同煤集團(tuán)甲醇項(xiàng)目廢水處理

設(shè)

計(jì)

方

案

山西省聚力環(huán)境保護(hù)集團(tuán)有限企業(yè)

2011年08月16日

甲醇廢水處理工程技術(shù)方案

第一章、概述

甲醉是?種重要的化工產(chǎn)品。在甲爵生產(chǎn)過程中，由精儲塔底排

出的約為甲醇產(chǎn)量20%（甚至更高比例）口勺蒸儲殘夜，一般稱為甲醇

廢水。甲醇廢水具有強(qiáng)烈的刺激性氣味；CODcr高達(dá)數(shù)萬mg/L,其重

要成分為甲醇，乙醇，高級醇及醛類；還具有某些長鏈化合物，當(dāng)廢

水冷卻時以有色蠟狀物析出。

生產(chǎn)過程中廢水產(chǎn)生源有造氣洗滌廢水、變換冷凝液、脫碳冷凝

液、酸性氣體脫除分離水、壓縮分離水、甲醇精餛釜?dú)堃骸⒖辗址蛛x

水、分析化驗(yàn)廢水、車間沖洗水、生活污水、軟水站酸堿廢水、軟水

站含鹽廢水、循環(huán)水系統(tǒng)排水。其中變換冷凝液和脫碳冷凝液補(bǔ)入造

氣洗滌水，軟水站酸堿排水復(fù)用于出渣補(bǔ)水，軟水站含鹽廢水和循環(huán)

水系統(tǒng)排水直接外排，造氣洗滌廢水通過預(yù)處理措施后排入污水處理

站處理，三塔十回收塔精儲工藝日勺應(yīng)用使得甲醇精像釜?dú)堃褐屑状己?/p>

量不不小于0.05%,COD（『濃度大大減少，與其他的廢水一起送入污

水處理站處理。入水水質(zhì)：CODc『為400?500mg/L、BOD5為180?

280mg/L、NH：-N為70?120mg/L、總氟化物為3.5?5mg/L。

甲醇廢水凈化處理工程項(xiàng)目，是一項(xiàng)重要的環(huán)境保護(hù)工程。為保

護(hù)環(huán)境，防止甲醇廢水污染，保護(hù)水資源，規(guī)定對甲醇廢水進(jìn)行全面

治理，規(guī)定污水處理后到達(dá)規(guī)定的排放原則排放?，F(xiàn)新建甲醇廢水處

理系統(tǒng)1套。

第二章、設(shè)計(jì)根據(jù)、規(guī)范、范圍及原則

2.1設(shè)計(jì)根據(jù)及規(guī)范

?建設(shè)單位提供日勺污水水質(zhì)、水量和規(guī)定等基礎(chǔ)資料；

?《地表水環(huán)境質(zhì)量原則》(GB3838-2023)o

?室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50014-2023)。

?《都市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)原則》

?《都市污水處理廠污水污泥排放原則》CJ3025-93

?《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T16—92

?《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生原則》TJ36-79

?《工業(yè)采暖、通風(fēng)及空氣調(diào)整設(shè)計(jì)規(guī)范》TJ19-75

?《給水排水工程構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ69—84

?《工業(yè)與民用10千伏及如下變電站設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ53-83

?《低壓配電裝置及線路設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ54-83

?其他有關(guān)設(shè)計(jì)與施工規(guī)范

?國內(nèi)外處理同類型污水的技術(shù)參照資料。

2.2設(shè)計(jì)范圍

(1)甲醇廢水處理工程建設(shè)的必要性和可行性。

(2)甲醇廢水處理工程建設(shè)規(guī)模與重要設(shè)計(jì)指標(biāo)。

（4）重視環(huán)境保護(hù)，盡量減少污水處理站對周圍環(huán)境的影響。

（5）規(guī)定污水處理站布局和占地面積合理，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一

致。

（6）規(guī)定實(shí)行方案中各廢水處理單元管理簡便，安全實(shí)用，生

產(chǎn)環(huán)境和勞動條件良好，處理場地清潔衛(wèi)生，無二次污染。

（7）規(guī)定污水處理系統(tǒng)投資經(jīng)濟(jì)合理，運(yùn)行費(fèi)用低。

（8）規(guī)定甲醇廢水處理站技術(shù)先進(jìn)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，能到達(dá)我

