秒速飞艇

        秒速飞艇
客服:4000-830-891
技术:18265875578
电话:0533-8171739
传真:0533-8171739
地址:山东省淄博市高新区英雄路3号
邮箱:haidavai.com
  秒速飞艇经验 您现在的位置:主页 > 秒速飞艇经验 >
废水集输和处理
山东保蓝环保工程有限公司   2018-02-12 14:26

  废水集输和处理_电力/水利_工程科技_专业资料。7. 废水收集和处理系统 工业废水收集和处理操作包括排入公共处理系统(POTW)前的 简单预处理至完全(full-scale)废水处理系统。完全废水处理系统包 括工艺和/或污染雨水的收集,并处理到受纳

  7. 废水收集和处理系统 工业废水收集和处理操作包括排入公共处理系统(POTW)前的 简单预处理至完全(full-scale)废水处理系统。完全废水处理系统包 括工艺和/或污染雨水的收集,并处理到受纳水体可接受或回用的质 量。 企业之间的废水收集系统不同,但一般包括排水沟、检查井、地 沟、提升站、污水坑、连接经和堰。当水通过这些系统的每一个组件 时,在水/空气界面由于有机化合物的挥发产生排放。 炼油厂废水处理总目标有: (1)在大罐缓冲流量峰值均衡流量和 污染物负荷, (2)用油水分离器和浮选单元(即,溶气浮选(DAF) , 引气浮选(IAF) ,溶氮浮选(DNF) )从废水中分离妇幼、乳化油和 固体物, (3)通过生物降解氧化有机物分子并去除或转化为营养物。 图 7-1 示出了一种典型的炼油厂废水完全处理流程。图 7-1 炼油厂典型废水处理系统工艺流程多数炼油厂废水处理设施中去除苯单元之前的处理单元需满足 BWON(有毒有害大气污染物排放标准苯废气运营规程 NESHAP) 要求,因此,这些单元需加盖并将废气收集处理。均质池、油水分离 器和气浮通常属于此类单元; 当这些单元不包含高浓度苯、 未加盖时, 本报告提供其废气排放量估算办法。 生物处理单元通常是废水处理系 统中第一个不加盖的处理单元,也是第一个废气排放源。 表 7-1 列出了废水处理系统废气排放量估算方法表。按照可靠性 依次排列。主要分为三种: (1)直接检测; (2)预测模型; (3)工程 估算。直接检测仅适用于加盖并把废气传输到处理设施的单元。预测 模型使用诸如 AP-42 中提供的分析公式, 利用传质模型 (如: WATER9, TOXCHEM0,或利用这章提供的炼油厂排放量草案文件中的简化的 炼油厂废水排放工具(RWET)对废气排放量进行估算;使用基于原 油加工量或废水负荷的排放系数可以完成工程估算。表 7-1 炼油厂废水处理系统废气排放量估算方法次序 1 2a 测量方法 直接检测 基于实际因素和 生物降解速率、 经验证的预测模型 基于实际因素和生物降解速率 的预测模型 基于实际因素的 预测模型 基于废水处理场负荷的 工程估算 基于原油生产量的 工程估算 应用范围 加盖和收集单元 未加盖单元 所需参数 收集废气中各成分种类和浓度 生产废水中各成分种类和浓度 现场测定的生物降解速率,模 型经直接检测进行验证 生产废水中各成分种类和浓度 现场测定的生物降解速率 生产废水中各成分种类和浓度 生产废水中各成分种类和浓度 原油生产量2b 2c 3a 3b未加盖单元 未加盖单元 未加盖单元 未加盖单元7.1 废水处理单元方法顺序 1 利用排放连续监测系统或周期采样可直接对加盖并收集废水处 理单元和排水系统构筑物的废气排放进行检测; 可以使用这个炼油厂 排放草案文件中第 4 节“点源排放源”和第 5 节工艺排放口汇总的方 法开发这些排放源的排放清单估算。 尽管有未加盖单元的直接测量方法 (即, 释放气收集器和象 DIAL 那样的开放路径光学方法) ,但这些方法不能提供连续检测数据,因 此,不推荐将这些方法作为排放估算的首选技术,但作为预测模型确 认的方法是适当的。 7.2 废水处理单元方法顺序 2 空气排放估算模型技术使用数学方程预测废水中特定组分的降 解和传递。 