南方航空含油廢水小試研究報(bào)告材料

1、標(biāo)準(zhǔn)文案目錄 HYPERLINK l _TOC_250019 前言1 HYPERLINK l _TOC_250018 廢水水質(zhì)調(diào)查分析1 HYPERLINK l _TOC_250017 小試實(shí)驗(yàn)結(jié)果1 HYPERLINK l _TOC_250016 油布洗滌廢水混凝處理實(shí)驗(yàn)1 HYPERLINK l _TOC_250015 實(shí)驗(yàn)方法2 HYPERLINK l _TOC_250014 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論2 HYPERLINK l _TOC_250013 小結(jié)4 HYPERLINK l _TOC_250012 熒光檢驗(yàn)廢水 Fenton 氧化處理實(shí)驗(yàn)4 HYPERLINK l _TOC_250011

2、實(shí)驗(yàn)方法4 HYPERLINK l _TOC_250010 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論4 HYPERLINK l _TOC_250009 小結(jié)5 HYPERLINK l _TOC_250008 乳化液膜處理實(shí)驗(yàn)5實(shí)驗(yàn)方法5實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論6小結(jié)8 HYPERLINK l _TOC_250007 乳化液濃縮液破乳實(shí)驗(yàn)8 HYPERLINK l _TOC_250006 實(shí)驗(yàn)方法8 HYPERLINK l _TOC_250005 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論9 HYPERLINK l _TOC_250004 3.4.3 小結(jié)10 HYPERLINK l _TOC_250003 工藝處理效率估算10 HYPERLINK l _T

3、OC_250002 主廠區(qū)工藝處理效率估算10 HYPERLINK l _TOC_250001 新廠區(qū)工藝處理效率估算10 HYPERLINK l _TOC_250000 結(jié)論與建議11大全 PAGE 12前言本實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要對(duì)三周以來(lái)針對(duì)南方航空高濃度含油廢水所作的小試研究進(jìn)行說(shuō)明總結(jié)，小試實(shí)驗(yàn)結(jié)果為含油廢水處理工藝流程的有效性和可靠性提供一定的理論依據(jù)。研究報(bào)告主要分為三大部分，第一部分是廢水水質(zhì)調(diào)查分析，第二部分是模擬相應(yīng)的處理工藝流程對(duì)三種高濃度含油廢水進(jìn)行處理的小試實(shí)驗(yàn)結(jié)果，第三部分為根據(jù)小試實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)整套工藝處理效率進(jìn)行估算。廢水水質(zhì)調(diào)查分析南方航空公司所提供的三種高濃度含油廢水分別

4、為油布洗滌廢水、熒光檢驗(yàn)廢水和乳化液廢水，對(duì)這三種廢水水質(zhì)的分析主要包括化學(xué)需氧量 CODcr(COD)、石油類物質(zhì)含量及 pH 值，具體測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表 1：表 1廢水水質(zhì)廢水種類COD (mg/L)石油類 (mg/L)pH 值油布洗滌廢水91631030078熒光檢驗(yàn)廢水4781250078乳化液廢水1075681380099.5小試實(shí)驗(yàn)結(jié)果設(shè)計(jì)方案中三種廢水的處理工藝流程如下：油布洗滌廢水：油布洗滌廢水集水池隔油混凝反應(yīng)氣浮沉淀分離陶瓷膜除油系統(tǒng)生化處理熒光檢驗(yàn)廢水：熒光檢驗(yàn)廢水集水池Fenton 氧化脫色混凝反應(yīng)氣浮沉淀分離生化處理乳化液廢水：乳化液廢水集水池陶瓷膜除油系統(tǒng)混凝反應(yīng)氣浮沉淀

5、分離生化處理乳化液濃縮液：破乳隔油混凝反應(yīng)氣浮沉淀分離生化處理 小試實(shí)驗(yàn)?zāi)M工藝流程中的處理步驟，油布洗滌廢水小試實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)混凝反應(yīng)，熒光檢驗(yàn)廢水小試實(shí)驗(yàn)主要為 Fenton 氧化脫色，乳化液廢水小試實(shí)驗(yàn)主要為陶瓷膜除油處理，乳化液濃縮液小試實(shí)驗(yàn)主要為物理化學(xué)法進(jìn)行破乳處理。油布洗滌廢水混凝處理實(shí)驗(yàn)采用混凝方法對(duì)油布洗滌廢水進(jìn)行處理，選用了硫酸鋁(Al (SO ) 18H O)、24 32硫酸亞鐵(FeSO 7H O）、聚合氯化鋁(PAC)三種常用的混凝劑進(jìn)行比較實(shí)驗(yàn)，其42中前兩種為無(wú)機(jī)低分子混凝劑，后一種為無(wú)機(jī)高分子混凝劑，并采用聚丙烯酰胺（PAM）作為助凝劑。實(shí)驗(yàn)方法小試研究采用燒杯攪

