洗滌劑廢水處理工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行

1、洗滌劑廢水處理工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行2009-03-20 09:28:00  新聞來(lái)源：阿里巴巴類(lèi)  別：水處理工業(yè)· 作  者：梁延周 齊吉山 馬健駒 屈燕· 關(guān)鍵詞：洗滌劑廢水,LAS,混凝沉淀,水解酸化,接觸氧化· 【內(nèi)容】·   0概述    北京熊貓寶潔洗滌用品有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)寶潔公司),是一家生產(chǎn)洗衣粉的合資企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的洗滌劑廢水的主要污染物是陰離子表面活性劑LAS和COD受寶潔公司的委托,我院承接了該公司的廢水治理工程設(shè)計(jì) 1廢水

2、設(shè)計(jì)水量水質(zhì)1.1 設(shè)計(jì)水量寶潔公司廢水水量見(jiàn)表1在設(shè)計(jì)水量方面,除考慮遠(yuǎn)期規(guī)劃排水量外,還考慮對(duì)廠區(qū)初期降水量的處理設(shè)計(jì)平均小時(shí)水量Q=41.7m3/h1.2 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)之前,寶潔公司進(jìn)行了大量的日常監(jiān)測(cè)并連續(xù)72h(每小時(shí)取樣監(jiān)測(cè)一次)對(duì)總排口處的主要污染物取樣監(jiān)測(cè)在對(duì)上述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后,確定廢水設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)如表22工藝流程洗滌劑廢水的主要污染物是陰離子表面活性劑LAS,高濃度的LAS對(duì)微生物細(xì)胞的活性和增殖具有一定的阻礙作用,因此使此類(lèi)廢水的生物降解難度加大廢水呈堿性,pH值通常在912另外廢水中缺少微生物合成細(xì)胞質(zhì)必不可少的氮元素根據(jù)此類(lèi)廢水的特點(diǎn)結(jié)合我院在承擔(dān)

3、山東濰坊洗滌劑廠湖北沙市日用化工廠和湖南麗臣實(shí)業(yè)總公司廢水治理工程中的經(jīng)驗(yàn),確定寶潔公司廢水處理工藝流程如圖1所示由圖1可看出,本流程是由物化處理和生化處理工藝組合而成物化處理采用混凝沉淀,生化處理采用水解酸化和接觸氧化3主要處理構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)為了便于靈活運(yùn)轉(zhuǎn),從混凝沉淀池開(kāi)始至二沉池,處理系統(tǒng)均由A,B兩組尺寸相同的構(gòu)筑物并聯(lián)組成3.1 混凝沉淀池設(shè)計(jì)前采用硫酸鋁硫酸亞鐵和三氯化鐵3種混凝劑進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果表明,在去除LAS方面,硫酸亞鐵和三氯化鐵的混凝沉淀效果較硫酸鋁好而硫酸亞鐵較三氯化鐵價(jià)格便宜且易采購(gòu),因此設(shè)計(jì)中選用硫酸亞鐵作為混凝劑混凝沉淀池由混合反應(yīng)池和沉淀池組成,反應(yīng)池內(nèi)設(shè)

4、有攪拌器,反應(yīng)時(shí)間為20min沉淀池設(shè)計(jì)表面負(fù)荷q=1.5m3/(m2·d)3.2 水解酸化池水解酸化池為上流式污泥層形式,水力停留時(shí)間為4h為防止污泥流失,提高池內(nèi)污泥濃度,在池內(nèi)安裝組合填料3.3 接觸氧化池接觸氧化池水力停留時(shí)間為8h池內(nèi)安裝組合填料和散流式曝氣頭供氣采用3臺(tái)三葉羅茨風(fēng)機(jī),2用1備在接觸氧化池結(jié)構(gòu)上除設(shè)置2組獨(dú)立的水池外,還在2組水池間設(shè)置連接管道,使其既能并聯(lián)運(yùn)行又能串聯(lián)運(yùn)行,增強(qiáng)了構(gòu)筑物運(yùn)行的靈活性4調(diào)試及運(yùn)行結(jié)果調(diào)試分三個(gè)階段進(jìn)行第一階段:清水試車(chē)階段,接觸氧化池和水解酸化池微生物接種馴化,全流程試車(chē)第二階段:連續(xù)3d全流程滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行,要求最終出水達(dá)標(biāo)率1

