南京污水廢水處理設備免費設計咨詢

在冶煉生產過程中，常常會產生一定量的含SO2和SO3的煙氣，這些煙氣經稀酸洗滌凈化，脫硫達標后排放，而凈化時產生的大量污酸，因富含銅、砷、鐵等雜質，也需要對其進行必要的處理。

采用傳統(tǒng)的石灰中和+鐵鹽沉淀的方法，污酸處理后水質效果一般，砷含量往往難以達標，通常用于地面沖洗、沖渣等對水質要求不高的場合。而且中和后產生大量含砷的石膏渣，屬于危險廢物范疇，因其“量大、有毒、易反溶”的特點，處理比較困難，如果存放不當，還有可能造成二次污染。

為解決上述問題，嘉施利(宜城)化肥有限公司和嘉施利(荊州)化肥有限公司(以下統(tǒng)稱湖北嘉施利)于2021年引進武漢飛博樂環(huán)保工程有限公司(以下簡稱武漢飛博樂)污酸深度處理除砷、重金屬技術，并陸續(xù)投資建設了3套污酸硫化除砷系統(tǒng)。系統(tǒng)采用單級或多級硫化反應+過濾的處理方法，在去除污酸中砷的同時，還能有效去除銅、鉛、鎘等重金屬，處理后的稀酸中ρ(As)穩(wěn)定在0.3mg/L以下，滿足回用要求。

1、硫化沉淀法的優(yōu)勢

由于銅、砷、鎘、鉛等物質硫化物的溶度積遠遠低于其氫氧化物溶度積，相比于傳統(tǒng)的“石灰中和+鐵鹽沉淀”方法，采用“硫化沉淀+過濾”的方法對污酸進行處理，砷和重金屬形成的硫化物比氫氧化物更易沉淀，對金屬離子的去除更，因而在微量砷處理中優(yōu)勢更加明顯。采用傳統(tǒng)的“石灰中和+鐵鹽沉淀”方法需要將污酸中和，處理后水呈中性，且硬度較高。該工藝僅適用于一些對水質要求不高的場合，否則還需要進行除硬度、除鹽等深度處理。硫化法處理只需消耗少量酸，基本不改變污酸酸性條件，凈化后的污酸可以直接作為稀酸資源用于磷肥生產或硫酸生產，在一定程度上節(jié)省了成本。硫化反應生成砷和重金屬的硫化物沉淀，渣量很少，僅與污酸中砷與重金屬含量有關，通常為“石灰中和+鐵鹽沉淀”法渣量的5%左右，不論是存儲、運輸、處理，難度都大幅降低"。

該工藝利用鐵碳復合微電解技術，由鐵釋放電子，銅離子得到電子，發(fā)生化學反應，生成銅單質，沉積在鐵碳復合微電解材料表面，銅離子得以去除。

根據(jù)化學反應原理，鐵可以迅速置換銅離子，沒有逆反應發(fā)生。銅沉積在鐵碳復合微電解材料表面，與水分離，可定期回收金屬銅。微電解反應將消耗填料，可視實際消耗量定期補充投加。采用反沖洗可將填料間截留的懸浮物沖洗出來，最終排至沉淀槽沉淀，防止堵塞，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

2、微電解和混凝實驗

2.1 采樣及樣品保存

2.1.1 采樣點及采樣次數(shù)

在現(xiàn)有的調節(jié)池設定一個監(jiān)測點，于第1～4天的10：30、14：30以及18：00這幾個時間段為采樣時間點，進行了為期4天，共12次的取樣。

2.1.2 樣品采集及保存

在調節(jié)池固定的采樣點于固定的采樣時間，將采水瓶沉沒到水面表層以下0.5m，待3～5min后,將瓶提出水面，瓶內水樣倒入保存瓶待用。根據(jù)實驗要求，保存瓶選擇體積為2L的飲料瓶，待保存瓶內裝滿水之后，密封放入加有冰塊的泡沫箱內，運回實驗室。將所采集的水樣編號，放入低于4℃的冰箱內保存，并在24h內對水樣中的銅含量進行監(jiān)測。

