00德纳化工废水处理方案修定版.docx

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00德纳化工废水处理方案修定版

ZY-SW-12-0302

德纳化工滨海有限公司

年产1万吨乙二醇二甲醚建设项目

废水处理工程

方案设计

（修订版）

嘉园环保股份有限公司

二O一三年十一月

1.总论

1.1项目概况

德纳化工滨海有限公司（以下简称“德纳滨海公司”）是江苏天音化工有限公司（以下简称“天音化工”）在江苏省滨海县开发区沿海工业园投资新建的化工企业，公司成立于2009年6月，注册资本7000万元，主要从事精细化工产品的生产。

公司一期项目产品主要有3万吨/年2,2,4三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯（以下简称“CS-12”）、1万吨/年2,2,4三甲基-1,3戊二醇二异丁酸酯（以下简称“TXIB”）、1万吨柠檬酸三丁酯及乙酰柠檬酸三丁酯（以下简称“TBC/ATBC”）、1.2万吨间苯二甲腈（以下简称“IPN”）、1万吨间苯二甲胺（以下简称“MXDA”）的生产装置。

一期项目已经于2011年1月取得盐城市环境保护局环评批复，批复文号为盐环审[2011]4号文。

目前企业生产的产品3万吨/年CS-12、1万吨/年TXIB已通过验收，其它生产线正在建设，没有验收。

现有产品方案表如表1.1.1所示。

表1.1-1现有产品方案表

生产线

产品名称

设计能力（t/a）

实际生产（t/a）

年运行时数（h）

建设情况

备注

CS-12生产线

2,2,4三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯（CS-12）

30000

30000

7200

现有已建

2013.2.2完成验收

TXIB生产线

2,2,4三甲基-1,3戊二醇二异丁酸酯（TXIB）

10000

10000

7200

TBC/ATBC生产线

乙酰柠檬酸三丁酯（TBC/ATBC）

10000

10000

7200

现有在建

/

IPN生产线

间苯二甲腈（IPN）

12000

12000

7200

MXDA生产线

间苯二甲胺（MXDA）

10000

10000

7200

本项目为扩建项目，产品为1万吨/年乙二醇二甲醚。

装置年操作时数7200小时（每班操作时数8小时）。

产品方案表如表1.1.2所示。

表1.1-2新建产品方案表

工程名称

产品名称

设计能力（t/a）

年运行时数（h/a）

技改前

技改后

增量

扩建项目生产线

乙二醇二甲醚

0

10000

+10000

7200

氯化钠副产物

6753.648

+6753.648

乙二醇二甲醚有着广泛的用途，可用于酸性气体（如H2S和CO2）的脱硫、表面活性剂、油剂、润滑剂、抗静电剂、防霉剂、溶剂及有机溶剂的催化剂或促进剂。

项目职工人数：

新增31人；工作时数：

全年工作日300天，日工作时间24小时，全年工作时数7200小时，项目无共用车间。

产品质量指标见下表，物料性质见表1.1.3。

表1.1.3产品质量指标一览表

序号

产品名称

指标

规格

备注

1

乙二醇二甲醚

含量

≥99%

主产品

色度

≤10（黑曾）

水分

≤0.05%

酸度

≤0.010%（以HAC计）

外观

无色透明液体

2

氯化钠副产物

含量

≥96%

副产品

挥发物

≤0.5%

水不溶物

≤3.5%

外观

白色粉末状固体

在工艺生产环节中，有多股废水产生，污染水环境。

针对此部分废水需增设废水处理系统。

为此企业决定按照国家有关环保法律法规和园区管委会、环保管理部门要求，对生产过程中排放的废水进行综合处理，进一步节能减排和清洁生产技术改造，最终使废水排放达到环保排放要求。

