废水处理工艺论文篇1
关键词:鲁奇炉废水处理探讨优化
一、引言
在化工生产中,鲁奇炉煤制天然气技术是一项极其重要的技术,在煤制天然气行业中占有极其重要的地位,鲁奇炉法煤制的天然气在天然气中甲烷含量及制造价格方面占有极大的优势,但在煤气化过程中,会产生大量的气化废水,尤其在粗煤气冷却、洗涤工序,所产生的废水组成成分复杂,处理困难,而且产生的废水量极大,每一吨煤产生近乎一吨废水,这些废水中含有大量酚类、氨氮类、多环芳烃、硫磺物、氰化物以及焦油等有毒有害物质,对人类影响极大,是一种极其经典的工业废水,也是目前国内外废水处理领域的一大难题。近几年来,随着国家对工业废水排放标准的提高和对超标废水排放的严格处理和监督,企业对工业废水的处理也越来越重视,所以对鲁奇炉气化废水的处理方法进行具体的研究就成了一个热门的课题,本文通过实际的调研和对文献资料的查询,对鲁奇炉气化废水的处理技术进行了探讨,以期对企业的生产研究提供支撑。
二、鲁奇炉气化废水处理技术分析
1.鲁奇炉气化废水处理工艺简介
现代企业中一般采用生化和物化相结合的综合处理工艺对鲁奇炉气化废水进行处理,具体分为两个部分:第一步是工艺预处理,即通过自然方式对废水进行沉淀(利用重力)、过滤(上层的油脂)以及除灰处理,然后通过气提和萃取回收酚氨和酸性气体脱除;第二步是生化处理工艺,一般采用有机污染物和氨氮去除效率高并且耐负荷冲击及运行稳定的工艺,现代企业中通常采用有序批式活性污泥法、缺氧/厌氧、厌氧/缺氧/好氧等方法综合处理;最后通常通过化学氧化、吸附、沉淀、生物膜及膜分离等手段相互组合,使处理后的废水最终达到国家的排放标准。
2.鲁奇炉气化废水处理的预处理工艺分析
在鲁奇炉气化废水的处理工艺中,预处理的效果直接决定着废水处理的成败,是废水处理工艺的关键在于酚回收的效率。目前市场上最常用的处理工艺又三种,分别是Sasol酚回收工艺、单塔加压侧线抽提和先脱出酸性气体后萃取工艺。
Sasol酚回收工艺来自南非萨索尔煤气化工厂,是该厂自有技术,采用的二异丙基醚作为萃取剂,工艺流程如下:首先进行酚萃取,然后酸性气体脱除,最后回收氨,而酚萃取的工艺流程为:气化废水首先通过二氧化碳洗涤塔,将PH值调整到9左右,然后用二异丙基醚进行萃取,回收粗粉和萃取剂,并将萃取剂循环使用,然后再进行去酸氨处理。经过预处理后的气化废水,其酚浓度大大降低,氨氮含量以及硫化氢的浓度都降低到一个相当低的程度,为后续的生化处理打下了基础。
先脱出酸性气体后萃取工艺起源于二十世纪八十年代的东德的技术引进,工艺流程是先进行酸性气体脱除,然后酚萃取,最后氨回收。该方法也是使用二异丙烯醚将酚萃取出来,相比于Sasol酚回收工艺,更适合国内企业,而且国内企业的废水水质太差,Sasol酚回收方法的处理效果不甚理想,尤其酚氨的回收效果很差。
近年来,国内对于废水处理的研究也有了较大进展,其中哈尔滨气化厂的单塔加压侧线抽提技术是鲁奇炉气化废水处理的较好的一种技术,该技术采用了甲基异丁基酮为萃取剂,即先将二氧化碳等酸性气体以及氨氮在一个加压塔内脱除,然后进行萃取。与Sasol技术相比,该技术的回收效果更好,而且更适用国内的较恶劣的废水。
3.生化处理技术分析和探讨
废水的生化处理工艺通常采用的A/0、A2/O法等,目前国内外普遍使用此方法进行废水处理,技术相对已经十分成熟。生化处理工艺一般包括三个部分,物理处理法、化学处理法,生物处理法及其技术组合。
物理处理法是指通过物理作用对废水中的固态悬浮物分离,常见的方法有格栅、过滤、隔油等,一般在A2/O法的前期,对废水中残留的固体、油脂、泡沫等进行去除,为化学或生物反应做好准备。
