工业废水处理工程

工业废水处理工程

⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯精品料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯工业废水处理工程工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。工业废水具有排放量大，污染范围广，排放方式复杂；污染物种类繁多，浓度波动幅度大；污染物质毒性强，危害大，污染物排放后迁移变化规律差异大；恢复比较困难等特点。工业污水水质复杂，不能用单一流程处理，一般采用多种方法的组合工艺。工业废水处理途径一般有三种情况：一是工业污水单独处理后排放，二是工业污水排入城市污水处理厂一同处理，三是工业污水预处理后进入城市污水处理厂。管网需要进一步完善的地区的企业需要自行处理后达标排放。污水处理对于排污企业来讲是很陌生的，他们对于什么废水，采用什么工艺处理并不了解，所以他们会选择将污水的问题交给环保企业来处理。那去哪儿找环保企业，这些企业的实力、资质怎么样？污水处理的成本等又成为了排污企业的问题。很多排污单位痛下决心花巨资建设污水处理站，但建成后却发现污水处理成本太高，导致造价昂贵的设施成为摆设。工业废水的水量取决于用水情况。冶金、造纸、石油工业、电力等工业用水量大，废水量也大，如有的炼钢厂炼1吨钢出废水200～250吨。但各工厂的实际外排废水量还同水的循环使用率有关。例如循环率高的钢铁厂，炼1吨钢外排废水量只有2吨左右。更有排污企业因为没有找到合适的技术工艺、有经验和实力的环保企业，导致设施建成后污水却不能处理达标；笔者建议对污水处理工艺不太了解的排污企业，最好先通过像污水宝那样的污水项目服务平台去寻找环保公司，能对比多家具有同类废水处理经验的环保企业，多接触几家再做决定，看看企业提供的技术、案例以及报价等进行选择；毕竟货比三家是有道理的。排污企业可以打开污水宝的网站bao.dowater.com提交废水数据，会有能处理该废水的环保企业与之联系，并可以做挑选。污水管网较完善地区的排污企业会选择污水排入城市污水处理厂一同处理，污水厂都有一定的接管标准，有的企业也会选择将污水预处理后排入城市污水处理厂。近年来，不断有新的方法和技术用于处理工业废水，但各有利弊。单纯的生物氧化法出水中含有一定量的难降解有机物，COD值偏高，不能完全达到排放标准。吸附法虽能较好地除去COD，但存在吸附剂的再生和二次污染的问题。催化氧化法虽能降解难以生物降解的有机物，但实际的工业应用中存在运行费用高等问题。尤其现在的工业废水中的污染物是多种多样的，往往用一种工艺是不能将废水中所有的污染物去除殆尽的。用物化工艺将工业废水处理到排放标准难度很大，而且运行成本较高；工业废水含较多的难降解有机物，可生化性差，而且工业废水的废水水量水质变化大，故直接用生化方法处理工业废水效果不是很理想。针对工业废水处理的特点，我们认为对其处理宜根据实际废水的水质采取适当的预处理方法，如絮凝、内电解、电解、吸附、光催化氧化等工艺，破坏废水中难降解有机物、改善废水的可生化性；再联用生化方法，如SBR、接触氧工业艺，A/O工艺等，对工业废水进行深度处理。一、工业废水的分类及原则第一种是按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类，含无机污染物为主的为无机废水，含有机污染物为主的为有机废水。例如电镀废水和矿物加工过程的废水，是无机废水；食品或石油加工过程的废水，是有机废水。第二种是按工业企业的产品和加工对象分类，如冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、化学1n⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯精品料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯肥料废水、纺织印染废水、染料废水、制革废水、农药废水、电站废水等。第三种是按废水中所含污染物的主要成分分类，如酸性废水、碱性废水、含氰废水、含铬废水、含镉废水、含汞废水、含酚废水、含醛废水、含油废水、含硫废水、含有机磷废水和放射性废水等。