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物化预处理-UASB-SBR工艺处理化工中间体废水

更新时间:2020-07-28 15:44 来源:工业水处理 作者: 王旭波 纪振 吕文明 朱建梅 阅读:4206 网友评论0

[摘要 ] 对不同化工工艺废水采用物化方法 (氧化还原 、化学沉淀 、三效蒸发 、铁碳微 电解 、中和沉淀 )分质预处理后 .利用 UASB+SBR 工艺处理综合废水 ,处理量为 100m3/d。运行实践表明:物化预处理对COD 、盐分 、硫化物 、CN-、总锌和二氯 甲烷 等具有较高的去除率 ,整个工艺处理出水 COD低于500ms/L ,盐分低 于 0.6%,硫化物低于1mg/L .CN-低于1mg/L,总锌低于5mg/L ,出水水质达到接管要求。
 
某化工有限公司主要生产农药中间体 、医药中间体 ,染料中间体 ,产品主要有氰基 乙酰胺 、丙二腈 、三嗪环、氰基频哪酮和乙酰氨基丙二酸二乙酯。废水中主要含有硫化物 、氰化物、二氯甲烷等 ,具有 COD含量高 、氰化物含量高 、盐分高等特点 。
 
1 废水水质和水量
 
生产过程中排放的废水水质和水量如表1所示。
 
同时公司生产过程中排放的废水还包括设备 、地面冲洗水、废气吸收水 、生活污水 、初期雨水等 ,总排放量为21695.43 m3/d,按年生产300d计,则日处理水量为 72.32 m3/d ,考虑到企业今后的发展需要 ,设计处理能力为100 m3/d。

2 工艺流程
 
工程工艺流程选择时需考虑以下因素:
 
(1) 废水种类繁多,特别是工艺废水中含有硫化物 、氰化物、二氯甲烷等特征污染物 ,COD高达数十万 mg/L ,需进行分质预处理:含氰废水采用碱性氯化法[1],含硫废水采用化学沉淀法[2].废水中所含的难降解物质采用铁碳微电解[3]进行预处理:

(2)由于生产过程中使用了大量的酸碱及盐 .废水中的盐类含量高 ,会抑制生化处理系统的微生物生长 .故采用三效蒸发除盐 ,并中和调节废水的 pH 。

(3)由于综合废水 COD约为2000 mg/L ,需采用厌氧、好氧联合处理技术。
 
根据废水 的水质水量情况 .最终确定采用物化预处理 +UASB +SBR 工艺[4]处 理企 业 废水,工艺流程如图 1 所示。
 
含氰废水经过调节池 1 调节水质、水量后 ,加NaOH 或 H2SO4调整PH至11,投加 NaCIO破氰 ,出水与含硫废水在调节池 2 中混合均匀 .进入三效蒸发除盐 ,向三效蒸发器的出水中投加石灰 、绿矾去除大部分的硫化物后.收集于综合调节池 2 中进行后续处理 。高盐废水首先进 入三效蒸发器 除盐 .然后与真空泵废水 、抽滤废水一起收集于综合调节池 1 中.均化水质后 。经泵提升到铁碳微电解反应塔 .将废水的难降解污染物去除一部分.以及将一些大分子有机物降解为小分子的有机物 处理后的废水进入中和沉淀
池,向反应区加入Ca(O H )2 调节 pH,并加入Fenton试剂和PAM 助凝剂,进一步去除和降解水中的污染物。
 
经过预处理的高浓度废水,与生活污水、初期雨水 、设备地面冲洗水 、废气吸收水等在综合调节池2混匀后 。由泵提升到UASB反应器进行厌氧生化处理 .在UASB反应器中去除大部分高分子污染物后 .出水进 人 SB R 进行 进一 步 的生化处理 ,上清液流入清水池达标排放 SBR 剩余活性污泥经污泥浓缩池进一步浓缩后打人压滤机 ,压滤后泥饼外运。
 