化学处理法是指利用化学反应(多为氧化还原反应)来去除废水中的溶解物质或胶体物质,工业上常用的氧化剂和还原剂为臭氧、氯气和硫酸亚铁,它们的氧化和还原能力都很强,可以将水中的较难降解的有机污染物去除掉,为废水进行生物反应做好准备。如:臭氧在处理难降解有机物效果极好,但是单独使用时,用量大、成本高。
物理化学处理法是指综合物理化学方面的技术去除废水中的胶体物质或溶解物质,常见的方法有混凝、吸附、萃取、气提等。物理化学法处理废水可以有效的降解有毒有害物质,提高废水的生化性。
生物处理法是指利用微生物的代谢作用,使废水中的无机微生物营养物质和有机污染物转化成稳定、无害的物质,常用的处理方法有好氧生物处理法、厌氧生物处理法、厌氧好养联用处理法等。好氧处理法是指利用传统活性污泥技术使好氧生物与废水中的生物絮凝体和有机物进行接触、吸附、降解。此方法可以大量去除COD,尤其近代出现的序批式活性污泥处理法,不仅可以很好的去除COD,还可以控制废水的温度、PH值、溶解氧和毒性物质,与传统方法相比,此工艺不需要沉淀池、调节池以及污泥回流,结构简单、流程短、费用低;与好氧处理法相似,厌氧处理法则是去除掉在厌氧条件下较容易降解的有机物,两者结构相同,只是处理的有机物有所区别;厌氧-好养联合处理法则是将两者处理方法相结合的一种处理手段,即A/0、A2/O法,经过前期处理的废水首先在有氧条件下,序次经过A2/O反应池中的厌氧池、好养池和厌氧-好养池,去除掉废水中的污染物。
在生化反应中还有一些其他的处理方法,如膜生物反应器,它是综合膜分离和生物反应器组合工艺进行有机物废水处理的方法。鲁奇炉气化废水成分复杂,种类繁多,浓度高,所以很难用一种工艺进行处理,必须用多种工艺进行综合处理,而且要根据生产环境和条件进行具体处理,在时间生产中更要具体问题具体分析,在综合成本的条件下,最大程度的去除气化废水中的污染成分。
三、结论
本文通过对目前企业中鲁奇炉气化废水的不同处理技术的对比和分析,对鲁奇炉气化废水中的关键工艺-预处理工艺、生化处理进行了具体的分析和探讨,并对多种不同的预处理、生化处理方法进行了对比分析,为鲁奇炉气化废水处理技术的优化和改造提供了借鉴,为废水处理的研究者提供了思路。
参考文献
[1]武强,张君波.鲁奇煤气化含酚污水回用循环水系统的应用[J].工业水处理,2011,31(8):91-92.
[2]孟祥清.单塔加压侧线抽提工艺处理鲁奇加压气化污水[J].化学工业,2010,28(9):43-45.
废水处理工艺论文篇2
关键词:SBRPAC-SBR制药废水盐酸林可霉素
医药工业是国民经济的一个重要支柱产业。在众多的发酵工程制药产品中,抗生素生产废水占医药废水的大部分,属高浓度有机污染废水。制药废水的特点是成分复杂,有机物浓度高,而且含有难生物降解和有抑制作用的抗生素等毒性物质,带有颜色及异味。盐酸林可霉素原料液生产废水就是其中之一。制药废水处理方法主要包括物化处理和生化处理。物化处理包括气提、吸附、蒸馏、絮凝等,但运行费用较高,而生化处理制药废水是最适合的[1]。本文将进行SBR、PAC-SBR反应器处理盐酸林可霉素原料液生产废水的对比实验研究。
1SBR工艺概述
SBR(SeqencingBatchActivatedSludgeProcess)是一种间歇运行的废水生物处理方法,具有工艺简单、节省费用,理想的推流过程使生化反应推力大、底物去除率高,运行方式灵活、脱氮除磷效果好,耐冲击负荷处理能力强等优点[2]。其工艺类型包括:(1)单一SBR反应器,又可分为限制曝气,非限制曝气和半限制曝气3种;(2)组合工艺SBR反应器,即将SBR工艺与其他工艺组合,可针对不同性质的废水采取最佳处理工艺,如湿式氧化SBR组合工艺、HA—SBR组合工艺等;(3)强化SBR反应器,包括强化脱氮除磷SBR反应器,投加介质式强化工艺SBR反应器等[3、4]。