國現(xiàn)行生產(chǎn)技術(shù)原則規(guī)定。

第三章、工藝路線確實(shí)定

3.1處理措施比較

甲醇廢水中大量的污染物是溶解性日勺醇類等，此類物質(zhì)具有良好

的生物可降解性，處理措施重要是生物氧化法。有如下幾種常用措施

處理甲醇廢水。

（一）序列間歇式循環(huán)活性污泥法（CASS）處理工藝

CASS屬于序列間歇式活性污泥法（SBR）工藝日勺一種變形，工

藝特點(diǎn)的大部分與老式SBR相似。CASS工藝最大日勺特點(diǎn)是持續(xù)進(jìn)水,

間歇排水。為了提高廢水的可生化性和防止污泥膨脹，一般設(shè)有生物

選擇器或預(yù)生物反應(yīng)器。

與一般活性污泥法相比，CASS工藝流程簡樸，占地面積小，投

資較低；處理效率高，出水水質(zhì)好；運(yùn)行靈活，適合分批建設(shè)。不過

工藝自身也存在某些局限性.，如運(yùn)行管理較復(fù)雜，關(guān)鍵設(shè)備灌水器故

障率高。CASS工藝周期排水量僅為有效容積的1/3,一般狀況下規(guī)定

至少設(shè)置兩池，因此處理裝置容積閑置率較高。此外，由于排水為間

歇方式，因此使CASS工藝與后續(xù)處理設(shè)施銜接較困難，一般要增長

中間水池和提高設(shè)備。

CASS工藝目前在國內(nèi)多用于生活污水和某些可生化性很好

的工業(yè)廢水，如食品工業(yè)廢水等。但CASS工藝對氨氮的清除效率一

般。據(jù)國內(nèi)研究應(yīng)用CASS工藝較多的總裝備部工程設(shè)計(jì)研究總院環(huán)

境保護(hù)中心的研究資料顯示，當(dāng)進(jìn)水氨氮不小于100mg/L時，出水氨

氮的濃度超過50mg/L,氨氮清除率不不小于50虬為了增長脫氨效率,

工程實(shí)際中增長了水解酸化池和污泥回流系統(tǒng)，使廢水處理系統(tǒng)投資

增長，運(yùn)行費(fèi)用升高，管理難度加大。

(-)汽化法處理工藝

汽化法處理甲醇廢水是根據(jù)廢水中醇類沸點(diǎn)低的物理特性.運(yùn)

用生產(chǎn)中普遍有日勺廢熱鍋爐作為熱源，汽化低沸點(diǎn)有機(jī)物，然后進(jìn)造

氣爐用于制造原料氣，到達(dá)治理廢水與回收原料的雙重目的。

該措施流程簡樸，易于控制和管理，但由于甲醇?xì)堃故且环N多

組分組合廢水，對造氣氣體質(zhì)量與否有影響仍是、有待于確定和考察;

甲醇廢水隨生產(chǎn)工藝而定，或呈偏酸性，或呈偏堿性，對設(shè)備均有腐

蝕作用，應(yīng)考慮全系統(tǒng)防腐。

(三)厭氧一好氧聯(lián)合處理技術(shù)

厭氧處理技術(shù)是一種有效清除有機(jī)污染物并使其碳化W、J技術(shù)，它

將有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄楹投趸肌μ幚碇懈邼舛热丈准状紡U水,

厭氧比好氧處理不僅運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，所需反應(yīng)器體積更小；能耗低，約

