徐州日化廢水處理設(shè)備工程方案 /天環(huán)凈化

隨著環(huán)境保護(hù)力度的加大，燃煤電廠在發(fā)電的過程中也在探究新的廢水處理及利用方式，以達(dá)到脫硫廢水達(dá)標(biāo)排放的效果。燃煤電廠在進(jìn)行脫硫脫硝生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生一定的脫硫廢水，其中含有一定的重金屬等污染物質(zhì)，需要經(jīng)過廢水處理之后才能進(jìn)行排放，以此來降低對(duì)周圍環(huán)境造成的污染，并滿足生態(tài)環(huán)保要求。由此，探究燃煤電廠脫硫脫硝廢水處理及綜合利用的相關(guān)內(nèi)容就成為燃煤電廠需要研究的技術(shù)要點(diǎn)。下面展開具體的廢水處理方法和綜合利用內(nèi)容分析。

1、燃煤電廠脫硫脫硝廢水產(chǎn)生及處理方法分析

據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示，我國大多數(shù)燃煤電廠在生產(chǎn)過程中都會(huì)利用脫硫脫硝法來生產(chǎn)，這就導(dǎo)致了脫硫脫硝廢水的產(chǎn)生。然而，在實(shí)踐中脫硫廢水的處理并不簡單，其成分、濃度等因素也將影響到燃煤電廠廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并直接關(guān)系到設(shè)備的選用以及腐蝕等狀況。下面對(duì)燃煤電廠脫硫脫硝廢水的水質(zhì)特性以及處理方法展開分析。

1.1 廢水特性

結(jié)合燃煤電廠脫硫脫硝廢水產(chǎn)生的過程，脫硫廢水都呈現(xiàn)出一定的弱酸性，并且具有較高含量的懸浮物，在質(zhì)量濃度系數(shù)上也較高。同時(shí)，脫硫廢水還含有部分重金屬污染物和I類污染物，是廢水排放處理的重要監(jiān)控對(duì)象。此外，脫硫廢水的鹽分含量較高，并且還有一定帶負(fù)電荷且質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.04的氯離子等離子。

1.2 影響因素

調(diào)查顯示，在燃煤電廠生產(chǎn)中影響脫硫脫硝廢水水質(zhì)的因素大致包括了燃煤和石灰石的品質(zhì)、脫硫系統(tǒng)的利用、污染物的控制和脫水設(shè)備的應(yīng)用等。

（1）燃煤作為產(chǎn)生脫硫污染物的主要基礎(chǔ)，不同種類的煤也會(huì)隨之影響到脫硫廢水的產(chǎn)生量，一些含硫量較高的煤燃燒也會(huì)產(chǎn)生更多量的二氧化硫氣體，從而造成脫硫劑的使用量增加，也就導(dǎo)致了脫硫廢水排放量的增多。而一些氯元素含量較高的煤燃燒，則會(huì)造成煙氣中的氯含量增加，從而使得脫硫漿液中的含氯量增多，從而對(duì)脫硫系統(tǒng)的腐蝕性增強(qiáng)。而為了防止脫硫系統(tǒng)較強(qiáng)的腐蝕性，就需要通過排除脫硫煙氣脫硫之后的廢水呈弱酸性，同時(shí)有著大量的重金屬離子存在，首先，在中和當(dāng)中，通?？梢詫?duì)石灰乳等堿性試劑廢水中的pH調(diào)整到9～9.5，其主要就是對(duì)于含有多種金屬離子采用氫氧化合物的方式進(jìn)行沉淀，并且，加入石灰乳也能夠使得SO42-等陰離子采用沉淀的方式和廢水實(shí)施分離處理，在這當(dāng)中需要對(duì)pH值進(jìn)行合理控制。除此之外，廢水當(dāng)中的重金屬離子不一定全部會(huì)轉(zhuǎn)化為固態(tài)的氫氧化合物，所以，在中和之后就需要在反應(yīng)池中進(jìn)行硫化物的加入，使得諸如Hg2+以HgS沉淀的方式消除。為了防止無機(jī)硫化物毒性產(chǎn)生二次污染，現(xiàn)階段主要使用的是TMT-15。通過化學(xué)試劑，反應(yīng)池當(dāng)中有大量的懸浮物存在，在講聚丙烯酰胺等絮凝劑的加入，會(huì)使得膠體逐漸的沉淀以及聚集，從而對(duì)沉降速度加快。在絮凝當(dāng)中采用相應(yīng)的濃縮以及澄清，將上部清液輸入到凈水箱當(dāng)中，通過對(duì)酸堿度的調(diào)節(jié)之后并達(dá)標(biāo)才可以排放，后續(xù)對(duì)下部所沉淀的泥污等進(jìn)行消除?；瘜W(xué)沉淀法主要優(yōu)點(diǎn)就是操作比較簡單，以及技術(shù)較為成熟，運(yùn)行費(fèi)用不高等優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)前國內(nèi)外的發(fā)電廠中被普遍應(yīng)用，但是在實(shí)際當(dāng)中，所投入的堿性試劑量很難合理控制，污泥的產(chǎn)出量不高，不容易脫水等，陰離子的消除效果非常的差，所以，在運(yùn)行過程中就需要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的改造，并加強(qiáng)對(duì)廢水脫硫技術(shù)的開發(fā)和創(chuàng)新。漿液來控制脫硫漿液氯離子濃度，這將會(huì)造成脫硫廢水的排放量也相應(yīng)增加。

