一、設計廢水水量
根據甲方提供的廢水處理水量數據,工程廢水處理系統的分類(lèi)廢水設計處理水量如下表2-4-1所示:
表2-4-1廢水工藝分類(lèi)水量表
序號 | 廢水種類(lèi) | 排放量 (m3/d) | 設計處理規模(m3/h) | 水質(zhì)特點(diǎn) | 備注 |
1 | 含鎳含磷、氨氮高濃度廢水 | 7 | 1 | 含鎳離子、磷和氨氮 | |
2 | 綜合廢水 | 493 | 20 | 含氟離子、COD、氨氮和總磷等 | |
3 | 小計 | 500 |
二、設計廢水水質(zhì)
廢水處理設計的進(jìn)水水質(zhì)如表2-4-2所示:
表2-4-2廢水進(jìn)水水質(zhì)表
序號 | 水質(zhì) | 含量 (單位:mg/L) |
1 | 總氮 | 260 |
2 | 銨根離子 | 70 |
3 | 硝酸根離子 | 900 |
4 | 硫酸根離子 | 1900 |
5 | 氯離子 | 60 |
6 | 氟離子 | 540 |
7 | 乙酸 | 1250 |
8 | 鉀 | 0.77 |
9 | 哈磨粉 | 50 |
1.1.1廢水設計排放標準
根據業(yè)主要求,廢水排放標準執行《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)表1標準和表4三級標準、《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB18918-2002)一級B標準、《污水排入城鎮下水道水質(zhì)標準》(CJ343-2010)一級B標準,具體指標如表2-4-3所示:
表2-4-3排放標準
序號 | 指標 | 單位 | 排放要求 |
序號 | 指標 | 單位 | 排放要求 |
1 | 化學(xué)需氧量(CODcr) | mg/L | ≤500 |
2 | 懸浮物(SS) | mg/L | ≤400 |
3 | pH | 無(wú)量綱 | 6-9 |
2 | 氨氮 | mg/L | ≤50 |
3 | 氟離子 | mg/L | ≤8 |
4 | 總氮 | mg/L | ≤70 |
5 | 總磷 | mg/L | ≤4 |
6 | 總鎳(Ni) | mg/L | ≤1 |
2工藝流程
2.1廢水處理工藝的確定
根據項目廢水廢液產(chǎn)生情況,需進(jìn)入廢水處理系統進(jìn)行處理的廢水廢液共有兩大類(lèi),即含鎳含磷、氨氮廢水和綜合廢水。各股廢水處理工藝原理及處理工藝簡(jiǎn)介如下:
2.1.1含鎳含磷、氨氮廢水
含鎳含磷、氨氮廢水主要成分為鎳離子、次磷酸鹽、氨離子、檸檬酸等,成分復雜,由于絡(luò )合劑與鎳離子能夠穩定結合,導致在含鎳廢水中加堿無(wú)法使鎳沉淀下去;而次磷酸鈉,又不同于一般的正磷,次磷酸鹽無(wú)法通過(guò)石灰進(jìn)行沉淀處理。針對化學(xué)鎳的清洗廢水首先需要進(jìn)行良好的處理,根據排放水質(zhì)擬采用電化學(xué)破絡(luò )工藝進(jìn)行廢水處理,將次磷酸鹽轉化為正磷酸鹽,再經(jīng)過(guò)芬頓氧化破絡(luò )除氨氮后化學(xué)混凝沉淀做固液分離,出水和綜合廢水混合做進(jìn)一步處理,方程式如下:
Ni2+ +OH- →Ni(OH)2↓
2.1.2綜合廢水
綜合廢水主要成分為COD、銨根離子、硝酸根離子、氯離子和氟離子等;由于氟離子腐蝕性和毒性較強,會(huì )影響生化運行。需先將氟離子轉化為氟化鈣沉淀除去,反應方程式如下:
2F- +Ca2+CaF2 →↓
2.2廢水處理工藝流程及說(shuō)明
3.4.1含鎳含鎳、氨氮廢水處理工藝
一、處理工藝流程
二、處理工藝流程簡(jiǎn)要說(shuō)明
含鎳含磷、氨氮高濃度廢水與低濃度廢水一同收集到含鎳廢水收集池。
含鎳含磷、氨氮廢水通過(guò)提升泵提升至芬頓反應池1#和芬頓反應池2#,加入稀硫酸溶液、硫酸亞鐵與雙氧水,硫酸投加量由pH儀表自動(dòng)控制,在酸性條件下通過(guò)強氧化劑的氧化作用進(jìn)行氧化破絡(luò )與分解部分有機物;芬頓反應后的廢水溢流入快混池和慢混池,在快混池中加入NaOH溶液和PAC溶液,NaOH投加量由pH儀表自動(dòng)控制,在慢混池中加入PAM溶液,經(jīng)助凝反應后的含鎳廢水流入沉淀池進(jìn)行固液分離,沉淀池的污泥經(jīng)板框壓濾機壓濾,壓濾液獨立收集,定量稀釋到綜合廢水收集池進(jìn)行下一步反應。
3.4.2綜合廢水處理工藝
一、處理工藝流程
二、工藝流程簡(jiǎn)要說(shuō)明
預處理后的含鎳廢水自流進(jìn)入綜合廢水池與綜合廢水混合,經(jīng)一定的停留時(shí)間調質(zhì)均勻后,通過(guò)提升泵提升至反應池,加入NaOH溶液、CaCL2溶液,NaOH投加量由pH儀表自動(dòng)控制;反應池出水溢流入快混池1#和慢混池1#,在快混池1#中加入PAC溶液,在慢混池1#中加入PAM溶液,經(jīng)助凝反應后的綜合廢水流入沉淀池1#進(jìn)行固液分離,沉淀池1#的上清液流入快混池2#和慢混池2#,在快混池2#中加入NaOH溶液、PAC溶液,NaOH投加量由pH儀表自動(dòng)控制,在慢混池2#中加入PAM溶液,經(jīng)助凝反應后的綜合廢水流入沉淀池2#進(jìn)行二次固液分離,沉淀池2#的上清液流入中和池;在中和池中加入稀硫酸溶液,硫酸投加量由pH儀表自動(dòng)控制。
