昆山河道污水处理设备水质工程师实验检测

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（1）调节池。

用于收集脱硫废水，对水质、水量进行调节，使来水水质均匀，避免水质水量波动对后续设备运行负荷产生过大冲击，保证设备的安全及稳定运行。设计1座，停留时间10h，尺寸6.7m×6.0m，有效水深5.0m。

（2）混凝反应沉淀池。

包括配水渠、软化池、絮凝池、一级沉淀池、二级沉淀池及pH调节池，集上述单元于一体，每个池体均设有排空管。设计流量20m3/h，软化池和絮凝池停留时间2.3h，一级沉淀池负荷0.7m3/（m2•h），二级沉淀池负荷0.7m3/（m2•h），控制pH在10~11。

（3）多介质过滤器。

通过过滤器内填料截留去除水中的悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物等。设计流量20m3/h×2套，1用1备，单套直径2m，过滤流速6.4m/h。

（4）DTRO装置。

主要用于去除水中的溶解盐类、小分子有机物及二氧化硅等，可去除水中95%以上的电解质（盐分）和粒径＞0.0005μm的杂质。设计流量5m3/h×2套，水温20~40℃，系统回收率≥50%，DTRO膜通量≤15L/（m2•h）。

（5）三效蒸发器及吨袋包装机。

工艺采用三效蒸发器处理来料，蒸发器采用抗盐析、抗结垢、适用性能强的强制循环蒸发器。原料液首先经预热器预热后进入蒸发器进行蒸发浓缩，蒸发达到一定浓度后出现大量晶体，出料后进入稠厚器增浓，然后进离心机进行固液分离，母液返回蒸发器重新蒸发，结晶盐进入吨袋包装机包装外运。进料流量5000kg/h，进料TDS约为50000mg/L，出料含水率≤5%，蒸发量4750kg/h。

（6）加药系统。

加药装置放置在加药间，1座，尺寸14.0m×13.0m×5.9m。放置氢氧化钠、碳酸钠、絮凝剂和助凝剂等药剂。

（7）污泥脱水系统。

主要处理来自混凝反应沉淀池的化学污泥，设计2套自动液压箱式压滤机，每套处理绝干污泥量7.2t/d，出泥含水率≤60%。

汽车涂装废水主要是指来源于汽车零部件涂装工序所产生的综合废水，主要来源于涂装前处理工艺和涂装工序。其中涂装工序产生的废水含有的污染物主要有石油类、阴离子表面活性剂、悬浮物(SS)、磷酸根、Zn2+、Ni2+、Fe2+、NO－2、NO－3、颜料、粉剂、二甲苯等。此类废水化学需氧量(COD)一般较高，且可生化性差，处理难度较高。

混凝芬顿法是去除SS和难降解有机物较为理想的方法。混凝沉淀法通过胶体颗粒聚凝可以有效吸附废水中的悬浮物和有机污染物。芬顿氧化法是在酸性条件下，亚铁离子(Fe2+)催化双氧水(H2O2)产生强氧化性羟基自由基(•OH)，迅速将废水中难降解的大分子有机物转化成易分解的小分子有机物，或者直接氧化成H2O和CO2，特别是对树脂、醛、硝基苯等物质有较好的去除效果。混凝芬顿法已经在焦化废水、苯胺废水等难降解废水处理中得到应用，但尚未有汽车涂装废水处理实际应用的研究。

本工作采用实际的涂装废水，探索适合此类废水的混凝剂种类以及使用条件，以及芬顿工艺的应用效果和影响因素，考察混凝芬顿法处理该类废水的可行性以及较优的工艺条件，为此类废水的处理提供参考。

1、试验

1．1 废水

本试验废水取自浙江某汽车零部件涂装企业车间倒槽期间排放的涂装废水，原水pH值在3．5左右，COD为2880mg/L。该废水需要处理达到GB8978－1996《污水综合排放标准》中COD≤500mg/L的三级标准才能排放。

1．2 混凝试验

研究5种混凝剂(聚合氯化铁PFC、聚硅酸硫酸铁PFSS、聚合氯化铝PAC、聚合氯化铝铁PAFC、聚硅酸铝PSAA)的混凝效果，采用混凝剂(2%)+聚丙烯酰胺PAM(0．1%)，混凝剂与助凝剂PAM的质量比设置为50∶1。分别探究了pH值、混凝剂投加量对混凝沉淀的影响。每种混凝剂的投加量分别设为100，200，300，400，500，600，700mg/L，pH值分别设为5．0，6．0，7．0，8．0，9．0。

取200mL水样于250mL烧杯中，调整pH值，加入混凝剂，在250r/min的转速下搅拌2min，然后转速调至160r/min，再继续搅拌2min。在水样中分别投加相应量的PAM，调整转速至60r/min搅拌2min。停止搅拌，将水样静置沉淀，30min后取出上清液测COD。

1．3 芬顿试验

原水采用最佳混凝沉淀试验条件下的出水，COD浓度为1050mg/L。探究芬顿氧化过程中H2O2的投加量以及H2O2与Fe2+比值、pH值、反应时间等条件对氧化效果的影响。H2O2的投加量设为2，4，6，8，10mL;H2O2与Fe2+的摩尔比分别设为2∶1、3∶1、4∶1;pH值分别设为2．0，2．5，3．0，3．5，4．0;反应时间分别设为30，50，70，100min。

