在双膜法处置过程中引进超滤技术,其关键作用体现在剔除水内的胶体物愈大粒径物,为反渗透的常规可靠运作打下良好基础。但进行预处理时,检测超滤出水的一个核心标准即产水的SDI与浊度。中试中超滤把浊度维持在0.4NTU之下,满足反渗透进水对浊度的要求。通过50d的连续实验,数据非常丰富,能为大系统的假设供应合理根据。
3.4 关于反渗透膜法
用超滤技术处置后的废水已非常透彻,几乎为透明的,不能实现的是去除废水力的颜色,且存在一些添加剂的盐分累积,干扰印染功能,特别是在水平较高的染整过程中回用依然要通过更加全面的纳滤膜或者反渗透二次处置,以此获得满足回收要求的水。针对以
冷轧废水是钢铁企业冷轧厂生产过程产生的废水,其主要成分是含有含酸废水、乳化液及油类。随着近年来水处理工艺的完善,冷轧废水实现了达标排放,但由于其水量大成分复杂,其回用及零排放技术仍未大量推广,即使少数项目对废水进行了回用,其回用率也不理想。根据
技术臭氧多相催化氧化工艺由包括催化氧化池和臭氧发生系统二个部分组成,其反应核心为催化氧化池。
废水通过污水进水管道进入催化氧化池,臭氧发生系统制得的臭氧氧化剂通过池底的扩散装置均匀进入。在催化剂作用下,有机污染物被氧化分解,转化为无害小分子。
过渡金属负载型催化剂(catalystofsupportedtransitionmetal),采用多孔碳基载体经Ni、Mn等过渡金属高温活化,并经特殊孔结构调节处理,形成高活性的负载型非均相催化剂。该催化剂表面含有稳定的催化活性因子,能够引发臭氧形成更为活泼的·OH自由基大于103m2/g,孔隙率大于80%,表面粗糙,孔结构丰富、分布合理。液相有机物和气相臭氧氧化剂被同时吸附到固相催化剂表面的活性吸附位,界面组元的改变使离子价态、电子运动传递等发生变化,有机物分子形成自由基中间态,反应活化能大幅降低。CSTM催化剂耐酸碱腐蚀,机械强度高,不易磨损,使用寿命在五年以上。
CSTM催化剂技术特点如下:
(1)氧化效率高,出水水质好。CSTM催化剂引发臭氧分解产生·OH,并形成自由态有机物分子,降低反应活化能,有机物的氧化反应速率较直接氧化反应tigao5个数量级以上。仅30min即可完成反应,构筑物占地面积减少1/2以上。
(2)臭氧利用率tigao2~3倍,设备投资省,运行费用低。相对于臭氧直接氧化,臭氧多相催化氧化工艺降解同等数量的有机物,臭氧用量降低60~70%,减少了臭氧发生装置的设备投资,运行费用降低50%。
(3)催化效率稳定,催化剂使用寿命长。催化活性因子通过固溶体焙烧形式固定于多孔载体表面,催化剂溶出率低、耐酸碱腐蚀、机械强度高,使用寿命在五年以上。
(4)降解有机物的同时可脱色、除嗅,不产生二次污染。·OH自由基无选择性的破坏有机物分子中的生色基团,也可氧化硫化氢等恶臭物质。氧化过程中的中间产物继续与·OH反应,氧化反应彻底。
(5)工艺简单,自动化程度高,劳动强度低。由臭氧发生系统和氧化反应系统组成,工艺流程简单。采
不同的地区的特点设置了诸多特殊的排放要求,近年来国家于水资源利用的新要求,尤其是对于排放水量的限制更是对生产企业的水利用率提出了严格的要求。很多企业面临着可达标处理但无法综合利用的尴尬局面。所以回用减排技术是近几年来生产企业急需的一种技术。
冷轧废水处理后一般直接进行排放,国内有少数
粒悬浮物。超滤出水储存在超滤产水池中,用增压泵输送至反渗透装置进行脱盐,反渗透装置产水进入反渗透产水池中,通过泵tisheng输送至循环水站作为循环水补充水使用,反渗透的浓水储存在浓水池中经过BAF装置处理后达标排放。
1.2 常规的回用减排工艺存在的问题
冷轧废水经过废水调节池,用泵送至pH调整/混凝池,投