中和后的綜合廢水進(jìn)入兼氧池1#、好氧池1#、兼氧池2#和好氧池2#,經(jīng)過(guò)兼氧反應后向廢水中輸送空氣進(jìn)行曝氣,水中碳水化合物為好氧微生物提供了豐富的營(yíng)養,加快了好氧微生物的新陳代謝,在其作用下水中有機物得以有效降解。
生化沉淀池中部分污泥回流到兼氧池1#、好氧池1#、兼氧池2#和好氧池2#中,多余的污泥和沉淀池1#、沉淀池2#污泥通過(guò)污泥泵定期排入綜合污泥池,綜合污泥池的污泥則由污泥泵定期排入綜合污泥壓濾機進(jìn)行壓濾脫水,脫水的污泥成泥餅裝袋集中存放,定期送危險廢物處理中心進(jìn)行處理;壓濾機的濾液排入綜合廢水收
3主要工藝簡(jiǎn)述
3.1化學(xué)芬頓簡(jiǎn)介
3.1.1化學(xué)芬頓介紹
芬頓試劑是Fe2+和H2O2共同組成的氧化體系,H2O2在Fe2+和紫外光的催化作用下通過(guò)鏈式反應產(chǎn)生氧化性極強的羥基自由基,是一種很強的氧化體系。與研究的主要濕氧化技術(shù)H2SO4-H2O2,H2SO4-HNO3體系相比,具有較大的優(yōu)勢,該技術(shù)的應用和研究主要集中在環(huán)保領(lǐng)域中難降解有機廢物的處理與處置。
3.1.2化學(xué)芬頓原理
芬頓氧化法是在酸性條件下,H2O2在Fe2+存在下生成強氧化能力的羥基自由基(·OH,并引發(fā)更多的其他活性氧,以實(shí)現對有機物的降解,其氧化過(guò)程為鏈式反應。其中以·OH產(chǎn)生為鏈的開(kāi)始,而其他活性氧和反應中間體構成了鏈的節點(diǎn),各活性氧被消耗,反應鏈終止。其反應機理較為復雜,這些活性氧僅供有機分子并使其礦化為CO2和H2O等無(wú)機物。從而使Fenton氧化法成為重要的高級氧化技術(shù)之一。
3.1.3芬頓試劑法優(yōu)點(diǎn)
芬頓試劑法是一種常見(jiàn)的高級氧化技術(shù),相對其他氧化劑而言,其在黑暗中就能破壞有機物,具有以下優(yōu)點(diǎn):
操作過(guò)程簡(jiǎn)單
反應易得
運行成本低廉
設備投資少
對環(huán)境友好性
3.2A/O工藝技術(shù)簡(jiǎn)介
3.2.1A/O工藝原理
A/O工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起,A段DO不大于0.3mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段異養菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉化成可溶性有機物,當這些經(jīng)缺氧水解的產(chǎn)物進(jìn)入好氧池進(jìn)行好氧處理時(shí),可提高污水的可生化性及氧的效率;
在缺氧段,異養菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進(jìn)行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+),在充足供氧條件下,自養菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通過(guò)回流控制返回至A池,在缺氧條件下,異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態(tài)氮(N2)完成C、N、O在生態(tài)中的循環(huán),實(shí)現污水無(wú)害化處理。
3.2.2A/O 工藝特點(diǎn)
(1)效率高。該工藝對廢水中的有機物,氨氮等均有較高的去除效果。當總停留時(shí)間大于54h,經(jīng)生物脫氮后的出水再經(jīng)過(guò)混凝沉淀,可將COD值降至100mg/L以下,其他指標也達到排放標準,總氮去除率在70%以上。
(2)流程簡(jiǎn)單,投資省,操作費用低。該工藝是以廢水中的有機物作為反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂貴的碳源,在反硝化過(guò)程中產(chǎn)生的堿度相應地降低了硝化過(guò)程需要的堿耗。
(3)缺氧反硝化過(guò)程對污染物具有較高的降解效率。如COD、BOD5在缺氧段中去除率在67%、38%,故反硝化反應是最為經(jīng)濟的節能型降解過(guò)程。
(4)容積負荷高。由于硝化階段采用了強化生化,反硝化階段又采用了高濃度污泥的膜技術(shù),有效地提高了硝化及反硝化的污泥濃度,與國外同類(lèi)工藝相比,具有較高的容積負荷。
(5)缺氧/好氧工藝的耐負荷沖擊能力強。當進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大或污染物濃度較高時(shí),本工藝均能維持正常運行,故操作管理也很簡(jiǎn)單。通過(guò)以上流程的比較,不難看出,生物脫氮工藝本身就是脫氮的同時(shí),也降解酚、氰、COD等有機