废水处理论文范例

废水处理论文

废水处理论文范文1

1.1工艺流程

根据设计进水水质中COD、NH3-N指标较高,要求出水水质指标高,同时考虑包头市为北方寒冷城市,水温较低的气候条件,污水排放对氮、磷提出要求,而且需对污水进行回用以便达到节约用水的目的。该污水处理站采用CAST工艺+絮凝沉淀工艺。

1.2工艺特点

(1)优化了处理构筑计物的布置,节省工程投资和占地面积。

构筑物尽量合建,节省工程建设投资和占地面积,该工程设计将集水池和提升泵房、加药间和加氯间等采用合建。同时,构筑物之间尽量构筑物连接或合建,本设计粗格栅与提升泵房、细格栅与旋流式沉沙池等都连接在一起。

(2)设置旋流式沉砂池。

在沉砂池的设计中,一方面要考虑保证后续脱氮除磷厌氧、缺氧的状态,保持碳氮、碳磷质量比,另一方面也要统筹考虑工程投资、占地和运行费用等诸多因素。因此,土右污水处理站采用旋流式沉砂池。旋流式沉砂池的进水是以切线方向进入,通过位于水池中心的叶轮慢速搅拌,形成平面的旋流,利用砂粒和水的密度不同,在旋流状况下得以分离,由于完全利用水力和机械搅拌形成旋流,没有曝气设施,因此能保证进入CAST池预反应区的污水处于缺氧或厌氧状态。

(3)运用适宜的污泥处理工艺,减少运营成本。

对污泥的处置采取直接机械浓缩脱水方式,不设污泥缓冲池,节省一次性投资,减小运行费用。由于污泥在浓缩脱水时停留时间较短,因而避免了磷的释放,保证了系统运行的可靠性。

2主要构筑物及设备参数

2.1粗格栅间与提升泵房

粗格栅按远期规模设计,粗格栅为地下式钢筋砼平行渠道,设计格栅渠道2条,每条宽度1.1m,栅条间隙20mm,分别配回转式机械格栅除污机,l用1备。根据格栅前后液位差,由PLC自动控制,同时设有定时排渣和手动控制排渣。提升泵房与粗格栅合建,进水泵房为钢筋混凝土构筑物,长宽尺寸为7.0m×9.8m,有效水深6.8m,安装3台不堵塞式潜水污水泵,2用1备(其中1台为变频式),单泵流量700m3/h,扬程14m,电机功率55kW。

2.2细格栅及旋流沉砂池

细格栅间为地上式钢筋混凝土结构,平面尺寸10.3m×14.1m。设计格栅渠宽1.6m,共计2条,配螺旋机械格栅除污机2套,栅条间隙3mm。曝气沉砂池与细格栅间合建,为地上式柱形钢筋混凝土结构,直径3.65m,有效水深3.9m。采用立式轴承及叶轮2套,每池1套,与沉砂池配套使用,叶轮直径为1500mm,转速为15r/min,电机功率为1.1kW。采用螺旋式砂水分离器1台,单台流量20L/s,电机功率0.37kW。配有离心式鼓风机两台(1用1备),流量为7.5m3/min,扬程为5m,电机功率为2.2kW。

2.3CAST生物池

生物池是污水生物处理的核心构筑物,采用CAST工艺。1座钢筋砼结构生物反应池,分为两格,每格再分为预反应区和主反应区。每格平面尺寸为47m×30m,有效水深6m,预反应区:主反应区=1:9。BOD5污泥负荷为0.0479kg/(kg•d),水力停留时间28.13h,混合液质量浓度4g/L,泥龄15d,污泥回流比30%,产泥率0.85kg/kg,微孔曝气管有6000个。每池配有1台回流潜污泵,流量为340m3/h,扬程为2.0m,功率为7.5kW。每池采用1台剩余潜污泵,单台流量为67m3/h,扬程为9.0m,功率为4kW。配有滗水器4台,每池各2台,滗水能力为1300m3/h。

2.4接触池及再生水进水泵房

接触池将生物池处理后出水进行消毒,同时作为再生水处理构筑物的进水泵站,建有1座。接触池体积尺寸为21.5m×7.7m×4.0m,再生水进水泵房的流量为0.342m3/s。配有水泵3台,2用1备,其中1台变频式,单台流量为700m3/h,扬程为9m。

2.5加氯加药间

加氯间为再生水处理进行消毒,由于进水存在含P高的时段,通过投加聚合硫酸铝化学除磷,同时聚合硫酸铝可以作为沉淀剂用于再生水[2]。加氯加药间为1座钢筋砼框架结构,建筑面积为13.5m×16.2m,采用2台加氯机(1用1备),加氯量为8mg/L。加药量为355kg/d,加药浓度为10%。

2.6鼓风机房

建有1座22.5m×10m×7.5m框架结构的鼓风机房,配有3台风机,其中2用1备,2台变频,单台风量为70m3/min,风压7m,总供风量为8400m3/h。单机功率为110kW。

2.7储泥缓冲池

1座,钢筋砼构筑物,圆柱形结构,尺寸为Ф6.0m×4.85m,配有1台潜水搅拌器,功率为1.5kW。

2.8污泥浓缩脱水机房

通过浓缩脱水,降低污泥含水率,以减少污泥体积,便于污泥贮存、外运及污泥的再利用,脱水机房尺寸为L×B=24m×12m×6.8m+9m×6m×4.5m(泥棚)。主要设备有:2台(1用1备)污泥浓缩脱水一体机,单机处理能力为7~36m3/h,带宽1.5m,单机设计工作时间为10~12h;投泥泵2台,流量为13~70m3/h,扬程20m,电机功率1.5kW;三箱系统式絮凝剂制备系统1套,最大投药量为15.8kg/d,药剂投加浓度1‰;空压机2台,流量0.13m3/h,风压1.0MPa;2台离心式冲洗泵,流量12~42m3/h,扬程45~56m。

2.9普通滤池

1座,6池式单层框架结构,尺寸为7.4m×6m×4.1m。设计参数为:气冲强度55m3/(m2•h),水冲强度15m3/(m2•h),填料形式为均质石英砂滤料,配水形式滤板及滤头配水,反冲洗风机、反冲洗水泵与曝气生物滤池公用1套设备。

2.10清水池及再生水送水泵房

1座,钢筋混凝土水池,尺寸为35m×15m×4m,池容为2000m3,送水泵台数3台(2用1备,1台变频),水泵扬程35m。

3运行效果

经过两年的运行表明,包头市土默特右旗污水处理站设备运行正常,出水水质除氨氮外都能达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级B标准,具体运行数据见表1。为了解决氨氮处理效果低的问题,在CAST反应池中添加碳酸氢钠和反硝化菌,经过三个月的调试,出水氨氮质量浓度由44mg/L降到9.6mg/L,使所有的出水指标都能达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级B标准的要求。

