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制革廢水處理廠晉級改造

文章出處:未知發表時間:2021-12-24 12:43:48


 

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  制革廢水主要來源于制革生產準備和辣制兩個過程。制革廢水含有重金屬、難降解污染物以及高濃度氨氮和高鹽度等,采用單一處置工藝很難去除。國內外學者都在不時探求活性污泥法和各種深度處置技術的制革廢水集成處置工藝。筆者經過探求制革廢水處置廠和下游綜合污水處置廠存在的問題,針對性地展開加碳源實驗和不同深度處置技術小試,同時探求上下游兩污水處置廠聯動機制,旨在為污水處置廠穩定達標工藝技術道路比選提供參數支持,為制革廢水處置提供參考。

 

  一、資料與辦法

 

  1.1 制革工業廢水處廠和綜合污水處置廠概略

 

  制革廢水處置廠的處置量為5000m3/d,主要接納各制革廠經廠內污水處置設備處置后的尾水,工藝流程為進水調理池-混合反響池-初沉池水解池—A/O二沉池出水[如圖1(a)所示],岀水水質請求到達《污水排入城鎮下水道水質規范》(CJ343—2010)B等級。

 

  在制革廢水處置廠下游建有處置量為1X104m3/d的綜合污水處置廠,主要接納制革廢水處置廠尾水和市政生活污水,工藝流程為進水初沉池一水解池—A/OT二沉池T出水[見圖1(b)],改造完成后出水水質請求到達《城鎮污水處置廠污染物排放規范》(GB18918-2002)-A規范。

 

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  1-2 實驗辦法

 

  首先,對制革廢水處置廠和綜合污水處置廠1年的進出水水質實施剖析,并實施沿程采樣剖析(采樣點位置如圖1所示),探求制革廢水處置廠和綜合污水處置廠現階段的運轉情況和存在的問題;其次,用小試安裝模仿在投加外碳源條件下污水處置廠的運轉情況,再次,應用臭氧、活性焦和四相催化氧化深度處置技術對綜合污水處置廠二級出水分別實施小試,比照剖析不同深度處置工藝對污染物的去除效果和運轉本錢,最后,提出制革廢水處置廠和綜合污水處置廠的工藝優化改造倡議。

 

  1.3 剖析項目及辦法

 

  應用WTW便攜式溶氧儀和pH儀現場監測制革廢水處置廠和綜合污水處置廠沿程溶解氧濃度和pH值,沿程水樣采完后用抽濾機實施泥水別離,并依照國標法檢測COD、可溶性COD(SCOD)TNTPNH3-NNO3-N濃度。投加外碳源小試主要檢測進出水TNNH3-NNO3-N濃度,深度處置小試主要檢測COD濃度。

 

  二、結果與討論

 

  2.1 進出水水質

 

  依據制革廢水處置廠和綜合污水處置廠某年的運轉數據(見表1和表2),剖析制革廢水處置廠和綜合污水處置廠的運轉情況。從表1可知,進水污染物濃度在1月一6月相對較高,緣由是這個時節屬于制革行業的旺季。制革廢水處置廠對CODBOD5SSNH3-NTNTPTCrS-的均勻去除率分別為77.4%77.1%72.9%54.5%44.9%56.1%60.7%73.1%。其中NH3-NTNS2-出水濃度超越CJ343—2010B等級。進水BOD5/CODBOD5/TN年均勻值分別為0.321.1,闡明進水中可生物降解碳源較少,不能滿足生物脫氮需求。從碳、氮、磷濃度比可知,進水TP濃度嚴重缺乏,會造成微生物活性較低。

 

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  從表2可知,綜合污水處置廠進水水質根本穩定,污水廠對CODBOD5SSNH3-NTNTPTCr的均勻去除率分別為74.1%92.9%94.1%72.9%21.2%78.8%70.5%BODS/CODBOD5/TN年均值分別為0.470.59。進水碳源較少不能滿足脫氮需求。出水CODNH3-NTN濃度較高,分別為106.819.0089.9mg/L

 

  綜上,NH3-NTNS2-是影響制革廢水處置廠出水水質達標的主要緣由,CODNH3-NTN是影響綜合污水處置廠出水水質達標的主要緣由,也是優化改造的主要去除對象。

 

  2.2 沿程采樣剖析

 

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  對制革廢水處置廠和綜合污水處置廠沿程污染物濃度(如圖23所示)D0濃度和pH實施檢測,得到制革廢水處置廠缺氧池、好氧池的DO均勻濃度分別為0.121.86mg/L,進水pH值為5;綜合污水處置廠缺氧池、好氧池的DO均勻濃度分別為0.172.5mg/L,進水pH值為7.61

