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某木地板生产企业废水处理工程提标改造实例
来源:济南乾来环保技术有限公司 发布时间:2021-07-25 18:16:53 浏览次数:
作者:王晓敏1, 2,李 亚1, 2,刘劲夫3,梅荣武1, 2,谭映宇1,王 睿1, 2 (1.浙江省生态环境科学设计研究院,浙江 杭州 310007; 2.浙江环科环境研究院有限公司,浙江 杭州 310007; 3.巨化集团有限公司,浙江 衢州 324004)

摘要: : 针对湖州某地板生产企业废水处理已不能满足现有要求的情况,在原有处理工艺为染色水反应池+板框压 滤机+生活污水调节池+曝气池+斜管沉淀池+浅层气浮池的基础上,进行改造,新增A/O池、混凝沉淀池、气浮池,改 造原有生活污水调节池。该工程建成经调试完成后,运行稳定,出水水质COD≤500 mg/L,SS、甲醛、苯酚、NH4+-N、 TP的质量浓度分别≤400、 ≤5.0、 ≤1.0、 ≤35、 ≤8.0 mg/L,达到GB 8978-1996的三级纳管标准。污水直接处理成本为 1.09元/t,其中药剂费0.59元/t、电费0.50元/t。

关键词: : 地板生产废水;提标改造;甲醛;苯酚;A/O

湖州某环保型装饰企业以生产木门、地板、胶合 板为主,根据“三同时”的原则,配套建设了1座处理 规模为300 t/d的污水处理站,废水经处理后纳入当 地污水处理厂。近年来,随着国家环保政策的不断 更新加之进水量的增加,企业废水站现状处理工艺 设施已不能满足日益严格的排放标准要求,因此该 企业对其废水站进行了提标改造设计。


1 现有废水处理概况 现有废水处理概况


该公司产生的废水主要包括工艺废水、车间地 面冲洗水、生活污水。现有处理工艺为染色水反应 池+板框压滤机+生活污水调节池+曝气池+斜管沉 淀池+浅层气浮池。目前项目污水站运行情况不理 想,进水水量的增加,使原有的生化系统停留时间变 短,曝气池内水体颜色为黑色,初步判断为处于严重 厌氧,加之进水水质中含有甲醛和苯酚,不利于微生 物生长,故生化系统去除率较差。生化后二沉池原 设计设置为斜管沉淀池,斜管沉淀池一般不适用于 生化二沉池,生化污泥的黏性使得生化污泥易于堵 塞斜管,造成斜管沉淀效果变差。由于斜管沉淀池 跑泥严重,因此后续的浅层气浮池负荷过高,超过了 原设计的浅层气浮处理能力,加药浅层气浮达不到效果,浅层气浮出水SS含量超标,后续机械过滤器 由于进水负荷过高,导致出水不能稳定达标。

企业现状实际处理的废水主要为染色废水、洗 胶废水和生活污水。其中染色废水量为120 t/d,洗 胶废水5 t/d,生活污水400 t/d。染色和洗胶废水特 性如表1所示。

 
表1 染色和洗胶废水特性
Tab.1 Dyeing and rubber washing wastewater characteristics

2 小 试

2.1 小试方法

芬顿试剂能生成强氧化性的羟基自由基,在水 溶液中难降解有机物生成有机自由基使之结构破 坏,最终氧化分解[ 1-2]。H2O2同Fe2+结合的Fenton试剂 处理有机废水是一种经典的催化氧化法,适合于处 理水中高浓、难降解的有机物质。从理论上采用芬顿氧 化法可以将废水中的甲醛、苯酚脱除到很低的水平。 为了确定改造工程的工艺,本方案采用芬顿氧 化工艺针对本项目中含甲醛、苯酚的洗胶废水进行预处理试验。通过投加不同种类不同剂量的药剂进 行了多次试验,比较了几种药剂对废水除甲醛、苯酚 的处理效果。