这节描述了一些主要的废水处理单元和可用的从这些单元 排放的估算方法。在估算排放时,把废水收集系统考虑为初始的废水 处理单元。 尽管已经证明可得到的预测模型成功应用, 但用户更关心复杂性、 用户易操作性和精确性;因而,本报告提供了炼油厂废水处理场废气 排放量简易工具(RWET) ,以说明问题并提供在炼油厂之间更精确 的比较。设计 RWET 是为了帮助使用者确认每一个工艺单元的边界 模型输入,识别变量和常数(可能是特定值) ,计算空气污染物排放 量和排放废水中组分浓度。另外,当工艺是串联时,可以使用处理单 元废水中组分浓度作为相邻下游单元的输入(即,油水分离器的排水 数据等于 DAF 单元的输入数据) 。 炼油厂废水排放工具的 “边界输入” 包括估算从特定工艺过程废气排放需要的数据。 带有缺省值的变量包 括特定点和使用者未知的数据。缺省值来自于 AP-42,秒速飞艇直播:但如果知道更 精确的值这些缺省值可以改变。化学性质栏包含列在炼油厂 MACT Ⅰ中 30 种 HAP 的可以得到的化学、物理和生物降解信息。但,如 果更精确的或特定点数据可以得到, 这些数据可以插入化学性质栏的 特定点表中,模型将优先于缺省值使用这些值。在炼油厂废水排放工 具中提供了详细的使用说明。 由于对所有挥发性有机物的排放量估算的可靠性变化是得不到 的,可以使用代表性化合物进行 MACTⅠ未列出化合物的排放估算。 在炼油厂废水排放工具中 C2-C4 使用丁烷作为代表性化合物,C4-C9 用辛烷。使用工具中化合物 A,B 或 C 行的数据可以进行非挥发性化 合物和未列出化合物的排放估算。 为了得到可靠的排放估算需要每一 个化合物的下列化学、物理和生物降解性质: 1、分子量;2、蒸汽压;3、亨利定律常数;4、在水中的扩散系 数;5、在空气中的扩散系数;6、辛醇-水分配系数;7、最大生物降 解常数;8、半饱和生物降解常数。 在 RWET 中使用的计算方法和变量定义是基于 AP-42 和这个炼 油厂排放草案文件附录 B 《废水处理系统方程》 中记载的文献。 RWET 从 下 列 EPA 网 站 可 以 免 费 得 到 : 。 7.2.1 废水收集系统 废水收集系统是包含各种设施的复杂网络, 其中排水沟有大的表 面积。这些复杂性使的精确估算空气污染物具有很强的挑战性。 RWET 利用工艺排水区域面积(PDAs) ,图示在图 7-2,更容易估算 空气污染物排放量。相比加和所有排水沟和处理区域其它组件,为每 一个 PDA 开发了模型化排水区域系统。模型化的排水区域组件是基 于独立废水流的典型组件(或可信的最坏工况) 。在图 7-2 顶部排水 区域面积中,独立废水流将包含两个典型的排水沟(或作为最坏情况 评估,选三个排水沟) ,一个连接井,一个检查井盖和一个提升站。 图 7-2 中较低的排水区域面积,在这个面积中的独立废水硫一般包含 两个排水沟(或作为最坏情况评估,选三个排水沟) ,开放排水沟的 长度(from either the middle or furthest most drain for the typical or worst-case assessment, respectively), 一个污水坑和一个提升站。 模型化的排水区域系统组件的每一个都可 以被确认为控制的或未控制的。在 BWON 中满足要求的组件被认为 是控制的排水区域组件。排水区域组件不是必须遵守 BWON 的才是 控制的组件,仅仅用于特殊控制(即,排水的水封,气密的检查井盖 或排水区域系统的废气排入控制装臵) 。 对于每一个 PDA,需要产生点的废水产生速率和污染物浓度以 确定系统的污染物负荷。然后利用模型化的排水区域组件,排水线路 的组成和控制效率在 RWET 估算给定 PDA 空气排放量。加和每一个 PDA 的排放量得到废水收集系统总的排放量。在附录 B“废水处理 系统方程”中详细描述了这个方法。