工业污水处理范例6篇在钢铁企业的用水和排水中,一般焦化和冷轧的废水都可以通过相应的工艺处理后,在达到行业污水纳管标准后通过企业的污水管网进入到企业回用水管网,这样可以实现废水的再利用。故在焦化和冷轧的工艺中产生的废水往往只占到钢铁企业工业废水的一小部分。这大部分的工业废水的产生常常在于钢铁企业的循环冷却水系统。判断钢铁企业的工业废水成分的指标有浊度、COD、硬度与碱度等。浊度主要是指水中的悬浮物和胶体物质引起的水的浑浊。钢铁企业的循环冷却水系统中的浊度物质常常是一些泥土、砂石、腐蚀产物、水垢等不能溶解于水的物质组成的悬浮物以及铁铝等易产生胶体的水中悬浮物。COD指标常常用于表示水中还原性物质的多少。水中的还原性物质是指亚硝酸盐、硫化物等具有还原性的化合物,也是工业废水中常见的污染物之一。另外,对于循环冷却系统而言,在逐渐的被浓缩的过程中,冷却水的硬度和碱度都会改变,一般表现为硬度和碱度的升高,这样的废水进入工业污水系统也会导致污水系统内的水的硬度和碱度升高。除了这些表示水的污染程度指标所指示的污染外,油类和盐类也是钢铁企业的工业废水中常含的污染成分。油类主要是指在钢材生产过程中一些设备泄露的液压油进入了污水系统,盐类主要是指水在循环水系统中不断被浓缩的之盐类成分大幅提高后进入工业污水系统的污染物。
随着国家转变发展方式,走新型工业化道路的发展理念的提出,在钢铁生产行业对于节能减排的要求也日益提高,国家已经从立法的层面制定了新的钢铁企业水污染物的排放标准,企业的工业污水处理也越来越受到各大钢铁企业的重视。在污水的处理方面,各大钢铁企业的普遍做法是将产生的工业污水处理为可再次利用的回用水。在利用工业废水制成回用水的工艺上,通常经过常规的水处理工艺(包括沉淀,过滤等)处理过的污水中包含的悬浮物和杂质的大多数都能够被有效的去除,但常规的处理方式并没有将污水中包含的盐类和少量的油类去除,这样得到的水的含盐量远超过净水循环系统和浊水循环系统中水的含盐量。因此,鉴于以上的特点,经过常规处理的废水只能用于烧结、炼铁、炼钢等工艺步骤的直流喷渣,但这部分的用水量是十分有限的,另外将工业污水制成脱盐水、软化水或者纯水投入生产的用量也是十分有限的。在这种情况下,将工业废水进行进一步的深度处理,减少常规处理的污水中的含盐度已经逐渐成为了处理钢铁工业废水的新趋势。通过脱盐处理的工业废水其含盐量远低于其他自然水体的含盐量,使用这种新水作为钢铁企业水循环系统的补充用水能够大大降低整个钢铁厂的生产过程中产生的污染,有利于节能减排目标的达成。
减少钢铁企业生产中产生的污水,实现水资源的循环利用是在处理钢铁企业工业废水问题中的基本原则和总的趋势。实现因地制宜的处理钢铁废水是发展趋势之一,具体的做法是根据经济原则,将不同处理阶段和不同处理效果的废水采取不同的处理方法,供给不同的使用用户,来实现对水资源最大限度的使用。例如,将一些达到排放标准的处理水用于灌溉农田和城市绿化,来达到实现水资源循环使用的目的。另外,在处理污水的过程中我们需要转变传统的污染后治理的方式,采用更加先进的生产工艺,在污水产生的环节减少污染物的产生,提倡使用资源和能源利用率最高的设备和工艺,逐步的淘汰资源和能源消耗大而产出小的落后设备。前面提到在钢铁厂内部处理工业废水的的过程中,除了进行常规的凝结和沉淀等处理步骤外,进行脱盐处理来提高废水的重复利用率是处理钢铁废水的一个发展趋势之一,目前脱盐处理的工艺还存在许多问题,例如设备造价较高,反渗透膜使用寿命短清洗困难等。因此如何开发出深度处理废水的新工艺和发明新的水处理剂是解决这个问题的发展方向。
