巴中市酸洗廢水處理工藝設(shè)備
巴中市酸洗廢水處理工藝設(shè)備
酸洗廢水主要來源于冶金、電鍍等加工件的預(yù)處理工段，其中含有多種金屬離子，危害性較大，另外廢水酸性較強(qiáng)，若不經(jīng)處理直接排放會(huì)對(duì)城市管網(wǎng)造成較強(qiáng)腐蝕，并對(duì)城市污水處理廠的正常運(yùn)行造成沖擊〔1〕。近年來，酸洗廢水常用的處理方法有中和法、吸附法、生物吸附法和膜過濾法等，其中中和法在小規(guī)模酸洗廢水的處理方面具有經(jīng)濟(jì)合理、工藝簡單、易于操作和工程應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。
1 廢水水質(zhì)
某公司日產(chǎn)酸洗廢水30 t，水質(zhì)呈酸性，參照同類型企業(yè)的廢水特性，并針對(duì)該公司的實(shí)際情況，對(duì)該公司的污水處理站進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996）中一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)考慮到本工程的水量小及企業(yè)的作息制度等綜合因素，設(shè)計(jì)該工程采用僅白天運(yùn)行、每天運(yùn)行6 h 的間歇運(yùn)行方式(工程的廢水處理量為5 m3/h）
2 廢水處理工藝及設(shè)備
2.1 工藝流程
針對(duì)該公司廢水呈酸性，主要含鋅、鐵、磷酸氫根等離子的水質(zhì)特點(diǎn)，確定該類廢水的處理重點(diǎn)是去除金屬離子和中和酸性物質(zhì)。在模擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過對(duì)藥劑及工藝的篩選，確定采用物理化學(xué)法，即調(diào)節(jié)─混凝—沉淀工藝進(jìn)行處理。
該生產(chǎn)廢水由格柵進(jìn)入調(diào)節(jié)池，池內(nèi)設(shè)曝氣裝置，對(duì)污水進(jìn)行充分曝氣，使Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+。因廢水呈酸性，所以調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土加防腐結(jié)構(gòu)，池頂加蓋。廢水由調(diào)節(jié)池經(jīng)提升泵進(jìn)入混凝反應(yīng)槽，通過機(jī)械攪拌，與加入的石灰水及陰離子型PAM 充分混合反應(yīng)。石灰水在此不但起到調(diào)節(jié)廢水pH 的作用，還補(bǔ)充了Ca2+，使其與廢水中的HPO42-、H2PO4-反應(yīng)生成羥基磷灰石沉淀，陰離子型PAM 則起助凝作用，使微小絮體凝聚為較大的易于沉淀的絮凝體。整個(gè)混凝處理單元由pH 在線監(jiān)測儀適時(shí)監(jiān)控，以準(zhǔn)確控制反應(yīng)進(jìn)程及精度。混凝反應(yīng)完成后，廢水在沉淀池中進(jìn)行固液分離，上清液進(jìn)入清水池貯存以待回用(廠方自備清水回用潛污泵），沉淀物排入污泥池中進(jìn)一步濃縮。污泥經(jīng)加藥調(diào)質(zhì)后進(jìn)入廂式壓濾機(jī)進(jìn)行機(jī)械脫水，泥餅填埋處理，濾液回流至調(diào)節(jié)池重新處理。
2.2 主要構(gòu)筑物
(1）調(diào)節(jié)池1 座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(上部加蓋），尺寸為5.0 m×2.5 m×3.5 m，內(nèi)設(shè)32FZB-18L 型(聚丙烯材質(zhì)）提升泵2 臺(tái)，1 用1 備，Q=5 m3/h，H=25 m，P =2.2 kW；池底安裝UPVC 型穿孔曝氣管12 m2，設(shè)SSR-50 型鼓風(fēng)機(jī)2 臺(tái)，1 用1 備，Q=1.43m3/min，p=34.3 kPa，P=1.5 kW。
(2）混凝反應(yīng)槽1 座，鋼制結(jié)構(gòu)(內(nèi)防腐），V=1.45 m3，內(nèi)設(shè)攪拌機(jī)2 套，P=0.37 kW；JENCO-3675型在線監(jiān)測儀1 臺(tái)，用于在線監(jiān)測pH。
(3）豎流式沉淀池1 座，鋼制結(jié)構(gòu)(內(nèi)防腐），尺寸為D 2.5 m×4.3 m。
