徐州日化廢水處理設備工程方案 /天環(huán)凈化

徐州日化廢水處理設備工程方案 /天環(huán)凈化

隨著(zhù)環(huán)境保護力度的加大，燃煤電廠(chǎng)在發(fā)電的過(guò)程中也在探究新的廢水處理及利用方式，以達到脫硫廢水達標排放的效果。燃煤電廠(chǎng)在進(jìn)行脫硫脫硝生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì )產(chǎn)生一定的脫硫廢水，其中含有一定的重金屬等污染物質(zhì)，需要經(jīng)過(guò)廢水處理之后才能進(jìn)行排放，以此來(lái)降低對周?chē)h(huán)境造成的污染，并滿(mǎn)足生態(tài)環(huán)保要求。由此，探究燃煤電廠(chǎng)脫硫脫硝廢水處理及綜合利用的相關(guān)內容就成為燃煤電廠(chǎng)需要研究的技術(shù)要點(diǎn)。下面展開(kāi)具體的廢水處理方法和綜合利用內容分析。

1、燃煤電廠(chǎng)脫硫脫硝廢水產(chǎn)生及處理方法分析

據有關(guān)調查顯示，我國大多數燃煤電廠(chǎng)在生產(chǎn)過(guò)程中都會(huì )利用脫硫脫硝法來(lái)生產(chǎn)，這就導致了脫硫脫硝廢水的產(chǎn)生。然而，在實(shí)踐中脫硫廢水的處理并不簡(jiǎn)單，其成分、濃度等因素也將影響到燃煤電廠(chǎng)廢水處理系統的運行情況，并直接關(guān)系到設備的選用以及腐蝕等狀況。下面對燃煤電廠(chǎng)脫硫脫硝廢水的水質(zhì)特性以及處理方法展開(kāi)分析。

1.1 廢水特性

結合燃煤電廠(chǎng)脫硫脫硝廢水產(chǎn)生的過(guò)程，脫硫廢水都呈現出一定的弱酸性，并且具有較高含量的懸浮物，在質(zhì)量濃度系數上也較高。同時(shí)，脫硫廢水還含有部分重金屬污染物和I類(lèi)污染物，是廢水排放處理的重要監控對象。此外，脫硫廢水的鹽分含量較高，并且還有一定帶負電荷且質(zhì)量分數為0.04的氯離子等離子。

1.2 影響因素

調查顯示，在燃煤電廠(chǎng)生產(chǎn)中影響脫硫脫硝廢水水質(zhì)的因素大致包括了燃煤和石灰石的品質(zhì)、脫硫系統的利用、污染物的控制和脫水設備的應用等。

（1）燃煤作為產(chǎn)生脫硫污染物的主要基礎，不同種類(lèi)的煤也會(huì )隨之影響到脫硫廢水的產(chǎn)生量，一些含硫量較高的煤燃燒也會(huì )產(chǎn)生更多量的二氧化硫氣體，從而造成脫硫劑的使用量增加，也就導致了脫硫廢水排放量的增多。而一些氯元素含量較高的煤燃燒，則會(huì )造成煙氣中的氯含量增加，從而使得脫硫漿液中的含氯量增多，從而對脫硫系統的腐蝕性增強。而為了防止脫硫系統較強的腐蝕性，就需要通過(guò)排除脫硫煙氣脫硫之后的廢水呈弱酸性，同時(shí)有著(zhù)大量的重金屬離子存在，首先，在中和當中，通?？梢詫κ胰榈葔A性試劑廢水中的pH調整到9～9.5，其主要就是對于含有多種金屬離子采用氫氧化合物的方式進(jìn)行沉淀，并且，加入石灰乳也能夠使得SO42-等陰離子采用沉淀的方式和廢水實(shí)施分離處理，在這當中需要對pH值進(jìn)行合理控制。除此之外，廢水當中的重金屬離子不一定全部會(huì )轉化為固態(tài)的氫氧化合物，所以，在中和之后就需要在反應池中進(jìn)行硫化物的加入，使得諸如Hg2+以HgS沉淀的方式消除。為了防止無(wú)機硫化物毒性產(chǎn)生二次污染，現階段主要使用的是TMT-15。通過(guò)化學(xué)試劑，反應池當中有大量的懸浮物存在，在講聚丙烯酰胺等絮凝劑的加入，會(huì )使得膠體逐漸的沉淀以及聚集，從而對沉降速度加快。在絮凝當中采用相應的濃縮以及澄清，將上部清液輸入到凈水箱當中，通過(guò)對酸堿度的調節之后并達標才可以排放，后續對下部所沉淀的泥污等進(jìn)行消除?；瘜W(xué)沉淀法主要優(yōu)點(diǎn)就是操作比較簡(jiǎn)單，以及技術(shù)較為成熟，運行費用不高等優(yōu)點(diǎn)，在當前國內外的發(fā)電廠(chǎng)中被普遍應用，但是在實(shí)際當中，所投入的堿性試劑量很難合理控制，污泥的產(chǎn)出量不高，不容易脫水等，陰離子的消除效果非常的差，所以，在運行過(guò)程中就需要加強對設備的改造，并加強對廢水脫硫技術(shù)的開(kāi)發(fā)和創(chuàng )新。漿液來(lái)控制脫硫漿液氯離子濃度，這將會(huì )造成脫硫廢水的排放量也相應增加。