（2）石灰石的品質(zhì)對(duì)于脫硫脫硝廢水水質(zhì)的影響，主要表現(xiàn)在石灰石當(dāng)中會(huì)存在一些其他的黏土雜質(zhì)、惰性細(xì)顆粒、硅或者鋁等物質(zhì)，這就都將造成在脫硫脫硝廢水當(dāng)中含有一些鋅元素或者鎳元素。

（3）脫硫系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)脫硫脫硝廢水水質(zhì)的影響，是通過對(duì)不同添加劑的應(yīng)用、氧化方式的選擇以及氧化程度的控制來區(qū)分。在脫硫系統(tǒng)當(dāng)中利用一些酸性添加劑將造成廢水中的BOD5貢獻(xiàn)率增加，通過強(qiáng)制氧化或者充分氧化則會(huì)造成廢水中存在硒酸鹽成分，從而需要利用鐵共沉淀來去除硒元素的毒性，甚至還需要通過生物處理來去除部分的硒元素。

隨著人們生活水平的提高，城市污水中氮磷的含量越來越高，氮磷已成為當(dāng)今水體中的主要污染源。

焦化廢水是煉焦、煤氣凈化和焦化產(chǎn)品回收等過程中產(chǎn)生的有機(jī)工業(yè)廢水，主要特征污染物有COD、氨氮、酚類等，是一種典型的高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水，具有顯著的毒性和致癌性。現(xiàn)階段，焦化廢水的處理主要包括預(yù)處理和生化處理。經(jīng)二級(jí)生化處理后，焦化廢水中部分有機(jī)污染物得到有效去除，但對(duì)于某些難生物降解的有機(jī)污染物去除效果較差，不能滿足《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年焦化廢水的排放量近3億噸，若任意排放，將對(duì)水環(huán)境和人體健康造成嚴(yán)重危害。如何深度處理焦化廢水使之達(dá)標(biāo)排放以降低其對(duì)環(huán)境的影響，一直是國內(nèi)外環(huán)保人士廣泛關(guān)注的一個(gè)難點(diǎn)。

2012年10月，環(huán)保部新起草的《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)(GB16171-2012)》正式頒布并實(shí)施。焦化廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)較原先的污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，CODcr、等污染物的限值分別改為80mg/L和0.2mg/L。因此，無論是基于社會(huì)責(zé)任，還是出于國家的法律約束，企業(yè)都必須對(duì)現(xiàn)有處理工藝進(jìn)行必要的完善補(bǔ)充，添加深度處理工藝，確保外排水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。據(jù)調(diào)研，目前國內(nèi)焦化廢水處理企業(yè)的運(yùn)行管理普遍出現(xiàn)兩種情況。