(4）污泥池1 座，鋼制結(jié)構(gòu)(內(nèi)防腐），尺寸為D 1.5 m×2.0 m，內(nèi)設(shè)G25-1 型單螺桿泵1 臺(tái)，Q=2.6m3/h，H=60 m，P=1.5 kW；設(shè)XAYJ20/630-UB 型廂式壓濾機(jī)1 臺(tái)，過濾面積20 m2，濾室容積0.25 m3，P=1.5 kW，對(duì)污泥進(jìn)行機(jī)械脫水。
(5）清水池1 座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(上封蓋），尺寸為5.0 m×2.5 m×3.5 m；內(nèi)設(shè)UPVC 型穿孔曝氣管12 m2，對(duì)處理后的水進(jìn)行曝氣。
(6）設(shè)加藥系統(tǒng)3 套，PE 材質(zhì)溶藥罐3 套；不銹鋼攪拌器3 臺(tái)，P=0.37 kW；16CQ-8 型磁力泵3 臺(tái)，P=0.18 kW。
(7）設(shè)備房1 座，尺寸為8.1 m×5.4 m。設(shè)鼓風(fēng)機(jī)、加藥系統(tǒng)、污泥脫水系統(tǒng)、化驗(yàn)室及電控系統(tǒng)等。
3 工程運(yùn)行效果及分析
3.1 運(yùn)行情況
該工程于2008 年9 月通過當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測部門驗(yàn)收，運(yùn)行2 a來處理效果穩(wěn)定，表2 為2010 年9-12 月工程進(jìn)出水水質(zhì)的隨機(jī)監(jiān)測結(jié)果。
調(diào)節(jié)─混凝—沉淀工藝處理酸洗廢水的效果較好，對(duì)金屬離子的去除率均較高，出水水質(zhì)均符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996）的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)要求，可見此工藝適于處理小型機(jī)械廠內(nèi)部酸洗廢水。該工藝對(duì)總磷、總鐵和Zn2+的平均去除率分別為99.9%、99.0%和97.7%，但對(duì)COD的去除率僅為63.6%，主要是因?yàn)樵搹U水的COD 較其他同類廢水偏低，工藝設(shè)計(jì)時(shí)COD 的去除并非主要考慮因素，但出水COD 仍能達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996）中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
3.2 處理效果分析
(1）本工藝中曝氣調(diào)節(jié)池與混凝反應(yīng)槽分開，各自發(fā)揮功能，有效克服了以往二者合建造成的曝氣管管口易堵塞、曝氣不均勻、藥劑不能與廢水充分混合、藥劑浪費(fèi)嚴(yán)重、出水水質(zhì)波動(dòng)大等缺點(diǎn)。
(2）本工藝針對(duì)該酸洗廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，在混凝反應(yīng)槽前增加了調(diào)節(jié)池，同時(shí)用風(fēng)機(jī)對(duì)污水進(jìn)行預(yù)曝氣，不但起到調(diào)節(jié)污水水質(zhì)水量的作用，同時(shí)使污水中的Fe2+大限度地轉(zhuǎn)化為Fe3+，為后續(xù)處理單元高效、穩(wěn)定地運(yùn)行創(chuàng)造了良好條件。
(3）本工藝主要對(duì)污水中各種金屬離子進(jìn)行去除，因此主體采用混凝反應(yīng)槽，并向廢水中補(bǔ)充OH-，以調(diào)節(jié)廢水pH，并與水中的鋅離子及鐵離子形成固體沉淀物。同時(shí)在此階段投加陰離子型PAM使磷酸一氫根、磷酸二氫根離子與鋁、鐵及鈣等金屬陽離子混合，以固體沉淀物的形式去除。本工藝中投加價(jià)格相對(duì)低廉的石灰堿性藥劑，實(shí)踐表明投加石灰藥劑不僅對(duì)各污染因子有較好的處理效果，而且節(jié)省成本。為保證該段化學(xué)反應(yīng)正常、準(zhǔn)確進(jìn)行，堿性藥劑的投加采用pH 在線監(jiān)測儀及電磁閥適時(shí)控制，使處理效果達(dá)到狀態(tài)，同時(shí)避免了以往處理工藝中人工投加藥劑造成的藥劑浪費(fèi)和極易引起二次污染的弊端。