為好氧處理工藝口勺10%?15%；產(chǎn)泥量少，約為好氧處理H勺10%?15%；

對營養(yǎng)物需求低；既可應(yīng)用于小規(guī)模，也可應(yīng)用大規(guī)模。

厭氧法的缺陷式不能清除氮、磷，出水往往不達(dá)標(biāo)，因此常常需

對厭氧處理后的廢水深入用好氧的措施進(jìn)行處理，使出水達(dá)標(biāo)。

常用的厭氧反應(yīng)器有UASB、AF、FASB等，UASB反應(yīng)器與其他反

應(yīng)器相比有如下長處：

①沉降性能良好，不設(shè)沉淀池，無需污泥回流

②不填載體，構(gòu)造簡樸節(jié)省造價

③由于消化產(chǎn)氣作用，污泥上浮導(dǎo)致一定的攪拌，因而不設(shè)攪拌

設(shè)備

④污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷高，停留時間短

同步，由于大幅度減少了進(jìn)入好氧處理階段的有機(jī)物量，因此減

少了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個廢水處理

過程日勺費(fèi)用大幅度減少。

（四）A70法

A2/0的處理機(jī)理是硝化與反硝化作用。硝化作用就是廢水中的

氨氮在有氧條件下通過硝化菌作用，將氨氮氧化成NO?和N0,同步降

解廢水中日勺氟等有機(jī)物。反硝化作用就是在缺氧的條件下，通過脫氮

將硝化反應(yīng)所產(chǎn)生的NO?和N0中W、JN還原為M排入大氣，到達(dá)脫氮

的目日勺，同步降解有機(jī)物。該工藝在國內(nèi)焦化廠應(yīng)用較多，廢水處理

效果很好。

(五)固定化微生物一曝氣生物濾池(Gaia-BAF)生物處理工藝

Gaia-BAF工藝是在吸取國內(nèi)外曝氣生物濾池長處的基礎(chǔ)上，

采用高效微生物及固定化微生物技術(shù)發(fā)展而成的污水處理新工藝。與

老式的I曝氣生物濾池相比，Gaia-BAF采用一類高效懸浮大孔載體，

與老式載體相比，該載體比表面積大(350000m2/m3),孔隙率高

096%)o同步，通過度子設(shè)計(jì)，向載體中引入大量的活性和強(qiáng)極性基

團(tuán)并通過固定化技術(shù)，將大量變異菌和酶制劑牢牢固定在載體上，單

位體積生物量可高達(dá)40g/L,固定化微生物后的載體平均濕密度為

1.00g/cm3,在水中呈懸浮狀。由于采用固定化技術(shù)，微生物不易脫

落，既提高了生物濃度，又防止了堵塞，相對于老式活性污泥工藝來

說,省夫了二沉池和污泥回流，污泥量減小95%以上c

濾池采用新型懸浮載體，微生物通過固定化技術(shù)，固定在大孔

載體上，具有生物負(fù)載量大、接觸均勻、傳質(zhì)速度快、廢水基質(zhì)降解

速度快及停留時間短W、J工藝特點(diǎn)。

微生物采用高效復(fù)合微生物及酶制劑，這種復(fù)合菌是對自然微生

物的強(qiáng)化與提高，其長處是：馴化速度快，對有機(jī)物日勺降解速度快，

剩余污泥少，耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)，單位體積微生物含量可達(dá)30-50億個/g,

因而污染物清除率高、速度快，在低溫下仍具有很好日勺生物活性。

Gaia-BAF中的曝氣系統(tǒng)采用Gaia-ADS高效曝氣系統(tǒng)，該系統(tǒng)

克服了老式曝氣系統(tǒng)的許多缺陷，具有傳質(zhì)均勻、氧運(yùn)用率高（25%

以上）、能耗低、壽命長及易于施工等長處。Gaia-BAF還具有在高進(jìn)