受德纳化工滨海有限公司委托，我公司专业技术人员查阅了大量资料并结合多年从事相关废水处理工程的经验，针对本项目情况编制此废水处理方案供业主参考。

1.2设计依据

Ø《盐城市化工项目废水废气治理方案编制规范（试行）》；

Ø《德纳化工滨海有限公司1万吨双封端聚醚（乙二醇二甲醚）产品生产线建设项目环境影响报告书》；

Ø《盐城市化工园区污水处理厂接管标准（试行）》

Ø《化学工业主要水污染物排放标准》DB32/939-2006；

Ø《污水综合排放标准》GB8978-1996；

Ø《三废处理工程技术手册·废水卷》，化学工业出版社，2000.4；

Ø《供配电系统设计规范》GB50052-2009；

Ø《给水排水设计手册·第三册》，建筑工业出版社；

Ø《建筑给水排水设计规范》GB50015-2009；

Ø《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069－2002；

Ø《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068－2001；

Ø《混凝土结构设计规范》GB50010－2010；

Ø《建筑地基基础设计规范》GB50007－2011；

Ø《建筑抗震设计规范》GB50011－2010；

Ø《室外排水设计规范》GB50014-2006；

Ø《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062－2008；

Ø拟建项目敏感物质明细表（根据“盐环管【2008】29号文——严格控制排放的化学品名录中的较常用化学品”、“盐环管【2008】29号文——严格控制排放的化学品名录中恶臭气体项目”确定）；

Ø业主提供的本项目其它资料。

1.3设计原则

（1）遵守国家对环境保护的有关规范、标准和规定。

（2）以环保主管部门的批文为依据。

（3）针对该公司废水水质特点，选用技术先进可靠、工艺成熟稳定、处理效率高、运行成本低、操作管理方便的污水处理工艺，确保出水达标排放。

（4）重点加强特殊污染物的预处理及处置，提高后续处理系统的效率和能耗，充分发挥污水处理工程的社会效益、经济效益和环境效益。

（5）设计选用合适的自动化技术、监测仪表和控制系统，提高污水处理站运行管理水平，减轻劳动强度，保持污水处理系统连续稳定的运行。

（6）力求各污水处理设施布置紧凑，工艺流程顺畅，外型与周围环境协调，尽可能节省用地面积。

1.4设计范围

本工程设计范围为污水处理工程区块的设备、建构筑物、电气、仪表、管道及安装等。

车间至污水处理工程区块之间的污水管（渠）以及排水至收纳水体管（渠）及相关设施由甲方自理，也可另行委托设计。

供电于污水处理站电控室总开关处交接；供水于污水处理站工程区块假设围墙内1米处。

2.污染源分析

2.1现有项目废水处理情况

2.1.1现有已建项目废水处理情况

已建项目废水主要有：

TXIB生产废水，设备地面冲洗水，生活用水，水冲泵用水，初期雨水，化验室用水及水膜除尘用水等。

现有废水处理思路符合环评批复（盐环审[2011]4号）中的废水处理工艺：

2,2,4三甲基-1,3戊二醇二异丁酸酯项目酯化工序废水经“气提+Fenton氧化+中和沉淀”装置预处理后，蒸出液混合乙酰柠檬酸三丁脂项目丁醇回收工段工艺废水及该项目的真空泵废水、地面及设备冲洗水、初期雨水、生活污水、化验室废水、导热油炉水膜除尘废水，经综合污水处理装置（《报告书》确认的工艺线路为：

调节池-UASB反应池-兼氧池-PACT池-二沉池-清水池）处理达到《报告书》确认的集中区污水处理厂废水试行接管标准后用专管送集中区污水处理厂集中处理。

根据盐城市环境监测中心2013年2月2日《德纳化工滨海有限公司年产3万吨2,2,4三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯、1万吨2,2,4三甲基-1,3戊二醇二异丁酸酯项目竣工环境保护验收监测报告》（盐环监测站（验）字第13011号文）和实际运行情况，现有项目废水经厂区污水站处理后总排口废水污染物排放浓度符合污水厂接管标准要求。