投加介质式强化工艺SBR反应器是在反应器中投加介质,其目的是控制微生物群的组成、浓度和活度。其中投加活性炭的SBR工艺(PAC—SBR工艺)是在SBR反应器中投加活性炭。利用活性炭在进水阶段的吸附作用,减少进水中的有毒和难降解的污染物的浓度,从而减轻其对生物的抑制作用。被活性炭吸附的有机物在反应阶段解吸、降解,而活性炭在沉淀闲置过程中经进一步再生,仍可保持一定的活性。同时活性炭的大比表面积为微生物的生长提供了空间[5]。
2实验装置及材料
实验装置采用2个有机玻璃反应器,分别作为SBR反应器和PAC—SBR反应器。反应器高为41.5cm,有效容积为1.5L,沿反应器高度方向等距布置6个排水口,反应池配1个小型曝气器(见图1)。
实验测试仪器包括:TL-1A型污水COD测定仪(承德市环保仪器厂);722型光栅分光光度计(上海市实验仪器总厂);TG328B型电光分析天平(上海天平仪器厂);202-V1型电热恒温干燥箱(上海市实验仪器总厂);90-2台式低速离心机(上海手术器械厂)。
实验试剂及材料包括:葡萄糖(分析纯);普通颗粒活性炭(粒径20~50目);中速定性、定量滤纸等。
接种污泥:取自合肥市王小郢污水处理厂氧化沟,其污泥浓度(MLSS)为2500~3000mg/L,污泥沉降比(SV30)为15%,污泥指数(SVI)为50mL/g。
废水:废水原水采自安徽省皖北制药厂盐酸林可霉素原料药的生产废水。其有机物浓度较高,COD值为8000mg/L左右,pH为7~8,SS为0.2~0.3g/L。废水中含有生产过程中残留的抗生素、溶媒等。
3反应器运行对比研究
接种污泥经驯化后,SBR反应器和PAC—SBR反应器开始正常运行。本文对运行阶段反应器曝气时间、不同制药废水投加量的影响、葡萄糖投加量的影响以及活性炭对处理效果的影响等方面进行了对比研究。
3.1曝气时间
曝气时间是在制药废水投加量为10%(体积浓度)时讨论的(进出水为一次性进出水,沉淀时间为3h,闲置时间为14h);PAC—SBR反应器活性炭投加量为2g。运行结果见图2。由图2可见,在SBR反应器及PAC—SBR反应器中,随着曝气时间的不断增加,COD去除率也不断增加,直到21h时达到最高,分别有67.6%和73.1%。而继续曝气,去除率不升反降,表明SBR反应器及PAC—SBR反应器处理此种制药废水其最佳曝气时间约为21h左右。此外,随着曝气时间的不同,PAC—SBR反应器比SBR反应器COD去除率高出的比率基本不变,因此曝气时间不是PAC—SBR反应器优于SBR反应器的主要因素。
3.2废水浓度的影响
由于研究对象是盐酸林可霉素原料药生产废水,其中含有对生物有抑制作用的抗生素及溶媒等,因此废水投加量的不同会对活性污泥生化处理产生影响。本文研究了废水投加量分别为2%、6%、10%、20%(体积浓度)时的运行情况,其中废水投加量为20%时进行了葡萄糖投加量的改变,结果如表1和图3所示。可见,随着废水投加量的增加,无论SBR反应器还是PAC—SBR反应器,去除率都呈下降的趋势。废水投加量为2%、6%时,PAC—SBR反应器与SBR反应器相比,处理优势并不明显,而废水投加量为10%、20%时,PAC—SBR反应器已明显优于SBR反应器,这应与活性炭的投加量有关。当废水投加量为10%时,去除率基本上能保持在50%以上。而当废水投加量为20%时,去除率随葡萄糖投加量的不同而有所不同,在没有添加葡萄糖的情况下,去除率基本维持在30%~40%之间,说明废水的抑制作用随着废水投加量的增加变强,继续增加废水投加量意义已不大。同时也表明,单纯采用SBR或PAC—SBR工艺处理此种废水难以满足要求,必须进行工艺的组合。此外,运行结果也说明,PAC—SBR反应器处理此种废水的效果总体上优于SBR反应器。
3.3葡萄糖投加量的影响
废水处理工艺论文篇3
专项任务名称甲醇生产废水处理