水負(fù)荷下出水穩(wěn)定的長處，污染物清除量及清除率均隨進(jìn)水濃度的提

高而增長，即在一定濃度范圍內(nèi)清除率隨COD容積負(fù)荷的增大而升

高，體現(xiàn)出Gaia-BAF具有耐沖擊負(fù)荷的優(yōu)秀性能。因此，采用

Gaia-BAF工藝，可使裝置容積大大減縮小，從而減少土地占用面積，

減少工程造價。在Gaia-BAF工藝中，根據(jù)載體性能可維持生物的多

樣性，使好氧、厭氧、兼性菌同步存在，提高了清除有機(jī)物的廣譜性,

尤其在清除NH3-N和總氮方面具有獨(dú)特時長處。

3.2處理措施確定

綜上所述，Gaia-BAF工藝同步兼有活性污泥法、生物膜法和固

定化微生物的長處，吸取了生物流化床日勺傳質(zhì)速度快日勺長處，因而使

得整個污水處理工程的基建投資減少，運(yùn)行費(fèi)用減少，處理效率提高,

占地面積大幅減小。不會對環(huán)境導(dǎo)致二次污染。故本次設(shè)計(jì)采用

Gaia-BAF法處理甲醇項(xiàng)目污水，工藝流程圖如下所示

預(yù)曝氣

Jz

個

鼓風(fēng)

第四章、工藝流程及重要構(gòu)筑物簡述

4.1工藝流程

多種生產(chǎn)廢水和生活污水首先流入調(diào)整池，均化水質(zhì)調(diào)整水量，

然后進(jìn)初沉池；初沉池的出水由泵提高進(jìn)入冷卻塔；冷卻塔采用角形

橫流式低噪音冷卻塔；廢水通過降溫處理后自流進(jìn)入GAIA-BAF池進(jìn)

行生化處理。經(jīng)Gaia-BAF池處理后的出水溢流到集水槽，通過管道

送至接觸消毒池，經(jīng)深度處理后復(fù)用。復(fù)用后日勺各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)均到達(dá)

《污水回用設(shè)計(jì)規(guī)范》中再生水用作冷卻用水的水質(zhì)原則值。

4.2重要構(gòu)筑物簡述

Gaia-BAF池內(nèi)采用一類高效懸浮大孔載體，與老式載體相比，

該載體比表面積大(3500000)2//),孔隙率高(>96%)。同步，通過度子

設(shè)計(jì)，向載體中引入大量的活性和強(qiáng)極性基團(tuán)并通過固定化技術(shù)，將

大量變異菌和酶制劑牢牢固定在載體上，單位體積生物量可高達(dá)

40g/L,固定化微生物后的載體平均濕密度為LOOg/cnA在水中呈懸

浮狀。由于采用固定化技術(shù)，微生物不易脫落，既提高了生物濃度，

又防止了堵塞，相對于老式活性污泥工藝來說，省去了二沉池和污泥

回流，污泥量減小95%以上。

濾池采用新型懸浮載體，微生物通過固定化技術(shù)，固定在大孔

載體上，具有生物負(fù)載量大、接觸均勻、傳質(zhì)速度快、廢水基質(zhì)降解

速度快及停留時間短口勺工藝特點(diǎn)。

微生物采用高效復(fù)合微生物及酶制劑，這種復(fù)合菌是對自然微生

物的強(qiáng)化與提高，其長處是：馴化速度快，對有機(jī)物的降解速度快，

剩余污泥少，耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)，單位體積微生物含量可達(dá)30-50億個/g,

因而污染物清除率高、速度快，在低溫下仍具有很好口勺生物活性。

Gaia-BAF中時曝氣系統(tǒng)采用Gaia-ADS高效曝氣系統(tǒng)，該系統(tǒng)

