
清遠(yuǎn)新材料廢水處理工藝方案
閱讀量:- 發(fā)表時(shí)間:2020-07-06
清遠(yuǎn)某新材料有限公司主要是不飽和聚酯樹脂、固化劑以及原料等產(chǎn)品。在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水屬于高濃度有機(jī)廢水,其高COD值高達(dá)160000mg/L,污染物濃度高,對環(huán)境造成一定影響。主要含有大量雙氧水,以及醇類、酮類、酯類等大分子有機(jī)物質(zhì),同時(shí)還含有較高的鹽分以及磷酸。廢水總體來說含高濃度有機(jī)溶劑及樹脂,同時(shí)雙氧水對微生物具有較大的毒性,可生化性低,處理難度較大。
清遠(yuǎn)新材料廢水處理工程的污水處理站綜合處理能力為200m3/d,生化運(yùn)行時(shí)間按24h/d設(shè)計(jì)。結(jié)合漓源環(huán)保去水樣化驗(yàn)結(jié)果以及實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)分析,經(jīng)計(jì)算,每天大需處理的COD總量為:1700kg。
根據(jù)漓源環(huán)?;?yàn)檢測結(jié)果及清遠(yuǎn)某新材料有限公司提供的資料數(shù)據(jù),廢水來源分析如下:
1、生產(chǎn)廢水:主要來自沖洗釜沖洗廢水,水量10m3/d,廢水主要組成為丁酮(1.8%)、二甘醇(1.2%)、鄰苯二甲酸二甲酯(0.6%)、乙酸乙酯(0.4%)、雙氧水(15%)、硫酸鈉(9%)、磷酸(0.1%),COD濃度約為高達(dá)170000mg/L。
根據(jù)漓源環(huán)保經(jīng)驗(yàn),厭氧進(jìn)水前,生產(chǎn)廢水和生活污水混合COD需在8000mg/l以下,才可以滿足厭氧系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)安全穩(wěn)定的要求,故需要190噸/天稀釋水來為生產(chǎn)廢水降低毒性濃度,并且稀釋前生產(chǎn)廢水需要進(jìn)行預(yù)處理。
根據(jù)清遠(yuǎn)新材料廢水處理工程提供的資料,污水站總設(shè)計(jì)處理量為10m3/d,建設(shè)后廢水執(zhí)行廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時(shí)段三級標(biāo)準(zhǔn)。本工程主要采用“Fenton氧化+氣浮+水解酸化+混凝沉淀1+好氧+混凝沉淀2”處理工藝,該工藝具有處理效率高、投資低、運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行穩(wěn)定、可回收利用沼氣等優(yōu)點(diǎn),可確保出水穩(wěn)定,長期達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)清遠(yuǎn)某新材料有限公司提供的資料,結(jié)合漓源環(huán)保去水樣化驗(yàn)結(jié)果以及實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)分析,決定設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)如下:
1、生產(chǎn)廢水:
COD:170000mg/L
水量:10m3/d
pH:1.0-1.5
電導(dǎo)率:6800ms/cm
經(jīng)計(jì)算,每天大需處理的COD總量為:1700kg。
根據(jù)清遠(yuǎn)某新材料有限公司要求規(guī)劃,本項(xiàng)目廢水經(jīng)處理后出水的排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時(shí)段三級標(biāo)準(zhǔn),具體相關(guān)指標(biāo)如下:
COD:500(mg/L)
BOD5:300(mg/L)
SS:400(mg/L)
pH:6~9(無量綱)
