徐州日化废水处理设备工程方案 /天环净化

徐州日化废水处理设备工程方案 /天环净化

随着环境保护力度的加大，燃煤电厂在发电的过程中也在探究新的废水处理及利用方式，以达到脱硫废水达标排放的效果。燃煤电厂在进行脱硫脱硝生产过程中，会产生一定的脱硫废水，其中含有一定的重金属等污染物质，需要经过废水处理之后才能进行排放，以此来降低对周围环境造成的污染，并满足生态环保要求。由此，探究燃煤电厂脱硫脱硝废水处理及综合利用的相关内容就成为燃煤电厂需要研究的技术要点。下面展开具体的废水处理方法和综合利用内容分析。

1、燃煤电厂脱硫脱硝废水产生及处理方法分析

据有关调查显示，我国大多数燃煤电厂在生产过程中都会利用脱硫脱硝法来生产，这就导致了脱硫脱硝废水的产生。然而，在实践中脱硫废水的处理并不简单，其成分、浓度等因素也将影响到燃煤电厂废水处理系统的运行情况，并直接关系到设备的选用以及腐蚀等状况。下面对燃煤电厂脱硫脱硝废水的水质特性以及处理方法展开分析。

1.1 废水特性

结合燃煤电厂脱硫脱硝废水产生的过程，脱硫废水都呈现出一定的弱酸性，并且具有较高含量的悬浮物，在质量浓度系数上也较高。同时，脱硫废水还含有部分重金属污染物和I类污染物，是废水排放处理的重要监控对象。此外，脱硫废水的盐分含量较高，并且还有一定带负电荷且质量分数为0.04的氯离子等离子。

1.2 影响因素

调查显示，在燃煤电厂生产中影响脱硫脱硝废水水质的因素大致包括了燃煤和石灰石的品质、脱硫系统的利用、污染物的控制和脱水设备的应用等。

（1）燃煤作为产生脱硫污染物的主要基础，不同种类的煤也会随之影响到脱硫废水的产生量，一些含硫量较高的煤燃烧也会产生更多量的二氧化硫气体，从而造成脱硫剂的使用量增加，也就导致了脱硫废水排放量的增多。而一些氯元素含量较高的煤燃烧，则会造成烟气中的氯含量增加，从而使得脱硫浆液中的含氯量增多，从而对脱硫系统的腐蚀性增强。而为了防止脱硫系统较强的腐蚀性，就需要通过排除脱硫烟气脱硫之后的废水呈弱酸性，同时有着大量的重金属离子存在，首先，在中和当中，通常可以对石灰乳等碱性试剂废水中的pH调整到9～9.5，其主要就是对于含有多种金属离子采用氢氧化合物的方式进行沉淀，并且，加入石灰乳也能够使得SO42-等阴离子采用沉淀的方式和废水实施分离处理，在这当中需要对pH值进行合理控制。除此之外，废水当中的重金属离子不一定全部会转化为固态的氢氧化合物，所以，在中和之后就需要在反应池中进行硫化物的加入，使得诸如Hg2+以HgS沉淀的方式消除。为了防止无机硫化物毒性产生二次污染，现阶段主要使用的是TMT-15。通过化学试剂，反应池当中有大量的悬浮物存在，在讲聚丙烯酰胺等絮凝剂的加入，会使得胶体逐渐的沉淀以及聚集，从而对沉降速度加快。在絮凝当中采用相应的浓缩以及澄清，将上部清液输入到净水箱当中，通过对酸碱度的调节之后并达标才可以排放，后续对下部所沉淀的泥污等进行消除。化学沉淀法主要优点就是操作比较简单，以及技术较为成熟，运行费用不高等优点，在当前国内外的发电厂中被普遍应用，但是在实际当中，所投入的碱性试剂量很难合理控制，污泥的产出量不高，不容易脱水等，阴离子的消除效果非常的差，所以，在运行过程中就需要加强对设备的改造，并加强对废水脱硫技术的开发和创新。浆液来控制脱硫浆液氯离子浓度，这将会造成脱硫废水的排放量也相应增加。

（2）石灰石的品质对于脱硫脱硝废水水质的影响，主要表现在石灰石当中会存在一些其他的黏土杂质、惰性细颗粒、硅或者铝等物质，这就都将造成在脱硫脱硝废水当中含有一些锌元素或者镍元素。

（3）脱硫系统的应用对脱硫脱硝废水水质的影响，是通过对不同添加剂的应用、氧化方式的选择以及氧化程度的控制来区分。在脱硫系统当中利用一些酸性添加剂将造成废水中的BOD5贡献率增加，通过强制氧化或者充分氧化则会造成废水中存在硒酸盐成分，从而需要利用铁共沉淀来去除硒元素的毒性，甚至还需要通过生物处理来去除部分的硒元素。

随着人们生活水平的提高，城市污水中氮磷的含量越来越高，氮磷已成为当今水体中的主要污染源。

焦化废水是炼焦、煤气净化和焦化产品回收等过程中产生的有机工业废水，主要特征污染物有COD、氨氮、酚类等，是一种典型的高浓度难降解有机工业废水，具有显著的毒性和致癌性。现阶段，焦化废水的处理主要包括预处理和生化处理。经二级生化处理后，焦化废水中部分有机污染物得到有效去除，但对于某些难生物降解的有机污染物去除效果较差，不能满足《炼焦化学工业污染物排放标准》的要求。据统计，我国每年焦化废水的排放量近3亿吨，若任意排放，将对水环境和人体健康造成严重危害。如何深度处理焦化废水使之达标排放以降低其对环境的影响，一直是国内外环保人士广泛关注的一个难点。