4效益分析

废水处理论文范文2

该厂所产生的电镀废水中含氰废水主要来源于氰化镀银工艺,包含铜件镀银、铝件镀银、导体镀银生产线,在该废水中含有由氰化物与铜离子、镍离子等金属离子结合形成的极稳定的络合物,使废水中的部分金属离子不能在碱性条件下生成氢氧化物沉淀去除;地面废水来源于各生产线冲洗工件水、冷凝水、冲刷地面等,由于生产工艺、生产任务量等因素的影响,地面废水水质、水量很不稳定,该废水中常含有氰化物及少量铜离子、镍离子、银离子、锌离子和表面活性剂等污染物;酸碱综合废水来源于车间各生产线综合排放水,主要含有酸、碱及重金属盐类等污染物,该废水一般呈酸性PH值4-6。

2电镀废水处理工艺对比

2.1电镀废水处理原有工艺

该电镀厂废水站新建时,污水排放标准执行的是《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中三级标准,主要处理工艺采用化学沉淀法,原有处理工艺及设施已无法满足现有污水排放要求。

2.2电镀废水处理改造后工艺

该电镀废水站原有工艺在处理废水时存在以下弊端:(1)含镍废液与含氰废水混合处理时,由于镍废液中重金属离子与氰形成稳定的络合物,造成破氰困难氰化物和重金属常常超标;(2)地面废水来源于各生产线,水质极其复杂,常常含有氰化物和重金属离子,该废水直接进入酸碱综合废水池将无法破氰;(3)酸碱废液浓度较高,打入酸碱综合池后导致后续处理负荷较大,处理达标较困难;(4)原系统仅能处理碱性重金属离子,而中性重金属离子锌无法去除,已无法满足新标准《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)中对锌离子的要求;(5)含氟废液和磷化废液是直接向废液池内投加药品,再通过压滤机压榨过滤的方式处理,该方式不易控制,同时处理高浓度含氟废液产生的酸雾对人体健康和车间环境造成极大损害。针对原系统种种弊端,现改造后工艺将废液处理作为单独处理单元,处理后的清液再进入综合废水后续处理单元,减小废液直接对酸碱综合水的冲击,而地面废水则进入含氰废水处理单元,综合废水处理系统增加二级斜管沉淀设备,同时增加硫化钠,采用硫化物沉淀法作为氢氧化物沉淀法的补充。

3电镀废水处理调试与运行

3.1含铬废水预处理

含铬废水通过泵提升至铬还原池,与此同时,氧化还原电位(ORP)控制仪根据设定值自动控制还原剂加药电动阀,当ORP<100mv时,自动按比例减小并关闭电动阀,在此条件下,废水中六价铬将被还原为三价铬,反应时间20min,反应后废水排至酸碱综合废水池一起处理。

3.2含氰废水预处理

含氰废水通过泵提升至破氰反应池,与此同时,PH和余氯控制仪根据设定值自动控制NaOH和次氯酸钠加药电动阀,当PH>10.5时,自动按比例减小并关闭加碱电动阀,当余氯超过10时,自动按比例减小并关闭加次氯酸钠电动阀,反应时间20min,在此条件下,氰化物氧化成氰酸盐,此时完成一级氧化破氰,反应后废水排至酸碱综合废水池一起处理。

3.3槽液预处理

含镍、含氟、磷化和酸碱废液分别单独处理,每处理废液按照废液类别和污染物种类,相应的投加NaOH、硫化钠、次氯酸钠、氯化钙、硫酸、PAC及PAM等药品,按照先破氰再化学沉淀的方式处理,反应搅拌时间大于5小时。处理槽液时,在投加NaOH调整PH为10.5-11后,依重金属离子浓度投加硫化钠以去除残余重金属离子,处理完废液排放至碱性污泥池,经压滤后滤液进入酸碱综合废水池一起处理。

3.4酸碱综合废水处理

经含铬、含氰、槽液预处理的水与车间综合排放水混合后,废水由提升泵进入一步净化器,与此同时,加药阀自动打开,PH控制仪根据设定值自动控制加碱电动阀,当PH>10.5时,自动按比例减小并关闭加碱电动阀,当废水处于正常状态时,投加药品主要为NaOH、硫化钠、PAM,实际调试过程中NaOH与硫化钠按10:1比例混合投加,其处理效果最佳,而硫酸亚铁和次氯酸钠作为应急处理药品,在酸碱综合水非正常状态时手动加药。一步净化器处理出水自流至二级斜管沉淀设备,此时,酸、PAC、PAM加药泵均自动打开,PH控制仪根据设定值自动控制加酸计量泵,斜管出水自流至中间水箱时,次氯酸钠加药泵打开,其停留时间10min,在此条件下,氰酸盐将彻底氧化,此时完成二级破氰,此后再经过过滤提升泵进入多介质过滤罐后外排。

3.5污泥处理

碱性污泥及中性污泥经板框压滤机脱水后,滤液再次进入综合废水池与酸碱废水一起处理,脱水后污泥装袋运往固废中心处理。

3.6处理效果

经过连续5个月的调试运行,整个处理工艺运行稳定,出水水质良好,经改造后出水水质指标达到《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)中各项标准。

4结束语

废水处理论文范文3

山核桃预加工废水来源主要有以下两处:第一采摘下的山核桃在现场进行脱蒲处理,脱去外蒲。在这个过程中产生的脱蒲废水,主要由外壳中本身所含大量汁液组成。第二山核桃果实经脱蒲处理后,果实被送入一个盛满清水的桶槽内,通过浮选去除浮在水面上的不合格果实,清洗果壳表面残留的汁液及残渣,这个过程需要消耗大量的洁净水。山核桃加工时须经过脱蒲、水选处理,在处理过程中部分氨基酸、多糖、皂苷、黄酮、挥发油、生物碱类等溶解于水,产生高浓度有机废水,消耗受纳水体中的溶解氧。并且该废水直接排放会使受纳水体受到污染,破坏生态环境。以上两种废水混杂在一起便成了山核桃脱蒲水选废水,主要水质参数为:废水水量平均500m3/d;电导率(Cond)在400μs/cm左右;化学需氧量(CODCr)700~800mg/L;pH在7左右;废水生产周期为15~20d/a。废水过滤完杂质后,初期为黄色透明,具有一定毒性,对微生物有一定抑制作用。与空气接触后,废水由黄色转为红棕色,过夜后能产生生物絮凝体。但由于山核桃属植物中所含具体化学物质及转变机理暂无相关文献可供参考,本文也不做深入探讨。

2处理工艺及流程

由于山核桃预加工生产周期短,水量大且集中,废水中含有有毒物质,无法直接采用生物法处理。同时废水中形成COD的物质,大部分为有机物,絮凝法基本没有效果。因此采用高级化学氧化法来处理山核桃预加工废水。工艺采用芬顿试剂氧化-石灰法,虽然芬顿试剂中铁离子在反应后生成的复杂水合物具有一定的絮凝能力。但是生成的絮凝体过小,这些絮凝体需要很长时间才能沉淀,因此后续添加阴离子型PAM助凝剂以改善沉淀效果。芬顿法是当今应用最广泛的一种高级氧化工艺(AdvancedOxidationProcess,AOP),在实际操作过程中采用亚铁盐作为催化剂,来激活H2O2,产生氧化能力很强的羟基自由基(•OH),用来氧化分解废水中的有机物,从而达到降低废水的化学需氧量(COD)以及色度的目的。聚丙烯酰胺(PAM)在废水处理上,常用作絮凝剂或助凝剂剂。在山核桃预加工废水处理中起到加速悬浮物的沉淀,促进污泥压榨的效果。本项目采用阴离子型聚丙烯酰胺。

