东台含酚一体化废水处理设施多款可选

东台含酚一体化废水处理设施多款可选

　实验室废水是指由教育机构的各类实验室、工业研发实验室、国家设立的分析实验室和质量保证实验室、医疗卫生行业的测试实验室在科研、教学、工业产品试制等活动中排放的废水，同时也包括器皿、装备洗涤水中冷却水，地面清洗水，消毒用水及其研究过程中废弃物水等。根据废水中所含主要污染物性质，可以分为有机和无机实验室废水两大类。

　　实验室废水的排放周期不定，排放量也无规律性，所含污染物成分较为简单，但个别污染因子的浓度较高，也具有潜在的危险性，容易造成污染事故，特别是化工类实验室的有机废水。此类废水未作处理直接排放进入市政管网，对污水处理厂的生物处理过程会造成较大冲击，给污水处理厂出水达标带来较大难度。因此要求实验室有机废水处理技术与方法具有高效性、简便性、多用途性。

　　张铁楷等利用Fenton试剂氧化降解有机废水，发现Fenton试剂处理后废水中PAM降解率可达90%以上。·OH具有很高的亲电性和电负性，其电子亲和能达568.3kJ，具有很强的加成反应特性。Fenton试剂降解PAM的过程中，Fe2+和H2O2快速反应生成大量的·OH，而自身被氧化为Fe3+，产生的·OH既可以和有机物快速反应，又在氧化Fe2+的同时生成OH-。在反应过程中·OH夺取PAM中的H原子形成有机自由基，填充不饱和C-C键使聚合物迅速降解。Fe2+/S2O2-8复配体系降解PAM时，南玉明等验证了PAM化学降解属于自由基反应。邓磊等采用采用Fenton法进行处理，对钻井废水中有机物变化及反应机理进行了研究。最佳条件下，Fe/C-H2O2耦合工艺出水中芳香化程度和聚合度大幅降低，高分子物质降解为小分子。徐军等通过对比臭氧、臭氧催化氧化、臭氧/双氧水和臭氧/双氧水催化氧化4种工艺深度处理化工废水的效果，臭氧/双氧水处理效果较优，利于后续生化法处理。

　　根据实验室废水特点，排放量小，成分较为简单，因此选择高效简单的O3/H2O2处理工艺，考察O3/H2O2高级氧化技术在不同的处理条件(臭氧投加量、H2O2投加量、pH值、反应时间)下对实验室高浓度有机废水中COD的去除率影响，并通过页岩气采出水进行验证。

　　1、实验

　　1.1 实验材料

　　重铬酸钾(GR)、水合醋酸钠(AR)、冰醋酸(AR)、甲酸钠(AR)、由成都科龙试剂厂提供。

　　实验废水采用某测试公司实验室中采用GC-MS、气相色谱仪、红外测油仪等仪器分析后产生的废水;废水中主要含二氯甲烷、乙醇、四氯化碳等有机污染物，COD含量为1250mg·L-1，色度为50倍。

　　1.2 实验仪器

　　MCB3-20型臭氧发生器，青岛国林;可见光分光光仪，上海佑科。

　　1.3 实验方法

　　1.3.1 COD的测定

　　采COD的测定用国标GB/T11914-1989(水质化学需氧量的测定重铬酸盐法)。

　　1.3.2 O3/H2O2高级氧化技术对实验有机废水处理方法

　　取100mL废液置于1000mL臭氧反应器中，调节臭氧发生器电压、电流向其通入臭氧同时加入H2O2，通过改变臭氧投加量、H2O2投加量、pH值等条件，在一定的曝气反应时间后测量废水中COD含量。

