山東杰魯特環(huán)保科技有限公司是專業(yè)生產(chǎn)污水處理設(shè)備,醫(yī)院一體化污水處理設(shè)備,農(nóng)村生活污水處理設(shè)備的生產(chǎn)廠家,從設(shè)計(jì)-制造-安裝都是杰魯特人內(nèi)部自己的工作人員親自操作,的保證了產(chǎn)品的質(zhì)量、應(yīng)用、操作方便和設(shè)備的美觀。我們奉行“商以信為本,人以誠(chéng)為本”的企業(yè)精神,以強(qiáng)烈的責(zé)任感,致力于改善人類生存環(huán)境,努力創(chuàng)造更好
四川一體化鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)院衛(wèi)生院污水處理設(shè)備
西北某大型紙業(yè)公司年產(chǎn)20萬(wàn)t竹漿紙一體化項(xiàng)目于2008年投產(chǎn)運(yùn)行,其利用當(dāng)?shù)厥a(chǎn)的慈竹、綿竹、硬黃頭等為纖維原料生產(chǎn)化學(xué)竹漿,配套非木漿黑液堿回收爐,日燃燒黑液固形物1 500 t。該生產(chǎn)線每日產(chǎn)生中段廢水2萬(wàn)m3,其廢水處理工程以《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3544—2001)為設(shè)計(jì)依據(jù),大設(shè)計(jì)處理廢水量為3.5萬(wàn)m3/d,采用三級(jí)處理技術(shù)。該廢水處理工程特點(diǎn):(1)專門(mén)設(shè)計(jì)了中和池,當(dāng)中段廢水pH發(fā)生較大波動(dòng)時(shí),自動(dòng)加酸或加堿,以保障進(jìn)入初沉池的廢水pH呈中性。(2)配備了應(yīng)急池,容積7 569 m3,當(dāng)水量、COD、pH等廢水參數(shù)出現(xiàn)較大波動(dòng)時(shí),可及時(shí)將廢水排入應(yīng)急池,從而減少對(duì)廢水處理系統(tǒng)的沖擊。(3)曝氣系統(tǒng)采用深層射流技術(shù),設(shè)施運(yùn)行穩(wěn)定,維修量少,從2008年起運(yùn)行至今已7 a,曝氣系統(tǒng)從未發(fā)生任何較大故障。2011年新國(guó)標(biāo)《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3544—2008)正式實(shí)施,與舊國(guó)標(biāo)相比,新國(guó)標(biāo)要求COD從原來(lái)的450 mg/L降到100 mg/L,BOD5從原來(lái)的100 mg/L降到20 mg/L,同時(shí)新增了對(duì)氨氮、總氮和總磷等指標(biāo)的排放要求。新國(guó)標(biāo)要求噸漿產(chǎn)品的COD允許排放量從29 kg降至5 kg,污染物排放量削減82.7%,由此本工程廢水處理后關(guān)鍵指標(biāo)如COD、色度都難以達(dá)到新排放標(biāo)準(zhǔn)。為此,以新國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo),考察了廢水NH3-N、TN、TP等參數(shù),重點(diǎn)對(duì)三級(jí)混凝工藝進(jìn)行了優(yōu)化研究。
1 實(shí)驗(yàn)
1.1 廢水樣
在該紙業(yè)有限公司正常生產(chǎn)、廢水處理車間正常運(yùn)行時(shí),按照處理流程,依次取中和池、初沉池、均衡池、二沉池和排放口共5個(gè)水樣。從2014年3月24日起,每周1次取5個(gè)水樣,主要測(cè)定水質(zhì)BOD、COD、NH3-N、TN、TP和電導(dǎo)率相關(guān)參數(shù),至5月16日連續(xù)收集和檢測(cè)8周。
1.2 儀器
哈希BODTrak 9110554型BOD測(cè)定儀;哈希DR2800 LPG422.99.00012型分光光度計(jì)COD測(cè)定儀(檢測(cè)COD、總磷、色度);KHCOD-12型 COD消解裝置;十分好-十分好(上海)DELFA326型電導(dǎo)儀;上海博遠(yuǎn)SPX-150B-Z型生化培養(yǎng)箱。北京普析通用T6新悅可見(jiàn)分光光度計(jì)NH3-N測(cè)定儀;EMF-18LA艾德生手提式滅菌器(檢測(cè)TN、TP)。
1.3 分析方法
