宜興工業(yè)廢水污水處理設備堅固耐用--天環(huán)

宜興工業(yè)廢水污水處理設備堅固耐用--天環(huán)

　化學(xué)沉淀：往工業(yè)污水加入可溶性化學(xué)劑，使其中的有機污染物發(fā)生化學(xué)反應，最后生成不溶于或難溶于水的化合沉淀物，再通過(guò)過(guò)濾將其污水中的雜質(zhì)分離出來(lái)。

　電解：電源的負極為陰極，正極為陽(yáng)極，電解質(zhì)溶液在直流電流的作用下會(huì )發(fā)生

　　當前，污水處理工藝流程有油水分離、污水改性、低滲透油田回注等階段。但是稠油污水處理的難度相對較大，且處理工藝也存在很多不完善之處，所以在污染物處理時(shí)效果不佳，致使水質(zhì)不達標，從而影響其運行，使膜的更換次數增多。通過(guò)分析可知有機污染是導致膜污染的主要原因，并且有機污染物在膜表面聚集起來(lái)，會(huì )產(chǎn)生粘性包外聚合物，從而使膜污染加重。因此，膜污染需要應用限制性培養技術(shù)進(jìn)行有效降菌，增加生物處理單元，以此增強污水中污染物的去除效果，并有效抑制住膜污染。

　　1、實(shí)驗材料和方法

　　1.1 實(shí)驗材料

　?、贅悠凡杉?，本次實(shí)驗用水采用聯(lián)合現有的處理流程，而實(shí)驗用油是脫水原油，并且菌種是來(lái)自于污水和微生物中心的實(shí)驗菌種庫;

　?、趯?shí)驗用培養基，目前，芳香烴降解菌和飽和烴降解菌的培養基，以及瀝青降解菌和富集培養基，其篩選培養基都一樣，并且其碳源是正十六烷和正己烷。

　　1.2 實(shí)驗方法

　?、俜治黾毦诔碛椭械慕到馓匦?，通過(guò)建立詳細的培養流程，將5%的細菌進(jìn)行接種，然后放在點(diǎn)已經(jīng)進(jìn)行脫水原由的培養基中，使其在37℃震蕩培養箱中，7天后在萃取剩下的稠油，之后再使用氧化鋁吸附柱層析法進(jìn)行分析。當飽和烴和芳烴分離出來(lái)時(shí)，要通過(guò)氣相色譜進(jìn)行掃描分析，要適時(shí)調整其溫度變化;

　?、谀と疚锓治龇椒?，在點(diǎn)所采用的膜污染物，分成兩份，一份稱(chēng)重，另外一份進(jìn)行能譜分析，用甘油浴對膜污染進(jìn)行蒸餾。同時(shí)在膜污染處理時(shí)，要使其真空，而且要相對干燥，才能使剩余物有效溶解和回流，從而確定可溶物的質(zhì)量。而對于不溶物回流，要確定其瀝青的含量和質(zhì)量，并且要對其中的固體進(jìn)行XRD衍射分析和研究。

　　2、結果和討論

　　2.1 膜污染的原因分析

?、僬{節池

　　采用全地下鋼筋混凝土結構，1座，總有效池容為150m3，HRT為50min。調節池設水力攪拌，設提升泵2臺(1用1備)，單臺流量為180m3/h，揚程為150kPa，功率為15kW。

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　　采用多級穿孔旋流式反應池，12格，每條線(xiàn)6格，單格尺寸(L×W×H)為1.3m×1.9m×5.0m，HRT為30min;絮凝池2格，每條線(xiàn)1格，單格尺寸(L×W×H)為1.0m×4.0m×5.0m，HRT為10min;沉淀池采用斜管沉淀，2格，每條線(xiàn)1格，單格尺寸(L×W×H)為4.0m×4.0m×5.0m，液面上升流速為2mm/s，斜管為三元乙丙材質(zhì)，直徑為25mm，厚度為0.4mm，長(cháng)1m。反應池、絮凝池、沉淀池均采用地上鋼筋混凝土結構，內壁環(huán)氧樹(shù)脂防腐。絮凝池前端設管道靜態(tài)混合器，通過(guò)變頻隔膜式計量泵投加10%堿式氯化鋁溶液和0.1%聚丙烯酰胺溶液?；炷齽┯嬃勘?臺(1用1備)，單臺流量為9L/h，揚程為1.2MPa，功率為0.25kW。絮凝劑計量泵2臺(1用1備)，單臺流量為22L/h，揚程為1.2MPa，功率為0.25kW。

