化工廢水處理方法
某化工企業(yè)是一家以化纖油劑和特種表面活性劑、聚醚類系列產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)應(yīng)用為核心的中型化工企業(yè),其產(chǎn)品種類繁多,生產(chǎn)過程中排放的廢水中主要含有醇、醚、烷烴、有機(jī)酸等污染物,成分復(fù)雜、水質(zhì)變化大,屬難處理的化工廢水。企業(yè)原有1套處理能力為450m3/d的廢水處理設(shè)施,出水執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)中的一級標(biāo)準(zhǔn),隨著企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大及環(huán)保意識的提高,原有設(shè)施已不能滿足企業(yè)發(fā)展的需要,因此企業(yè)提出新建1套處理規(guī)模1200m3/d的污水處理設(shè)施,并要求出水回用于設(shè)備清洗、綠化、地面沖洗水等。經(jīng)對該公司廢水水質(zhì)、水量調(diào)查后,擬將COD高、可生化性較差的溴丁烷廢水及EO、PO泄壓水等高濃度廢水單獨(dú)收集進(jìn)行預(yù)處理,然后再與其他廢水混合后進(jìn)行再處理。具體廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1廢水設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)
1工藝流程及主要構(gòu)筑物
1.1廢水處理工藝流程
針對本項(xiàng)目廢水特點(diǎn),再經(jīng)過了一系列的實(shí)驗(yàn)后,從處理效果和處理成本等方面綜合考慮,決定采用臭氧高級氧化技術(shù)作為高濃廢水的預(yù)處理工藝,綜合廢水采用物化+厭氧+MBR+人工濕地的處理工藝,工藝流程見圖1。
1.2工藝說明及主要構(gòu)筑物
(1)調(diào)節(jié)池1。收集高濃度廢水,鋼砼結(jié)構(gòu),尺寸3.0m×2.5m×4.5m,有效水深3.5m,HRT=24h。
(2)臭氧氧化塔〔1〕。氧化處理高濃度廢水,塔體尺寸D1.0m×4.0m,不銹鋼材質(zhì),內(nèi)置陶瓷填料,反應(yīng)時(shí)間40min。配置3.0kg/h的臭氧發(fā)生器1臺。
(3)格柵井。鋼砼結(jié)構(gòu),尺寸3.5m×0.8m×2.0m,采用人工格柵,柵條間距10mm。其他廢水先經(jīng)格柵去除大塊垃圾后,自流入調(diào)節(jié)池。
(4)調(diào)節(jié)池2。鋼砼結(jié)構(gòu),尺寸25.0m×16.0m×4.5m,有效水深3.5m,HRT=24h。池內(nèi)設(shè)穿孔管曝氣,將臭氧氧化后的高濃廢水與其他廢水充分混合,均勻水質(zhì)水量,總曝氣量12m3/min。
(5)初沉池。采用中心進(jìn)水輻流式沉淀池設(shè)計(jì),鋼砼結(jié)構(gòu),尺寸D10m×4.0m,表面負(fù)荷0.64m3/(m2·h),HRT=3h。調(diào)節(jié)池廢水提升至初沉反應(yīng)池,投加氫氧化鈣、硫酸亞鐵等藥劑充分反應(yīng)后,進(jìn)入初沉池泥水分離,上清液流入氣浮池。
(6)氣浮池。選用平流式加壓溶氣氣浮設(shè)備,尺寸7.5m×2.8m×2.4m,表面負(fù)荷3.0m3/(m2·h),HRT=30min。氣浮主要用于去除水中部分輕質(zhì)有機(jī)污染物。氣浮出水流入中間水池。
(7)厭氧池。采用上流式內(nèi)循環(huán)厭氧接觸反應(yīng)器,鋼砼結(jié)構(gòu),尺寸37.0m×12.0m×8.5m,有效容積1600m3,HRT=32h。池內(nèi)懸掛活性填料,安裝三相分離器進(jìn)行泥、水、氣分離。厭氧池內(nèi)通過厭氧微生物的消化作用降解水中的有機(jī)污染物,同時(shí)將廢水中難降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成易生物降解的物質(zhì),提高廢水可生化性,為后續(xù)好氧生物處理提供較好的條件。
(8)MBR池。采用A/O+MBR復(fù)合工藝,鋼砼結(jié)構(gòu),尺寸18.0m×18.0m×5.5m,A段HRT=5h,O段HRT=24h,O段內(nèi)置中空纖維膜3000m2,膜組件孔徑約0.4μm,運(yùn)行時(shí)抽吸15min停3min,根據(jù)膜污染情況定期采用NaClO+HCl進(jìn)行化學(xué)清洗〔2〕。
(9)人工濕地。采用水平推流式潛流濕地形式,平面尺寸20m×80m,設(shè)計(jì)負(fù)荷(以BOD5計(jì))7.5g/(m2·d),種植美人蕉、寬葉香蒲、風(fēng)車草等植物,利用吸附在根系表面的大量微生物的代謝作用進(jìn)一步去除水中的有機(jī)污染物質(zhì)〔3〕。濕地出水部分回用于車間用水,其余外排入周邊水體。
(10)土壤除臭系統(tǒng)〔4〕。設(shè)計(jì)風(fēng)量3786m3/h,平面尺寸20m×10m,上升氣速5mm/s,接觸時(shí)間100s,配4-72-3.6A型離心風(fēng)機(jī)1臺,全壓1419Pa,功率3kW。
2調(diào)試及運(yùn)行情況
工程自2009年9月份開始建設(shè),至2010年9月份建設(shè)完成,10月份開始進(jìn)場調(diào)試,至12月份達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷的70%左右,由于突然大幅度降溫,導(dǎo)致厭氧系統(tǒng)處理效率降低,系統(tǒng)僅能達(dá)到40%左右的處理負(fù)荷,一直到2011年3月份,系統(tǒng)處理負(fù)荷開始升高,至6月份達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷,2011年9月份在經(jīng)過3個(gè)多月的試運(yùn)行后,處理設(shè)施通過環(huán)保部門監(jiān)測驗(yàn)收。另為了避免冬季系統(tǒng)處理負(fù)荷降低,企業(yè)將部分蒸氣余熱引入?yún)捬跸到y(tǒng),監(jiān)測數(shù)據(jù)見表2。
表2出水水質(zhì)情況
從表2可以看出,系統(tǒng)出水完全滿足設(shè)計(jì)要求。
3運(yùn)行費(fèi)用
根據(jù)實(shí)際核算,污水站運(yùn)行電耗約3500kW·h/d,約合2.45元/m3;藥劑(包括堿、石灰和混凝劑等)費(fèi)用約為0.83元/m3;合計(jì)運(yùn)行費(fèi)用約為3.28元/m3。
4結(jié)論
(1)針對本項(xiàng)目廢水種類多、成分復(fù)雜、COD高、水量水質(zhì)變化大等特點(diǎn),采取分質(zhì)收集、分別處理的方案,將COD較高,處理難度較大的廢水單獨(dú)收集,首先通過預(yù)處理降低部分污染物濃度,提高廢水可生化性,然后再與其他廢水混合處理。
(2)本工程高濃度廢水采用臭氧氧化處理工藝,綜合廢水采用厭氧+MBR+人工濕地的復(fù)合處理工藝。工程實(shí)踐表明,系統(tǒng)運(yùn)行可靠、耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、處理效果顯著,出水水質(zhì)可以滿足企業(yè)車間地面及設(shè)備沖洗用水要求。
(3)經(jīng)核算,本工程實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用約3.28元/m3。
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