3主要构筑物设计参数

3.1调节池的主要作用是调节水质、水量均匀,同时可以预调pH值,使原水pH值处于芬顿氧化法最佳处理效果区间,减少后续药剂使用费用,同时加快反应时间。由于处理水量随时间波动明显,白天开工水量大,而晚上基本没有废水产生。故调节池容积设计偏大,为800m3。并在旁边增设一座500m3紧急事故池,地下式钢砼结构。作用有:接纳调节池溢流水量;收集未达标废水;预留今后交易市场发展增长水量。

3.2反应池1作为芬顿氧化反应池,用以添加芬顿试剂,处理量为25m3/h,池体尺寸:1.5m×1.5m×4m,采用机械搅拌,混合反应设计时间为20min。

3.3反应池2作为中和池,用以添加石灰,处理量为25m3/h,池体尺寸:1.5m×1.5m×4m,采用机械搅拌,加药口设为池体中部,混合反应设计时间为10min。

3.4反应池3作为絮凝池,用以添加APAM,处理量为25m3/h,池体尺寸:1.5m×1.5m×4m,采用机械搅拌,混合反应设计时间为20min。

3.5中和沉淀池利用浅层沉淀原理,斜板使断面湿周增大,水力半径(R=面积/湿周)减小,从而降低雷诺数(Reynolds数,Re=vRρ/μ),增大弗洛德数(Froude数,Fr=v/sqrt(lg))。在增大池体容积利用的前提下,同时也解决了排泥问题。处理量为25m3/h,设计表面负荷为0.85m3/m2•h。池体尺寸:5.0m×8m×4.5m。

3.6污泥浓缩池用来收集沉淀池污泥,并进行初步浓缩,上清液回流调节池。池体尺寸:5.0m×1.5m×4.5m。3.7设备药剂间用来储存药剂,放置污泥泵、压滤机,房间尺寸:12m×10m×3m。

4结语及处理情况

该工艺于2014年投入使用,经过在9月份的实际运行,达到了设计要求及预期效果,出水CODCr控制在85~95之间。水质清澈透明,色度<5倍。

4.1应用“芬顿氧化-中和沉淀工艺”法处理山核桃预加工废水是可行的。

4.2该工程设计处理水量为500m3/d。由于工艺路线短,反应速度快等优势,处理设施及设备总投资预计为40万元。

4.3由于处理方式为化学及物理方法,耐冲击及负荷变动范围大。并可根据实际水质及水量,调整加药量,出水水质可控。

4.4废水处理后各项指标如COD及色度等,均达到国家排放标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一级排放要求,且无二次污染物产生,符合当地环保部门要求。

废水处理论文范文4

(1)隔油罐。

2座,单座容积3000m3,尺寸为?15.9m×H15m,地上式钢结构,配备WS-II-150旋流分离器2台。隔油罐采用罐中罐形式,罐内设内罐、旋流收油器和表面污油加温管,当进水含油量小于6000mg/L,可以确保出水含油量小于150mg/L。2座并联运行,保证水质、水量、水温的稳定,并将调节缓冲、除油除泥、混合均质过程合为一体。

(2)油水分离器。

2台,地上式钢结构。采用DYF-A-150型油水分离器,其为单缸三腔卧式的含油废水处理密闭装置,内分旋液分离腔室、W型波纹板聚合器、粗粒化滤芯3部分,该装置可以确保出水含油量小于50mg/L。

(3)两级气浮处理设备。

一级为涡凹气浮、二级为溶气气浮。共2座,单座尺寸为长18m×宽9m×高2.5m,钢筋混凝土结构,配有涡凹曝气机、溶气罐等设备。含油废水采用两级高效气浮进行破乳气浮,第一级气浮投加破乳剂,主要去水中含有的油粒直径微小的浮油和带负电荷的乳化油。第二级气浮通过投加混凝剂和助凝剂,利用化学混凝和破乳作用,再通过气浮达到去除废水中微细浮油或乳化油的目的。经过气浮除油后,满足生化处理设施对进水水质油类≤10mg/L的要求。

(4)A/O生化池。

1座,钢筋混凝土结构,COD容积负荷为0.51kg/(m3•d),NH3—N容积负荷为0.054kg/(m3•d),混合液回流比为200%,污泥回流比为50%~100%。其中A池有效容积3000m3,尺寸为长48m×宽12.5m×高5.5m,HRT=12h,配有8台QJB7.5/12-620/3-480/S型潜水搅拌机。O池有效容积6840m3,尺寸为长48m×宽28.5m×高5.5m,HRT=27h,配备5台(3用2备)BK9020-250-1150型罗茨鼓风机,4台(2用2备)150GW200-10-15型内回流泵。

(5)臭氧氧化池。

1座2格,钢筋混凝土结构,有效容积490m3,尺寸为长7m×宽10m×高7.5m,填充层高度2m,无机盐类催化剂125m3,配备1台CF-G-2-6kg臭氧发生器。

(6)曝气生物滤池。

1座8格,钢筋混凝土结构,总有效容积为1680m3,尺寸为长28m×宽10m×高6.5m,填充层高度3.5m,生物滤料980m3。COD容积负荷为0.75kg/(m3•d),采用气水联合反冲洗,气冲强度为17.3L/(s•m2),水冲强度为7.14L/(s•m2)。配备4台(2用2备)BK7011-150-1150型罗茨鼓风机,其中备用风机为反冲气源,2台(1用1备)SLS300-250反冲洗水泵。

(7)回用水处理系统。

主要包括4台(3用1备)?3m×H5.5m砂滤罐,4台(3用1备)?3m×H5m活性碳过滤罐,4台(3用1备)自清洗过滤器,2套UF装置、1套RO系统,1套浓水RO系统,1套石灰软化系统。配套高压泵、加药系统、保安过滤器和PLC自控系统等,其中UF回收率为90%,RO系统回收率为75%,浓水RO系统回收率为50%。

2调试运行及注意的问题

(1)隔油罐内罐首次进水前,应先将内外罐的连通阀全开

待罐液位上升至3m以上时,缓慢将连通阀关闭,并将排油阀稍微打开,见水后关闭排油阀。

(2)为保证油水分离器旋液分离腔室的旋流效果

原设计油水分离器进水是用泵打入,但经过一段时间的调试运行后发现,只要隔油罐的出水液位高于油水分离器6m以上,就可以保证油水分离器的运行效果,使出水含油量在50mg/L以下,因此调试后期将此处的提升泵移除,降低了动力消耗。