其一采用生化處理工藝和混凝–沉淀–過濾的深度處理工藝，通過投加絮凝劑和混凝劑處理焦化廢水，但效果普遍不理想，尤其對(duì)于的去除效果十分有限。焦化廢水處理常用的藥劑主要為有機(jī)高分子絮凝劑、無機(jī)鹽類絮凝劑和無機(jī)高分子絮凝劑三類。對(duì)于細(xì)顆粒含量多、粘土含量高、難降解的有機(jī)污染物的焦化廢水，需將無機(jī)絮凝劑與有機(jī)高分子絮凝劑配合使用。投加無機(jī)絮凝劑的作用是增加溶液中正離子濃度和擴(kuò)散層中反離子濃度，降低難降解有機(jī)污染物物表面負(fù)電位荷，壓縮顆粒雙電層，降低ζ電位，破壞焦化水膠體穩(wěn)定性，促進(jìn)顆粒絮凝沉淀。投加有機(jī)高分子絮凝劑的作用是通過吸附架橋?qū)⒍鄠€(gè)顆粒聯(lián)合起來形成絮團(tuán)而沉降。常用的無機(jī)鹽類絮凝劑主要有鋁鹽、鐵鹽等；無機(jī)高分子絮凝劑主要有聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚硅硫酸鹽、聚合氯化鋁鐵等(聚合硫酸鐵是硫酸鐵水解產(chǎn)物，其中有各種核羥基絡(luò)合物，如()4+23FeOH，()5+34FeOH，()6+46FeOH)；有機(jī)高分子絮凝劑主要是聚丙烯酰胺或其衍生物的高聚物或共聚物，具體可分為非離子型、陰離子型和陽離子型。

其二采用生物法疊加高級(jí)氧化(芬頓)、多級(jí)過濾、膜分離等深度處理技術(shù)，其出水水質(zhì)基本能得到保證，但運(yùn)行管理復(fù)雜，設(shè)備投資及構(gòu)筑物改造等工程投資巨大，甚至超出部分企業(yè)在環(huán)保治理方面的經(jīng)濟(jì)承受能力，因此該技術(shù)工藝也很難推廣。焦化廢水處理行業(yè)迫切需要一種技術(shù)上可靠、經(jīng)濟(jì)上可行、運(yùn)行管理便捷的技術(shù)方案，以期緩解新形勢下的焦化廢水處理壓力。針對(duì)焦化廢水的水質(zhì)特點(diǎn)以及焦化行業(yè)的運(yùn)行管理現(xiàn)狀，本研究擬通過耦合混凝、吸附、絡(luò)合等多種技術(shù)，制備新型復(fù)合混凝劑，提出一種基于常規(guī)水處理工藝及設(shè)施設(shè)備的“新型焦化酚氰廢水凈水劑強(qiáng)化混凝深度處理技術(shù)"，在獲取通過山西某焦化廠實(shí)際應(yīng)用案例，以期為焦化廢水的深度處理提供一種新的方法。

由氮磷污染造成的水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，不僅影響水體的使用功能，破壞生態(tài)環(huán)境，還會(huì)危害人體健康，因此氮磷已成為污水處理廠主要控制指標(biāo)。

在可持續(xù)性污水處理發(fā)展模式的倡導(dǎo)下，鑒于目前我國城市污水中氮磷污染嚴(yán)重，而現(xiàn)有污水處理廠普遍存在運(yùn)行費(fèi)用高、處理效率低等一系列問題，亟待開發(fā)和研究更加高效的新工藝。反硝化脫氮除磷工藝可以有效解決目前污水處理過程中面臨的各項(xiàng)難題，相比傳統(tǒng)脫氮除磷工藝更加節(jié)能。

1、反硝化脫氮除磷的原理

20世紀(jì)80年代，就有研究發(fā)現(xiàn)在缺氧條件下出現(xiàn)磷濃度下降的現(xiàn)象，之后的研究表明聚磷菌能在缺氧環(huán)境下以硝酸鹽為電子受體進(jìn)行吸磷，且該現(xiàn)象相續(xù)被證實(shí)。20世紀(jì)90年代，KubaT等發(fā)現(xiàn)在厭氧/缺氧運(yùn)行的環(huán)境條件下，可以富集一種能夠以硝酸鹽或者氧氣為電子受體的兼性厭氧微生物，該微生物在反硝化的同時(shí)出現(xiàn)微量吸磷反應(yīng)，被定義為反硝化聚磷菌。

關(guān)于聚磷菌反硝化除磷的原理，目前通常流行兩種觀點(diǎn)：

①一類PAO觀點(diǎn)，該觀點(diǎn)認(rèn)為在傳統(tǒng)生物除磷系統(tǒng)中只存在一類聚磷菌，其反硝化脫氮除磷的強(qiáng)弱取決于周圍環(huán)境的誘導(dǎo)作用，如果聚磷菌受到周圍環(huán)境厭氧/缺氧的誘導(dǎo)作用，則表現(xiàn)出反硝化除磷性能，所受到的誘導(dǎo)作用越強(qiáng)烈其反硝化除磷作用越明顯;反之，若周圍環(huán)境沒有厭氧/缺氧的運(yùn)行方式，則不表現(xiàn)反硝化除磷現(xiàn)象。