（2）石灰石的品質(zhì)對于脫硫脫硝廢水水質(zhì)的影響，主要表現在石灰石當中會(huì )存在一些其他的黏土雜質(zhì)、惰性細顆粒、硅或者鋁等物質(zhì)，這就都將造成在脫硫脫硝廢水當中含有一些鋅元素或者鎳元素。

（3）脫硫系統的應用對脫硫脫硝廢水水質(zhì)的影響，是通過(guò)對不同添加劑的應用、氧化方式的選擇以及氧化程度的控制來(lái)區分。在脫硫系統當中利用一些酸性添加劑將造成廢水中的BOD5貢獻率增加，通過(guò)強制氧化或者充分氧化則會(huì )造成廢水中存在硒酸鹽成分，從而需要利用鐵共沉淀來(lái)去除硒元素的毒性，甚至還需要通過(guò)生物處理來(lái)去除部分的硒元素。

隨著(zhù)人們生活水平的提高，城市污水中氮磷的含量越來(lái)越高，氮磷已成為當今水體中的主要污染源。

焦化廢水是煉焦、煤氣凈化和焦化產(chǎn)品回收等過(guò)程中產(chǎn)生的有機工業(yè)廢水，主要特征污染物有COD、氨氮、酚類(lèi)等，是一種典型的高濃度難降解有機工業(yè)廢水，具有顯著(zhù)的毒性和致癌性?，F階段，焦化廢水的處理主要包括預處理和生化處理。經(jīng)二級生化處理后，焦化廢水中部分有機污染物得到有效去除，但對于某些難生物降解的有機污染物去除效果較差，不能滿(mǎn)足《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標準》的要求。據統計，我國每年焦化廢水的排放量近3億噸，若任意排放，將對水環(huán)境和人體健康造成嚴重危害。如何深度處理焦化廢水使之達標排放以降低其對環(huán)境的影響，一直是國內外環(huán)保人士廣泛關(guān)注的一個(gè)難點(diǎn)。

2012年10月，環(huán)保部新起草的《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(GB16171-2012)》正式頒布并實(shí)施。焦化廢水的排放標準較原先的污水綜合排放標準更加嚴格，CODcr、等污染物的限值分別改為80mg/L和0.2mg/L。因此，無(wú)論是基于社會(huì )責任，還是出于國家的法律約束，企業(yè)都必須對現有處理工藝進(jìn)行必要的完善補充，添加深度處理工藝，確保外排水水質(zhì)達標。據調研，目前國內焦化廢水處理企業(yè)的運行管理普遍出現兩種情況。

