4.2.2 污水处理方法的技术经济比较
以上三种污水处理方法的技术经济比较见表2。
表2 Gaia-BAF工艺与常规处理工艺比较
项目 |
Gaia-BAF工艺 |
CASS工艺 |
A2/O工艺 |
投资费用 |
土建工程 |
无需二沉池,效率很高,土建量较小 |
无需二沉池,池体一般较深,土建量较大 |
土建量最大 |
机电设备及仪表 |
设备投资少 |
设备闲置浪费大,自控仪表多 |
设备投资一般 |
总投资 |
与CASS工艺相近 |
较小 |
大 |
污泥回流 |
不需污泥回流 |
不需污泥回流 |
100%-150% |
|
曝气量 |
比活性污泥法低30%-40% |
大 |
大 |
运行费用 |
药剂量 |
较低 |
较低 |
较高 |
|
消毒剂用量 |
由于出水水质好,消毒剂消耗量最少 |
消毒剂消耗较大 |
消毒剂消耗较大 |
|
电耗 |
较低 |
较高 |
最高 |
|
总运行成本 |
较低 |
较高 |
最高 |
工艺效果 |
出水水质 |
SS≤15mg/L |
SS≤30mg/L |
SS≤30mg/L |
BOD≤10mg/L |
BOD≤15mg/L |
BOD≤15mg/L |
COD≤40mg/L |
COD≤100mg/L |
COD≤100mg/L |
NH3-N<5mg/L |
NH3-N≤15mg/L |
NH3-N≤15mg/L |
冲击负荷的影响 |
可承受日常的冲击负荷 |
池容决定了承受冲击负荷的能力,较强 |
池容决定了承受冲击负荷的能力,较强 |
温度变化(低温的影响 |
低温运行较稳定 |
处理效果受低温影响较大 |
露天面积大,处理效果受低温影响较大 |
自动化程度 |
连续进水系统,可根据出水水质实现供氧量和反冲洗的自动调节和控制 |
连续进水系统,可实现供氧量和回流比的自动调节 |
连续进水系统,可实现供氧量和回流比的自动调节 |
产泥量 |
污泥量极少 |
产泥量与A2/O差不多,污泥相对稳定 |
产泥量一般,污泥相对稳定 |
工艺效果 |
臭气问题 |
基本无臭味,对周围环境影响小 |
生化部分为敞开式,臭味对周围环境影响很大 |
生化部分为敞开式,臭味对周围环境影响很大 |
运行管理 |
日常维护 |
设备和管道布置紧凑;采用ADS管曝气,不堵塞,维护量较小 |
设备闲置较多,微孔曝气头容易堵塞,维护量大 |
厂区面积大,设备分散,微孔曝气头容易堵塞,维护量最大 |
大修 |
滤池成组布置,数量较多,停一个滤池进行依次大修对出水水质和出水量影响很小 |
需停一个SBR池进行一次大修,时间长,对处理水量和出水水质有影响 |
需停一条线进行大修,时间长,对处理水量和出水水质有影响 |
正常的增加处理量 |
模块化结构,扩建容易,所需占地和土建工作量很小,工期较短 |
池体为模块结构,扩建相对常规工艺容易,但所需占地和土建工程量大,工期较长 |
由于它为非模块化结构,扩建时所有的沉淀池和曝气池均需增加个数,所需占地和土建工程量最大 |
由表3可知,A2/O工艺投资较大,一般用于水质较复杂的焦化厂废水处理。从出水标准、水质(要求满足《山西省地表水环境管理区划方案》中环监I类标准值,出水氨氮要求≤5mg/L。)、臭气问题、日常维护等方面比较CASS和Gaia-BAF两种污水处理工艺,Gaia-BAF工艺出水水质较好,不会放出臭气污染环境,日常维护较CASS简单,且更能够满足进水水质变化带来的冲击负荷,尤其是氨氮能保证≤5mg/L。因此从技术经济和出水水质角度考虑,选择Gaia-BAF工艺作为该甲醇厂污水处理工艺更为合理。
4.2.3污水处理工艺效果分析
Gaia-BAF工艺作为污水处理领域内的新技术,目前已经应用于垃圾渗沥液、石油化工、制革、印染行业的废水处理,取得了较好的效果;在生物脱氨氮方面,目前居世界领先水平。2001年GAIA-BAF工艺首先应用于兰州石化公司高浓度催化剂废水的治理,日处理量为15600m3/d,表3列出了该工程监测报告中进出水水质部分数据(甘肃省环境监测中心提供)。同时Gaia-BAF在兰州煤气厂、新疆八一钢铁厂及神华集团煤液化、布吉镇甘坑垃圾渗沥液处理等多个项目中得到成功应用,详见表4。
表3 兰州石化分公司催化剂废水水质监测结果
序号 |
监测日期 |
监测内容 |
进口浓度(mg/L) |
出口浓度(mg/L) |
排放指标(mg/L) |
1 |
04.9.22 |
CODcr |
275 |
60.3 |
100 |
2 |
04.9.23 |
CODcr |
250 |
58.1 |
100 |
3 |
04.9.24 |
CODCr |
280 |
73.2 |
100 |
4 |
04.9.22 |
NH3-N |
373 |
0.194 |
15 |
5 |
04.9.23 |
NH3-N |
538 |
0.497 |
15 |
6 |
04.9.24 |
NH3-N |
591 |
0.545 |
15 |
表4 Gaia-BAF工艺工程实例水质监测结果
项目 |
CODCr |
NH3-N |
总氰化物 |
工程实例 |
进水 |
出水 |
进水 |
出水 |
进水 |
出水 |
兰州煤气厂中试水 |
3450 |
92.6 |
451 |
0.285 |
|
|
新疆八一钢铁厂焦化废水 |
5120 |
68 |
713.23 |
0 |
15.09 |
0.52 |
神华集团煤液化污水 |
34000 |
70.2 |
15900 |
0.287 |
|
|
布吉镇甘坑垃圾渗沥液 |
16200~22100 |
412~449 |
2230~2450 |
4.26~4.76 |
|
|
由表3及表4可以看出,Gaia-BAF工艺对废水水质变化适应性强,氨氮去除率高,可耐高浓度氨氮、CODCr冲击。由此可知GAIA-BAF工艺在处理高浓度、难降解废水和高氨氮废水方面具有良好的处理效果。因而对于规模较大、排水严于《污水综合排放标准》(GB8978—1996)中一级标准的甲醇厂选用Gaia-BAF工艺对污水进行生化处理是合理的。
5、结论
以山西混配煤为原料,主要生产过程采用壳牌气化、宽温耐硫变换、低温甲醇洗脱硫脱碳、低压法Lurgi合成、三塔+回收塔精馏工艺,废水排放标准执行《山西省地表水环境管理区划方案》中环监I类标准的甲醇厂排水,除去复用、串用的水及直接外排水,针对需要进行处理的废水,首先对高浓废水(造气洗涤水、精馏釜残液)进行预处理,其次选择CASS工艺、UASB反应器工艺、A2/O工艺、Gaia-BAF等四种污水处理工艺作为备选工艺,从技术经济、污水处理效果及工程应用实例对比,最终认为Gaia-BAF工艺是较为合理的该甲醇厂污水处理工艺。
参考文献:
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