表 7-2 列出了用于特定废水收集 系统 PDAs 的边界输入值、带缺省值的变量和化学性质。 象前面说明的那样, RWET 利用模型化排水区域系统组件降低废 水收集系统空气污染物估算的复杂性。然而,如果系统组件与描述在 可得到最佳控制技术/最低可达到排放速率(BACT/LAER)规定的相 差很大,可以从附录 B“废水处理系统方程”描述的程序确定特定点 空气污染物排放量。 工艺排水区 检修孔排水横管排水支管 排水立管 交汇井排水干管集水坑 明渠泵站 至废水处理图 7-2 炼油厂典型废水处理系统工艺排水区 表 7-2 工艺排水区废气排放量估算关键输入参数和化合物属性关键输入参数 排水管数量 明渠长度 检查井数量 连接井数量 提升站数量 集水坑数量 废水流量 Q 废水产生点处的化合物浓度 C0 默认变量 控制/未控制 控制效率 化合物属性 亨利常数(H)7.2.2 初沉溢流堰 溢流堰服务于敞开的沟坝,用于沉淀池以排除较清净的排水。象 前面说明的那样,一般这些废水收集系统的组件都加盖并集中排放; 因而,不需要向空气排放的估算。然而,如果此处理单元未加盖, RWET 可用于估算其废气排放量。表 7-3 列出初沉溢流堰的边界输入 参数、带有缺省值的变量和化合物属性。表 7-3 初沉溢流堰废气排放量计算边界输入参数和化合物属性关键输入参数 废水流量 Q 进口化合物浓度 C0 溢流堰高度 h 默认变量 水中氧扩散系数 Do2,w 化合物性质 水中化合物扩散系数 Dw7.2.3 油水分离器 油水分离器是设计用于分离废水中油和悬浮固体物的单元。 象前 面注意到的一样,这些处理单元一般加盖并集中排放;这样就不需要 向大气开放的排放估算。然而,如果此处理单元未加盖,RWET 可用 于估算其废气排放量。表 7-4 列出油水分离器的边界输入参数、带有 缺省值的变量和化合物属性。 如果除出水溢流堰外油水分离器其它部分都加盖了, 可利用 7.2.2 部分和 RWET 相关的表格的方法计算废气排放量。表 7-4 油水分离器废气排放量计算边界输入参数、变量和化合物属性关键输入参数 表面积 A 油层厚度 Olayer 总压力 P0 废水流量 Q 进口化合物浓度 C0 风速 U10 默认变量 化合物性质 油的流量 Qoil 化合物在空气中的扩散系数 Da 油的密度ρ oil 辛醇-水分配系数 Kow 油分子量 MWoil 化合物蒸汽压 P* 空气密度ρ air 空气的分子量 MWair 空气粘度μ a 油的体积分数 FO7.2.4 溶气气浮单元 DAF 是用鼓泡浮选的方法脱除废水中悬浮油和固体的废水处理 单元。象前面注意到的那样,这些处理单元一般是封闭的,释放气被 排入控制装臵。然而,如果此处理单元未加盖,RWET 可用于估算其 废气排放量。表 7-5 列出溶气气浮的边界输入参数、带有缺省值的变 量和化合物属性。表 7-5 溶气气浮废气排放量计算边界输入参数、变量和化合物属性关键输入参数 表面积 A 温度 T 带有缺省值的变量 水粘度μ L 水密度ρ L 化合物性质 化合物在大气中的扩散系数 Da 化合物在水中的扩散系数 Dw 总压力 P0 废水流量 Q 进口化合物浓度 C0 溶气量 Qa 风速 U10水的分子量 MWL 空气密度ρ air 空气分子量 MWair 空气粘度μ a亨利常数 H7.2.5 均质罐 均质罐抑制废水流率和污染物负荷的变化, 减低对下游处理设施 的负面影响。向前面提到的那样,这些罐一般是封闭的并把排气引入 控制装臵;然而,如果此处理单元未加盖,RWET 可用于估算其废气 排放量。表 7-6 列出均质池的边界输入参数、带有缺省值的变量和化 合物性质。