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共享精細(xì)化工廢水處理技術(shù)
 

共享精細(xì)化工廢水處理技術(shù)。

一、污水的水質(zhì)特征。
擬建設(shè)項(xiàng)目污水處理對(duì)象,主要為生產(chǎn)過(guò)程中排放的生產(chǎn)廢水、地面沖洗水、職工生活污水、初期雨水等,污染物主要來(lái)自生產(chǎn)過(guò)程。
污水的水質(zhì)具有下列主要特征:
污水中含有苯類污染物,其毒性系數(shù)對(duì)微生物生長(zhǎng)的抑制作用較小。
污水在水質(zhì)、水量上有變化:一天中有幾個(gè)排放高峰,有機(jī)污染物濃度與稀液排放比不一致;對(duì)污水處理系統(tǒng)有很強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力,能適應(yīng)水量、水質(zhì)的負(fù)荷變化。


二、是污水處理工藝方案選擇。
以生物降解為主要特點(diǎn)的物化和生化廢水凈化技術(shù);在降低能耗和減少污泥產(chǎn)生的同時(shí),充分考慮提高效率。
系統(tǒng)設(shè)備先進(jìn)可靠,減少了系統(tǒng)維護(hù)工作量,保證了廢水處理系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
為確保廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)行控制,對(duì)系統(tǒng)過(guò)程中的主要設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制。
污水處理系統(tǒng)僅需使用少量處理劑?梢詷O大地減少業(yè)主在廢水處理方面的工作量和耗藥量。
設(shè)計(jì)出的污水處理系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng),處理效果穩(wěn)定,水質(zhì)變化較大,水量波動(dòng)幅度在一定范圍內(nèi),同時(shí)保證了污水處理系統(tǒng)的達(dá)標(biāo)排放,并充分考慮了污水水質(zhì)的波動(dòng)情況。
三、是污水處理流程。
依據(jù)多年的設(shè)計(jì)、研究經(jīng)驗(yàn),并參考國(guó)內(nèi)外同類廢水的相關(guān)資料,確定采用物化+生化組合處理工藝,設(shè)計(jì)思路如下:
a.生物生化體工藝采用先進(jìn)的UASB+A/O生化工藝,改善BOD5/CODcR和CODcR/NH3-N比值,以去除生物處理結(jié)構(gòu)中大部分的污染物(CODCr);
b.采用生物化學(xué)處理前格柵、均勻化水質(zhì)、微電解、催化氧化等方法進(jìn)行預(yù)處理,去除進(jìn)水中的COD和SS,減少后續(xù)處理系統(tǒng)的負(fù)荷;
c.實(shí)現(xiàn)一定程度的電氣控制自動(dòng)化,監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制處理設(shè)備的工況,確保整個(gè)廢水處理系統(tǒng)高效、穩(wěn)定、節(jié)能,提高運(yùn)行管理水平。
該方案的工藝流程包括以下幾個(gè)方面:
物理預(yù)處理系統(tǒng):電解,催化氧化,沉淀,調(diào)節(jié)池等。
1)生物化學(xué)處理系統(tǒng):包括UASB,A/O。
2)后處理系統(tǒng):包括一個(gè)污泥濃縮池。
3)藥物補(bǔ)充系統(tǒng):包括溶劑和補(bǔ)充設(shè)備。
4)綜合機(jī)房:包括風(fēng)扇房,設(shè)備室,脫水室,貯藏室。
5)電控系統(tǒng)。


