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              江蘇銘盛環境

              化學工業園綜合工業污水處理 萍鄉污水處理公司

              文章出處:未知發表時間:2022-02-24 13:19:43

              圖片1 

                江西某化工產業園已具有根底化工、生化農藥、精細化工和醫藥中間體等10多類產品、53家企業,生產產品觸及樹脂、無機鹽化工產品、醫藥中間體、合成藥等。各企業生產產生的廢水和生活污水經過預處置,水質滿足pH=6~9、CODcr≤500mg/L、NH3-N≤25mg/L、TP≤2.5mg/L等請求后,排入化工園區綜合工業污水處廠。此類化工綜合廢水有機物成分復雜、含有有毒有害物質、含鹽量高、可生化性差等特性。因而,研討運轉本錢低、污泥產生少、能有效處置化工園區綜合廢水的工藝,是水處置行業不斷討論的問題。

               

                筆者依據化工園區綜合廢水的特性,提出采用多元催化氧化水解-A/O-芬頓氧化組合工藝實施處置。調查該組合工藝處置化工園區綜合廢水的可行性,及各工藝段對COD去除狀況,并重點剖析多元催化氧化工藝的最優反響條件,以期為化工園區綜合廢水處置工程提供根據。

               

                1、實驗局部

               

                1.1 實驗水質

               

                實驗廢水取自化工園區綜合污水處置廠調理池,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置實驗廢水。經過分離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,應用多元催化劑中不同組分與氧化劑之間的協同催化作用,在電位梯度的推進下,產生氧化才能極強的羥基自在基(·OH),完成對廢水中難降解有機物的強氧化降解,合成轉化大分子、難降解有機物,提升廢水的可生化性;應用厭氧微生物(即水解酸化細菌)的作用,進一步把有機物合成成小分子構造(如醋酸、乙酸、乙醇等);應用A/O工藝的硝化/反硝化去除氨氮和總氮,并且經過好氧微生物合成有機物;最后,應用芬頓氧化工藝,氧化毀壞生物難降解有機物的分子構造,并將其最終氧化為CO2H2O,并在pH值適合時,試劑中的鐵離子與絮凝劑發揮絮凝共沉淀作用,去除SSTP。

               

                1.3 實驗設備

               

                (1)多元催化氧化單元。

               

                應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,并提升廢水的可生化性,為后續生化處置發明條件。多元催化氧化反響器長××高為0.5m×0.5m×1.0m,內部配置布氣系統及多元催化填料,經過控制填料層的高度調理廢水氧化的有效反響時間,經過加藥管向廢水中參加雙氧水作為氧化劑。多元催化填料采用武漢森泰環保股份有限公司研發專利產品-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資料的催化性能。多元催化劑運用前需實施活化反響,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,以消弭吸附作用對催化氧化作用的影響。

               

                (2)水解單元。

               

                應用厭氧微生物(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,進一步提升廢水的可生化性。水解反響器長××高為1.0m×1.0m×1.2m,底部設置布水系統,中間裝置生物填料,頂部設置出水堰槽。廢水經過水泵保送至布水系統,由底部進入反響器,從出水堰槽流出。

               

                (3)A/O單元。

               

                應用硝化菌/反硝化菌的作用去除廢水中的氨氮和總氮,并經過好氧菌的作用,把有機物合成成CO2H2O。A/O反響器長××高為2.5m×1.0m×0.7m,A區設置攪拌機,O區設置曝氣系統,并在反響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,設備內部實經過計量泵完成混合液回流和污泥回流。

               

                (4)芬頓氧化單元。

               

                應用芬頓氧化原理去除廢水中生物難降解有機物,并經過物化反響去除廢水中的SSTP。芬頓氧化反響器長××高為1.5m×0.5m×0.6m,芬頓氧化區及混凝加藥區設置攪拌機完成反響攪拌,沉淀區采用重力排泥,整個反響器采用爬動泵加藥。

               

                多元催化氧化-水解-A/O-芬頓氧化實驗設備如圖1所示。

               

              圖片2 

                1.4 測定指標與辦法

               

                實驗剖析指標包括:COD、BOD5、pH、NH3-N、TPTDS等指標,實驗過程中的各指標檢測剖析辦法主要參照《水和廢水監測剖析辦法》(第四版),如表1所示。

               

              圖片3 

                2、結果與討論

               

                2.1 多元催化氧化處置效果及其參數優化

               

                2.1.1 進水pH對多元催化氧化處置效果影響

               

                在pH范圍2~9實施靜態燒杯比照實驗。向8組燒杯中參加1L原廢水,并依次調理pH2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0,分別添加1.2kg多元催化劑、0.74g雙氧水(27%),反響3小時后,調理pH至中性,靜置半小時后,取上清液測定CODcrBOD5。實驗結果如圖2所示。

               

              圖片4 

                pH影響著多元催化氧化反響的的電位差,從而影響微電解的處置效果。在pH3、4、5、6時,COD的去除率分別為30.2%、31.2%、32.2%、28.1%。其中,pH5B/C0.25,pH6B/C0.29。剖析以為酸性條件下,催化氧化的電位差增大,促進了催化反響產生羥基自在基,但是偏酸性的環境,加劇催化劑的崩潰,并且pH調理增加了藥劑費與設備防腐費用,造成生化進水鹽分升高。綜合思索處置效果和運轉費用,肯定多元催化氧化處置最佳進水pH6.0,此時多元催化氧化效果最優,COD去除率為28.1%,B/C值為0.29。

               

                2.1.2 反響時間對多元催化氧化處置效果的影響

               

