昆山河道污水處理設(shè)備水質(zhì)工程師實(shí)驗(yàn)檢測(cè)

（1）調(diào)節(jié)池。

用于收集脫硫廢水，對(duì)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，使來(lái)水水質(zhì)均勻，避免水質(zhì)水量波動(dòng)對(duì)后續(xù)設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷產(chǎn)生過大沖擊，保證設(shè)備的安全及穩(wěn)定運(yùn)行。設(shè)計(jì)1座，停留時(shí)間10h，尺寸6.7m×6.0m，有效水深5.0m。

（2）混凝反應(yīng)沉淀池。

包括配水渠、軟化池、絮凝池、一級(jí)沉淀池、二級(jí)沉淀池及pH調(diào)節(jié)池，集上述單元于一體，每個(gè)池體均設(shè)有排空管。設(shè)計(jì)流量20m3/h，軟化池和絮凝池停留時(shí)間2.3h，一級(jí)沉淀池負(fù)荷0.7m3/（m2•h），二級(jí)沉淀池負(fù)荷0.7m3/（m2•h），控制pH在10~11。

（3）多介質(zhì)過濾器。

通過過濾器內(nèi)填料截留去除水中的懸浮物、有機(jī)物、膠質(zhì)顆粒、微生物等。設(shè)計(jì)流量20m3/h×2套，1用1備，單套直徑2m，過濾流速6.4m/h。

（4）DTRO裝置。

主要用于去除水中的溶解鹽類、小分子有機(jī)物及二氧化硅等，可去除水中95%以上的電解質(zhì)（鹽分）和粒徑＞0.0005μm的雜質(zhì)。設(shè)計(jì)流量5m3/h×2套，水溫20~40℃，系統(tǒng)回收率≥50%，DTRO膜通量≤15L/（m2•h）。

（5）三效蒸發(fā)器及噸袋包裝機(jī)。

工藝采用三效蒸發(fā)器處理來(lái)料，蒸發(fā)器采用抗鹽析、抗結(jié)垢、適用性能強(qiáng)的強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器。原料液首先經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，蒸發(fā)達(dá)到一定濃度后出現(xiàn)大量晶體，出料后進(jìn)入稠厚器增濃，然后進(jìn)離心機(jī)進(jìn)行固液分離，母液返回蒸發(fā)器重新蒸發(fā)，結(jié)晶鹽進(jìn)入噸袋包裝機(jī)包裝外運(yùn)。進(jìn)料流量5000kg/h，進(jìn)料TDS約為50000mg/L，出料含水率≤5%，蒸發(fā)量4750kg/h。

（6）加藥系統(tǒng)。

加藥裝置放置在加藥間，1座，尺寸14.0m×13.0m×5.9m。放置氫氧化鈉、碳酸鈉、絮凝劑和助凝劑等藥劑。

（7）污泥脫水系統(tǒng)。

主要處理來(lái)自混凝反應(yīng)沉淀池的化學(xué)污泥，設(shè)計(jì)2套自動(dòng)液壓箱式壓濾機(jī)，每套處理絕干污泥量7.2t/d，出泥含水率≤60%。

汽車涂裝廢水主要是指來(lái)源于汽車零部件涂裝工序所產(chǎn)生的綜合廢水，主要來(lái)源于涂裝前處理工藝和涂裝工序。其中涂裝工序產(chǎn)生的廢水含有的污染物主要有石油類、陰離子表面活性劑、懸浮物(SS)、磷酸根、Zn2+、Ni2+、Fe2+、NO－2、NO－3、顏料、粉劑、二甲苯等。此類廢水化學(xué)需氧量(COD)一般較高，且可生化性差，處理難度較高。

混凝芬頓法是去除SS和難降解有機(jī)物較為理想的方法?；炷恋矸ㄍㄟ^膠體顆粒聚凝可以有效吸附廢水中的懸浮物和有機(jī)污染物。芬頓氧化法是在酸性條件下，亞鐵離子(Fe2+)催化雙氧水(H2O2)產(chǎn)生強(qiáng)氧化性羥基自由基(•OH)，迅速將廢水中難降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化成易分解的小分子有機(jī)物，或者直接氧化成H2O和CO2，特別是對(duì)樹脂、醛、硝基苯等物質(zhì)有較好的去除效果?；炷翌D法已經(jīng)在焦化廢水、苯胺廢水等難降解廢水處理中得到應(yīng)用，但尚未有汽車涂裝廢水處理實(shí)際應(yīng)用的研究。

本工作采用實(shí)際的涂裝廢水，探索適合此類廢水的混凝劑種類以及使用條件，以及芬頓工藝的應(yīng)用效果和影響因素，考察混凝芬頓法處理該類廢水的可行性以及較優(yōu)的工藝條件，為此類廢水的處理提供參考。

