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            處理高COD\高濃度硫酸根廢水工程實例

            來源:http://www.madelainejordan.com/ 作者:余氯檢測儀 時間:2019-08-19

              摘要結合工程實例,介紹了物化預處理――生化工藝處理高COD、高濃度硫酸根化工廢水的主要工藝設計參數,調試運行過程;分析了調試運行過程中出現各種現象的原因;總結了設計運行過程中的經驗和教訓。

              關鍵詞物化預處理 生化工藝 高COD高濃度硫酸根

              江蘇巨洋鋰電池新材料有限公司主要從事鋰離子電池正極材料研發生產。該企業廢水主要來源于生產廢水及地面、設備沖洗水。

              1、廢水的水量和水質

              本工程設計處理規模為1000m3/d,24小時運行,即42m3/h。

              根據環評要求及對該企業所排廢水類型的調查,設計的進水質為:CODcr≤25000 mg/L,SO42-≤27600 mg/L ,Fe2+≤170 mg/L ,PO43-≤260 mg/L。

              2、廢水處理工藝流程、

              根據江蘇巨洋鋰電池新材料有限公司所提供的廢水及我院調研資料可知,該生產廢水具有水量大、CODcr高,硫酸鹽濃度高等特點,因此擬采用物化預處理先去除SO42-、Fe2+、PO43-,再通過生化處理削減CODcr的污水處理工藝。污水處理流程如圖1所示。

              圖1污水處理流程

              3、主要構筑物和設備

              3.1調節池

              調節池對生產廢水進行水量的調節和均勻水質,保證后續處理穩定、有序運行。

              調節池平均停留時間選取12.0h,調節池內設置穿孔空氣攪拌管進行預曝氣攪拌。

              3.2反應池

              對污水進行預處理,通過投加石灰乳去除污水中的硫酸根、磷酸根、鐵離子及一部分懸浮狀的污染物,初步改善污水水質,降低后繼生化處理工藝的負荷,反應產生的泥水混合物進入壓濾機進行泥水分離,部分來不及壓濾的混合物也可暫先通過污泥泵1排入污泥濃縮池,以待壓濾處理。濾出水進入曝氣反應池。

              3.3 曝氣反應池

              收集濾出水,去除殘余的Ca(OH)2,降低pH值,以滿足后續生化處理要求。

              曝氣反應池內采用穿孔空氣管攪拌,使空氣中CO2參與反應,曝氣反應池總停留時間為3.0h。

              3.4 混凝沉淀池

              對污水進行預處理。在混凝反應區投加絮凝劑、助凝劑,在沉淀區經沉淀后,可去除污水中的大部分懸浮物及部分溶解性污染物,進一步改善污水水質,降低后繼生化處理工藝的負荷。沉淀下來的污泥排入污泥濃縮池,出水自流進入集水池。

              混凝沉淀池采用平流式沉淀池。選取表面負荷0.77m3/(m2.h),沉淀分離時間選取3.0h。反應區設置機械攪拌,使藥劑與污水充分混合,形成絮體。

              3.5 集水池

              收集混凝沉淀池出水,調節pH值,對UASB反應池進行配水,以滿足后續生化處理要求。

              集水池設置pH調節區,反應時間30min,采用鹽酸回調pH值,同時采用穿孔空氣管攪拌,集水池總停留時間為2.5h。

              3.6 UASB反應池

              利用厭氧、微生物降解污水中大部分有機污染物,并將好氧微生物難降解的大分子有機物轉化為簡單的有機化合物,為接觸氧化池提供較好的可生化性水質條件。

              UASB反應池平均停留時間72.0h,有效容積3000m3,容積負荷6.75kgCOD/(m3.d)。UASB池出水自流進入接觸氧化池。

              3.7 中沉池

              用于分離接UASB池出水中的活性污泥,在調試培菌時期,將活性污泥回流到接觸氧化池進水端,增加池中的活性污泥濃度,加快培菌速度。在正常運行時,活性污泥一部分回流至UASB池,一部分排至污泥濃縮池,提高生化處理效果,減少剩余污泥量。

              中沉池采用豎流式沉淀池。選取表面負荷0.82m3/(m2.h),沉淀分離時間選取3.6h。

              3.8 接觸氧化池

              利用好氧微生物將小分子有機物徹底分解成無機物,降低廢水中的污染指標。接觸氧化池平均停留時間30.0h,有效容積1260m3,容積負荷1.39kgCOD/(m3.d) ,接觸氧化池充填組合填料882m3作為微生物的載體。填充率70%。采用微孔曝氣器曝氣,需裝管式曝氣器720m,充氧效率大于18%,需氣量41.01m3/min,氣水比58:1。

