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铁碳微电解和生物处理结合在污水处理的应用
发布日期:2009/7/3 10:32:45

 

  浙江海宁某皮革化工企业生产VK3产生的污水属化工污水,VK3生产主反应中采用红钒氧化β-甲基萘,洗涤污水中有机物、铬和硫酸根等复杂成分,其中pH2~3、CODcr大于5000mg/L、Na2SO3固含量0.1%、Cr2O3250mg/L,按一般生化处理很难达到国家排放标准。根据实际,选用铁碳微电解法预处理与生物接触氧化处理相结合的方法治理VK3污水,具有投资少、流程短、控制方便、运行操作灵活、处理效果好等特点,处理后出水水质可达到国家排放标准。


  1.污水处理工艺


  1.1污水处理工艺


  采用铁碳微电解预处理与生物接触氧化处理相结合的方法。VK3污水中有机物、三价铬、六价铬和硫酸根浓度均较高,污水经三相硫化床铁碳微电解,通过氧化还原反应实现六价铬还原、破坏化合物结构,经石灰乳中和后去除部分硫酸根、CODcr和总铬。预处理后的污水中含有难分解的有机物,污染物浓度和含盐量仍较高,为保证生化处理效果和微生物的活性,对预处理后的滤液加入河水进行稀释,河水与滤液比例为5∶1。稀释后污水进入生物接触氧化池,经过先好氧曝气再兼氧搅拌最后好氧曝气处理后,进入终沉池加混凝剂沉淀后排放,具体处理工艺流程见图1:


  污水       调节池        铁碳床       中和池        污泥浓缩池               铁屑                 石灰乳                                                 滤液 B沉池     B好氧    B兼氧        A沉池        A好氧       压滤机          污泥回流                            污泥回流   终沉池          混凝剂、助凝剂                     河水     污泥外运   排放水


  图1污水处理工艺流程图


  1.2处理工艺机理


  VK3污水采用铁碳微预电解处理与生物接触氧化处理相结合的方法。VK3污水中有机物、三价铬、六价铬和硫酸根浓度均较高,污水经铁碳微电解三相硫化床,通过氧化还原反应实现六价铬还原、破坏化合物结构,经石灰乳中和后去除部分硫酸根、CODcr和总铬。预处理后的污水中仍含有难分解的有机物,CODcr浓度和含盐量仍较高,为保证微生物的活性,对预处理后的滤液加入河水进行稀释,稀释后污水经过好氧再兼氧再好氧的生物接触氧化处理,去除大部分CODcr和BOD5,使污水排放基本达到排放要求。


  2.2运行参数


  2.2.1污水调节池


  设计参数:浓污水调节池:按照1.25t/h设计,HRT36h,有效容积:45m3,6mL*3mW*2.5+0.7mH,1座。池顶标高+0.20m。水位标高-0.50m。池底标高-3.00m。


  冲洗污水调节池:按照8.75t/h设计,HRT8.5h,有效容积:75m3,6mL*5mW*2.5+0.7t/h,1座。池顶标高+0.20m。水位标高-0.50m。池底标高-3.00m


  建筑结构:钢砼,防腐。形式地下式。


  设备配置:PE真空引水罐1台,污水提升泵25FDF-15,2台(6.5t/h,15m,1.1kw);自吸式污水泵ZW40-12-15,2台1.5kw。配流量计。


  2.2.2三相流化床


  设计参数:按照1.25/h设计,HRT6h。有效容积10m3,Φ1.8mL*4+0.4mH,1座。流化床顶标高+4.60m。水位标高+4.2m。动力3kw/套。


  建筑结构:钢砼基础,防腐。


  设备配置:铁屑投加设备,电动葫芦1台。


  2.2.3中和反应池/中和沉淀池


  设计参数:按照1.25t/h设计,中和反应池+中和沉淀池HRT12.8h。4mL*1mW*4+0.5mH,1座(含中和反应池)。池顶标高+4.00m。水位标高+3.5m。池底标高-0.50m。沉淀池4泥斗。


  建筑结构:钢砼结构,中和反应池防腐。型式:半地下式。


  设备配置:中和反应搅拌机1.1kw,1台;加药设备2套:石灰乳加药槽1套2m3;PAM+药槽1套。增加:低转速加药泵0.37kw2台;PH在线监控系统1套,配德国E+H高抗污防冲击电极。


  2.2.4脱钙池


  设计参数:按照1.25/h设计,HRT5h。有效容积:10m3,2mL*2mW*5+0.5mH,1座。池顶标高+4.00m。水位标高+3.50m。池底标高-1.50m。


  建筑结构:钢砼。


  设备配置:曝气管路。平面柔性填料4米。


  2.2.5第一段生化处理池


  设计参数:浓污水与清洗水混合处理,按照10t/h设计,HRT8h。80m3,4mL*4mW*5+0.5mH,池顶标高+4.00m,水位标高+3.5m,池底标高-1.5m。容积负荷:2.34kgCOD/m3?d,0.89kgBOD/m3?d。