(3)保持合适的臭氧投加量对系统出水至关重要

调试初期臭氧投加量从10g/m3逐步提高到22g/m3,臭氧催化氧化池出水的BOD5/COD从0.13提高到0.20以上,系统出水COD从60mg/L稳定降至45mg/L以下。

(4)BAF滤池在初期调试时,污泥菌种投加量不能过大

否则在调试未完成就需要反洗,这对刚开始运行的滤池不利。本工程投加的接种污泥为炼油厂离心脱水后的新鲜污泥,接种量为2000kg,稀释后用泵均匀打入BAF的8个单元,经一个月的调试,出水基本达到设计要求。在运行过程中BAF出水水质曾出现波动,COD升高,分析原因后发现由于进水水质水量波动比较大,BAF池只考虑了对反冲洗动作和时间的控制,没有对反洗周期控制。将反洗周期从48h调整至24h后,出水水质稳定。

(5)二级反渗透浓水出水COD为60~80mg/L

总硬度(以CaCO3计)为800~1000mg/L;投加石灰乳控制出水pH为10.3~10.5,产生大量各种形态的CaCO3结晶,降低水中暂时硬度,同时生成的结晶核心还可以对其他杂质起凝聚、吸附作用;而且石灰乳引起的pH的升高也为氨氮和磷酸盐的去除创造了条件。同时加入了聚硫酸铁40g/m3,在去除碳酸盐硬度的同时也去除了一部分悬浮物。石灰及聚硫酸铁后加入硫酸的作用为:①调节石灰加入后造成的pH升高;②把石灰没有去除的碳酸盐硬度转化为溶解度较大的非碳酸盐硬度。经石灰软化处理后总硬度降至200mg/L左右;COD降至40mg/L左右,同时对氨氮的去除率也在30%以上,满足了浓水反渗透装置的进水要求。

(6)浓水反渗透装置所排浓水

COD在100mg/L左右,用硫酸调节pH至3,硫酸亚铁的投加量为1.2kg/m3,30%双氧水0.35L/m3,在芬顿氧化塔中反应1h后,出水加氢氧化钠调节pH至9左右并投加聚丙烯酰胺4g/m3,出水COD在50mg/L左右,去除率可达50%,由于浓水反渗透装置所排废水量较小,只有420m3/d,将其并入综合废水中一起达标排放。

3运行效果

经过5个多月的调试,废水处理系统运行良好,处理效果稳定,排放废水出水水质均达到《山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准》(DB37/599-2006)重点保护区最新标准[鲁质检标发(2011)35号],回用水均低于设计要求的控制指标。2014年6月下旬BAF系统出水的取样结果如表3所示,UF-RO系统出水水质见表4。该工程总投资3830万元,其中设备投资2788万元,土建投资1042万元;生化系统处理成本为1.98元/m3,其中电费为1.58元/m3,药剂费为0.26元/m3,人工费为0.14元/m3;回用水处理系统成本为1.87元/m3,其中电费为1.14元/m3,药剂费为0.63元/m3,人工费为0.10元/m3。

4结论

(1)炼油废水处理工艺采用隔油-油水分离-两级气浮-水解-A/O-臭氧氧化-BAF

废水经处理后水质稳定达到《山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准》(DB37/599-2006)重点保护区最新标准[鲁质检标发(2011)35号],COD的去除率达到96.8%、石油类去除率达到99.3%、硫化物去除率达到99.1%、氨氮去除率达到96.5%以上。

(2)对排放达标的废水采用预处理-UF-RO处理工艺

废水处理论文范文5

煤化工废水主要来源于煤炼焦、煤气净化和化工产品回收利用等生产过程。这种废水中的水质以酚和氨为主,其中还含有300多种污染物质,主要有焦油、苯酚、甲酸化合物、氨、氰化物、COD、硫化物等,其中氨氮200-500mg/L,是一种具有难降解有机物的工业废水,十分典型。而CODcr的含量甚至高达5000mg/L。废水中易降解有机物主要是萘、呋喃、咪唑类等酚类和苯类,而难降解有机物则主要是喹啉、异喹啉、联苯等。煤化工废水的色度和浊度较高的原因是废水中含有各种生色集团和助色集团物质来使其色度和浊度高。

二、煤化工废水处理方法

煤化工废水处理工艺路线基本遵行:物化预处理+A/O生化处理+物化深度处理。

1.预处理

废水预处理大多是用隔油、沉淀、气浮等物化法,其中隔油法分为重力分离型、旋流分离型和聚结过滤型,而重力分离型又分为平流式(API)、斜管式(CPI)、平流斜管式(API-CPI)、平行波纹板式(CPS)、斜交错波纹管式(OWS)隔油池和重力沉降分离隔油罐等;气浮法则包括溶气气浮、扩散气浮和电解气浮等。若工业废水中含较高浓度的酚和氨,则需要对酚和氨进行回收预处理。对于酚的预处理方法一般有蒸汽脱酚法、吸附脱酚法、溶剂萃取法、液膜技术法、氧化法和离子交换法等,工业上常用溶剂萃取法做酚的预处理,溶剂为异丙基醚;对于氨来说,一般采用蒸汽汽提-蒸氨法。

2.生化处理

煤化工废水经过预处理后,再进行生化处理,一般采用厌氧/好氧法、厌氧/缺氧/好氧法、、生物接触氧化、载体生物流化床、序批式活性污泥、上流式厌氧污泥床和在活性污泥曝气池中投加活性炭等进行处理。一般来说,当用好氧法处理过后,需要针对废水的特性再进行再处理。

(1)厌氧/好氧法:厌氧/好氧是利用微生物的硝化和反硝化的作用进行脱氮、脱碳的原理的普通活性污泥法改进的方法。污水经过预处理后,在进行厌氧/好氧法处理,COD质量浓度和氨氮的质量浓度均会下降,其中较难降解的有机物萘、喹啉和吡啶的去除率分别为67%,55%和70%,而一般的好氧处理这些有机物的去除率不到20%。采用厌氧固定膜-好氧生物法处理煤化工废水,也得到了比较满意的效果。

(2)厌氧/缺氧/好氧法:厌氧/缺氧/好氧法中的厌氧处理,是为了把废水中难以降解的有机物变为链状化合物,长链化合物变为短链化合物。这种方法用于焦化废水处理,当焦化废水经过处理后,废水中的COD质量浓度、挥发酚的质量浓度和氨氮的质量浓度均会大幅度的降低,比如说:COD质量浓度会由3257mg/L降至143.5mg/L。

(3)载体生物流化床:载体生物流化床主要是运用生物膜法和活性污泥法基本原理由鼓风曝气系统和填料及筛网系统组成。利用载体生物流化床,不仅能够在生化处理前端高负荷脱除COD,生化处理后端高负荷脱除氨氮,而且还能代替BAF进行深度处理。载体生物流化床投资成本少,仅是活性污泥曝气池投资成本的70%,并且所占的面积也相对较小,仅仅占活性污泥曝气池的一半。其密度低,填料易丢失,需要专业人员进行专业性的技术操作。