其一采用生化處理工藝和混凝–沉淀–過(guò)濾的深度處理工藝，通過(guò)投加絮凝劑和混凝劑處理焦化廢水，但效果普遍不理想，尤其對于的去除效果十分有限。焦化廢水處理常用的藥劑主要為有機高分子絮凝劑、無(wú)機鹽類(lèi)絮凝劑和無(wú)機高分子絮凝劑三類(lèi)。對于細顆粒含量多、粘土含量高、難降解的有機污染物的焦化廢水，需將無(wú)機絮凝劑與有機高分子絮凝劑配合使用。投加無(wú)機絮凝劑的作用是增加溶液中正離子濃度和擴散層中反離子濃度，降低難降解有機污染物物表面負電位荷，壓縮顆粒雙電層，降低ζ電位，破壞焦化水膠體穩定性，促進(jìn)顆粒絮凝沉淀。投加有機高分子絮凝劑的作用是通過(guò)吸附架橋將多個(gè)顆粒聯(lián)合起來(lái)形成絮團而沉降。常用的無(wú)機鹽類(lèi)絮凝劑主要有鋁鹽、鐵鹽等；無(wú)機高分子絮凝劑主要有聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚硅硫酸鹽、聚合氯化鋁鐵等(聚合硫酸鐵是硫酸鐵水解產(chǎn)物，其中有各種核羥基絡(luò )合物，如()4+23FeOH，()5+34FeOH，()6+46FeOH)；有機高分子絮凝劑主要是聚丙烯酰胺或其衍生物的高聚物或共聚物，具體可分為非離子型、陰離子型和陽(yáng)離子型。

其二采用生物法疊加高級氧化(芬頓)、多級過(guò)濾、膜分離等深度處理技術(shù)，其出水水質(zhì)基本能得到保證，但運行管理復雜，設備投資及構筑物改造等工程投資巨大，甚至超出部分企業(yè)在環(huán)保治理方面的經(jīng)濟承受能力，因此該技術(shù)工藝也很難推廣。焦化廢水處理行業(yè)迫切需要一種技術(shù)上可靠、經(jīng)濟上可行、運行管理便捷的技術(shù)方案，以期緩解新形勢下的焦化廢水處理壓力。針對焦化廢水的水質(zhì)特點(diǎn)以及焦化行業(yè)的運行管理現狀，本研究擬通過(guò)耦合混凝、吸附、絡(luò )合等多種技術(shù)，制備新型復合混凝劑，提出一種基于常規水處理工藝及設施設備的“新型焦化酚氰廢水凈水劑強化混凝深度處理技術(shù)"，在中國網(wǎng)獲取通過(guò)山西某焦化廠(chǎng)實(shí)際應用案例，以期為焦化廢水的深度處理提供一種新的方法。

由氮磷污染造成的水體富營(yíng)養化現象日趨嚴重，不僅影響水體的使用功能，破壞生態(tài)環(huán)境，還會(huì )危害人體健康，因此氮磷已成為污水處理廠(chǎng)主要控制指標。

在可持續性污水處理發(fā)展模式的倡導下，鑒于目前我國城市污水中氮磷污染嚴重，而現有污水處理廠(chǎng)普遍存在運行費用高、處理效率低等一系列問(wèn)題，亟待開(kāi)發(fā)和研究更加高效的新工藝。反硝化脫氮除磷工藝可以有效解決目前污水處理過(guò)程中面臨的各項難題，相比傳統脫氮除磷工藝更加節能。

1、反硝化脫氮除磷的原理

20世紀80年代，就有研究發(fā)現在缺氧條件下出現磷濃度下降的現象，之后的研究表明聚磷菌能在缺氧環(huán)境下以硝酸鹽為電子受體進(jìn)行吸磷，且該現象相續被證實(shí)。20世紀90年代，KubaT等發(fā)現在厭氧/缺氧運行的環(huán)境條件下，可以富集一種能夠以硝酸鹽或者氧氣為電子受體的兼性厭氧微生物，該微生物在反硝化的同時(shí)出現微量吸磷反應，被定義為反硝化聚磷菌。

關(guān)于聚磷菌反硝化除磷的原理，目前通常流行兩種觀(guān)點(diǎn)：

①一類(lèi)PAO觀(guān)點(diǎn)，該觀(guān)點(diǎn)認為在傳統生物除磷系統中只存在一類(lèi)聚磷菌，其反硝化脫氮除磷的強弱取決于周?chē)h(huán)境的誘導作用，如果聚磷菌受到周?chē)h(huán)境厭氧/缺氧的誘導作用，則表現出反硝化除磷性能，所受到的誘導作用越強烈其反硝化除磷作用越明顯;反之，若周?chē)h(huán)境沒(méi)有厭氧/缺氧的運行方式，則不表現反硝化除磷現象。

