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东台大型实验室污水处理设备工艺指导

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  • 更新时间:2024-03-28

简要描述:东台大型实验室污水处理设备工艺指导废水处理装置的工艺流程如图1所示。将丁苯橡胶废水收集至调节罐调节水质、水量,由提升泵打入催化氧化反应器,药剂从管道混合器加入,并与废水充分混合。废水从反应器上部进入,采用平推流形式经折流后从反应器上部出水,该水质呈弱酸性;在中和槽内加入碱液,通过在线pH计控制碱液的加入量,使pH值达到中性;中和槽出水进入凝聚槽,在槽内加入PAC进行搅拌,

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东台大型实验室污水处理设备工艺指导

丁苯橡胶在生产过程中会产生大量废水,废水中所含的苯乙烯、丁二烯以及促进剂、防老剂、阻聚剂等大多是有毒有害、难生化降解的有机污染物,其来源于单体回收单元和凝聚洗涤单元,这些污染物的化学需氧量(COD)较高,可生化降解性较差,因此需要通过多种方法联用进行处理才能达到排放标准。国内外橡胶废水普遍采用混凝、沉淀进行预处理,处理后可溶性COD去除率很低(仅5%左右);国内也有直接采用生物法处理丁苯橡胶废水,但由于冲击负荷适应能力差,导致生物培养不成功。

针对丁苯橡胶装置废水的特点,中国石油兰州化工研究中心开发了催化氧化-混凝沉淀成套处理技术,该技术通过使用具有双功能的药剂,实现了在反应体系内同时去除COD和总磷(TP)的目的。在催化氧化单元,将废水中可溶性、难生化的助剂(歧化松香酸等)、苯系物等大分子有机物,通过羟基自由基氧化降解成小分子有机酸,部分有机物被氧化为二氧化碳,提高了出水的生化需氧量(BOD)/COD(简称B/C)值,改善了废水的可生化降解性,适宜后续生化处理系统。本工作依托国内2套丁苯橡胶生产装置,自主研发了催化氧化-混凝沉淀法处理该装置废水技术,建成了处理规模分别为180m3/h(装置1)和120m3/h(装置2)的废水处理装置,并进行调试运行,确保处理出水COD和TP分别小于500mg/L、10mg/L,B/C值提高到0.35以上。

1、试验部分

1.1 主要原材料

丁苯橡胶装置排放废水,无色透明,有少量悬浮胶粒,COD为300~1200mg/L,TP为50~125mg/L,B/C值小于0.3。铁盐化合物,有效成分质量分数为90%,工业级。双氧水,有效成分质量分数为27.5%,工业级。聚合氯化铝(PAC),有效成分质量分数为90%,工业级。

1.2 分析与测试

采用重铬酸钾法,按照GB11914—1989测定COD。采用钼酸铵分光光度法,按照GB11893—1989测定TP。采用稀释与接种法,按照GB7488—1987测定BOD。

2、废水处理装置工艺流程

废水处理装置的工艺流程如图1所示。将丁苯橡胶废水收集至调节罐调节水质、水量,由提升泵打入催化氧化反应器,药剂从管道混合器加入,并与废水充分混合。废水从反应器上部进入,采用平推流形式经折流后从反应器上部出水,该水质呈弱酸性;在中和槽内加入碱液,通过在线pH计控制碱液的加入量,使pH值达到中性;中和槽出水进入凝聚槽,在槽内加入PAC进行搅拌,出水进入斜管沉淀池,上清液进入产水槽,达标后排入厂区污水管网。斜管沉淀池产生的污泥通过污泥输送泵进入污泥储罐,由污泥渣浆泵送至叠螺脱水机,脱水后的泥饼外运处理。污泥储罐排出的含有大量水分(含水质量分数不小于98%)的污泥中加入聚丙烯酰胺(PAM),凝聚形成较大的污泥絮体,然后进行脱水,脱水后的污泥含水质量分数小于80%。叠螺脱水机排水中含有一定量的悬浮物和PAM,出水返回凝聚槽进一步处理,同时废水中所携带的PAM可与凝聚槽中的微小絮体发生絮凝反应,增大絮体体积,加快沉淀速率。

中试废水经提升泵提升至一级电磁EM高级催化氧化工艺段,此工艺段由3个高级催化氧化反应器串联而成。提升泵与反应器间设置EM发生器,反应器内添加贵重金属催化剂填料。通过射流泵对一级催化氧化发生器内废水进行循环,循环管道上设置EM专用射流器,臭氧发生器与其相连接,用于投加臭氧气体。含臭氧气体连同循环废水,在EM专用射流器反应器内混合后,分别进入3个高级催化氧化反应器,在贵重金属催化剂作用下,激发产生羟基自由基,在其高氧化电位作用下,部分难降解有机污染物发生断链反应形成短链易降解有机污染物,部分直接氧化生成CO2、H2O。

