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江苏金属表面废水工艺改造处理案例   

  江苏某企业金属表面废水,废水COD超标,重金属离子有铬、铜等,常规金属表面废水处理工艺很难实现达标排放。安峰对该企业金属表面废水工艺提标改造,在微电解池、生化阶段增加循环泵,深化处理阶段加入MBR设备后,效果如何?安峰将对该提标改造工程案例分析。

  

  01工程概况

  

  1、设计水量

  

  按业主要求,改造后处理能力为5m3/h。

  

  2、进出水水质

  

  处理出水需达到《水污染物排放限值》(DB44/26—2001)的一级标准。设计进出水水质如表1所示。

表面废水处理.jpg

  2废水处理工艺

  

  1、工艺流程

  

  改造后废水处理工艺流程如图1所示。

表面废水处理

    各车间生产废水首先进入调节池,调节水质与水量后经泵送入微电解池。泵前自动加碱控制pH为3~4,在酸性介质和有氧条件下,微电解池内产生新生态的氢和亚铁,从而破坏了络合物的结构,置换出单质铜。微电解池出水溢流进入一级混凝反应池与一沉池,自动加碱控制pH为11~12,以去除绝大部分的铜离子与亚铁离子,并通过新生絮体吸附沉降水中的有机物。对一沉池出水大量曝气,并在二级混凝反应池投加助凝剂,于二沉池中去除残余的亚铁离子与铁离子。自动加酸控制二沉池出水pH为7~8.5,然后自流进入二级ABR水解池。在ABR水解池内,在水力冲击下搅动池内的污泥,使泥水混合,水解菌群将难降解的大分子有机物分解为易降解的小分子有机物。

  

  经微电解和水解预处理后,废水可生化性提高。水解池出水流入好氧池,由好氧菌吸附降解有机污染物,使废水得到净化。好氧池出水经三沉池自流进入MBR装置,池内安装的中空纤维膜截留菌种与大分子有机物,维持较高的污泥浓度与微生物多样性,极大地提升了出水水质。三沉池沉积的污泥经气提装置回流至生化池,以补充池内污泥浓度。MBR池泥水混合液仍含有较多难降解有机物,回流至水解池,进行循环降解。生化剩余污泥和物化污泥一同排入污泥浓缩池。浓缩的污泥经厢式压滤机脱水后由业主外运处置,滤液流回到调节池,与废水一起进行处理。

  

  2、处理改造工程要点

  

  (1)改造微电解池,装填高温微孔活化微电解填料。微电解填料由多元金属熔合多种催化剂通过高温熔炼形成架构式微孔合金结构,不钝化、不板结,长期运行稳定有效。

  

  (2)将中和池的后段改造为水解池,增加水解池容积;并增加水解池循环泵,控制水流速度,提高污水与水解菌种接触反应效果。

  

  (3)增加一体化撬装式MBR设备,确保出水达标排放。

  

  3设计参数

  

  1、隔油调节池

  

  隔油调节池为砼结构,地上0.2m,地下2.5m。规格为8.0m×8.0m×2.7m,有效容积120m3,HRT=24h。

  

  2、微电解池

  

  微电解池为地上式砼结构,规格为6.0m×2.0m×4.5m,有效容积24m3,HRT=4.8h。

  

  3、一沉池和二沉池(共2级串联)

  

  一沉池和二沉池为地上式砼结构,单座池体尺寸6.0m×4.0m×4.5m(含混凝反应池),表面负荷0.4m3/(m2˙h)。

  

  4、ABR水解池(共2级串联)

  

  ABR水解池为地上式砼结构,一级水解池尺寸8.0m×1.6m×4.0m,二级水解池尺寸8.0m×2.3m×4.0m,总有效容积73m3,总HRT=14.6h,水解池COD容积负荷约为0.10~0.19kg/(m3˙d)。

  

  5、好氧池

  

  好氧池为地上式砼结构,池体尺寸8.0m×5.6m×4.0m,有效容积130m3,HRT=26h。池内安装组合填料,污泥回流比50%~100%,泥龄35~52d,悬浮污泥质量浓度为3000~4000mgMLSS/m3,污泥负荷为0.03~0.05kgBOD5/(kgMLSS˙d)。

  

  6、三沉池

  

  三沉池为地上式砼结构,池体尺寸8.0m×2.6m×4.0m,表面负荷0.33m3/(m2˙h)。

  

  7、撬装式MBR装置

  

  撬装式MBR装置为钢结构,集成膜池、中水池、机房于一体,设备尺寸4.0m×2.5m×3.0m,其中膜池有效容积15m3,HRT=3h。MBR池核心设备为PVDF中空纤维帘式膜组件,共640m2。

  

  8、污泥浓缩池

  

  污泥浓缩池为砼结构,地上1.5m,地下2.5m,池体尺寸6.5m×2.3m×4.0m,有效容积30m3。配套厢式压滤机2台,过滤面积各20m2。

  

  4调试与运行

  

  (1)改造前,在反应池内加碱即产生大量泡沫并溢出,采取加高反应池保护高度、更换新型高温活化微电解填料等改造措施后,问题得以解决。

  

  (2)生化调试初期,好氧池经常产生严重泡沫,经分析为表面活性剂所致。漫天飞舞的泡沫严重影响了现场环境,并造成菌种流失。通过采取控制负荷、增投微生物菌种与营养物等措施后,问题得以解决。尤其是MBR与ABR水解酸化系统微生物驯化成熟后,再未发生过大规模的泡沫现象。分析原因:污泥培养驯化是一个逐步有序的过程,微生物结构随反应器内不同时期环境的变化而调整,逐渐演变成适应MBR及ABR水解酸化工艺的群落结构。

  

  (3)调试后期,将微电解池进水pH控制目标从1.5~2.0升高至3.0~4.0,系统产泥量下降了约1/3,后续生化系统也未见到明显冲击迹象。

  

  (4)运行过程中,偶发污泥膨胀现象,此时SV30≥80%,好氧池表面漂浮一层灰褐色黏稠浮渣。一般通过加大污泥与混合液回流量,即可自动恢复,恢复时间一般为3~5d。

  

  (5)MBR膜的日常清洗维护主要有3种:清水反洗、加药反洗和浸渍清洗。日常运行中应充分重视清水反洗工序,严格控制清水水质、反洗水量与反洗频次。实践证明,清水反洗工序设备简单、操作自动化,在维护到位的情况下,可免除加药反洗的硬件投资和繁琐操作,且浸渍清洗周期可延长至4~6个月。

  

  5处理效果分析

  

  2016年8月期间,监测了各工序对COD、Cu2+的去除效果,结果分别见表2、表3。

表面废水处理.jpg

  表面废水处理.jpg

  运行结果表明,尽管进水水质波动极大,甚至超出设计值,但出水COD<74mg/L,Cu2+<0.38mg/L,SS<14mg/L,石油类<1.8mg/L,均优于排放标准要求,且耐受水质冲击能力强。在投入运行近3a后,处理出水水质依然稳定。

  

  此外,显而易见的是,MBR工艺对COD的达标起到了关键作用;物化工艺(微电解+二级反应沉淀)则去除了绝大部分的Cu2+,使出水Cu2+接近达标。

  

  该企业表面废水提标改造费用达30万,工程1个月,提前达到废水零排放效果。该套废水处理工艺后期维保阶段,目前水质出水标准基本稳定。基本符合当地废水提标改造标准,间接给企业创造价格达到120万。同时,该企业在当地提升企业形象,使当场环境效益提高。

 表面废水处理

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