某化工企業(yè)是一家以化纖油劑和特種表面活性劑、聚醚類(lèi)系列產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)應(yīng)用為核心的中型化工企業(yè),其產(chǎn)品種類(lèi)繁多,生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢水中主要含有醇、醚、烷烴、有機(jī)酸等污染物,成分復(fù)雜、水質(zhì)變化大,屬難處理的化工廢水。企業(yè)原有1套處理能力為450 m3/d的廢水處理設(shè)施,出水執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),隨著企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大及環(huán)保意識(shí)的提高,原有設(shè)施已不能滿(mǎn)足企業(yè)發(fā)展的需要,因此企業(yè)提出新建1套處理規(guī)模1 200 m3/d的污水處理設(shè)施,并要求出水回用于設(shè)備清洗、綠化、地面沖洗水等。經(jīng)對(duì)該公司廢水水質(zhì)、水量調(diào)查后,擬將COD高、可生化性較差的溴丁烷廢水及EO、PO泄壓水等高濃度廢水單獨(dú)收集進(jìn)行預(yù)處理,然后再與其他廢水混合后進(jìn)行再處理。具體廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表 1。
表 1 廢水設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)項(xiàng)目 | 水量/(m 3 ·d -1 ) | CDD/(mg·L -1 ) | BOD5/(mg·L -1 ) | 氨氮/(mg·L -1 ) | SS/(mg·L -1 ) | pH |
高濃廢水 | 25 | ≤25000 | ≤3000 | - | - | >14 |
其他廢水 | 1175 | ≤1500 | ≤400 | ≤30 | - | 6.0~9.0 |
處理出水 | 1200 | 60 | 10 | 10 | 30 | 6.0~9.0 |
1 工藝流程及主要構(gòu)筑物
1.1 廢水處理工藝流程
針對(duì)本項(xiàng)目廢水特點(diǎn),再經(jīng)過(guò)了一系列的實(shí)驗(yàn)后,從處理效果和處理成本等方面綜合考慮,決定采用臭氧高級(jí)氧化技術(shù)作為高濃廢水的預(yù)處理工藝,綜合廢水采用物化+厭氧+MBR+人工濕地的處理工藝,工藝流程見(jiàn)圖 1。
1.2 工藝說(shuō)明及主要構(gòu)筑物
(1)調(diào)節(jié)池1。收集高濃度廢水,鋼砼結(jié)構(gòu),尺寸3.0 m×2.5 m×4.5 m,有效水深3.5 m,HRT=24 h。
(2)臭氧氧化塔〔1〕。氧化處理高濃度廢水,塔體尺寸D 1.0 m×4.0 m,不銹鋼材質(zhì),內(nèi)置陶瓷填料,反應(yīng)時(shí)間40 min。配置3.0 kg/h的臭氧發(fā)生器1臺(tái)。
(3)格柵井。鋼砼結(jié)構(gòu),尺寸3.5 m×0.8 m×2.0 m,采用人工格柵,柵條間距10 mm。其他廢水先經(jīng)格柵去除大塊垃圾后,自流入調(diào)節(jié)池。
(4)調(diào)節(jié)池2。鋼砼結(jié)構(gòu),尺寸25.0 m×16.0 m×4.5 m,有效水深3.5 m,HRT=24 h。池內(nèi)設(shè)穿孔管曝氣,將臭氧氧化后的高濃廢水與其他廢水充分混合,均勻水質(zhì)水量,總曝氣量12 m3/min。
(5)初沉池。采用中心進(jìn)水輻流式沉淀池設(shè)計(jì),鋼砼結(jié)構(gòu),尺寸D 10 m×4.0 m,表面負(fù)荷0.64m3/(m2·h),HRT=3 h。調(diào)節(jié)池廢水提升至初沉反應(yīng)池,投加氫氧化鈣、硫酸亞鐵等藥劑充分反應(yīng)后,進(jìn)入初沉池泥水分離,上清液流入氣浮池。
(6)氣浮池。選用平流式加壓溶氣氣浮設(shè)備,尺寸7.5 m×2.8 m×2.4 m,表面負(fù)荷3.0 m3/(m2·h),HRT=30 min。氣浮主要用于去除水中部分輕質(zhì)有機(jī)污染物。氣浮出水流入中間水池。
(7)厭氧池。采用上流式內(nèi)循環(huán)厭氧接觸反應(yīng)器,鋼砼結(jié)構(gòu),尺寸37.0 m×12.0 m×8.5 m,有效容積1 600 m3,HRT=32 h。池內(nèi)懸掛活性填料,安裝三相分離器進(jìn)行泥、水、氣分離。厭氧池內(nèi)通過(guò)厭氧微生物的消化作用降解水中的有機(jī)污染物,同時(shí)將廢水中難降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成易生物降解的物質(zhì),提高廢水可生化性,為后續(xù)好氧生物處理提供較好的條件。