2.2 微電解和混凝實驗

2.2.1 微電解和混凝實驗步驟

①直接微電解。

每天分別從已取的各時段調節(jié)池廢水水樣中取樣1000ml，測pH值約為4，將這1000ml水樣分成等量3份，然后進行微電解反應，分別搖晃攪拌10min、20min、30min，分別倒出相應反應時間后的水樣200ml，經沉淀取上清液測定銅離子濃度及PH值。

②直接微電解然后混凝。

取以上步驟分別倒出相應反應時間后的水樣200ml，經沉淀取上清液測定銅離子濃度，調節(jié)pH值在8～9之間，投加適量PAC及PAM，進行沉淀后分別取上清液測銅離子濃度及pH值。

2.2.2 Cu的測定銅的測定

采用火焰原子吸收分光光度法，在此不再闡述。

2.3 微電解和混凝實驗結果及分析

直接微電解和直接微電解然后混凝得到的水樣進行Cu離子濃度和pH測定，結果列于表1。從表1中可見，隨著微電解反應時間的增加，Cu離子的去除效率提高；直接微電解然后混凝去除效率進一步提高。反應時間10min左右，去除效率約15%，經混凝沉淀后去除效率約50%時；微電解反應20min左右時，去除效率約50%，混凝沉淀后去除效率達70%；反應時間在30min后，去除效率可以達到99%以上，經加藥混凝沉淀后基本可以達標。

通過實驗，可采用鐵碳微電解法結合現(xiàn)有的工藝去除該線路板廠的含銅廢水中的銅離子，經試驗確定運行條件是pH在3～4之間，停留時間大于等于30min。

?、俨捎猛Ａ魰r間長的調節(jié)池，對來水變化大的己內酰胺廢水進行均質;

　?、诓捎幂^長停留時間的厭氧接觸氧化池進行深度水解，有效降解有機物并分解有機氮，降低好氧能耗并為硝化提供有利條件;

　?、鄄捎肕BR有效截留增殖速率小的微生物，保障COD和氨氮同步去除效果。

　　對已建原有水池根據(jù)功能進行綜合利用。原有污水收集池、標準排放口和污泥脫水系統(tǒng)保留使用，原有A/O工藝污水池作為應急水池備用。

　　3、工程設計

　?、僬{節(jié)池

　　碳鋼結構，內部玻璃鋼防腐。設計尺寸為15m×10m×3.5m，有效池容為450m3，水力停留時間為2.2d。調節(jié)池分隔成兩池，交替均勻水質并調節(jié)pH值。

　　②換熱池

　　鋼筋混凝土結構，設計尺寸為5.0m×5.0m×5.5m，有效池容為125m3。采用列管通入蒸汽加熱廢水，控制水溫為37～40℃，以維持厭氧水解的中溫環(huán)境。

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　　鋼筋混凝土結構，設計尺寸為15m×10m×5.5m和10m×5m×5.5m，有效池容為1000m3。水解池分為3格，每格池內設置2臺潛水攪拌器，每臺功率為3kW。為了節(jié)省電耗，潛水攪拌器間歇運行，工作2h、停1h。水解池加蓋密封，密封的臭氣由引風機引入紫外光除臭器凈化排放。

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　　不銹鋼結構，尺寸為2m×2m×4m，有效池容為16m3，臭氣處理量為1000m3/h。紫外光波長254nm，催化劑為功率為4kW。

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　　鋼筋混凝土結構，設計尺寸為5.0m×4.0m×5.5m，表面負荷為0.42m3/(m2·h)。共設置2臺排污泵(1用1備)，定期將沉淀污泥回流至深度水解池。

　　⑥兼氧池

　　鋼筋混凝土結構，設計尺寸為10.0m×4.0m×5.5m，有效池容為200m3。池內設置2臺潛水攪拌器，每臺功率為3kW，間歇運行，工作2h、停1h。

　?、進BR池

　　1座，鋼筋混凝土結構，設計尺寸為17m×15m×5.5m，有效池容為1275m3。分隔為3池，池內設置盤式曝氣器，每池獨立控制氣量。池內設置1套國產膜組件，PVDF中空纖維膜，膜面積為500m2。膜自吸泵工作8min、停2min。采用清水在線反沖洗，每天1次，每次15min。池內設置2臺排污泵(1用1備)，定期將混合液回流至兼氧池。設1套堿液投加系統(tǒng)，控制MBR池內pH值為6.5～7.5，確保硝化正常進行。