前两种分类法不涉及废水中所含污染物的主要成分，也不能表明废水的危害性。第三种分类法，明确地指出废水中主要污染物的成分，能表明废水一定的危害性。此外也有从废水处理的难易度和废水的危害性出发，将废水中主要污染物归纳为三类：第一类为废热，主要来自冷却水，冷却水可以回用；第二类为常规污染物，即无明显毒性而又易于生物降解的物质，包括生物可降解的有机物，可作为生物营养素的化合物，以及悬浮固体等；第三类为有毒污染物，即含有毒性而又不易生物降解的物质，包括重金属、有毒化合物和不易被生物降解的有机化合物等。实际上，一种工业可以排出几种不同性质的废水，而一种废水又会有不同的污染物和不同的污染效应。例如染料工厂既排出酸性废水，又排出碱性废水。纺织印染废水，由于织物和染料的不同，其中的污染物和污染效应就会有很大差别。即便是一套生产装置排出的废水，也可能同时含有几种污染物。如炼油厂的蒸馏、裂化、焦化、叠合等装置的塔顶油品蒸气凝结水中，含有酚、油、硫化物。在不同的工业企业，虽然产品、原料和加工过程截然不同，也可能排出性质类似的废水。如炼油厂、化工厂和炼焦煤气厂等，可能均有含油、含酚废水排出。工业废水的处理原则工业废水的有效治理应遵循如下原则：①最根本的是改革生产工艺，尽可能在生产过程中杜绝有毒有害废水的产生。如以无毒用料或产品取代有毒用料或产品。②在使用有毒原料以及产生有毒的中间产物和产品的生产过程中，采用合理的工艺流程和设备，并实行严格的操作和监督，消除漏逸，尽量减少流失量。③含有剧毒物质废水，如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰等废水应与其他废水分流，以便于处理和回收有用物质。④一些流量大而污染轻的废水如冷却废水，不宜排入下水道，以免增加城市下水道和污水处理厂的负荷。这类废水应在厂内经适当处理后循环使用。⑤成分和性质类似于城市污水的有机废水，如造纸废水、制糖废水、食品加工废水等，可以排入城市污水系统。应建造大型污水处理厂，包括因地制宜修建的生物氧化塘、污水库、土地处理系统等简易可行的处理设施。与小型污水处理厂相比，大型污水处理厂既能显著降低基本建设和运行费用，又因水量和水质稳定，易于保持良好的运行状况和处理效果。⑥一些可以生物降解的有毒废水如含酚、氰废水，经厂内处理后，可按容许排放标准排入城市下水道，由污水处理厂进一步进行生物氧化降解处理。⑦含有难以生物降解的有毒污染物废水，不应排入城市下水道和输往污水处理厂，而应进行单独处理。2n⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯精品料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯几种工业废水处理方法（1）化学沉淀法：化学沉淀法是指向废水中投加某些化学药剂（沉淀剂），使之与废水中溶解态的污染物直接发生化学反应，形成难溶的固体生成物，然后进行固液分离，从而除去水中污染物的一种处理方法。废水中的重金属离子（如砷、氟、硫、硼）均可通过化学沉淀法去除，某些有机污染物亦可通过化学沉淀法去除。（2）活性污泥法：将空气连续鼓入曝气池的废水中，经过一段时间，水中能形成繁殖有大量好氧微生物的活性污泥，它能吸附和分解废水中的有机物，并以有机物为养料使微生物获得能量并不断增殖。离开曝气池的废水与活性污泥的混合液进入沉淀池进行泥水分离。一般废水在曝气池中停留3～5h，能去除废水的BOD5约90%。活性污泥法是一种较为广泛采用的生物处理方法。（3）生物接触氧化法：生物接触氧化工艺采用固定式生物填料作为微生物的载体，生长有微生物的载体淹没在水中，曝气系统为反应器中的微生物供氧。由于生物接触氧化法的微生物固定生长于生物填料上，克服了悬浮活性污泥易于流失的缺点，在反应器中能保持很高的生物量。生物接触氧化法对冲击负荷和水质变化的耐受性强，运行稳定；它的容积负荷高，占地面积小，建设费用较低并且污泥产量较低，无需污泥回流，运行管理简单。但有时脱落一些细碎生物膜，沉淀性能较差的造成出水中的悬浮固体浓度稍高，一般可达到30mg/L左右。（4）膜生物反应器法：膜-生物反应器(MembraneBioReactor，MBR)是将膜分离技术与生物反应器结合在一起的新型污水处理工艺。根据膜分离组件的设置位置，可分为分置式MBR和一体式MBR两大类。