常州分散式一體化污水處理設(shè)備處理方案

鋼鐵冷軋廢水中有毒有害污染物質(zhì)種類繁多，產(chǎn)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(zhì)和總氮也比較高，一直以來就是鋼鐵企業(yè)水處理行業(yè)中的技術(shù)攻關(guān)重點(diǎn)和難點(diǎn)。近年來，隨著國家環(huán)境保護(hù)要求的不斷嚴(yán)格，相關(guān)法令法規(guī)的制定與執(zhí)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(chǎn)的酸洗廢水經(jīng)過隔油、中和、絮凝沉淀等預(yù)處理設(shè)施處理后進(jìn)入生化池通過生物反硝化對總氮進(jìn)行降解，再經(jīng)深度處理達(dá)標(biāo)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(jù)經(jīng)驗(yàn)以及化驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，該股廢水具有高TN、低TP的特點(diǎn)。所以污水處理廠每天通過投加3t葡萄糖和磷鹽，來補(bǔ)充生物反硝化所需的碳源和能量，但總氮去除率僅能達(dá)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(shù)研發(fā)而成，產(chǎn)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(jī)酸、醇類、糖類以及藻類提取物等，具有的COD當(dāng)量，可廣泛應(yīng)用于市政污水/工業(yè)污水處理系統(tǒng)中，以解決碳源不足而導(dǎo)致的出水NOx-N偏高問題，提高污水處理系統(tǒng)的反硝化能力，同時對強(qiáng)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(tǒng)的實(shí)踐，對Pro-C與傳統(tǒng)葡萄糖碳源的應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行對比和總結(jié)，試驗(yàn)研究了Pro-C替代葡萄糖的效果。

1、材料與方法

1.1 試驗(yàn)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(yàn)方法

進(jìn)行試驗(yàn)的鋼鐵企業(yè)冷軋退火酸洗線產(chǎn)能為70萬t/a，產(chǎn)品覆蓋300系、400系、200系不銹鋼冷軋板帶成品?，F(xiàn)場廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)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(dá)標(biāo)排放。該廢水站生化出水TN在300~400mg/L，COD在300mg/L左右。

本試驗(yàn)通過將生物活性碳源投加于厭氧池前端，觀察生化系統(tǒng)的出水總氮、COD以及生物相等指標(biāo)，對比葡萄糖替代前后的使用效果。但由于該系統(tǒng)前端采用石灰調(diào)節(jié)來水pH，使得生化系統(tǒng)污泥鈣化嚴(yán)重，有效污泥濃度較低(SS/VSS≈0.15)。所以在試驗(yàn)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(shí)現(xiàn)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(dǎo)致的數(shù)據(jù)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(tǒng)進(jìn)、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(xiàn)的不同規(guī)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(yàn)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(xiàn)下降趨勢，平均總氮為261mg/L，由于試驗(yàn)第三天進(jìn)水總氮異常，導(dǎo)致后一天的出水?dāng)?shù)據(jù)也有小幅升高，但隨著進(jìn)水穩(wěn)定，出水總氮隨即開始下降。試驗(yàn)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(chǎn)線排水異常，使得進(jìn)生化系統(tǒng)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?jīng)_擊。

(2)生化系統(tǒng)污泥自身鈣化嚴(yán)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(nèi)部代謝以及酶的分泌發(fā)生改變，使其需要短暫的適應(yīng)，從而導(dǎo)致此階段的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)平均85.6mg/L，此時微生物已適應(yīng)Pro-C，即便進(jìn)水總氮升高，出水總氮依然保持平穩(wěn)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(wěn)定，說明在滿足業(yè)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(zhì)的含量，化學(xué)需氧量越高，就表示江水的有機(jī)物污染越嚴(yán)重，如果不對其加以處理，許多有機(jī)污染物可在江底被底泥吸附而沉積下來，在今后若干年內(nèi)對水生生物造成持久的毒害作用。所以在水質(zhì)環(huán)保治理管理中，化學(xué)需氧量是一個重要有機(jī)物污染參數(shù)。

在此廢水處理系統(tǒng)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(yùn)行費(fèi)用。因此，改善前端出水CODCr可以有效降低運(yùn)營成本投入。圖2是投加生物活性碳源試驗(yàn)期間，生化系統(tǒng)出水CODCr的變化情況。