经过一级高级催化氧化处理后,废水已基本得到改性,形成存在大量反应活跃的中间态产物的改性废水,进入缓冲水池,经提升泵提升到二级高级催化氧化段对废水进行再处理,进一步去除废水COD,处理后出水由末端反应器上端出水口排出。

2、中试效果分析

2.1 中试参数设计

为最大限度接近生产实际,中试进水直接取自现处理系统出水,其COD含量60~80mg/L。中试设计规模500L/h,反应器内有效停留时间20min,含臭氧气体浓度130mg/L,最大进气量500L/h。兼顾处理效果与经济性,分4个阶段优化进水负荷与臭氧量,每阶段运行周期10天。

2.2 中试分析

初始阶段进水负荷为设计负荷的60%,进气量500L/h,臭氧总投放量为216mg/L,其中一级进气量250L/h,臭氧投加量108mg/L,二级进气量250L/h,臭氧投加量108mg/L。全程跟踪试验装置运行情况,对终端出水COD含量进行检测并做好记

1、喷漆废水先收集到收集池,同时收集池也做为调节池,可根据废水情况对废水水质进行初调。

2、调节后(如酸性性浓度不大,不进行初调直接把废水抽到反应沉淀分离一体化设备中)废水进入到反应沉淀分离一体化设备中,污水由爆气机进行曝气,投加石灰将pH调节到8.3-8.8左右,然后利用CaCl2、硫酸铝(根据情况配置)、PAM助凝剂进行混凝反应。

3、反应后将水在分离沉淀处理器中,进行有效的分离沉淀,出水直到三级达标排放。

4、污泥处置:分离沉淀处理器产生的污泥通过滤袋机压干外运处理。

5、分离沉淀出水连同生活污水一起进行水质水量的调节。经均化后的废水由污水提升泵提升至A/O生化处理装置中,利用A/O生化处理装置中水解酸厌氧菌及兼氧菌的作用下,废水中的大部分固体颗粒物质分解成可溶性有机物质,大分子有机物质被降解成小分子有机物质,提高废水的可生化性,然后在生物接触氧化池中,在充氧条件下,通过生物填料上的生物膜作用下,在废水中的绝大部分有机物质被降解无机物质的同时,废水中的氨氮也得到有效地去除,出水自流进入二沉池中进行固液分离,使废水中的有机物质得到进一步地去除后出水进入混凝沉淀池中,通过投加絮凝剂聚合氯化铝(PAC),将废水中的少量悬浮物及其他有机物等进行去除,出水进入排放口达到综排一级排放标准。

东台大型实验室污水处理设备工艺指导


3.1 中试试验系统调试阶段

6月2日—6月4为调试阶段,记录的废水处理前、后的pH值及Pb、Zn、Cd、As浓度,其中,所有重金属污染物浓度均按mg/L计,去除率按%计。通过数据可以看到,调试阶段的前两天,只有总镉的处理数据没有达标。分析原因,可能是仪器的一些相关参数还未调整到最佳状态,故6月4日对仪器进行了调整,调整后各项指标均达标。同时,经过这三天的调试可知,处理过程中整流器的电压值最好高于18V;原水样的电导率最好大于2000μs/cm;电流值不能低于75A。

3.2 连续运行阶段

连续运行阶段是系统正常工作的阶段。6月5日—6月16日为仪器24h连续运行阶段,同样记录的废水处理前、后的pH值及Pb、Zn、Cd、As浓度。通过数据可以看到,连续运行阶段冶炼废水经过ETIG电絮凝反应系统处理后,各项指标都远低于排放标准,有的甚至达到100%的去除率,处理效果非常好。

3.3 高浓度水样处理阶段

6月17日—6月23日,人为的把水样中镉、砷的含量提高,记录的废水处理前、后的pH值及Pb、Zn、Cd、As浓度。结果发现,处理后的水样总镉、总砷含量达标,且其他指标也都非常理想,说明ETIG电絮凝反应系统对于高镉和高砷水样的处理较为适用。

3.4参数分析及不同工艺试验结果对比

1)参数分析。

通过试验发现,整个处理过程的参数方面,原水样的电导率、pH值、整流器的电压和电流值等会对ETIG电絮凝工艺处理效果产生影响。具体的,高浓度和高电导率的水样pH值调节到8.5~9.0之间较好,而其余的一般水样则将pH值控制在7.5~9.0之间即可。电导率太低,电流值减小,会影响处理的效果,而电导率过高,说明水样中金属离子含量很高,也会影响处理效果。


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