一系列优化,去除原有的预缺氧段与污泥浓缩段,并且延长污水停留在缺氧段的时间。
2.1 水解酸化池工艺设计分析
在水质相对稳定的情况下,如果存在事故排放或废水间歇排放等问题,可以采用完全混合式厌氧水解池的处理工艺,增加水解酸化池工艺,设计污水在池中停留8h。污水在水解酸化池中的流态为推流,而好氧池中的污泥会有一部分回流至水解酸化池中,以便保持水解酸化池内具有足够的污泥浓度,同时实现好氧污泥的厌氧消化,减少污泥的剩余量。水在通过水解酸化池后,可生化性显著tigao,COD去除率可达30%,SS去除率可达40%,BOD5去除率可达20%。水解酸化池采用的技术为一体化环流厌氧池,能够将沉淀池与水解酸化池集合在一起,排泥装置设置在沉淀池底部,斜管均匀设置在中部,而排水装置则设置在顶部位置,这种设计的特点在于其反应池为环形,并被中间墙分为两层,反应池的正中央为沉淀池,并且由隔墙隔开,隔墙上对称开设一组连通反应池和沉淀池的布水孔,这种设计的特点在于结构紧凑,占地面积小,运行成本低。
2.2 改进型MSBR池设计分析
在对污水进行处理的过程中,从水解酸化池流出的污水会流入改进型MSBR池中,并在厌氧池中与回流的污泥混合在一起,由于这些污泥中的含磷量较高,就会在厌氧池中发生释磷反应,再进入缺氧池,在缺氧池中,通过原水中提供的碳进行反硝化脱氮,在这个过程中,主曝气池与缺氧池之间的回流系统则负责提供硝态氮。在此之后,污水会流出缺氧池,流入主曝气池中,污水在这里会发生有机物降解、硝化以及磷吸收等反应,随后流入两个序批池中,而序批池的作用则是作为沉淀出水与好氧反应单元。一个改进型MSBR系统分为5个单元,其中MSBR池设置在反应池的两侧,其作用是对污水进行好氧氧化、缺氧反硝化、预沉淀以及沉淀。
3、工艺设计特点分析
3.1 水解酸化池采用的技术为一体化
单独处理通常采用“加碱中和+除重金属+蒸发除盐”处理工艺。处理过程中需要加入大量的化学药剂,处理成本较高,且无法回收利用其中的铜盐,造成资源的浪费。
碱性镀铜废水(以下简称“碱水”)主要来源于金属镀件的去油、碱洗等处理工艺后的清洗水,主要含有异丙醇、乙醇等溶剂,也含有Cu2+、NH4+等。碱水单独处理通常采用“芬顿氧化+除重金属”工艺。处理过程需要消耗大量的化学药剂,且处理后废水重金属及盐分较高,难以生化。
蒸发废水(以下简称“母液”)的来源是电镀含盐废水经过蒸发浓缩处理后产生的浓缩液,具有高COD和高溶解性盐分的特点,同时也含有高浓度的氯离子或氟离子,具有很强的腐蚀性和结垢性,对微生物还有抑制和毒害作用。因此,常在进行预处理之后采
RO膜分离技术是以膜两侧的静压差为驱动力,以水分子为代表的小分子溶剂在克服渗透压的条件下,通过反渗透膜分离杂质的过程。操作压力一般在1.5~10.5MPa之间,可保留1~10A的小杂质。在水处理中,反渗透是关键设备。它能去除97%多个溶解无机化合物,99%相对分子质量和99%多个有机物,包括细菌和95%SiO2。
1、RO膜分离技术在污水处理中的应用
1.1 在高盐废水处理中的应用
(1)以矿井水为代表的高矿化度废水的进水处理以高盐度为特征,尤其是地下水涌出,平均含盐量大于1000mg/L,SS中含有大量Ca2+Mg2+K+、Cl-、SO42-、HCO3和HCO3-的有机组分低于1.5mg/L。对于严重缺水的矿区,采用反渗透技术进行深度处理生产和生活用水已得到了广泛的推广。以矿泉水为预处理剂,加入絮凝、沉淀和快速过滤,去除水中大部分SSS,反渗透进水浊度小于1NTU。经反渗透处理后,出水浊度去除率接近100,脱盐率达96%,出水水质达到饮用水水质标准,处理费用约为5.17元/m3。
(2)冶金废水处理
钢铁工业作为高耗水量、高污染的资源型工业,占全国耗水量的14%。钢铁工业废水在冶金工业中得到了广泛的应用。废水成分复杂,各项指标波动较大,尤其是Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、SO42-、F及SiO2含量较高。如果不预去除反渗透膜上的高价金属萃取剂,就会产生严重的无机污染。针对太钢二次生化处理后的废水,先在曝气池中曝气将Fe2+氧化为Fe3+,同时加入NaClO,tigao了Fe2+在水中的氧化能力和杀菌效果。在水中添加石灰乳调节pH值时,加入PAM和PAC进行絮凝,然后沉淀、快速过滤、活性炭吸附去除有机物、余氯、重金属离子等。经UF处理后,用还原剂处理出水。阻垢剂和酸进入RO系统。
(3)难降解有机废水处理的应用
印染废水和石化废水处理印染废水,除大量染料、浆料、无机盐、酸碱等外,颜色高达4000倍,水量大,有机污染物含量高,水质多样,可生化性差等特点。垃圾渗滤液的深度处理主要来源于垃圾填埋场的沉淀,污染物主要来自微生物分解垃圾和沉淀浸出。水质复杂,COD远高于城市污水。此外,渗滤液中还含有多种金属离子,如Fe2+、Cd2+、Cr3+、Cu2+、Zn2+,发酵过程中Fe2+浓度高达2000mg/L。