1)实验1。量取洗胶废水500 mL于1 000 mL烧 杯中,调节pH为3~4,然后加入不同药剂量的FeSO4、 H2O2,曝气2 h,回调pH至10,沉淀后取上清液检测。

2)实验 2。投加聚合硫酸铁(PFS)、次氯酸钠 (NaClO)预处理染色废水。

2.2 小试结果

1)洗胶废水。FeSO4、 H2O2和加入量分别为3、 5 g/L(1#)和 3、10 g/L(2#)的 2 次实验结果如表 2 所示。
表2 洗胶废水实验结果
Tab.2 Test data of rubber washing wastewater

由表 1 可知,通过投加不同比例的 FeSO4 和 H2O2试剂,对COD的去除能达到50%左右,对甲醛 的去除能达到70%左右。总体来看,芬顿氧化法能 达到期望的预处理效果。

2)染色废水。PFS、NaClO的投加质量分数分 别为0.3%和0.05%时,处理后的COD为720 mg/L, 去除率约59%。


3 处理工艺改造

3.1 改造思路

由企业废水站现状运行情况及改造目标可知, 目前急需解决的是废水中甲醛、苯酚含量和COD过 高的问题。据此,提出以下改造思路:


1)洗胶废水中增加预处理工艺进行化学除甲 醛、苯酚和COD。根据采取的水样分析可知,洗胶 废液中的甲醛、苯酚的质量浓度分别高达 102、 1.061 mg/L,影响后续生化处理过程中微生物的生 长,继而影响处理效果。拟采用芬顿氧化工艺,增加 芬顿氧化釜,在除甲醛、苯酚过程中可同步去除部分 COD。反应釜出水和染色废水在染色水反应池内 混合后,投加次氯酸钠和PFS,进一步去除甲醛、苯 酚和COD。

2)生活污水预处理。在生活污水进入调节池2前 设置格栅井,去除水中颗粒物质,降低后续处理难度。

3)优化生化处理工艺,保障生物处理效率。 NH4+-N含量较高,故将生化工艺改为A/O工艺,新建A/O池。

4)保障深度处理工艺。生化出水后,为确保出 水水质达标,可在气浮池投脱色剂和聚合氯化铝 (PAC),分别进行脱色和絮凝处理以进一步提升出 水水质。

3.2 设计水量水质

根据企业车间现有排放废水水量情况,结合小 试中所测得的水质数据,改造项目车间生产废水设 计处理水量取600 m3/d,设计水质如表3所示。

 
表3 废水站设计进水水质水量
Tab.3 Designed influeet quality and quantity of wastewater station

3.3 废水处理改造目标

根据环保及企业的要求,废水处理站出水水质 指标应达到GB 8978-1996的三级纳管标准[3]。

3.4 工艺流程

改造主要增加了芬顿氧化法法对洗胶高浓废水 进行预处理,并对现有的生化处理工艺进行改造。 整体改造处理工艺流程如图1所示。

 


图1 改造工艺流程
Fig.1 Upgraded process flow

1)洗胶废水中含有甲醛、苯酚污染物质,不利于 后续生化处理,在进入生活污水调节池前,增加芬顿 氧化釜降解甲醛、苯酚,同时在一定程度上降解 COD。

2)染色废水自流进入染色水调节反应池,在调节 反应池中投加次氯酸钠、石灰和硫酸亚铁,进一步降 解COD和甲醛,按原设计进入板框压滤机后滤出液 进入生活污水收集调节池。泥饼运入污泥暂存区。

3)在生活污水等低浓度废水的收集终端设置格 栅井,去除悬浮颗粒物质,井内设置2台潜水泵(一 用一备),通过潜水泵将低浓废水泵入生活污水收集 调节池。生活污水收集调节池与好氧池内部联通。 为保证废水停留时间及高程落差,建议二池连接管 道间设截断阀门。

