一、設(shè)計(jì)廢水水量
根據(jù)甲方提供的廢水處理水量數(shù)據(jù),工程廢水處理系統(tǒng)的分類廢水設(shè)計(jì)處理水量如下表2-4-1所示:
表2-4-1廢水工藝分類水量表
序號(hào) | 廢水種類 | 排放量 (m3/d) | 設(shè)計(jì)處理規(guī)模(m3/h) | 水質(zhì)特點(diǎn) | 備注 |
1 | 含鎳含磷、氨氮高濃度廢水 | 7 | 1 | 含鎳離子、磷和氨氮 | |
2 | 綜合廢水 | 493 | 20 | 含氟離子、COD、氨氮和總磷等 | |
3 | 小計(jì) | 500 |
二、設(shè)計(jì)廢水水質(zhì)
廢水處理設(shè)計(jì)的進(jìn)水水質(zhì)如表2-4-2所示:
表2-4-2廢水進(jìn)水水質(zhì)表
序號(hào) | 水質(zhì) | 含量 (單位:mg/L) |
1 | 總氮 | 260 |
2 | 銨根離子 | 70 |
3 | 硝酸根離子 | 900 |
4 | 硫酸根離子 | 1900 |
5 | 氯離子 | 60 |
6 | 氟離子 | 540 |
7 | 乙酸 | 1250 |
8 | 鉀 | 0.77 |
9 | 哈磨粉 | 50 |
1.1.1廢水設(shè)計(jì)排放標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)業(yè)主要求,廢水排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)表1標(biāo)準(zhǔn)和表4三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)、《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ343-2010)一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn),具體指標(biāo)如表2-4-3所示:
表2-4-3排放標(biāo)準(zhǔn)
序號(hào) | 指標(biāo) | 單位 | 排放要求 |
序號(hào) | 指標(biāo) | 單位 | 排放要求 |
1 | 化學(xué)需氧量(CODcr) | mg/L | ≤500 |
2 | 懸浮物(SS) | mg/L | ≤400 |
3 | pH | 無量綱 | 6-9 |
2 | 氨氮 | mg/L | ≤50 |
3 | 氟離子 | mg/L | ≤8 |
4 | 總氮 | mg/L | ≤70 |
5 | 總磷 | mg/L | ≤4 |
6 | 總鎳(Ni) | mg/L | ≤1 |
2工藝流程
2.1廢水處理工藝的確定
根據(jù)項(xiàng)目廢水廢液產(chǎn)生情況,需進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理的廢水廢液共有兩大類,即含鎳含磷、氨氮廢水和綜合廢水。各股廢水處理工藝原理及處理工藝簡(jiǎn)介如下:
2.1.1含鎳含磷、氨氮廢水
含鎳含磷、氨氮廢水主要成分為鎳離子、次磷酸鹽、氨離子、檸檬酸等,成分復(fù)雜,由于絡(luò)合劑與鎳離子能夠穩(wěn)定結(jié)合,導(dǎo)致在含鎳廢水中加堿無法使鎳沉淀下去;而次磷酸鈉,又不同于一般的正磷,次磷酸鹽無法通過石灰進(jìn)行沉淀處理。針對(duì)化學(xué)鎳的清洗廢水首先需要進(jìn)行良好的處理,根據(jù)排放水質(zhì)擬采用電化學(xué)破絡(luò)工藝進(jìn)行廢水處理,將次磷酸鹽轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽,再經(jīng)過芬頓氧化破絡(luò)除氨氮后化學(xué)混凝沉淀做固液分離,出水和綜合廢水混合做進(jìn)一步處理,方程式如下:
Ni2+ +OH- →Ni(OH)2↓
2.1.2綜合廢水
綜合廢水主要成分為COD、銨根離子、硝酸根離子、氯離子和氟離子等;由于氟離子腐蝕性和毒性較強(qiáng),會(huì)影響生化運(yùn)行。需先將氟離子轉(zhuǎn)化為氟化鈣沉淀除去,反應(yīng)方程式如下:
2F- +Ca2+CaF2 →↓
2.2廢水處理工藝流程及說明
3.4.1含鎳含鎳、氨氮廢水處理工藝
一、處理工藝流程
二、處理工藝流程簡(jiǎn)要說明
含鎳含磷、氨氮高濃度廢水與低濃度廢水一同收集到含鎳廢水收集池。
含鎳含磷、氨氮廢水通過提升泵提升至芬頓反應(yīng)池1#和芬頓反應(yīng)池2#,加入稀硫酸溶液、硫酸亞鐵與雙氧水,硫酸投加量由pH儀表自動(dòng)控制,在酸性條件下通過強(qiáng)氧化劑的氧化作用進(jìn)行氧化破絡(luò)與分解部分有機(jī)物;芬頓反應(yīng)后的廢水溢流入快混池和慢混池,在快混池中加入NaOH溶液和PAC溶液,NaOH投加量由pH儀表自動(dòng)控制,在慢混池中加入PAM溶液,經(jīng)助凝反應(yīng)后的含鎳廢水流入沉淀池進(jìn)行固液分離,沉淀池的污泥經(jīng)板框壓濾機(jī)壓濾,壓濾液獨(dú)立收集,定量稀釋到綜合廢水收集池進(jìn)行下一步反應(yīng)。
3.4.2綜合廢水處理工藝
一、處理工藝流程
二、工藝流程簡(jiǎn)要說明
預(yù)處理后的含鎳廢水自流進(jìn)入綜合廢水池與綜合廢水混合,經(jīng)一定的停留時(shí)間調(diào)質(zhì)均勻后,通過提升泵提升至反應(yīng)池,加入NaOH溶液、CaCL2溶液,NaOH投加量由pH儀表自動(dòng)控制;反應(yīng)池出水溢流入快混池1#和慢混池1#,在快混池1#中加入PAC溶液,在慢混池1#中加入PAM溶液,經(jīng)助凝反應(yīng)后的綜合廢水流入沉淀池1#進(jìn)行固液分離,沉淀池1#的上清液流入快混池2#和慢混池2#,在快混池2#中加入NaOH溶液、PAC溶液,NaOH投加量由pH儀表自動(dòng)控制,在慢混池2#中加入PAM溶液,經(jīng)助凝反應(yīng)后的綜合廢水流入沉淀池2#進(jìn)行二次固液分離,沉淀池2#的上清液流入中和池;在中和池中加入稀硫酸溶液,硫酸投加量由pH儀表自動(dòng)控制。