　該工程自2016年5月調試合格并穩(wěn)定運行至今。廢水經過深度水解處理后，絕大部分有機物被去除的同時，有機氮幾乎氨化。運行過程中發(fā)現(xiàn)溫度的穩(wěn)定性對于深度水解性能影響較大，而且深度水解效果好壞對于后續(xù)好氧處理有一定影響。MBR池中硝化菌生長良好，能夠迅速有效氧化氨氮，但是池內污泥沉降性較差，容易出現(xiàn)泡沫，對于膜的清洗提出了更高的要求。因此，現(xiàn)場運行條件的合理控制對于污水站的穩(wěn)定運行至關重要。

　　由于好氧池中的氨氮是逐步氧化的，因此需要合理控制各水池中的溶解氧和pH值，控制所有好氧池的溶解氧不低于1mg/L，同時不超過3mg/L;通過堿控制兼氧池和好氧池pH值不低于6.5，同時控制MBR池pH值在7.0～7.5。在水反洗時增加了次氯酸鈉+堿的在線反洗，可以有效恢復膜通量。

　　5、工程運行經濟分析

　　本工程總投資為380萬元，其中土建費用為165萬元，光催化臭氣凈化塔為7.8萬元，成套膜組件24萬元。運行費用為5.81元/m3(不含人工折舊費)，其中電費為4.82元/m3，藥劑費為0.99元/m3。

　在我國不同工業(yè)領域里，整個紡織業(yè)一年產生的廢水排放量大約有15.23億t，包括12.4億t的印染廢水，大概在我國工業(yè)廢水總排放量的7%，平均一天能排除350~450t的廢水。生產過程中，從紡織材料的前處理、染色、印花和后整理過程均存在廢水排放，不同之處體現(xiàn)在各個工段廢水中的污染物含量與成分與廢水排放量上。依據(jù)產品所用原材料的差異可區(qū)分成以下幾種：毛紡織、棉紡織、絲綢印染等等。其中紡織印染具備含水量多、污染物數(shù)量多、堿性高、水質轉變快等特征，是一種處置難度較大的工業(yè)廢水，其中具有酸堿、漿料、染料以及油劑等等。目前，印染行業(yè)和其產生的廢水與處理工藝已得到人們的廣泛關注。

　　1.2 印染工業(yè)廢水現(xiàn)階段處置狀況

　　印染業(yè)屬于排水大戶，在大多數(shù)的印染廠基本都具備普通的污水處置設施，當下我國利用率較高的印染廢水處置工藝，通常以生化、物化等工藝方法為主，主要有膜處置方法、物理化學處置方法、生物活性污泥池處置方法等等。首級處置通常采用絮凝的方式，次級處置一般選用生化技術，包括接觸氧化和生物轉盤以及空曝、表曝等等。大多企業(yè)由于采用常規(guī)處理法無法穩(wěn)定回用水的指標而放棄回用，或只能降級循環(huán)回用，多數(shù)廠家僅維持達標排放的階段，排放的廢水量依然遠遠超過國家水平，并且有的中小型印染廠排水量更多。對于印染廠來說，其消耗的蒸汽量一樣很多，大部分蒸汽都沒有被有效循環(huán)使用。在廢水處置工藝與所有流程中依然有較大的發(fā)展空間。怎樣實現(xiàn)節(jié)水節(jié)能減排現(xiàn)已是現(xiàn)階段各個印染廠亟須解決的首要問題，同樣也是提高企業(yè)經濟利益的關鍵手段。

