揚中電子廠一體化廢水處理設(shè)備全自動控制

電廠污水處理工藝主要包括預(yù)處理、生物處理和深度處理三部分。其中，預(yù)處理主要是去除污水中的固體懸浮物、油脂、有機(jī)物和部分重金屬離子，提高污水可生化性，同時減少后續(xù)生化池的容積及成本。生物處理主要是利用微生物將污水中的有機(jī)物和部分重金屬離子分解轉(zhuǎn)化為無機(jī)物或生成毒性較小的物質(zhì)，同時降解有機(jī)物，凈化污水。深度處理則是進(jìn)一步去除污染物、減輕水體負(fù)荷和實現(xiàn)資源化。

電廠廢水主要來源于燃料燃燒所產(chǎn)生的煙氣、鍋爐設(shè)備沖洗水、消防排水等。根據(jù)《火電廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011），火電廠廢水中總磷（以P計）濃度應(yīng)≤0.5 mg/L；總氮（以N計）濃度應(yīng)≤0.3 mg/L；懸浮物（SS）濃度應(yīng)≤200 mg/L。

電廠廢水中 BOD, COD和 SS的去除率分別為80%和70%以上，總磷去除率為60%左右。電廠廢水經(jīng)處理后可以達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）的二級標(biāo)準(zhǔn)，可以回用于生產(chǎn)。

生活污水

電廠生活污水水量不大，水質(zhì)較好，主要來源于食堂、洗澡間等。生活污水的特點是水量小，水質(zhì)變化大，而且隨季節(jié)不同而異，這對生物處理工藝要求較高。電廠生活污水中含有大量的有機(jī)物，BOD5/COD在0.4~0.6之間。生活污水中的氮、磷主要來源于廚房排放水、洗浴排水等。

鍋爐廢水

鍋爐廢水主要來源于鍋爐給水（包括汽水系統(tǒng)、化學(xué)清洗水）和鍋爐排污等。鍋爐廢水水量大，水質(zhì)波動較大， BOD與 COD的比值一般大于0.8,水質(zhì)呈酸性，如不進(jìn)行處理會造成水質(zhì)惡化，對設(shè)備有嚴(yán)重的腐蝕作用。

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，由于設(shè)備或生產(chǎn)工藝的原因使鍋爐給水被污染時，就會產(chǎn)生鍋爐廢水。鍋爐廢水一般為堿性廢水。它可以作為一種獨立的污水來處理。當(dāng)水中含有大量的鈣、鎂離子時，它會影響鍋爐水的電導(dǎo)率和水中的鈣、鎂離子濃度，使其達(dá)不到設(shè)計值。因此，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)情況采用化學(xué)沉淀法去除鈣、鎂離子。

目前，工業(yè)上常采用高級氧化技術(shù)對難降解工業(yè)有機(jī)廢水進(jìn)行預(yù)處理，其中常見的為Fenton氧化法。Fenton氧化法對難降解工業(yè)有機(jī)廢水具有較好的氧化效果，但其對難降解工業(yè)有機(jī)廢水原水pH要求較高，必須控制在2.8~3.5。此外，工藝結(jié)束后對出水pH回調(diào)過程中，F(xiàn)e3+會以氫氧化鐵形式沉淀形成大量鐵泥，鐵泥的處理增加了工藝的難度。因此，需要一種有效的處理方法來避免危廢的產(chǎn)生，降低處理工藝的運行成本。臭氧氧化可有效降解硝基氯苯且無危廢的產(chǎn)生，在臭氧氧化過程中，自由基起決定性作用。因此，強(qiáng)化自由基產(chǎn)生的催化氧化工藝可高效處理難降解工業(yè)有機(jī)廢水。多元協(xié)同催化氧化技術(shù)是在不同的反應(yīng)條件及操作參數(shù)控制下，充分利用不同氧化基團(tuán)(如羥基自由基、氧自由基等)的氧化特點，誘導(dǎo)特定氧化基團(tuán)與污染物官能團(tuán)間產(chǎn)生快速化學(xué)反應(yīng)(如加成、取代反應(yīng)等)，從而實現(xiàn)對C=C、C=O等致色基團(tuán)以及芳烴、雜環(huán)類等高毒、難生物降解物質(zhì)的高效選擇性降解，具有對酚類、硝基氯苯以及雜環(huán)類高毒性難降解有機(jī)污染物穩(wěn)定降解的特性，是一個較好的替代方案。

南京某化工企業(yè)廢水處理工藝中采用Fenton氧化法處理高濃度有機(jī)廢水，該工藝會產(chǎn)生危廢，處理成本高。針對該工藝缺點進(jìn)行了技術(shù)改造，從優(yōu)化運行參數(shù)、降低運行成本出發(fā)，采用多元協(xié)同催化氧化技術(shù)代替原有工藝的Fenton氧化法，并分別對硝基氯苯廢水、TMQ廢水進(jìn)行預(yù)處理，然后對綜合廢水進(jìn)行兩級A/O生化處理。通過考察硝基氯苯廢水的COD去除率(后續(xù)會進(jìn)行反硝化處理)和TMQ廢水的COD去除率及氮組分的變化(廢水中的總氮以有機(jī)氮為主，通過氧化可將有機(jī)氮氧化為氨氮，縮短后續(xù)生化脫氮時間，提高生化脫氮的效率)，以及綜合廢水的脫氮效果，驗證各單元工藝以及整體工藝的可行性，為全面實施多元協(xié)同催化氧化廢水處理工程奠定了基礎(chǔ)。