污水站现有处理设施情况见下表。

现有废水处理主要构筑物情况

序号

名称

规格型号

单位

数量

材质

1

调节池

6×5×5m

座

1

钢砼

2

水解酸化池

10×8×5.5m

座

1

钢砼

3

接触氧化池

6×5×5m

座

1

钢砼

4

二沉池

3×3×5m

座

1

钢砼

5

清水池

8×6×5m

座

1

钢砼

6

污泥浓缩池

3×3×5m

座

1

钢砼

7

事故池

8×6×4m

座

1

钢砼

8

初沉池

3×3×5m

座

1

钢砼

9

反应池

3×3×5m

座

1

钢砼

10

吸附池

3×3×5m

座

1

钢砼

11

兼氧池

6×4×5.5m

座

1

钢砼

12

气提-铁碳微电解-Fenton氧化系统

处理水量：

40t/d

/

1

德纳化工滨海有限公司年产3万吨CS-12、年产1万吨的TXIB项目竣工环境保护验收已于2013.2.2完成，项目在验收期间对CS-12及TXIB废气及废水产生情况进行监测。

得到现有已建项目污染物产生情况如下。

项目综合污水产生情况详见表2.1-1，详细验收报告可参见附件。

表2.1-1已建项目废水产生、处理及排放情况表

监测点位

水量（t/a）

污染物名称

污染物浓度（mg/l）

产生量（t/a）

排放去向

污水处理站污水排放口

10339

多少天？

？

pH

6-9

/

废水先经污水处理站预处理，之后进入园区污水处理厂处理

CODcr

400

4.1

SS

24

0.25

氨氮

30

0.31

总磷

1.46

0.02

苯

0.05L

/

注：

表中L表示未检出。

由上表可见，已建项目废水处理装置运行良好，可以保证废水达标排放。

2.1.2现有在建项目废水处理情况

由于一期项目其他三种产品生产装置正在建设，因此，根据原有项目环境影响评价报告中内容，得到现有在建项目污染物产生情况如下。

在建项目废水主要有，TBC/ATBC装置甲醇回收单元中产生的废水，职工生活废水，设备地面冲洗水，真空泵排水，化验室废水用水等。

项目在建项目综合污水产生情况详见下表2.1-2。

表2.1-2现有在建项目废水产生、处理及排放情况表

水量（t/a）

污染物名称

污染物浓度（mg/l）

产生量（t/a）

排放去向

8864

pH

6-9

/

废水先经污水处理站预处理，之后进入园区污水处理厂处理

CODcr

400

3.55

SS

24

0.21

氨氮

30

0.27

总磷

1.46

0.013

现有在建项目TBC/ATBC生产工艺废水与其他废水以及已建项目废水一起进入UASB+兼氧+PACT废水处理系统后达到园区污水处理厂接管要求后，废水进入园区污水处理厂进行处理。

目前，由项目并没有环保验收，因此项目类比同类废水处理情况，废水处理措施可靠，水量8864m3/a，即29.5m3/d，远远低于现有的300m3/d的处理量，且生化性较好，能做到长期稳定达标排放。

2.2拟建项目工程分析

2.2.1拟建项目生产工艺

2.2.1.1乙二醇二甲醚

1、反应方程式：

2、反应原理

以乙二醇单甲醚（C3H8O2）和氯甲烷为原料,氢氧化钠为催化剂,减压条件下,先合成乙二醇单甲醚醇钠盐,然后通入CH3Cl与乙二醇单甲醚钠盐进行Williamson反应合成乙二醇二甲醚。

3、工艺说明：

（1）醚钠反应

将一定量的固体NaOH投入反应釜（R0101A～F）内，再加一定量的乙二醇单甲醚，蒸汽夹套加热至90~100℃，常压进行醚钠反应2h，生成乙二醇甲醚钠和水，反应过程中保持单甲醚过量使氢氧化钠完全反应。