同时又向环境排放大量的废水和有机污染物,破坏生态环境。制糖废水的综合治理一直都是工业废水处理研究的重点,目前我国用水短缺,严峻的形势要求制糖废水污染物排放总量达到控制要求和达标排放。因此企业要发展,环保工作必须要先落实,节能减排、达标排放成了制糖生产企业需要研究的重点。为此,各个制糖企业越来越重视环境保护和污水综合治理,并投入了大量的人力、物力和财力用于环境污染治理技术的研究与开发。
本文以云南沧源南华勐省糖业有限公司为例,探讨利用CASS(Cyclic Activated Sludge System)活性污泥法工艺处理制糖末端废水和废水处理后多余污泥的压滤技术,根据GB21909-2008《制糖工业水污染物排放标准》减排污染物,达到稳定的达标排放,以便为甘蔗制糖行业对今后污泥处理工艺技术提供参考依据。
1、材料与方法
1.1 主要材料及设施
1.1.1 主要原料
⑴活性污泥:污水长时间曝气产生的污泥,形状为絮状污泥,在显微镜下可以见到大量的细菌、真菌、原生动物和后生动物,它们组成了一个特有的生态系统。可通过其它污水处理厂购进培养好的污泥,也可自行培养。
⑵废水:制糖过程的中、低浓度废水,其中低浓度废水主要是设备冷却水以及抽真空用冷凝水;中浓度废水主要是冲洗箱罐、冲洗地板等污染较严重的水。
1.1.2 主要设施
以废水处理量3000m3/d的企业为例,主要有以下设施:
⑴格栅池:需配置5m3左右水池,主要作用是隔离大颗粒的物质以及沉淀砂粒等物质,制糖污水比较特殊,大颗粒物质比较少,对格栅池的要求不高。
⑵冷却塔:主要作用是控制进曝气池水的温度,CASS活性污泥对水温有一定的要求,因此必须配置冷却塔,面积100~200m2即可。
⑶调节池:废水在处理前进行适合处理条件的水质调节,主要调节污水浓度、pH值等,调节池原则上和曝气池同样容积,也可比曝气池小(边调节边进水)。
⑷曝气设施:①曝气池:CASS活性污泥法处理废水的主要反应池,从经济耐用角度考虑用普通的钢筋混凝土浇铸而成,根据需要处理的水量来设计,设计的容积通常要比实际需要的容积大8%~10%,以方便操作管理,日处理3000m3的厂,配置3个1150m3曝气池。②曝气器:常用的有鼓风曝气和机械曝气2种,从经济运行角度考虑,鼓风曝气更适合于CASS活性污泥法废水处理工艺。风机采用罗茨风机,每天处理3000m3水量,配置4台HSR175型45kW的罗茨风机(一台备用)则能满足生产要求。③曝气装置:从制糖行业废水特点以及经济运行角度出发,佳选择是弹性曝气软管,采用化学纤维增强塑料制成,直径为65mm,长度可以根据实际需要确定,软管上均匀分布微型小孔,曝气量在2~7m3/(m·h)。
⑸滗水器:从经济实用角度出发采用浮筒式滗水器。
⑹清水池:配置1个300~500m3左右的暂贮池,在实际运行过程如果水质量处理不达标,可返回调节池重新处理,检测达标直接排放或者回用。
⑺污泥浓缩罐:多余的活性污泥在进行压滤处理前进行浓缩的一个过程,污泥浓缩罐配备2个40~55m3的普通圆柱体容器即可,可用压缩空气或者机械装置作为搅拌装置,压缩空气搅拌优于机械搅拌。
⑻污泥压滤机:压滤机过滤面积70~100m2即可满足生产要求。
⑼污染物检测设备:根据HJ860.1-2017《排污许可证申请与核发技术规范农副食品加工加工工业—制糖工业》中规定,制糖企业废水排放执行GB21909-2008《制糖工业水污染物排放标准》,其中的COD、pH、氨氮、liuliang需要安装在线监测,其它指标每个月做1次自行监测。企业按要求配置有相应的检测设备,并根据水处理工艺需要制定监测污染因子以及频次。
1.2 试验方法
1.2.1 CASS活性污泥法处理甘蔗制糖废水
甘蔗制糖废水主要污染物来自于甘蔗处理过程,经过物理化学反应后产生的以COD、NH3-N、BOD为主的非持久性有机污染物。因此从投资成本、运营管理方面考虑,采用CASS活性污泥法好氧工艺处理,其具有较低