随着当今社会的不断发展和人民生活水平的不断提高,生产和生活中对化工区工业污水处理的要求也日益渐高。因此,积极采用科学的处理技术,不断完善污水处理方法就成为当前一项十分紧迫的问题。
随着经济的发展,工业化进程的不断加速,人口和经济增长、粗放型发展模式、无组织大面积排放污染物、化工区工业污水处理率偏低,以及牺牲环境和资源去追求经济利益等,均是造成水污染日趋严重的原因。随着工农业生产的迅速发展和人民生活水平的不断提高,用水紧张和污水排放的矛盾已越来越突出。目前,我国城镇大部分的生活污水采用直接排放的方式,没有采取应有的治理措施,加重了对环境的污染。在国家可持续发展的新政策下,环境保护已受到各级政府和全国人民的重视,对污水进行彻底的治理以保护人类赖以生存的环境的重要性越来越大,高效节能的化工区工业污水处理处理工艺与技术已经为国民经济的发展起到了较大的推动作用。
在对零件进行磨光与抛光过程中,由于磨料及抛光剂等存在,污水中主要污染物为COD、BOD、SS。一般可参考以下处理工艺流程进行处理:污水调节池混凝反应池沉淀池水解酸化池好氧池二沉池过滤排放。
常见的脱脂工艺有:有机溶剂脱脂、化学脱脂、电化学脱脂、脱脂。除有机溶剂脱脂外,脱脂工艺中由于含碱性物质、表面活性剂、缓蚀剂等组成的脱脂剂,污水中主要的污染物为pH值、SS、COD、BOD、石油类、色度等。一般可以参考以下处理工艺进行处理:污水隔油池调节池气浮设备厌氧或水解酸化好氧生化沉淀过滤或吸附排放。该类污水一般含有乳化油,在进行气浮前应投加CaCl2破乳剂,将乳化油破除,有利于用气浮设备去除。当污水中COD浓度高时,可先采用厌氧生化处理,如不高,则可只采用好氧生化处理。
酸洗污水主要在对钢铁零件的酸洗除锈过程中产生,污水pH值一般为2~3,还有高浓度的Fe2+,SS浓度也高。可参考以下处理工艺进行处理:污水调节池中和池曝气氧化池混凝反应池沉淀池过滤池pH值回调池排放磷化污水又叫皮膜污水,指铁件在含锰、铁、锌等磷酸盐溶液中经过化学处理,表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜,作为喷涂底层,防止铁件生锈。该类污水中的主要污染物为:pH值、SS、PO43-、COD、Zn2+等。
典型的反硝化除磷工艺为DEPHAONX。回流污泥完成在厌氧池中的放磷和PHA储备后在中间沉淀池中泥水分离;分离后的上清液直接进入好氧固定膜反应池进行硝化;沉淀的污泥则跨越固定膜反应池进入缺氧反应池内同时完成反硝化和摄磷(关键步骤);脱氮和摄磷后的混合液再进入曝气池再生(氧化细胞内残余的PHA),使其在下一循环中发挥最大放磷和PHA储备能力。该工艺不仅可以达到稳定的磷和氮的去除澳门新葡萄新京威尼斯,而且还可以减少50%的COD需求量和减少30%的需氧量以及减少50%的产泥量。不仅如此,还避免了反硝化细菌和聚磷菌对有机物的竞争,也避免了两种细菌泥龄的差异。该工艺还可以抑制污泥膨胀的发生。系统适合COD/N较低的情形。当进水COD/N较高时,由于缺乏足够的NO3-,磷的去除不充分。这种情况下,在缺氧池后增加的好氧池,可使剩余的磷通过DPB利用O2作为电子受体来去除。