5、00%第三階段:連續(xù)21d全流程滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行,要求最終出水達(dá)標(biāo)率99%表3顯示了第二階段各構(gòu)筑物的處理效果從表3中的數(shù)據(jù)可以看出,LAS和COD兩項(xiàng)污染物指標(biāo)在經(jīng)過(guò)各構(gòu)筑物處理后最終出水均達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn),實(shí)際運(yùn)行達(dá)標(biāo)率為100%第三階段的調(diào)試運(yùn)行結(jié)果由表4可以看出,各項(xiàng)污染物指標(biāo)也已達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),實(shí)際運(yùn)行中出水達(dá)標(biāo)率仍為100%寶潔公司廢水處理廠經(jīng)過(guò)上述階段的調(diào)試后,于1998年9月經(jīng)北京市環(huán)保監(jiān)測(cè)中心監(jiān)測(cè),100%達(dá)標(biāo)通過(guò)驗(yàn)收目前該廢水處理廠運(yùn)轉(zhuǎn)情況仍穩(wěn)定,出水水質(zhì)良好5討論5.1 pH值對(duì)混凝反應(yīng)效果的影響采用硫酸亞鐵作混凝劑,廢水的pH在8.510.0之間混凝效果最好由于生產(chǎn)廢水本身呈堿性

6、,因此本工程在運(yùn)行中投加硫酸調(diào)節(jié)廢水的pH,使其值接近9此時(shí)混凝反應(yīng)效果較好,礬花形成較快,礬花顆粒大易沉淀經(jīng)沉淀后,LAS去除率可達(dá)50%以上沉淀后的污泥易脫水,產(chǎn)泥量在滿(mǎn)負(fù)荷條件下約為40m3/d,含水率為99.5%,經(jīng)濃縮脫水后的污泥含水率約為80%,脫水后的污泥作為工業(yè)垃圾外運(yùn)5.2 水解酸化處理效果設(shè)置水解酸化池的最初目的是考慮利用厭氧菌去除廢水中的部分LAS和其他難降解有機(jī)物,同時(shí)改善廢水的可生化性,降低進(jìn)入接觸氧化池的LAS負(fù)荷但從上述的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)可以看出,水解酸化池對(duì)LAS和COD的去除率很低出現(xiàn)這種情況的原因仍需進(jìn)一步試驗(yàn)和探討5.3 微生物經(jīng)馴化后對(duì)LAS的降解效果明顯好

7、氧接觸氧化池中微生物對(duì)LAS的適應(yīng)過(guò)程是處理過(guò)程的關(guān)鍵,本工程接觸氧化池中的填料掛膜和馴化過(guò)程采用異步培馴法即首先用一般城市污水廠的剩余污泥接種和投加所需的營(yíng)養(yǎng)進(jìn)行填料掛膜,待填料掛膜后,再在進(jìn)水中逐漸加入含LAS的工業(yè)廢水,并逐步提高LAS的濃度,使填料表面上的生物膜逐漸適應(yīng)廢水中的LAS微生物對(duì)LAS完全適應(yīng)后可以通過(guò)以下兩方面反映出來(lái)一方面LAS的降解速率會(huì)迅速提高,這是通過(guò)考察第二階段運(yùn)行時(shí),在接觸氧化池中部取樣分析,發(fā)現(xiàn)LAS濃度已達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)得出的即廢水進(jìn)入接觸氧化池約4h后,就有約87%的LAS被降解另一方面,在微生物尚未馴化時(shí),接觸氧化池水面上會(huì)產(chǎn)生大量的泡沫,但當(dāng)微生物馴化后

