脱水机或叠螺式污泥脱水一体化设备,设计参数宜通过试验或参照类似污泥脱水运行经验确定。

6.2.5  脱水后的污泥堆料场或储存料仓应按防风、防雨和防渗的要求规范设置。

6.2.6  含汞污泥属于危险废物,应单独处置,脱水后应按照国家有关危险废物转移联单管理办法的规定办理相应的手续,交由有资质的单位进行处理与处置。

6.2.7  电石废渣产生量比较大,其主要成分是氢氧化钙,电石渣已经逐渐变成一种原料资源,可以结合区域、能源、市场的多种需求,充分利用电石渣,应因地制宜、综合利用。电石废渣属Ⅱ类一般工业固体废物,在渣场堆存或暂存处置,应按现行国家标准《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》GB 18599及《石油化工工程防渗技术规范》GB/T 50934的规定采取防渗措施。

6.2.8  混凝沉淀污泥,烧碱产生的盐泥,剩余污泥等应根据其污泥的性质,环境保护有关标准、规范规定和经批准的环境评价要求来进行处置。

# 6.3 废气处理

6.3  废气处理

6.3.1  污水处理装置调节、均质、水解酸化及污泥处理等设施产生的废气浓度较高,影响周围的大气环境,宜设置废气气体收集及集中治理设施。

6.3.2  污水处理装置废气的收集系统由固定在构筑物上的收集罩,送风管道,引风机组成,为负压抽吸其作用是将废气送到后续工序处理。设置风阀是确保密闭构筑物所需风量,并起到调节作用,风阀可采用手动调节阀。

由于处理构筑物环境的废气湿度比较大,腐蚀性强,收集罩宜采用耐腐蚀材料。收集管道主风管的风速不宜大于10m/s,支管的风速不宜大于5m/s,这是为了控制运行噪声,减少阻力。

引风机、输送管道湿度比较大的废气具有较强的腐蚀性,可选用玻璃钢等非金属材料。

6.3.3  对于不同废气的处理宜采用不同的方法,生化处理单元产生的废气采用生物处理法处理,如生物滤池工艺;含硫化氢的废气可采用化学碱洗法;对于气量较少的废气也可采用活性炭吸附处理。

6.3.4  废气气体集中治理后的尾气通过排气筒有组织排放,应符合现行国家标准《恶臭污染物排放标准》GB 14554的有关规定。

# 7 配套设计

# 7.1 场址选择及平面布置

7  配套设计

7.1  场址选择及平面布置

7.1.1  含镍废水、活性氯废水、含汞废水、氯乙烯废水应在车间或装置内处理达标或回用,不允许在总排放口排放;电石渣废水、次氯酸钠废水、离心母液处理后可以直接回用到本生产工序,废水处理装置设施场址选择宜靠近生产车间或生产装置区域。靠近回用水工序,可节省投资和运行费用。

7.1.2  厂内设置的综合污水处理站的场址是否合理涉及整个生产装置总体布置的合理性,对生产装置的环保,工程投资、运行维护、管理都有很大影响。

7.1.3  本条提出了污水处理场平面布置的基本原则。

1  要根据工艺流程,结合场址、地形、施工维护管理进行布置,可以布置成多种形式,应综合比较确定,也同时考虑今后的发展要求;

2  按不同生产污水及回用功能分区集中布置,可以保证运行安全,操作维护方便,有利于管道布置并减少占地面积。

# 7.2 建(构)筑物设置

7.2  建(构)筑物设置

7.2.1  本条规定主要是从运行可靠、适应性强、维护检修时少影响或不影响其他构筑物运行上确定的。

7.2.2  处理构筑物应设排空管,平底池应设排水坑,个别深池埋设较深,不便设排空管,可采用临时潜水泵抽空。

7.2.3  构筑物应有防渗漏的技术措施,以免池体渗漏,污染周围环境和地下水。

7.2.4  寒冷地区处理构筑物,为了保障冬季能正常运行,处理构筑物管(渠)和其他设施,应有保温防冻措施。水池可采取池上加盖、池内加热、建于房屋内等措施,视当地气温、处理构筑物运行要求和当地同类构筑物设计经验确定。

# 7.3 管道设计

7.3  管道设计

7.3.1  氯碱企业产生的污水腐蚀性较强,选择管道材料时应考虑安全和耐腐蚀等因素。

7.3.2  管道合理设计可保障处理场安全、可靠、稳定地运行,减少管道维护管理的困难;超越管还应按某构筑物停止运行,进行维修时,不致影响其他构筑物正常运行设计。

# 8 安全卫生与环境保护

# 8.1 一般规定

8  安全卫生与环境保护

8.1  一般规定

8.1.1  氯碱企业生产污水处理装置有露天构筑物和有毒有害气体、化学药剂等不安全、不卫生因素,因此在进行污水处理装置的设计过程中应按国家有关安全与卫生设施的设置规定,安全与卫生设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。

# 8.2 安全设施

8.2  安全设施

8.2.1  处理构筑物大多为露天敞开式水池,高于地面,为保障操作人员的人身安全,高出地面1m的平台及走道等应设置适用的防护栏杆,楼梯应采用防滑梯,并有逃生通道;污水处理站(场)内的设备、构筑物、管道、平台、梯子及栏杆应选用耐腐蚀材料或采取防腐涂层防护;高架处理构筑物为防雷击应设避雷、接地设施。