（2）封端反应

醚钠反应结束后，关闭蒸汽阀，然后开启冷却水阀，待釜内温度冷却至70℃时，开始抽真空；釜内压力达到-0.08MPa时开始向反应釜内缓慢通入氯甲烷；通过调节冷却水量及氯甲烷通入量保持釜温60~80℃、压力≤0.2MPa；当氯甲烷通入量累计达到2900kg时，自动关闭切断阀；再保温反应0.5小时，放空（多余氯甲烷进入喷淋塔吸收）。

反应过程中保持氯甲烷过量使二甲醚钠完全反应。

此反应过程保持负压产生的氯甲烷废气通过喷淋塔吸收（多余氯甲烷在喷淋塔中使用醚钠反应生成的中间产物对多余的氯甲烷进行吸收）及二级冷凝后冷凝下来的物料进入过滤工艺，未被冷凝的废气通过排气筒达标排放，此过程产生废气氯甲烷G1。

封端反应产生的有机物及氯化钠水等与二级冷凝及喷淋吸收塔产生有机物、氯化钠及水进入过滤工序。

（3）过滤、干燥

封端反应结束后，用氮气将反应液压入固盐密闭过滤机（M1101A,B），并持续通入氮气进行过滤（温度：

≤50℃、压力：

≤0.2MPa），当无反应液流出时关闭氮气阀，过滤结束；过滤产生的滤渣主要成分氯化钠进入真空干燥工序，有机物单甲醚及二甲醚等进入单甲醚精馏塔工序，滤渣（氯化钠）经真空耙式干燥器（M1102A,B）真空干燥（温度：

≤150℃、压力：

-0.09MPa）得副产品氯化钠。

（4）单甲醚精馏、碱吸分层、蒸发浓缩

滤液经单甲醚塔（T2101）常压连续精馏，脱出轻馏分乙二醇二甲醚和水的共沸物（共沸物主要为乙二醇二甲醚及水）通过塔顶溜出，溜出液经过冷凝进入后进行碱吸收分层，釜液（主要含单甲醚及氯化钠）返回醚钠反应釜，冷凝过程中产生二甲醚废气G2。

碱吸分层原理利用乙二醇二甲醚在水中与在碱液中溶解度不同来分离出来乙二醇二甲醚的工序，由于乙二醇二甲醚溶解度在碱液中大大降低，因此，向单甲醚精馏塔下来的轻馏分（共沸物主要为乙二醇二甲醚及水）中加入固体烧碱，经分层器（V2103）吸水分层后，上层有机相进入下一步二甲醚塔常压精馏，碱吸分层下层液去蒸发浓缩，蒸出液通过冷凝后于真空泵废气吸收用水，产生W1废水（其中主要有单甲醚、二甲醚、水、氯甲烷、氢氧化钠），同时冷凝过程中产生二甲醚废气G3。

此过程把液碱中的有机物及水蒸馏出后，产生固体氢氧化钠回用于碱吸分层工序。

碱吸分层的上层有机相经二甲醚塔常压精馏，塔顶共沸物经冷凝返回碱吸分层工序。

（5）二甲醚精馏塔、产品精馏塔

对碱吸分层的上层有机相进行精馏对产品进行提纯，冷凝过程产生二甲醚废气G4。

产品精馏塔对二甲醚精馏塔出来的产品进行精馏提纯，收集80～85℃的馏分，得产品乙二醇二甲醚，产品塔釜残为危险固废S1主要成分单甲醚二甲醚及氢氧化钠送盐城市沿海固体废料处置有限公司焚烧处置。