徐州日化廢水處理設備工程方案 /天環(huán)凈化

②分類(lèi)PAO觀(guān)點(diǎn)，該觀(guān)點(diǎn)認為傳統聚磷菌分為兩類(lèi)，一類(lèi)在生物除磷反應過(guò)程中只能以氧氣作為電子受體，另一類(lèi)則既能以氧氣又能以硝酸鹽為電子受體，在以硝酸鹽為電子受體進(jìn)行反硝化的同時(shí)則表現出吸磷作用。

針對兩種假說(shuō)，目前普遍接受和認可的是分類(lèi)PAO觀(guān)點(diǎn)。據此以硝酸鹽為電子受體對反硝化聚磷菌開(kāi)展了大量研究，Vlekke等分別就厭氧/缺氧污泥系統與生物膜反應器進(jìn)行了驗證性研究，結果表明通過(guò)厭氧/好氧交替的運行方式可以富集反硝化聚磷菌，該反硝化聚磷菌以硝酸鹽為電子受體，在反硝化的過(guò)程中完成吸磷。王琦等采用實(shí)際生活污水對反硝化聚磷菌的反硝化除磷現象進(jìn)行了驗證性研究，結果表明硝酸鹽可以作為電子受體完成反硝化除磷，但其吸磷效率較以氧氣為電子受體要低。趙偉華等采用雙污泥SBR工藝研究了以硝酸鹽為電子受體的反硝化聚磷菌，得出通過(guò)厭氧/好氧交替運行方式可以富集反硝化聚磷菌，其占總聚磷菌的比例約為73.4%。王梅香等采用A2N2雙污泥工藝處理實(shí)際生活污水，得出通過(guò)控制適當的條件可以培養馴化以硝酸鹽為電子受體的反硝化聚磷菌，且工藝對TN、TP、COD與氨氮的去除率分別達到72%、94%、81.9%和100%，取得了較好的去除效果。

印染廢水處理技術(shù)主要包括化學(xué)法、物理法、物理化學(xué)法、生物化學(xué)法等。物理方法中膜分離技術(shù)是當前發(fā)展最快的水處理技術(shù)，印染廢水處理后出水水質(zhì)較好，可以直接回用于生產(chǎn)，存在問(wèn)題主要是投資費用較高，膜件壽命較短和后期處理難度大等問(wèn)題?；瘜W(xué)法常用的氧化劑包含Fenton試劑和臭氧，Fenton試劑優(yōu)點(diǎn)主要操作簡(jiǎn)單，反應迅速，易產(chǎn)生絮凝，缺點(diǎn)是處理成本高、氧化效率差，氧化劑的利用率低等問(wèn)題。物理化學(xué)法中常用的吸附劑是活性炭，具有吸附脫色效果好、親水性強等優(yōu)點(diǎn)，主要應用于低濃度的廢水處理或深度處理工藝。生化法中好氧生物處理對BOD的去除效果率較好，但是對于色度和COD去除效率較差；厭氧生物處理優(yōu)點(diǎn)主要是易水解難生物降解的有機物，但不能降解有機污染物。因此，國內外印染廢水的處理多數采用厭氧和好氧聯(lián)合工藝。

1.2 印染廢水回用方法

印染紡織廢水成分復雜和難度大，難以形成一種特定的處理回用工藝，因此國內印染紡織企業(yè)選擇廢水處理回用工藝主要是依據自身廢水成分特點(diǎn)和回用水質(zhì)要求，常用的處理與回用工藝如下：

（1）印染混合廢水+氣浮+厭氧生物處理+混凝沉淀（助凝劑+絮凝劑+活性炭）+膜生物處理+中水回用。膜生物反應處理法是由膜分離與生物化法法相結合的水處理技術(shù)，該處理法優(yōu)點(diǎn)可保持活性污泥的高濃度，通過(guò)降低污泥負荷達到減少污泥產(chǎn)生量目的。徐開(kāi)枝通過(guò)實(shí)驗證明，某廠(chǎng)印染廢水進(jìn)水通過(guò)MBRNF組合工藝對廢水進(jìn)行深度處理，水質(zhì)符合《再生水水質(zhì)標準SL368-2006》的回用標準。

