常州自動化一體化污水處理設(shè)施工藝指導
焦化廢水本身屬于一種含有氨氮、酚及雜環(huán)類化合物和多環(huán)芳香烴等的工業(yè)廢水,其本身的毒性很大,成分復雜,處理起來非常有難度。所以,隨著焦化廢水處理研究技術(shù)不斷深入,對焦化廢水處理成為污水處理廠一項重要的課題。
1、焦化廢水
焦化廢水主要是在制氣、煉焦及化工產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生的,其水質(zhì)較為復雜,.并且產(chǎn)生量非常大。焦化廢水產(chǎn)生途徑如下:
a)剩余氨水。
在焦炭的煉制過程中,會有大量熄焦水產(chǎn)生,并且在廢水之中含有的化合物成分復雜,而余氨水就是最關(guān)鍵的組成;
b)化學工藝排水。
在化工產(chǎn)品制作中,會出現(xiàn)大量水源消耗,這樣就會有化工廢水伴隨出現(xiàn);
C)脫硫冷卻水。
在脫硫過程中,煤炭會產(chǎn)生一定的有害物質(zhì),而有害物質(zhì)融入到脫硫水之中,就會對循環(huán)水產(chǎn)生間接污染,使循環(huán)水變成廢水;
d)焦油車間廢水。
在不同的溫度或酸堿洗滌過程中,焦油都會分離出一定的產(chǎn)品,而在高溫過程中,就會有含油廢水的產(chǎn)生。在進行酸堿洗滌過程中,也會有大量堿性和酸性廢水產(chǎn)生。但是這樣的廢物無法直接進入到生物處理系統(tǒng)之中,需要通過一定的預處理之后才可以繼續(xù)下一步;
e)古馬隆廢水。
古馬隆的提取首先需要做好蒸餾和酸堿洗滌處理。在蒸餾過程中,也會有大量有毒有害的物質(zhì)融入其中,這樣也會產(chǎn)生焦化廢水。
2、實驗材料與流程
2.1 實驗用水的來源
實驗所使用的是煉焦工程的焦化廢水,整體呈現(xiàn)深褐色,并且伴隨刺鼻的氣味。
中水反滲透濃水與一期反滲透濃水在濃水箱混合,進入濃鹽水處理單元,包括弱酸陽床、脫碳塔、濃水反滲透、DTRO、MVR和干燥機,設(shè)計規(guī)模45m3/h。
2.2.1 弱酸陽床和脫碳塔
中水反滲透經(jīng)4倍濃縮后的硬度雖不高,且堿度>硬度,以碳酸鹽硬度存在,但在進一步的濃縮過程中仍會對后續(xù)設(shè)備產(chǎn)生結(jié)垢風險,故采用弱酸陽床將多價陽離子降到非常低的水平,陽床產(chǎn)水硬度控制在1mg/L以下。
系統(tǒng)設(shè)置弱酸陽床共2臺,1用1備,單臺處理量50m3/h,濾速25m/h,樹脂采用H+大孔型,裝填高度1.6m,上鋪壓脂層0.2m。弱酸陽床H型運行,配備1套鹽酸再生裝置,運行周期約3~4天。
弱酸陽床出水經(jīng)pH調(diào)節(jié)后進入脫碳塔,去除水中溶解性的CO2,經(jīng)脫碳塔后CO2含量小于5mg/L。設(shè)置1臺處理量50m3/h的脫碳塔,內(nèi)部裝填高2.5m的塑料小球,配套除碳風機。脫碳塔安裝在脫碳水箱之上,底部產(chǎn)水直接進入脫碳水箱,出水管設(shè)置水封,防止CO2再溶解于水中。
2.2.2 濃水反滲透
由于離子交換已將水中的硬度及其他結(jié)垢性物質(zhì)基本去除,為濃水RO在高pH條件下運行而沒有結(jié)垢風險創(chuàng)造了條件。同時,濃水反滲透在高pH條件下運行,硅主要以離子形式存在,不會產(chǎn)生硅結(jié)垢,可以達到高回收率,而水中的有機物在高pH條件下被乳化或被皂化,不會對膜產(chǎn)生污堵。此種運行工況,與反滲透膜元件處于高pH連續(xù)堿清洗模式相似,故也可以減少清洗頻率,從而延長膜的使用時間。高pH條件下運行,也可有效抑制氯離子對后續(xù)管材的腐蝕。
濃水反滲透采用2×的處理能力設(shè)計,進水投加氫氧化鈉,調(diào)節(jié)pH至10.5左右。單套處理量48m3/h,83%回收率,單套產(chǎn)水量40m3/h,濃水量8m3/h,設(shè)計膜通量16.6LMH,脫鹽率≥95%,選用抗污染聚酰胺復合膜(BW30FR-400/34i),三段設(shè)計,6芯裝膜殼,排列方式6:3:2。濃水反滲透產(chǎn)水回用,濃水進入DTRO裝置繼續(xù)濃縮。
2.2.3 DTRO
經(jīng)過中水和濃水反滲透濃縮后,原水濃縮23.5倍,此時,水中TDS約11000mg/L,COD約1200mg/L,濃水量8m3/h。要實,必須進一步濃縮減量,以降低蒸發(fā)器的投資和運行成本。
DTRO是一種碟管式反滲透膜,相較卷式反滲透膜具有通道寬、流程短的特點,具有較強的抗污染能力和較高的操作壓力,專門用來處理高濃度污水。
DTRO裝置采用3×50%的處理能力設(shè)計,單套處理量4m3/h,83%回收率,單套產(chǎn)水量3.3m3/h,濃水量0.7m3/h,設(shè)計膜通量18LMH,脫鹽率≥95%,選用90bar膜柱。濃水中TDS約6%。