1、試驗部分

1.1 主要試劑和裝置

試驗所用的試劑主要有氧化劑(自制)、氧化助劑(自制)、(w)98%硫酸(工業(yè)級)、葡萄糖(工業(yè)級)、碳酸鈉(工業(yè)級)等。

多元協(xié)同催化氧化試驗裝置由進(jìn)水桶、進(jìn)水蠕動泵、混合液蠕動泵、氣瓶、主激發(fā)裝置、輔激發(fā)裝置、氧化塔等7個部分組成，其中氧化塔采用316L不銹鋼材質(zhì)，塔內(nèi)徑72mm，高1500mm，有效容積約5L，采用上進(jìn)水，下進(jìn)氣的方式，強(qiáng)化氣液的混合效率和提高氣體在塔中的停留時間。

生化裝置采用有機(jī)玻璃池，單格池體尺寸為100mm×100mm×370mm，有效容積為1.7L，根據(jù)廢水水質(zhì)情況，調(diào)整有機(jī)玻璃池的個數(shù)和組合方式。

采用多元協(xié)同催化氧化技術(shù)分別對難降解的硝基氯苯廢水、TMQ廢水進(jìn)行氧化預(yù)處理后，降低廢水的毒性，提高廢水的可生化性，后模擬現(xiàn)場的生化處理工藝，驗證工藝的可行性。

高鹽廢水一般指含有多于3.5%的總?cè)芙庑怨腆w的廢水。高鹽廢水主要來自工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和海水利用。在一些工業(yè)生產(chǎn)中，大量的使用了酸、堿和鹽，使出水中含有有機(jī)污染物外還含有大量的無機(jī)離子。同時一些城市也引入了海水來替代淡水，還有一些海產(chǎn)品和腌制食物的生產(chǎn)中也會產(chǎn)生高鹽廢水。高鹽廢水直接排放會對水體造成巨大的污染，還會影響土壤和生態(tài)系統(tǒng)。

揚中電子廠一體化廢水處理設(shè)備全自動控制

高鹽廢水的處理主要有生物法和物理化學(xué)法。生物法通過對微生物進(jìn)行馴化，使微生物逐漸適應(yīng)高鹽分的生存環(huán)境，從而達(dá)到降解有機(jī)物去除COD的目的。生物法雖然可以處理高鹽廢水，但是高鹽分會抑制微生物活性，從而降低了處理效率，在實際工程中會導(dǎo)致各種生物池的尺寸偏大，同時需要增加曝氣量，從而增加了建筑成本和運行成本。物理化學(xué)法有萃取、吸附、蒸餾、膜技術(shù)、電化學(xué)、芬頓、焚燒法等。芬頓法雖然能有效的去除高鹽廢水中的部分COD，但是運行費用巨大，出水一般仍達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，后續(xù)依舊難以進(jìn)行生化處理。所以對高鹽廢水的處理需要進(jìn)行脫鹽預(yù)處理，本文針對某醫(yī)藥中間體的高鹽廢水進(jìn)行分析和預(yù)脫鹽處理設(shè)計。

　　1、廢水水質(zhì)、水量和排放標(biāo)準(zhǔn)

　　浙江某藥業(yè)有限公司主要生產(chǎn)醫(yī)藥中間體，擁有多個產(chǎn)品生產(chǎn)線，其中年產(chǎn)1,3-環(huán)己二酮2000噸，產(chǎn)生高鹽生產(chǎn)廢水24t/d，主要有機(jī)物為1,3-環(huán)己二酮和1,3-苯二酚，COD約為10萬mg/L、pH值3，氨氮124mg/L,總含鹽量(NaCl)在18%-20%。廢水處理后要求達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)三級標(biāo)準(zhǔn)。

　　2、MVR脫鹽預(yù)處理工藝

　　MVR技術(shù)將蒸發(fā)器與蒸汽泵相結(jié)合，通過消耗電能為代價，通過熱力循環(huán)壓縮過程，把蒸發(fā)器出來的二次低溫位蒸汽轉(zhuǎn)移到高溫位蒸汽再送到蒸發(fā)器的加熱室當(dāng)作加熱蒸汽使用，使料液維持沸騰狀態(tài)，而加熱蒸汽本身則冷凝成水。這樣在蒸發(fā)處理物料時，蒸發(fā)料液所需的熱能，由蒸汽冷凝和冷凝水冷卻時釋放的熱能所提供。在運作過程中，沒有潛熱的流失。

　　MVR技術(shù)的優(yōu)點：

　　(1)蒸發(fā)結(jié)晶過程無需冷卻水，且冷凝水品質(zhì)好;

　　(2)低生蒸汽能耗且能量效率高，運行成本低;

　　(3)全自動控制操作，操作簡便，具有高可靠性，快速載荷調(diào)節(jié);

　　(4)設(shè)備體積較小，布置簡潔省地;

　　(5)關(guān)鍵設(shè)備，用高質(zhì)量的鈦合金制造，設(shè)備使用壽命長;

　　(6)設(shè)備易于保養(yǎng)，所有需要保養(yǎng)清洗的部位，工作人員都能進(jìn)入。

　　三效蒸發(fā)器蒸發(fā)產(chǎn)生一噸冷凝廢水需要0.4噸蒸汽和6度電，合計93.4元/噸，采用MVR蒸發(fā)產(chǎn)生一噸冷凝廢水需要0.02噸蒸汽和65度電，運行成本為62.9元一噸，約為三效蒸發(fā)器的70%，如果設(shè)計為谷電運行模式，則MVR的節(jié)能優(yōu)勢更明顯。(蒸汽單價按220元/噸計算，電費單價按0.9元/度計算)。

　　3、MVR脫鹽工藝設(shè)計和處理效果

　　1,3-環(huán)己二酮高鹽廢水先加氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH到中性，再進(jìn)入MVR蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)脫鹽;脫出的氯化鈉去制備硫酸鈉;蒸出的廢水去廢水收集池進(jìn)行后續(xù)處理。