表 7-6 均质池废气排放量计算边界输入参数、变量和化合物性质边界输入参数 表面积 A 温度 T 总压力 P0 废水流量 Q 进口化合物浓度 C0 废水水深 D 曝气器总功率 Ptot 曝气器数量 NI 湍流表面面积 AT 风速 U10 带有缺省值的变量 水密度ρ L 水粘度μ L 空气密度ρ air 空气分子量 MWair 空气粘度μ a 搅拌桨转速 w 静止液面面积 AQ 氧转移修正系数 Ot 氧表面转移速率 J 搅拌桨直径 d 化合物性质 化合物在大气中的扩散系数 Da 化合物在水中的扩散系数 Dw 亨利常数 H7.2.6 生物处理单元 生物处理是废水排放或回用前降低、 脱除或转化有机组分和炼油 废水中一般营养物到可接受水质或浓度的有效工艺。然而,生物处理 单元是复杂的并且在设计、操作和处理效率方面变化很大,这导致了 对这个单元的特性化的困难。 在特定化合物的最终去除方面常常涉及 多级降解和传递机理。如图 7-3 所示,生物降解,挥发,吸附,水解 和光降解是废水处理中相互竞争的一般机理。另外,生物系统天然是 动态的,这导致了主要降解机理的变化。因而,当为了精确估算排放 时,使用和获得特定点变量是重要的。 生物处理单元的两个主要类别是悬浮-生长和粘附-生长系统。悬 浮-生长系统用机械的或鼓风设施保持生物质在悬浮状态下降解污染 物。悬浮-生长系统的例子包括活性污泥法,氧化塘,序批式生物反 应器和膜生物反应器。粘附-生长系统在固定的表面上建立生物膜, 在生物膜上发生生物化学反应。粘附-生长系统的例子包括生物滤池, 转动的生物接触器和流化床生物反应器。 不管使用何种类型的生物处 理,生物化学反应一般是相同的,随着有机化合物和氨的氧化形成新 的细胞,CO2 和水。图 7-3 在生物处理单元组分的质量平衡简图 为了保持微生物的健康并确信有机化合物和氨的适当生物氧化, 必须把氧气引入系统。象废水重阳有两个基本的方法: (1)通过扩散 器或其它装臵把空气或纯氧引入废水中, (2)搅拌水以增加水的表面 积并促进与大气的气体交换。然而,在水中增加溶解氧的途径也通过 增加挥发增加了有机组分的排放速率。废水表面积、湍流度和温度; 水力停留时间;水深;有机组分的浓度和物理性质(即,挥发性、扩 散性、抑制机理)和气候条件可以影响挥发速率。 象前面注意的那样, 生物处理单元通常情况下是废水处理系统中 第一个不加盖的处理单元,而且很有可能是最大的废气排放源。表 7-7 列出生物处理单元的边界输入参数、带有缺省值的变量和化合物 性质。表 7-7 生物处理单元废气排放量计算边界输入参数、变量和化合物性质边界输入参数 表面积 A 温度 T 总压力 P0 废水流量 Q 进口化合物浓度 C0 带有缺省值的变量 水密度ρL水粘度μ L 空气密度ρ air 空气分子量 MWair 空气粘度μ a化合物性质 化合物在大气中的扩散系数 Da 化合物在水中的扩散系数 Dw 亨利常数 H 最大生物降解速率常数 Kmax 半饱和生物降解速率常数 Ks 废水水深 D 曝气器总功率 Ptot 曝气器数量 NI 混合液挥发性悬浮固体 CMLVSS 进水 BOD 浓度 C0,BOD 风速 U10 湍流表面面积 AT 污泥流率 Qw生物量中总碳质量分数 fOC 静止表面积 AQ 氧转移修正系数 Ot 氧表面转移速率 J 搅拌桨直径 d 搅拌桨转速 w 由进水生化需氧量转化的 生物挥发悬浮固体产量 Y辛醇-水分配系数 Kow7.2.7 氧化塘 生化处理下游单元的废气排放量极小,但无效处理、剩余生物污 泥或水力冲击可能会导致深度处理过程(即,氧化塘)的有毒有害物 质污染。如果需要估算氧化塘废气排放量,RWET 中均质池部分可用 于氧化塘。尽管氧化塘属于推流式反应器,但可以假设挥发是主要的 转 移 机 理 。 如 果 氧 化 塘 存 在 曝 气 以 及 活 性 生 物 量 大 于 40mg/L (MLVSS) ,可以应用生物处理部分进行计算。 7.2.8 特定因素 已经付出了巨大努力以积累估算废气排放量的特定变量的缺省 值;然而还是现场测定数据可以提供最精确的结果。生物降解是估算 生物处理废气排放量的最重要因素。 特定化合物生物降解速率常数和 半饱和浓度可以通过曝气反应器试验(BOX)测定。