6、拌實(shí)驗(yàn)法。燒杯攪拌實(shí)驗(yàn)是確定混凝劑最佳投放劑量使用較多的研究方法，包括快速攪拌、慢速攪拌和靜止沉淀三個(gè)階段。本實(shí)驗(yàn)于快速攪拌的時(shí)候投加一定量的混凝劑和助凝劑，快速攪拌 1min，然后改成慢速攪拌，慢速攪拌 5min，最后停止攪拌，靜置 1h，取樣進(jìn)行分析測(cè)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論油布廢水的初始 pH 為 7 左右，初始 COD=7370mg/L。PAM 投加量均為 100ml水樣中加入濃度的陰離子型 PAM 溶液 5 滴即 0.2mL?；炷齽?PAC+助凝劑 PAM原水 pH 為 7 左右，且 PAC 的適宜 pH 范圍為 59，因此廢水初始 pH 不需調(diào)節(jié)。表 2 不同 PAC 投加量下的處理效果

7、PAC 投加量(mg/L)處理后廢水的COD（mg/L）COD 去除率（）表觀處理效果600277062.4出水混濁 ，乳白色90055292.5出水澄清120044394.0出水澄清150049093.4出水澄清圖 1 PAC 投加量和COD 去除率的關(guān)系由表 2 和圖 1 可知，當(dāng) PAC 投加量900mg/L 時(shí)，混凝效果較好，COD 去除率均大于 90，出水澄清?；炷齽?Al (SO ) 18H O +助凝劑 PAM24 32原水 pH 為 7 左右，且 Al (SO ) 18H O 的適宜 pH 范圍為 6.07.8，因此廢水初始 pH 不需調(diào)節(jié)。24 32表 3 不同 Al (SO

8、 ) 18H O 投加量下的處理效果24 3224 3處理后廢水的COD（mg/L）26105157165405162Al (SO ) 18H OCOD 去除率（）64.693.090.392.793.0表觀處理效果投加量(mg/L)40060090012001500出水混濁，乳白色出水澄清出水澄清出水澄清出水澄清圖 2 Al (SO ) 18H O 投加量和COD 去除率的關(guān)系24 32由表 3 和圖 2 可知，當(dāng) Al (SO ) 18H O 投加量600mg/L 時(shí)，混凝效果較好，24 32COD 去除率均大于 90，出水澄清。混凝劑 FeSO 7H O +助凝劑 PAM42原水 pH

9、為 7 左右，而 FeSO 7H O 的適宜 pH 范圍為 8.511，因此調(diào)節(jié)廢水42表 4 不同 FeSO 7H O 投加量下的處理效果4242處理后廢水的CODFeSO 7H O 投加量COD 去除率表觀處理效果pH 為 9(mg/L)（mg/L）（）60097886.7出水混濁，淡黃色90068990.7出水澄清120052592.9出水澄清150057092.3出水澄清圖 3 FeSO 7H O 投加量和COD 去除率的關(guān)系42由表 4 和圖 3 可知，當(dāng) FeSO 7H O 投加量900mg/L 時(shí)，混凝效果較好，COD42去除率均大于 90，出水澄清。小結(jié)從以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，

10、三種混凝劑對(duì)該種廢水均有良好的處理效果，當(dāng)投加量900mg/L 時(shí)，COD 去除率均大于 90，且出水澄清。建議選用聚合氯化鋁（PAC）作混凝劑，PAM 作為助凝劑，建議PAC 投加量為900mg/L，PAM 投加量為 2mg/L。因?yàn)楸M管硫酸鋁(Al (SO ) 18H O)和硫酸亞鐵24 32(FeSO 7H O)的價(jià)格較聚合氯化鋁(PAC)低，但是前兩種藥液對(duì)設(shè)備的腐蝕性很42強(qiáng)，且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)用前兩者作混凝劑時(shí)絮體相對(duì)較小，絮體上浮較慢。熒光檢驗(yàn)廢水 Fenton 氧化處理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法先用稀 H SO 調(diào)節(jié)熒光檢驗(yàn)廢水的 pH 為 3，然后投加雙氧水（H O質(zhì)量分?jǐn)?shù)242 230%）

