高浓度废水处理

[摘要]：本文主要介绍高浓度废水的处理

[关键词]：高浓度废水处理、厌氧池、膜-生物反应器

前言

本次高浓度废水处理主要针对水性溶剂废水，日产废水量10m³，结合处理类似废水的经验及现有研究成果，提出相应的综合污水处理方案，采用合理而先进的处理工艺，保证出水达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级标准排放要求，实现废水的达标排放（排入园区市政管网）或进一步处理后回用，从而有利于实现经济、环保、社会三方效益，走上可持续发展道路。

一、工艺流程

1.1工艺流程图

1.2 工艺流程说明

高浓度溶剂废水通过管道收集到污水站的收集池。

收集池中的高浓度溶剂废水通过泵定量打入调节池进行稀释并均质均量后，再通过泵提升并依次流入一级微电解反应器、芬顿塔、二级微电解反应器和混凝沉淀器，至此，废水中的有机物、悬浮物等被大幅度去除，为后续处理扫清障碍，被预处理后的清液流入中间水箱。

中间水箱的废水通过泵提升至UASB厌氧池。在厌氧池中，废水中的部分有机污染物被降解，同时废水中有机物大分子被水解成有机物小分子，提高废水的可分解性，厌氧池出水自流至A/O池和MBR膜池。

在A/O池和MBR膜池，废水中的有机污染物、氨氮、悬浮物被进一步去除，清水自流至生水箱。

生水箱的清水通过泵打入NF（纳滤 是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程）装置，进一步去除水中的有机物等有害物质，清液实现达标排放。NF装置的浓水经过微电解和芬顿处理后，回流至调节池。

各沉淀池、厌氧池和好氧化池等的剩余泥泥排至污泥池。污泥池的污泥经压滤成泥饼后处置。污泥池和压滤机的清液回流至调节池。

二、氧化反应器

2．1氧化反应器采用芬顿塔

芬顿试剂能将传统废水处理技术中无法消除的难降解有机物进行氧化，其实质是双氧水在二价铁的催化作用下分解成有强氧化性的羟基自由基(·OH)，继而产生化学反应，氧化废水中各种污染物，然后降解为H2O、CO2和其他矿物盐，不仅不会产生二次污染，而且处理效率比较高。特别适用于某些难治理的或对生物有毒性的工业废水的处理。同时,二价铁离子被氧化成三价铁离子产生沉淀,去除废水中大量有机物。

随着现代有机化学工业的发展，各种各样的化工合成有机物通过各种途径进入环境的数量急剧增加，大量难降解的有机物长期在环境中滞留，对环境造成很大的压力，人类生存环境受到很大影响。国内外学者研究发现，Fenton试剂既是一种良好的深度处理技术，又是一种较好的预处理方法