　　1.3 印染工業(yè)廢水回用的必要性

　　現(xiàn)階段，有很多區(qū)域在實施環(huán)保方針政策后，對廢水處置排放提出了更高的要求，開始嚴格控制相關企業(yè)的廢水排放量。環(huán)保政策的全面落實，讓一些區(qū)域的印染廠產能擴張肩負較大壓力，污水排放費用與取水資源費用也隨之持續(xù)升高。因此，未來怎樣合理應用水資源成為抑制企業(yè)良好發(fā)展的主要問題。

　　為實現(xiàn)這一要求，作為印染技術攻關項目，在節(jié)省工藝用水的過程中，例如可以把現(xiàn)階段經過處置后依然無法循環(huán)使用的一些廢水通過膜技術進行二次處置，提供排放廢水的利用率，不但能減少印染過程中用水量，還能提高企業(yè)社會效益，同時對約束排放量的已有印染企業(yè)的產能擴張奠定良好基礎，膜工藝的運用有效地解決了此種問題。針對此種印染大戶而言，廢水回收利用是推動環(huán)境、社會、經濟良好發(fā)展的有效手段。

　　2、膜法運用工藝簡介

　　2.1 印染工業(yè)中的廢水回用技術

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　處理印染廢水的方式眾多，比如化學處置方法、生化方法以及混凝氣浮方法等等。此種水體中污染物種類繁多，采用單一的處置方法一般無法將所有的污染物剔除出去，要把各種方法組合在一起，聯(lián)合處置才能實現(xiàn)理想目標。經過現(xiàn)階段普通工藝處置的引燃廢水，一般僅能滿足標準，大部分被回收利用的工藝用水，針對水質指標，尤其是色度、有機物等方面有著更為苛刻的要求。把之前符合標準的排放廢水用膜處置再處理一遍，得到的純水和地表水取水相比還要透徹，漂浮物、色度、電導值等方面也都顯著超過工藝用水需求，但若沒有落實前預處置此環(huán)節(jié)，對排放廢水直接應用膜處理，不但會增加投入成本，并且還不能讓系統(tǒng)良好運作，回收水質也無法被有效保證。只有把膜法與普通方法融合應用，才能真正提高水資源的利用率。

　　2.2 膜法處置在印染工業(yè)廢水中的重要性

　　近年來，科技水平較高的國家與發(fā)達國家紛紛把膜分離技術，例如RO、NF、UF技術等運用在印染工業(yè)廢水的處置過程中，能有效減少耗能，降低成本投入。因為膜過濾技術具備技能、設施簡易、分離質量高、操作便捷等優(yōu)勢，讓其在廢水處置范圍內有較大上升空間。

　　微孔過濾，簡稱微濾，是一種采用機械過考慮的模式，把中段廢水里的細小纖維自水體中隔離開來。所謂微濾，具體是指利用縫隙非常小的纖維網或者不銹鋼網當作過濾媒介展開隔離處理，其不僅能回收纖維，而且對BOD以及COD有著良好的剔除成效。當下，利用率較高的是2~6cm格柵過濾，以此篩出木屑等雜物，預防破壞泵。

　　廢水處置中選用超濾，是利用攔截物流里分子質量超過超濾膜攔截分子質量的溶質，準許分子質量較低的成分與水通過。其透過水篩出分子質量大的物體，比如漿料、纖維雜物以及燃料等，還能進行回收再利用。此種過濾手段是現(xiàn)階段印染領域中口碑較好的一種膜技術，通常應用在減少廢水相關承載，減少氧化損耗量，讓回收用水更加清潔，降低耗能。我國研制的空超濾膜憑借其經濟適用的價格備受人們認可和青睞。

　　為剔除回收用水里的累積鹽分，可采用納濾或者反滲透的方法，經過其脫鹽的水體質量遠遠超過工藝用水，并保留了一定的熱能，為蒸發(fā)節(jié)約蒸汽耗量。大部分印染漂洗廢液的濃度普遍偏低，相關人員僅利用納濾膜便能達成工藝回收利用標準。但針對鹽度與濃度較高的印染廢水可使用RO法對其進行脫鹽，以此達到回收用水標準，同時把RO濃縮液經過合理處置滿足指標排放或者放到蒸發(fā)皿蒸發(fā)，處置濃度大的印染工業(yè)廢水的有效方法還正在研究探索中。