虽然A/O两段生化处理工艺已广泛应用于垃圾渗滤液的有机物降解和反硝化处理,但出水效果不稳定。因此,在机械过滤的基础上,利用超滤膜和A/O形成MBR工艺,tigao了垃圾渗滤液中有机物的去除率。出水经超滤膜污泥分离后进入纳滤(NFN)系统。NF可有效分离分子量为200m~2000的有机物,并可用于MBR生产的水中部分高价有机物的分离。对金属离子的性质、MBR+NF+RO三层膜复合处理工艺进行了研究。结果表明,该工艺具有良好的操作效果。出水水质达到生活垃圾填埋场污染控制标准。在运行过程中,当NF出水满足排放要求时,出水可直接排放,否则,使用以下RO系统继续处理。在Ar/O-MBR+NF+RO工艺处理垃圾渗滤液的研究中,发现A/O反应器中加入了活性炭。它不仅可以tigao有机物和重金属的去除效率,而且可以减少膜污染。
2、市政污废水高品质回用处理中的应用
中国在北京、天津、河北、山东等地也相继成立大规模再生水厂,天津滨海新区几家大型再生水回收站采用“UF(MF)+RO”双膜工艺,将两种城市污水处理为原水,生产优质再生水,作为锅炉火电厂水的一部分,另一部分作为景观河和生活杂水。北京小清河污水处理厂采用MBR+反渗透处理城市污水回用,水中TOCmg/L<1.3,NH3-N<0.03mg/L,TN<0.1mg/L,电导率和浊度均小于30uS/cm和0.12NTU,出水水质达到饮用水水质标准。反渗透作为核心技术,已广泛应用于各种水深、高质量或水回用。为了充分发挥反渗透技术的优势,大限度地降低膜污染和降低水处理成本,根据水质特点,开发了一系列组合工艺。通常采用混凝沉淀、高浓度和高效滤池等传统的水处理方法去除SS;采用NaClO、添加石灰乳和锰砂滤池降低进水马尾藻曝气氧化组合中的RO、锰盐和钙盐、硅盐;通过O3氧化、难降解的A/O有机物处理;通过MBR、UF和NF对微细SS、小有机分子的保留作用。而高价离子,组成UF+RO或MBR+RO双膜法,甚至利用MBR+NF+RO三膜法,保证了系统的稳定运行,确保RO处理难降解有机废水运行。
用“冷却结晶+板框压滤”处理工艺,分离出盐泥后的母液返回前端继续蒸发。随着循环蒸发的不断进行,母液中的盐分和COD不断累积增加,COD的累积增加会导致蒸发系统的结晶盐颗粒越来越小、蒸发过程产生大量泡沫、二次蒸汽凝液不符合回用水水质标准,进而使蒸发系统不稳定,此时的母液需要开流出来单独处理。母液后续单独处理存在药剂消耗大、溶解性盐分较高、可生化性差的特点。
本研究通过将母液与碱水和酸水先进行混合,利用母液中的铁离子和酸水中的双氧水形成芬顿反应,以及铁离子的络合能力对金属离子的吸附,可将碱水中残留的异丙醇和乙醇等有机质氧化,同时通过调整混合废水的反应停留时间和pH值,可有效的降低混合废水的COD和盐分,并可将混合废水中的铜盐沉淀出来进行回收。
1、治理工艺与研究方法
1.1 试验方法
按图1所示工艺装置,蒸发结晶后的母液先进入反应罐1,调整反应罐1的pH值,待混合溶液由深绿色变成草绿色,并生成绿色铜盐沉淀后,往反应罐1中加入一定比例的碱水,停留一段时间后,对混合溶液进行抽滤,抽滤掉盐泥后的废水进入反应罐2中,往反应罐2中加入酸水进行中和反应,同时调节其pH值,停留一段时间,待抽滤废水与酸水反应生成绿色沉淀后进行抽滤,抽滤分离出盐泥后的废水再进入反应罐罐3中,往反应罐3的废水中加入1%稀硫酸进行深度氧化,中和掉多余的OH-。中和后的废水可以返回蒸发浓缩工段进行脱盐处理,蒸发后的冷凝水可达到生化处理的标准。
环流厌氧池,这种技术能够节省一定的占地面积,在对污水进行水解酸化处理后,就能够tigao其可生化性。一旦出现水解区域泥量不足的现象,就可以通过排泥回流进行补充,能够tigao污水处理的灵活性,并且有效的tigao了污水处理效率。
3.2 在水解酸化池中,沉淀区采取了斜管沉淀池的设计形式,能够有效的tisheng表面负荷,并且在一定程度上节省水解酸化池的占地面积。
3.3 在水解酸化池的内部,污泥回流使用的是内回流穿墙泵,这种回流方式能够大幅度降低处理过程中的能源消耗,节省一定的运行成本。
3.4 采用了改进型MSBR工艺,这种工艺充分考虑了进水中的了磷含量低、氮含量高的特点,不再使用浓缩池与预缺氧池,这样能够有效的缩短污水在厌氧池中停留的时间,在一定程度上增加了污水在缺氧池与好氧池中停留的时间,有利于好氧除碳、硝化和反硝化脱氮效果的tisheng。
3.5 在改进型MSBR池中,使用八爪型穿孔集泥管将剩余污泥排放与污泥回流连接起来,能够有效地tisheng剩余污泥与污泥回流的排放浓度,将混合液井、穿孔排泥系统以及混合液回流泵结合起来,节省一定的运行成本。
3.6 改进型MSBR池同时使用滑阀与低扬程内回流泵,能够有效的减少回流系统的能源消耗,并且tigao了回liuliang的可调节性。