姓名专业环境监测与治理技术班级学号
一、任务情况描述:
(1)熟悉甲醇生产工艺及操作参数,搜集甲醇废水处理相关资料并分析研究。
(2)进一步熟悉甲醇生产工艺及操作参数,优选甲醇废水处理工艺。
(3)分析优化甲醇废水处理工艺。
二、任务完成计划:
2.23~3.23熟悉甲醇生产工艺及操作参数,搜集甲醇废水处理相关资料并分析研究。
3.24~4.24进一步熟悉甲醇生产工艺及操作参数,优选甲醇废水处理工艺。
4.25~5.25做好本职工作同时,认真撰写并修改论文。
5.26~6.07资料整理,准备答辩。
三、计划答辩时间:
XX.06.08~XX.06.14
实习指导教师(签字):系学生顶岗实习领导小组组长(签字):
年月日年月日
学生顶岗实习生活污水处理分析任务书
专项任务名称某生活污水处理分析
姓名专业环境监测与治理技术班级08级学号
一、任务情况描述:
(1)熟悉污水处理工艺流程、平面布置;熟悉各处理设施的功能、结构、工作原理、运行参数;
(2)理解运行参数含义,会测定,并能用于运行指导;
(3)掌握工艺设备处于良好运行状态的措施,逐步能独立操作、分析;
(4)会分析解决运行中出现的突发问题;
(5)做好运行记录、维修保养记录,并统计分析各项记录,以更好地指导生产。
二、任务完成计划:
2.23~3.13熟悉污水处理工艺流程、平面布置;熟悉各处理设施的功能、结构、工作原理、运行参数,查阅收集相关资料。
3.14~4.24理解运行参数含义,进一步掌握工艺设备处于良好运行状态的措施,逐步能独立操作分析,做好论文撰写准备。
4.25~5.25分析解决运行中出现的突发问题,完成论文撰写。
5.26~6.07修改论文,准备答辩。
三、计划答辩时间:
XX.06.08~XX.06.14
废水处理工艺论文篇4
1中和沉淀法的优化
研究镍系电镀废水处理工艺,在这篇简短的论文中,笔者首先介绍中和沉淀法的优化。要使镍系电镀废水中镍离子容易被去除,不难知道,首先要想方设法将镍离子变成含有镍元素的沉淀,然后通过其他的一些先进化学工艺,把沉淀从镍系电镀废水中过滤出去即可。下面笔者针对中和沉淀法,给一个简单的分析。所谓的中和沉淀法,就是在镍系电镀废水中加入氢氧化钠调节废水的酸碱度到达某一个值,再在此基础上,加入一定质量分数的助凝剂PAM,使镍系电镀废水中镍离子变成氢氧化镍沉淀的方法。然而,经过大量的实验研究和资料分析,得出中和沉淀法对于镍系电镀废水处理的最大限度只能到达86%,因此,镍系电镀废水中还是存在着相当多的重金属镍。采用中和沉淀法去除镍系电镀废水中的镍离子时,由于镍系电镀废水中还含有一定量的络合镍离子,在这种情况下,加入氢氧化钠和助凝剂并不能实现对镍系电镀废水的更好优化。中和沉淀法,可以去除镍系电镀废水中的镍离子,但是效果并不是很好,具有一定的局限性,为了提高镍系电镀废水的处理度,在下面的阐述中,笔者将在中和沉淀法的基础上,提出更好的处理工艺。
2硫化钠沉淀法的优化
在上面的论文中,笔者着重介绍了镍系电镀废水的沉淀法处理工艺,该方法可以去除镍系电镀废水中镍离子,但是由于镍系电镀废水中含有一定量的络合镍离子,而使得中和沉淀法在处理镍系电镀废水时,具有一定的局限性。为了突破由中和沉淀法带来的局限性,笔者提出了镍系电镀废水的硫化钠沉淀法优化工艺。硫化钠沉淀法,顾名思义,就是在镍系电镀废水中加入硫化钠,实现镍系电镀废水中重金属转化为沉淀的方法。与中和沉淀法相比,硫化钠沉淀法的效果更胜一筹,但其基本操作在中和沉淀法的基础上,也多了一些繁琐。首先,是在镍系电镀废水中加入氢氧化钠,调节废水的酸碱度至10,然后加入助凝剂PAM,在不断的搅拌过程中,加入硫化钠,然后在进行一定时间的搅拌,并加入助凝剂PAC,最后再次加入助凝剂PAM。助凝剂的作用,就是为了帮助沉淀的形成。在硫化钠沉淀法中,总共需要加三次助凝剂,步骤比较多。当最终观察镍系电镀废水的处理情况时,还是存在着许多的络合镍离子。虽然硫化钠沉淀法对于络合镍离子的去除,具有一定的作用,但是作用还不是很大。为了将镍系电镀废水处理得最好,达到国家相关标准,需要在中和沉淀法和硫化钠沉淀法的基础上,再进行一定的改进和提高。