(4)序批式活性污泥:序批式活性污泥是根据好氧、厌氧微生物自身的代谢机能,在进行好氧和厌氧交替反应过程中降解污水中的有机物和氨氮等污染成分的原理对传统活性污泥法进行改良后的产物。应用序批式活性污泥处理后的污水能够达到《合成氨工业水污染物排放标准》中一级排放的标准。

(5)上流式厌氧污泥床:上流式厌氧污泥床能够使大部分的有机物转化成甲烷和二氧化碳,并且能够利用反应器上部的分离器分离气体、液体、固体。生化法能够较好地去除废水中的苯酚类和苯类物质,但是对于一些难降解的有机物比如说喹啉类、吲哚类、咔唑类等效果较差。所以,近年来对煤化工污水防治技术研究方兴未艾,出现了生物膜反应器、湿式氧化、等离子体处理、光催化和电化学氧化等先进技术,这些技术已在某些煤化工企业得到实施或取得试验成果,由于应用成本普遍较高,所以还未大规模推广应用。

3.深度处理

经过生化处理的煤化工废水,出水的CODcr、氨氮等质量浓度大幅度下降;但是,因为存在难降解有机物,生化处理后的COD、色度等仍然没有达到可以排放的标准,因此,需要继续进行深度处理。深度处理方法主要有:超滤、反渗透、混凝沉淀、絮凝沉淀、活性碳吸附和化学氧化、MBR等。有研究发现,强化生物脱碳脱氮以臭氧生物活性碳技术作为深度处理单元和回收工艺来处理煤化工废水后,废水中的高COD、高氨氮质量浓度大幅度下降,具有很好的处理效果,其水质可以达到《城市污水再生利用工业用水水质》的标准。(1)臭氧生物活性碳技术通过对臭氧生物活性碳技术在深度处理过程中的强化生物脱碳脱氧及回用工艺处理煤化工废水时,发现了此工艺技术对于COD、高氨氮中所含油不容易降解煤化工废水的处理时,有着非常良好的废水处理效果,处理出来的水质符合《城市污水再生利用工业用水水质(》GB/T19923-2005)标准。

4.膜浓缩废水的蒸发处理技术

煤化工废水进行浓盐水处理时所用的浓盐水主要是来源于双膜处理后的反渗透浓水,含有盐质量浓度为3000-25000mg/L。一般采用膜浓缩和热蒸发技术来进行浓盐水的再浓缩。把含盐量较高的盐度提升到50000到80000mg/L之后,就进行蒸发处理,通常使用的是机械蒸汽压缩再循环技术,处理废水的过程中,所需要的热能,是由蒸汽冷凝以及冷凝水冷却时所产生的热能。处理过程中不会流失潜热。处理过程中只需要消耗一些废水(蒸发器内的)以及所产生的蒸汽和循环的冷凝水还有电能等。蒸发器将盐含量提升到了20%之上。所排出来的盐卤水被输送到蒸发塘通过自然地蒸发,结晶干燥后成固体,运到堆填区埋放。膜浓缩技术经常用于浓盐水处理的前段,可以将废水中的盐质量浓度提高到50000-80000mg/L,膜浓缩技术处理成本较低、规模大、技术成熟,能够减小浓盐水处理后续蒸发器的规模,这样能够降低成本并节约资源。伴随着环境保护的呼声高涨,在未来的煤化工业的发展中也将是低成本投入、高产量回报,降低污染,进行可循环的发展。使污染物可以减少量化、得到循环利用,提升资源的可使用率,将经济实现可持续化发展。

三、结语

废水处理论文范文6

(1)隔油池。

在炼厂一般都采用利用油、水的比重差进行油水分离的隔油池。其中比重小于1的油品上浮至水面而得到回收;比重大于1的其他机械杂质沉于池底。所以,隔油池同时又是沉淀池,但主要起除油作用。

(2)浮选。

浮选就是向污水中通入空气,使污水中的乳化油粘附在空气泡上,随气泡一起浮升至水面。一般为了提高浮选效果,向污水中投加少量浮选剂。由于炼厂的生产污水中本身含有某些表面活性剂,如脂肪酸盐、环烷酸盐、磺酸盐等,故不需另外加入浮选剂,也能获得较好的浮选效果。所以,近几年来在国内外都广泛地用它来处理炼厂的含油污水。

(3)絮凝。

对于颗粒直径小于10-5m的油粒,一般称之为乳化油。这种乳化油由于其表面吸附有水分子,此水层使油粒不能相互聚合。另外,因油粒表面带有相同电荷,由于静电排斥作用也妨碍油粒间的相互聚合而在水中呈稳定的悬浮状态。这两种因素构成了乳化油在水中的稳定状态。再者,油粒间由于水分子运动产生的布朗运动,促使油粒相互碰撞聚合而变成较大的油粒,以及由于范德华力所产生的油粒间相互吸引力,促使它们相互聚合,以上所有这些因素就构成了油粒的不稳定因素。为了使具有这种特性的油粒凝聚,就应消除其稳定因素。絮凝法的基本原理主要是根据油粒稳定因素之一——静电排斥力发生电中和作用的现象来进行絮凝。仅用双电层原理来解释絮凝原理尚有许多现象不能说明,因此絮凝作用还应考虑金属氧化物的水化物对油粒的吸附、包围圈带等各种现象的综合作用。

(4)过滤。

含油污水中油粒和悬浮物质在通过滤层时被截留在滤层中间,一般污水中的悬浮物质的粒度同砂层中的空隙相比要小得多,这种微小的颗粒在砂层中被截留下来的现象,许多学者试用下列作用来解释:筛滤作用、沉淀作用、化学吸附作用、物理吸附作用、附着作用及絮凝形成作用,这些作用中,到底哪一种对过滤起着决定性的作用,不同的研究者提出了不同的看法,至今还未建立一个统一的、肯定的说法。

2含硫、氨、酚污水处理工艺

炼厂在渣油焦化、催化裂化、加氢精制等二次加工过程中都会产生一定量的过程凝缩水,其中含有较多的硫化物、氨和酚类,一般称为含硫污水。它的排量不大,但如不经任何处理直接排入炼厂排水系统,则将严重地破坏隔油池操作流程,影响污水处理构筑物的正常运行。

(1)水蒸汽汽提法。

水蒸气汽提法就是把水蒸汽吹进水中,当污水的蒸汽压超过外界压力时,污水就开始沸腾,这样就加速了液相转入气相的过程;另一方面当水蒸气以气泡形态穿过水层时,水和气泡表面之间就形成了自由表面,这时液体就不断地向气泡内蒸发扩散。当气泡上升到液面时就开始破裂而放出其中的挥发性物质,所以数量较多的水蒸气汽提扩大了水的蒸发面,强化了过程的进行。工业污水中的挥发性溶解物质如硫化氢、氨、挥发性酚等都可以用蒸汽蒸馏的方法从污水中分离出来。