11、和硫酸亞鐵（FeSO 7H O）并攪拌 1h，停止攪拌后，用 NaOH 溶液調(diào)節(jié)廢42水 pH10，最后靜置沉降 2h，取上清夜測(cè)量 COD。實(shí)驗(yàn)首先按照 Fenton 氧化去除 COD 的常規(guī)用量進(jìn)行投加，然后依次按比例減少 Fenton 試劑投加量，考察此時(shí) COD 的去除率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論熒光廢水的初始 pH 為 7 左右，初始 COD=4716mg/L。表 5 不同 Fenton 試劑投加量下的處理效果投加條件Fe2+:H O :CODH OFeSO 7H O處理后CODCOD 去除率表觀2 2(質(zhì)量比）2 2(mL/L)42(mg/L)(mg/L）（）現(xiàn)象常規(guī)投量1/4:2:1305

12、.828394.0澄清1/2 常規(guī)投量1/8:1:1152.931393.3澄清1/4 常規(guī)投量1/16:1/2:17.51.551789.0微混濁圖 4 Fenton 試劑投加量和COD 去除率的關(guān)系由表 5 和圖 4 可知， 當(dāng) Fenton 投加量是常規(guī)用量的 1/2 時(shí)（ 即Fe2+:H O :COD(質(zhì)量比）1/8:1:1 時(shí))，COD 去除效果較好，COD 去除率均大于93，2 2出水澄清。小結(jié)從以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，F(xiàn)enton 氧化對(duì)熒光檢驗(yàn)廢水有良好的處理效果。由于投加常規(guī)用量的 1/2 時(shí) COD 去除率就達(dá)到了 93.3%，出水澄清。因此綜合處理效果和處理成本，建議選用投

13、加常規(guī)用量的 1/2，即 Fe2+:H O :COD(質(zhì)量比）2 2=1/8:1:1 處理熒光檢驗(yàn)廢水。乳化液膜處理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備本實(shí)驗(yàn)選用了兩個(gè)膜廠家分別提供的陶瓷微濾膜處理設(shè)備。廠家 A 的陶瓷膜孔徑為 40nm，廠家 B 的陶瓷膜孔徑為 50nm。實(shí)驗(yàn)方法廠家 A：乳化液廢水先經(jīng)過(guò)工業(yè)濾油紙進(jìn)行簡(jiǎn)單的過(guò)濾，除去廢水中的顆粒狀雜質(zhì)及浮油類物質(zhì)，然后進(jìn)入陶瓷微濾膜處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。膜處理過(guò)程中進(jìn)膜壓力控制為 2.0kg/cm2，出膜壓力為 1.5kg/cm2。隨著實(shí)驗(yàn)進(jìn)行，乳化液被不斷濃縮，按照濃縮倍數(shù)不同分別對(duì)濾出液和濃縮液進(jìn)行取樣， 測(cè)定樣品 COD 和石油類含量。廠家 B：將乳化液廢水加

14、熱至 6070，然后進(jìn)入陶瓷膜微濾處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。膜處理過(guò)程中進(jìn)膜壓力控制為 2.0kg/cm2。按照濃縮倍數(shù)對(duì)濾出液和濃縮液取樣， 測(cè)定 COD 和石油類含量。將廢水進(jìn)行酸化加熱破乳后去除浮油，然后進(jìn)入陶瓷膜微濾系統(tǒng)處理，膜處理過(guò)程中進(jìn)膜壓力控制為 2.0kg/cm2。按照濃縮倍數(shù)對(duì)濾出液和濃縮液取樣， 測(cè)定 COD 和石油類含量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論廠家 A：乳化液膜處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄見(jiàn)表 6。COD(mg/L)石油類(mg/L)濃縮倍數(shù)濃縮液體積溫度表 6 實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)原水（L）60（）35.8濾出液24500濃縮液91000濾出液842濃縮液138001.54040.224300117800