3Fenton试剂破络+化学沉淀法的优化
Fenton试剂破络加化学沉淀法的优化,这个方法对于镍系电镀废水的处理,具有不可估量的作用。一方面,本法应用,促进了镍系电镀废水中镍离子的去除;另一方面,它还能在中和沉淀法和硫化钠沉淀法的基础上,实现对镍系电镀废水中络合镍离子的破络。本方法的使用,能够实现对镍系电镀废水的最佳工艺优化,提高处理废水优化的效果,在一定程度上减少废水排放对于人体健康的危害。Fenton试剂法加化学沉淀法,它的基本原理就是氧化机理和自由基机理。通过铁二价离子和过氧化氢的反应,生成羟基自由基,达到沉淀形成和有效破络的方法。在本方法中,Fenton试剂的反应过程如下:先是二价铁离子与过氧化氢反应,生成羟基自由基,然后生成的羟基自由基与二价铁离子反应,生成氢氧根离子和三价铁离子,三价铁离子又与过氧化氢反应,生成水,最后,水和三价铁离子反应生成二价铁离子和氧气。就是在这样的过程中,实现了对镍系电镀废水的最佳优化处理。本方法是对中和沉淀法和硫化钠沉淀法的补充,值得大力推广和使用。
这篇简短的论文中,笔者针对镍系电镀废水处理,提出了三条优化策略,他们分别是中和沉淀法、硫化钠沉淀法和Fenton试剂加化学沉淀法,三条策略之间的关系层层递进,其中,最后一条策略的镍系电镀废水处理效果最佳,值得在处理工艺中使用。
作者:丁一舒单位:常州赛蓝环保科技有限公司
参考文献:
[1]高先锋.黄敏.《电镀综合废水处理工艺优化探讨》[J].环境.2006.
废水处理工艺论文篇5
关键词:水解酸化抗生素废水序批式活性污泥系统(SBR)
抗生素的工业产生的废水它的最大特点就是污染物浓度高、残留的抗生素大都具有很强的生物毒性,加上它的色度大、组成成分比较复杂,很多年以来一直困扰着工业废水处理行业,它属于典型的难以处理的污水类型。
一、工艺流程
在工艺流程中为了确保生物处理环节的有效性,再加上工业污水的水质复杂不均以及pH值变化过大,所以在工艺设置上,多采取中和调节-沉淀-气浮预处理的工艺流程来降低SS浓度和调节pH值的大小。通常还根据工业废水的污染物杂质的浓度过高,导致了可生化性逐渐降低的趋势,我们选择了水解酸化的工艺流程以便有效地提高废污水的可生化性,为提高后继的处理环节中污染物的除去率目的。
二、工艺选择
2.1气浮药剂用量
经过一些学者的实验和研究,目前已经出现了很多种的气浮药剂,据试验的数据显示,这些药剂处理高浓度的抗生素工业废水的能力都得到了很高的SS与CODCr去除率,国内的有些学者才用分散型水介质阳离子PAM处理SS浓度68500mg/L,CODCr浓度50000mg/L硫酸庆大霉素制药厂所产生的废水,SS与CODCr的去除率分别高达到98.7%和75.9%。与它不同的是本工艺流程处理中对气浮药剂的选用是采用聚合氯化铝和阳离子型的PAM。聚合氯化铝配制浓度为1%,PAM配制的浓度为0.03%,将配置好的聚合氯化铝分别加入浓度200mg/kg,150mg/kg,100mg/kg,把PAM分别加入浓度为10mg/kg,5mg/kg,3mg/kg,然后进行气浮药剂的实验,测定出、进水中SS和CODCr浓度。
2.2水解酸化