四、污水處理工藝簡(jiǎn)介。
1)通過(guò)微電解+催化氧化+中和沉淀工藝對(duì)生產(chǎn)廢水進(jìn)行三效蒸發(fā)、混合后的預(yù)處理,預(yù)處理出水進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)池。
2)廢水通過(guò)收集池收集后升入綜合調(diào)節(jié)池,該綜合調(diào)節(jié)池的廢水,連續(xù)進(jìn)入U(xiǎn)ASB和A/O進(jìn)行生化處理,污水進(jìn)行有機(jī)物降解和硝化。
3)生化處理后的廢水達(dá)標(biāo)排放到污水處理廠集中處理。將剩余的UASB和A/O污泥進(jìn)入污泥濃縮池進(jìn)行濃縮處理,濃縮后的污泥用于污泥脫水,污泥濃縮池上清液和污泥脫水產(chǎn)生的濾液返回調(diào)節(jié)池,外運(yùn)污泥處置。
一)柵格井。
將生產(chǎn)廢水排入調(diào)節(jié)池前,設(shè)置柵形水井,以清除生產(chǎn)廢水中的軟纏繞物、較大的固粒體和漂浮物,從而保護(hù)后續(xù)工作水泵的使用壽命,減少系統(tǒng)處理負(fù)荷。
二)收集池。
經(jīng)過(guò)格柵井處理的生產(chǎn)廢水進(jìn)入集水池進(jìn)行水量、水質(zhì)的均化調(diào)節(jié),保證了后續(xù)處理系統(tǒng)水量、水質(zhì)的平衡和穩(wěn)定。預(yù)曝氣攪拌裝置設(shè)在收集池中。
三)蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)。
在第一和第二級(jí)分離器內(nèi)隔板上,三效濃縮器隔出頂部與內(nèi)腔相通的汽腔,汽腔底部直管與下一級(jí)加熱器連接,為二級(jí)和三級(jí)汽腔。分離器頂部的蒸汽進(jìn)入蒸汽室,直接進(jìn)入下一級(jí)加熱爐。由于汽腔截面比一般汽管要大得多,所以直管通向下一級(jí)加熱器,不會(huì)有折角,距離近,大大減少了汽阻,增加了流量,提高了分離效率。并且由于蒸氣腔位于分離器內(nèi)部,降低了引氣的散熱。有效加熱爐的疏水管通向分離器的冷凝室,冷凝水從其下面排出,避免了蒸汽損失,同時(shí)也解決了疏水器的噪聲和污染問(wèn)題。熱水器下聯(lián)管前端有清洗手孔,便于清洗熱水器底部邊角的殘?jiān)。每個(gè)分離器都有獨(dú)立的進(jìn)料口,可以方便的觀察和控制進(jìn)料流量。采用扇形布置的三組加熱器和分離裝置,縮短了設(shè)備的總長(zhǎng)度,操作方便。
四)調(diào)節(jié)池。
預(yù)處理廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水量、水質(zhì)的均化調(diào)節(jié),確保后續(xù)生化處理系統(tǒng)水量、水質(zhì)的平衡和穩(wěn)定。調(diào)整池內(nèi)設(shè)有預(yù)曝氣式攪拌器或潛水式攪拌器。
五)微電解法。
高效率微電解廢水處理設(shè)備,又稱持續(xù)高活性內(nèi)電解床,它主要是利用鐵的還原能力、鐵離子的電化學(xué)性質(zhì)和絮凝吸附三個(gè)方面來(lái)凈化廢水。
從處理原理上講,它應(yīng)歸為電解法,因而又稱為鐵炭?jī)?nèi)電解或鐵炭微電解,在酸性條件下,鐵和炭之間形成無(wú)數(shù)個(gè)微電流反應(yīng)器,廢水中的有機(jī)物在微電解過(guò)程中進(jìn)行還原氧化。
污水經(jīng)過(guò)含有鐵和碳的填料后,鐵變成陽(yáng)極,碳變成陰極,并且有微電流流動(dòng),形成數(shù)不清的小電池,從而產(chǎn)生腐蝕。
相應(yīng)的反應(yīng)如下:
陰極反應(yīng)
Fe-2e → Fe2+           E0(Fe2+/Fe)= -0.44V
陰極反應(yīng)
2H++2e → H2 ↑          E0(H2+/H2)= 0.00V
氧氣存在的時(shí)候。
O2+4H++4e → 2H2O         E0(O2)= 1.23V

O2+4 H2O+4e → 4OH-       E0(O2/OH-)= 0.40V
在酸性和充氧條件下,上述反應(yīng)的腐蝕性最大,其作用被證明是這樣的:由于有機(jī)物質(zhì)參與陰極還原反應(yīng),改變了原有有機(jī)物質(zhì)的性質(zhì),降低了色度,提高了B/C值,并且有些無(wú)機(jī)物質(zhì)也參與了反應(yīng)產(chǎn)生沉淀的過(guò)程。
例如:Fe2++S2-=FeS↓
污水中的膠粒和微小分散污染物受電場(chǎng)的作用,產(chǎn)生電泳現(xiàn)象,向電荷相反的電極移動(dòng),并聚集在電極上使水變清;陽(yáng)極新生態(tài)的Fe2+通過(guò)石灰將Fe(OH)2、Fe(OH)3和Fe(OH)3吸附在電極上,使水變清;陽(yáng)極生成的氫氣,具有還原性,可將硝基苯還原為苯胺,降低污水的毒性,增加了廢水的氧化性,有利于進(jìn)一步氧化處理提高效果。