MBR工艺用膜组件代替了传统活性污泥工艺中的二沉池，可进行高效的固液分离，克服了传统工艺中出水水质不够稳定、污泥容易膨胀等不足。（5）曝气生物滤池法：曝气生物滤池(BAF)是生物膜处理工艺的一种。采用一种新型粗糙多孔的粒状滤料具有很大的比表面积，滤料表面生长有生物膜，池底提供曝气，污水流过滤床时，污染物首先被过滤和吸附，进而被滤料表面的微生物氧化分解。目前BAF已从单一的工艺逐渐发展成系列综合工艺，有去除悬浮物、COD、BOD、硝化、脱氮等作用。（6）简易生化处理法：即沼气净化池利用厌氧消化原理进行固体有机物降解。沼气净化池的处理效率优于腐化池和沼气池，造价低，动力消耗低，管理简单。适用于经济不发达地区的小型综合地区，条件不具备时可采用简易生化处理作为过渡处理措施。几种工业废水处理工程介绍1.石化乙烯工业废水处理以纯氧曝气装置为主，辅以前处理（初沉后再进人匀质调节池，可以有效避免大量SS对纯氧生化处理的影响）和后处理（缺氧接触氧化）的废水高效生化处理工艺技术，适用于14—30万吨／年乙烯装置及配套工程的生产、生活污水和污染雨水的处理。经处理后排放水达到污水综合排放标准（GB8978—1996）一级标准。本技术由预处理、生化处理、污泥脱水焚烧三个部分组成。预处理由沉砂池、沉淀池、匀质调节池和事故排放水池组成。污水经沉砂、沉淀后进入匀质调节池，同时在匀质调节池中辅以空气搅拌，对匀和水质、防止污泥沉积起到良好作用。匀质调节池设盖板和排风系统，将有3n⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯精品料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯气味的气体引至高空排放。生化处理采用纯氧活性污泥法（UNOX技术），该技术原属于美国U.C.O力公司的专利技术。UNOX系统工艺的主要特点是：（l）供氧能力强，能维持混合液中溶解氧的浓度，DO高达4—8mg／l，甚至更高。而一般空气曝气法只能达到2mg／l左右；（2）曝气时间短，曝气池容积至少比空气曝气法缩小一半以上；（3）能耗比空气活性污泥法省10—20%；（4）环境好，无二次污染。污泥处理系统采用浓缩、脱水、焚烧工艺，污泥得到彻底处理，消除了二次污染。2.奥里油工业废水处理现场处理流程为了确保生化处理的顺利进行，现场应用了三级前处理，目的是减轻因含油量的波动而引起的对生化处理的冲击。因此，现场处理流程分三大部分：一是前处理部分；二是生化处理部分；三是后处理部分。计划处理规模为600m3/d。前处理包括连续的三步工艺：第一步工艺是隔油，通过自然沉降去除不溶解油；第二步工艺是两级气浮，去除水中的悬浮物和胶体物；第三步工艺是砂滤，去除水中的微小颗粒。生化处理包括厌氧、好氧二级生物处理法，酸化水解、延时曝气工艺去除水中的有机物。后处理包括连续的两步工艺：第一步为核桃壳过滤；第二步为活性炭过滤（备用），使废水达标排放。现场工艺流程见图1，设备参数见表1。表1流程设备及参数工艺设备名称有效容积/m3参数/m废水停留时间附属设备4n⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯精品料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯隔油池60015×9×4.524h污水泵两台DAF气浮f3.0×4.050min溶气罐一套前处理f1.37×5.630minIGF气浮浮选泵两台砂滤274.2×3.0×2.21.08h厌氧池12013.5×3.5×2.64.8h池内设框架式生物填料生化处24013.5×3.5×2.69.6h一级好氧池框架式生物填料鼓风机微理100９×4.5×2.54.05h孔曝气器二级好氧池沉淀池10012×4×2.34.0h流程安装完成后，从油田废水处理流程引入对油重质组份降解能力很强的菌种作为生物处理的微生物接种，这类细菌曾在实验室试验中进行过试验，试验结果发现细菌能在废水中大量而快速地生长繁殖。废水源水pH为6.5～7.5,温度为50～55℃，废水在进入厌氧池时温度为32～40℃，在进入好氧池时温度为35～40℃，好氧池出水温度在28～32℃。3.