1、試驗(yàn)

1．1 廢水

本試驗(yàn)廢水取自浙江某汽車零部件涂裝企業(yè)車間倒槽期間排放的涂裝廢水，原水pH值在3．5左右，COD為2880mg/L。該廢水需要處理達(dá)到GB8978－1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中COD≤500mg/L的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)才能排放。

1．2 混凝試驗(yàn)

研究5種混凝劑(聚合氯化鐵PFC、聚硅酸硫酸鐵PFSS、聚合氯化鋁PAC、聚合氯化鋁鐵PAFC、聚硅酸鋁PSAA)的混凝效果，采用混凝劑(2%)+聚丙烯酰胺PAM(0．1%)，混凝劑與助凝劑PAM的質(zhì)量比設(shè)置為50∶1。分別探究了pH值、混凝劑投加量對(duì)混凝沉淀的影響。每種混凝劑的投加量分別設(shè)為100，200，300，400，500，600，700mg/L，pH值分別設(shè)為5．0，6．0，7．0，8．0，9．0。

取200mL水樣于250mL燒杯中，調(diào)整pH值，加入混凝劑，在250r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌2min，然后轉(zhuǎn)速調(diào)至160r/min，再繼續(xù)攪拌2min。在水樣中分別投加相應(yīng)量的PAM，調(diào)整轉(zhuǎn)速至60r/min攪拌2min。停止攪拌，將水樣靜置沉淀，30min后取出上清液測(cè)COD。

1．3 芬頓試驗(yàn)

原水采用混凝沉淀試驗(yàn)條件下的出水，COD濃度為1050mg/L。探究芬頓氧化過程中H2O2的投加量以及H2O2與Fe2+比值、pH值、反應(yīng)時(shí)間等條件對(duì)氧化效果的影響。H2O2的投加量設(shè)為2，4，6，8，10mL;H2O2與Fe2+的摩爾比分別設(shè)為2∶1、3∶1、4∶1;pH值分別設(shè)為2．0，2．5，3．0，3．5，4．0;反應(yīng)時(shí)間分別設(shè)為30，50，70，100min。

由于加入催化劑和氧化劑之后水樣的pH值會(huì)發(fā)生變化，因此投藥方式設(shè)為先加入催化劑再加入氧化劑調(diào)節(jié)pH值，取200mL水樣于250mL燒杯中，加入FeSO4•7H2O，緩慢加入H2O2(5%)，加入5%的H2SO4調(diào)節(jié)水樣pH值，反應(yīng)后，加入2．4%的NaOH調(diào)節(jié)pH值為10左右，攪拌反應(yīng)，加入1mLPAC，加入0．5mLPAM，反應(yīng)后靜置沉淀15min，取上清液測(cè)COD值和殘留H2O2的量。

1．4 測(cè)定方法

CODCr采用快速分光光度法測(cè)定;H2O2采用硫酸鈰法測(cè)定。

2、結(jié)果與討論

2．1 混凝

昆山河道污水處理設(shè)備水質(zhì)工程師實(shí)驗(yàn)檢測(cè)

2．1．1 混凝劑投加量對(duì)混凝效果的影響

調(diào)節(jié)原水pH值為8．0，5種混凝劑不同投加量時(shí)對(duì)涂裝廢水中COD的去除效率見圖1。由圖1可得出:PAC投加量在300～500mg/L范圍時(shí)，隨著投加量的增加，COD去除效率越來(lái)越高，并在投加量為500mg/L時(shí)，COD去除率達(dá)到64．7%;PAFC、PFSS、PSAA、PFC投加量在300～400mg/L范圍時(shí)，隨著投加量的增加，COD去除效率越來(lái)越高，并在投加量為400mg/L時(shí)，COD去除率分別達(dá)到61．5%，59．9%，59．8%，63．9%，在投加量繼續(xù)增加之后，COD的去除率都基本保持不變甚至略有下降。結(jié)果表明，混凝沉淀法對(duì)汽車涂裝廢水的去除有效，因?yàn)橥都踊炷齽┖髸?huì)形成帶有正電荷的絮凝體，可中和磷化劑、脫脂劑、表面活性劑等污染物質(zhì)的ζ電位，破壞水體中污染物形成的穩(wěn)定體系;助凝劑PAM則通過吸附架橋、網(wǎng)捕、裹加作用來(lái)使水體中的污染物形成大的絮凝體從而形成沉淀，達(dá)到將污染物從水體中分離的目的。

一方面這些廢水中含有大量的難降解有機(jī)物，使得廢水的達(dá)標(biāo)排放非常困難；另一方面，這些廢水中除有機(jī)物外，離子含量很低。如果能夠?qū)@些廢水進(jìn)行處理，進(jìn)而作為去離子水原料制備去離子水，則不但可以解決廢水排放問題，而且能夠降低去離子水生產(chǎn)過程的酸堿用量。

