常州自動化一體化污水處理設施工藝指導

　焦化廢水本身屬于一種含有氨氮、酚及雜環類化合物和多環芳香烴等的工業廢水，其本身的毒性很大，成分復雜，處理起來非常有難度。所以，隨著焦化廢水處理研究技術不斷深入，對焦化廢水處理成為污水處理廠一項重要的課題。

　　1、焦化廢水

　　焦化廢水主要是在制氣、煉焦及化工產品回收過程中產生的，其水質較為復雜，.并且產生量非常大。焦化廢水產生途徑如下：

　　a)剩余氨水。

　　在焦炭的煉制過程中，會有大量熄焦水產生，并且在廢水之中含有的化合物成分復雜，而余氨水就是最關鍵的組成;

　　b)化學工藝排水。

　　在化工產品制作中，會出現大量水源消耗，這樣就會有化工廢水伴隨出現;

　　C)脫硫冷卻水。

　　在脫硫過程中，煤炭會產生一定的有害物質，而有害物質融入到脫硫水之中，就會對循環水產生間接污染，使循環水變成廢水;

　　d)焦油車間廢水。

　　在不同的溫度或酸堿洗滌過程中，焦油都會分離出一定的產品，而在高溫過程中，就會有含油廢水的產生。在進行酸堿洗滌過程中，也會有大量堿性和酸性廢水產生。但是這樣的廢物無法直接進入到生物處理系統之中，需要通過一定的預處理之后才可以繼續下一步;

　　e)古馬隆廢水。

　　古馬隆的提取首先需要做好蒸餾和酸堿洗滌處理。在蒸餾過程中，也會有大量有毒有害的物質融入其中，這樣也會產生焦化廢水。

　　2、實驗材料與流程

　　2.1 實驗用水的來源

　　實驗所使用的是煉焦工程的焦化廢水，整體呈現深褐色，并且伴隨刺鼻的氣味。

　　中水反滲透濃水與一期反滲透濃水在濃水箱混合，進入濃鹽水處理單元，包括弱酸陽床、脫碳塔、濃水反滲透、DTRO、MVR和干燥機，設計規模45m3/h。

　　2.2.1 弱酸陽床和脫碳塔

　　中水反滲透經4倍濃縮后的硬度雖不高，且堿度>硬度，以碳酸鹽硬度存在，但在進一步的濃縮過程中仍會對后續設備產生結垢風險，故采用弱酸陽床將多價陽離子降到非常低的水平，陽床產水硬度控制在1mg/L以下。

　　系統設置弱酸陽床共2臺，1用1備，單臺處理量50m3/h，濾速25m/h，樹脂采用H+大孔型，裝填高度1.6m，上鋪壓脂層0.2m。弱酸陽床H型運行，配備1套鹽酸再生裝置，運行周期約3~4天。

　　弱酸陽床出水經pH調節后進入脫碳塔，去除水中溶解性的CO2，經脫碳塔后CO2含量小于5mg/L。設置1臺處理量50m3/h的脫碳塔，內部裝填高2.5m的塑料小球，配套除碳風機。脫碳塔安裝在脫碳水箱之上，底部產水直接進入脫碳水箱，出水管設置水封，防止CO2再溶解于水中。

　　2.2.2 濃水反滲透

　　由于離子交換已將水中的硬度及其他結垢性物質基本去除，為濃水RO在高pH條件下運行而沒有結垢風險創造了條件。同時，濃水反滲透在高pH條件下運行，硅主要以離子形式存在，不會產生硅結垢，可以達到高回收率，而水中的有機物在高pH條件下被乳化或被皂化，不會對膜產生污堵。此種運行工況，與反滲透膜元件處于高pH連續堿清洗模式相似，故也可以減少清洗頻率，從而延長膜的使用時間。高pH條件下運行，也可有效抑制氯離子對后續管材的腐蝕。

　　濃水反滲透采用2×的處理能力設計，進水投加氫氧化鈉，調節pH至10.5左右。單套處理量48m3/h，83%回收率，單套產水量40m3/h，濃水量8m3/h，設計膜通量16.6LMH，脫鹽率≥95%，選用抗污染聚酰胺復合膜(BW30FR-400/34i)，三段設計，6芯裝膜殼，排列方式6:3:2。濃水反滲透產水回用，濃水進入DTRO裝置繼續濃縮。

　　2.2.3 DTRO

　　經過中水和濃水反滲透濃縮后，原水濃縮23.5倍，此時，水中TDS約11000mg/L，COD約1200mg/L，濃水量8m3/h。要實，必須進一步濃縮減量，以降低蒸發器的投資和運行成本。

　　DTRO是一種碟管式反滲透膜，相較卷式反滲透膜具有通道寬、流程短的特點，具有較強的抗污染能力和較高的操作壓力，專門用來處理高濃度污水。

　　DTRO裝置采用3×50%的處理能力設計，單套處理量4m3/h，83%回收率，單套產水量3.3m3/h，濃水量0.7m3/h，設計膜通量18LMH，脫鹽率≥95%，選用90bar膜柱。濃水中TDS約6%。