混凝工艺处理电池工业废水根据废水中含重金属离子的种类，采用生成硫化物或氢氧化物沉淀的方法进行处理。考虑到生成氢氧化物容易控制，且废渣便于利用，故选择生成氢氧化物的工艺。几种主要金属离子与常用的碱性物质Na2CO3，Ca(OH)2，NaOH的化学反应式如下:Zn2++2OH-Zn(OH)2↓Mn2++2OHMn(OH)2-↓Hg2++2OH-Hg(OH)2↓生成的这些氢氧化物通常都是难溶的物质，在水中的容度积如表1所列。上述化学反应式及溶度积表明，用添加碱性物质来降低重金属离子浓度的方法是可行的。废水治理工艺流程及主要设备废水治理工艺采用混凝法，混凝剂为FeCl3，pH调整剂为NaOH，主要设备为搅拌混凝槽，斜管沉淀池，箱式压滤机以及相应的配药和加药系统。工艺流程如图1所示。5n⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯精品料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯搅拌混凝槽及沉降池是影响混凝絮团粒径及其沉降效率的关键设备，经试验确定了主要设计参数:搅拌混凝槽的搅拌时间为25min，搅拌桨末端线速度为1.2m/s，颗粒全部被截留最小沉淀速度为2.9×10-5m/s，混凝后最大含渣量为600mg/L，最大废水处理量为400m3/d。根据上述参数计算出搅拌混凝槽的有效体积为7m3，搅拌叶轮直径为1m，搅拌转速23r/min，沉淀池的平面积为30m2，其尺寸为7.15m×4.20m。工艺操作过程控制条件:水量为14～16m3/h，FeCl3为0.3～0.4kg/(m3水)，pH为8.5～8.7。先在集中池将废水除渣，除渣后的废水用泵抽入流量计槽，经计量的废水自动流入搅拌槽，加FeCl3。搅匀后自动流入混凝槽，在混凝槽内加碱液，重金属离子生成氢氧化物析出，并混凝成较大的颗粒，然后自动流入斜管沉淀池进行固液分离，清水从斜管上部流出排放，经治理后的废水达到排放标准(表2)。沉降的颗粒进入贮泥斗，间歇地用泵抽入箱式压滤机，经压滤后的滤液可直接排放。如发现含泥，则可返回污水集中池，再次进行治理。污泥与锅炉煤渣混合后制砖。6n⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯精品料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4.化学沉淀法处理合成氨工业废水某些高浓度氨氮废水因为含有大量对微生物有害的物质，不宜采用生物法处理，所以人们考虑用化学法去除高浓度氨氮，其中化学沉淀法研究的比较多。化学沉淀法的基本原理：将氨与化学沉淀剂〔H3PO4+MgO或Mg(OH)2〕，反应生成沉淀物以去除废水中的氨氮。该法的独特优势是生成的沉淀物MgNH4PO4，是一种农作物所需的复合肥料，因而利用该法可达到废物回用的目的。除去氨氮的反应机理如下：此法可去除氨氮、重金属及某些大分子有机物，常与其它处理技术组合，既适用于反渗透、活性炭吸附等深度处理的预处理，也可用于生化处理的预处理或深度处理。絮凝剂常用FeCl3、A12(SO4)3和阴阳非离子型聚合物。此法对氨氮的去除率很高，可达90%以上，但费用比吹脱法高，产生的污泥对环境造成二次污染，但当其用于脱氮预处理时，也可采用PO43-类物质，污泥可作肥料使用，故有很大的灵活性，不受温度影响、操作简单。它的主要费用是药剂，如能找到价廉高效的沉淀剂，则可大大降低处理费用也可以因地取材，采用海水或卤水替代镁盐，磷酸盐可以采用磷肥厂或含磷企业排放的含磷废水。有研究表明：用化学沉淀法处理垃圾渗滤液(NH4-N浓度为1.500mg/L)时，去除率达96%。5.印染工业废水集中处理5.1设计水量：新建污水处理厂规模为：14000m3/d。