SHARON工艺可以通过控制温度、水力停留时间、pH值等条件,使氨氮氧化控制在亚硝化阶段,目前尽管HARON工艺以好氧/厌氧的间歇运行方式处理高氨废水取得较好的效果,但由于在反硝化中需要消耗有机碳源,并且出水浓度相对较高,因此可以SHARON工艺作为硝化反应器,而ANMMOX工艺作为反硝化反应器进行组合工艺。SHARON工艺可以控制部分硝化,使出水中的NH4+与NO2-比例为1∶1,从而作为ANAMMOX工艺的进水,组成一个新型的脱氮工艺。联合的SHARON-ANAMMOX工艺具有耗氧少、污泥产量少、不需外加碳源等优点,具有很好的应用前景。
该工艺的核心部分是利用投加到传统活性污泥法曝气池中、比重接近于水的悬浮载体填料作为微的活性载体,依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用而使其处于流化状态,因而是悬浮生长活性污泥法和流化态附着生长的膜法相结合的一种工艺。MBBR具有以下特点:(1)反应器中污泥浓度较高,一般污泥浓度为普通活性污泥法污泥浓度的5~10倍,曝气池污泥质量浓度可高达30~40g/L。(2)水头损失小,不易堵塞,无需反冲洗,一般不需回流。作为MBBR工艺核心的悬浮填料具有好氧和厌氧代谢活性,可良好地脱氮除磷。
CW系统是一种由人工建造和监督控制的、与沼泽地类似的地面,它利用自然生态系统中的物理、化学和的三重协同作用来实现对污水的净化作用。这种湿地系统是在一定长宽比及底面具有坡度的洼地中,由土壤和按一定坡度、充填一定种类及级配的填料(如砾石等)混合结构的填料床组成,废水可以在填料床的缝隙中流动,并在床体的表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长及具有景观和经济价值的挺水性植物(如芦苇),由此形成一个独特的动植物生态环境,实现对废水的有效处理。CW系统对BOD5的去除率可达到85%到95%,对CODCr的去除率在80%以上,对总氮的去除率达到60%以上,对污水中磷的去除率可达到90%左右。
近年来好氧反硝化菌和异养菌的发现以及好氧反硝化、异养反硝化等研究的进展,奠定了SND脱氮的理论基础。当好氧环境与缺氧环境在1个反应器中同时存在,硝化和反硝化在同1个反应器中同时进行称为同时硝化反硝化。同时硝化反硝化不仅可以发生在膜反应器中,如流化床、曝气滤池、转盘;也可以发生在活性污泥系统中,如曝气池、氧化沟。与传统脱氮工艺相比,SND工艺具有明显的优越性,主要表现在:硝化过程中碱度被消耗,而同步反硝化过程中产生了碱度,SND能有效地保持反应器中pH稳定,而且无需另外添加碱,节省运行费用。SND意味着在同一反应器,相同的操作条件下,硝化反硝化能同时进行。如果能保证好氧反应器中一定效率的硝化反硝化反应同时进行,那么对于连续运行的SND工艺化工区工业污水处理厂,可以省去缺氧池的费用,或至少减小其容积。对于仅由1个反应池组成的SBR反应器而言,SND能够降低实现完全硝化反硝化所需的总时间。
MBR工艺主要是由膜组件、泵和反应器三部分组成,其中反应器是污染物降解的主要场所,膜是对混合液和对待特殊污染物进行分离和萃取的介质,而泵是为满足分离和萃取提供所需的动力的必需设备。MBR工艺的优点:出水水质优质稳定;剩余污泥产量少;占地面积小,不受设置场合限制;可去除氨氮及难降解有机物;操作管理方便,易于实现自动控制;易于从传统工艺进行改造。
污水处理技术作为化工区工业污水处理项目管理的核心工作之一,对化工区工业污水处理中的问题进行改善就显得十分重要,我们必须将科学的处理技术融合到化工区工业污水处理项目管理工作中,才能减少污染物的排放,还我们一个清洁的环境。
