精细化工废水处理工艺     DATE: 2020-05-13 14:13

  拟建项目废水处理目标主要是生产过程中排放的生产废水、地面冲洗水、员工生活废水、初期雨水等。其中,污染物主要产生于生产过程中。

  废水水质主要有以下特点:

  废水中含有苯等污染物,废水的毒性系数轻微抑制微生物的生长。

  废水的质量和数量不时变化:一天有几个排放高峰,有机污染物的浓度与稀释液体的排放比例不一致。废水处理系统需要有更高的能力来调节和适应水量和水质负荷的变化。

  2废水处理工艺方案的选择

  采用生化和物化相结合的废水净化技术,以生物降解为主。充分考虑提高效率,同时降低能耗和污泥产量。

  采用先进可靠的系统设备,减少系统维护工作量,确保污水处理系统长期正常运行。

  系统工艺的主要设备应自动控制,以确保废水处理系统的程序化操作控制。

  废水处理系统只需要少量的处理化学品。它可以大大减少业主在废水处理的工作量和化学品的成本。

  考虑到废水水质和水量的波动,设计的废水处理系统具有很强的适应性和处理效果的稳定性。废水质量和数量的波动程度在适当的范围内,废水处理系统也保证了达标排放。

  3废水处理工艺

  根据多年的设计和科研经验,并参考国内外同类废水的相关数据,确定本方案采用物化和生化相结合的处理工艺。设计思路如下:

  主要生化工艺采用先进的UASB  A/O生化工艺,提高原水的BOD5/CODcR和CODcR/NH3-N比,去除生物处理构筑物中的大部分污染物(CODcR)。

  生化处理前,采用格栅、均衡和水质、微电解、催化氧化等措施进行预处理,去除部分进水中的COD和SS,降低后续处理系统的负荷。

  电气控制实现了一定程度的自动化控制,监控并自动控制处理设备的工况,保证整个废水处理系统高效、稳定运行,节约能源,提高运行管理水平。

  该方案的工艺流程由以下部分组成:

  物化预处理系统:微电解、催化氧化、中和、沉淀和调节池等。

  1)生化处理系统:包括UASB和a/o。

  2)后处理系统:包括污泥浓缩池。

  3)加药系统:包括药物溶解和加药设备。

  4)综合机房:包括鼓风机房、设备房、脱水房和药品储藏室。

  5)电气控制系统

  3.1废水处理工艺描述

  (1)生产废水经三效蒸发与废水混合后,采用微电解催化氧化中和沉淀工艺进行预处理,预处理后的出水进入综合调节池。

  (2)废水收集在收集池中,然后提升至综合调节池。来自综合调节池的废水连续进入UASB和A/O进行生化处理,废水经过有机物降解和硝化作用。

  (3)生化处理后的出水达标后排入污水处理厂集中处理。UASB和A/O剩余污泥进入污泥浓缩池进行浓缩处理,浓缩污泥脱水,污泥浓缩池上清液和污泥脱水产生的滤液返回调节池,污泥外运处置。

  (一)网格井

  生产废水进入调节池前设置格栅井,去除生产废水中的软缠绕物、较大的固体颗粒杂质和漂浮物,以保护后续工作水泵的使用寿命,减少污染

  在三效浓缩器中,第一和第二效分离器中的隔板将蒸气室隔开,蒸气室的顶部与内室连通,蒸气室的底部通过直管与下一级加热器连接,直管是二级或三级蒸气管。蒸汽从分离器顶部进入蒸汽室,并直接进入下一级加热器。由于蒸汽室的横截面比普通蒸汽管的横截面大得多,直管不需要转弯就可以进入下一个加热器,而且距离很近,这样就大大降低了蒸汽阻力,增加了流量,提高了分离效率。并且因为蒸汽室位于分离器中,所以减少了提取的蒸汽的热损失。一效加热器的排水管引入分离器的冷凝室,冷凝水从下方排出,避免了蒸汽损失,解决了排水管的噪音和污染。下连接管前端的清洗手孔便于清洗加热器底角的残留物。每个分离器都有独立的进料口,便于观察和控制进料流量。三组加热器和分离器呈扇形排列,缩短了设备总长度,操作方便。

  (4)调节池

  预处理后的废水进入调节池对水量和水质进行调节和均质,以保证后续生化处理系统水量和水质的平衡和稳定。调节池内设有预曝气搅拌装置或潜水搅拌器。

  (5)微电解

  高效微电解污水处理设备,又称连续高活性内电解床,主要利用铁的还原、铁的电化学和铁离子的絮凝吸附的联合作用来净化废水。

  就其处理原理而言,应将其分为电解法,故又称铁碳内电解法或铁碳微电解法。在酸性条件下,铁和碳之间形成大量的微电流反应器,废水中的有机物在微电流的作用下被还原和氧化。