　?、劾w維過(guò)濾系統

　　纖維過(guò)濾器2臺(1用1備)，單臺設備直徑為2700mm，設計出力為175m3/h，采用彗星式纖維濾料，濾料填充高度為1.5m，逆流水過(guò)濾流速為30m/h，反洗周期為72h，采用氣水聯(lián)合反洗，氣洗強度為50L/(m2•s)，上向水洗強度為3～5L/(m2•s)，下向水洗強度為6～10L/(m2•s)。

　　過(guò)濾器進(jìn)水泵2臺(與反洗水泵共用，1用1備)，單臺流量為175m3/h，揚程為400kPa，功率為37kW。反洗風(fēng)機為三葉羅茨風(fēng)機，2臺(1用1備)，單臺風(fēng)量為1030Nm3/h(常溫常壓)，風(fēng)壓為58.5kPa，功率為30kW。

　?、艹瑸V系統

　　超濾系統2套，單套產(chǎn)水量為87.5m3/h，超濾膜20支。超濾膜公稱(chēng)孔徑為0.03μm，每支膜有效面積為77m2。在超濾裝置前端設置管道靜態(tài)混合器，通過(guò)隔膜式計量泵投加殺菌劑(10%次氯酸鈉溶液)。殺菌劑計量泵2臺(1用1備)，單臺流量為22L/h，揚程為1.2MPa，功率為0.25kW。超濾反洗水泵，2臺(1用1備)，單臺流量為200m3/h，揚程為200kPa，功率為22kW。

　?、莘礉B透系統

　　反滲透系統2套，單套產(chǎn)水量為55.5m3/h，每套反滲透系統均為一級兩段，10∶5排列，每段配置6支膜。反滲透膜采用卷式膜，每支膜有效面積為37m2，系統產(chǎn)水率為65%。高壓泵為立式多級離心泵，2臺(1用1備)，單臺流量為85m3/h，揚程為1.25MPa，功率為45kW。在反滲透裝置前端設置管道靜態(tài)混合器，通過(guò)變頻隔膜式計量泵投加酸(30%鹽酸溶液)、還原劑(10%亞硫酸氫鈉溶液)和阻垢劑(100%有機膦酸鹽溶液)。酸計量泵2臺(1用1備)，單臺流量為9L/h，揚程為1.2MPa，功率為0.37kW。還原劑計量泵2臺(1用1備)，單臺流量為25L/h，揚程為1.2MPa，功率為0.37kW。阻垢劑計量泵2臺(1用1備)，單臺流量為4.5L/h，揚程為1.2MPa，功率為0.37kW。

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　　污泥處理系統設備包括1臺普通廂式自動(dòng)壓濾機及相應配藥系統、加藥系統和污泥輸送系統，脫水污泥送至廠(chǎng)內焚燒爐焚燒發(fā)電。實(shí)際運行表明，脫水污泥含水率為65%～75%，脫水性能良好。

　　4、調試與運行

　　該系統自2014年4月25日開(kāi)始調試，因調試期間進(jìn)水量為50%負荷運行，故只調試一條線(xiàn)。原水直接從調節池進(jìn)入混凝沉淀池調試，然后再進(jìn)入纖維過(guò)濾器、超濾系統和反滲透系統調試。