　　DTRO的化學清洗和卷式RO膜一樣，行5~10min的自動沖洗，再切換到化學清洗，根據膜污染情況選用相應的清洗劑。DTRO清洗頻率為2次/月。

城市建設的不斷加快和經濟的快速發展，造成了極其嚴重的水污染問題，致使可持續發展的進程受阻，甚至威脅到人民健康。因此，必須加強對污水廢水的處理，以達到人與自然和諧共存。

常州自動化一體化污水處理設施工藝指導

　1、目前污水處理中存在的問題

　　工業在推動地區經濟發展的同時亦成為了污染環境的主要因素，污水問題更是工業污染問題的重中之重。工業污水比普通的生活污水復雜得多，污染物的組成成分和特征不同，所呈現的問題也不同。污水污染物存在著含量較大、有毒性、復合型、壓縮型等特點，其特殊性質也導致了處理工藝的高難度性和復雜性。

　　2、電化學技術在廢水處理上的研究進展

　　電化學技術是一種新型的環境友好技術，受到大眾的普遍關注，該技術的優點也是顯而易見：

　　①無二次污染;

　　②即開即停;

　　③電子轉移，無需外加藥劑;

　　④受外界環境影響小;

　　⑤組合靈活;

　　⑥氣浮、絮凝、消毒作用;

　　⑦設備輕巧，操作簡便。

　　電化學方法處理廢水的提出是在上世紀40年代，但由于經濟條件落后、電力資源緊張等因素，該項技術一直難以取得突破性發展。隨著電極材料的不斷成熟，該技術在70年代后得到了較快的發展。近年來，許多研究人員從性能穩定的電極材料入手，研究了各類有機污染的氧化效率，探索了不同有機物在降解時的機制，考察了與其他處理技術聯用的機制，并運用于實際，使得廢水處理技術取得了較大的突破。

　　近年來，國內的不少學者也對電化學方法處理實際廢水進行了廣泛的研究。王鵬等曾采用電化學氧化與上流式厭氧污泥床相結合處理垃圾滲濾液，并得出實驗條件，即pH=9,氯離子濃度2000mg/L，電流密度32.3mA/cm2,電解6h后，氨氮和COD的去除率可分別達到和87%。楊慧敏等采用電化學氧化法處理微污染河水，在工藝條件下，氨氮和總氮去除率分別可達74.2%和63.8%。歐陽超等選用Ti/Ti-Ru02-Ir02電極，在85mA/cm2電流密度，8g/L氯離子濃度的情況下對養豬廢水進行處理，結果發現，氨氮先于COD得到去除，反應3h內去除率可到98.22%。

　　3、電化學法在廢水處理中的應用

　　3.1 采用電化學法處理冶金行業中含鉻廢水

　　鉻以Cr(VI)和Cr(III)的形式存在于工業廢水中，具有較強的毒性，是冶金行業中常見的重金屬污染因子。尤其是Cr(VI)，毒性為Cr(III)的100倍，可致畸、致癌，對環境有持久危害性。含鉻廢水主要來源于金屬礦山、有色冶金、制革等行業。

　　對某廠酸洗和電鍍車間產生的P[Cr(VD)]為60mg/L的含鉻廢水進行了模擬試驗采用投加氯化鈉(0.5g/L)的方式增大污水的電導率，1h取5次樣品進行分析，結果顯示：電解槽的電壓基本不變，電流逐漸減小;pH值從3.5上升到了7.5，Cr含量從45mg/L降至0.3mg/L，滿足廢水排放標準，處理效果明顯。利用鐵屑內電解法處理Cr(VI)，極板鈍化、銹蝕、損耗等問題均有所減輕，分析和優化停留時間、進水pH值、鐵碳比和鐵屑粒徑等污染物去除效率的主要影響因素，并用鐵屑內電解+斜管沉淀池+微孔過濾機這一工藝流程配合優選方案對某廠電鍍車間含鉻廢水進行處理，取得明顯效果，對Cr(VI)的去除率達到99.6%，優于國家《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級排放標準。

　　3.2 采用電化學法處理海上平臺生活污水

　　海上石油開采產生的環境問題一直備受關注，電解法具有裝置體積小、處理效果穩定、維護操作簡單、水力停留時間短、維護費用低等優勢，可以同時處理黑水和灰水(生物難降解)，也可以隨時停開機，在海上平臺的特殊環境下也具有良好的適應性。使用電化學法處理污水，鐵板作為陽極，將生活污水與海水按1:1進行混合，提高其電導率，保留1h，即可將COD值在1300mg/L左右的污水處理成符合GB4914-2008要求的300mg/L以下的水質，外排水COD檢測結果顯示COD處理效率可達88.46%。