8、,水面上的泡沫會(huì)迅速減少利用這一現(xiàn)象可以用來(lái)判斷接觸氧化池內(nèi)生物膜是否處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)6結(jié)論與建議(1)寶潔公司排放的生產(chǎn)廢水屬難降解廢水在廢水中的LAS和COD分別為180mg/L和450mg/L的條件下,廢水經(jīng)過(guò)混凝沉淀 生化工藝處理后,出水可以達(dá)到預(yù)定的出水水質(zhì)LAS和COD的總?cè)コ史謩e可達(dá)到99.3%和85%(2)混凝淀淀去除LAS的效果明顯當(dāng)pH控制在89之間時(shí),采用硫酸亞鐵混凝劑,經(jīng)混凝沉淀后可去除廢水中50%的LAS但應(yīng)妥善處置沉淀污泥,避免污泥中LAS對(duì)環(huán)境造成二次污染(3)本工程中設(shè)置的水解酸化池對(duì)LAS幾乎無(wú)去除效果(4)采用接觸氧化法處理洗滌劑生產(chǎn)廢水,LAS去除率可以

9、穩(wěn)定達(dá)到98%以上當(dāng)接觸氧化池內(nèi)的生物膜一旦被馴化后,接觸氧化池內(nèi)的泡沫明顯減少,LAS的降解速率提高當(dāng)接觸氧化池的進(jìn)水LAS濃度在75mg/L左右時(shí),停留時(shí)間約4h后,廢水中的LAS濃度就可以達(dá)到10mg/L以下(5)根據(jù)本工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)于類(lèi)似寶潔公司的洗滌劑廢水處理工藝流程提出以下建議:取消厭氧水解酸化處理單元對(duì)類(lèi)似廢水作進(jìn)一步試驗(yàn),驗(yàn)證是否可適當(dāng)延長(zhǎng)接觸氧化池水力停留時(shí)間,取消混凝沉淀處理單元,簡(jiǎn)化工藝流程 摘要結(jié)合某市鐵路客運(yùn)站工程設(shè)計(jì)，通過(guò)大量調(diào)查、試驗(yàn)及理論分析，掌握了鐵路系統(tǒng)列車(chē)段(客運(yùn)段)洗滌廢水水質(zhì)情況、主要污染物指標(biāo)，確定了處理效果最佳的混凝劑及投藥量，并提出了處理及回

10、用工藝流程。 關(guān)鍵詞鐵路洗滌廢水 處理水回用 設(shè)計(jì)實(shí)例 目前鐵路洗滌廢水的處理及回用尚未普遍進(jìn)行，而鐵路列車(chē)段(客運(yùn)段)洗滌工廠是全路排放洗滌廢水最為集中的單位，且排放量大，具備進(jìn)行處理及回用的條件。結(jié)合某市鐵路客運(yùn)站工程列車(chē)段洗滌工廠的洗滌廢水進(jìn)行處理及回用工程的設(shè)計(jì)，為使其更加符合實(shí)際，先以天津鐵路客運(yùn)段洗滌工廠的洗滌廢水作為類(lèi)比試驗(yàn)原水。1 鐵路洗滌廢水的特點(diǎn)鐵路洗滌工廠主要洗滌列車(chē)臥具、窗簾、餐車(chē)臺(tái)布等物品，洗滌量約為8 00022 000件/d，洗滌用水量約為100600 m3/d。因受洗滌物品數(shù)量多少、污穢程度高低及所采用洗滌劑種類(lèi)不同等諸多因素的影響，廢水性狀較為復(fù)雜。由于目前尚

