戶式污水處理設備真正為您省錢隨著水資源日益緊缺、水污染物排放總量控制更加嚴格以及《河南省轄海河流域水污染物排放標準》(DB41/777-2013)的發布、實施,有關堿性過氧化氫機械法制漿廢水深度處理的新工藝不斷出現,常用的深度處理技術主要有膜分離法、電化學法、絮凝沉淀法和高級氧化法。其中Fenton氧化法,因操作簡單
戶式污水處理設備真正為您省錢
企業原有污水處理主體工藝為“預處理+IC反應器+表面曝氣好氧池+混凝"。具體過程為,化機漿和漿板生產車間廢水經污水管道分開收集并先后通過粗格柵、細格柵、廢纖維回收裝置、兩級水冷和初沉池進行預處理,去除水中懸浮物,水溫降低至工藝進水要求;初沉池出水進入水解酸化池,并通過投加N、P等營養元素以提高廢水可生化性;水解酸化出水泵入IC反應器,利用反應器內微生物降解廢水中的COD、BOD5等污染物;IC反應器出水進入厭氧沉淀池,實現出水的泥水分離,降低后續處理負荷;厭氧沉淀池出水進入表面曝氣好氧池,進一步降解廢水中的COD、BOD5等污染物;二沉池出水進入混凝反應池,投加#1混凝劑,混凝沉淀后排放。經此工藝處理排放的廢水出水水質不穩定,且COD和色度無法達到《河南省轄海河流域水污染物排放標準》(DB41/777-2013)的要求,難以滿足企業正常生產的需求。
2.2 改造后的工藝流程
根據企業廢水的水質特點并結合現場中試實驗報
(1)反應池:1座,改造后規格尺寸12.7m×8m×4m,有效容積400m3,反應時間1h,半地下鋼筋混凝土結構。
(2)沉淀池:1座分2列,改造后每列規格尺寸36m×8m×4m,有效容積1100m3,表面負荷0.69m3•(m2•h)-1,沉淀時間5.5h,半地下鋼筋混凝土結構。
(3)配套設備:保留原有桁架式刮吸泥機,將排泥泵放入第二列池中,保留#1混凝劑和PAM加藥裝置,攪拌器和加藥點移至第一列末端。
3.1.2?Fenton氧化單元
反應池:1座,半地下鋼筋混凝土結構,改造后規格尺寸36m×8m×4m,反應時間2.75h,采用曝氣攪拌的方式使投加的和過氧化氫充分混合,促進反應。羅茨風機2臺,1用1備;曝氣盤D270,96套。
3.2 調堿反應池
圖2可以看出,經過30多天的富集馴化硝化菌基本富
在此階段,活性污泥逐漸適應厭氧、好氧交替環境,微生物菌群發生了變化,由兼性菌逐步向以聚磷菌為優勢菌群的過渡和轉化,因此,聚磷菌逐漸作為優勢菌種,表現活躍。經過40天的活化,在一次排泥后,除磷效率達到70%且趨于穩定,同時,反應系統中COD去除率較穩定,達到了90%左右。
2.2.2 厭氧-缺氧富集DPBs階段
經第一階段的培養馴化,發現2.5h后厭氧釋磷可基本完成,故在改變馴化階段的同時改變其反應時間。試驗過程為進水(6min)-厭氧(150min)-靜沉排水(45min)-進水(6min)缺氧(240min)-靜沉排水(45min)方式。每天運行3個周期,每個周期8h,每次進水量10m3,厭氧結束后,排出少許上清液,以降低水中COD,避免在缺氧段對反硝化聚磷菌(DPB)過量吸磷產生影響。在缺氧段進不含COD,含KNO3溶液的廢水以補償厭氧結束時排出的部分廢水,使反應器內硝酸鹽濃度達到30mg/L,提供充足的電子受體硝酸根,保證缺氧段反硝化聚磷菌(DPB)的過量吸磷。此階段的總磷去除率見圖4。
集成功,氨氮從進水的27mg/L逐步到出水穩定在0.6mg/L,氨氮去除率高達97%。出水的硝態氮由剛開始的0.35mg/L逐步增加到23.12mg/L,氨氮的硝化率高達85%。由此基本可以看出硝化菌富集成功,由于水樣的成分比較復雜,各指標波動較大,為了能夠使所馴化的硝化菌能夠更好地在下階段轉移至反應器中取得更佳的效果,在現階段基礎上繼續富集30天。
2.2 反硝化聚磷菌的富集馴化
2.2.1 厭氧-好氧富集PAOs階段
實驗直接取水廠污泥回流池活性污泥作為種泥直接進行富集馴化,每天運行3個周期,每個周期8h,采用進水(6min)-厭氧(180min)-曝氣(240min)-靜沉(60min)-排水(4min)的方式進行馴化(厭氧階段包括進水時間,靜沉時間包括排水時間)。實驗中以勻質池原水為進水,通過磷酸二氫鉀、乙酸鈉和氫氧化鈉來調節進水的有機碳和磷的含量以及pH值,進水COD平均在280mg/L,磷濃度在10mg/L,來滿足適合聚磷菌生長所需要的合適的碳磷比和較高的堿性環境。每次進水量為10m3,運行期間MLSS為3000~4000mg/L,厭氧段保證溶解氧在0.2mg/L以下,好氧段保證溶解氧在2.5~3mg/L以上,污泥富集馴化階段不排泥。此階段中COD降解趨勢見圖3。
