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常州分散式一體化污水處理設備處理方案

鋼鐵冷軋廢水中有毒有害污染物質種類繁多，產線排放出來的廢水主要有含鉻廢水、含鎳廢水、含油廢水、含酸廢水等，這些廢水含有大量重金屬，油類物質和總氮也比較高，一直以來就是鋼鐵企業水處理行業中的技術攻關重點和難點。近年來，隨著國家環境保護要求的不斷嚴格，相關法令法規的制定與執行，對冷軋廢水的處理提出了新的更高的要求。

華南某鋼鐵生產的酸洗廢水經過隔油、中和、絮凝沉淀等預處理設施處理后進入生化池通過生物反硝化對總氮進行降解，再經深度處理達標后外排。生化池采用活性污泥法，為A2O工藝，處理水量為80m3/h左右，總氮800~1200mg/L。根據經驗以及化驗數據來看，該股廢水具有高TN、低TP的特點。所以污水處理廠每天通過投加3t葡萄糖和磷鹽，來補充生物反硝化所需的碳源和能量，但總氮去除率僅能達到68%左右，亟需尋找更為合適的碳源投加，以提高脫氮效果。

生物活性碳源(Pro-C)采用普羅倍增技術研發而成，產品為棕褐色無刺激性氣味的弱酸性液體，組分為小分子有機酸、醇類、糖類以及藻類提取物等，具有的COD當量，可廣泛應用于市政污水/工業污水處理系統中，以解決碳源不足而導致的出水NOx-N偏高問題，提高污水處理系統的反硝化能力，同時對強化生物除磷等也有很好的效果。本文介紹了Pro-C用于鋼鐵酸洗廢水處理系統的實踐，對Pro-C與傳統葡萄糖碳源的應用特點進行對比和總結，試驗研究了Pro-C替代葡萄糖的效果。

1、材料與方法

1.1 試驗藥劑

生物活性碳源(Pro-C)：密度為1.21mg/L，COD≥1,000,000mg/L，外觀為棕褐色液體，無毒無害。

葡萄糖(食品級)：密度為1.56g/cm3，COD為900,000mg/kg，白色粉末狀，無毒無害。

1.2 試驗方法

進行試驗的鋼鐵企業冷軋退火酸洗線產能為70萬t/a，產品覆蓋300系、400系、200系不銹鋼冷軋板帶成品?，F場廢水處理系統的運行工藝流程為：酸洗廢水(以及含油廢水)→隔油池→中和池→中沉池→水解酸化池→厭氧池→缺氧池→好氧池→二沉池→深度處理→達標排放。該廢水站生化出水TN在300~400mg/L，COD在300mg/L左右。

本試驗通過將生物活性碳源投加于厭氧池前端，觀察生化系統的出水總氮、COD以及生物相等指標，對比葡萄糖替代前后的使用效果。但由于該系統前端采用石灰調節來水pH，使得生化系統污泥鈣化嚴重，有效污泥濃度較低(SS/VSS≈0.15)。所以在試驗時，采用逐步替代的葡萄糖的方法(即分四個階段在厭氧池投加Pro-C和葡萄糖，最終替代葡萄糖，并實現減量投加)，以此避免鈣化下的活性污泥對碳源替換的不適而導致的數據升高。表1為四個階段中Pro-C和葡萄糖的用量。

圖1為投加Pro-C期間生化系統進、出水總氮濃度變化情況。從下圖中可以看出，Pro-C在替代食品級葡萄糖過程中，出水總氮濃度呈現的不同規律。在每天投加使用3t葡萄糖期間，廢水站二沉池出水總氮基本維持在300mg/L以上。試驗過程第一階段，以1.75t的生物活性碳源替代2t葡萄糖，出水總氮開始出現下降趨勢，平均總氮為261mg/L，由于試驗第三天進水總氮異常，導致后一天的出水數據也有小幅升高，但隨著進水穩定，出水總氮隨即開始下降。試驗第二階段，用2.5t的Pro-C替代3t葡萄糖，此階段二沉池出水總氮平均值為206.4mg/L，此過程二沉出水較大波動，主要原因在于：