　　4.1 混凝沉淀池的調試運行

　　混凝沉淀池前端混凝劑和絮凝劑的加藥量對沉淀池的處理效果起到?jīng)Q定性的作用。系統實(shí)際進(jìn)水濁度為50NTU。當不投加絮凝劑，混凝劑投加量<3mg/L時(shí)，出水濁度隨著(zhù)混凝劑投加量的增大而減小;混凝劑加藥量為3mg/L時(shí)，混凝沉淀池內極短時(shí)間形成微細礬花，水體變得更加渾濁，15min后觀(guān)察到大量礬花聚集緩緩下沉，形成表面清晰層，出水濁度維持在24NTU左右，。通過(guò)反復調試，確定在混凝劑加藥量為3mg/L的前提下，絮凝劑加藥量<1mg/L時(shí)，出水濁度隨著(zhù)混凝劑加藥量的增大而減小;絮凝劑加藥

　　經(jīng)過(guò)7天的調試最終確定，混凝劑投加量為3mg/L、絮凝劑投加量為1mg/L時(shí)，混凝沉淀池出水濁度為18NTU，平均去除率為64%。

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　由于現有污水處理工藝流程不是很完善，所以很多時(shí)候存在膜通量衰減和膜組建速度較快的情況，從而致使該點(diǎn)水質(zhì)經(jīng)常出現不達標的問(wèn)題。

　?、儆^(guān)察污染膜面的微觀(guān)形態(tài)，通過(guò)電鏡觀(guān)察，磨面有大量有機污染物，其表面較密，且有鎖狀物交錯。由于磨面細菌較多，產(chǎn)生了大量的粘性胞外聚合物，從而在膜表面形成了很厚的污染層;

　?、谒|(zhì)分析，通過(guò)對膜過(guò)濾前后的水質(zhì)分析可知，其處理工藝去除效果有待加強，主要表現為膜過(guò)濾后，油含量等依然較多，很多污染物會(huì )吸附在膜表面，從而導致膜孔發(fā)生堵塞的情況，并由此使膜通量不斷降低;

　?、畚廴疚锍煞址治?，膜面污染物主要是由氧元素和碳元素組成，這兩種元素占85%以上，并且膜面污染物中還含有硫和鈣等元素。當然導致膜污染的主要因素是有機污染，主要是由于處理工藝的沉淀功能和多介質(zhì)的過(guò)濾性能較差，從而致使污染物在膜表面大量吸附。無(wú)機污染物中的無(wú)機離子具有難溶性，加速了其污染。

　　2.2 稠油降解特性分析

　?、倬簩Τ碛偷慕到馓匦?，通過(guò)菌群作用之后，可有效降低飽和烴和芳烴的質(zhì)量分數，而對于非烴和瀝青的質(zhì)量分數則有所提高。由于菌群消耗了原油中的成分較多，其分組會(huì )產(chǎn)生相應的變化;

　?、诟咝Ы到饩倪x擇和培育，通過(guò)使用選擇性培養技術(shù)，選擇質(zhì)量較好的稠油降解菌，以此使其生長(cháng)發(fā)育的性能更加穩定。

　　2.3 生物處理對膜污染的抑制作用

　?、偈鼓ね康淖兓鄬Ψ€定，目前，膜通量的主要考察參數是膜前預處理的效果如何?所以膜一旦受到污染，將會(huì )致使膜通量迅速減少。如果通量損失小于15%，那么將使膜可以長(cháng)時(shí)間的穩定運行。由于生物處理技術(shù)能有效減少膜污染中的元素，所以充分利用生物中的底物，能有效去除掉吸附在膜表面的生物污染；

　?、谀け砻嫖⒂^(guān)形態(tài)的分析，通過(guò)對新膜和沒(méi)有處理過(guò)的污染膜進(jìn)行分析，可知污染膜的分離層中有大量污染物，使堵塞膜孔十分嚴重，使膜表面更加粗糙。所以在減緩膜污染時(shí)，必須要消除污水中的石油類(lèi)等污染物，才能使效果更加明顯；