(8)MBR池。采用A/O+MBR復(fù)合工藝,鋼砼結(jié)構(gòu),尺寸18.0 m×18.0 m×5.5 m,A段HRT=5 h,O段HRT=24 h,O段內(nèi)置中空纖維膜3 000 m2,膜組件孔徑約0.4 μm,運(yùn)行時(shí)抽吸15 min停3 min,根據(jù)膜污染情況定期采用NaClO+HCl進(jìn)行化學(xué)清洗〔2〕。
(9)人工濕地。采用水平推流式潛流濕地形式,平面尺寸20 m×80 m,設(shè)計(jì)負(fù)荷(以BOD5計(jì))7.5g/(m2·d),種植美人蕉、寬葉香蒲、風(fēng)車(chē)草等植物,利用吸附在根系表面的大量微生物的代謝作用進(jìn)一步去除水中的有機(jī)污染物質(zhì)〔3〕。濕地出水部分回用于車(chē)間用水,其余外排入周邊水體。
(10)土壤除臭系統(tǒng)〔4〕。設(shè)計(jì)風(fēng)量3 786 m3/h,平面尺寸20 m×10 m,上升氣速5 mm/s,接觸時(shí)間100 s,配4-72-3.6A型離心風(fēng)機(jī)1臺(tái),全壓1 419 Pa,功率3 kW。
2 調(diào)試及運(yùn)行情況
工程自2009年9月份開(kāi)始建設(shè),至2010年9月份建設(shè)完成,10月份開(kāi)始進(jìn)場(chǎng)調(diào)試,至12月份達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷的70%左右,由于突然大幅度降溫,導(dǎo)致厭氧系統(tǒng)處理效率降低,系統(tǒng)僅能達(dá)到40%左右的處理負(fù)荷,一直到2011年3月份,系統(tǒng)處理負(fù)荷開(kāi)始升高,至6月份達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷,2011年9月份在經(jīng)過(guò)3個(gè)多月的試運(yùn)行后,處理設(shè)施通過(guò)環(huán)保部門(mén)監(jiān)測(cè)驗(yàn)收。另為了避免冬季系統(tǒng)處理負(fù)荷降低,企業(yè)將部分蒸氣余熱引入?yún)捬跸到y(tǒng),監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表 2。
日期 | COD/(mg·L -1 ) | 氨氮/(mg·L -1 ) | SS/(mg·L -1 ) | pH |
2011-08 | 45 | 3.8 | 27 | 7.5 |
2011-10 | 51 | 3.6 | 25 | 7.6 |
2011-12 | 53 | 5.7 | 22 | 7.2 |
2012-02 | 49 | 4.2 | 26 | 7.6 |
從表 2可以看出,系統(tǒng)出水完全滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
3 運(yùn)行費(fèi)用
根據(jù)實(shí)際核算,污水站運(yùn)行電耗約3 500 kW·h/d,約合2.45元/m3;藥劑(包括堿、石灰和混凝劑等)費(fèi)用約為0.83元/m3;合計(jì)運(yùn)行費(fèi)用約為3.28元/m3。具體參見(jiàn)http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
4 結(jié)論
(1)針對(duì)本項(xiàng)目廢水種類(lèi)多、成分復(fù)雜、COD高、水量水質(zhì)變化大等特點(diǎn),采取分質(zhì)收集、分別處理的方案,將COD較高,處理難度較大的廢水單獨(dú)收集,首先通過(guò)預(yù)處理降低部分污染物濃度,提高廢水可生化性,然后再與其他廢水混合處理。
(2)本工程高濃度廢水采用臭氧氧化處理工藝,綜合廢水采用厭氧+MBR+人工濕地的復(fù)合處理工藝。工程實(shí)踐表明,系統(tǒng)運(yùn)行可靠、耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、處理效果顯著,出水水質(zhì)可以滿(mǎn)足企業(yè)車(chē)間地面及設(shè)備沖洗用水要求。
(3)經(jīng)核算,本工程實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用約3.28元/m3。