DTRO的化學清洗和卷式RO膜一樣,行5~10min的自動沖洗,再切換到化學清洗,根據(jù)膜污染情況選用相應的清洗劑。DTRO清洗頻率為2次/月。
城市建設(shè)的不斷加快和經(jīng)濟的快速發(fā)展,造成了極其嚴重的水污染問題,致使可持續(xù)發(fā)展的進程受阻,甚至威脅到人民健康。因此,必須加強對污水廢水的處理,以達到人與自然和諧共存。
常州自動化一體化污水處理設(shè)施工藝指導
1、目前污水處理中存在的問題
工業(yè)在推動地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的同時亦成為了污染環(huán)境的主要因素,污水問題更是工業(yè)污染問題的重中之重。工業(yè)污水比普通的生活污水復雜得多,污染物的組成成分和特征不同,所呈現(xiàn)的問題也不同。污水污染物存在著含量較大、有毒性、復合型、壓縮型等特點,其特殊性質(zhì)也導致了處理工藝的高難度性和復雜性。
2、電化學技術(shù)在廢水處理上的研究進展
電化學技術(shù)是一種新型的環(huán)境友好技術(shù),受到大眾的普遍關(guān)注,該技術(shù)的優(yōu)點也是顯而易見:
?、贌o二次污染;
②即開即停;
?、垭娮愚D(zhuǎn)移,無需外加藥劑;
④受外界環(huán)境影響小;
?、萁M合靈活;
?、逇飧?、絮凝、消毒作用;
?、咴O(shè)備輕巧,操作簡便。
電化學方法處理廢水的提出是在上世紀40年代,但由于經(jīng)濟條件落后、電力資源緊張等因素,該項技術(shù)一直難以取得突破性發(fā)展。隨著電極材料的不斷成熟,該技術(shù)在70年代后得到了較快的發(fā)展。近年來,許多研究人員從性能穩(wěn)定的電極材料入手,研究了各類有機污染的氧化效率,探索了不同有機物在降解時的機制,考察了與其他處理技術(shù)聯(lián)用的機制,并運用于實際,使得廢水處理技術(shù)取得了較大的突破。
近年來,國內(nèi)的不少學者也對電化學方法處理實際廢水進行了廣泛的研究。王鵬等曾采用電化學氧化與上流式厭氧污泥床相結(jié)合處理垃圾滲濾液,并得出實驗條件,即pH=9,氯離子濃度2000mg/L,電流密度32.3mA/cm2,電解6h后,氨氮和COD的去除率可分別達到和87%。楊慧敏等采用電化學氧化法處理微污染河水,在工藝條件下,氨氮和總氮去除率分別可達74.2%和63.8%。歐陽超等選用Ti/Ti-Ru02-Ir02電極,在85mA/cm2電流密度,8g/L氯離子濃度的情況下對養(yǎng)豬廢水進行處理,結(jié)果發(fā)現(xiàn),氨氮先于COD得到去除,反應3h內(nèi)去除率可到98.22%。
3、電化學法在廢水處理中的應用
3.1 采用電化學法處理冶金行業(yè)中含鉻廢水
鉻以Cr(VI)和Cr(III)的形式存在于工業(yè)廢水中,具有較強的毒性,是冶金行業(yè)中常見的重金屬污染因子。尤其是Cr(VI),毒性為Cr(III)的100倍,可致畸、致癌,對環(huán)境有持久危害性。含鉻廢水主要來源于金屬礦山、有色冶金、制革等行業(yè)。
對某廠酸洗和電鍍車間產(chǎn)生的P[Cr(VD)]為60mg/L的含鉻廢水進行了模擬試驗采用投加氯化鈉(0.5g/L)的方式增大污水的電導率,1h取5次樣品進行分析,結(jié)果顯示:電解槽的電壓基本不變,電流逐漸減小;pH值從3.5上升到了7.5,Cr含量從45mg/L降至0.3mg/L,滿足廢水排放標準,處理效果明顯。利用鐵屑內(nèi)電解法處理Cr(VI),極板鈍化、銹蝕、損耗等問題均有所減輕,分析和優(yōu)化停留時間、進水pH值、鐵碳比和鐵屑粒徑等污染物去除效率的主要影響因素,并用鐵屑內(nèi)電解+斜管沉淀池+微孔過濾機這一工藝流程配合優(yōu)選方案對某廠電鍍車間含鉻廢水進行處理,取得明顯效果,對Cr(VI)的去除率達到99.6%,優(yōu)于國家《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級排放標準。
3.2 采用電化學法處理海上平臺生活污水
海上石油開采產(chǎn)生的環(huán)境問題一直備受關(guān)注,電解法具有裝置體積小、處理效果穩(wěn)定、維護操作簡單、水力停留時間短、維護費用低等優(yōu)勢,可以同時處理黑水和灰水(生物難降解),也可以隨時停開機,在海上平臺的特殊環(huán)境下也具有良好的適應性。使用電化學法處理污水,鐵板作為陽極,將生活污水與海水按1:1進行混合,提高其電導率,保留1h,即可將COD值在1300mg/L左右的污水處理成符合GB4914-2008要求的300mg/L以下的水質(zhì),外排水COD檢測結(jié)果顯示COD處理效率可達88.46%。