3 主要构筑物及设备
 
(1) 调节池 。3 座 ,地下式 ,钢结构 ,8710 涂料防腐。调节池 1,尺寸 2.0 m x1.5m x1.5 m ,有效水深 1. 0 m ,超高 0.5 m ,有效 容积为 3 m3,HRT=24 h 。调节池 2 ,尺寸 5.0 m x3.3 m x2.5 m ,有效水深 2.0 m ,超高 0.5 m ,有效容积为 33 m3,H R T=24.3 h。调节池 3,尺寸 2.0 m x1.5 m x1.5 m ,有效水 深 1.0 In ,超 高 0.5 m ,有效容积为 3 m3.H RT=26.6 h。利用泵将调节池出水提升至三效蒸 发进行处 理。
 
(2) 破氰反应池。1 座,半地下式 ,钢结构,8710 涂料防腐。尺寸 1.2 m x1. 2 m x1. 5 m .有效水深 1.0 m ,超高0.5 in,有效容积为 1 m 3;分四格 .尺寸均为 0.6 m x0.6 m X1.5 m 。每格中配置插入推进螺旋桨式机械搅拌机搅拌。
 
(3) 处理池 。1 座 ,反应池内壁防腐 ,每格反应池构造 尺寸 1.2 m x1.2 m x3.0 m .分两格 。
 
(4 ) 综合调节池 1。 1 座 ,半地下 式 ,钢砼结 构 ,8710 涂料防腐 。尺寸 5.0 m x5.0 m x2.5 m .有效水深2.0 m .有效容积 50 m 。
 
(5 ) 铁碳微电解反应塔 。 l 座 ,钢衬 胶 或钢衬玻璃钢结构。尺寸 D 3.0 m 。H 5. 0 m ,有效容积 28.3 m 3,HRT~14 h 。
 
(6) 中和沉淀池。1 座,半地下式 ,钢砼结构 ,8710涂料防腐。反应区尺寸 2.0 m x 1.0 m x2.5 m ,尺寸 2.0 m ×2.0 m x4.3 m ,超高 0.5 m ,容积负荷 0.5 m3  /(m 2. h)。
 
(7 ) 综合调节池 2。1 座 ,半地下式 ,钢砼结构 ,尺寸 10.0 m x5.0 m x2.5 m .有效 水深 2.0 m 。有效 容积100 m 。
 
(8)UASB 。1 座 ,钢结构,尺寸 D4.5~7.5 m ,有效水 深 7.0 m .超 高 0.5 m 。有效容积为 111.3 m3,总HRT= 26.7 h 。
 
(9) SBR 。1 座 ,钢砼结构,半地下式 ,分三池 ,每池尺寸 7.0 m x3.5 m x5.0 m ,有效水深 4.5 m ,超高 0.5 m .有效容积为 330 m
 
(10) 污泥浓缩池。1 座 ,半地下式 ,钢砼结构 ,尺寸 5.0 m x5.0 m x3.5 m 。超 高 0.2 m 。
 
(11) 清水池 。1 座 ,地下式 ,钢砼结构 ,尺寸 5. 0 In~5.0 m x3.5 m .超高 0.2 m 。
 
工程的主要设备包括 1 套三效蒸发器 .为成套设备,处理量为 2.0 t/h。除此之外 ,配套设备还包括污水提升泵 、污泥回流泵 、罗茨风机、压滤机 、螺杆泵等。
 
4 工程调试
 
4.1  UASB 调试运行
 
接种污泥取 自同园区企业的污水处理站 .水质相似。投人 UA SB 后 ,首先用经过分质预处理的工艺废水 和 生活 污水按 1:1 比例注 满全 池 .浸 泡 2 d 后 开始 驯 化 ,控 制 进水 流 量 为 10 m 3/d .当 U A SB 去 除 效率达 40%以上 .稳定运行约两周后转入启动运行阶段 .将 经过 预处 理 的工 艺废 水 和 生活 污水 按 2:1 的比例混匀后进入系统 。进水量按 1O 、20、5O、70 m 3/d共 4 个阶段逐步提高负荷 .每次变动稳定运行约两周 ,总共 需要两个月左右.
 