中和后的綜合廢水進(jìn)入兼氧池1#、好氧池1#、兼氧池2#和好氧池2#,經(jīng)過兼氧反應(yīng)后向廢水中輸送空氣進(jìn)行曝氣,水中碳水化合物為好氧微生物提供了豐富的營養(yǎng),加快了好氧微生物的新陳代謝,在其作用下水中有機(jī)物得以有效降解。
生化沉淀池中部分污泥回流到兼氧池1#、好氧池1#、兼氧池2#和好氧池2#中,多余的污泥和沉淀池1#、沉淀池2#污泥通過污泥泵定期排入綜合污泥池,綜合污泥池的污泥則由污泥泵定期排入綜合污泥壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫水,脫水的污泥成泥餅裝袋集中存放,定期送危險(xiǎn)廢物處理中心進(jìn)行處理;壓濾機(jī)的濾液排入綜合廢水收
3主要工藝簡(jiǎn)述
3.1化學(xué)芬頓簡(jiǎn)介
3.1.1化學(xué)芬頓介紹
芬頓試劑是Fe2+和H2O2共同組成的氧化體系,H2O2在Fe2+和紫外光的催化作用下通過鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生氧化性極強(qiáng)的羥基自由基,是一種很強(qiáng)的氧化體系。與研究的主要濕氧化技術(shù)H2SO4-H2O2,H2SO4-HNO3體系相比,具有較大的優(yōu)勢(shì),該技術(shù)的應(yīng)用和研究主要集中在環(huán)保領(lǐng)域中難降解有機(jī)廢物的處理與處置。
3.1.2化學(xué)芬頓原理
芬頓氧化法是在酸性條件下,H2O2在Fe2+存在下生成強(qiáng)氧化能力的羥基自由基(·OH,并引發(fā)更多的其他活性氧,以實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物的降解,其氧化過程為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。其中以·OH產(chǎn)生為鏈的開始,而其他活性氧和反應(yīng)中間體構(gòu)成了鏈的節(jié)點(diǎn),各活性氧被消耗,反應(yīng)鏈終止。其反應(yīng)機(jī)理較為復(fù)雜,這些活性氧僅供有機(jī)分子并使其礦化為CO2和H2O等無機(jī)物。從而使Fenton氧化法成為重要的高級(jí)氧化技術(shù)之一。
3.1.3芬頓試劑法優(yōu)點(diǎn)
芬頓試劑法是一種常見的高級(jí)氧化技術(shù),相對(duì)其他氧化劑而言,其在黑暗中就能破壞有機(jī)物,具有以下優(yōu)點(diǎn):
操作過程簡(jiǎn)單
反應(yīng)易得
運(yùn)行成本低廉
設(shè)備投資少
對(duì)環(huán)境友好性
3.2A/O工藝技術(shù)簡(jiǎn)介
3.2.1A/O工藝原理
A/O工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起,A段DO不大于0.3mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機(jī)物水解為有機(jī)酸,使大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物,不溶性的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可溶性有機(jī)物,當(dāng)這些經(jīng)缺氧水解的產(chǎn)物進(jìn)入好氧池進(jìn)行好氧處理時(shí),可提高污水的可生化性及氧的效率;
在缺氧段,異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進(jìn)行氨化(有機(jī)鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+),在充足供氧條件下,自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通過回流控制返回至A池,在缺氧條件下,異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態(tài)氮(N2)完成C、N、O在生態(tài)中的循環(huán),實(shí)現(xiàn)污水無害化處理。
3.2.2A/O 工藝特點(diǎn)
(1)效率高。該工藝對(duì)廢水中的有機(jī)物,氨氮等均有較高的去除效果。當(dāng)總停留時(shí)間大于54h,經(jīng)生物脫氮后的出水再經(jīng)過混凝沉淀,可將COD值降至100mg/L以下,其他指標(biāo)也達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),總氮去除率在70%以上。
(2)流程簡(jiǎn)單,投資省,操作費(fèi)用低。該工藝是以廢水中的有機(jī)物作為反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂貴的碳源,在反硝化過程中產(chǎn)生的堿度相應(yīng)地降低了硝化過程需要的堿耗。
(3)缺氧反硝化過程對(duì)污染物具有較高的降解效率。如COD、BOD5在缺氧段中去除率在67%、38%,故反硝化反應(yīng)是最為經(jīng)濟(jì)的節(jié)能型降解過程。
(4)容積負(fù)荷高。由于硝化階段采用了強(qiáng)化生化,反硝化階段又采用了高濃度污泥的膜技術(shù),有效地提高了硝化及反硝化的污泥濃度,與國外同類工藝相比,具有較高的容積負(fù)荷。
(5)缺氧/好氧工藝的耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)。當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大或污染物濃度較高時(shí),本工藝均能維持正常運(yùn)行,故操作管理也很簡(jiǎn)單。通過以上流程的比較,不難看出,生物脫氮工藝本身就是脫氮的同時(shí),也降解酚、氰、COD等有機(jī)