LAS:20(mg/L)
動(dòng)植物油:100(mg/L)
硫化物:1.0(mg/L)
對于高濃度難降解有機(jī)污水目前主要有以下幾種處理思路:
1、純物化處理工藝
采用諸如焚燒、濕式氧化等手段對高濃度難降解有機(jī)污水進(jìn)行處理是危險(xiǎn)廢棄物常用的方法,優(yōu)點(diǎn)是占地面積小,適應(yīng)性廣,不懼怕任何有毒有害成分。缺點(diǎn)是投資成本高、運(yùn)行成本高、管理難度大、操作成本高、危險(xiǎn)性也高。
2、物化+生化處理工藝
采用物化工藝如鐵碳微電解、Fenton氧化等工藝對污水進(jìn)行預(yù)處理,改善污水的可生化性,降低污水中難降解有機(jī)成分的濃度和性狀,然后再進(jìn)行生化處理。工藝流程雖然長一些,但對于大部分難降解有機(jī)污水需要較長停留時(shí)間才能降解,工程投資和運(yùn)行成本比純物化工藝低,安全性和穩(wěn)定性更高。
根據(jù)清遠(yuǎn)新材料廢水處理工程廢水的特性,漓源環(huán)保提出以下廢水處理思路分析:
1、本項(xiàng)目處理的難點(diǎn)就在于廢水高濃度的有機(jī)含量,針對有機(jī)物的處理方法廣泛采用生物法,其具有高效可行、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行簡單等特點(diǎn)。但廢水中含有的有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,相對分子量大,成分相對較穩(wěn)定,且含有毒害物質(zhì),難以生化降解,需要經(jīng)過預(yù)處理才可以進(jìn)入生化系統(tǒng)。
2、采用混凝的方法對樹脂廢水進(jìn)行預(yù)處理,可有效去除老化樹脂和部分膠體有機(jī)物,對廢水中97%的濁度物質(zhì)可以去除,但對COD的去除效果不明顯。經(jīng)實(shí)驗(yàn),預(yù)處理的混凝沉淀對去除生產(chǎn)廢水有機(jī)濃度的處理效果也不明顯,針對這個(gè)問題漓源環(huán)保擬采取Fenton高級氧化進(jìn)行預(yù)處理,F(xiàn)enton高級氧化具有強(qiáng)氧化性,利用Fenton試劑進(jìn)行一系列化學(xué)反應(yīng),會(huì)產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的羥基自由基(·OH),其氧化電位達(dá)到2.8V,僅次于強(qiáng)的氟,廢水中大部分物質(zhì)都能被羥基自由基(·OH)氧化分解。采用Fenton高級氧化可以氧化分解廢水中的高濃度有機(jī)物質(zhì),去除廢水中的有機(jī)物,具有處理效率高,不受限制等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)雙氧水是Fenton試劑中的一種藥劑,采用Fenton高級氧化法可以有效利用廢水中含有大量的雙氧水,達(dá)到以廢治廢的效果,并且能夠減少雙氧水在廢水中的含量,降低生化毒性。經(jīng)試驗(yàn),有機(jī)物去除率可以達(dá)到26%,廢水經(jīng)過Fenton氧化后,大分子有機(jī)物可以不同程度的分解為小分子物質(zhì),有利于后續(xù)生化降解的進(jìn)行,提高廢水的可生化性。
3、經(jīng)過Fenton高級氧化后廢水中的雙氧水仍大量存在,需要做進(jìn)一步預(yù)處理方可進(jìn)行生化處理。本項(xiàng)目擬采用添加催化劑進(jìn)行催化將雙氧水轉(zhuǎn)化為水與氧氣,經(jīng)試驗(yàn),添加了催化劑后廢水的COD能降到67720mg/L。
4、經(jīng)過Fenton氧化和催化反應(yīng)去除雙氧水后,廢水中還含有較高的硫酸鹽,廢水電導(dǎo)率達(dá)到6.78ms/cm,生化處理不能降低電導(dǎo)率。因此,擬采用稀釋水進(jìn)行稀釋,通稀釋后硫酸鹽含量由10%降至0.5%,同時(shí)廢水有機(jī)物濃度得到稀釋,毒性降低,可生化性提高,有利于廢水進(jìn)行生化處理。