4.2  SBR 调试 运 行
 
SBR 的启 动待 UA SB 进水量提升至 50 m3/d 时开 始 。基 于小 试 试验 的研 究 .当污 泥 负荷达 到0.2~0.4 kg/(kg·d)(以 C O D 计 )时 ,对 有 机 物 的去 除 效 果最佳 。系统启动时,首先将好氧接种污泥投入 SBR 池中,控制 MLSS 质量浓度为 2 000 m g/L 。进生活污水注满全池 ,闷曝 2 d 后使污泥恢复活性 .通过观察活性污泥的颜色和微生物相 .同时测定上清液的 COD值来确定是否进入调试阶段 。SBR 调试阶段直接进UA SB 的出水 ,污泥负荷保持在 0. 2 0.4 kg/(kg·d)。最终确定 SB R 运行周期为 9.5 h:进水 1 h 、厌 氧搅拌2 h 、曝气 4.5 h 、沉淀 1 h、滗水 1 h ,曝气 阶段控制系统 的 DO 为 2~3 m g/L[5]
 
5  运行情况
 
该工程建设完工后经调试 .目前已运行半年 .污水处理监测结果如表2所示。
由表2可见 .出水水质能达到 园区接管要求(COD ≤500 mg/L ,含盐质量分数 ≤0.6%。硫化物 ≤lm g/L ,CN低于1m g/L ,总锌 ≤5 mg/L )。
 
该工程总投资为 221.94 万元 .其中土建费用为80.28 万元 .设备投资 141.66 万元 .基建投资 22194元/m3 。运行费用 9.4 元/m 3,其中电费 3.7 元/m 3,人工费 1.2 元/m 3.药剂费 0.9 元/m 3。蒸汽费 3.60元/m 3
 
6 结论
 
(1) 采用物化预处理+U A SB+SBR 工艺处理化工中间体生产废水 ,运行结果表明:出水 COD 低于 500mg/L ,硫化物低于 1 mg/L ,CN-低于 1 m g/L ,总锌低于5 mg/L ,盐分低于 6000 mg/L ,能达到园区接管要求 。
 
(2) 采用物化 (氧化还 原 、化学沉淀 、三效蒸 发 、铁炭微电解、中和沉淀 )分质预处理可有效去除工艺废水 中的 COD 、盐分 、硫化物 、CN-、总锌和二氯 甲烷 ,有效地降低了生物处理工艺的负荷。
 
参考文献
[1] 任小军 ,李彦锋 ,赵光辉等 .工业含氰 废水处理研 究进展 [J].工业水处理 ,200 9 ,2 9(8 ):1- 5.
[2] 郭云红 ,叶正芳 ,赵泉林.絮凝沉淀一固定化微生物组合工艺处理炼油厂含硫 废水和催 化剂废 水[J].环境工程 学报 ,20 16 ,10 (2 ):74 9 - 7 5 4 .
[3 ] 方俊华 ,任立清 ,刘兰 ,等. 铁碳微电~ -Fenton 法预处理苯胺基乙腈生产废水的动力学研究[J].环境工程学报 ,20 14 ,8 (4 ):1397—1404.
[4] 严 凯 ,姜 涛 ,宋雅建 ,等.UASB —SBR 组 合工 艺处理 小麦酒 精废水 [J].工业水处理 ,2014 ,34(9):57—60.
[5] 王智 峰 ,高湘 ,董宏 宇 ,等.好氧/缺 氧循 环 SBR 工艺处理 屠宰废水的脱氮研究 [J ].工业水处理 ,20 15 ,35 (3 ):82—86.
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