处理高COD\高浓度硫酸根废水工程实例

来源:http://www.shuizhifenxi.com/ 作者:余氯检测仪 时间:2019-08-19

  摘要结合工程实例,介绍了物化预处理――生化工艺处理高COD、高浓度硫酸根化工废水的主要工艺设计参数,调试运行过程;分析了调试运行过程中出现各种现象的原因;总结了设计运行过程中的经验和教训。

  关键词物化预处理 生化工艺 高COD高浓度硫酸根

  江苏巨洋锂电池新材料有限公司主要从事锂离子电池正极材料研发生产。该企业废水主要来源于生产废水及地面、设备冲洗水。

  1、废水的水量和水质

  本工程设计处理规模为1000m3/d,24小时运行,即42m3/h。

  根据环评要求及对该企业所排废水类型的调查,设计的进水质为:CODcr≤25000 mg/L,SO42-≤27600 mg/L ,Fe2+≤170 mg/L ,PO43-≤260 mg/L。

  2、废水处理工艺流程、

  根据江苏巨洋锂电池新材料有限公司所提供的废水及我院调研资料可知,该生产废水具有水量大、CODcr高,硫酸盐浓度高等特点,因此拟采用物化预处理先去除SO42-、Fe2+、PO43-,再通过生化处理削减CODcr的污水处理工艺。污水处理流程如图1所示。

  图1污水处理流程

  3、主要构筑物和设备

  3.1调节池

  调节池对生产废水进行水量的调节和均匀水质,保证后续处理稳定、有序运行。

  调节池平均停留时间选取12.0h,调节池内设置穿孔空气搅拌管进行预曝气搅拌。

  3.2反应池

  对污水进行预处理,通过投加石灰乳去除污水中的硫酸根、磷酸根、铁离子及一部分悬浮状的污染物,初步改善污水水质,降低后继生化处理工艺的负荷,反应产生的泥水混合物进入压滤机进行泥水分离,部分来不及压滤的混合物也可暂先通过污泥泵1排入污泥浓缩池,以待压滤处理。滤出水进入曝气反应池。

  3.3 曝气反应池

  收集滤出水,去除残余的Ca(OH)2,降低pH值,以满足后续生化处理要求。

  曝气反应池内采用穿孔空气管搅拌,使空气中CO2参与反应,曝气反应池总停留时间为3.0h。

  3.4 混凝沉淀池

  对污水进行预处理。在混凝反应区投加絮凝剂、助凝剂,在沉淀区经沉淀后,可去除污水中的大部分悬浮物及部分溶解性污染物,进一步改善污水水质,降低后继生化处理工艺的负荷。沉淀下来的污泥排入污泥浓缩池,出水自流进入集水池。

  混凝沉淀池采用平流式沉淀池。选取表面负荷0.77m3/(m2.h),沉淀分离时间选取3.0h。反应区设置机械搅拌,使药剂与污水充分混合,形成絮体。

  3.5 集水池

  收集混凝沉淀池出水,调节pH值,对UASB反应池进行配水,以满足后续生化处理要求。

  集水池设置pH调节区,反应时间30min,采用盐酸回调pH值,同时采用穿孔空气管搅拌,集水池总停留时间为2.5h。

  3.6 UASB反应池

  利用厌氧、微生物降解污水中大部分有机污染物,并将好氧微生物难降解的大分子有机物转化为简单的有机化合物,为接触氧化池提供较好的可生化性水质条件。

  UASB反应池平均停留时间72.0h,有效容积3000m3,容积负荷6.75kgCOD/(m3.d)。UASB池出水自流进入接触氧化池。

  3.7 中沉池

  用于分离接UASB池出水中的活性污泥,在调试培菌时期,将活性污泥回流到接触氧化池进水端,增加池中的活性污泥浓度,加快培菌速度。在正常运行时,活性污泥一部分回流至UASB池,一部分排至污泥浓缩池,提高生化处理效果,减少剩余污泥量。

  中沉池采用竖流式沉淀池。选取表面负荷0.82m3/(m2.h),沉淀分离时间选取3.6h。

  3.8 接触氧化池

  利用好氧微生物将小分子有机物彻底分解成无机物,降低废水中的污染指标。接触氧化池平均停留时间30.0h,有效容积1260m3,容积负荷1.39kgCOD/(m3.d) ,接触氧化池充填组合填料882m3作为微生物的载体。填充率70%。采用微孔曝气器曝气,需装管式曝气器720m,充氧效率大于18%,需气量41.01m3/min,气水比58:1。