(1)產線排水異常，使得進生化系統的總氮起此彼伏，對微生物的新陳代謝造成一定影響，脫氮能力受到沖擊。

(2)生化系統污泥自身鈣化嚴重，有效活性污泥含量較低，且此階段為投加Pro-C作為反硝化碳源，微生物內部代謝以及酶的分泌發生改變，使其需要短暫的適應，從而導致此階段的數據波動。

(3)第三階段為碳源減量階段，此時每天投加Pro-C為2.25t，出水總氮數據平均85.6mg/L，此時微生物已適應Pro-C，即便進水總氮升高，出水總氮依然保持平穩在100mg/L以下。

(4)第四階段的碳源投加量降至2.0t，此時出水平均總氮較第三階段升高11.5mg/L，并保持穩定，說明在滿足業主要求的出水總氮小于100mg/L的要求下，此時Pro-C的投加量恰到滿足，且可以替代1.5倍葡萄糖的使用量。

2.2 生化出水CODCr變化情況

COD指污水廢水中需要被氧化的還原性物質的含量，化學需氧量越高，就表示江水的有機物污染越嚴重，如果不對其加以處理，許多有機污染物可在江底被底泥吸附而沉積下來，在今后若干年內對水生生物造成持久的毒害作用。所以在水質環保治理管理中，化學需氧量是一個重要有機物污染參數。

在此廢水處理系統中，如果生化池出水的COD過高，會大大加重后端深度處理的運行費用。因此，改善前端出水CODCr可以有效降低運營成本投入。圖2是投加生物活性碳源試驗期間，生化系統出水CODCr的變化情況。

1、磷肥企業含磷廢水的主要來源

在磷肥企業的生產加工過程中，會產生非常多的廢水，這些污水中含有一定的有害物質，其中最多的就是氟和磷。在磷肥的加工生產中，因磷酸中的雜質含量高，生產過程本身屬于固液混合物料生產，并且磷酸、硫酸、氟元素具有較強的腐蝕性，生產過程經常出現堵塞、設備腐蝕等情況，在檢修、清理以及尾氣洗滌過程中都會產生不同程度的含磷氟廢水。由此可見，磷肥企業在生產過程中會有含磷污水排出。而在磷肥的生產中，需要采用黃磷作為主要加工原材料，在其中具有非常多的磷物質，會隨著工業廢水而排出，具有一定的危害性。

2、含磷廢水的危害分析

含磷廢水的排放具有非常大的危害，如果廢水流入湖泊中，會引起水體的富營養化，湖水中的藻類會進行瘋長，從而影響到湖泊之中其他生物的生存。與此同時，還會造成水體的透明度明顯下降，這樣會削弱水體復氧能力，而水中的魚類數量也會減少。除此之外，還會出現赤潮現象，導致水質惡化，不利于水生態環境的保護。當水體中的磷達到一定量時，人在食用后會對人體健康造成影響，引起骨質疏松等疾病。而且很多水汽蒸發中會帶有一定的磷物質，當其融于雨水降落時，會帶來更大面積的災害。土壤中含有過量的磷時會導致水分流失，不利于農作物的種植，對農民經濟造成了一定的影響。

3、含磷廢水的常用處理方法

在含磷廢水的處理工作中，我們可以運用多種方法，比如，常用的沉淀法，非常有效的電化學法，對外界沒有影響的吸附法以及凝聚法，等而其中的化學沉淀法由于操作簡單，同時其具有一定的實用性，能夠達到非常好的處理效果，受到了人們的歡迎?；瘜W沉淀法主要是因為磷酸根能與很多金屬離子之間發生化學反應，形成沉淀，析出磷元素，具有非常好的效果。能夠與其進行化學反應的金屬陽離子有多種，比如，鈣離子、鐵離子、鋅離子、亞鐵離子等。而具體的沉淀生成量與環境的pH以及磷酸根的濃度有直接的關系，當化學反應環境中的pH越高，其中的磷酸根的濃度也會變得越高，這樣就能夠更好地生成沉淀物質進行磷元素的處理。因此，在進行化學反應之中，可以通過對pH的調節來實現對化學反應的控制，具有非常好的效果。除此之外，還可以加入聚丙烯酰胺，其分子組成為線性結構，具有一定的吸附作用，這樣就能夠更好地形成大的沉淀，有利于進行磷元素的去除。在進行含磷廢水的處理過程中，還應該不斷進行測試，從而確定廢水是否能夠達到排出標準，這就需要控制反應溶液中的pH，不能夠超過7.5，這樣會導致無法檢測出其中的鐵、鋅含量，影響測試工作的進行。