  当废水通过含铁和碳的填料时,铁成为阳极,碳成为阴极,微电流流动形成许多小电池,导致腐蚀。

  相关反应如下:

  阳极反应

  Fe-2eFe2 E0(Fe2/Fe)=-0.44伏

  阴极反应

  2H  2eH2 E0(H2/H2)=0.00伏

  当有氧气的时候

  O2 4H  4E2H2O  E0(O2)=1.23伏

  O2 4 H2O  4e4OH-E0(O2/OH-)=0.40伏

  上述反应在酸性和含氧条件下最具腐蚀性,并具有以下已证实的功能:当有机物参与阴极的还原反应时,官能团发生变化,原始有机物的性质发生变化,色度降低,B/C值提高,一些无机物也参与反应,生成待去除的沉淀物。

  例如,Fe2 S2-=FeS

  废水中的胶体颗粒和微小分散污染物在电场作用下产生电泳现象,移动到电荷相反的电极上,聚集在电极上澄清水;阳极中新生态的Fe2+被石灰中和,生成铁(羟基)2和铁(羟基)3,它们具有极强的吸附能力,使水得到澄清。阳极产生的氢气具有还原性,可以将硝基苯还原成苯胺,降低废水的毒性,增加废水的氧化性,有利于后续的氧化处理,提高效果。

  (6)催化氧化

  由过氧化氢和催化剂Fe2组成的氧化剂通常称为芬顿试剂,是100多年前由芬顿发明的一种化学水处理技术,不需要高温高压,工艺设备简单。最近的研究表明,芬顿氧化机理是由酸性条件下催化剂分解过氧化氢产生的高活性羟基自由基引起的。在Fe2催化剂的作用下,H2O2能产生两种活性羟基自由基,引发和扩散自由基链式反应,加速有机物和还原性物质的氧化。

  芬顿试剂氧化通常在PH  3下进行,此时自由基生成速率最大。

  (7)中和和沉淀

  通过加碱中和来调节废水的酸碱度,从而提供有利的一氧化碳

  UASB反应器由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室组成。大量厌氧污泥留在底部反应区,沉降性能和混凝性能良好的污泥在下部形成污泥层。待处理的污水从厌氧污泥床底部流出,与污泥层中的污泥混合接触,污泥中的微生物分解污水中的有机物,并将有机物转化为甲烷。沼气以微小气泡的形式不断释放。微小的气泡在上升过程中合并,逐渐形成较大的气泡。由于沼气的搅动,污泥床上部形成污泥浓度相对较低的污泥,并与水一起上升进入三相分离器。当沼气在分离器的下部遇到反射板时,它围绕反射板弯曲,然后通过水层进入气室,在气室甲烷中浓缩,并通过导管导出。固液混合液被反射进入三相分离器的沉淀区。污水中的污泥发生絮凝,颗粒在重力作用下逐渐增大并沉降。沉积在倾斜壁上的污泥沼泽随倾斜壁滑回厌氧反应区,使大量的污泥堆积在反应区内,从污泥中分离出来的处理后的出水从沉淀区溢流堰的上部溢流,然后排出污泥床。

  设计特点:

  内置高效生物填料、三相分离器和循环系统,提高处理效率。

  (九)输出入处理

  A/O处理由三部分组成:A级生物处理池、O级生物处理池和二沉池。

  A级生物处理池进一步混合污水,充分利用池内高效生物填料作为细菌载体,通过兼性微生物将污水中的不溶性有机物转化为可溶性有机物,将大分子有机物水解为小分子有机物,以利于后一级生物处理池的进一步氧化分解,同时在细菌的作用下,通过回流硝化氮去除氨氮进行部分硝化反硝化。

  O类生物处理池是污水处理的核心部分。水箱分为两部分。在高有机负荷下,前一段在大量附着在填料上的不同物种的微生物群落的共同参与下,通过生化降解和吸附去除污水中的各种有机物,从而大大降低污水中的有机物含量。在后一阶段,在低有机负荷条件下,通过硝化细菌的作用,使污水中的氨氮在含氧量充足的情况下降低,同时污水中的化学需氧量值降低到较低水平,从而使污水得到净化。

  设计特点:

  水池由池体、填料、布水装置、增氧曝气系统等部分组成。

  该池主要由生物膜工艺组成,具有活性污泥工艺的特点。

  罐内填料采用组合填料,比表面积大,使用寿命长,易成膜,耐腐蚀,不结块、不堵塞。填料可在水中自由伸展,并在水中多层切割气泡,从而相对提高曝气效果。

  该池分为两个阶段,将水质降解成梯度,达到良好的处理效果。同时,设计采用了相应的导流紊流措施,使整体设计更加合理。

  槽内曝气管道采用优质的聚氯乙烯管,耐腐蚀。曝气头采用微孔曝气头,不堵塞,氧气利用率高。

  在二沉池中进行固液分离,去除生化池中的悬浮污泥,从而真正净化污水。