BOD,稀釋與接種法;COD,重鉻酸鹽法;NH3-N,氣相分子吸收光譜法;TN,堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法;TP,鉬酸銨分光光度法;電導(dǎo)率,按《水的電導(dǎo)性和電阻率的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》(ASTM D 11251995)中規(guī)定的方法檢測(cè)。
2 結(jié)果與討論
2.1 混凝工藝的改進(jìn)
原設(shè)計(jì)的廢水處理流程見(jiàn)圖1。本研究對(duì)其中的混凝池工藝進(jìn)行了優(yōu)化。
圖1 紙漿中段廢水處理流程
在工廠廢水處理現(xiàn)場(chǎng),取二沉池出水水樣(COD 196 mg/L)進(jìn)行了不同混凝劑處理對(duì)比小試,結(jié)果表明,助凝劑陰離子PAM(相對(duì)分子質(zhì)量1 500萬(wàn))固定投加質(zhì)量濃度為5 mg/L時(shí)助凝效果良好。液體PAC(含Al2O3 9.5 %)用量從0.3 kg/m3增加至1.5 kg/m3,二沉池出水COD從196 mg/L降至96 mg/L,色度從150倍降至70倍,尚未達(dá)到新國(guó)標(biāo)≤50倍要求。而改用自制高效混凝劑(主要成分由鋁、鐵、高分子絮凝劑和氧化劑等物質(zhì)組成,含Al2O3 7%~9%)后,用量從0.3 kg/m3增加至1.5 kg/m3,二沉池出水COD從196 mg/L快速降至58 mg/L。色度從150倍降至15倍,*新國(guó)標(biāo)色度≤50倍要求。自制高效混凝劑成本略低于市售PAC,已申報(bào)國(guó)家發(fā)明[1]。
根據(jù)小試結(jié)果,將圖1中混凝池中投加的PAC改為自主研發(fā)的高效液體混凝劑產(chǎn)品,經(jīng)連續(xù)多天調(diào)試,當(dāng)二沉池出水COD在200 mg/L左右時(shí),高效混凝劑用量1.5 kg/m3,助凝劑陰離子PAM 5 mg/L,氣浮后出水COD 66~89 mg/L,色度則降至10~30倍,排放水感官大大改善。混凝工藝改進(jìn)后,排放水重要的兩大指標(biāo)COD、色度及其他指標(biāo)*了新國(guó)標(biāo),并通過(guò)了當(dāng)?shù)丨h(huán)保局現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。
2.2 BOC/COD變化
利用該企業(yè)具備測(cè)定廢水BOD指標(biāo)的難得條件,從3月至5月連續(xù)8周測(cè)定了各處理單元廢水的BOD,同時(shí)測(cè)定了COD、NH3-N、TN、TP、電導(dǎo)率等參數(shù)。
BOD/COD是廢水可生物處理性的關(guān)鍵指標(biāo),其變化情況如圖2所示[2]。
圖2 各處理單元廢水的BOD/COD變化
圖2顯示,車間中段水依次進(jìn)入中和池、初沉池和均衡池,BOD/COD明顯在上升,依次為0.37、0.42、0.43(8周測(cè)定的平均值)。其初沉池HRT為 12 h,均衡池HRT為6 h,累計(jì)HRT為18 h,又由于進(jìn)入初沉池、均衡池廢水溫度高達(dá)38~45 ℃,在此條件下長(zhǎng)期運(yùn)行,初沉池、均衡池已繁殖生長(zhǎng)了大量活性水解厭氧菌,這些生物菌有效降解了廢水中大量的高分子有機(jī)污染物,使之降解成為較小分子,這樣就大大有助于后續(xù)曝氣池好氧菌對(duì)廢水中較小分子的進(jìn)一步分解(分解至無(wú)機(jī)物),好氧池對(duì)COD平均去除率81.4%。廢水經(jīng)曝氣池、二沉池處理后,大部分有機(jī)污染物被凈化,所以BOD/COD快速降至0.25,排放口廢水BOD/COD為0.27,似乎有所升高,筆者認(rèn)為排放口廢水的BOD已低至8~30 mg/L,按照BOD測(cè)定原理,低BOD廢水測(cè)定的相對(duì)誤差很大。因此,排放口和二沉池廢水的BOD/COD應(yīng)是基本*。
2.3 NH3-N變化
廢水中含氮、磷是竹漿廢水區(qū)別于其他制漿廢水的特點(diǎn),且有助于竹漿廢水生物處理時(shí)微生物的生長(zhǎng),但氮、磷又是新國(guó)標(biāo)規(guī)定的新控制指標(biāo)。圖3顯示了各處理單元廢水的NH3-N含量,從中和池至初沉池、均衡池,NH3-N呈上升趨勢(shì)。這可能是竹子中*的氨基酸、生物堿、蛋白質(zhì)[3, 4]等在制漿過(guò)程中大部分進(jìn)入廢水,并在水解菌作用下其中的含氮高分子逐步釋放出來(lái)所致,具體機(jī)理有待進(jìn)一步研究。