各工业园区污水处理厂因所采用的工艺、所选用的设备及进水水质等的不同而存在一定的差异,故高能耗点也有所不同。在日常的生产运营过程中,现场运营管理者应定期对运行成本进行统计、分析,找出各个高耗能点,采取切实可行的节能降耗措施,从而使工业园区污水处理厂逐渐步入节能降耗的良性循环中。
随着我国工业化、城镇化进程的加快,各地建设工业园区的热情持续升温。同时,在 2011 年 3 月国务院推出的《“十二五”规划纲要》中,延续了“强化污染物减排和治理”的要求,工业化进程的明显提速和制度约束的强化,使各地建设工业污水处理设施的积极性也随之高涨。而且,由于环保标准及监管力度的日渐严格,提供优质的污水处理服务也成为各地工业园区进行招商引资的一项重要基础设施配置条件。
以往工业园区的污水处理厂多为政府投资建设,为吸引企业入驻,政府往往在园区建设初期就花费大笔资金建设污水处理厂。此举不但增加了地方财政的压力,而且由于投资进程与工业园区发展速度不能完全匹配,建成的污水处理厂在相当一段时期内还常常“吃不饱”。同时,工业污水的复杂程度远远高于城镇生活污水,政府在这方面的运营经验和能力也有限。
鉴于以上因素,近年工业园区污水处理厂及其配套设施的建设大多采用BOT 模式进行市场化运作。BOT 是 英 文Build-Operate-Transfer 的缩写,通常直译为“建设-运营-移交”,它是指政府部门通过特许权协议,在规定的时间内,将项目授予有相应资质投资者设立的项目公司,由项目公司负责该项目的投融资、建设、运营和维护,特许期满后,项目公司将项目无偿移交给政府。
由于工业园区污水处理厂及其配套设施的建设与园区内入驻的企业在时间上存在一定的不同步性,即污水处理厂及其部分配套污水管网已建成并投入运行,而企业还在陆陆续续进驻中,从而导致了污水处理厂管网来水水量、水质存在较大的波动性。其次,工业园区内进驻的企业种类较多,进而导致了排入工业园区污水处理厂的特征污染物存在一定的复杂性。如某工业园区通过不断地招商,逐步形成了以纺织业、农副产品深加工业、机械制造业、纸品业、建筑建材业及生物化工业等为主的六大支柱产业,大小企业近百家,特征污染物高达数十种。
工业园区污水处理厂管网来水存在水量、水质波动大及特征污染物种类复杂等特点,给污水处理厂正常生产运行带来了一定的难度。同时,作为 BOT 项目,追求利润最大化是投资商的首要目的,加之近几年能耗费用不断上涨,故对工业园区污水处理厂进行优化管理,节能降耗,降低处理成本,是投资商获得既定利益的有效措施。再者,随着工业化、城镇化进程的加快,我国能源短缺(尤其不可再生能源)日趋严重,怎样在确保出水水质稳定达标排放的前提下、有效地节能降耗已成为工业园区污水处理厂现场运营管理者的首要课题。
某污水处理厂,为水污染治理“十一五”规划项目,以BOT模式建设,建设规模为5万t/d,采用“一级强化+A/O+臭氧氧化+人工快渗深度处理”工艺。厂区位于某市某镇工业园区内,占地面积 100.05 亩,主要收集园区范围内生活污水和工业废水。该项目于 2010 年 12 月份通过环保验收,执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级 B 标准。通过对该厂近一年的直接运行成本进行统计、分析,相关费用由高到低依次为:药剂费、电费、人工费、水费、设备维修保养费、化验费及污泥运输费,其中药剂费约占 50 %,电费约占 30%,其余费用占 20 %。由此可见,药剂费和电费占了该项目直接运行成本的 80 %左右,即药耗和电耗是整个污水处理厂能耗的核心。产生药耗及高电耗的处理单元如下:
2.2.4 污泥脱水单元,耗电设备如下:污泥螺杆泵、清洗泵、带式脱水机、加药及溶药装置等。(说明:该项目产生的剩余污泥,由当地政府负责最终处置,厂方只负责将压滤后、含水率约 80 %的泥饼运输到政府指定的地点即可。)
3.1.1 对药剂种类及生产厂家进行定期筛选,建议每半年实施一次,以适应管网水质的波动,从而使药剂的使用达到最大性价比。
3.1.2 针对预处理单元及尾水消毒单元,根据管网来水水量、水质的变化,灵活调整投配药剂的种类、浓度及投加量,使以上单元达到预期的效果,且避免不必要的药剂浪费。针对污泥脱水单元,根据浓缩后污泥的浓度及特性,灵活调整进泥量及进药量;同时压泥要及时,避免污泥腐化变质而造成药剂使用量的增大。此外,若剩余污泥压滤不及时,在厌氧环境中将导致聚磷菌的重新释磷,进而造成磷的恶性循环。
3.2.1 因管网来水存在水量、水质波动大及污染成分复杂等特点,核心的大功率设备易采用变频控制,如风机、提升泵、混合液回流泵及污泥螺杆泵等,且现场应有备用。
3.2.2 完善在线生产仪表,在日常的生产运行中,根据在线生产仪表的实时数据,对各工艺单元的运行参数进行调整和优化,在确保出水水质稳定达标排放的前提下、有效地节能降耗。比如,根据进水口的在线 pH,调整投加酸性或碱性药剂;根据泵池液位及在线流量计的读数,灵活调整污水提升泵的开启数量及运行频率;根据在线 DO 数据,灵活调整鼓风量;根据在线 MLSS 数据,排除生化段的剩余活性污泥等。此外,为确保在线检测仪表所显示数据的准确性,应定期对其进行标定及维护。
3.2.3 对容易产生积泥的工艺单元,进行定期清淤,如对提升泵池进行定期清理,不仅可减少提升泵叶轮的磨损,也可降低因含泥砂而造成的提升负荷的增加,进而延长水泵使用寿命的同时降低能耗。此外,针对采用池底微孔曝气器供氧的生化系统,应定期对微孔曝气器的膜片表面设法进行清理,以提高氧的利用率,进而降低风机的能耗。
针对处理达标排放的尾水,经检测若达到相关回用水质要求时,应设法进行回用,如厂区/园区绿化用水、风机冷却循环水及带式脱水机的滤带冲洗水等;再者,通过适当投资,如回用水管线的敷设,将尾水回用到工业园区相应企业的用水车间。
3.4.1 规范、完善厂内的各项规章制度及操作规程,将运行成本控制目标进行细化并编入生产人员的月度、年度绩效考核中;
3.4.2 不断提升员工的成本控制意识,将“节能降耗,从我做起”灌输到生产、生活中的点点滴滴;
随着工业化、城镇化进程的加快,我国能源短缺日趋严重,作为高能耗产业的工业园区污水处理厂实施节能降耗已迫在眉睫。文章对某工业园区污水处理厂的耗能点进行了统计、分析,进而从降低药耗,降低电耗,资源再利用及日常管理等方面论述了在运行管理过程中节能降耗的有效措施。
工业污水是指工业生产过程中产生的废液、废水和污水,其中含有生产过程中产生的污染物以及随水流失的工业生产用料、中间产物和产品。随着工业的迅速发展,污水的数量和种类迅猛增加, 威胁人类的健康和安全,对水体的污染也日趋广泛和严重。因此,对于保护环境来说,工业污水的处理比城市污水的处理更为重要。
1.按工业污水中所含主要污染物的化学性质分类, 含有机污染物为主的为有机污水, 含无机污染物为主的为无机污水。例如食品或石油加工过程的污水,是有机污水; 电镀污水和矿物加工过程的污水,是无机污水。
2.按工业企业的产品和加工对象分类,如炼焦煤气污水、冶金污水、造纸污水、纺织印染污水、金属酸洗污水、制革污水、化学肥料污水、染料污水、农药污水、电站污水等。
