南京sbr廢水處理設備 專業快速
天環凈化設備有限公司污水處理經驗豐富。現主要生產氣浮設備、工業污水處理設備、生活污水處理設備、醫院污水處理設備、屠宰污水處理設備、地埋式一體化污水處理設備、工業廢水處理設備、食品污水處理設備、養殖污水處理設備、金屬廢料污水處理設備、醫療廢棄物處理設備、尾礦污水處理設備、無害化處理設備、真空過濾機、板框壓濾機、固液分離設備、廢液焚燒爐、催化蓄熱式廢氣燃燒焚燒爐等四十幾個大系列,上百個產品。面對竟爭激烈的市場我公司秉持“品質、信譽、創新、服務”的經營理念,不斷加強新產品的形式開發與創新。公司在提高產品質量的同時,售后服務更加完善,力求制造出物超所值的產品,為廣大客戶真誠服務。
焦化廢水是在煉焦荒煤氣化產回收流程中產生的含多種酚類、多環芳香族、含氮雜環化合物及脂肪族化合物的廢水,所含污染物濃度大、成分復雜,是典型的有毒有害、難降解工業廢水。現有處理技術主要采用生物凈化脫氮和混凝沉淀等深度處理集成工藝,由于焦化廢水難降解和有生物毒性的特點,直接用生物處理污染物負荷高,處理效率低,甚至需要在生物段添加大量的稀釋水才能滿足生物處理負荷要求,造成大量新水浪費和噸焦耗新水指標超標。如何提高其預處理效果,大幅度提高廢水的可生化性,減少稀釋水的用量,是目前焦化廢水關注的重點。
微電解和Fenton氧化技術可有效分解廢水中的大分子、難降解的有機污染物,提高廢水的可生化性,廣泛應用于制藥、造紙、農藥廢水等多種難降解工業廢水的預處理。筆者以微電解技術為核心,耦合Fenton氧化-絮凝沉淀工藝對焦化廢水進行強化預處理實驗,研究了其對焦化廢水污染物去除效果和對可生化性的影響,為其在焦化廢水預處理中的應用提供參考。
1、實驗材料與方法
1.1 廢水來源以及水質
本實驗使用的廢水來自于某焦化廠經氣浮除去油和懸浮物后的焦化廢水,其COD為2000~3500mg/L,BOD5為600~800mg/L,B/C為0.2~0.29,氨氮為25~100mg/L,揮發酚為300~500mg/L,pH為8.5~9.5。
1.2 微電解填料
微電解填料是由山東某填料廠家提供的多元催化氧化填料,由多元金屬合金融合催化劑經高溫微孔活化生產而成,其鐵碳比約為5∶1,粒徑1~3cm,填充空隙率65%,密度約1g/cm3,比表面積1.2m2/g。
1.3 檢測方法
COD,重鉻酸鉀法;BOD5,稀釋接種法;氨氮,納氏試劑分光光度法;揮發酚,4-氨基分光光度法;Fe2+,鄰菲啰啉分光光度法。
1.4 實驗方法
微電解反應靜態實驗:研究微電解在進水pH下(pH=3)的停留時間對焦化廢水的污染物去除效果的影響,同時研究微電解過程中體系pH和Fe2+濃度的變化。
微電解-Fenton氧化-絮凝沉淀連續動態實驗:通過微電解小試實驗和查詢文獻確定Fenton氧化和絮凝沉淀的反應條件,通過動態實驗驗證不額外投加Fe2+的情況下對污染物的處理效果。
反應過程多出現于反應器內,可根據發生的反應把它分為兩類,一類是均相,另一類是非均相。前者突出的特征是,從反應器內選擇一個尺度,該尺度的單元小于整體的單元,且反應結束后,不會在微員內發現物體反應前后較大的差異,保持分子尺度的均勻,所以,均相反應發生后,不會因為微元的差異向外傳遞熱量,其熱量只來源于物質經過宏觀運動后產生的熱量。后者是在多相間發生反應,比如兩個或兩個以上的物質發生反應,它具體特征的體現是,從反應器中提取任意一個尺度后,雖然該尺度小于反應器,但它的內部仍有大量的微元體,每個微元體有各自的組分、溫度,且各不相同,因此,該反應發生后,物體的宏觀運動和微元尺度都可以向外傳遞熱量。
1.2 傳質擴散的類型
基于上述反應類型的描述,以及不同反應因素的考量,可以把擴散的類型分為以下幾種,分別是分子擴散、熱擴散、壓力擴散、強制對流擴散、自然對流擴散、相際傳質等。其中,前三種擴散類型中,分子擴散是隨著廢水中污染物濃度的增加產生的擴散,是較為典型的擴散方式之一。隨著傳質的進行隨即發生后三種的擴散方式,其具體取決于流體的運動,所有流體流動的方式中,湍流會對傳質造成較大的影響。另強制對流流型的形成,是受到外力的影響,并在外力的作用下產生,其外力主要來源于風機、攪拌機等,而自然對流擴散是隨著流體浮力變化而形成,在不同重力的作用下,形成溫度變化的差異,而流體也會受其影響,形成密度差,在此基礎上形成浮力效應。最后,相際傳質是物質在相交界面的傳遞,出現這一傳遞方式的原因是相間不平衡。