4)进水TN、NH4+-N含量较高,故将生化工艺改 为新建A/O系统,进行反硝化-硝化,降解去除TN、 NH4+-N。

5)斜管沉淀槽改造。拆除斜管沉淀槽内斜管, 沉淀池重做,为辐流式沉淀池。

6)在新建气浮池中投加脱色剂和聚丙烯酰胺 (PAM),分别对水质进行脱色处理和絮凝处理。 后因企业实际生产情况变动,洗胶废水产生量 大量减少,故而Fenton氧化釜系统未进行施工,少量 洗胶废水直接自流入染色水反应池。

3.5 主要构筑物与新增设备

1)染色水调节反应池(利旧)。现有染色水调节 反应池地上部分8.6 m×6.2 m×2.6 m,地下部分5.7 m×3.7 m×2.5 m,半地下钢筋混凝土结构。投加次氯 酸钠、硫酸亚铁、石灰,降低COD、甲醛和苯酚,降低 后续工艺负荷。

2)A/O池(新建)。A池10.5 m×7.7 m×5.5 m, O 池17 m×7.7 m×5.5 m,有效水深5 m,半地下钢筋混凝 土结构。新增设备:双曲面搅拌机, ϕ=2 m,36 r/min, 4 kW, 2台, 1用1冷备;组合填料, ϕ180 mm×80 mm, 650 m3;内回流泵,体积流量50 m3/h,扬程7 m,功率 2.2 kW, 2台, 1用1备;抽提式曝气管,160 m。

3)幅流沉淀池(新建)。ϕ7 m×4.5 m,有效水深 4 m, 1座,半地下钢筋混凝土结构。新增设备:刮泥 机, R=3.5, 1.5~3 m/min,功率 0.37 kW, 1 套;提升 泵,体积流量27 m3/h,扬程15 m,功率2.2 kW, 2台。

4)气浮池(新增)。设计体积流量为25 m3/h,一 体化装置, 1座。

5)脱水机房(新增)。12.0 m×6.0 m, 2层,地上 钢筋混凝土结构。新增设备:板框压滤机,100 m2, 10.2 kW, 2台。

4 调试运行及经济技术指标


4.1 存在问题

1)该工程改造完毕后,后因公司生产需求,需要 对木板进行漂白处理,其中排放大量含双氧水废水, 且因场地限制未设置调节池,漂白水为瞬间大量排 放,造成生化系统微生物难以存活,且O池因双氧水 曝气加之微生物死亡,泡沫量较大,溢流至池外。

2)生化系统二沉池污泥黏度较大,原设计污泥 泵远距离无法打至压滤机进行脱水处理。

4.2 整改措施

1)考虑到场地限制且节约改造成本等因素,利 用原有好氧池,且在原有生活污水调节池内增加曝 气管道,经过2道曝气工段,废水中双氧水大量挥 发,从而使得生化系统能够稳定运行。

2)污泥浓缩池作为过渡构筑物,为防止污泥结 固,内增曝气管路并增设排泥管,从而使得污泥能够 正常输送压榨。

4.3 处理效果

经过将近2个月的调试,系统正常运行,出水满 足 GB 8978-1996 的三级纳管标准,即 COD≤500 mg/L,SS、甲醛、苯酚、NH4+-N、TP的质量浓度分别≤ 400、 ≤5.0、 ≤1.0、 ≤35、 ≤8.0 mg/L。 4.3 经济技术指标 经济技术指标 污水站总投资414万元,污水站不新增配套人 员,直接处理成本为1.09元/m3,其中药剂费0.59元/m3、 电费0.5元/m3。

5 结 论

针对木地板生产企业废水特点,选用混凝-A/O气浮池处理工艺,其出水满足GB 8978-1996的三 级纳管标准。 根据企业实际生产需要,在不新增构筑物的情 况下,采用2级曝气处理,降低废水中双氧水含量, 从而使得生化系统正常运行。 污水站处理规模为600 m3/d,总投资为414万 元,处理成本为1.09元/m3。