水解酸化工艺流程主要是通过对控制污水的酸度、停留时间将厌氧消化反应控制在酸化和水解阶段。它是利用产甲烷菌与产酸菌的世代周期、pH值以及生存环境等条件的不同,经过水解酸化的不断处理,流出的工业污水中那些较为难以分解的一些大分子就会逐渐降解为一些比较容易分解的小分子颗粒,从而确保了抗生素生化毒性的降低,保证了废水的可生化性提高的可能。本文阐述的水解酸化的工艺流程中设置了2个5m×5.3m×5.3m的反应器,他们的有效容积达到120m2;每一个反应器底部3.4m~1.5m处设有XY型弹性的药剂填料层,填料占空间占整个反应器容积的40%左右,当水解酸化的反应器里面布设了填料,既可以通过挂膜的方法,进行废水的上流过程中所产生的水解酸化程度的不断提高;同时还可以阻留和过滤细小的轻质杂质污泥,从而大大降低了出水COD浓度、SS以及污泥的流失率。然后通过2台抽水泵的运行,不断地向2个反应器中注水,让气浮后的工业废水能够在水解酸化的反应器中长时间的停留,停留最佳时间为分别为26h、13h、6.5h。然后在测定出、进水中的NH3-N、BOD5、CODCr浓度以及出水中的所有的有机挥发酸(VFA)的浓度。
2.3SBR负荷
SBR工艺流程具有厌氧与好氧两个过程不断交替进行,它的优点是耐冲击负荷性能强、脱氮除磷处理效率高、各工序可根据水量、水质灵活调整,无须二沉池、占地省、工艺流程简单、造价低等特点。它主要是用于那些间歇排放以及小流量污水处理工程。高浓度的抗生物废水通常都是采用好氧-厌氧等多种方法进行联合处理,好氧性反应器的主要作用就是进一步地处理那些在厌氧环节中出水,使其能够达标排放标准。本工艺流程中对SBR采用了2个5.2m×6.3m×5.4m的反应器,他们中最大的有效容积为125m3;污泥的浓度高达2000mg/L;排出比为35%。排水1h,沉淀1h,进水1h,通过不断地加入自来水或调节池的储水,就可以调节进水COD浓度分别为1500mg/L,1000mg/L,通过调整操作的时间分别是8h,6h,4h,可以调整污泥负荷0.05kgBOD/kgSS·d~0.2kgBOD/kgSS·d,测定在不同条件下出、进水的NH3-N、BOD5、CODCr浓度,以确定SBR对负荷的承受能力。转贴于中国论文下载中心http://
三、结论
运用气浮-水解酸化-SBR工艺处理硫酸卷曲霉素是切实可行的,不同负荷处理结果表明系统抗冲击性能较好。本工艺较适宜的运行条件为:气浮工艺PAM浓度5mg/kg、聚合氯化铝浓度100mg/kg;水解酸化反应器废水停留时间13h;SBR反应器污泥负荷为0.14kgBOD/kgSS·d。在此参数下运行,出水水质能够达到COD
参考文献:
废水处理工艺论文篇6
关键词:酞菁颜料生产废水处理工艺分析
中图分类号:S141.8文献标识码:A文章编号:
一、项目水质水量分析
宣城亚邦化工有限公司位于安徽省宣城市宣州区,该公司为江苏亚邦集团公司与宣城森泰化工有限责任公司合资投建项目,主要生产高质量的酞菁系列颜料产品,主要产品为:酞菁蓝B、酞菁蓝BGS和铜酞菁。该项目产生的颜料废水水质复杂,水量较大,主要为母液废水和清洗废水、设备地坪冲洗水及生活污水,处理难度较大。该项目废水具体水量及污染物情况如下:
表1污染源分析情况表
宣城亚邦化工有限公司采取的废水处理工艺为:车间预处理、中和、曝气、过滤、沉淀后外排。车间预处理主要采取收集压滤,回收废水中的颜料,同时减轻后续处理压力。该工艺仅对废水的PH、色度有较好的处理,对废水中的氨氮、化学需氧量、铜离子处理效果很差,造成废水经常超标排放。
二、污水处理工艺流程设计
在研究国内同类型污水处理工艺的基础上,结合同类污水治理中的经验,根据该项目的污水水质、水量情况,提出在原有工艺上增加微电解塔的预处理系统及生化处理系统,整个污水处理工艺为:车间预处理+微电解塔预处理+中和沉淀+A/O生化系统+气浮处理工艺。
从上表污染源情况分析中,该项目主要污染源情况如下:
1、母液废水:母液废水主要污染物为硫酸、总铜、有机杂质,该废水由于含有15~20%的废酸水,故前端拟采用微电解的方式对废水进行预处理,以提升pH值和置换废水中的铜。