(2)含酚污水的处理。

酚既能溶于水,又能溶于有机溶剂如苯、轻油等。水和有机溶剂是两种互不相溶的液体,利用酚在这两种液体中的溶解度不相同(酚在有机溶剂中的溶解度较水大),把某种有机溶剂如苯加入酚水中,经过充分混合后,酚就会逐渐溶于苯中,再利用水和苯的比重差进行分离。因此可以利用此原理从污水中把酚提取出来。但为了获得较高的脱酚效率,需要采用对酚的分配系数高又与水互不相溶、不易乳化、损耗小、价格低廉、来源容易的有机溶剂作萃取剂。

3生物氧化法

利用大自然存在着大量依靠有机物生活的微生物来氧化分解污水中的有机物质,运行费用比用化学氧化法低廉。这种利用微生物处理污水的方法叫作生物氧化法。由于它能有效地除去污水中溶解的和胶体状态的有机污染物,所以一般炼厂都采用它作为净化低浓度含酚污水的主要方法之一。

4深度处理

炼厂污水经过隔油、浮选(一级处理)和生化处理(二级处理)等构筑物净化后,水质仍然达不到国家制定的排入地面水卫生标准的要求。为了防止恶化环境,消除其对水体、水生生物和人畜的危害,对某些地处水源上游和没有大量水源可作稀释水的炼厂来说,就必须对排出污水进行深度处理(亦称三级处理或抛光处理)。深度处理方法很多,但一般都由于技术比较复杂,处理成本过高,而未被生产上广泛采用,尚有待进行深入研究和改进。目前从国内外的发展趋势看,活性炭吸附法、臭氧氧化法,对彻底净化炼厂污水,使其达到排入水体或回收利用方面颇有价值。

(1)活性炭吸附法。

活性炭吸附污水中的杂质属于物理吸附。其原理是由于活性炭是松散多孔性结构的物质,具有很大的比表面积,一般可达1000m2/g。在它的表面粒子上存在着剩余的吸引力而引起对污水中杂质的吸附。近几年来国内外利用活性炭吸附处理炼厂一级或二级出水,取得了良好的效果,综合起来,可得到以下的主要试验结果:①用活性炭吸附法净化炼厂污水生化需氧量可脱除80%,出水中酚含量<0.02mg/L;②使水产生臭味的有机污染物,较其他有机污染物更容易脱除,在净化过程中它们首先被吸附掉;③在使用活性炭吸附前,污水应经过预处理,使固体悬浮物小于60mg/L,油含量达到20mg/L以下,这样可以减轻活性炭的负担,延长操作时间,减少再生频率,降低再生费用;④每公斤活性炭可吸附0.3~0.5kg以化学耗氧量衡量的有机物,吸附饱和后的活性炭可用烘焙法再生,再生损失约为5%~10%;⑤活性炭的粒径对吸附速度影响较大,一般水处理活性炭采用8~30目较合适。

(2)臭氧氧化法。

臭氧具有很强的氧化能力,所以在西欧各国被广泛用于给水处理的杀菌、脱色和除臭处理。目前国内外已开始大规模地研究把臭氧氧化用于工业污水的最终处理,并取得了良好的效果。

5其他处理工艺

除了上述几种常见的采油废水处理工艺外,近几年来也出现了一些新技术。文献[1-2]指出,越来越多的膜分离技术开始用于油田采出水处理,膜分离技术是利用膜的选择透过性进行分离和提纯的技术。膜法处理可以根据废水中油粒子的大小,合理地确定膜截留分子量。文献[3-4]指出,生物吸附法是一种较为新颖的处理含重金属废水的方法,具有高效、廉价的潜在优势。所谓生物吸附法就是利用某些生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子,再通过固液两相分离来去除水溶液中金属离子的方法。

6结语

废水处理论文范文7

不同生产工序所产生的废水及废液含有不同性质污染物,既含有大量的Cu、Ni、Ag、Au、Sn和Pb等重金属化合物,又含有合成高分子有机物及多种有机添加剂。如不处理而直接排放到自然界中,会对环境和人类造成极大的危害。由于PCB废水中的金属离子和有机物的含量变化大、浓度高、成分复杂且形态不一,给PCB废水的处理技术带来了很大的难度。

2PCB生产废水处理技术

从技术角度而言,如何有效地去除络合铜和COD是PCB废水处理的关键。目前采用的方法是将不同性质的废水分类收集单独处理,根据不同化学特性分别采用不同的处理工艺,如:化学沉淀法、氧化还原法、生化法、离子交换法、吸附法等。

2.1化学沉淀法

是目前应用较广的方法,主要用于破除电镀和蚀刻液等废水中的络合铜。化学沉淀法又包括加碱沉淀法、硫化物沉淀法、重金属捕集剂法和硫酸亚铁法等,其中加碱沉淀法因具有价格便宜和加药量易于控制等优点而成为常规处理方法之一,但处理效果不佳,难以达到排放标准。硫化物沉淀法的实质是添加Na2S后形成CuS沉淀而破络,但CuS的渗透性较强而影响沉淀效果,当Na2S添加量控制不当时还可能产生二次污染。重金属捕集剂法的处理效果好,但处理成本很高。硫酸亚铁法可以加快处理速度,但加药量大且产生的污泥较多。

2.2氧化还原法

氧化法是向废水中添加强氧化剂氧化铜的配位离子,使Cu释放出来,然后加碱使之沉淀。常用的氧化剂有NaC10、Fenton试剂等。采用氧化破络法不仅能将Cu2+沉淀下来,而且还能降低废水中的COD,但是需要投加的氧化剂量比较大,药剂费用较高。还原法包括铁粉还原法和铝催发还原法等,铁粉还原法是在酸性条件下,向废水中投加化学活性较高的铁粉作为还原性物质,置换出铜,然后升高pH值,生成Fe(OH)与铜共沉淀,达到去除铜的目的。铁粉还原法在工程上利用的较少,主要原因是产生的污泥量较大,置换塔内铁粉容易结块造成沟流等。铝催化还原法与铁粉还原法的原理一样,所不同的是反应发生在碱性条件下。由于金属铝具有催化性质的金属表面,其可使化学铜废液及废水中的铜离子与甲醛产生自发性的氧化还原反应,促使铜离子迅速地还原成元素态的金属铜沉积析出而达到去除铜离子的目的,其反应原理与化学镀铜的原理相同。在络合铜废水治理中使用铝催化还原法,国外应用的较多,国内应用较少。

2.3生化法

生化法是近年发展起来的一项被认为很有前途的废水处理技术,其实质是依靠微生物的吸附、吸收和转化等作用处理低浓度重金属废水。PCB络合废水中含有的EDTA、酒石酸、柠檬酸等是COD的主要来源,在厌氧条件下,微生物能降解破坏这些络合物,使铜离子释放出来与厌氧条件下生成的S2-结合生成CuS沉淀,且微生物胞外聚合物也具有吸附铜离子的作用。由于铜离子对微生物有一定的抑制和毒害作用,PCB络合废水在进入生化系统之前需进行预处理,使铜离子浓度降至微生物可以承受的范围内。此外,PCB废水中的有机物可生化性差,常规的生物处理法处理PCB废水效果都不够理想。要提高处理效果,关键在于生物菌的筛选和培养。

