冷轧含油废水预处理气浮试验研究

从表4 数据可以看出,

在相同PFS 投加量, 不同pH 条件下, 出水CODCr随着pH 的变化呈现明显的规律性: 当pH>8. 5时, 出水CODCr随着pH 的升高而升高, 特别是pH>10 后, 升高较为明显; 当pH<8. 5 时, 出水随着pH 的降低而升高, 特别是pH<6 后, 升高更为明显。在相同pH 值不同PFS 投加量条件下, 出水CODCr随着混凝剂投加量的增加而降低, 当混凝剂投加量大于2000 mg/ L 后, 出水CODCr降低的趋势已不明显。故PFS 混凝剂投加量初步定为1500 mg/ L。

2. 1. 4 絮凝剂的选择与剂量确定：在pH 8. 5, 投加PFS 混凝剂1500 mg/ L 条件下, 再配合投加一定浓度的有机絮凝剂阴离子PAM, 有助于破乳絮体的聚集和沉淀。但絮凝剂阴离子PAM 的投加量对气浮的影响很大,现就不同絮凝剂阴离子PAM 的投加量对气浮的影响进行研究,原水CODCr为15345 mg/ L。结果如表5 所示。从表5 中看出,

出水中CODCr的含量随着PAM 投加量的增加而明显降低。在投加浓度为30 mg/ L 时, 可以将原水的CODCr从15345 mg/ L 降至951 mg/ L, 去除效率达到94%。在投加浓度为35 mg/ L 时, 出水CODCr 反而有所增加, 说明过量的PAM 已经贡献给出水中的CODCr。由此可见, 30 mg/ L 是PAM最佳投加量。2. 2 中试试验

2. 2. 1 根据小试试验结果确定药剂种类和剂量：通过小试实验, 确定了武钢某冷轧含油废水气浮最佳工艺参数: 使用H2 SO4 调节气浮进水pH为8. 0 ~ 9. 0; PFS 最佳投加浓度为1500 mg/ L; 阴离子PAM 最佳投加量为30 mg/ L。

2. 2. 2 工艺运行参数

2. 2. 2. 1 溶气气浮装置：1 台, 4. 2伊2. 2伊2. 5 m, 处理能力20 m3 / h, N=12 kW, 不锈钢材质; 溶气罐囟700伊3250, 内装鲍尔环填料, 主要是由溶气泵、释放器、空压机组合成溶气系统, 溶气罐液位由液位平衡器控制。

2. 2. 2. 2 超滤装置：无机陶瓷膜超滤, 每套处理水量2 m3 / h, 共12套。膜管支撑体为Al2 O3 , 膜材质为氧化锆, 膜孔径50 nm, 采用进口膜管;循环箱容积237 m3 , 钢结构, 内部采用耐高温玻璃鳞片防腐。

2. 2. 2. 3 生物接触氧化：生物接触氧化池: 1 座, 地上式钢混结构,有效容积250 m3,尺寸12. 5 m*4 m*5. 5 m, 内有填料、曝气管和曝气头。每个曝气头曝气量为2 m3 / h, 共200 个。二沉池为斜板沉淀池: 1 座, 地上式钢混结构, 尺寸8 m伊4 m伊4. 3 m, 内有排泥管。

2. 2. 3 气浮中试试验结果：气浮处理装置安装好后, 开始为期一个月的现场中试试验。在气浮开机正常运行后, 先按小水量调试, 根据小试结果计算加药量(在气浮的调节池里投加一定量H2 SO4 将原水pH值调节到8 ~ 9, PFS 的浓度按5% 配制, PAM 按0. 1% 浓度配制)。根据气浮的浮渣情况、出水效果和监测数据适当调整加药量, 并计算出单位水量的药剂用量。调大处理水量后, 通过调整浓度和药剂流量两方面控制加药量。在气浮进水后, 出现明显浮渣时开启刮渣机, 进水流量稳定后, 通过调节出水量来调节浮渣排放量, 要求上层浮渣基本被刮掉。系统稳定运行后, 实验结果见表6。

从表6 看出, 气浮进水的pH 较高(11 ~ 13 之间), 此pH值范围条件下, 混凝剂的破乳效果不理想, 根据所用混凝剂的特性及小试结果, 将废水pH 调至8. 0 ~ 9. 0, 取得了良好的破乳处理效果。气浮试验的进水CODCr 为11000 ~ 36000 mg/ L 之间, 出水的CODCr 为900 ~ 2400 mg/ L, 无论进水CODCr 高低,气浮装置的去除效率均为90%左右, 最高达到了94%, 且气浮出水水质满足超滤进水水质要求。说明采用气浮工艺进行武钢某冷轧含油乳化液废水的预处理是可行的。

2. 2. 4 现场气浮、超滤和生物接触氧化组合中试试验结果：气浮取得良好的效果后, 气浮出水进入超滤、生物接触氧化组合试验, 试验水量20 m3 / h, 连续进水, 生化池容积负荷在0. 96 ~1. 28 kg/ m3 ˙d。试验持续一周时间, 超滤的平均通量与没有气浮相比高50%以上, 运行周期可延长一倍以上。试验数据见表7 所示。

由表7 可知, 组合试验结果较好, 气浮出水CODCr 满足超滤设计进水水质, 超滤出水CODCr 满足生物接触氧化进水水质要求, 从而生物接触氧化出水CODCr 满足排放标准, 但若采用气浮工艺, 需对现有工艺进行改造。

3 结 论

(1) 在超滤前增加气浮装置进行含油及乳化液废水处理是可行的, CODCr的去除率可达90%;(2) 现场试验数据表明, 冷轧含油乳化液废水处理能够实现CODCr单独达到排放(小于70 mg/ L); 用H2 SO4 调节气浮进水pH 于8. 0 ~9. 0; 选择PFS 为混凝剂, 投加浓度为1500 mg/ L;采用阴离子PAM 为混凝剂, 投加浓度为30 mg/ L。(3) 采用气浮、超滤、生物接触氧化组合工艺有利于处理冷轧含油乳化液废水, 用其对现有工艺进行提标改造, 有望解决CODCr达标排放问题。

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