秒速飞艇直播:将测定值用于预 测模型可以得到比缺省生物降解速率常数更精确的估算结果。 联邦法 规 40CFR part63 部分附录 C 提供了测定有机物生物降解比例的方法 ( 网 站 也 可以得到) 。 尽管有些企业用这些方法已经成功地用于估算生物降解速率, 特 别地, 在单一组分生物反应器定量给料产生的不精确的生物降解速率 与微生物强化混合物生物降解速率之间存在争论。 考虑确定生物降解 速率时, 优先选择生物降解, 降解副产物, 共代谢作用是重要的因素, 这些没有在推荐方法中说明。Yerushalmi and Guiot(1998)报道的苯 和甲苯的生物降解速率分别是当使用专门培养基时, 对应于有机化合 物的混合物降解速率的 62.9 和 16.4 倍。推荐用适当的基于实际有机 化合物的比例投料(描述在附件 C) 。另外生物降解、水解和吸附之 间没有区别。 对于好氧生物 BOX 测试结果是三个主要降解机理的和。 这个事实在考虑评估涉及化合物降解的所有机理时是重要的。 7.2.9 模型验证 为确保预测模型输出的精确性, 应进行验证研究以支撑计算结果。 二级或间接测定技术如:废气收集器、差分吸收激光雷达 DIAL、浓 度分布方法等可进行相应验证。有利的比较是精确预测模型的象征, 不利的比较可能是模型中不正确假设或错误的结果。如果需要校正, 应实施特定点变量和常数的检验。 7.3 未加盖单元方法顺序 3 7.3.1 基于废水处理场负荷的工程估算 如果只有废水中苯浓度数据,此方法采用 7.2 节中未加盖单元方 法顺序 2 的预测模型可估算其他未知的有毒有害物质浓度。表 7-8 (U.S. EPA,1998a)中的废水量、苯浓度和总有毒有害物质浓度以 及美国能源信息署 2009 年提供的全美炼油加工和产量可用于计算平 均废水混合物, 从而得到炼油废水中的苯平均浓度和总有毒有害物质 浓度。这个炼油厂排放草案文件的附录 B“废水处理系统方程”中提 供的石油平均组分可用于评估上述数据。辛醇-水分配系数的估值可 以帮助确定除油前后的总有毒有害物质浓度。分析结果(见表 7-9) 是关键污染物的相对浓度,即苯浓度的比率。如果炼油废水中苯浓度 已知,可利用表 7-9 中的比率估算废水中其他有机物的浓度。 7.3.2 基于原油加工量的工程估算 估算废气排放量所需废水相关数据全部无法提供时,可利用表 7-8 中的因子估算废水产生量和废水处理系统的苯浓度。表 7-8 可以 用于估算总有机有毒有害物质浓度,表 7-9 也可用于估算具体的有毒 有害物质浓度以及总有毒有害物质浓度。 得出的数据可以用于估算废 水中具体成分的负荷(见 7.3.1) ,也可用于 7.2 节中预测模型。如果 没有废水处理系统设计资料,表 7-10 中缺省排放系数可用于估算废 水处理系统(使用表 7-8 和 7-9 中系数计算的)预期释放到大气中总 组分负荷的分数。表 7-8 炼油厂典型工艺单元特性 a 工艺单元 原油蒸馏 烷基化装置 催化重整 加氢裂化 加氢处理/加氢精制 催化裂化 热裂解/炼焦 热裂解/减粘 制氢站 沥青装置 油品调和 硫磺装置 减压蒸馏 全蒸馏 异构化 聚合 甲基乙基酮脱蜡 润滑油/专项处理单元 储罐液位降低平均流量系数 (gal/bbl) 2.9 6 1.5 2.6 2.6 2.4 5.9 7.1 80d 8.6 2.9 e 9.7 3 4.5 1.5 3.5 0.011 2.5 0.02b平均苯浓度 (ppmw) 21 3 106 14 6.3 13 40 40 62 40 24 0.8 12 12 33 0.01 0.1 40 188c平均有机有毒 有害物质浓度 (ppmw) 140 6.9 238 72 32 165 75 75 278 75 1,810 3.4 53 65 117 0.04 27 75 840注:gal/bbl=加仑废水/每桶原油,ppmw=重量的百万分之一;a:源自美国环保署, 1998;b:全部流量系数源自清洁空气法案 114 