1、磷肥企業(yè)含磷廢水的主要來源

在磷肥企業(yè)的生產(chǎn)加工過程中，會產(chǎn)生非常多的廢水，這些污水中含有一定的有害物質(zhì)，其中最多的就是氟和磷。在磷肥的加工生產(chǎn)中，因磷酸中的雜質(zhì)含量高，生產(chǎn)過程本身屬于固液混合物料生產(chǎn)，并且磷酸、硫酸、氟元素具有較強(qiáng)的腐蝕性，生產(chǎn)過程經(jīng)常出現(xiàn)堵塞、設(shè)備腐蝕等情況，在檢修、清理以及尾氣洗滌過程中都會產(chǎn)生不同程度的含磷氟廢水。由此可見，磷肥企業(yè)在生產(chǎn)過程中會有含磷污水排出。而在磷肥的生產(chǎn)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(zhì)，會隨著工業(yè)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(yǎng)化，湖水中的藻類會進(jìn)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(fù)氧能力，而水中的魚類數(shù)量也會減少。除此之外，還會出現(xiàn)赤潮現(xiàn)象，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，不利于水生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。當(dāng)水體中的磷達(dá)到一定量時，人在食用后會對人體健康造成影響，引起骨質(zhì)疏松等疾病。而且很多水汽蒸發(fā)中會帶有一定的磷物質(zhì)，當(dāng)其融于雨水降落時，會帶來更大面積的災(zāi)害。土壤中含有過量的磷時會導(dǎo)致水分流失，不利于農(nóng)作物的種植，對農(nóng)民經(jīng)濟(jì)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(yùn)用多種方法，比如，常用的沉淀法，非常有效的電化學(xué)法，對外界沒有影響的吸附法以及凝聚法，等而其中的化學(xué)沉淀法由于操作簡單，同時其具有一定的實(shí)用性，能夠達(dá)到非常好的處理效果，受到了人們的歡迎?；瘜W(xué)沉淀法主要是因?yàn)榱姿岣芘c很多金屬離子之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成沉淀，析出磷元素，具有非常好的效果。能夠與其進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)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(huán)境的pH以及磷酸根的濃度有直接的關(guān)系，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)環(huán)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(zhì)進(jìn)行磷元素的處理。因此，在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)之中，可以通過對pH的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)對化學(xué)反應(yīng)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(jié)構(gòu)，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(jìn)行磷元素的去除。在進(jìn)行含磷廢水的處理過程中，還應(yīng)該不斷進(jìn)行測試，從而確定廢水是否能夠達(dá)到排出標(biāo)準(zhǔn)，這就需要控制反應(yīng)溶液中的pH，不能夠超過7.5，這樣會導(dǎo)致無法檢測出其中的鐵、鋅含量，影響測試工作的進(jìn)行。

常州分散式一體化污水處理設(shè)備處理方案

4、含磷廢水處理工藝實(shí)例分析

4.1 磷肥企業(yè)概況

越都公司在進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)時，其主要生產(chǎn)的產(chǎn)品為普通過磷酸鈣、重過磷酸鈣、等，在進(jìn)行生產(chǎn)加工過程中會進(jìn)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(jìn)行添加聚鐵、聚鋁等物質(zhì)進(jìn)行除磷工作。

4.2 含磷廢水處理工藝

磷肥企業(yè)在進(jìn)行廢水處理時，需要通過調(diào)節(jié)池進(jìn)行均衡，然后再利用輸送泵進(jìn)行廢水運(yùn)輸，將其運(yùn)送到反應(yīng)池之中。在反應(yīng)池中可以分為6格，需要在第一個反應(yīng)池內(nèi)部投放含有氟化鈣的石灰乳，并且需要利用專業(yè)的機(jī)器進(jìn)行一定的攪拌工作，能夠讓含磷廢水與生石灰進(jìn)行更好地接觸，這樣能夠更好地進(jìn)行反應(yīng)，從而形成一定的沉淀。而其中的氟化鈣結(jié)晶比較小，氫氧化鈣的沉淀比較大，首先需要從表面開始進(jìn)行覆蓋，然后需要不斷增加攪拌強(qiáng)度，有利于更好地讓氟化鈣從氫氧化鈣的表面進(jìn)行脫離，這個階段應(yīng)該保證pH在8.5左右。混合物中的鐵和氟會生成絡(luò)合物，鐵與磷酸根反應(yīng)生成沉淀，能夠有效加快沉淀的速度。還應(yīng)該在第五個反應(yīng)池中加入濃度為5%的混凝劑，條件計(jì)量為20mg/L，在進(jìn)行混凝劑的加入后，應(yīng)該繼續(xù)進(jìn)行pH的調(diào)節(jié)，將其控制在7.8左右，這樣能夠更好地進(jìn)行反應(yīng)。還可以使用鋁鹽進(jìn)行除氟，最后生成沉淀。然后需要繼續(xù)講廢水排入沉淀池內(nèi)，需要進(jìn)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(yōu)化措施

5.1 消解罐的優(yōu)化

在原本的消解池設(shè)計(jì)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(jìn)行一定的消解后可以通過反應(yīng)池進(jìn)行應(yīng)用。但是每次的反應(yīng)會造成石灰乳的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不同，這樣很可能因?yàn)槌鏊勘容^大而造成石灰浪費(fèi)的問題。因此，為了能夠更好地進(jìn)行生石灰的應(yīng)用，可以通過一定的改造來有效使得石灰乳與含磷污水進(jìn)行充分反應(yīng)，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(yùn)用一定的管道來進(jìn)行接通，這樣就能夠更好地讓其發(fā)生充分接觸，有利于提高生石灰的利用率，促進(jìn)除磷效果的提升。

5.2 反應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)化

為了更好地提高除磷效果，還可以對反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行一定的優(yōu)化工作。應(yīng)該設(shè)置兩套反應(yīng)裝置，在第一套反應(yīng)裝置中應(yīng)該對pH進(jìn)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(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成沉淀。然后需要在反應(yīng)裝置2中進(jìn)行最后的沉淀生成反應(yīng)，能夠?qū)⑵浞譃閮蓚€步驟進(jìn)行解決，不但能夠更好地達(dá)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(yōu)化結(jié)果

在進(jìn)行含磷廢水處理工藝的優(yōu)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(yīng)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(yīng)裝置2中進(jìn)行烘干測量磷物質(zhì)的含量可以達(dá)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(yōu)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。