　?、凵锾幚韺ξ鬯惺皖?lèi)等其他物質(zhì)的去除效果，由于生物處理技術(shù)對污水中石油類(lèi)物質(zhì)的去除效果較好，所以該技術(shù)得到了更多的應用，生物反應器具有推流式的特點(diǎn)，使石油類(lèi)等其它物質(zhì)在生物系統內形成了分級食物鏈，以此讓這些物質(zhì)捕食游離的細菌，使水質(zhì)得到凈化。

電化學(xué)反應，而這個(gè)過(guò)程就稱(chēng)為電解。

　　該化學(xué)方一般應用于含氰廢水、含酚廢水、含鉻廢水領(lǐng)域中，利用電解原理對污水進(jìn)行氧化處理、絮凝處理或者氣浮處理。

　　正極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應，使用電解法會(huì )使電極的表面產(chǎn)生一層鈍化膜，所以應及時(shí)清理，不然會(huì )影響電解效率。

　　氧化處理法：利用強氧化劑氧化分解污水中污染物，以?xún)艋鬯姆椒?。強氧化劑能將污水中的有機物逐步降解成為簡(jiǎn)單的無(wú)機物，也能把溶解于水中的污染物氧化為不溶于水、而易于從水中分離出來(lái)的物質(zhì)。

　微污染水主要是指受到有機物污染的水源水，這些有機物一部分來(lái)自生活排放的有機污染，主要污染指標為高錳酸鹽指數和氨氮；另一部分來(lái)自工業(yè)性有機污染，主要污染指標為人工合成的有機物(SOC)，這種污染物種類(lèi)眾多，成分比較復雜，易生物積累，對人體危害最大?？赡軙?huì )對人體有直接或間接的毒害作用，包括致癌、致畸、致突變的作用。另外，微污染水體中的有機污染物濃度不高，但是難降解物質(zhì)的相對含量不低。

　　針對微污染水特點(diǎn)，常規的處理工藝已經(jīng)不能去除水中的難降解物質(zhì)，因此人們不得不探索新的處理方法，目前常規的預處理方法主要包含三個(gè)方面：物理、化學(xué)、生物處理。

　　物理法主要是以活性炭為代表的吸附工藝，活性炭具有巨大的比表面積，對COD、色度以及大多數有機物都有很好的吸附效果，但是一般活性炭都要參與混凝沉淀，難以回收，運行成本比較高，很難推廣開(kāi)來(lái)?；瘜W(xué)法主要為化學(xué)氧化法，利用化學(xué)氧化劑的氧化作用，分解破壞水中污染物的結構，達到分解轉化污染物的目的，目前采用的氧化劑主要氯氣、臭氧等。另外氧化也可有效地去除浮游生物、細菌等，提高混凝沉淀的效果。生物預處理通常設在常規的凈水工藝前，借助微生物的新陳代謝活動(dòng)去除水中氨氮、有機物等污染物。目前研究最多的生物處理方法有生物接觸氧化法、生物濾池、生物流化床等。但是，對于借助活性污泥來(lái)處理微污染水的研究卻很少，因此本研究嘗試采用間歇式活性污泥法來(lái)去除微污染水中的污染物。

　　活性污泥法是處理常規污水使用泛的一種方法，其對污水的凈化過(guò)程，主要分為三個(gè)階段：前期吸附、微生物的氧化分解、以及絮凝體的形成和沉降。由于污泥比表面積很大，再加上其表面具有糖質(zhì)粘層，所以，當污水與活性污泥接觸后，活性污泥能夠快速吸附污水中懸浮的物質(zhì)。當水中的有機污染物被吸附后，微生物開(kāi)始對吸附的有機污染物進(jìn)行轉化、分解，雖然此階段的效率相對較低，但是水中的有機污染物含量也相對較少，所以也可以使吸附的有機物得到快速的降解。通過(guò)沉降，排出上清液及多余的污泥，最終使污水得到凈化，活性污泥也能恢復其吸附能力。