　　MBR，具體是把有效分離工藝和生物降解作用進行有機融合，形成的一種新興有效的回用及污水處置工藝。在清除濁度、COD等方面利用率較多，其較傳統(tǒng)的活性污泥法更加有效和合理。其能充分頂替二沉池發(fā)揮作用，從根源上減少COD值，并且讓出水較普通生化法形成的效果更好。膜反應反應器是現(xiàn)階段污水回收利用最核心的技術，因為成本投入多，在我國的利用率較低。

　　幾十年來，全國各地紛紛開始建設且投入應用膜法處置工廠，減少印染行業(yè)水體損耗量，同時為創(chuàng)造了非常可觀的經濟利益?，F(xiàn)階段，我國在膜分離工藝的探究方面已取得較大成就，并且已步入現(xiàn)代化生產階段。接下來將重點分析膜法回用我國某地區(qū)印染廠廢水的中試狀況。

　　3、膜法處置印染廢水中試分析

　　3.1 關于進水需求

　　印染廢水通常帶有漂浮物，其中有機和無機的眾多，細小的纖維雜物非常容易引起堵塞問題。為杜絕此現(xiàn)象發(fā)生，降低清理難度與次數(shù)，不可直接應用膜分離法來處置，在正式分離膜之前完成氣浮與絮凝準備工作是一種非常有效的手段。結束此工作后，SS消除率在75~85%范圍內，COD剔除率在75%，需要展開后續(xù)生物處置，從而清除各種污染物。通過生化和物化的共同處置，出水水質為：pH在7.5左右，COD=110mg/L，SS=22-45ml/L，滿足我國規(guī)定標準，若是接著使用膜法處置，那么能迅速滿足不同工藝的回用水需求，不但節(jié)省用水量，而且還能降低污水排放量。上述提高的準備工作，是為了優(yōu)化廢水水質，剔除污染物與漂浮物，提高處理的總體效果，保證處置系統(tǒng)的可靠性，所以此工作在印染廢水處置中有著舉足輕重的作用。

　　3.2 關于微濾膜法

　　通過兼氧、氣浮和初沉池等處置滿足要求的印染工業(yè)廢水，現(xiàn)已能滿足膜處置的進水需求。工藝力只要在超濾前添加自清理過濾器，確保進水水質小于110μm便可順利通過超濾要件。相關人員在印染工廠依次在二沉池與初沉池滿足要求的廢水池里檢測其運作情況，可知后者的廢水因為為漂浮物較大，能迅速堵住微濾縫隙，水壓差持續(xù)升高，運行非常不可靠。但通過常規(guī)處置的前者便能一天內始終維持多壓差不變，以后試驗現(xiàn)象，可發(fā)現(xiàn)采用膜法來回用廢水，風險性，先采取常規(guī)處置然后再利用膜法來提升回用效率更加實用。

　　把陶瓷膜當作廢水回用核心技術，能取得事半功倍的效果。把其和有機膜作比較，前者具備抗高溫、抗酸堿、耐微生物腐蝕、孔徑均衡、應用時間久、容易清理等優(yōu)勢。在大部分印染工藝里，通常染水的溫度要保持在80℃上下，若能把這些熱量全部回收，可節(jié)省諸多蒸汽。在過濾濃度較大的染料廢水時，使用此種技術不但提高廢水利用率，而且能獲得較高的經濟利益。

　　3.3 關于超濾膜法處理

　　超濾材料眾多，可采用PP、PES、PS、PVC等材料的超濾要件來檢測運行的可靠性，經過實驗檢測和結果發(fā)現(xiàn)無明顯差別。中空超濾的運用在國內已相當普及，而在印染廢水上的應用國內也才起步。在紹興某印染廠做回用印染廢水的試驗，處理水量為9~11m3/d，為期45d，進水水質狀況為：通過生化與沉淀處置后符合標準的鹽分與放流水較少，電導率為980～1650μs/cm范圍內，色度范圍在15~19之間，存在漂浮物，pH在6.7~7.5之間，COD在84~99mg/L之間，SS在44~63mg/L之間，濁度：1NTU。