2、PVC生產(chǎn)廢水處理技術(shù)進(jìn)展

PVC生產(chǎn)廢水處理工藝主要有3種：（1）傳統(tǒng)的活性污泥PVC生產(chǎn)廢水生化處理工藝；（2）雙膜法處理工藝；（3）生物接觸濾床氧化PVC生產(chǎn)廢水處理工藝。

2.1 傳統(tǒng)的活性污泥PVC生產(chǎn)廢水生化處理工藝

采用活性污泥法處理PVC生產(chǎn)廢水，很多企業(yè)在小試中取得的效果很好，但在工程投產(chǎn)后處理效果不理想。因?yàn)榇蠖鄶?shù)企業(yè)PVC生產(chǎn)廢水混在一起進(jìn)入系統(tǒng)處理，由于干燥離心廢水、汽提過程廢水較低的有機(jī)負(fù)荷使絲狀菌更容易優(yōu)勢(shì)繁殖，從而引起污泥膨脹，導(dǎo)致出水中含有懸浮固體，出水水質(zhì)惡化，所以采用活性污泥生化工藝處理母液水比較困難。

2.2 雙膜法處理工藝

雙膜法處理工藝流程較長(zhǎng)，一次性投資較高。該工藝在使用初期效果較好，處理后的PVC生產(chǎn)廢水水質(zhì)可達(dá)到一次新鮮水的品質(zhì)。但是運(yùn)行一段時(shí)間后，透過初步過濾系統(tǒng)的微量膠體會(huì)在孔徑為1.5μm的超濾膜表面聚集，堵塞濾孔，并會(huì)導(dǎo)致微孔無(wú)法反洗再生，最終導(dǎo)致過濾系統(tǒng)阻力逐漸上升，過濾效率快速衰減，必要時(shí)須更換新膜，增加了母液水處理成本，超過了一般聚氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)的成本承受能力，無(wú)法在行業(yè)內(nèi)得到大面積的推廣。

2.3 生物接觸濾床氧化PVC生產(chǎn)廢水處理工藝

生物接觸濾床氧化PVC生產(chǎn)廢水處理工藝是生化法的一種，屬于好氧生化處理工藝。該方法首先對(duì)固體懸浮物和有機(jī)物進(jìn)行預(yù)處理；然后有機(jī)物在生物接觸濾床中進(jìn)行生物接觸氧化反應(yīng)；之后污水進(jìn)入碳濾器、精密過濾器，脫除前一道工序未清除的殘留COD及細(xì)微粒徑SS，從而基本解決了傳統(tǒng)活性污泥生化法及雙膜過濾工藝各自存在的突出問題。

3、PVC生產(chǎn)廢水處理新工藝

在總結(jié)國(guó)內(nèi)外懸浮法PVC生產(chǎn)廢水處理回用技術(shù)基礎(chǔ)上，因地制宜，分類處理，研究總結(jié)出一套完善的PVC生產(chǎn)廢水處理回用且全流程控制的新工藝，并將聚合母液廢水（聚合反應(yīng)和沖洗用水、涂釜廢水等）全部回用于生產(chǎn)，使得企業(yè)真正實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)有機(jī)廢水，使得PVC生產(chǎn)污水資源化。該技術(shù)采用的是生物接觸氧化+砂濾+O3+活性炭過濾+離子交換工藝主流程，并在不同階段輔以特殊的物化方法，將困擾同行業(yè)的涂壁類廢水第一次真正實(shí)現(xiàn)全部回用，利用輔助物化法在生化處理段去除聚合母液中乳濁狀物質(zhì)，使后續(xù)生物分解多元酚類效率大幅提高。而且通過有效控制，使生化處理工程中污泥產(chǎn)生量相比減少1/3。

3.1 生化與臭氧處理技術(shù)

基于廢水中污染物的組成，尤其是廢水中難降解有毒污染物多元酚的含量，采用兩種不同的生化處理方法對(duì)廢水分別進(jìn)行兩步法生物氧化處理。生物氧化法的特點(diǎn)是，處理成本相對(duì)低些，操作簡(jiǎn)便，但其缺點(diǎn)是大分子的物質(zhì)難以去除。PVC生產(chǎn)使用的PVA、纖維素等分散劑正是大分子物質(zhì)，且其是母液水中COD的主要貢獻(xiàn)來(lái)源，由于其分子量大且生化性（B/C比）低，被為難以處理物質(zhì)。另外此類大分子物質(zhì)長(zhǎng)期存在于循環(huán)水中，會(huì)對(duì)冷卻塔填料、換熱器等設(shè)備造成一定影響。因而常規(guī)方法是通過生化+物化（如O3+A/C）的組合方式來(lái)去除此類大分子，最終生成一次水重復(fù)利用。