徐州日化廢水處理設(shè)備工程方案 /天環(huán)凈化

②分類PAO觀點(diǎn)，該觀點(diǎn)認(rèn)為傳統(tǒng)聚磷菌分為兩類，一類在生物除磷反應(yīng)過程中只能以氧氣作為電子受體，另一類則既能以氧氣又能以硝酸鹽為電子受體，在以硝酸鹽為電子受體進(jìn)行反硝化的同時(shí)則表現(xiàn)出吸磷作用。

針對(duì)兩種假說，目前普遍接受和認(rèn)可的是分類PAO觀點(diǎn)。據(jù)此以硝酸鹽為電子受體對(duì)反硝化聚磷菌開展了大量研究，Vlekke等分別就厭氧/缺氧污泥系統(tǒng)與生物膜反應(yīng)器進(jìn)行了驗(yàn)證性研究，結(jié)果表明通過厭氧/好氧交替的運(yùn)行方式可以富集反硝化聚磷菌，該反硝化聚磷菌以硝酸鹽為電子受體，在反硝化的過程中完成吸磷。王琦等采用實(shí)際生活污水對(duì)反硝化聚磷菌的反硝化除磷現(xiàn)象進(jìn)行了驗(yàn)證性研究，結(jié)果表明硝酸鹽可以作為電子受體完成反硝化除磷，但其吸磷效率較以氧氣為電子受體要低。趙偉華等采用雙污泥SBR工藝研究了以硝酸鹽為電子受體的反硝化聚磷菌，得出通過厭氧/好氧交替運(yùn)行方式可以富集反硝化聚磷菌，其占總聚磷菌的比例約為73.4%。王梅香等采用A2N2雙污泥工藝處理實(shí)際生活污水，得出通過控制適當(dāng)?shù)臈l件可以培養(yǎng)馴化以硝酸鹽為電子受體的反硝化聚磷菌，且工藝對(duì)TN、TP、COD與氨氮的去除率分別達(dá)到72%、94%、81.9%和，取得了較好的去除效果。

印染廢水處理技術(shù)主要包括化學(xué)法、物理法、物理化學(xué)法、生物化學(xué)法等。物理方法中膜分離技術(shù)是當(dāng)前發(fā)展的水處理技術(shù)，印染廢水處理后出水水質(zhì)較好，可以直接回用于生產(chǎn)，存在問題主要是投資費(fèi)用較高，膜件壽命較短和后期處理難度大等問題?；瘜W(xué)法常用的氧化劑包含F(xiàn)enton試劑和臭氧，F(xiàn)enton試劑優(yōu)點(diǎn)主要操作簡單，反應(yīng)迅速，易產(chǎn)生絮凝，缺點(diǎn)是處理成本高、氧化效率差，氧化劑的利用率低等問題。物理化學(xué)法中常用的吸附劑是活性炭，具有吸附脫色效果好、親水性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于低濃度的廢水處理或深度處理工藝。生化法中好氧生物處理對(duì)BOD的去除效果率較好，但是對(duì)于色度和COD去除效率較差；厭氧生物處理優(yōu)點(diǎn)主要是易水解難生物降解的有機(jī)物，但不能降解有機(jī)污染物。因此，國內(nèi)外印染廢水的處理多數(shù)采用厭氧和好氧聯(lián)合工藝。

1.2 印染廢水回用方法

印染紡織廢水成分復(fù)雜和難度大，難以形成一種特定的處理回用工藝，因此國內(nèi)印染紡織企業(yè)選擇廢水處理回用工藝主要是依據(jù)自身廢水成分特點(diǎn)和回用水質(zhì)要求，常用的處理與回用工藝如下：

（1）印染混合廢水+氣浮+厭氧生物處理+混凝沉淀（助凝劑+絮凝劑+活性炭）+膜生物處理+中水回用。膜生物反應(yīng)處理法是由膜分離與生物化法法相結(jié)合的水處理技術(shù)，該處理法優(yōu)點(diǎn)可保持活性污泥的高濃度，通過降低污泥負(fù)荷達(dá)到減少污泥產(chǎn)生量目的。徐開枝通過實(shí)驗(yàn)證明，某廠印染廢水進(jìn)水通過MBRNF組合工藝對(duì)廢水進(jìn)行深度處理，水質(zhì)符合《再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)SL368-2006》的回用標(biāo)準(zhǔn)。