 

  制革廢水處置廠進水COD和溶解態COD濃度分別為2450mg/L1024mg/L,經調理池處置后分別降到1610mg/L489mg/L,剖析緣由是調理池中微生物對COD和溶解態COD有一定的降解,經生化處置后COD和溶解態COD濃度分別由初沉池出水的558mg/L357mg/L降到271mg/L260mg/L,均勻去除率分別為51.4%27.2%。經預處置后TP由進水的48.6mg/L降到3.6mg/L,去除率為92.6%,這可能是調理池和初沉池中微生物應用菌膠團吸附綜協作用的結果,經A/O池后濃度進一步降到1.13mg/L,去除率為68.6%。進水TNNH3-NNO3-N分別為38027735mg/L,經調理池和初沉池處置后濃度分別為306J8531.2mg/L,經A/O池處置后濃度分別為2081.82111mg/L,出水TN大多數NO3–N

 

  綜合污水處置廠進水COD和溶解態COD濃度分別為1095mg/L228mg/L,經初沉池處置后分別為312mg/L252mg/L,闡明顆粒態COD大多數在初沉池中去除,經A/O池處置后COD和溶解態COD濃度分別為206mg/L178mg/L,去除率分別為33.9%29.4%,出水中COD大多數為可溶性難降解COD。經初沉池處置后TP濃度由8.25mg/L降落到3.92mg/L,去除率為52.5%,闡明進水中約有一半的磷是顆粒態磷,經A/O池處置后,二沉池出水TP濃度降落為0.482mg/L,去除率為87.7%o進水TNNH3-NNO3--N濃度分別為97.837.538.9mg/L,經初沉池處置后濃度分別為78.83636.2mg/L,其中NH3-NNO3--N濃度根本沒有變化,TN降低了19.4%,顆粒態氮在初沉池中根本被全部去除;A/O池處置后TNNH3-NNO3--N濃度分別為60.22.8354.6mg/L,出水TN90.7%NO3-N,闡明系統反硝化效果較差。

 

  綜上可知,出水TN(主要是NO3-N)COD濃度較髙是影響制革廢水處置廠和綜合污水處置廠穩定達標的主要要素,具有較大提升空間。

 

  2.3 投加外碳源效果

 

  針對綜合污水處置廠出水TN大多數是硝態氮、進水COD大多數是難降解碳源的問題,應用小試安裝模仿污水處置系統并在缺氧區投加碳源,探求系統的脫氮效果。實驗過程中堅持條件(包括溶解氧、內回流量、外回流量和污泥濃度)分歧,進水為綜合污水處置廠進水,分別投加500250125mg/L葡萄糖(COD濃度計,下同),結果如圖4所示。

 

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  由圖4能夠看出,不投加碳源期間進水TNNH3-N均勻濃度分別為88.9mg/L62.1mg/L,出水TNNH3-NNO3-N均勻濃度分別為68.54.557.7mg/L,對TNNH3-N的去除率分別為22.1%92.9%0投加500mg/L葡萄糖后,系統進水TN均勻濃度為41.8mg/L,岀水TN均勻濃度為14.9mg/L,均勻去除率為64%,系統出水NO3-N均勻濃度為9.6mg/L。投加250mg/L葡萄糖后,系統進水TN均勻濃度為37.6mg/L,出水TN均勻濃度為14.8mg/L,均勻去除率為60.9%,系統出水NO3-N均勻濃度為10mg/L。投加125mg/L葡萄糖后,系統進水TN均勻濃度為59.1mg/L,出水TN均勻濃度為24.1mg/L,均勻去除率為59.5%,系統出水NO3-N均勻濃度為14mg/L。由此可見,投加碳源能較好地提升系統反硝化效率,從而去除系統中的氮。

 

  2.4 臭氧氧化效果

 

  取2.5L綜合污水處置廠尾水作為實驗原水(CODSCOD和色度分別為223mg/L190mg/L16),臭氧發送器的臭氧濃度為70%、流量為10L/min,臭氧實驗安裝高為1.5m、直徑約為8cm,應用純氧作為臭氧氣源。設置臭氧接觸時間分別為101530min,分別探求不同接觸時間下臭氧對出水色度和COD的去除效果。結果標明,臭氧氧化10min時,出水CODSCOD和色度分別為211mg/L182mg/L8倍臭;氧氧化15min時,出水CODSCOD和色度分別為205mg/L190mg/L4倍;臭氧氧化30min時,出水CODSCOD和色度分別為200mg/L190mg/L4倍。可知,臭氧氧化前后CODSCOD濃度變化不大,接觸105min后對COD的去除率分別為5.4%8%,對SCOD根本沒有去除效果,對色度的去除效果較好,臭氧氧化10min后去除率到達50%