2、高效水解酸化廢水處理技術功效與機理
采用高效水解酸化技術處理廢水時,需使用相應的裝置完成全部的處理過程。該裝置包含有高位水箱、溫度儀、反應器等,其中,反應器的設計是相對獨立的,當廢水進入并從裝置流出,會因為在多個板之間的流動,很容易形成湍流,進行物質的擴散。基于此,筆者通過查閱相關資料,并參照了相關實驗總結了該項技術的功效和機理。
2.1 技術功效
筆者參照的是某工業廢水的處理,闡述了技術功效。該工業廢水中含有大量的微生物、有機物、磷等,在參照的案例中,實驗人員根據微生物等物質對溫度的要求,以及發生各項反應的不同進行處理后,得出了以下結論。
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溶解氧的數量:反應中微生物的數量與溶解氧數量的變化直接相關。案例中反應裝置啟動后,技術人員一直在監控溶解氧的變化。得出在液體、氣體相交的界面,因為溶解氧的數量大量增加,如果有氧消耗,也可以快速補充,但隨著溶解氧深入水下的深度增加,到一定深度后溶解氧消失。從另一個角度分析,技術人員可以在水中發現溶解氧存在的區域,加快了廢水中不同污染物的處理。
有效去除能力:因為廢水多為酸性,故廢水處理時通常會用Na2CO3對廢水進行調節,使其從酸性變為堿性,從而增強緩沖能力。經過調節后,廢水的pH值均超過了4.8。另需注意的一點是,微生物的數量會隨著pH值的變化而變化,所以,當pH值始終保持為4.8后,廢水中有機物會加快反應與擴散的速度,有機物的數量明顯減少,進而提升了技術的去污能力。
總磷的去除:用該技術處理廢水中的總磷,是用微生物同化的方式,消除總磷,因此,磷的消除率取決于產生的微生物數量。而水解酸化技術處理廢水的過程中,會根據這一特點,適當增加微生物的數量,待這些微生物的數量與廢水內微生物融合后,可高效率地與磷發生反應以減少磷的數量。
提高可生化性:該技術的功效即為提高生化性,它是指廢水處理的過程中,根據廢水內各類物質的特點,用不同的方式優化廢水的處理,并逐步提升可生化性。這項技術已經可以處理大分子的有機物,完成時間為3h,使處理更加高效,盡量消除廢水中的有機物。
較強的抗負荷沖擊能力:實際處理廢水的過程中,容積負荷可直接影響最終的處理效果,如果負荷較小,會抑制微生物的生長,負荷過大,也會引起某一物質的含量過高,失去對pH值的控制。所以,合理控制容積負荷的大小,是提高廢水處理效率的保證。而案例中的技術人員通過實驗確定了當BOD5容積負荷在1.14~6.56kg/m3/d之間時,有較強的抗負荷沖擊能力。
2.2 技術機理
其技術機理包括兩點:首先,由于水解酸化的反應裝置有的結構,它可以讓傳質的性能有明顯的提升。廢水在被處理的過程中,會因為板與板的阻擋,流動的距離不斷縮小,逐步形成湍流,而第一次出現湍流后,又會在經過彈性立體填料時,再次形成湍流,并在其他位置出現剪切流,出現不同大小的渦旋群,以此引發局部擴散。雖然出現的渦旋面積較小,但它也可以在某種程度上擴大分子流動的范圍,縮短擴散和擴散間的距離,讓溶質的體積變得均勻,進而加快了生化反應的速度。同時,在反應裝置反應的過程中,大量的渦旋運動會生成多個生物膜停留的表面,且該表面不斷更新,促進了有益菌群和廢水的接觸,進一步加快了生化反應的速度。但必須注意的一點是,如果處理過程中出現強烈的湍流,技術人員可以運用這一湍流控制裝置內各部分的操作,借助小的渦旋運動的優勢,讓滯留膜的厚度變薄,以加快傳質的速度。而滯留膜厚度變薄的同時,膜表面有機物的數量也大量增加,一旦出現缺失,可以及時補充,這可以加快有機物質的傳播。另外,小的渦旋還會快速轉移生化反應的產物,加快微生物的新舊更替。其次,提升了系統的緩沖能力,讓廢水的處理更加高效。廢水處理中Na2CO3的使用,是調節廢水溶液的酸堿度,從而增強系統的緩沖能力,有效避免了機酸數量的增加,如果機酸增加,會讓pH值迅速下降,影響微生物的生存,以此確保酸化菌的作用充分發揮。系統的緩沖能力有明顯的提升后,生物膜具有的活性也隨之提升,加快了生化反應速度。