圖3 各處理單元廢水的NH3-N變化
均衡池出水中平均NH3-N高達(dá)37.5 mg/L,這對(duì)后續(xù)好氧生物處理非常有利。至二沉池,NH3-N濃度下降很低,至排放口,平均NH3-N已降至2.5 mg/L,優(yōu)于新國(guó)標(biāo)小于12 mg/L的要求。
2.4 TN變化
圖4顯示了各處理單元廢水的TN含量,其變化趨勢(shì)和NH3-N很相似,從中和池至初沉池、均衡池,TN呈上升趨勢(shì),這同樣可能是廢水中含氮高分子在水解菌作用下被逐步釋放出來(lái)的原因,具體機(jī)理有待和TN一并研究。至二沉池,TN濃度下降很低,至排放口,平均TN已降至6.0 mg/L,優(yōu)于新國(guó)標(biāo)小于15 mg/L的要求。按照廢水好氧生物處理原理,C/N為40是合理的,本研究中均衡池出水平均COD為1 581 mg/L,平均TN為41.8 mg/L,恰好符合這一比值。因此,后續(xù)好氧池*可省去現(xiàn)行加尿素的工序,既簡(jiǎn)化了操作流程,又節(jié)約了營(yíng)養(yǎng)鹽等費(fèi)用。
圖4 各處理單元廢水的TN變化
2.5 TP變化
圖5顯示了各處理單元廢水的TP含量,從中和池、初沉池、均衡池、二沉池至排放口,TP呈下降趨勢(shì)。中和池廢水8周測(cè)定的平均TP為9.5 mg/L,在排放口出水時(shí)平均TP已降至0.1 mg/L,*新國(guó)標(biāo)小于0.5 mg/L的要求。
圖5 各處理單元廢水的TP變化
按照廢水好氧生物處理原理,C/P為200是合理的,而本研究中均衡池出水平均COD為1 581 mg/L,需要對(duì)應(yīng)的平均TP為7.9 mg/L時(shí)比值才合適。然而均衡池出水連續(xù)8周實(shí)際測(cè)定的平均TP為6.7 mg/L,比理論值少了15%。該廢水處理工程在2008年竣工調(diào)試時(shí),在好氧曝氣池加入了磷酸三鈉作為好氧菌培養(yǎng)的營(yíng)養(yǎng)鹽,此后停止加磷。本研究認(rèn)為,應(yīng)按這次研究結(jié)果恢復(fù)補(bǔ)加磷鹽,會(huì)對(duì)好氧菌的生長(zhǎng)和COD的去除都帶來(lái)益處。
四川一體化鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)院衛(wèi)生院污水處理設(shè)備
3 結(jié)論
(1)當(dāng)二沉池出水COD 200 mg/L左右,混凝劑由舊工藝使用的PAC改為自制高效混凝劑(用量 1.5 kg/m3),助凝劑陰離子PAM 5 mg/L,氣浮處理后出水COD 66~89 mg/L,色度則降至10~30倍,排放水感官大大改善。混凝工藝改進(jìn)后,排放水重要的兩大指標(biāo)COD、色度*了新國(guó)標(biāo)《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3544—2008)要求,并通過(guò)了當(dāng)?shù)丨h(huán)保局現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。自制高效混凝劑成本略低于市售PAC。
(2)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)了竹漿廢水工程各單元BOD/COD變化,沉淀池、均衡池內(nèi)的水解菌使竹漿廢水BOD/COD從0.37上升至0.43,這樣就大大有助于后續(xù)曝氣池好氧菌對(duì)廢水中較小分子的進(jìn)一步分解,好氧池對(duì)COD平均去除率高達(dá)81.4%。
(3)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)竹漿廢水工程各單元電導(dǎo)率隨處理進(jìn)程而降低,沉淀池對(duì)降低電導(dǎo)率起到了主要作用。排放前的混凝處理混入大量硫酸鹽,則使電導(dǎo)率有所回升。
(4)*發(fā)現(xiàn)了水解菌促進(jìn)了竹漿廢水中NH3-N、TN、TP的釋放,這可能是竹子含*的氨基酸、生物堿、蛋白質(zhì),在制漿過(guò)程中大部分進(jìn)入廢水,廢水中含氮高分子在水解菌作用下被逐步釋放出來(lái)的結(jié)果,具體機(jī)理有待進(jìn)一步研究。本次NH3-N、TN、TP變化的研究結(jié)果表明,原處理工藝不盡合理,好氧池應(yīng)停加尿素、補(bǔ)加磷酸鹽,這樣有利于生物菌的生長(zhǎng),提高水質(zhì)處理效果。