（2）印染混合廢水+二級生化處理+臭氧氧化+過(guò)濾/吸附+中水回用。Gregon等人證明氧化法+活性污泥生物法處理印染廢水并回用，處理成本遠遠低于膜分離處理技術(shù)且出水水質(zhì)達到回用標準，可用于生產(chǎn)及設備清洗工序。

（3）印染廢水+二級生物化學(xué)處理法+臭氧氧化法+膜分離處理（UF+RO）+中水回用。膜分離處理技術(shù)中常用工藝為超濾（NF）和反滲透（RO），應用于印染廢水回用工程，主要優(yōu)點(diǎn)為能夠有效處理廢水中有機物，脫鹽效果明顯。張廣文通過(guò)膜分離處理技術(shù)處理某紡織廠(chǎng)的印染污水，該處理方法既能保證出水的水質(zhì)，并且處理后廢水回用于生產(chǎn)環(huán)節。

2、廣東省某印染紡織園區廢水處理工程實(shí)例分析

2.1 廢水處理回用方法

廣東省某工業(yè)園區有印染、紡織等企業(yè)70余家，日產(chǎn)生廢水8萬(wàn)m3。廢水排放到工業(yè)園區某污水處理廠(chǎng)集中處理，通過(guò)中水回用系統回用于工業(yè)園區生產(chǎn)企業(yè)，廢水處理及回用采用1.2章節中第三種方法“印染混合廢水+二級生化處理+臭氧氧化+膜組合技術(shù)（UF+RO）+回用"，主要處理工藝介紹如下：

（1）臭氧氧化

臭氧反應池對濃水中濃縮的COD和色度去除保障后續膜處理工藝的運行。臭氧反應池通過(guò)微孔擴散器將臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧擴散于待處理水中，利用臭氧的強氧化性將化工廢水中的復雜有機物降解為小分子有機物或無(wú)機物。臭氧具有的氧化性，能去除絕大部分的有機和無(wú)機污染物，作用迅速，不會(huì )對環(huán)境造成二次污染。

（2）超濾系統UF

超濾系統共設置18套超濾裝置，單套凈產(chǎn)水340m3/h，每套運行約30min反洗2min，設備輪流開(kāi)機、清洗、檢修。每套含膜元件68支，總共1224支膜，單支膜有效膜面積為72m2或80m2，系統運行為PLC自動(dòng)控制，易于恢復，有高且穩定的透水量。

園區某污水處理廠(chǎng)采用外壓式超濾膜，投資低，過(guò)濾穩定，保證被膜截留的物質(zhì)非常容易通過(guò)化學(xué)清洗和反洗去除。超濾采用氣水反洗和錯流過(guò)濾等全自動(dòng)連續的方式運行。錯流過(guò)濾指進(jìn)溶質(zhì)在膜表面流動(dòng)，透水垂直于進(jìn)水方向再通過(guò)膜，被截留的物資富集在水里，沿進(jìn)水的流動(dòng)方向排出膜組件，再返回于進(jìn)水箱與原水合并，循環(huán)返回于超濾系統。錯流過(guò)濾優(yōu)點(diǎn)為增大膜的表面液體流速，促使膜表面的凝膠層厚度下降，有效降低膜的污染。

（3）反滲透系統RO

反滲透系統工作機理為超濾后的出水進(jìn)入反滲透膜組系統（RO），在壓力作用下，極微量一價(jià)離子透過(guò)反滲透膜，經(jīng)處理后為透過(guò)水，透過(guò)水進(jìn)入后續處理設備；而水中的微細膠體和有機物等物質(zhì)不能透過(guò)膜而殘留在濃水中，再通過(guò)濃水管排出污水管網(wǎng)。反滲透裝置處理能力840m3/h，操作壓力1.0～1.2MPa，裝置水回收率70%，初始脫鹽率≥97%，脫COD率≥95%，脫色度率≥95%。