冷凝过程中产生二甲醚废气G5。

项目产品产量为5t/批，全年共生产2000批，每天生产约7批。

每批产品生产时间约为4h。

3、工艺流程图

本项目工艺流程、物料平衡图如图2.2.1所示。

4、产污环节

废水：

（1）碱水浓缩后冷凝产生的工艺废水W1。

图2.2.1乙二醇二甲醚物料平衡图（单位t/a）

2.2.2扩建项目废水排放情况

本项目废水产生总量约为4130.352m3/a，经进厂区污水站处理。

清下水排放量42000m3/a，经清下水管网外排。

①设备冲洗水

项目设备冲洗水用量约675m3/a，主要污染因子COD产生浓度约为1000mg/L，SS浓度150mg/L。

②地面冲洗水

地面冲洗水共约需冲洗水900m3，排放量约为720m3/a，主要污染因子COD产生浓度约为300mg/L，SS浓度约为500mg/L，石油类约为20mg/L。

③生产废水

项目在生产过程中会产生生产废水全年产生量为1991.352t/a，其中COD浓度为3290mg/L，SS浓度为100mg/L。

④循环更新水

项目生产过程中使用循环冷却水，循环水的重复利用率99.7%，为保证循环水温差，需排放约42000m3/a，其水中的COD：

30mg/l；SS：

40mg/l，作为清下水外排。

⑤废气处理过程中产生的废水

废气处理过程中产生的废水量为120m3/a，主要成分是乙二醇单甲醚及乙二醇二甲醚，COD：

1500mg/L；SS：

300mg/L。

⑥生活污水

本项目定员31人，生活用水量以人均100L/d计，年生产300d，则公司生活用水量为930m3/a，排水系数取0.8，则年生活废水排放量为744m3/a，其中COD浓度为350mg/L，SS浓度为300mg/L，氨氮浓度为25mg/L，总磷浓度为5mg/L。