調堿反應池:1座(2格),與Fenton氧化池共壁合建,半地下鋼筋混凝土結構,在Fenton氧化池出水渠上游的池壁上開洞,尺寸400mm×300mm,出水渠下游的池壁上開洞,尺寸400mm×300mm,流入集水池,規格尺寸8.45m×6.45m×4m(超高0.7m),反應時間0.5h;進水口投加液堿,曝氣攪拌混合,出水口處安裝插入式pH計,通過控制液堿加藥計量泵轉速,使廢水的pH穩定在6~7之間,攪拌風機與Fenton氧化單元共用。
3.3 集水池
集水池:1座,地上鋼筋混凝土,規格尺寸1.5m×1.5m×3m;調堿反應池出水自流至集水池,分為兩組,一組自流進入#1沉淀池(180m3•h-1),一組泵提進入#2沉淀池(220m3•h-1),管道設置電磁流量計,控制進入2座沉淀池的流量,并設置管道混合器,使投加的PAM充分混合后進入沉淀池,進行泥水分離。集水池內設置超聲波液位計來控制出水泵的啟停。管道混合器DN250,材質316L,2臺;出水泵2臺,1用1備,變頻控制,Q=230m3•h-1,H=11.0m,N=11kW;DN250電磁流量計2臺。
3.4 沉淀池
戶式污水處理設備真正為您省錢沉淀池:2座,半地下鋼筋混凝土結構,#1沉淀池尺寸φ26m×4m(原三沉池改造),有效容積2100m3,表面負荷0.34m3•(m2•h)-1,沉淀時間11.7h;#2沉淀池φ29m×4m(原厭氧沉淀池改造),有效容積2640m3,表面負荷0.33m3•(m2•h)-1,沉淀時間12h;作為深度處理系統的終沉池,用于泥水分離,出水達標排放。改造進出水管道,使2座沉淀池并聯運行。保留原有刮泥機和排泥泵。
3.5 加藥系統
3.5.1 配藥加藥單元
(1)溶藥攪拌罐:2座,地埋式,碳鋼,玻璃鋼防腐,單座規格尺寸φ1.9m×1.5m,配有攪拌機2臺,1.1kW,用于溶藥攪拌;藥液輸送泵2臺,1用1備,流量25m3•h-1,揚程12.5m,功率3kW;超聲波液位計2臺,用于控制泵的啟停。配藥濃度10%。
(2)儲罐:2座,材質FRP,單座規格尺寸φ3.4m×3.5m,原有改造。配有加藥泵2臺,1用1備,變頻控制,流量3.2m3•h-1,揚程12.5m,功率1.5kW;電磁流量計,DN25,1臺,用于指示加藥量。
3.5.2 過氧化氫加藥單元
(1)過氧化氫儲罐:1座,材質FRP,規格尺寸φ2.4m×3.4m,有效容積15m3,新增。配有溫度傳感器1臺,用于指示過氧化氫儲罐溫度;噴淋裝置1臺,調控儲罐溫度在30℃以下;卸車泵,2臺,1用1備。
(2)過氧化氫工作罐:1座,材質SUS304,規格尺寸φ1.3m×2m,有效容積2m3,原有改造。配有加藥計量泵,2臺,1用1備,0.55kW;電磁流量計,DN25,1臺,用于指示過氧化氫加藥量。
3.5.3 液堿加藥單元
液堿儲罐:1座,材質碳鋼防腐,規格尺寸2.5m×1.5m×2m,有效容積7.5m3,原有改造。配有加藥計量泵,2臺,1用1備,0.55kW;電磁流量計,DN25,1臺,用于指示液堿加藥量。
3.5.4 PAM配藥加藥單元
溶藥攪拌罐:2座,碳鋼防腐,交替使用,規格尺寸φ3.4m×3.5m,有效容積30m3,原有改造。配有攪拌機2臺,2.2kW,用于溶藥攪拌;藥液輸送泵,2臺,1用1備,流量2m3•h-1,功率1.5kW;電磁流量計,DN25,1臺,用于指示PAM的加藥量,配制濃度0.1%。
4、調試及運行
經過現場芬頓正交實驗和單因素實驗研究,并結合工程實際運行情況最終確定:投加量為0.12~0.15kg•m-3,過氧化氫(質量分數27.5%)投加量為0.28~0.38L•m-3,加藥摩爾比m(H2O2):m(FeSO4)=2.5~3:1,PAM(質量分數0.1%)投加量為1.7L•m-3。沉淀池上清液出水COD<30mg•L-1。
告的結果,確定了Fenton氧化技術作為APMP制漿廢水深度處理單元的可行性。改造的內容有以下幾個方面:一是IC反應器出水SS含量低,可不經過厭氧沉淀池,直接進入表面曝氣好氧池,厭氧沉淀池改造為Fenton氧化單元#2沉淀池;二是保留原混凝沉淀工藝,只調整其藥劑投加點、攪拌裝置和刮吸泥機排泥泵的位置,并將原有混凝反應池改造為2段反應池,其中,前段為原混凝工藝反應池和沉淀池,后段為Fenton氧化反應池,新增曝氣攪拌、過氧化氫和加藥單元;三是新建1座調堿反應池,調堿反應池內設置有曝氣攪拌裝置,氣源與Fenton氧化反應池共用,新增液堿加藥單元;四是原三沉池改造為Fenton氧化單元絮凝反應的#1沉淀池,與原厭氧沉淀池即#2沉淀池并聯使用,新增兩套管路和PAM加藥單元,管路上設置管道混合器用于投加PAM。具體工藝流程如圖1所示。