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工業園區高濃度化工廢水處理工程實例

時間:2019-06-13 14:19

來源:給水排水

作者:王知遠 朱成雨等

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摘要:針對化工廢水的COD、NH3-N、含鹽量高等特點,工程選用溶氣氣浮+鐵炭微電解+Fenton氧化+混凝沉淀+三效蒸發的預處理工藝,結合兩級厭氧+A/O的主體處理工藝及ClO2接觸氧化的深度處理工藝,實際運行結果表明,當進水水質的COD、NH3-N、含鹽量、TP分別為40 600mg/L、332mg/L、6.1%、15.3 mg/L時,處理后的出水濃度可以分別降低至338 mg/L、9.72 mg/L、0.25%、0.78 mg/L,出水水質達到所在園區納管標準。

1 工程概況

江蘇某化學科技有限公司依托先進的生產工藝和豐富的生產經驗,主要從,3,4-二氯化苯醚酮及2,4-二氯化苯環氧乙烷等精細化工產品的研制、開發、生產。該公司的生產廢水主要來源于化學副反應過程中的生產廢水、排放冷卻水等。廢水總量為30m3/d。廢水平均水質及排放標準見表1。

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該化工廢水經過處理后達到產業園區內廢水處理廠的接管標準后做進一步處理。

2 處理工藝

2.1 廢水特點

該化工廢水有機物種類復雜,難降解物質較多,廢水COD高達幾萬mg/L,廢水的可生化性差,含鹽量高,生物毒性大,廢水間歇排放,水質水量波動較大,同時廢水中的殺菌劑類物質,對水中微生物有一定生理毒害作用,影響生化處理效率。

2.2 工藝流程說明

目前對于此類高濃度廢水主要采用微電解、催化氧化、混凝沉淀、水解酸化等方法處理。依據此類廢水的特點,需要首先進行物化預處理,然后進行生化處理,最后進行深度處理。

綜合考量各方法的優缺點后,在物化預處理階段選擇采用溶氣氣浮+鐵炭微電解+Fenton氧化+混凝沉淀+三效蒸發工藝,達到初步降低廢水COD、鹽度,提高廢水可生化性的目的,同時可有效節約運行成本。在生化處理階段采用兩級厭氧+A/O的生物處理為主的處理工藝,可有效地降低NH3-N負荷,減少脫氨對外部碳源的需求,實現了可生化的COD及NH3-N 的全部降解。深度處理階段采用ClO2接觸氧化工藝,進一步氧化取出水中難降解的有機物,同時去除水體色度。具體工藝流程如圖1所示。

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2.2.1 物化預處理工藝流程

高濃度的化工廢水流入調節池進行混合后調節pH,隨后調節池出水經泵提升進入溶氣氣浮裝置即氣浮機,通過固液、液液分離的方式,去除廢水中的懸浮物、油狀物,避免油類、懸浮物對后續高級氧化的效率產生影響。溶氣氣浮裝置出水經過pH 調節后進入Fe-C微電解反應釜,反應釜中Fe-C組成的無數微電池,在充氧條件下產生產生新生態的[H],還原降解廢水中的有機物質。微電解反應后,出水自流入Fenton反應釜,隨后利用微電解過程產生Fe2+ 與H2O2組成Fenton試劑,產生具有強氧化性的羥基自由基,氧化分解苯環類、鹵代烴類等有毒物質為小分子物質,提高廢水的可生化性。隨后出水流入穩定池進一步氧化反應,而后經過pH調節進入混凝沉淀池,投加混凝劑PAC和助凝劑PAM,廢水中的大部分懸浮物及殘余的Fe3+ 經絮凝反應后形成絮體,廢水中的SS大幅下降,可生化性得到提高。廢水隨后進入三效蒸發器,采用蒸發析鹽的方法離心出廢水中的廢鹽后進入下一級處理設施。

2.2.2 生化處理工藝流程

高濃度的化工廢水經過上述的物化預處理工藝后,COD的去除率可以達到65%~70%,鹽度得到初步降低,可生化性得到顯著提高。經過物化預處理后的廢水進入兩級EGSB厭氧反應池中,與厭氧污泥充分均勻混合,通過反應池中兼性厭氧和厭氧微生物群體的作用,降解廢水中難降解的有機物質,進一步降低廢水中BOD5及COD,提升廢水的可生化性,此外兩級EGSB組合單元為厭氧氨氧化提供短程反硝化條件,有效的降低氨氮負荷。隨后廢水采用A/O生物處理即缺氧+好氧處理工藝,因為此廢水中TP含量較低,NH3-N 和COD較高,通過EGSB大幅度削減負荷后,利用缺氧池反硝化細菌將廢水中的COD做為碳源,將好氧池回流混合液中帶入的大量NO3- -N 和NO2- -N 還原為N2釋放至空氣,降低BOD5及NO3-N 濃度,實現可生化的COD和NH3-N得以全部降解。隨后廢水流入好氧池,在好養、兼氧菌的作用下,進一步去除水中有機雜質。隨后廢水流入二沉池,泥水分離后,二沉池污泥回流至A/O池及兩級EGSB反應器中,剩余污泥流入生化污泥池中,后流入污泥調節池,經板框壓濾機脫水后排出。二沉池中上清液流入ClO2接觸氧化池做進一步處理。

2.2.3 深度處理工藝流程

ClO2作為漂白劑和消毒劑,因為其價格適中,不致癌性,且在殺菌等方面表現優異,已經被廣泛應用于殺菌消毒及污廢水處理領域。因此,廢水流入ClO2接觸氧化池后,利用ClO2的強氧化性,進一步氧化去除廢水中難生物降解的有機物質,同時進一步去除水體色度,保證出水效果。

2.3 主要構筑物及設計參數

2.3.1 預處理工藝系統

(1)調節池1。地上式鋼筋混凝土防腐結構,HRT 12h,尺寸:5m×2m×2m(其中0.5m 超高),有效容積15m3,主要作用調節水量,均勻水質。配置潛水攪拌機1臺(QJB0.85/8-260/3-740/C,N =0.85kW),設耐酸堿提升泵2 臺(KQL32/125-0.75/2,Q=5 m3/h,H=20 m,N=0.75kW,1用1備),設1臺流量計及pH在線儀。

(2)pH調節罐1。地上式碳鋼防腐結構,HRT2.4h,1.6m×1.8m(其中0.3m超高),有效容積3m3,主要投加氫氧化鈉溶液調節廢水pH至8~9。配置氣攪拌裝置1套,pH在線儀1臺。

(3)溶氣氣浮裝置。通過投加PAC,實現廢水中懸浮物質及乳化油的去除。設計參數:30m3/d。

配置溶氣氣浮機1套。配置污泥泵1臺(JYWQ10-7-0.75S,N=0.75kW,Q=5m3/h,H=15m)。

(4)pH調節罐2。地上式碳鋼防腐結構,HRT2.4h,尺寸:?1.6m×1.8m(其中0.3m超高),有效容積3m3,主要投加硫酸溶液調節廢水pH至3~4。配置氣攪拌裝置1套,pH 在線儀1臺。

編輯:王媛媛

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