钢铁酸洗废液是钢铁厂与电镀厂为了提高钢铁表面质量，使用硫酸、盐酸等其他酸作为清洗剂进行表面处理而产生的酸洗废液，据统计，欧盟钢铁厂每年约产生300000m3的酸洗废液，而且随着我国钢铁产业的蓬勃发展，钢铁酸洗废液的排放量迅速增长。钢铁酸洗废液中富含酸、铁资源，目前将硫酸型酸洗废液资源化利用制成一种无机高分子絮凝剂--聚合硫酸铁(PFS)，因其具有絮凝体成型快、沉降迅速、混凝效果好、适应pH宽、适应性强及用途广泛等优点，广泛应用于矿山、印染、造纸等工业废水处理方面。但钢铁酸洗废液中主要污染物质COD、TP、氨氮较高，在资源化利用过程中并未将其去除，所制得净水剂中主要污染物质仍偏高，导致下游净水剂使用厂家在使用过后，出水特征污染物指标反高。

　　本研究根据酸洗废液的成分特点和含量分布，配制模拟钢铁酸洗废液，制备PFS净水剂产品，并用于处理污水，以考察钢铁酸洗废液中主要污染物质COD、TP、氨氮对污水处理效果的影响，在参照DB32/1072-2018《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》的基础上，得出钢铁酸洗废液中主要污染物质的指标控制范围。

　　1.3 实验设计

　　1.3.1 PFS的制备

　　将与硫酸按一定比例混合，并投加一定量丙三醇、磷酸二氢钾、硫酸铵置于三口烧瓶中，在水浴锅中恒温搅拌，再加入一定量的氯酸钠氧化，搅拌反应一定时间，使物料中铁进行氧化聚合，熟化24h，过滤后即得红褐色PFS液体。

　　1.3.2 试验污水水质

　　混合污水院取常州某生活污水厂废水与常州某造纸厂废水1：1混合，得到混合废水，其COD为783.70mg/L，TP为1.08mg/L，氨氮为3.94mg/L，色度为80倍，pH为6.5。

　　1.3.3 污水处理试验

　　取500mL污水于烧杯中，各PFS产品按照常规投加量投加到混合污水中，投加质量分数设961个水平，分别为0.05%、0.1%、0.2%，对比分析各系列产品的处理效果，以300r/min快速搅拌2min，然后以80r/min慢速搅拌3min，停止搅拌，静止沉降30min，取适量上清液，测定其COD、氨氮、总磷，对比分析各系列产品的处理效果，从而得出原料中COD、TP、氨氮含量对污水处理效果的影响。

　钢筋混凝土结构，1座，设计流量5m3/h，尺寸6.5m×4m×5.5m。配套2台污水提升泵，单台流量5.8m3/h，扬程14.4m，功率0.55kW，1用1备。设置自动加碱装置，调节pH。

　　(2)两级混凝沉淀池。碳钢防腐结构，2座，设计流量5m3/h，混凝区尺寸2.1m×1.2m×2.0m，反应时间0.9h，沉淀区尺寸2.1m×2.1m×4.7m，表面负荷1.13m3/(m2·h)。混凝区配置加药系统，投加PAC和PAM，去除水中的悬浮物，以降低后续处理的负荷，沉淀区设置排泥系统。

　　(3)ABR。碳钢防腐结构，1座，设计流量5m3/h，尺寸9m×2m×5.3m，上升流速0.83m/h。ABR分3格，可实现分相多阶段缺氧，有效分解大分子有机物和毒性物质。在最后一格上流区内设弹性填料，为水解污泥提供载体，防止污泥流失。设置污泥回流泵回流第3格污泥至第1格，污泥回流泵2台，单台流量5.8m3/h，扬程18m，功率0.75kW，1用1备。

　　(4)1#中间水池。碳钢防腐结构，1座，设计流量5m3/h，尺寸3m×2m×3.3m。配套污水提升泵2台，单台流量25m3/h，扬程20m，功率3kW，1用1备。