  01池HRT20.6h,13m3,5.63mL*4.75mW*5+0.5mH,池顶标高+4.00m,水位标高+3.50m,池底标高-1.50m.容积负荷:1.17kgCOD/m3?d。活性污泥斜管深沉池3.2h,4ml*2mW*4+0.5mH,表面负荷:1.25m3/㎡?h,2泥斗60度。


  建筑结构:钢砼。型式:半地下式,合建。池顶四周走道板,设置栏杆。


  设备配置:微孔曝气器:0.49㎡/台D215曝气器,33套。平面微生物填料:长4米。活性污泥回流泵GW50-20-7,20m3/h,7m,0.75kw,1台。3L22风机(生化处理合用),rpm980,2.84m3/min,5m,5.5kw,1套。


  2.2.6第二段A/O生化处理池


  设计参数:兼氧池搅拌完全混合式,好氧池曝气完全混合式。


  B兼氧池HRT24h,240m3,8mL*6mW*5+0.5mH,池顶标高+4.00m,水位标高+3.5m,池底标高-1.50m。容积负荷:0.28kgCOD/m3?d。


  B好氧池HRT20h,200m3,8mL*6mW*5+0.5mH(包括活性污泥沉淀池4mL*2mW*4+0.5mH),池顶标高+4.00m,水位标高+3.50m,池底标高-1.50m。容积负荷:0.34kgCOD/m3?d.活性污泥沉淀池3.2h,4mL*2mW*4+0.5mH,表面负荷:1.25m3/m2?h,2斜管,2泥斗,泥斗60度。


  建筑结构:钢砼。型式:半地下式,合建。池顶四周走道板。


  设备配置:潜水搅拌机2.2kw,2台(1用1备)。微孔曝气器:0.49㎡/台D215曝气器,83套。平面微生物填料:长4米。活性污泥回流泵GW50-20-7,20m3/h,0.75kw,1台。


  2.2.7终沉池


  设计参数:HRT7.2h,72m3,6mL*3mW*4+0.5mH,池顶标高+4.00m,水位标高+3.50m,池底标高-1.50m。表面负荷:0.56m3/㎡?h,斜管,2泥斗,泥斗60度。


  建筑结构:钢砼。型式:半地下式,合建。


  设备配置:混凝剂加药槽1套,PAM-加药槽1套。低转速加药泵0.37KW2台。反应池搅拌机0.75kw。


  2.2.8污泥浓缩池


  设计参数:32m3,4mL*4mW*2mH。


  建筑结构:钢砼结构。


  设备配置:污泥泵G35—1,rpm750,4m3/h,60m,2.2kw,1台。板框压滤机100m2,1台。


  2.2.9加药设备间、仓库


  设计参数:8mL*6mW*4.5Mh。


  设备配置:中和加药设备和铁屑提升,电控设备。


  2.2.10脱水机房和污泥堆场


  设计参数:脱水机房占地面积:8m*4m。含污泥堆场。


  建筑结构:简易房,污泥池边


  设备配置:100㎡压滤机1套。


  2.3调试运行情况


  该项目于2004年10月动工建设,2005年5月完成了土建和设备安装。在铁碳床调试阶段投入了5吨铁屑,在培菌调试阶段,投入了5吨污泥和大粪进行培菌。进水流量有小到大逐渐增加,待好氧池填料上形成黄褐色生物膜,整个系统进入正常运行状态。该项目于2005年12月完成调试。当地环保部门验收监测结果(数据为日平均值)见表1。#p#分页标题#e#


  表1污水处理运行监测结果


  项目 pH SS (mg/l) 色度 (倍) CODcr (mg/l) 六价铬 (mg/l) 总铬 (mg/l)


  污水进水 <1.00 29 8000 1.85×104 3.48×103 1.02×104


  铁碳预处理出水 6.39~6.65 21 1000 3.80×103 210 258


  排放口出水 7.18~7.31 26 64 110 <0.004 0.054


  标准 6-9 150 80 150 0.5 1.5


  工程运行至今,经多次采样检测,均能稳定达标。污水经过铁碳微电解预处理后,CODcr、六价铬和总铬浓度有了明显下降,并提高了污水的可生化性。


  3、主要技术经济指标:


  该工程主要技术经济指标见表2。


  项目 指标


  年处理污水量(万吨) 0.90


  年削减COD量(吨) 107.0


  工程建设总投资(万元) 380


  占地面积(平方米) 500


  吨污水建设投资(元) 12.7


  吨污水运行费用(元) 15.0


  4、总结


  (1)、该工艺以铁碳微电解法作为预处理的方法,有效降低了污水中重金属铬的浓度,提高了污水的可生化性,为进一步处理污水提供了技术保障。


  (2)、该工艺充分考虑预处理滤液含盐量及有机物浓度过高的实际情况,适当比例加入河水,并采用好氧再兼氧再好氧的生物接触氧化处理工艺,有效降低了污水中有机物的浓度,确保污水基本达到排放标准。


  (3)、工程运转实践证明,该工艺能适应高浓度重金属和高浓度有机物的化工污水,与单一的生化工艺比较,有效的降低了重金属铬的含量,使处理污水中的六价铬和总铬能达标排放。


  (4)、该公司正在进一步调整污水处理工艺,将利用生活污水和地面冲洗水代替河水加入滤液,既可以提高污水可生化性,又可以节约水资源。


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