章问题解答;c:废水中的平均浓度;d: 加仑废水量/每百万立方英尺气体;e:加仑废水量/每吨硫磺表 7-9 炼油厂废水污染物浓度与苯浓度比率CAS 编号 有毒有害物质 2,2,4三甲基戊烷 苯 联二苯 甲酚 异丙基苯 乙苯 己烷 甲基叔丁基醚 萘 苯酚 化合物浓度与苯质量浓度比率 油水分离器或 生物处理单元进口 气浮单元进口 (油气分离器之后) 1.97 1 0.034 0.25 0.37 0.88 3.5 0.58 0.29 0.18 0.022 1 0.0005 0.38 0.013 0.086 0.047 0.98 0.02 0.8540841 71432 92524 1319773 98828 100414 110543 1634044 91203 108952 100425 108883 1330207 106990 VOC苯乙烯 甲苯 二甲苯 1,3-丁二烯 总 VOCs0.58 3.3 3.6 0.0006 810.09 0.8 0.33 0.0027 17表 7-10 炼油厂废水收集和处理系统缺省废气质量排放系数基于废水负荷的废水收集和处理系统 的化合物排放质量分数 CAS 编号 有毒有害物质 敞口废水收集 和处理系统 满足 BWON 要求的 废水收集和处理系统106990 1,3-丁二烯 0.91 0.75 540841 2,2,4-三甲基戊烷 0.95 0.55 71432 苯 0.65 0.25 92524 联二苯 0.34 0.031 1319773 甲酚 0.002 0 98828 异丙基苯 0.68 0.24 100414 乙苯 0.66 0.22 110543 己烷 0.97 0.55 1634044 甲基叔丁基醚 0.45 0.091 91203 萘 0.41 0.098 108952 苯酚 0 0 100425 苯乙烯 0.81 0.64 108883 甲苯 0.66 0.19 1330207 二甲苯 0.64 0.21 VOC 总 VOCs(丁烷计) 0.94 0.6 例 7-1 废水方法 3 炼油厂工艺和产量如下表,炼油厂排放需满足 BWON 要求,其废水收集和处理系统 己烷、苯、甲苯和二甲苯的平均年排放量估算如下。工艺单元 常压蒸馏 减压蒸馏 催化重整 催化裂化 烷基化 油品调和 总原油和油品储罐容量 使用表 7-8 中的系数,水密度取 8.34lb/gal,估算总废水量和苯负荷量。 产量(bbl/cd) 100,000 50,000 20,000 40,000 10,000 60,000 180,000工艺单元(A) 平均产 量(B) 废水量 比率(C) = A×B 废 水量(gal/cd)(D)苯浓 度(E) = C×ρ × D/106 苯质量 常压蒸馏 290,000 减压蒸馏 150,000 催化重整 30,000 催化裂化 96,000 烷基化 60,000 油品调和 174,000 总原油和 油品储罐 180,000 0.02 3,600 188 5.6 容量 总量 803,600 144.7 使用表 7-9 中的系数估算其他化合物的质量负荷以及表 7-10 中满足 BWON 的排放系 数估算年排放量。 化合物 己烷 苯 甲苯 (A)表 7-9 质 量比率 3.5 1 3.34 (B) = AX144.7 质量(lb/cd) 506.5 144.7 483.3 (C) 表 7-10 排放 系数 0.55 0.25 0.19 (D) =BXCX365/2000 年 排放量(tons/yr) 51 6.6 17(bbl/cd) 100,000 50,000 20,000 40,000 10,000 60,000(gal/bbl) 2.9 3 1.5 2.4 6 2.9(ppmw) 21 12 106 13 3 24(lb/cd) 50.8 15 26.5 10.4 1.5 34.8

Copyright © 2017 秒速飞艇 版权所有

网站地图