克服了老式曝氣系統(tǒng)日勺許多缺陷，具有傳質(zhì)均勻、氧運(yùn)用率高（25%

以上）、能耗低、壽命長及易于施工等長處。Gaia-BAF還具有在高進(jìn)

水負(fù)荷下出水穩(wěn)定內(nèi)長處，污染物清除量及清除率均隨進(jìn)水濃度向提

高而增長，即在一定濃度范圍內(nèi)清除率隨COD容積負(fù)荷的增大而升

高，體現(xiàn)出Gaia-BAF具有耐沖擊負(fù)荷必J優(yōu)秀性能。因此，采用

Gaia-BAF工藝，可使裝置容積大大減縮小，從而減少土地占用面積，

減少工程造價。在Gaia-BAF工藝中，根據(jù)載體性能可維持生物的多

樣性，使好氧、厭氧、兼性菌同步存在，提高了清除有機(jī)物的廣譜性,

尤其在清除NU-N和總氮方面具有獨(dú)特W、J長處。

第五章、技術(shù)特點(diǎn)綜述

5.1技術(shù)特點(diǎn)

1）生化降解速度快，處理效果好，出水質(zhì)量高。該技術(shù)采用先

進(jìn)的生物活性分子固定化技術(shù)，將高效微生物固定在特制H勺大孔網(wǎng)狀

載體上，使微生物的負(fù)載量比老式生物處理工藝提高了10?20倍。

因此，生化降解速度快，處理效率高，出水水質(zhì)好。

（2）微生物活性高、繁殖快、適應(yīng)性廣、降解能力強(qiáng)。該技術(shù)

所添加出JB系列高效微生物復(fù)合微生物制劑，適應(yīng)性強(qiáng)，可合用于多

種不一樣水質(zhì)的污水，生物活性高，對人工合成的化學(xué)物質(zhì)降解速度

快，降解能力強(qiáng)，月量少，繁殖快。與老式生物處理措施相比，該微

生物對污水中有機(jī)物W、J降解速度比老式措施提高100倍。

（3）占地小、投資少、運(yùn)行成本低。采用該技術(shù)后曝氣池H勺體

積是一般曝氣池60?80%。曝氣池污泥量是老式生物處理工藝的3?

5%,可以取消或減少污泥消化系統(tǒng)。并因固定化微生物H勺過濾作用，

可省去第二次沉淀池。因此，采用該技術(shù)進(jìn)行污水處理，占地面積小,

可大大節(jié)省基建費(fèi)用。同步，由于微生物被固定在載體上，防止了微

牛物日勺流失，減少了微牛物用量，提高了牛物處理效率，建成后H勺運(yùn)

行成本也大大減少。與老式污水生物處理工藝相比，可節(jié)省基建投資

30%,減少運(yùn)行成本30~50%。

（4）對難降解有機(jī)物和氨氮有獨(dú)特的效果。該技術(shù)對目前老式

生物措施認(rèn)為不可降解的污染物有獨(dú)特日勺處理效果，出水C0D值低,

且不需要反沖洗；運(yùn)行過程中載體內(nèi)部存在著良好日勺厭氧區(qū)微環(huán)境，

使其內(nèi)部形成無數(shù)個微型日勺反硝化反應(yīng)器，故而導(dǎo)致在同一種反應(yīng)器

當(dāng)中同步發(fā)生氨氧化、硝化和反硝化聯(lián)合作用，對氨氮的清除效率達(dá)

99.0%以上；同步，通過控制各級Gaia-BAF反應(yīng)器的運(yùn)行參數(shù)，導(dǎo)致

宏觀好氧及厭氧環(huán)境的存在，有助于聚磷菌口勺釋磷和過度攝磷，保證

了磷的清除。

（5）抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。載體材料表面所生長的生物量一般為

18-25g/L,最高到達(dá)40g/L,是一般生物膜法口勺L5-2.0倍，是老式

活性污泥法aJ10-20倍，并且微生物與載體結(jié)合牢固，不易脫落，不