                選取反響時間范圍0.5~4h實施靜態燒杯比照實驗。向8組燒杯中參加1L原廢水,調理廢水pH6,分別添加1.2kg多元催化氧化劑、0.74g雙氧水(27%),并依次控制反響時間為0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h、3.0h、3.5h、4.0h。反響完畢后,靜置半小時,取上清液測定CODcrBOD5。實驗結果如圖3所示。

               

              圖片5 

                在實驗條件下,反響時間由0.5h增加到4.0h,COD去除率逐漸由12.5%增加到28.3%,這是由于隨著反響時間的增加,廢水中有機物與催化劑及氧化劑充沛碰撞,最終被合成。但是,隨著時間的增加,去除率提升的速度逐漸放緩。在實踐工程中,反響時間表現為反響器的有效容積和多元催化氧化填料的幾。綜合思索處置效果和經濟要素,選擇多元催化氧化最佳的反響時間為2.5h,此時COD去除率為29.3%,B/C值為0.29。

               

                2.1.3 氧化劑投加量對多元催化氧化處置效果的影響

               

                選取雙氧水反響濃度范圍60mg/L~200mg/L實施靜態燒杯比照實驗。向8組燒杯中參加1L原廢水,調理廢水pH6,添加1.2kg多元催化氧化劑,并控制多元催化氧化反響中氧化劑的濃度,分別為60mg/L、80mg/L、100mg/L、120mg/L、140mg/L、160mg/L、180mg/L、200mg/L,反響時間為2.5h。反響完畢后,取上清液測定CODcrBOD5。實驗結果如圖4所示。

               

              圖片6 

                在催化氧化反響中,氧化劑起主要作用,COD的去除量與氧化劑的耗費量正相關。經過實驗結果發現,隨著氧化劑投加量的加大,多元催化氧化的效果也逐漸提升。當氧化劑超越一定的濃度時,在不生成羥基自在基的狀況下,氧化劑與局部有機物直接反響,降低了氧化劑的應用率。同時,過多的氧化劑氧化了局部催化劑(Fe2+),降低了催化劑的應用率。綜合思索處置效果和加藥本錢,選擇多元催化氧化反響氧化劑的反響濃度為140mg/L,即投加量為0.519g雙氧水(27%),此時COD去除率為25.4%,B/C值為0.28。

               

                綜上所述,經過實驗肯定多元催化氧化工藝的最佳進水pH值為6.0,反響時間為2.5h,雙氧水(27%)的投加量為0.519g。在最佳反響調理下,多元催化氧化工藝可有效的降低COD,同時提升廢水的可生化性,使廢水的B/C值由0.15提升0.28。

               

                2.2 組合工藝處置效果

               

                2.2.1 水解池的運轉

               

                水解池的啟動主要包括微生物的順應馴化期和掛膜期。系統采用同類污水處置廠的水解菌接種,不時通入經過多元催化氧化處置過的廢水,并依照C∶N∶P質量比200∶5∶1添加營養物。當微生物順應此廢水、死泥減少、填料上明顯構成污泥膜層時,營養物的投加逐漸減至為零。記載和比照運轉數據,當水解池進、出水質參數穩定時,系統運轉成熟。

               

                2.2.2 A/O池的運轉

               

                A/O池的氣動采用同類污水處置廠的好氧菌接種,使A/O池中的污泥濃度到達2.5g/L左右,水溫維持在20~30℃。前期進水為水解池出水,并依照C∶N∶P質量比100∶5∶1添加營養物。開啟污泥回流泵、混合液回流泵和缺氧區攪拌機,控制調理風量保證好氧區溶解氧為3mg/L。當微生物順應此廢水、死泥減少、菌膠團性狀穩定時,營養物的投加逐漸減至為零。記載和比照運轉數據,當A/O池進、出水質參數穩定時,系統運轉成熟。

               

                2.2.3 芬頓氧化池的運轉

               

                系統穩定運轉后,依據A/O池出水的COD值,按COD∶H2O2質量比2∶1、H2O2∶Fe2+摩爾比3∶1的加藥量啟動芬頓氧化反響,反響時間60min。

               

                2.2.4 組合工藝的貫穿運轉

               

                園區綜合廢水依次經過多元催化氧化系統、水解池、A/O池、芬頓氧化池處置。運轉系統20天,監測系統各單元出水COD濃度曲線如圖5所示。反響的1~8天,系統對COD的去除率較低,且有一定的動搖。反響的第9~16天,系統對COD的去除率逐漸提升,并趨于穩定。反響的17~20天,系統曾經穩定運轉。

               

              圖片7 

                組合工藝貫穿運轉后,檢測系統穩定運轉狀況下,各個工藝段的運轉數據,運轉結果如表2所示。

               

              圖片8

                由表2可知,COD經過組合工藝的各個工藝段逐漸去除;氨氮主要在A/O池中得到去除,去除率高達70%;總磷主要在芬頓氧化池中,經過混凝反響去除,去除率在65%左右。系統穩定運轉后,最終出水水質指標滿足《城鎮污水處置廠污染物排放規范》(GB18918-2002)一級B規范請求。

               

                3、結論

               

                (1)經過比照實驗,肯定多元催化氧化工藝的最佳進水pH值為6.0,反響時間為2.5h,氧化劑的投加量為140mg/L,應用多元催化氧化工藝能有效提升廢水的可生化性,使廢水的B/C值由0.15提升0.28。

               

                (2)采用多元催化氧化-水解-A/O-芬頓氧化組合工藝對化工園區綜合廢水實施處置,最終出水COD小于60mg/L,氨氮小于8mg/L,TP小于1mg/L,可到達《城鎮污水處置廠污染物排放規范》(GB18918-2002)一級B規范請求,為化工園區綜合廢水處置工程應用奠定了一定的理論根底。

               

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