8.2.2  因为氯碱企业生产污水有酸或碱性,腐蚀性较强,易对水池内部构件如金属固定爬梯形成极强的腐蚀性,虽然固定爬梯采用了防腐措施,但随着时间的延续,难免不会出现问题,为了确保检修人员的人身安全做出本条规定。

8.2.3  氯碱企业生产污水处理有酸性水或碱性水、采用中和工艺时采用的中和药剂也会用到碱性或酸性溶液,这些含酸、碱介质易对操作人员的皮肤、五官造成灼伤,按照现行行业标准《化工企业安全卫生设计规定》HG 20571的规定,要求在酸、碱介质的操作岗位应配置洗眼器、地面冲洗设施。

8.2.4  机械设备裸露传动部分或运转部分设防护罩或防护栏杆,主要是对需要接近这些设备的操作人员采取保护措施;为了避免由于场地狭窄、拥挤而使操作人员过于靠近转动设备,本条要求保持周围有一定的操作活动空间,一般要求的安全净距离不小于0.8m。

8.2.5  吊装孔洞在非吊装作业时应铺设坚实盖板及防护栏杆,目的是防止操作人员高空坠落,造成人身伤害。敷设好的盖板应具有锁定功能。

8.2.6  重要工艺设备应按二级负荷供电,并且应与氯碱装置主体生产用电的要求相一致。

8.2.7  加药间会产生粉尘及刺激性气味,为了保障操作人员有一个安全卫生的工作环境,应设通风设施。

# 8.3 环境保护

8.3  环境保护

8.3.1  经处理后的污水排放水质和排放量应符合国家现行标准《烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准》GB 15581及《清洁生产标准  氯碱工业(烧碱)》HJ 475、《清洁生产标准  氯碱工业(聚氯乙烯)》HJ 476的有关规定;回用水水质应符合回用水用户的要求。

8.3.2  生产污水处理中含汞和重金属的固体废渣临时贮存设施应设置围堰,并应做防渗处理。

8.3.3  污染防治区地下水防渗除参照现行国家标准《石油化工防渗工程技术规范》GB/T 50934外,还要按照环境影响评价要求执行。

8.3.4  将高噪声设备集中布置,主要是便于采取消音隔声措施。高噪声设备宜远离办公区集中布置。

8.3.5  废气治理设施处理后的尾气通过排气筒有组织排放,废气排放应符合现行国家标准《大气污染物综合排放标准》GB 16297和《恶臭污染物排放标准》GB 14554的有关规定。

# 9 检测与控制

# 9.1 检 测

9  检测与控制

9.1  检    测

9.1.1  本条提出了污水处理装置检测仪表的设置要求。

1  含镍、活性氯、氯乙烯及汞废水应在车间或生产装置排放口设置在线监测仪表检测出口的流量、pH、特征污染物(如汞)等指标,可以随时监控,保证排放水的水质安全。

2  总排放口水质在线分析仪表及在线监测项目的设置是根据环保部主管的意见或根据环境影响评价的规定对重要水质监测因子随时监控,保证排放水的水质安全。

3  生化氧化中氧气溶解氧含量是一个非常重要的操作参数,对于生化处理效果影响很大,应设置溶解氧分析仪表。

4  设置液位监测及自动停机保护措施是保证水泵的运行安全和操作管理。

9.1.2  本条是有关保障生产和操作人员安全的规定,具体设置要求应按照有关规定执行。

# 9.2 控 制

9.2  控    制

9.2.1  综合污水处理场规模较大控制系统可采用单独集中控制室,以达到便利的操作环境,完善的报警功能,便利的数据采集、储存、交换。设置在生产车间或生产装置的污水处理装置的控制系统可与生产装置的控制系统合并。对于污水装置控制系统独立设置控制室,工艺复杂的污水处理装置控制系统宜采用DCS系统;操作较简单,规模也较小的污水处理装置控制系统可采用PLC系统。

9.2.2  污水装置的检测仪表的选型应根据污水特性、腐蚀性物质的性质和管道敷设条件等因素选择;控制仪表的选型宜与全厂控制水平相统一,便于企业运行控制和仪表的维护管理。

9.2.3  涉及安全及重要的操作参数宜集中控制室显示。

9.2.4  加药泵及给药系统自动调节加药量,可控制污水处理效果,确保污水处理系统稳定达标,同时可节约用药量,降低运行成本。

# 10 化验分析

10  化验分析

10.0.1  本条规定是为了便于及时了解污水处理工艺各过程参数而进行水质化验取样分析。

10.0.2  本条规定的水质分析项目是根据现行国家标准《烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准》GB 15581污染源排放标准中规定的指标。

10.0.3  化验室设备应根据分析项目、分析频次确定,化验室可以独立设置或与厂区中央化验室合并设置。

10.0.4  污水处理的分析项目及频率规定主要是根据企业的实际情况、污水来源、控制要求和环境影响评价对排放的要求而定。

最后更新: 8/24/2021, 11:12:50 AM