2.2 与传统氧化法相比，芬顿氧化法具有下述优点：

（1）氧化能力强、氧化速率高：H2O2在Fe2+的催化作用下生成的羟基自由基(·OH)，其氧化电位仅次于氟，高达2.80eV。

（2）加成反应特性强：羟基自由基具有很高的电负性或亲电性 ,其电子亲和能力达 569.3kJ ，可无选择氧化水中的大多数有机物。

（3）具有混凝沉淀功能：Fe2+被氧化成Fe3+产生混凝沉淀,去除大量有机物。

（4）芬顿法在黑暗中就能降解有机物,节省了设备投资，且设备操作简单、可维护性强。

2.3 芬顿氧化法也存在一些不足，主要表现在以下两方面：

（1）不能充分讲解有机物，一些与三价铁合成的凝聚物，或与•OH的生成路线发生竞争，并可能对环境造成的更大危害。

（2）H2O2的利用率不高，致使处理成本很高。

三、厌氧池

3．1本工程厌氧池采用上流式厌氧污泥床反应器UASB。

由三相分离器、污泥区和沼气室三部分组成。在下半部反应区内存在大量厌氧污泥。污水厌氧池底部均匀流入与污泥层中与污泥混合，污泥里存在大量微生物可分解污水里的有机物，并将其转化为沼气。沼气从小气泡慢慢聚合上升为大气泡，由于沼气的搅合，使得水、沼气、污泥混合物进入三相分离器，沼气遇到三相分离器下端的反射板时，从反射板四周上升，穿过水层进入沼气储室，用气管导出去；污泥与污水混合液进入三相分离器中的沉淀区，颗粒逐渐增大发生絮凝沉降至厌氧污泥反应区内，使污泥区的污泥继续积累，而经过污泥区处理后的水从厌氧池上端溢出。

四、膜-生物反应器

4.1 膜—生物反应器MBR是一种用膜分离过程的新型水处理技术。MBR是结合传统废水生物处理技术跟膜分离技术，提高了分离效率；并且曝气池活性污泥的浓度提升及污泥中出现特效优势菌群，生化反应速率大大提高；同时通过降低F/M比使得剩余污泥产生量减少甚至为0，基本能够解决传统活性污泥法中许多存在的突出问题。

五、主要工艺单元

5.1事故应急池：

功能描述：暂存事故水性溶剂废水。

数量容积：1 座，有效容积30m3，内衬玻璃钢防腐。

设备配置：氟塑料离心泵1台，Q=2m3/h，H=19m，N=1.5kW；

引水罐1台，V=0.1m3

液位开关1台，对提升泵实现低液位保护；

电磁流量计1只，量程：Q=0-5m3/h。

空气曝气管路1套。

5.2溶剂废水收集池:

功能描述：收集水性溶剂废水

设计规模：Q=10m3/d。

数量容积：有效容积30m3，1座，内衬玻璃钢防腐。

设备配置：氟塑料离心泵2台（1用1备），Q=2m3/h，H=19m，N=1.5kW；

引水罐1台，V=0.1m3

液位计1台，对提升泵自动运行控制高启低停；

电磁流量计1只，量程：Q=0-5m3/h。

空气曝气管路1套。

5.3调节池:

功能描述：实现溶剂废水、稀释水和NF浓水的均质均量。

设计规模：Q=58m3/d（包括稀释水和NF浓水）；

设计参数：停留时间24小时。

数量容积：有效容积67m3，1座，内衬玻璃钢防腐。

设备配置：调节池提升泵2台（1用1备），Q=2.5m3/h，H=9m，N=0.55kW；

引水罐1台，V=0.1m3

液位计1台，对提升泵自动运行控制高启低停；

电磁流量计1只，量程：Q=0～5m3/h。

空气曝气管路1套。

5.4一级微电解反应器（设备）

功能描述：对废水进行预处理。

设计规模：Q=2.5m3/h；

设备参数：1套，有效容积：4m3，DN1300，316L设备。

附件配置：在线PH计1套，1～12

循环泵2台，Q=120m3/h，H=10m，N=7.5kW；

转子流量计1台；

5.5芬顿氧化塔（设备）

功能描述：对废水进行预处理。

设计规模：Q=2.5m3/h；

设备参数：1套，有效容积：4m3，316L设备，包括所有必要附件。

附件配置：在线PH计1套，1～12

5.6二级微电解反应器（设备）

功能描述：对废水进行预处理。

设计规模：Q=2.5m3/h；

设备参数：1套，有效容积：4m3，316L设备，包括所有必要附件。

附件配置：在线PH计1套，1～12

5.7混凝沉淀池（设备）

功能描述：设置PH值调节区、絮凝区和沉淀区。

设计规模：Q=2.5m3/h。

设计参数：HRT=4h；

数量容积：1座，304，4.0×2.0×3.0m。

结构形式：碳钢防腐设备，包括所有附件。

附件配置：在线PH计1套，1～12；

搅拌器2台，N=2.2kW；

斜管4m2；

5.8中间水箱

功能描述：缓存预处理废水。

设计规模：Q=2.5m3/h；

设计参数：停留时间1小时。

数量容积：有效容积3.0m3，1座，碳钢设备。

设备配置：厌氧池进水泵2台（1用1备），Q=20m3/h，H=10m，N=1.5kW；

液位计1台，对提升泵自动运行控制高启低停；

转子流量计1只，量程：Q=0～25m3/h。

5.9 UASB厌氧池

功能描述：厌氧池去除废水大部分有机污染物，剩余污泥采用重力排至污泥处理系统。

设计规模：Q=2.5m3/h。

设计参数：停留时间4d；

数量容积：有效容积240m3（取290m3），1座，半地下式，钢混结构；

设备配置：三相分离器1套；

水封罐1台，DN400。

就地温度计1套；

在线PH仪1套;

填料56m3。

5.10 A/O池

功能描述：进一步去除废水中的有机物、氨氮、总氮和悬浮物等。

设计规模：Q=2.5m3/h；

设计参数：A/O池1座，停留时间3d。

数 量：1座，有效容积180m3（取200m3）。

结构形式：钢混结构；

设备配置：出水堰1套；

微孔曝气器Φ215型，120套；

曝气管1套；

风机2台（1用1备），Q=6.9m3/Min, P=53.9kPa,N=11kW；

混合回流泵2台（1用1备），Q=4 m3/h, H=15m,N=0.75kW

5.11 MBR膜池

功能描述：对A/O池出水泥水分离处理，确保出水SS达标排放，混合液回流至A/O池，剩余污泥排至污泥池。

设计规模：Q=60m3/d（每天运行24h）。

数量容积：1座，半地上式。

结构尺寸：外形尺寸4.0×3.0×5.0m；

结构形式：钢混结构。

设备配置：抽吸泵2台（1用1备），Q=4m3/h, H=15m,N=0.75kW；

MBR膜，面积277m2,采用PVDF平板膜。

MBR清洗装置1套；

MBR曝气与好氧化池风机共用；

膜池回流泵2台（1用1备）Q=10m3/h, H=8m,N=0.75kW。

5.12生水池

功能描述：缓存生化出水。

设计规模：Q=2.5m3/h；

数量容积：有效容积50m3，1座，钢混结构。

设备配置：生水池提升泵2台（1用1备），Q=4m3/h，H=15m，N=1.5kW；

引水罐1台，V=0.1m3；

液位计1台，对提升泵自动运行控制高启低停；

电磁流量计1只，量程：Q=0-5m3/h。

5.13 NF装置（设备）

功能描述：进一步降低废水中有机物等。

设计规模：Q=2.5m3/h，运行时间24小时/天。

设备参数：1套，非标设备，包括所有必要附件。

设备配置：采用陶氏纳滤膜，成套装置，包括必要的流量检测、压力检测、保安过滤器、增压泵、清洗装置和控制柜等设备。本设备由厂家成套供货，独立运行。

5.14浓水微电解反应器（设备）

功能描述：对废水进行预处理。

设计规模：Q=1.0m3/h；

设备参数：1套，有效容积：4m3，316L设备。

附件配置：循环泵2台，Q=120m3/h，H=4m，N=7.5kW；

在线PH表1只，1～12。

5.15浓水芬顿氧化塔（设备）

功能描述：对废水进行预处理。

设计规模：Q=1.0m3/h；

设备参数：1个，有效容积：4m3，316L设备，包括所有必要附件。

5.16除臭装置

功能描述：本系统设置除臭装置，主要解决前端废水池等造成的污水处理站恶臭问题。

处理能力：Q=1200Nm3/h

数量容积：1套

设备配置：本装置由厂家成套供货，自带臭气处理罐1个；

聚丙烯鲍尔环填料1项；

风机1台，N=3kW；

循环泵1台，N=0.75kW;

风管道1项。

六、总结

经过以上分析该项目能够更好的处理污水，可以推广，更好的减轻环境压力，改善社会环境，促进城市绿色发展。