六)催化氧化;
雙氧水用催化劑Fe2+組成的氧化體通常被稱為Fenton試劑,它是一種化學(xué)水處理技術(shù),不需要高溫和高壓,也不需要簡(jiǎn)單的工藝設(shè)備,這是H.J.H。最近的研究表明,在酸性條件下,過(guò)氧化氫在催化劑上分解生成反應(yīng)活性很高的羥基自由基,這是Fenton的氧化機(jī)制。H2O2在Fe2+催化劑的作用下,產(chǎn)生兩個(gè)活潑的氫氧自由基,從而引發(fā)和擴(kuò)散自由基鏈反應(yīng),加速有機(jī)物和還原物氧化。
一般在PH為3的條件下進(jìn)行Fenton試劑的氧化,當(dāng)該P(yáng)H值時(shí)自由基的生成速率最大。
七)中和沉淀法
采用堿中和法調(diào)節(jié)廢水PH值,為后序生化處理提供了有利條件。
八)UASB反應(yīng)堆。
該反應(yīng)器由污泥反應(yīng)器、包括沉淀區(qū)在內(nèi)的氣液固三相分離器和氣室組成。底池反應(yīng)區(qū)內(nèi)存有大量厭氧污泥,底池污泥具有良好的沉淀性能和凝結(jié)性能,在底池中形成一層污泥。待處理污水通過(guò)厭氧池底部流經(jīng)污泥層與污泥混合,污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物,將其轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣池以微小氣泡的形式不斷排出,在上升過(guò)程中,小氣泡不斷融合,逐漸形成較大的氣泡,在污泥床上部因沼氣池的攪動(dòng)而形成一個(gè)污泥濃度較低的泥塊與水一起上升進(jìn)入三相分離器,當(dāng)沼氣池碰到分離器下部的反射板時(shí),向反射板四周折射,然后穿過(guò)水層進(jìn)入氣室,集中在氣室沼氣,通過(guò)導(dǎo)管輸送,固液混合液通過(guò)反射物進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū),污水中的污泥發(fā)生絮凝,顆粒逐漸增大,在重力作用下逐漸沉降。淤泥池中沉淀至斜壁的淤泥滑入?yún)捬醴磻?yīng)區(qū)內(nèi),使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積存大量淤泥,與淤泥分離的處理出水從淤泥溢流堰上部溢出,然后排出淤泥床。
結(jié)構(gòu)特征:
內(nèi)置高效生物填料,三相分離,循環(huán)系統(tǒng),提高處理效率。
九)A/O法處理。
A/O法處理工藝包括A型生物處理池、O型生物處理池和二沉池。
A生物處理池是將污水進(jìn)一步混合,充分利用池內(nèi)高效生物填料作為細(xì)菌的載體,依靠兼氧微生物將污水中難溶有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可溶性有機(jī)物質(zhì),使大分子有機(jī)物質(zhì)水解為小分子有機(jī)物質(zhì),有利于后道O級(jí)生物處理池的進(jìn)一步氧化分解,同時(shí)在菌種作用下,通過(guò)回流硝化氮可以部分硝化、部分脫氮,去除氨氮。
一級(jí)生物處理池是本污水處理系統(tǒng)的核心部分,它分為兩個(gè)部分,前一部分在較高的有機(jī)負(fù)荷下,通過(guò)與填料結(jié)合的大量不同種屬的微生物群落在一起進(jìn)行生化降解和吸附,以去除污水中的各種有機(jī)物質(zhì),使污水中的有機(jī)物含量大大降低。當(dāng)有機(jī)負(fù)荷較低時(shí),通過(guò)硝化細(xì)菌的作用,將污水中的氨氮在充足的氧氣條件下進(jìn)行降解,同時(shí)將污水中的COD降至較低水平,從而達(dá)到凈化污水的目的。
結(jié)構(gòu)特征:
它是由池體、填料、布水裝置及充氧曝氣系統(tǒng)等組成。
池體主要采用生物膜法,同時(shí)具有活性污泥法的特點(diǎn)。
池體的填料采用組合式填料,具有比表面大的使用面積,使用壽命長(zhǎng),掛膜容易防腐,不結(jié)團(tuán)堵塞。填充物在水中自由伸展,對(duì)水中的氣泡進(jìn)行分層切割,更相對(duì)增加曝氣效果。
本池分兩級(jí)設(shè)計(jì),使水質(zhì)退化為梯度,達(dá)到較好的處理效果,同時(shí)設(shè)計(jì)采取相應(yīng)的導(dǎo)流紊流措施,使整體設(shè)計(jì)更加合理。
池中曝氣管道選用高質(zhì)量的UPVC管,耐腐蝕。通氣頭采用微孔通氣頭,不堵塞,氧氣利用率高;
二沉池采用固液分離法去除生化池污泥,真正凈化污水。
五、過(guò)程特性。
基于以上因素,本方案設(shè)計(jì)的污水處理系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):
1)污水處理系統(tǒng)可靠性高,出水水質(zhì)可保證達(dá)標(biāo)排放。
2)占用空間小,污水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單實(shí)用。自動(dòng)程序控制,運(yùn)行管理,操作簡(jiǎn)便。污水處理系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗負(fù)荷能力。
3)污水處理系統(tǒng)耗電少,用藥少,產(chǎn)生剩余污泥少,大大降低了業(yè)主在污水處理方面的運(yùn)營(yíng)成本。
4)采用先進(jìn)的工藝和PLC程序控制技術(shù),具有高度自動(dòng)化,可有效地降低廢水處理系統(tǒng)的日常維護(hù)費(fèi)用。
5)污水處理工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,污水處理工程投資省,運(yùn)行費(fèi)用低。
6)對(duì)于周圍環(huán)境沒(méi)有不良影響,選用低噪聲電機(jī),可以保證處理系統(tǒng)滿足相關(guān)的噪聲標(biāo)準(zhǔn)。

污水處理設(shè)備
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