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颜料废水治理工程实例

关注:日期:2018-04-02

有机颜料生产废水污染物种类多,结构复杂,含有较多大分子难降解的基团,且水量水质波动大,COD、有机氮、盐分浓度较高,属于典型的难降解有机废水。目前,对于颜料废水的治理主要采用厌氧+好氧为主的生化法,预处理和深度处理最常用的是混凝沉淀和Fenton氧化,其他还包括化学沉淀、过滤、吸附、电解、膜分离等。河北省某化工企业主要生产有机颜料,在生产过程中产生了大量有机颜料废水。本工程基于颜料生产企业的要求,以及段云霞等的研究成果,根据不同水质特点分别采取了铁碳微电解、Fenton氧化、光合细菌、生化反应等工艺对污水进行治理,在保证达标排放的前提下,最大程度降低了运行成本。工程调试完成后,整个污水治理系统运行稳定,各项出水指标优于预期要求。

1 水质水量分析

河北省某化工企业主要生产有机颜料,废水来源主要是工艺废水、废气吸收废水、地面冲洗水、生活污水等。废水按水质可以分为4大类:第1类为高浓度废水A(COD高、盐分低),主要来源于精制废水、滤洗废水、粗品车间废水,主要污染物为COD、苯系物等;第2类为高浓度废水B(COD高、盐分高),主要来源于结晶过滤废水、滤洗废水、精馏塔顶流出液、废气吸收废水、粗品车间废水、母液,主要污染物为COD、苯系物、二氯乙烷、二甲基甲酰胺、水合肼、盐分等;第3类为低浓度废水C,主要来源于消化废水、水冲泵废水、地面冲洗废水、蒸馏放料槽废水、蒸汽尾水、生活污水,主要污染物为COD、SS、氨氮、总磷、苯系物等;第4类为稀废水D,主要来源于产品洗水,主要污染物为COD、SS等。根据废水水质不同先分质处理,再合并处理。最终处理出水执行《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ 343—2010)的B等级标准。各类废水水质水量如表 1所示。

2 工艺分析

废水处理工艺流程如图 1所示。

图 1 废水处理工艺流程

根据4类废水水质,采取不同的方式进行处理,最后混合进入生化系统。高浓度废水A首先汇入1#集水池,然后经提升泵进入1# Fenton池进行氧化预处理,随后进入调节池。低浓度废水C直接进入调节池。高浓度废水B首先汇入2#集水池,然后经提升泵进入铁碳微电解池。铁碳微电解工艺主要是利用设备中填充的铁碳微电解填料中铁和碳产生的“原电池”效应治理废水,适合化工废水的处理,尤其对于废水中的氨基、硝基、苯环等难降解物质,能起到破环断链,将难降解物质变为容易降解物质,增强废水的可生化性。高浓度废水B的pH在2.2左右,不需提前酸化,可以直接进入铁碳微电解池。铁碳微电解池内安装高质量铁碳填料,在处理过程中不产生板结和钝化。铁碳微电解池出水含大量的Fe2+,进入2#Fenton池后加入H2O2可以发生Fenton氧化反应,进一步去除废水中的污染物,然后汇入调节池。3类废水经调节池混合后进入厌氧池,在厌氧菌作用下将高分子物质断链和开环,进一步提高废水的可生化性,对COD也有一定的去除率。

废水经过厌氧池处理后进入PSB(photosynthetic bacteria)反应池,利用光合细菌进一步降低废水中的COD和氨氮。光合细菌在自然界中分布广,既可以在有光照射无氧环境中生存,也可以在无光照有氧环境中生存。PSB反应池是通过投加特殊的光合细菌对污水进行处理,对高浓度有机废水具有明显的优势。在PSB反应池中安装大夹片填料利于光合细菌固着生长,可减少其流失。本工程废水含盐量很高,可以发挥PSB耐高盐的特点,在无光照有氧环境中对废水进行治理。PSB反应池出水经A/O池进一步去除有机物和氮元素,然后与稀废水D混合进入接触氧化池。接触氧化池出水达标排放,进入城市下水道。

3 主要构筑物与设备参数

1、集水池

集水池2座,钢砼结构,内衬防腐材料。1#集水池有效容积50 m3,2#集水池有效容积100 m3。每池安装污水提升泵2台(1用1备),型号IHF65-50-125,P=3 kW;池底布设穿孔曝气管1套,安装电磁流量计1台。

2、铁碳微电解池

铁碳微电解池1座,钢砼结构,内衬防腐材料,有效容积40 m3。池内安装铁碳微电解填料25 m3,池底安装曝气管道,与生化系统共用风机,鼓风量450 L/min。

3、Fenton氧化池

Fenton氧化池2座,钢砼结构,内衬防腐材料。1#Fenton池有效容积20 m3,2# Fenton池有效容积40 m3。两池共用酸、碱、硫酸亚铁、双氧水、PAM投加设备。


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