15、8101840023043.3253501540008562410032047.4260502190008973420041549.9262003095009804830051252.12695034150010075340061053.527100378500102169100由表 6 數(shù)據(jù)可計(jì)算 COD 及石油類去除率，結(jié)果見(jiàn)表 7：表 7 膜處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果濃縮倍數(shù)濃縮液體積(L)溫度()COD 去除率石油類去除率原水6035.873.08%93.9%1.54040.273.30%94.2%23043.372.14%93.8%32047.471.37%93.5%41549.971.21%92

16、.9%51252.170.38%92.7%61053.570.22%92.6%從 COD 去除率來(lái)看，廠家 A 所提供的陶瓷膜對(duì)該乳化液廢水的處理效率可達(dá)到 72%左右；從石油類去除率來(lái)看，陶瓷膜對(duì)油類物質(zhì)的去除率在 93%左右。隨著濃縮倍數(shù)的升高，該陶瓷膜對(duì)該乳化液廢水中石油類物質(zhì)的截流效率比較穩(wěn)定，但對(duì) COD 的去除效率明顯降低。隨著膜處理的進(jìn)行，乳化液廢水在處理設(shè)備中不斷循環(huán)的過(guò)程中溫度是逐漸升高的，而 COD 及石油類去除率均隨溫度升高呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)，在 40時(shí) COD 及石油類去除率均達(dá)最高。廠家 B：乳化液膜處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄見(jiàn)表 8。表 8 實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)COD/mgL-

17、1石油類/mgL-1COD石油類濃縮倍數(shù)濾出液濃縮液濾出液濃縮液去除率去除率原水250008430011701380070.3%91.5%22650014700011832410068.6%91.4%32695020630011913420068.1%91.4%42750029320012014830067.4%91.3%52775033200012155340067.1%91.2% COD 去除率來(lái)看，廠家 B 所提供的陶瓷膜對(duì)該乳化液廢水的去除效率只有70%左右；從石油類去除率來(lái)看，該陶瓷膜的油類去除率可達(dá)到 91%；隨著濃縮倍數(shù)的增大膜的處理效率比較穩(wěn)定。乳化液破乳后進(jìn)膜處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表

18、 9。表 9 乳化液破乳后膜處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)COD/mgL-1石油類/mgL-1COD石油類濃縮倍數(shù)濾出液濃縮液濾出液濃縮液去除率去除率原水188602310081093518.4%13.4%2194002620083595116.1%10.7%3196102830084997515.1%9.2%由上表數(shù)據(jù)可以看出，乳化液經(jīng)酸化破乳后，COD 由 84300mg/L 降至23100mg/L，去除率達(dá) 72.6%，油含量由 13800mg/L 降至 935mg/L，去除率高達(dá)93.2%。破乳后的廢水再進(jìn)入陶瓷微濾膜系統(tǒng)處理后 COD 去除率只有 18%，石油類去除率僅達(dá) 13%。結(jié)論廠家 A 和廠家

19、 B 所提供的陶瓷微濾膜處理設(shè)備對(duì)乳化液廢水的 COD 去除率分別為 72%和 70%，石油類去除率分別是 93%和 91%，均未達(dá)到預(yù)期的處理效率。濃縮倍數(shù)對(duì)兩家陶瓷膜的油類物質(zhì)截流效率影響不大，隨著濃縮倍數(shù)增大，COD 和石油類物質(zhì)的去除效率略有降低，但總體上看效率比較穩(wěn)定。酸化破乳后的乳化液再進(jìn)入陶瓷膜處理，COD 和石油類物質(zhì)的截流效率均很低，效果不明顯。乳化液濃縮液破乳實(shí)驗(yàn)破乳實(shí)驗(yàn)的處理對(duì)象為乳化液濃縮液（經(jīng)過(guò)孔徑 40nm 的陶瓷膜濃縮后的乳化液）。在前期簡(jiǎn)單比較了酸化、鹽析和升溫破乳處理效果的基礎(chǔ)上，決定采用升溫破乳，具體實(shí)驗(yàn)情況如下。實(shí)驗(yàn)方法采用濃鹽酸（37%）調(diào)節(jié)濃縮液的 p