  3.9 二沉池

  用于分离接触氧化池出水中的活性污泥,在调试培菌时期,将活性污泥回流到接触氧化池进水端,增加池中的活性污泥浓度,加快培菌速度。在正常运行时,活性污泥一部分回流到接触氧化池,一部分排至污泥浓缩池,提高处理效果,减少剩余污泥量。

  二沉池采用平流式沉淀池。选取表面负荷0.65m3/(m2.h),沉淀分离时间选取4.0h。

  3.10 污泥浓缩池

  收集并浓缩污泥,减轻压滤机负荷。上清液回至曝气反应池。

  设计每日产污泥200m3(含水率以99.5%计),污泥浓缩池有效容积140m3,储泥时间17h。

  3.11 压滤机房

  安置压滤机。通过机械压力作用将污泥与废水分离,滤出水回至滤出水收集池,干污泥送填埋场安全填埋。

  建1座12.5×14.0m压滤机房,彩钢雨棚。新购2台1.5米带宽带式压滤机。

  3.12 加药系统

  包括溶药系统、投药系统与回调pH系统,溶解固体石灰,然后投加到反应池的进水中,回调pH系统采用盐酸将pH值回调到7-8范围内,混凝沉淀池反应区需投加絮凝剂、助凝剂。

  4、调试和实际运行情况

  4.1污泥的培养

  该工程于2010年10月开始调试,调试的主要内容为UASB、接触氧化池污泥的训化。UASB池、接触氧化池的接种污泥采用污水处理厂的脱水污泥。具体的接种方法是将脱水污泥直接投入到UASB池、接触氧化池。

  污泥接种完毕后,闷曝2d,再间歇进水,测试接触氧化池各隔的CODcr变化情况,根据CODcr变化情况逐渐的增加进水负荷,直至最后完全进水。

  在污泥驯化过程中,采用投加尿素、过磷酸钙改善C:N:P比。接触氧化池运行正常时,溶解氧浓度为1.8~2.5mg/L,随时调整空气鼓入量。

  4.2 混凝沉淀

  通过不断的改变投加药剂量,来达到设计所预期的去除效果,以此来摸索混凝沉淀调试时最佳的药剂和投加量。

  在反应池中投加絮凝剂Ca(OH)2、助凝剂,通过投加石灰溶液与硫酸根、磷酸根、铁离子反应形成沉淀,同时利用形成的沉淀物网捕水中一部分呈悬浮状态的污染物,使污染物浓度得以一定程度的降低,降低后继生化处理工艺的负荷。从出水的水质看,该种药剂对于高浓度硫酸根较有效。

  4.3调试成果

  在污水处理站的出水口,环保监测站装有COD在线监测装置,用于连续监测控制该厂排放废水的水质。在调试运行正常后,在线COD测试仪显示的COD均符合出水标准。

  5、工程经济分析

  工程总投资560万元,处理水量1000吨/天,日常处理费用主要包括动力费、药剂费。工程每日耗电3178KW,每度电以0.6元计,则每日电费为1907元,则动力费为1.9元/吨水。工程中投加的药剂有Ca(OH)2、盐酸、絮凝剂、助凝剂,每日的药剂费为5.44元/吨水。则运行费为7.34元/吨水。

  6、经验与教训

  6.1 调节池

  由于水质、水量变化较大,调节池对于均匀进水起到了很好的作用,有利于后继生物处理工艺的运行效果,起到了稳定水质水量的作用。

  6.2 反应池

  起初反应池中投加固体絮凝剂Ca(OH)2,现场操作时会产生扬尘,后来现场操作时,要求石灰提供商提供液体石灰至现场,这样操作的环境有所改善。

  6.3 接触氧化池

  由于该企业化工废水是无机类废水,C:N:P比例不足,通过投加尿素、过磷酸钙改善进水中C:N:P比至100:5:1,这样可以满足微生物的生理要求。

  7、结语

  从运行结果看,物化预处理――生化工艺处理高COD、高浓度硫酸根化工废水是成功的,处理效果比较稳定,出水符合《污水综合排放标准》(GB8978―1996)表4中三级排放标准。

  参考文献:

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

  2、 毛悌和.化工废水治理技术.化学工业出版社.2000

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