張家港洗車一體化廢水處理設施--快速發貨
(1)預處理系統:廢水由機械格柵去除大的漂浮物、懸浮物后,進入調節池,調節水質、水量。
(2)混凝氣浮系統:調節池廢水由泵提升至混凝氣浮系統中,通過氣浮去除廢水中大部分懸浮物,氣浮系統出水不含固體顆粒,可以減少廢水在池中腐爛、發臭的影響,同時可以減輕后續生化系統運行負荷。
(3)生化處理系統:廢水經混凝氣浮系統后進入水解酸化池,提高廢水的可生化性,之后進入二段接觸氧化池,廢水與生物膜廣泛接觸,在生物膜上微生物新陳代謝功能的作用下,同化和分解水中的有機物(污染物),最終生成CO2和H2O。經過沉淀池沉淀后,進入清水池達標排放。
(4)污泥處理系統:浮油渣、剩余污泥進入污泥池濃縮進入,污泥濃縮池濃縮后的污泥由板框壓濾機壓干,泥餅外運,濾液返回調節池。
4、主要構筑物和設備
(1)格柵渠:格柵渠1座,鋼砼結構,配套人工粗格柵2套。
(2)調節池:調節池1座,鋼砼結構,有效容積660m3,停留時間7.9h;配污水提升泵2臺,配提升引水罐1個,浮球液位計1套。
(3)氣浮機:氣浮機成套設備1套,設計規模2000m3/d,90m3/h。
(4)水解酸化池:水解酸化池1座,鋼砼結構,有效容積1716m3,停留時間20.6h;配置生物填料936m3,穿孔布水系統2套。
(5)一級接觸氧化池:一級接觸氧化池1座,鋼砼結構,有效容積1000m3,停留時間10h;配置生物填料594m3,曝氣器792個,鼓風機2臺。
(6)一沉池:一沉池1座,鋼砼結構,表面負荷0.87m3/m2·h,配刮泥機1臺,污泥回流泵2臺。
(7)二級接觸氧化池:二級接觸氧化池1座,鋼砼結構,有效容積264m3,停留時間3h;配置生物填料165m3,曝氣器264個,鼓風機2臺。
(8)二沉池:二沉池1座,鋼砼結構,表面負荷0.87m3/m2·h,配刮泥機1臺,污泥回流泵2臺。
(9)清水池:清水池1座,鋼砼結構,有效容積90m3,停留時間1.1h。
(10)污泥濃縮池:污泥濃縮池1座,鋼砼結構,有效容積300m3;配置污泥泵3臺,板框壓濾機3臺,空壓機1臺,浮球液位計1套。
2、存在的主要問題
目前,3級吸收塔均采用堿洗吸收,工藝參數單一,對水溶性較好及酸性廢氣處理效果尚可,對水溶性較差的組分去除效果不佳;堿洗吸收塔吸收液更換頻次不夠,導致吸收塔中存在無機鹽結晶的情況,進而導致填料層及噴淋層堵塞,吸收塔實際吸收傳質受到很大影響;堿洗吸收塔配套的水泵偏小,核算液氣比為1.3L/m3,整體吸收傳質效果不佳;紫外光催化設備燈管故障比例較高,點亮功率不足一半,原因是前置吸收塔除霧效果較差,導致大量水霧進入紫外光催化設備,進而導致紫外燈管發生故障。
系統設計處理風量為30000m3/h,但實測風量只有10000m3/h,原因是所選風機風壓不夠,無法達到風機額定風量,同時吸收塔填料存在堵塞的問題,導致吸收塔風阻超出原有設計風阻,進一步影響了風機的實際抽風風量。總收集風量不足,必然影響廢水站廢氣的收集效率,導致企業廠界臭氣濃度超標。
3、優化改造思路
一是對三級化學吸收塔的加藥方式進行調整。第一級采用堿洗吸收除去廢氣中的酸性污染物;第二級則采用酸洗氧化吸收,將廢氣中堿性及還原性的污染物去除,氧化劑采用次氯酸鈉溶液;第三級采用堿洗吸收,可以去除過量的次氯酸。具體的加藥量、氧化劑加藥品種、加藥方式通過調試確定。
二是調整現有吸收塔中吸收液的更換頻次,考慮到企業廢水站處理容量較大,為提高吸收液的處理效果,建議適當提高吸收液的更換頻率,以確保吸收塔的吸收傳質效果。三是將各級化學吸收塔配套的循環泵進行更換,更換后吸收塔的液氣比應至少達到4.0L/m3。