3.按污水中所含污染物的主要成分分类,如含氰污水、酸性污水、碱性污水、含汞污水、含铬污水、含镉污水、含油污水、含酚污水、含硫污水、含醛污水、含有机磷污水和放射性污水等。
前两种分类法不涉及污水中所含污染物的主要成分,也不能表明污水的危害性。第三种分类法,明确地指出污水中主要污染物的成分,能表明污水一定的危害性。
1.不易生物降解有机污水中所含的有机污染物结构复杂,如蔡环是由10个碳原子组成的离域共扼键,结构相当稳定,难以降解。这类污水中大多数的BODSC/OD极低,生化性差,且对微生物有毒性,难以用一般的生化方法处理。
3.成分复杂。含有毒性物质污水中有机物以芳香族化合物和杂环化合物居多,还多含有硫化物、氮化物、重金属和有毒有机物。
5.有机物浓度高。COD一般在2000mg/L以上,有的甚至高达几万乃至几十万mg/L,相对而言,BOD较低,很多污水BOD与COD的比值小于0.3。
2.致毒性危害。高浓度有机污水中含有大量有毒有机物,会在水体、土壤等自然环境中不断累积、储存,最后进入,从而危害健康。
3.需氧性危害。由于生物降解作用,高浓度有机污水会使受纳水体缺氧甚至厌氧,多数水生物将死亡,从而产生恶臭,恶化水质和环境。
1.在使用有毒原料以及产生有毒中间产物和产品过程中,应严格操作、监督,消除滴漏,减少流失,尽可能采用合理流程和设备。
2.优先选用无毒生产工艺代替或改革落后生产工艺,尽可能在生产过程中杜绝或减少有毒有害污水的产生。
3.流量较大而污染较轻的污水,应经适当处理循环使用,不宜排入下水道,以免增加城市下水道和城市污水处理负荷。
4.含有剧毒物质污水,如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰污水应与污水分流,以便处理和回收有用物质。
5.一些可以生物降解的有毒污水,如酚、氰污水,应先经处理后,按允许排放标准排入城市下水道,再进一步生化处理。
6.类似城市污水的有机污水,如食品加工污水、制糖污水、造纸污水,可排入城市污水系统进行处理。
7.含有难以生物降解的有毒污水,应单独处理,不应排入城市下水道。工业污水处理的发展趋势是把污水和污染物作为有用资源回收利用或实行闭路循环。
工业污水的处理技术正向环保、高效、节能的方向发展。好氧处理技术与厌氧处理技术的联合工艺将具有广阔的前景。
1.多种处理技术联合应用。如先用电化学催化氧化、絮凝、微电解等技术破坏水中难降解的有机物, 交叉耦合生化方法,再提高有机污水的可生化性进行深度处理。
2.改造常规的污水处理工艺。研制经济实用的强化混凝设备,强化混凝处理过程,是适合我国国情,高浓度难降解有机污水处理技术的重要发展方向之一。
3.开发污水净化生物强化技术。即通过基因工程改良的能够快速“吃”污的高效降解菌或向系统中投加从自然界中筛选的优势种群,以强化高浓度有机污水的处理效果。
我国钢铁工业在近年来一直处于高速发展阶段。吨钢新水耗用量逐步下降,但距离国际先进指标仍有较大差距。要进一步降低钢铁企业吨钢耗用新水量、提高钢铁企业水的重复利用率,需要积极推广应用少用水或不用水的工艺技术装备,并强化合理串级用水,加强工业污水的综合处理回用。另外对钢铁企业工业污水处理现状和存在的问题进行了初步的分析和探讨。
钢铁企业工业污水按其来源来分,可以分为循环冷却水系统排污水;脱盐水,软化水及纯水制取设施产生的浓盐水;钢铁厂各工序在生产运行过程中产生的废水等。
钢铁企业循环冷却水系统包括敞开式净循环水系统、密闭式纯水或软化水循环水系统以及敞开式浊循环水系统。
浊循环水系统常用于炼铁、炼钢、连铸、热轧等单元的煤气清洗、冲渣、火焰切割、喷雾冷却、淬火冷却、精炼除尘等。