常州分散式一體化污水處理設備處理方案

4、含磷廢水處理工藝實例分析

4.1 磷肥企業概況

越都公司在進行相關產品生產時，其主要生產的產品為普通過磷酸鈣、重過磷酸鈣、等，在進行生產加工過程中會進行一定的污水排出，其中廢水中的主要污染物為磷和氟。此次含磷污水的處理過程中使用含有氟化鈣的石灰乳，并且需要通過一定的順序進行添加聚鐵、聚鋁等物質進行除磷工作。

4.2 含磷廢水處理工藝

磷肥企業在進行廢水處理時，需要通過調節池進行均衡，然后再利用輸送泵進行廢水運輸，將其運送到反應池之中。在反應池中可以分為6格，需要在第一個反應池內部投放含有氟化鈣的石灰乳，并且需要利用專業的機器進行一定的攪拌工作，能夠讓含磷廢水與生石灰進行更好地接觸，這樣能夠更好地進行反應，從而形成一定的沉淀。而其中的氟化鈣結晶比較小，氫氧化鈣的沉淀比較大，首先需要從表面開始進行覆蓋，然后需要不斷增加攪拌強度，有利于更好地讓氟化鈣從氫氧化鈣的表面進行脫離，這個階段應該保證pH在8.5左右?；旌衔镏械蔫F和氟會生成絡合物，鐵與磷酸根反應生成沉淀，能夠有效加快沉淀的速度。還應該在第五個反應池中加入濃度為5%的混凝劑，條件計量為20mg/L，在進行混凝劑的加入后，應該繼續進行pH的調節，將其控制在7.8左右，這樣能夠更好地進行反應。還可以使用鋁鹽進行除氟，最后生成沉淀。然后需要繼續講廢水排入沉淀池內，需要進行一定的泥水分離，需要加過濾器，通過過濾將沉淀濾出，然后將過濾后的液體輸送到儲水池留作后用，從而完成除磷的工作。

5、含磷廢水處理工藝優化措施

5.1 消解罐的優化

在原本的消解池設計中，只有一個可以為石灰乳提供出口的地方，能夠在生石灰進行一定的消解后可以通過反應池進行應用。但是每次的反應會造成石灰乳的相關標準不同，這樣很可能因為出水量比較大而造成石灰浪費的問題。因此，為了能夠更好地進行生石灰的應用，可以通過一定的改造來有效使得石灰乳與含磷污水進行充分反應，從而可以在一定程度上提高生石灰的利用率。主要是在消解罐的中部和底部運用一定的管道來進行接通，這樣就能夠更好地讓其發生充分接觸，有利于提高生石灰的利用率，促進除磷效果的提升。

5.2 反應系統的優化

為了更好地提高除磷效果，還可以對反應系統進行一定的優化工作。應該設置兩套反應裝置，在第一套反應裝置中應該對pH進行控制，要求其pH不能夠大于5，主要是為了能夠防止磷酸根以H2PO4的形式存在，這樣不利于與金屬鹽溶液發生化學反應而生成沉淀。然后需要在反應裝置2中進行最后的沉淀生成反應，能夠將其分為兩個步驟進行解決，不但能夠更好地達到除磷的效果，還能夠在一定程度上提高工作效率，具有非常重要的作用。

5.3 工藝的優化結果

在進行含磷廢水處理工藝的優化工作之后，通過幾個月的使用情況來看，與去年相比，使用石灰的用量比之前少了30%，而且能夠從反應裝置中檢測到其中的氧化鈣含量小于0.08%，由此可知氧化鈣的利用效率能夠得到很大的提升。而反應裝置2中進行烘干測量磷物質的含量可以達到26%，可以很明顯看到除磷效果的提升。因此，此次的含磷廢水處理工藝優化十分成功，不但能夠降低石灰的使用量，還能夠有效提高處理效果，具有非常重要的意義。