四是對紫外光催化設備進行維修,對故障的燈管進行更換。同時,為避免液態水對設備運行效果及燈管配件壽命的影響,在紫外光催化設備前設置一組除霧器,采用“填料除霧+絲網除霧”的組合除霧工藝,將水霧的影響控制在可接受范圍內。五是對現有引風機進行更換,確保引風機風壓滿足系統風阻的需求,并且在引風機進口段設置壓差變送器,風機采用變頻控制,風機頻率與壓差變送器進行連鎖,以確保系統的實際收集風量。
1、實驗部分
1.1 實驗水質
實驗廢水取自化工園區綜合污水處理廠調節池,為各企業外排的均質廢水。廢水含有苯系物、雜環有機物、高分子樹脂及相應的聚合物,廢水污染物成分復雜、可生化性極差。檢測廢水水質為:pH=7.8、TDS7000mg/L、CODcr480mg/L、BOD572mg/L、NH3-N22mg/L、TP2mg/L。
1.2 工藝原理
針對上述化工園區綜合廢水的特性,采用多元催化氧化-水解-A/O-芬頓氧化工藝流程處理實驗廢水。通過結合填料和過渡金屬化合物按一定比例和級配制成多元催化劑,利用多元催化劑中不同組分與氧化劑之間的協同催化作用,在電位梯度的推動下,產生氧化能力的羥基自由基(·OH),實現對廢水中難降解有機物的強氧化降解,分解轉化大分子、難降解有機物,提高廢水的可生化性;利用厭氧微生物(即水解酸化細菌)的作用,進一步把有機物分解成小分子結構(如醋酸、乙酸、乙醇等);利用A/O工藝的硝化/反硝化去除氨氮和總氮,并且通過好氧微生物分解有機物;最后,利用芬頓氧化工藝,氧化破壞生物難降解有機物的分子結構,并將其最終氧化為CO2和H2O,并在pH值適宜時,試劑中的鐵離子與絮凝劑發揮絮凝共沉淀作用,去除SS和TP。
1.3 實驗裝置
(1)多元催化氧化單元。
張家港洗車一體化廢水處理設施--快速發貨
利用多元催化填料和氧化劑的協同催化作用降解廢水中的有機物,并提高廢水的可生化性,為后續生化處理創造條件。多元催化氧化反應器長×寬×高為0.5m×0.5m×1.0m,內部配置布氣系統及多元催化填料,通過控制填料層的高度調節廢水氧化的有效反應時間,通過加藥管向廢水中加入雙氧水作為氧化劑。多元催化填料采用武漢森泰環保股份有限公司研發產品-多元催化劑。
多元催化劑采用活性炭、鐵錳合金、TiO2、CuO顆粒按一定工藝和級配制成,催化劑同時具備金屬和多孔材料的催化性能。多元催化劑使用前需進行活化反應,分別采用10%氫氧化鈉溶液和3%鹽酸溶液浸泡1h。之后,把多元催化劑放入原廢水中浸泡24h使其吸附飽和,以消除吸附作用對催化氧化作用的影響。
(2)水解單元。
利用厭氧微生物(水解酸化細菌)產生的胞外酶,把大分子有機物降解成小分子有機物,進一步提高廢水的可生化性。水解反應器長×寬×高為1.0m×1.0m×1.2m,底部設置布水系統,中間安裝生物填料,頂部設置出水堰槽。廢水通過水泵輸送至布水系統,由底部進入反應器,從出水堰槽流出。
(3)A/O單元。
利用硝化菌/反硝化菌的作用去除廢水中的氨氮和總氮,并通過好氧菌的作用,把有機物分解成CO2和H2O。A/O反應器長×寬×高為2.5m×1.0m×0.7m,A區設置攪拌機,O區設置曝氣系統,并在反應器末端設置污泥沉淀區及污泥回流系統。廢水自A區進入,從污泥沉淀區流出,裝置內部實通過計量泵實現混合液回流和污泥回流。
(4)芬頓氧化單元。
利用芬頓氧化原理去除廢水中生物難降解有機物,并通過物化反應去除廢水中的SS和TP。芬頓氧化反應器長×寬×高為1.5m×0.5m×0.6m,芬頓氧化區及混凝加藥區設置攪拌機實現反應攪拌,沉淀區采用重力排泥,整個反應器采用蠕動泵加藥。