东台含酚一体化废水处理设施多款可选

　(5)UBF。碳钢防腐结构，1座，设计流量5m3/h，尺寸D8m×12m，COD容积负荷4.75kg/(m3·d)，停留时间4.9d。内设弹性填料，为厌氧污泥提供载体，防止污泥流失。在UBF底部设布水器均匀布水。出水采用电磁流量计计量分流，部分水回流至1#中间水池，回流量为3倍进水量，即为15m3/h，其作用稀释进水有机物浓度，降低有机物的生物毒性。该工程暂不考虑建设沼气利用系统，厌氧产生的沼气经水封罐后暂高空排放。

　　(6)曝气沉淀池。碳钢防腐结构，1座，设计流量5m3/h，曝气区尺寸1.2m×1.2m×2.3m，沉淀区尺寸D2.32m×4.9m，表面负荷1.18m3/(m2·h)。曝气区设置布气系统，沉淀区设置排泥系统。

　　(7)A/O池。钢筋混凝土结构，1座，设计流量5m3/h，好氧池尺寸6m×5m×5.5m，污泥负荷0.08kgBOD5/(kgMLSS·d)，污泥质量浓度3500mg/L，缺氧池尺寸5m×3m×5.5m。A池内设置推流器1套，功率2.2kW，防止污泥沉积。设置混合液回流泵2台，单台流量17.5m3/h，扬程22m，功率2.2kW，1用1备。A/O工艺反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，反硝化反应充分，脱氮效率高。

　　(8)二沉池。碳钢防腐结构，1座，设计流量5m3/h，尺寸2.5m×2.5m×4.8m，表面负荷0.8m3/(m2·h)。设置污泥回流泵2台，回流污泥至A/O池，单台流量5m3/h，扬程20m，功率2.2kW，1用1备。

　　(9)2#中间水池。碳钢防腐结构，1座，设计流量5m3/h，尺寸1.2m×1m×1.8m。配套污水提升泵2台，单台流量6.5m3/h，扬程20m，功率1.1kW，1用1备。

　　(10)曝气生物滤池。碳钢结构，1座，设计流量5m3/h，尺寸D1.4m×5.5m。采用气水反冲洗，水反冲强度4.3L/(m2·s)，气反冲强度13.5L/(m2·s)。

　　(11)3#中间水池。碳钢防腐结构，1座，设计流量5m3/h，尺寸2m×1.2m×2.3m。配套污水提升泵2台，单台流量6.3m3/h，扬程32m，功率2.2kW，1用1备。设反洗水泵2台，用于反洗曝气生物滤池，单台流量17.5m3/h，扬程22m，功率2.2kW，1用1备。

　　(12)过滤器。多介质过滤器，碳钢结构，1座，设计流量5m3/h，尺寸D0.6m×3m，采用水反冲洗，反洗时间8~10min，水反冲强度17.2L/(m2·s)，活性炭过滤器，碳钢结构，1座，设计流量5m3/h，尺寸为D0.6m×4m，采用水反冲洗，反洗时间10~15min，水反冲强度17.2L/(m2·s)。

　　(13)清水池。碳钢防腐结构，1座，设计流量5m3/h，尺寸2m×1.5m×2.8m。设置反洗水泵2台，用于反洗多介质过滤器和活性炭过滤器，单台流量17.5m3/h，扬程22m，功率2.2kW，1用1备。

　　(14)污泥贮池。钢筋混凝土结构，1座，尺寸4m×3m×4.3m。为防止污泥板结不利于压滤，污泥池内设置曝气搅拌系统。

　　(15)设备间。砖混，1座，尺寸9m×4.5m×4.2m，设备间内包括鼓风机房和配电室。鼓风机房内设置罗茨鼓风机3台，供好氧池、曝气生物滤池供氧及调节池曝气搅拌，单台风量2.28m3/min，风压53.9kPa，功率4kW，2用1备。

　　(16)综合间。砖混，1座，尺寸6m×4.5m×4.2m，综合间包括污泥脱水间、加药间。设置板框压滤机1套，过滤面积42m2，功率3kW，配套螺杆泵1台，流量20m3/h，压力0.6mPa，功率7.5kW。设置加药装置2套，功率1.1kW。