2.4吸附法

吸附法是在废水中之间投加粉状活性炭,从而吸附有机物,吸附饱和后的活性炭被废弃。活性炭吸附(或生物活性炭)在PCB废水处理中,主要是用于去除COD,去除有机物活性炭是很有效的,尤其对于难降解的有机物不失为之重要的手段。但是,活性炭的吸附值较小,单纯使用活性炭吸附法处理络合废水时,由于其中含有的络合物浓度较高,会很快达到活性炭的饱和吸附量,饱和之后的再生很麻烦,再生设备昂贵,因而就需要频繁更换添加新炭,致使运行费用较高。

3结语

废水处理论文范文8

该厂实际生产过程中,其污水产生量最高为:1800m3/d,平均为:1600m3/d。改造前采用混凝-沉淀工艺,流程见图1所示,构筑物及设备见表2所列。由于企业生产规模的扩大和生产工艺的改变,改造前的污水处理设施已无法达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的二级排放要求。该厂主要使用分散染料,面料全部为涤纶材质,印染颜色丰富,70%为黑色染料。印染工艺前处理段使用大量液碱,pH高。面料染色时印染液pH呈中性,采用高温染色工艺。该厂所在地河水受污染严重,企业生产用水全部为经石英砂过滤处理后的河水,所以并未对企业生产产生影响,水质分析见表3所列。企业对回用水水质情况以实际生产要求为准。企业预留约1600m2土地,要求新建一座2000m3/d污水处理站,执行《污水综合排放标准》二级标准。同时为减少污水排放,提高污水回用率,要求建污水回用处理设施,回用率要求达到50%,回用水质标准以企业实际生产用水要求为准。新建污水处理设施要求操作简单、稳定性强、运行成本低,并对出水水质进行监控。

2工艺分析与设计

2.1工艺设计分析

(1)根据企业产生的污水所作的分析,新建污水处理工程如果采用全生化工艺需要较长的停留时间,且土地面积有限,故采用物化-生化工艺。此外需充分利用原有的调节池和污水处理设施。(2)在企业生产过程中的炼煮环节需要使用液碱导致原水pH较高,不利于后续处理,需要较大的调节池以调节水质变化。(3)污水处理后进行回用处理,在简单稳定的要求下宜采用物化法,设置混凝区和沉淀池,同时设置砂滤和碳滤以保证出水水质。将回用的沉淀池改成气浮池,保证处理效果。(4)企业生产使用分散染料,存在生化后水质颜色发红的问题,需要进行脱色处理。

2.2工程设计

依据该厂的水质水量,单纯采用物化法难以满足达标处理的需要,同时考虑到要对处理后的水进行部分回用,以提高经济效益。为充分利用现有设施,提高土地利用率,将原先的污水处理设施全部改为调节池,使得调节池的容积达到560m3,格栅沿用原有设施。除以上设施,其余污水处理设施和污水回用设施新建。原有污水处理设计与新建设施之间因有生产车间相隔,故采用牵引施工方式相连,中间设置阀门。在新设计处设集水池以调节流量。依照该公司的实际情况,选用工艺成熟、运行稳定的物化→水解→曝气氧化工艺,部分出水经气浮脱色剂处理,再经过石英砂过滤→活性炭过滤实现回用。工艺中投加混凝剂,选择聚合硫酸铁、PAC、聚合硫酸铝铁、硫酸亚铁进行比较,PAC在实际使用中效果不佳,硫酸亚铁在多次实践中发现对于印染废水有更好的去除效果,最后采用硫酸亚铁作为混凝剂。使用液碱对pH进行调节,采用计量泵加药,从而避免了使用石灰所产生的占地大,污泥多等问题。

3主要构筑物和设备及其作用

(1)调节池为原有污水处理设施改建,总容积560m3,有效容积480m3。设计停留时间为4.15h。通过原有提升泵提升至高点后,依靠重力和地埋拖拉管流入新建污水处理设施。后设置冷却塔,降低水温。(2)加药反应池采用机械搅拌,以缩减池子容积。初沉池采用辐流式沉淀池,表面负荷为0.75m3/(m2•h)。(3)水解酸化池,曝气池和二沉池合建成综合池。水解酸化池采用接触反应工艺,内设立体弹性填料,同时使用潜水搅拌机,以提高接触率,设计停留时间为12.5h。曝气池与水解酸化池采用相同的填料。曝气采用高溶解氧转化率的管式一体曝气器。配有两台变频风机,单台风机汽水比为10∶1,两台风机可同时启动运行。二沉池为辐流式沉淀池,采用多斗重力排泥,设计表面负荷为0.75m3(/m2•h)。(4)改建原污泥脱水设施,新建污泥脱水机房与污泥堆棚合建。采用履带式输送装置,减少占地。(5)气浮池原设计为斜板沉淀池,考虑到二沉出水COD、SS等个指标都已降低,二次加药后污泥较轻,沉淀差,表面负荷大,改为气浮池。同时使用脱色剂,去除水中色度。中间水池和回用水池都为蓄水池,为回用水的进一步处理和使用作设计。(6)气浮后的回用水依然存在SS、浊度、色度等有影响的污染物质。使用石英砂和活性炭予以过滤,以提高水质。采用机械过滤的方式提高处理速度,减少占地。

4调试及运行情况

初期调试(2013年12月21日至2014年1月8日),将未经稀释的污水注入水解酸化池和曝气生化池,测得CODcr≥1500mg/L,pH为12左右,NH3-N在11mg/L左右。印染废水水温较高,刚注入的时候达到20°C以上。投加袋装商品菌种,厌氧(A)池15t,好氧(O)池25t,pH降至8.5左右,曝气池控制DO在3~6mg/L。同时投加适量的面粉、尿素、磷肥保证营养供应。在菌种投加完成后闷曝3d,于2013年12月21日开始少量进水,逐步增加水量,污泥全部回流到好氧(O)池。至2014年1月5日全部进水,出水达标。通过观察好氧(O)池及其填料,发现水中污泥量极少,填料上未出现挂膜,证明微生物较少,出水还有进一步的提升空间。厌氧(A)池进水pH≥8.5,出水发黑pH为7.5~6.5,池内出现少量气泡产生,表明有初步的水解作用。2014年1月9日开始没有进水,曝气继续运行,溶解氧控制在DO≤6mg/L,投加少量营养物质维持微生物的生存。2014年1月31日再次调试,初期少量进水,每日逐量增加至2月4日设计进量。经过10d左右,生化出水污泥量明显增加,风机由25Hz升至50Hz,好氧(O)池填料上的生物膜初具规模,出水CODcr降至200mg/L以下,BOD5在10mg/L以下,填料挂膜完成。氧化池生物膜培养成熟后,将回流污泥部分引入厌氧池,提高厌氧池的污泥量。DO达到0.1mg/L以下。随着气温的升高,进水水温由25°C升至30°C以上,水解作用显著增加。至3月底,水解出水实现了10%左右的CODcr去除率。在3月中旬生化出水稳定后,开始进行回用处理调试。由于生化后再物化污泥轻、沉降性不佳,将原先设计的斜板沉淀池改为气浮池,使用PAC作为混凝剂、TransfarTF-270B脱色剂,PAM作为助凝剂。SS、CODcr有很好的去除效果,但脱色效果不佳,色度达到32倍,经过砂滤和碳滤后色度降低不明显。对回用处理后的水进行取样及车间试生产,使用效果达到预期目的。