5.2设计水质：根据原有污水处理厂多年的运行资料以及现有蓄水池水样取样分析，并按照环保部门的要求，确定新建污水处理厂进出水水质如下：表1进出水水质一览表COD（mg/l）BOD(mg/l)pHSS(mg/l)色度（倍）进水水质800～1000280～3508～10400～600500～600出水水质100206～970505.3处理工艺流程7n⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯精品料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯印染工业在我国比较发达，废水的主要特点是废水色度、COD浓度较高，废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱，纤维杂质及无机盐等，其处理工艺也相对成熟，国内多数印染废水均采用厌氧——好氧生物处理工艺，厌氧水解的主要作用是使印染废水中的难降解有机物及其发色基团解体、被取代或裂解，从而降低废水的色度，改善其可生化性，提高其BOD5/CODcr比值；好氧段的主要作用是氧化分解厌氧反应后的产物，包括一些易降解小分子有机物及染料中的某些发色基团等在好氧段中进一步去除。在一定停留时间内（厌氧10h，好氧10h），处理出水能达到《纺织染整工业水污染物排放标准GB4287-92》的二级排放标准。但由于国家新的排放标准（GB8978-96）的执行，印染工业废水经厌氧—好氧工艺处理不能保证新的排放要求（CODcr<100mg/l，色度<50倍），必须增加三级处理措施。原有污水厂有一套小型气浮设施，经设备调试运转后效果良好，因此，本工程设计中不再对三级处理设施进行小试，直接选用气浮和次氯酸钠脱色作为污水厂处理水达标排放的把关措施。5.4主要建构筑物及设备厌氧水解池原有蓄水池改造，设置水下推进器和污泥回流泵，钢筋砼结构，尺寸为：65×45×5m，有效容积314000m，污水停留时间1d。进水泵房进水泵房1座，平面尺寸：6.5×7.0×5.3m，内设潜水泵三台（单台Q=300m3/h，H=9m，N=18.5kw），两用一备。生化池生化池1座，钢筋砼结构，分两格，单格处理能力：7000m3/d，单格尺寸为：52.25×18.00×5.10m，有3效容积：4232m，水力停留时间（HRT）：14.50h，污泥混合液浓度X=2.5g/l，污泥回流比R=100%，污泥负荷：0.12kgBOD5/kgMLSS.d，污泥龄（SRT）：20d，为有效克服污泥膨胀，在每格中设置导流墙，使污水在曝气池中呈推流式运行方式，生化池中安装微孔曝气头，平均氧利用率达18%，采用鼓风曝气方式供气。二沉池8n⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯精品料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表面负荷q=0.79m3/m2.h，沉淀时间t=2h，圆形钢筋砼结构，2座，单座处理能力：7000m3/d，尺寸为D×H=22×4.0m，池中安装吸泥机。设计中考虑二沉池的表面负荷较低的原因在于：1.确保固液分离效果，保证出水水质；2.保证回流污泥的浓度，在污水的生物处理系统中，生化系统中生物量的保证是污水厂运行成功的关键，有机物能否得到降解取决于系统中降解该有机物的微生物的数量，一般小型印染废水厂均设置填料以提高生物量，因为填料价格较高，一般不在大型污水厂中应用，故设计中考虑保证二沉池中固液分离效果，提高回流污泥浓度，同时延长污泥龄。浅层气浮池浅层气浮为圆形成套钢设备，2套，单套处理能力：300m3/h，尺寸为D×H=10×0.7m。浅层气浮装置是在传统气浮理论的基础上，成功地运用了“浅池理论”和“零速”原理，集凝聚、气浮、撇渣、沉淀、刮泥为一体的先进、高效净化设备，主要特点为：原水进水口、净化水出水口均为移动式，进水口自身以原水出流速度并以相反的方向回旋，混合废水的水平流速相对流出装置为零，零流速状态大大改善气浮过程中液体紊流，缩短原水中的气泡上浮时间，池子中水的流态基本上相对静止，原水中的悬浮物从池底浮到表面的速度快（可达40～100mm/min），有效水深只需400～500mm。污泥池圆形钢筋砼结构，2座，尺寸为D×H=22×4.0m，池中安装搅拌机。鼓风机房砖混结构，1座，尺寸为19.5×8.4×6.3m，内设三台离心鼓风机（单台3，H=5.5m，N=110kw），Q=80m/min两用一备。脱水机房、加药间砖混结构，1座，尺寸为20×10×4.5m，内设1m带式压滤机1台及气浮加药设备1套，加药间内设次氯酸钠发生器四套（三用一备，单套加氯量2.0kg/h，N=5kw）。综合楼砖混结构，建筑面积350m2，内设中控室、会议室、办公室等。9