5、廢水可生化要求有一定的碳氮比,廢水經(jīng)生活污水稀釋后,采用生化處理,具有基建少,投資成本低等特點(diǎn),還可以減少氮源的投入,合理利用資源。
生化采用“水解酸化+好氧池”,由于廢水中含有大量的硫酸鹽,采用UASB會(huì)產(chǎn)生大量的硫化物,因此,厭氧擬采用水解酸化,進(jìn)行酸化、改性,能將高分子有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物,打開有機(jī)物環(huán)狀結(jié)構(gòu)等,進(jìn)一步提高了廢水的可生化性,減少進(jìn)入后續(xù)好氧池的有機(jī)物濃度,降低好氧池占地面積、基建投資以及運(yùn)行成本等。為了進(jìn)一步優(yōu)化水解酸化,在污水進(jìn)入水解酸化前,設(shè)置調(diào)節(jié)池對污水進(jìn)行調(diào)pH、加營養(yǎng)鹽等操作,提高水解酸化處理效率。
6、雖然采用水解酸化可以減少深度厭氧產(chǎn)物——硫化物的大量產(chǎn)生,但還是會(huì)產(chǎn)生一小部分硫化物,為解決水解酸化產(chǎn)生的硫化物,在水解酸化池后增加混凝沉淀,添加鐵鹽進(jìn)行去除,確保出水硫化物小于1.0mg/L。
生產(chǎn)廢水→隔油調(diào)節(jié)池→Fenton氧化池→氣浮池→調(diào)節(jié)池→水解酸化池→混凝反應(yīng)池1→物化沉淀池1→好氧池→生化沉淀池→中轉(zhuǎn)池→混凝反應(yīng)池2→物化沉淀池2→達(dá)標(biāo)排放
清遠(yuǎn)新材料廢水處理工程生產(chǎn)廢水自流進(jìn)入隔油調(diào)節(jié)池,在隔油調(diào)節(jié)池里均質(zhì)均量后用泵抽送到Fenton氧化池,在Fenton氧化池加入堿、亞鐵,構(gòu)成Fenton氧化體系,形成強(qiáng)氧化性的OH,與廢水中的還原性物質(zhì)反應(yīng),去除廢水中的部分有機(jī)物,進(jìn)一步將難以降解的大分子有機(jī)物質(zhì)氧化分解,使有機(jī)物長鏈斷開,形成易生物降解的物質(zhì)。Fenton出水進(jìn)入氣浮池,投加堿與絮凝劑,經(jīng)過混凝反應(yīng)產(chǎn)生膠體物質(zhì)進(jìn)一步經(jīng)溶氣氣浮去除經(jīng)Fenton氧化后的不溶產(chǎn)物。
經(jīng)過氣浮后進(jìn)入出水輪流進(jìn)入間歇式反應(yīng)池1/2,投加催化劑,去除廢水中殘留的雙氧水,出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池。
在調(diào)節(jié)池中對廢水水質(zhì)水量進(jìn)行調(diào)節(jié),再經(jīng)提升泵提升進(jìn)入水解酸化池,在水解酸化池中,利用發(fā)酵菌、水解菌、產(chǎn)酸菌等的高效降解作用,聯(lián)合將高分子有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物,降低后續(xù)好氧處理的有機(jī)負(fù)荷。出水排至混凝沉淀池1,主要是添加鐵鹽去除水解酸化池產(chǎn)生的硫化物,通過沉淀的方式將硫分離出來,確保廢水出水的硫化物指標(biāo)能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過物化沉淀池1出水后,進(jìn)入好氧池進(jìn)行好氧生化處理。
從好氧池出來的水自流進(jìn)入生化沉淀池,進(jìn)行泥水分離,生化沉淀池出水進(jìn)入中轉(zhuǎn)池,經(jīng)過中轉(zhuǎn)池提升泵泵入混凝反應(yīng)池2,投加混凝劑及絮凝劑后進(jìn)入物化沉淀池2進(jìn)行沉淀,去除污水中的懸浮物和膠體,上清液經(jīng)自流入標(biāo)準(zhǔn)排放口后達(dá)標(biāo)排放。
沉淀池污泥由排泥泵泵入污泥池進(jìn)行濃縮,濃縮后輸送到箱式壓濾機(jī)脫水后外運(yùn)處理。