2、清洗废水:清洗废水中含有残余的酸碱成分,主要污染物为酸度、COD、SS、色度、NH3-N及总铜。该废水经收集后送至污水处理站区处理。
3、设备地坪冲洗废水:该股废水主要源于设备清洗及车间地坪冲洗,该废水污染物浓度较低,经收集后送至污水处理站区集中处理。
4、生活污水:生活污水经厂区化粪池预处理后再送至污水处理站区处理。
2.1设计进水水质要求
表2设计综合进水水质
2.2设计处理排放要求
经处理后出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级排放标准,经处理后出水直接外排,出水具体水质指标如下:
表3设计处理排放要求
2.3污水处理工艺流程设计
图1污水处理工艺流程设计
三、污水处理工艺流程设计说明和污染物预期去除效率
3.1污水处理工艺流程设计说明
车间生产综合废水经收集后进入到厂区集水池,通过池底的穿孔管曝气,对废水进行均化和预吹脱。在废水中投加适量的石灰,以将废水的pH值调整到2~3。由于母液废水中废酸液较多,且废水中Cu2+含量较高,同时由于铜酞菁颜料的分子结构很稳定,必须将颜料的发色基团氧化后,才能消除其对环境的不良影响,考虑到废水呈酸性,因此利用微电解塔对其进行氧化还原反应,并且也可以置换废水中的铜。微电解塔内填充铁屑和焦炭,使其分别作为微电池的阴阳两极,电极反应产生的新生态H,能与颜料中的多种组分发生氧化还原反应,破坏废水中的发色物质和发色结构。
经过微电解预处理后出水自流进入到中和池,在废水中投加适量的石灰,以调整废水的pH值。经均化后的废水由泵提升送至反应初沉池,在反应池内将废水的pH值调整9左右,可以生成Fe(OH)3沉淀,因为铜离子能使生物酶失去活性,对生物氧化系统有毒性效应,为彻底去除废水中的铜,加入硫化钠和适量的PAM,以生成硫化铜沉淀,出水再进入到A/O生化池进行深度处理。
沉淀上清液进入A/O生化系统,A/O法对废水中的有机物和氨氮有很高的去除率。因废水中含有的有毒物质和大分子有机物,容易造成活性污泥的膨胀,因此在好氧生化处理前采用水解酸化作为生化预处理工艺。许多研究表明,在通常的生物处理前加一级水解酸化预处理可以明显提高其对污染物的去除效果。其目的有二个:第一需要降解大分子物质;第二提高微生物的活性。生物硝化脱氮是一个两阶段的生物反应过程,第一过程为硝化过程,分两部进行,首先NH3-N在亚硝化菌的作用下生成NO2-,其后NO2-再在硝化菌的作用下氧化生成NO3-。第二过程为反硝化过程,是完成生物脱氮的最后一步,NO3--N在反硝化菌的作用下,以有机碳为碳源和能源,以硝酸盐作为电子受体,将硝酸盐还原为气态氮。
二沉池出水进入溶气气浮池。在气浮池内通过药剂与废水的充分反应,使得废水中颗粒物质得以去除,从而可以降低废水中COD浓度。经过以上工艺处理后的水经清水池自流进入标准排放口。
初沉池的污泥定期采用泵送至污泥池,二沉池的污泥部分回流至A/O生化池前端,以补充池内的污泥浓度,调整生化池的微生物负荷,剩余污泥则由泵送至污泥浓缩池内,在浓缩池通过预处理后由泵送至压滤机进行压干处理,干化的泥饼需外运填埋。
3.2污染物预期去除效率
表4污染物预期去除效率表
四、结论
通过以上分析,该工艺对宣城亚邦化工有限公司酞菁系列颜料生产废水中的PH、色度、氨氮、化学需氧量、铜离子均有较好的处理,处理后出水水质可达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级排放标准,能使废水稳定达标排放。
参考文献:
张自杰著《废水处理理论与设计》中国建筑工业出版社2003.2
谢冰、徐亚同著《废水生物处理原理和方法》中国轻工业出版社2008.5