（2）印染混合廢水+二級(jí)生化處理+臭氧氧化+過濾/吸附+中水回用。Gregon等人證明氧化法+活性污泥生物法處理印染廢水并回用，處理成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于膜分離處理技術(shù)且出水水質(zhì)達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，可用于生產(chǎn)及設(shè)備清洗工序。

（3）印染廢水+二級(jí)生物化學(xué)處理法+臭氧氧化法+膜分離處理（UF+RO）+中水回用。膜分離處理技術(shù)中常用工藝為超濾（NF）和反滲透（RO），應(yīng)用于印染廢水回用工程，主要優(yōu)點(diǎn)為能夠有效處理廢水中有機(jī)物，脫鹽效果明顯。張廣文通過膜分離處理技術(shù)處理某紡織廠的印染污水，該處理方法既能保證出水的水質(zhì)，并且處理后廢水回用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

2、廣東省某印染紡織園區(qū)廢水處理工程實(shí)例分析

2.1 廢水處理回用方法

廣東省某工業(yè)園區(qū)有印染、紡織等企業(yè)70余家，日產(chǎn)生廢水8萬m3。廢水排放到工業(yè)園區(qū)某污水處理廠集中處理，通過中水回用系統(tǒng)回用于工業(yè)園區(qū)生產(chǎn)企業(yè)，廢水處理及回用采用1.2章節(jié)中第三種方法“印染混合廢水+二級(jí)生化處理+臭氧氧化+膜組合技術(shù)（UF+RO）+回用"，主要處理工藝介紹如下：

（1）臭氧氧化

臭氧反應(yīng)池對(duì)濃水中濃縮的COD和色度去除保障后續(xù)膜處理工藝的運(yùn)行。臭氧反應(yīng)池通過微孔擴(kuò)散器將臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧擴(kuò)散于待處理水中，利用臭氧的強(qiáng)氧化性將化工廢水中的復(fù)雜有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物或無機(jī)物。臭氧具有的氧化性，能去除絕大部分的有機(jī)和無機(jī)污染物，作用迅速，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。

（2）超濾系統(tǒng)UF

超濾系統(tǒng)共設(shè)置18套超濾裝置，單套凈產(chǎn)水340m3/h，每套運(yùn)行約30min反洗2min，設(shè)備輪流開機(jī)、清洗、檢修。每套含膜元件68支，總共1224支膜，單支膜有效膜面積為72m2或80m2，系統(tǒng)運(yùn)行為PLC自動(dòng)控制，易于恢復(fù)，有高且穩(wěn)定的透水量。

園區(qū)某污水處理廠采用外壓式超濾膜，投資低，過濾穩(wěn)定，保證被膜截留的物質(zhì)非常容易通過化學(xué)清洗和反洗去除。超濾采用氣水反洗和錯(cuò)流過濾等全自動(dòng)連續(xù)的方式運(yùn)行。錯(cuò)流過濾指進(jìn)溶質(zhì)在膜表面流動(dòng)，透水垂直于進(jìn)水方向再通過膜，被截留的物資富集在水里，沿進(jìn)水的流動(dòng)方向排出膜組件，再返回于進(jìn)水箱與原水合并，循環(huán)返回于超濾系統(tǒng)。錯(cuò)流過濾優(yōu)點(diǎn)為增大膜的表面液體流速，促使膜表面的凝膠層厚度下降，有效降低膜的污染。

（3）反滲透系統(tǒng)RO

反滲透系統(tǒng)工作機(jī)理為超濾后的出水進(jìn)入反滲透膜組系統(tǒng)（RO），在壓力作用下，極微量一價(jià)離子透過反滲透膜，經(jīng)處理后為透過水，透過水進(jìn)入后續(xù)處理設(shè)備；而水中的微細(xì)膠體和有機(jī)物等物質(zhì)不能透過膜而殘留在濃水中，再通過濃水管排出污水管網(wǎng)。反滲透裝置處理能力840m3/h，操作壓力1.0～1.2MPa，裝置水回收率70%，初始脫鹽率≥97%，脫COD率≥95%，脫色度率≥95%。