5调试问题及分析

5.1活性污泥与生物膜

活性污泥量是指池水中区别于填料上的生物膜的活性污泥含量。初期为提高好氧(O)池的挂膜率,二沉池中的污泥全部回流至好氧(O)池。活性污泥量逐步上升,当达到SV30=10时,剩余污泥回流入水解池,出水较为稳定。观察填料,好氧(O)池1号池填料生物膜几乎没有,2号池生物膜量较少。3号、4号池生物膜生长状况良好,CODcr降解主要依靠填料上的生物膜。在提高SV30至25,MLSS达到2000mg/L以上时,生化池4个池中的填料上微生物普遍减少,发黑缺氧,同时微生物个体小,水中的微生物浓度并没有提高,剩余污泥处理量增加,出水没有提高的迹象。因此在容积负荷一定的情况下,悬浮污泥与生物膜存在竞争关系。

5.2溶解氧

印染废水多次调试的结果表明,好氧(O)池末端溶解氧适宜控制在2~4mg/L。较高的溶解氧有利于原生动物的生长繁殖。生化池1池长期处于DO≤0.5mg/L的缺氧状态,使得填料上几乎没有生物膜附着。生化2号、3号池中DO在0.5~1.5mg/L之间变化,生物膜生长良好,原生动物大量聚集,到生化3池末端,CODcr已经实现了生化去除率90%以上。生化4号池子在高溶解氧下运行,微生物个体大,出水清澈,在进水CODcr剧烈变化的时候,能保证出水质量。实践中,停水后开一台风机(50Hz),进水5h后开两台风机(50Hz+50Hz),始终保证末端DO≥3mg/L,减少电能消耗的同时能实现高去除率,同时对生物膜没有产生影响。

5.3水温

印染废水水温普遍较高。调试期在冬季,气温0°C左右,连续进水水温能达到25°C以上。随着气温回升,水温进一步提高。较高的水温(≤37°C)使得好氧(O)池较快地实现出水达标,厌氧(A)池实现水解效果。随着水温超过38°C,生化系统依然稳定,出水正常,污泥性状良好,沉淀速度快。冷却塔未及时到位,在调试完成后运行时生化系统水温最高升至42°C,生化出水依然达标,但污泥沉降速度减慢,污泥蓬松。在冷却塔安装到位正常使用后,采取提高进水pH,适量加大污泥排放,投加大粪的方式,在2个星期后丝状菌基本消除,污泥性状恢复正常。

5.4水解污泥

为提高厌氧(A)池(以下称A池)的水解效果,普遍采用的方式是提高A池的污泥量。初期投加菌种后A池就出现了发黑发臭,池面冒气泡的现象。为提高污泥量,采取大量好氧(O)池剩余污泥回流至A池的措施。进行一段时间后A池发生出水带泥,底部翻泥的现象。检测发现,A池水中污泥含量达到了1.28g/L,但填料上没有污泥的附着。为减少出水带泥对好氧(O)池的影响,停止剩余污泥的回流。调整运行近10d后,A池出水带泥的问题解决,填料上附着薄薄的一层黑色颗粒状污泥,同时实现了对A池的CODcr去除率。

5.5碳氮比

对于A池出水的多次监测中发现,NH3-N在10~12mg/L之间浮动,BOD5均值在350mg/L左右。以C(BOD5):N=100∶5计算,每日1600m3的水量需要氮素28kg,实际水中的含有的氮素16kg(以NH3-N=10mg/L计算),需要外源投加氮素12kg/d,即猪粪26kg/d(含氮量46%)。在调试初期每日投加猪粪25kg,至2014年1月5日全部进水,好氧(O)池出水测定NH3-N只有5.6mg/L出水CODcr持续上升。调整猪粪投加至50kg/d并保持该量,出水CODcr下降至稳定。再次调试时猪粪投加50kg/d不变,至调试完成好氧(O)池出水NH3-N含量在10~15mg/L之间。以此计算,外源氮素投加为23kg/d,剩余19.2kg/d(以出水NH3-N=12mg/L计算),实际利用氮素为3.8kg/d(猪粪8.26kg),而C(BOD5):N=100∶3.36。表明在微生物的不同生长阶段对氮素的需求存在差异,快速增长期的微生物繁殖快,需要氮素来合成细胞所需的蛋白质等细胞组成部分,消耗量大。成熟期的微生物数量趋于稳定,氮素消耗量少,且主要满足其新陈代谢所需。

5.6物化污泥

污水处理前端采用硫酸亚铁作为混凝剂,PAM为助凝剂,液碱调节pH。2014年2月27日A池出水携带少量污泥,使得污泥流出进入好氧(O)池,好氧(O)池泡沫增多由正常时期的乳白色变为褐色,大量物化污泥附着于泡沫表面,SV30由20最高升至30时消泡困难,消泡剂、高压水枪均失效。采取减少供气量,出水DO维持在2~3mg/L,加大污泥排放等方式,至3月3日,泡沫基本控制。在3月4日投加10t大粪,消泡效果明显,泡沫中的物化污泥进入水中,通过排泥的方式脱离生化系统,至3月7日,好氧(O)池基本恢复至事故前水平。这期间依然正常进水,好氧(O)池出水在3月3日达到最高值358mg/L后下降。好氧(O)池填料上的生物膜数量略有减少,水中的悬浮污泥始终保持着良好的吸附和沉降能力,表明曝气法有很好的抗冲击、抗负荷能力。

5.7脱色

印染废水普遍存在色度大的问题,在实际调试中发现,使用黑色分散染料存在难脱色的问题。该厂生产废水在生化处理后显淡红色、粉红色,色度达到60倍以上。即使使用脱色剂处理,颜色也只能降到32~25倍。同时受曝气影响大。在生化出水溶解氧处于1mg/L左右时,色度低,只有30倍左右。当溶解氧达到6mg/L以上时,生化出水清澈,色度达到100倍以上,颜色红。经过脱色剂处理后,色度降至32倍,进入设有曝气的中间水池,色度再次上升至60倍,通过活性炭吸附没有起到效果。后将中间水池的曝气关闭,回用处理后的色度恢复至32倍。

6经济性指标分析

该印染废水厂废水治理投资为5360元/t水;运行费用1.5元/t水。通过查阅国内外文献,高浓度印染废水一般投资金额大约为10000元/t水左右,厂区运行费用一般为1.5~2.0元/t水(包含厂区人员、电费、药剂费等)。由此可见该项目节约了投资,经济效益显著。

7结论