由于加入催化剂和氧化剂之后水样的pH值会发生变化，因此投药方式设为先加入催化剂再加入氧化剂最后调节pH值，取200mL水样于250mL烧杯中，加入FeSO4•7H2O，缓慢加入H2O2(5%)，加入5%的H2SO4调节水样pH值，反应后，加入2．4%的NaOH调节pH值为10左右，搅拌反应，加入1mLPAC，加入0．5mLPAM，反应后静置沉淀15min，取上清液测COD值和残留H2O2的量。

1．4 测定方法

CODCr采用快速分光光度法测定;H2O2采用硫酸铈法测定。

2、结果与讨论

2．1 混凝

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2．1．1 混凝剂投加量对混凝效果的影响

调节原水pH值为8．0，5种混凝剂不同投加量时对涂装废水中COD的去除效率见图1。由图1可得出:PAC投加量在300～500mg/L范围时，随着投加量的增加，COD去除效率越来越高，并在投加量为500mg/L时，COD去除率达到64．7%;PAFC、PFSS、PSAA、PFC投加量在300～400mg/L范围时，随着投加量的增加，COD去除效率越来越高，并在投加量为400mg/L时，COD去除率分别达到61．5%，59．9%，59．8%，63．9%，在投加量继续增加之后，COD的去除率都基本保持不变甚至略有下降。结果表明，混凝沉淀法对汽车涂装废水的去除有效，因为投加混凝剂后会形成带有正电荷的絮凝体，可中和磷化剂、脱脂剂、表面活性剂等污染物质的ζ电位，破坏水体中污染物形成的稳定体系;助凝剂PAM则通过吸附架桥、网捕、裹加作用来使水体中的污染物形成大的絮凝体从而形成沉淀，达到将污染物从水体中分离的目的。

一方面这些废水中含有大量的难降解有机物，使得废水的达标排放非常困难；另一方面，这些废水中除有机物外，离子含量很低。如果能够对这些废水进行处理，进而作为去离子水原料制备去离子水，则不但可以解决废水排放问题，而且能够降低去离子水生产过程的酸碱用量。

2、PVC生产废水处理技术进展

PVC生产废水处理工艺主要有3种：（1）传统的活性污泥PVC生产废水生化处理工艺；（2）双膜法处理工艺；（3）生物接触滤床氧化PVC生产废水处理工艺。

2.1 传统的活性污泥PVC生产废水生化处理工艺

采用活性污泥法处理PVC生产废水，很多企业在小试中取得的效果很好，但在工程投产后处理效果不理想。因为大多数企业PVC生产废水混在一起进入系统处理，由于干燥离心废水、汽提过程废水较低的有机负荷使丝状菌更容易优势繁殖，从而引起污泥膨胀，导致出水中含有悬浮固体，出水水质恶化，所以采用活性污泥生化工艺处理母液水比较困难。

2.2 双膜法处理工艺

双膜法处理工艺流程较长，一次性投资较高。该工艺在使用初期效果较好，处理后的PVC生产废水水质可达到一次新鲜水的品质。但是运行一段时间后，透过初步过滤系统的微量胶体会在孔径为1.5μm的超滤膜表面聚集，堵塞滤孔，并会导致微孔无法反洗再生，最终导致过滤系统阻力逐渐上升，过滤效率快速衰减，必要时须更换新膜，增加了母液水处理成本，超过了一般聚氯乙烯生产企业的成本承受能力，无法在行业内得到大面积的推广。

2.3 生物接触滤床氧化PVC生产废水处理工艺

生物接触滤床氧化PVC生产废水处理工艺是生化法的一种，属于好氧生化处理工艺。该方法首先对固体悬浮物和有机物进行预处理；然后有机物在生物接触滤床中进行生物接触氧化反应；之后污水进入碳滤器、精密过滤器，脱除前一道工序未清除的残留COD及细微粒径SS，从而基本解决了传统活性污泥生化法及双膜过滤工艺各自存在的突出问题。

3、PVC生产废水处理新工艺

在总结国内外悬浮法PVC生产废水处理回用技术基础上，因地制宜，分类处理，研究总结出一套完善的PVC生产废水处理回用且全流程控制的新工艺，并将聚合母液废水（聚合反应和冲洗用水、涂釜废水等）全部回用于生产，使得企业真正实现生产有机废水，使得PVC生产污水资源化。该技术采用的是生物接触氧化+砂滤+O3+活性炭过滤+离子交换工艺主流程，并在不同阶段辅以特殊的物化方法，将困扰同行业的涂壁类废水第一次真正实现全部回用，利用辅助物化法在生化处理段去除聚合母液中乳浊状物质，使后续生物分解多元酚类效率大幅提高。而且通过有效控制，使生化处理工程中污泥产生量相比减少1/3。

3.1 生化与臭氧处理技术

基于废水中污染物的组成，尤其是废水中难降解有毒污染物多元酚的含量，采用两种不同的生化处理方法对废水分别进行两步法生物氧化处理。生物氧化法的特点是，处理成本相对低些，操作简便，但其缺点是大分子的物质难以去除。PVC生产使用的PVA、纤维素等分散剂正是大分子物质，且其是母液水中COD的主要贡献来源，由于其分子量大且生化性（B/C比）低，被为难以处理物质。另外此类大分子物质长期存在于循环水中，会对冷却塔填料、换热器等设备造成一定影响。因而常规方法是通过生化+物化（如O3+A/C）的组合方式来去除此类大分子，最终生成一次水重复利用。