生活污水收集后与工艺废水、冲洗水等混合经厂区污水站处理后排入园区污水处理厂。

项目废水产生情况详见表2.2-1。

表2.2-1技改项目废水产生情况表

废水类型

废水量

m3/a

污染物

名称

污染物产生量

治理措施

浓度mg/L

产生量t/a

生产废水W1

1991.352

COD

3290

6.55

厂内污水处理厂处理达到园区污水处理厂接管标准后废水进入园区污水处理厂

SS

100

0.2

设备冲洗水

675

COD

1000

0.67

SS

150

0.1

地面冲洗水

720

COD

300

0.22

SS

500

0.36

石油类

20

0.014

生活污水

744

COD

350

0.26

SS

300

0.22

NH3-N

25

0.019

TP

5

0.004

废气处理

产生的废水

120

COD

1500

0.18

SS

300

0.036

综合废水

4250.352

pH

6-9

厂内污水处理厂处理达到园区污水处理厂接管标准后废水进入园区污水处理厂

COD

1877

7.98

SS

215

0.916

NH3-N

4.6

0.019

石油类

3.4

0.014

TP

0.96

0.004

技改后全厂废水产生、排放情况详见表2.2-2。

表2.2-2全厂废水产生、排放情况表

废水类型

废水量m3/a

污染物

污染物产生量

治理措施

污染物排放量

标准浓度限值mg/L

排放方式及去向

名称

浓度mg/L

产生量t/a

浓度mg/L

产生量t/a

扩建项目

生产废水W1

1991.352

COD

3290

6.55

水解酸化+UASB+兼氧+PACT+二沉+混凝沉淀

/

/

/

厂内污水处理站处理达到园区污水处理厂接管标准后废水进入园区污水处理厂处理，最终废水达标后排入中山河入海口附近黄海深海海域

SS

100

0.2

设备冲洗水

675

COD

1000

0.67

SS

150

0.1

地面冲洗水

720

COD

300

0.22

SS

500

0.36

石油类

20

0.014

生活污水

744

COD

350

0.26

SS

300

0.22

NH3-N

25

0.019

TP

5

0.004

清下水

42000

COD

30

1.2

/

/

/

/

清下水管网

综合废水

4130.352

pH

6-9

水解酸化+UASB+兼氧+PACT+二沉+混凝沉淀

/

6-9

厂内污水处理站处理达到园区污水处理厂接管标准后废水进入园区污水处理厂处理，最终废水达标后排入中山河入海口附近黄海深海海域

COD

1864

7.7

400

1.68

500

SS

213

0.88

139.2

0.58

400

NH3-N

4.6

0.019

4.6

0.019

50

石油类

3.4

0.014

3.4

0.014

20

TP

0.96

0.004

0.96

0.004

2

原有项目

TXIB工艺废水

1660

COD

30000

49.80

汽提+铁碳微电解+Feton氧化+水解酸化+UASB+兼氧+PACT+二沉+混凝沉淀

/

/

/

SS

500

0.83

苯

2403

3.99

TBC/ATBC生产中丁醇回收工艺废水

3264

COD

2600

8.49

真空泵废水

700

COD

5000

3.50

设备及地面冲洗水

3828

COD

2000

7.66

SS

300

1.15

氨氮

120

0.46

总磷

20

0.08

初期雨水

607

COD

1000

0.61

SS

1000

0.61

氨氮

120

0.07

总磷

20

0.01

生活污水

3744

COD

400

1.50

SS

200

0.75

氨氮

25

0.09

总磷

4

0.01

化验室废水

400

COD

500

0.2

水膜除尘废水

5000

COD

1000

5

SS

2800

14

清下水

50805

COD

30

1.524

/

30

1.524

/

清下水管网

SS

30

1.524

30

1.524

/

综合废水

19203

COD

3996.77

76.75

汽提+铁碳微电解+Feton氧化+水解酸化+UASB+兼氧+PACT+二沉+混凝沉淀

400

7.65

500

厂内污水处理站处理达到园区污水处理厂接管标准后废水进入园区污水处理厂处理，最终废水达标后排入中山河入海口附近黄海深海海域

SS

902.46

17.33

24

0.46

400

NH3-N

32.81

0.63

30

0.58

50

苯

207.78

3.99

0.025

0.012

0.1

TP

5.21

0.1

1.46

0.033

2

扩建后全厂

综合废水

23333.352

COD

3619.34

84.45

汽提+铁碳微电解+Feton氧化+水解酸化+UASB+兼氧+PACT+二沉+混凝沉淀

339.64

9.33

500

SS

780.44

18.21

37.86

1.04

400

NH3-N

27.81

0.649

21.81

0.599

50

石油类

0.60

0.014

0.51

0.014

20

苯

171.00

3.99

0.44

0.012

0.1

TP

4.46

0.104

1.35

0.037

2

2.3水平衡及蒸汽平衡

图2.3-1扩建项目完成后全厂水平衡图t/a

图4.4-2项目完成后全厂蒸汽平衡图单位t/a

2.4废水污染源汇总

项目废水总计含一期（现有）、二期（扩建）废水，主要来源于工艺废水、设备及地面冲洗废水、真空泵废水、循环更新水、生活污水等，详见表2.1-1、表2.1-2、表2.2-1。

现有及技改废水汇总见表2.2-2。

根据水质情况，可以将废水分为2类：

含苯废水和其他废水。

含苯废水为TXIB工艺废水，水量1660m3/a，即5.53m3/d；

其他废水：

为除TXIB工艺废水的所有废水，水量21793.352m3/a，即72.64m3/d。

总水量：

为23453.352m3/a，即78.17m3/d。

水质分类见表2.4-1。

表2.4-1全厂废水分类汇总表

序号

废水类别

水量（m3/d）

备注

1

含苯废水

5.53

TXIB项目工艺废水

2

其他废水

72.64

TBC/ATBC项目废水、W1、真空泵废水、地面及设备冲洗水、初期雨水、生活污水、化验室废水、水膜除尘废水等

合计

78.17

含苯废水水量较少，本次设计放大，按照10m3/d设计。

全厂废水考虑设计预留量，设计水量Q=120m