脱盐水、软化水及纯水常用于钢铁企业炼铁、炼钢、连铸等单元关键设备的间接冷却密闭式循环水系统以及锅炉、蓄热器等的补充用水。
随着全膜法水处理系统造价和运行成本的日益降低,超滤加二级反渗透工艺已广泛应用于钢铁企业脱盐水的制取。但在制成脱盐水、软化水及纯水的同时,也将产生约占脱盐水、软化水及纯水水量40%~50%的浓盐水。
主要为湿式除尘器产生的废水和冲洗地坪、输送皮带产生的废水,以夹带固体悬浮物为主,主要成分是烧结混合矿料。
主要为剩余氨水、产品回收及精制过程中产生的高浓度焦化废水、蒸氨废水、低浓度焦化废水,废水中酚氰化物、COD物质含量较高。
随着环境保护技术的发展,焦化废水、冷轧废水均能够处理至钢铁厂工业污水排放的纳管标准或是可以直接接人钢铁厂的回用水系统,水中COD等有毒有害物质都能得到有效地回收和控制。烧结废水为常规性工业污水。
目前工业污水回用的常见方式为将工业污水收集后处理制成回用水、工业新水、脱盐水、软化水或纯水等用于生产。
工业污水经过常规水处理工艺(如混凝、沉淀、除油、过滤等)处理后制成回用水,原工业污水中的悬浮物、杂质、油等均得到了有效的去除,但其含盐量并没有降低,其含盐量远高于工业净循环水和浊循环水。
脱盐水、软化水及纯水,常用于钢铁企业炼铁、炼钢、连铸等单元关键设备的间接冷却密闭式循环水系统以及锅炉、蓄热器等的补充用水。随着全膜法水处理系统造价和运行成本的日益降低,超滤加二级反渗透工艺,已广泛应用于钢铁企业脱盐水的制取。
但在制成脱盐水、软化水及纯水的同时,也将产生约占脱盐水、软化水及纯水水量40%一50%左右的浓盐水,浓盐水的含盐量将更高,按常规工业污水反渗透的回收率约为75%计算,浓盐水针对工业污水的浓缩倍数将达到4以上,其含盐量针对工业新水而言达到了20倍以上。
如果将全部工业污水采取脱盐制成工业新水,其生产成本将大幅度提高,在短期内缺乏实施的可操作性。另外,制成工业新水的同时将产生更多的反渗透浓水。
对于长流程生产工艺的钢铁企业,鉴于回用水需求量较大,建议将部分工业污水制成脱盐水、软化水或纯水用于生产,将反渗透浓水和由工业污水制成的回用水回用至烧结的一次混合和二次混合用水以及渣处理等直流用户或是浇洒地坪。
首先是回用水用户少,回用水需求量也少;而工业污水经过常规处理制成的回用水含盐量高,无法用于循环水系统做补充水,回用水无法有效的消耗;另外,在制取脱盐水、软化水及纯水过程中将产生含盐量更高的反渗透浓水。
实例概述:抚顺特殊钢股份有限公司是国家重点生产特殊钢、军用钢企业,(以下简称公司)年产钢90万t。为了企业的长远发展以及节能减排工作的不断深入,公司要求对所有的外排水实现“零排放”。新建的总排口污水处理回用工程主要处理厂区排人沈抚灌渠的污水.主要污水来源于炼铁区和钢轧区的生产排污水,其中生活污水约占5%~10%左右。建设规模为900 m3/h(2.2万m3/d),处理后的中水全部回用。
本工程进水水质呈典型钢铁企业生产污水特性,可生化性差,不适宜采用生化方法降解,去除此类有机物和无机污染物的最佳方法是物理化学方法。处理系统拟采用泥渣回流型的高效(混凝)澄清池为主体工艺。
