洗滌劑廢水處理工程設計和運行

1、洗滌劑廢水處理工程設計和運行2009-03-20 09:28:00  新聞來源：阿里巴巴類  別：水處理工業(yè)· 作  者：梁延周 齊吉山 馬健駒 屈燕· 關鍵詞：洗滌劑廢水,LAS,混凝沉淀,水解酸化,接觸氧化· 【內容】·   0概述    北京熊貓寶潔洗滌用品有限公司(以下簡稱寶潔公司),是一家生產洗衣粉的合資企業(yè)生產過程中產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計 1廢水

2、設計水量水質1.1 設計水量寶潔公司廢水水量見表1在設計水量方面,除考慮遠期規(guī)劃排水量外,還考慮對廠區(qū)初期降水量的處理設計平均小時水量Q=41.7m3/h1.2 設計進出水水質在進行工程設計之前,寶潔公司進行了大量的日常監(jiān)測并連續(xù)72h(每小時取樣監(jiān)測一次)對總排口處的主要污染物取樣監(jiān)測在對上述監(jiān)測數據進行分析后,確定廢水設計進出水水質如表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對微生物細胞的活性和增殖具有一定的阻礙作用,因此使此類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胞質必不可少的氮元素根據此類廢水的特點結合我院在承擔

3、山東濰坊洗滌劑廠湖北沙市日用化工廠和湖南麗臣實業(yè)總公司廢水治理工程中的經驗,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主要處理構筑物及設計參數為了便于靈活運轉,從混凝沉淀池開始至二沉池,處理系統(tǒng)均由A,B兩組尺寸相同的構筑物并聯組成3.1 混凝沉淀池設計前采用硫酸鋁硫酸亞鐵和三氯化鐵3種混凝劑進行對比試驗試驗結果表明,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格便宜且易采購,因此設計中選用硫酸亞鐵作為混凝劑混凝沉淀池由混合反應池和沉淀池組成,反應池內設

4、有攪拌器,反應時間為20min沉淀池設計表面負荷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,水力停留時間為4h為防止污泥流失,提高池內污泥濃度,在池內安裝組合填料3.3 接觸氧化池接觸氧化池水力停留時間為8h池內安裝組合填料和散流式曝氣頭供氣采用3臺三葉羅茨風機,2用1備在接觸氧化池結構上除設置2組獨立的水池外,還在2組水池間設置連接管道,使其既能并聯運行又能串聯運行,增強了構筑物運行的靈活性4調試及運行結果調試分三個階段進行第一階段:清水試車階段,接觸氧化池和水解酸化池微生物接種馴化,全流程試車第二階段:連續(xù)3d全流程滿負荷運行,要求最終出水達標率1

5、00%第三階段:連續(xù)21d全流程滿負荷運行,要求最終出水達標率99%表3顯示了第二階段各構筑物的處理效果從表3中的數據可以看出,LAS和COD兩項污染物指標在經過各構筑物處理后最終出水均達到了排放標準,實際運行達標率為100%第三階段的調試運行結果由表4可以看出,各項污染物指標也已達到排放標準,實際運行中出水達標率仍為100%寶潔公司廢水處理廠經過上述階段的調試后,于1998年9月經北京市環(huán)保監(jiān)測中心監(jiān)測,100%達標通過驗收目前該廢水處理廠運轉情況仍穩(wěn)定,出水水質良好5討論5.1 pH值對混凝反應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廢水本身呈堿性

6、,因此本工程在運行中投加硫酸調節(jié)廢水的pH,使其值接近9此時混凝反應效果較好,礬花形成較快,礬花顆粒大易沉淀經沉淀后,LAS去除率可達50%以上沉淀后的污泥易脫水,產泥量在滿負荷條件下約為40m3/d,含水率為99.5%,經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5.2 水解酸化處理效果設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和其他難降解有機物,同時改善廢水的可生化性,降低進入接觸氧化池的LAS負荷但從上述的實際運行數據可以看出,水解酸化池對LAS和COD的去除率很低出現這種情況的原因仍需進一步試驗和探討5.3 微生物經馴化后對LAS的降解效果明顯好

7、氧接觸氧化池中微生物對LAS的適應過程是處理過程的關鍵,本工程接觸氧化池中的填料掛膜和馴化過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養(yǎng)進行填料掛膜,待填料掛膜后,再在進水中逐漸加入含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廢水中的LAS微生物對LAS完全適應后可以通過以下兩方面反映出來一方面LAS的降解速率會迅速提高,這是通過考察第二階段運行時,在接觸氧化池中部取樣分析,發(fā)現LAS濃度已達到排放標準得出的即廢水進入接觸氧化池約4h后,就有約87%的LAS被降解另一方面,在微生物尚未馴化時,接觸氧化池水面上會產生大量的泡沫,但當微生物馴化后

8、,水面上的泡沫會迅速減少利用這一現象可以用來判斷接觸氧化池內生物膜是否處于正常運轉狀態(tài)6結論與建議(1)寶潔公司排放的生產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,廢水經過混凝沉淀 生化工藝處理后,出水可以達到預定的出水水質LAS和COD的總去除率分別可達到99.3%和85%(2)混凝淀淀去除LAS的效果明顯當pH控制在89之間時,采用硫酸亞鐵混凝劑,經混凝沉淀后可去除廢水中50%的LAS但應妥善處置沉淀污泥,避免污泥中LAS對環(huán)境造成二次污染(3)本工程中設置的水解酸化池對LAS幾乎無去除效果(4)采用接觸氧化法處理洗滌劑生產廢水,LAS去除率可以