11、無(wú)比較全面的洗滌廢水水質(zhì)資料，故委托某市、天津、沈陽(yáng)等地的衛(wèi)生防疫站或環(huán)境監(jiān)測(cè)站對(duì)當(dāng)?shù)氐南礈鞆U水進(jìn)行了水質(zhì)檢驗(yàn)，其水質(zhì)情況見(jiàn)表1。調(diào)查中可見(jiàn)，由于員工未嚴(yán)格按操作規(guī)范、制度作業(yè)，有時(shí)僅憑經(jīng)驗(yàn)掌握投加的洗滌劑用量，因而造成水質(zhì)指標(biāo)波動(dòng)范圍較大。表1 某市、天津、沈陽(yáng)等地鐵路洗滌工廠水質(zhì)情況檢測(cè)項(xiàng)目pH值SS (mg/L) CODCr (mg/L) BOD5 (mg/L)LAS (mg/L)油 (mg/L)總磷 (mg/L)可溶總磷(mg/L)范圍8.512.511549637.252013.091771.9978.92.6510.37.90.195.2平均值 141.6307.890.

12、833.722.22.440.942 工藝的選擇根據(jù)原水水質(zhì)及處理后水質(zhì)要求，初步選定物化處理及生化加物化處理兩種工藝流程進(jìn)行比較，具體流程 生化加物化處理流程 根據(jù)原水水質(zhì)檢測(cè)情況可以得知，一般情況下BOD5/COD30%，較難生化。若采用生化法，還需補(bǔ)充生活污水以增強(qiáng)生化效果，這樣處理后的水回用于洗車(chē)及洗滌臥具等，在思想上不易被使用單位所接受。另外，廢水經(jīng)生物處理后，可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，若要回用，還需進(jìn)行物化處理，處理流程復(fù)雜，占地面積大，基建費(fèi)用高。再者，生化法對(duì)操作管理水平要求高，物化處理運(yùn)行管理較為簡(jiǎn)便易行，并且在對(duì)負(fù)荷變化及間歇運(yùn)行的適應(yīng)性等方面，比生化法稍好。鑒于上述幾方面原因，擬定

13、采用物化處理法，并進(jìn)行小型試驗(yàn)進(jìn)一步加以論證。3 比較試驗(yàn)3.1 原水水質(zhì)檢測(cè)以天津站客運(yùn)段洗滌工廠的洗滌廢水作為試驗(yàn)原水。采用的洗滌劑為：玉潔牌洗衣粉、洗特靈、火堿。經(jīng)天津鐵路衛(wèi)生防疫站檢測(cè)，原水水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表2。表2 天津站客運(yùn)段洗滌廢水水質(zhì)檢測(cè)表檢測(cè)項(xiàng)目pH值SS (mg/L) BOD5 (mg/L)COD (mg/L) 油 (mg/L)LAS (mg/L)總磷 (mg/L)色度 (倍) 水質(zhì)濃度11.6419791.73973048.710.2553.2 試驗(yàn)內(nèi)容廢水處理中最常用的混凝劑有堿式氯化鋁和硫酸鋁。堿式氯化鋁的pH值適應(yīng)范圍較廣，對(duì)溫度的適應(yīng)性強(qiáng)，反應(yīng)時(shí)間短，凈化效率高，出水濁

14、度和色度低，耗藥量少。根據(jù)天津市外貿(mào)地毯廠的經(jīng)驗(yàn)，一般堿式氯化鋁的投加量為硫酸鋁的1/3，雖然堿式氯化鋁的價(jià)格高，但由于藥耗少，故總的成本降低了。小試取等量原水，分別投加等量的堿式氯化鋁及硫酸鋁，攪拌后靜沉，經(jīng)觀察及檢驗(yàn)處理后水質(zhì)得出結(jié)論，堿式氯化鋁比硫酸鋁處理效果好，絮凝體密實(shí)，沉降速度快。故選定堿式氯化鋁繼續(xù)進(jìn)行下一步的混凝沉淀、過(guò)濾及氣浮、過(guò)濾試驗(yàn) 堿式氯化鋁(Al2O3含量為27%29%)投加量分別為50、100、150、200 mg/L。 混凝沉淀時(shí)間為1 h，氣浮時(shí)間為20 min。氣浮為靜態(tài)氣浮(不進(jìn)水，不出水)，氣浮池尺寸為500 mm×200 mm×400