在全球经济快速发展的今天,环保问题,特别是工业污水处理已成为各国研究的热点。目前国内多数工业园区污水都采用了集中处理方式进行处理。该类污水处理厂进水相当复杂,经常含有重金属、铬合物等对微生物有毒害作用的污染物,常规处理工艺无法满足处理要求,给污水处理工艺提出了新的挑战。某市某一经济区内污水主要以工业废水为主,导致原有水质净化厂A污水生化处理系统经常中毒瘫痪,污水只有直排河道,对当地水环境造成了较大的影响。改造设计时,出水须满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准及省标DB44/26-2001一级标准(第二时段)二者之间较严者。进水水质差,出水要求非常严格,给污水处理工艺提出了新的挑战。在设计本污水处理厂的过程中,采用了物化处理+常规生化系统处理的新型工艺。
水质净化厂A进水水质十分复杂,除含有BOD5、CODcr、SS、NH3-N(TN)、PO3-P(TP)等常规污染物之外,其进水中还含有重金属、铬合物、油污、表面活性剂、难降解有机物等难以为常规生物方法所能处理的污染物。而且由于部分企业偷排、发生事故时直排,致使进厂污水指标经常超标,严重影响污水厂A的正常运行。一年内受有毒物质、强酸、强碱、高含磷污水影响很大,共计10多次,共影响污水处理30天,造成约20万吨污水直排河涌。集中处理率只有90%,超标进水主要影响物质为:
针对水质净化厂A进水水质的实际情况以及排水系统管理的现状,污水厂工艺必须采用物化预处理与常规生化处理相结合的工艺路线,即在物化预处理阶段,对进水的pH值进行调整,撇除油污,同时采用化学方法去除水中的重金属、铬合物等对微生物有毒害作用的污染物,使后续生化处理设施能够达正常运行,确保出水达标排放。
试验过程采用实际调研、理论分析研究、实验室静态试验、现场实际模拟中试试验、CASS中试模型试验等相结合的研究方法,进行研究。
试验方案:采用催化氧化絮凝沉淀技术进行物化预处理。通过催化氧化絮凝沉淀方法,将超标排放污水中的对微生物有毒有害物质进行氧化、沉淀或者转化去除,降低污染物对微生物的毒性,确保污水生物处理的良好运行。
中试结论:中试工艺采用了将絮凝沉淀气浮融为一体的物化处理工艺装置—高效固液分离装置,易于沉淀的污染物用沉淀的方式去除,不易沉淀的用气浮的方式处理,工艺与装置的适应性强。试验过程中,利用难处理的企业生产废水与水质净化厂A正常进水,按照模拟实际超标排放水质情况的比例进行调配。不同时段污水厂与模型出水对比如下表所示:
药剂选用结论:用不同的药剂及药剂组合进行1000多次试验找到技术可行、经济合理的氧化还原絮凝沉淀药剂,并取得良好的试验效果。
对氧化还原絮凝沉淀试验后的上清液进行活性污泥曝气试验,检验反应后的上清液的生物毒性。试验结果显示,反应后的上清液对活性污泥活性几乎无影响。
与小型CASS装置联动试验表明,物化工艺处理效果良好,不会对CASS工艺中微生物构成毒性影响。
本项目生化阶段工艺选择了氧化沟与CASS工艺进行比较。两者目前在国内运用较多,若是常规污水处理厂,选择氧化沟工艺或者CASS工艺均可以满足要求。但由于本项目处理的是工艺污水,对微生物会有一定的毒性,需要设计一套快速反应及恢复系统。最终设计方案选择了CASS工艺作为生化处理工艺,其具有如下优点:
(1)各处理单位连接同一个集泥池,当中毒单元抽干后,可迅速从CASS单元调用活性污泥,几小时内即可恢复一个单元的生化处理功能。
(2)CASS工艺单元多,非连续进水,一旦发现生物中毒现象,可以迅速关闭该中毒单元,将其混合液抽入事故池储存,再均匀进入物化系统处理。
氧化沟工艺相对CASS工艺而言,难以组织成一套快速反应系统,因此,本项目生化阶段最终选择了CASS生化处理工艺。
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