20、H 至一定值或者投加一定量的 NaCl 于濃縮液中，然后將其置于水浴鍋內(nèi)，在一定的溫度下破乳1h，然后測(cè)定其COD。由于濃縮液的COD 絕大部分都來(lái)自于其中的油，所以濃縮液中的油可用COD 來(lái)表示，實(shí)驗(yàn)中采用 COD 的去除率表示破乳效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論乳化液濃縮液的初始pH 為 79，COD 為 350000mg/L 。溫度()COD 去除效率（）pH2pH3NaCl 1NaCl 3NaCl 5NaCl 10表 10 升溫破乳效果比較4048.540.123.727.235.8346061.450.329.453.888.489.59086.382.236.471.592.591.9溫度()

21、pH2pH3NaCl處理后COD(mg/L) 1NaCl 3NaCl5NaCl1040180250209650267050254800224700231000601351001739502471001617004060036750904790062300222600997502625028350圖 6 升溫破乳效果由表 10 和圖 6 可知，升溫破乳效果明顯。40時(shí)酸化和鹽析的效果小于 50%。當(dāng)溫度升高到 60時(shí)，破乳效果明顯增強(qiáng)，在破乳溫度為 60且投加 1% NaCl 的條件下，酸化較鹽析效果差，但也超過(guò)了 50%，鹽析效果則有很大幅度的提高， 除 NaCl 1%因投加量不足沒(méi)有超過(guò) 5

22、0%外，其他均大于 50%，當(dāng) NaCl 投加量為1%時(shí) COD 去除率達(dá)到 89.5%。繼續(xù)提高破乳溫度，當(dāng)溫度達(dá)到 90 時(shí)，鹽析效果較 60時(shí)有所提高，但相差不大，酸化效果有較大幅度的增長(zhǎng)，達(dá)到 80%以上。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)，升溫破乳油層分離明顯，而鹽析破乳的上浮油質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于酸化破乳的質(zhì)量，可以進(jìn)行回收。小結(jié)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，建議采用鹽析+升溫復(fù)合法進(jìn)行破乳，其中 NaCl 投加量為 5%，溫度為 90，破乳時(shí)間為 1h，破乳效率為 92%。對(duì)于上浮油則可以進(jìn)行回收。工藝處理效率估算主廠區(qū)工藝處理效率估算處理廢水水量廢水名稱廢水水量(m3/d)90m3/d（包括峰值）廢水水質(zhì)各工藝去

23、除效果估算（以 COD 計(jì)）油布洗滌廢水101800026000200050002000079混凝92.5013501950清洗廢水1020079隔油，氣浮20，3011202800清潔地面廢水 熒光檢驗(yàn)廢水 乳化液廢水乳化液濃縮液（5 倍） 其它廢水進(jìn)生化前合計(jì)202005002079隔油，氣浮20，301122801018000300047Fenton 氧化901800表 11 各工藝去除效果估算參數(shù)表COD石油類去除效率剩余 COD(mg/L)pH 值處理工藝(mg/L)（%）(mg/L)400051800003000079陶瓷膜60720001350000/79破乳(NaCl 5%，9

24、0)922800020300/79/75/78混合調(diào)節(jié)/5240若使 COD 進(jìn)入生化池前2000mg/L，膜處理出水應(yīng)10000mg/L，膜去除效率應(yīng)該95通過(guò)計(jì)算可知，采用升溫+鹽析復(fù)合法破乳（NaCl 5%，90），經(jīng)過(guò)廠區(qū)各種廢水混合之后進(jìn)入生化池前含鹽量為 700mg/L，符合生化要求。若膜的去除率為 60%，各種廢水混合后 COD5240mg/L；所以要實(shí)現(xiàn)廢水進(jìn)入生化池前 COD2000mg/L，膜處理出水 COD 應(yīng)10000mg/L，膜對(duì) COD 的去除效率應(yīng)該95%。新廠區(qū)工藝處理效率估算表 12 各工藝去除效果估算參數(shù)表COD60m3/d60m3/h廢水水質(zhì)石油類pH 值處理工藝各工藝去除效率（以 COD 計(jì)）去除效率（%）剩余 COD(mg/L)(mg/L)(mg/L)402005002079隔油，氣浮15，251273185180003000400047Fenton 氧化9030040021800003000079膜處理60720000.4350000/79破乳(NaCl 5%，922800090)47/78混合調(diào)節(jié)/3000處理廢水水量設(shè)計(jì)處理能力廢水名廢水水稱量(m3/d)其它含油廢水熒光檢驗(yàn)廢水乳化液廢水乳化液濃縮液(5 倍)進(jìn)生化前合計(jì)若使 COD 進(jìn)入