15、 mm。 過(guò)濾用砂為石英砂，粒徑為0.51.2 mm，質(zhì)量體積為2.65 g/cm3，置于直徑為50 mm的玻璃過(guò)濾管中，石英砂層高為600 mm，過(guò)濾水頭為100 mm。經(jīng)測(cè)定，濾速為9 m/h。3.3 試驗(yàn)結(jié)果不同投藥量下，廢水分別經(jīng)混凝沉淀、氣浮、過(guò)濾處理后，各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)及去除率詳見(jiàn)表3(混凝劑為堿式氯化鋁)。表3處理后水質(zhì)處理方法投藥量 (mg/L) CODSS油LAS總磷水質(zhì) (mg/L) 去除率 (%) 水質(zhì) (mg/L) 去除率 (%) 水質(zhì) (mg/L) 去除率 (%) 水質(zhì) (mg/L) 去除率 (%) 水質(zhì) (mg/L) 去除率 (%) 原水3971943048.710.2

16、556.0混凝沉淀50362.48.711839.23.588.335.726.70.1174.410030024.49352.13.189.726.8644.90.06488.8150217.245.34477.31.296.017.863.50.02890.4200186.453.16069.12.890.731.50.02491.6沉淀后過(guò)濾15021944.84079.40.698.018.861.40.02191.36200172.256.66.096.60.498.717.863.50.02165.0氣浮5031819.95.183.035.827.00.08765.0100184

17、.454.03184.04.884.013.373.00.02988.015011661.17.068.21.491.59.9270.30.02588.120088.670.33.086.41.988.47.6177.20.02578.1氣浮后過(guò)濾5031021.99053.63.389.032.433.50.05777.2100163.258.91592.32.093.310.678.20.01693.615088.270.41.095.5  8.2275.40.02588.020040.886.32.090.9  7.2978.20.02588.0試

18、驗(yàn)結(jié)果表明，混凝氣浮比混凝沉淀處理效果好，節(jié)省藥劑。因此，采用混凝氣浮、過(guò)濾工藝處理廢水是可行的，處理后的水質(zhì)基本上能夠達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。4 工藝設(shè)計(jì) 4.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容本設(shè)計(jì)為某市鐵路客運(yùn)站列車(chē)段洗滌工廠洗滌廢水處理及回用工程，處理水量為500 m3/d，污水經(jīng)處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后部分排放，剩余部分經(jīng)進(jìn)一步處理后回用，回用量約為340 m3/d。4.2 設(shè)計(jì)原水水質(zhì)pH:810，COD：300400 mg/L,油：2040 mg/L，SS：50100 mg/L，LAS：2040 mg/L，總磷：1 mg/L。4.3 處理后水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)排放標(biāo)準(zhǔn)：符合某市市水污染物排入下水道的A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)?；赜盟畼?biāo)準(zhǔn) 根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，確定設(shè)計(jì)回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)如表4。表4回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)色度(倍)30SS(mg/L)10pH6.59.0COD(mg/L)50BOD5(mg/L)10LAS(mg/L)24.4 工藝流程工藝流程見(jiàn)圖1。4.5 設(shè)計(jì)參數(shù)主要處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表5。表5 主要處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù)處理構(gòu)筑物、設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)調(diào)節(jié)沉淀池容積200m3兩級(jí)氣浮設(shè)備共兩套。每套處理能力為25m3/h，兩級(jí)總停留時(shí)間為50min，溶氣水回流比為50% 中間水池容積50m3 壓力濾罩直徑為1.6m,過(guò)濾面積為2.0m2,濾速為8m/h 填石英砂、無(wú)煙煤雙層濾料，反沖洗強(qiáng)度為18L/(m·s)回