              3.9 二沉池

              用于分離接觸氧化池出水中的活性污泥,在調試培菌時期,將活性污泥回流到接觸氧化池進水端,增加池中的活性污泥濃度,加快培菌速度。在正常運行時,活性污泥一部分回流到接觸氧化池,一部分排至污泥濃縮池,提高處理效果,減少剩余污泥量。

              二沉池采用平流式沉淀池。選取表面負荷0.65m3/(m2.h),沉淀分離時間選取4.0h。

              3.10 污泥濃縮池

              收集并濃縮污泥,減輕壓濾機負荷。上清液回至曝氣反應池。

              設計每日產污泥200m3(含水率以99.5%計),污泥濃縮池有效容積140m3,儲泥時間17h。

              3.11 壓濾機房

              安置壓濾機。通過機械壓力作用將污泥與廢水分離,濾出水回至濾出水收集池,干污泥送填埋場安全填埋。

              建1座12.5×14.0m壓濾機房,彩鋼雨棚。新購2臺1.5米帶寬帶式壓濾機。

              3.12 加藥系統

              包括溶藥系統、投藥系統與回調pH系統,溶解固體石灰,然后投加到反應池的進水中,回調pH系統采用鹽酸將pH值回調到7-8范圍內,混凝沉淀池反應區需投加絮凝劑、助凝劑。

              4、調試和實際運行情況

              4.1污泥的培養

              該工程于2010年10月開始調試,調試的主要內容為UASB、接觸氧化池污泥的訓化。UASB池、接觸氧化池的接種污泥采用污水處理廠的脫水污泥。具體的接種方法是將脫水污泥直接投入到UASB池、接觸氧化池。

              污泥接種完畢后,悶曝2d,再間歇進水,測試接觸氧化池各隔的CODcr變化情況,根據CODcr變化情況逐漸的增加進水負荷,直至最后完全進水。

              在污泥馴化過程中,采用投加尿素、過磷酸鈣改善C:N:P比。接觸氧化池運行正常時,溶解氧濃度為1.8~2.5mg/L,隨時調整空氣鼓入量。

              4.2 混凝沉淀

              通過不斷的改變投加藥劑量,來達到設計所預期的去除效果,以此來摸索混凝沉淀調試時最佳的藥劑和投加量。

              在反應池中投加絮凝劑Ca(OH)2、助凝劑,通過投加石灰溶液與硫酸根、磷酸根、鐵離子反應形成沉淀,同時利用形成的沉淀物網捕水中一部分呈懸浮狀態的污染物,使污染物濃度得以一定程度的降低,降低后繼生化處理工藝的負荷。從出水的水質看,該種藥劑對于高濃度硫酸根較有效。

              4.3調試成果

              在污水處理站的出水口,環保監測站裝有COD在線監測裝置,用于連續監測控制該廠排放廢水的水質。在調試運行正常后,在線COD測試儀顯示的COD均符合出水標準。

              5、工程經濟分析

              工程總投資560萬元,處理水量1000噸/天,日常處理費用主要包括動力費、藥劑費。工程每日耗電3178KW,每度電以0.6元計,則每日電費為1907元,則動力費為1.9元/噸水。工程中投加的藥劑有Ca(OH)2、鹽酸、絮凝劑、助凝劑,每日的藥劑費為5.44元/噸水。則運行費為7.34元/噸水。

              6、經驗與教訓

              6.1 調節池

              由于水質、水量變化較大,調節池對于均勻進水起到了很好的作用,有利于后繼生物處理工藝的運行效果,起到了穩定水質水量的作用。

              6.2 反應池

              起初反應池中投加固體絮凝劑Ca(OH)2,現場操作時會產生揚塵,后來現場操作時,要求石灰提供商提供液體石灰至現場,這樣操作的環境有所改善。

              6.3 接觸氧化池

              由于該企業化工廢水是無機類廢水,C:N:P比例不足,通過投加尿素、過磷酸鈣改善進水中C:N:P比至100:5:1,這樣可以滿足微生物的生理要求。

              7、結語

              從運行結果看,物化預處理――生化工藝處理高COD、高濃度硫酸根化工廢水是成功的,處理效果比較穩定,出水符合《污水綜合排放標準》(GB8978―1996)表4中三級排放標準。

              參考文獻:

              1、 張自杰,等,環境工程手冊.水污染物防治卷.北京:高等教育出版社,1996

              2、 毛悌和.化工廢水治理技術.化學工業出版社.2000

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