加酸、混凝剂和絮凝剂,使废水中油及悬浮物颗粒形成较大絮体。出水再进入一级气浮池,将废水中的絮体及悬浮物颗粒携带上浮至池面,形成浮渣去除,一级气浮池出水自流至混凝/絮凝池,继续投加混凝剂和絮凝剂,使废水进一步后自流至二级气浮装置,进一步去除浮渣。二级气浮装置出水自流至pH调节/中间水池,投加酸碱将pH值调整至中性,出水自流至接触生物氧化池,通过生物降解COD,接触生物氧化池出水一部分流入MBR吸水池,MBR吸水池出水进入外置式陶瓷膜装置,能将生物污泥和水完全分离,自流入回用水系统的回用水原水池,另一部分流入二沉池前混凝/絮凝池,投加混凝剂和絮凝剂,形成絮体,通过二沉池进行生物污泥和水完全分离,通过砂滤过滤将水中含有的细小絮体过滤后自流入回用水系统的回用水原水池。水中仍然含有一定的COD,且水的电导率较高,通过UF、RO装置进行脱盐处理,采用这种工艺受到废水水质的影响其回用率一般不能超过70%,如在更高的回用率下运行,很容易造成反渗透膜的快速污堵,终造成回用系统的瘫痪。所以需要一种技术在高COD的情况下也能正常运行,并可忍受较高的运行压力以应对高电导率的废水。
在tigao回用率的同时冷轧企业也面临着tigao回用率后无法达标排放的窘境,众所周知反渗透膜只是对废水进行浓缩,并不会降低COD、氨氮、总氮及其他污染物,反渗透的浓水中含有数倍于进水的污染物浓度。如在回收率66%的情况下运行,当进水的COD为30mg/L时,浓水中的COD可达到90mg/L,而根据《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456—2012)中对于COD的要求为70mg/L,可见回用率越高超标排放的风险越大。
2、冷轧废水回用减排新技术
2.1 针对常规的回用技术无法tigao回收率新推出的双膜工艺(超滤+反渗透)
反渗透采用新推出的“LD技术”,即抗菌性34mi进水隔网技术。新LD结合抗菌性技术HYDRAblockTM利用全新的技术在进水隔网导入抗菌性机能,使反渗透膜元件在压降低、污堵少的基础上,又增强了抑制细菌滋生的能力,全面tigao了膜元件的抗污染特性。
“LD技术”可以解决冷轧废水高COD及电导率的问题,其抗污染性能优异,即使在高COD情况下运行仍然可以保证其抗菌性能的tigao,可以确保系统运行更稳定,具备更宽的进水隔网、更低的压力损失以及更致密的芳香聚酰胺分离皮层
几个项目也对废水进行了回用,但是回用率一般设计在35%~50%左右,进一步对废水进行回收的技术还未有实际运用案例,但全国多个冷轧厂在改造过程中都提出了进一步tigao回用率的要求,本文结合冷轧废水回用减排的新技术进行探讨。
1、常规的废水回用减排技术及其特点
1.1 常规的废水回用减排技术工艺
上二者展开实验,前者在剔除COD以及大面积颜色上已取得一定成绩,在拥有大量1价钠盐的造纸废水回用的水体中依然有部分盐分累积,因为其在回用过程中的耗能较后者少,因此得到人们。
实验里选用了2个北斗星的低压5寸聚酰胺复合反渗透膜要件,废水部先通过了超滤体系的预处理,再以75%的回收率,使膜保持稳定运行,操作压力在9~10bar,膜透过通量为20~30L/h·m2;在上述操作工况下,经过现场连续做四十多天的试验。反渗透脱盐率稳定在95%以上,而NF-90的纳滤膜的脱盐率保持在80%以上,COD值也比较低,维持在20mg/L以内。从色度检测数据分析,原水色度变化范围大约为10~20倍。反渗滤透过液的色度可以控制在2倍左右,反渗透膜的COD的平均去除率90%左右。代表挑选的低压膜截留色素与COD功能有效,在放流水处置环节中非常适用,如图4~5所