9、穩(wěn)定達到98%以上當接觸氧化池內的生物膜一旦被馴化后,接觸氧化池內的泡沫明顯減少,LAS的降解速率提高當接觸氧化池的進水LAS濃度在75mg/L左右時,停留時間約4h后,廢水中的LAS濃度就可以達到10mg/L以下(5)根據本工程的實踐經驗,對于類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類似廢水作進一步試驗,驗證是否可適當延長接觸氧化池水力停留時間,取消混凝沉淀處理單元,簡化工藝流程 摘要結合某市鐵路客運站工程設計，通過大量調查、試驗及理論分析，掌握了鐵路系統(tǒng)列車段(客運段)洗滌廢水水質情況、主要污染物指標，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。 關鍵詞鐵路洗滌廢水 處理水回用 設計實例 目前鐵路洗滌廢水的處理及回用尚未普遍進行，而鐵路列車段(客運段)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，具備進行處理及回用的條件。結合某市鐵路客運站工程列車段洗滌工廠的洗滌廢水進行處理及回用工程的設計，為使其更加符合實際，先以天津鐵路客運段洗滌工廠的洗滌廢水作為類比試驗原水。1 鐵路洗滌廢水的特點鐵路洗滌工廠主要洗滌列車臥具、窗簾、餐車臺布等物品，洗滌量約為8 00022 000件/d，洗滌用水量約為100600 m3/d。因受洗滌物品數量多少、污穢程度高低及所采用洗滌劑種類不同等諸多因素的影響，廢水性狀較為復雜。由于目前尚

11、無比較全面的洗滌廢水水質資料，故委托某市、天津、沈陽等地的衛(wèi)生防疫站或環(huán)境監(jiān)測站對當地的洗滌廢水進行了水質檢驗，其水質情況見表1。調查中可見，由于員工未嚴格按操作規(guī)范、制度作業(yè)，有時僅憑經驗掌握投加的洗滌劑用量，因而造成水質指標波動范圍較大。表1 某市、天津、沈陽等地鐵路洗滌工廠水質情況檢測項目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 工藝的選擇根據原水水質及處理后水質要求，初步選定物化處理及生化加物化處理兩種工藝流程進行比較，具體流程 生化加物化處理流程 根據原水水質檢測情況可以得知，一般情況下BOD5/COD30%，較難生化。若采用生化法，還需補充生活污水以增強生化效果，這樣處理后的水回用于洗車及洗滌臥具等，在思想上不易被使用單位所接受。另外，廢水經生物處理后，可達到排放標準，若要回用，還需進行物化處理，處理流程復雜，占地面積大，基建費用高。再者，生化法對操作管理水平要求高，物化處理運行管理較為簡便易行，并且在對負荷變化及間歇運行的適應性等方面，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，并進行小型試驗進一步加以論證。3 比較試驗3.1 原水水質檢測以天津站客運段洗滌工廠的洗滌廢水作為試驗原水。采用的洗滌劑為：玉潔牌洗衣粉、洗特靈、火堿。經天津鐵路衛(wèi)生防疫站檢測，原水水質指標見表2。表2 天津站客運段洗滌廢水水質檢測表檢測項目pH值SS (mg/L) BOD5 (mg/L)COD (mg/L) 油 (mg/L)LAS (mg/L)總磷 (mg/L)色度 (倍) 水質濃度11.6419791.73973048.710.2553.2 試驗內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值適應范圍較廣，對溫度的適應性強，反應時間短，凈化效率高，出水濁

14、度和色度低，耗藥量少。根據天津市外貿地毯廠的經驗，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，經觀察及檢驗處理后水質得出結論，堿式氯化鋁比硫酸鋁處理效果好，絮凝體密實，沉降速度快。故選定堿式氯化鋁繼續(xù)進行下一步的混凝沉淀、過濾及氣浮、過濾試驗 堿式氯化鋁(Al2O3含量為27%29%)投加量分別為50、100、150、200 mg/L。 混凝沉淀時間為1 h，氣浮時間為20 min。氣浮為靜態(tài)氣浮(不進水，不出水)，氣浮池尺寸為500 mm×200 mm×400

15、 mm。 過濾用砂為石英砂，粒徑為0.51.2 mm，質量體積為2.65 g/cm3，置于直徑為50 mm的玻璃過濾管中，石英砂層高為600 mm，過濾水頭為100 mm。經測定，濾速為9 m/h。3.3 試驗結果不同投藥量下，廢水分別經混凝沉淀、氣浮、過濾處理后，各項水質指標及去除率詳見表3(混凝劑為堿式氯化鋁)。表3處理后水質處理方法投藥量 (mg/L) CODSS油LAS總磷水質 (mg/L) 去除率 (%) 水質 (mg/L) 去除率 (%) 水質 (mg/L) 去除率 (%) 水質 (mg/L) 去除率 (%) 水質 (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、驗結果表明，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、過濾工藝處理廢水是可行的，處理后的水質基本上能夠達到回用標準。4 工藝設計 4.1 設計內容本設計為某市鐵路客運站列車段洗滌工廠洗滌廢水處理及回用工程，處理水量為500 m3/d，污水經處理達到排放標準后部分排放，剩余部分經進一步處理后回用，回用量約為340 m3/d。4.2 設計原水水質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 處理后水質標準排放標準：符合某市市水污染物排入下水道的A級標準?；赜盟畼藴?根據國內外相關回用水水質標準，確定設計回用水水質標準如表4。表4回用水水質標準項目標準色度(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圖1。4.5 設計參數主要處理構筑物設計參數見表5。表5 主要處理構筑物設計參數處理構筑物、設備設計參數調節(jié)沉淀池容積200m3兩級氣浮設備共兩套。每套處理能力為25m3/h，兩級總停留時間為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,過濾面積為2.0m2,濾速為8m/h 填石英砂、無煙煤雙層濾料，反沖洗強度為18L/(m·s)回