 

  2.5 活性焦吸附效果

 

  活性焦吸附實驗的原水為綜合污水處置廠尾水,實驗安裝為4級吸附柱串聯,第1~4級吸附柱高分別為43.532.5m,直徑均為12.5cm,活性焦填充量為54kg,處置流速為5m/h。實驗結果標明,當進水COD均勻濃度為109.14mg/L,經過第1~4級吸附柱后COD均勻濃度分別為39.422.117.413.4mg/L,均勻去除率分別為63.89%43.90%21.26%22.99%。可見,污水廠二級岀水經過4級活性焦吸附處置后可穩定到達一級A規范。此外,吸附柱出水COD濃度隨時間呈上升趨向,主要由于活性焦是經過吸附作用去除污染物,其到達吸附飽和后對污染物的去除率會逐步降低。

 

  2.6 四相催化氧化效果

 

  取綜合污水處置廠尾水作為實驗原水,四相催化氧化實驗安裝由催化反響池、后反響池和沉淀池組成,水力停留時間分別為0.560.81.17h,處置流量為140L/h,實驗過程中在催化反響池投加硫酸亞鐵和雙氧水,在后反響池中投加氫氧化鈉和PAM,并用空氣泵曝氣混勻。實驗設置3個藥劑投加梯度,第1梯度硫酸亞鐵、雙氧水和氫氧化鈉濃度分別為800200300mg/L,第2梯度硫酸亞鐵、雙氧水和氫氧化鈉濃度分別為1200270450mg/L,第3梯度硫酸亞鐵、雙氧水和氫氧化鈉濃度分別為1300320380mg/LPAM投加量一直為2mg/L,對COD的去除效果如圖5所示。

 

 

  從圖5可知,在第123梯度投加量下,出水COD濃度分別為47.634.642.15mg/L,去除率分別為49.4%64.1%64.9%。隨著藥劑投加量的增加去除率呈上升趨向,第23梯度出水COD濃度均可穩定到達一級A規范,且去除率沒有明顯增加,綜合思索選擇第2梯度為最佳藥劑投加量。

 

  2.7 本錢剖析

 

  針對綜合污水處置廠二級出水COD濃度不能到達一級A規范,對其實施晉級改造。經過小試探求3種深度處置技術對COD的去除效果,在到達排放請求的前提下剖析其運轉本錢。四相催化氧化投加藥劑中硫酸亞鐵為200/t、雙氧水為1000/t、液堿為900/tPAM20000/t,活性焦為5000/t、再生活性焦為3000/t。在四相催化氧化實驗中,硫酸亞鐵、雙氧水和氫氧化鈉的最佳濃度分別為1200270450mg/L,計算得單位本錢為0.91/m3,換算成去除單位COD的本錢為14.68/kgCOD。活性焦均勻吸附總量是過流總量和進出水COD濃度差的乘積,故第1級吸附柱的吸附總量為1.79kg,第1級過濾安裝填充18kg活性焦,經換算相當于1t活性焦吸附了100kgCOD,故去除單位COD的本錢為50/kgCOD(再生活性焦處置本錢為30/kgCOD)。能夠看岀,去除等量COD時四相催化氧化較活性焦吸附更經濟。

 

  三、結論及倡議

 

  制革廢水處置廠岀水中NH3-NTNS-是影響出水水質達標的主要緣由,綜合污水處置廠出水中CODNH3-NTN是影響出水水質達標的主要緣由,是優化改造的主要去除對象。

 

  綜合污水處置廠對TN的去除率與投加外碳源的量呈正相關,投加500mg/L葡萄糖時去除率為64%,岀水水質可到達一級A規范。

 

  臭氧對COD根本沒有去除效果,四相催化氧化和活性焦吸附對COD的去除效果較好,出水水質都能穩定到達一級A規范。活性焦和四相催化氧化去除單位COD的本錢分別為50/kgCOD(再生活性焦處置本錢為30/kgCOD)14.68/kgCOD,四相催化氧化愈加經濟。

 

  將制革廢水處置廠及其下游綜合污水處置廠整體思索,針對制革廢水處置廠出水NH3-N77.32mg/L,占岀水TN48%,可思索增加制革廢水處置廠曝氣量盡量將NH3-N完整轉化為NO3-N,然后在綜合污水處置廠缺氧區投加碳源強化反硝化脫氮。同時,在綜合污水處置廠二級岀水后增設四相催化氧化深度處置設備,保證岀水TNCOD穩定到達一級A規范。

 


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