2012年10月，环保部新起草的《炼焦化学工业污染物排放标(GB16171-2012)》正式颁布并实施。焦化废水的排放标准较原先的污水综合排放标准更加严格，CODcr、等污染物的限值分别改为80mg/L和0.2mg/L。因此，无论是基于社会责任，还是出于国家的法律约束，企业都必须对现有处理工艺进行必要的完善补充，添加深度处理工艺，确保外排水水质达标。据调研，目前国内焦化废水处理企业的运行管理普遍出现两种情况。

其一采用生化处理工艺和混凝–沉淀–过滤的深度处理工艺，通过投加絮凝剂和混凝剂处理焦化废水，但效果普遍不理想，尤其对于的去除效果十分有限。焦化废水处理常用的药剂主要为有机高分子絮凝剂、无机盐类絮凝剂和无机高分子絮凝剂三类。对于细颗粒含量多、粘土含量高、难降解的有机污染物的焦化废水，需将无机絮凝剂与有机高分子絮凝剂配合使用。投加无机絮凝剂的作用是增加溶液中正离子浓度和扩散层中反离子浓度，降低难降解有机污染物物表面负电位荷，压缩颗粒双电层，降低ζ电位，破坏焦化水胶体稳定性，促进颗粒絮凝沉淀。投加有机高分子絮凝剂的作用是通过吸附架桥将多个颗粒联合起来形成絮团而沉降。常用的无机盐类絮凝剂主要有铝盐、铁盐等；无机高分子絮凝剂主要有聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚硅硫酸盐、聚合氯化铝铁等(聚合硫酸铁是硫酸铁水解产物，其中有各种核羟基络合物，如()4+23FeOH，()5+34FeOH，()6+46FeOH)；有机高分子絮凝剂主要是聚丙烯酰胺或其衍生物的高聚物或共聚物，具体可分为非离子型、阴离子型和阳离子型。

其二采用生物法叠加高级氧化(芬顿)、多级过滤、膜分离等深度处理技术，其出水水质基本能得到保证，但运行管理复杂，设备投资及构筑物改造等工程投资巨大，甚至超出部分企业在环保治理方面的经济承受能力，因此该技术工艺也很难推广。焦化废水处理行业迫切需要一种技术上可靠、经济上可行、运行管理便捷的技术方案，以期缓解新形势下的焦化废水处理压力。针对焦化废水的水质特点以及焦化行业的运行管理现状，本研究拟通过耦合混凝、吸附、络合等多种技术，制备新型复合混凝剂，提出一种基于常规水处理工艺及设施设备的“新型焦化酚氰废水净水剂强化混凝深度处理技术"，在中国网获取通过山西某焦化厂实际应用案例，以期为焦化废水的深度处理提供一种新的方法。

由氮磷污染造成的水体富营养化现象日趋严重，不仅影响水体的使用功能，破坏生态环境，还会危害人体健康，因此氮磷已成为污水处理厂主要控制指标。

在可持续性污水处理发展模式的倡导下，鉴于目前我国城市污水中氮磷污染严重，而现有污水处理厂普遍存在运行费用高、处理效率低等一系列问题，亟待开发和研究更加高效的新工艺。反硝化脱氮除磷工艺可以有效解决目前污水处理过程中面临的各项难题，相比传统脱氮除磷工艺更加节能。

1、反硝化脱氮除磷的原理

20世纪80年代，就有研究发现在缺氧条件下出现磷浓度下降的现象，之后的研究表明聚磷菌能在缺氧环境下以硝酸盐为电子受体进行吸磷，且该现象相续被证实。20世纪90年代，KubaT等发现在厌氧/缺氧运行的环境条件下，可以富集一种能够以硝酸盐或者氧气为电子受体的兼性厌氧微生物，该微生物在反硝化的同时出现微量吸磷反应，被定义为反硝化聚磷菌。

关于聚磷菌反硝化除磷的原理，目前通常流行两种观点：

①一类PAO观点，该观点认为在传统生物除磷系统中只存在一类聚磷菌，其反硝化脱氮除磷的强弱取决于周围环境的诱导作用，如果聚磷菌受到周围环境厌氧/缺氧的诱导作用，则表现出反硝化除磷性能，所受到的诱导作用越强烈其反硝化除磷作用越明显;反之，若周围环境没有厌氧/缺氧的运行方式，则不表现反硝化除磷现象。

徐州日化废水处理设备工程方案 /天环净化

②分类PAO观点，该观点认为传统聚磷菌分为两类，一类在生物除磷反应过程中只能以氧气作为电子受体，另一类则既能以氧气又能以硝酸盐为电子受体，在以硝酸盐为电子受体进行反硝化的同时则表现出吸磷作用。

针对两种假说，目前普遍接受和认可的是分类PAO观点。据此以硝酸盐为电子受体对反硝化聚磷菌开展了大量研究，Vlekke等分别就厌氧/缺氧污泥系统与生物膜反应器进行了验证性研究，结果表明通过厌氧/好氧交替的运行方式可以富集反硝化聚磷菌，该反硝化聚磷菌以硝酸盐为电子受体，在反硝化的过程中完成吸磷。王琦等采用实际生活污水对反硝化聚磷菌的反硝化除磷现象进行了验证性研究，结果表明硝酸盐可以作为电子受体完成反硝化除磷，但其吸磷效率较以氧气为电子受体要低。赵伟华等采用双污泥SBR工艺研究了以硝酸盐为电子受体的反硝化聚磷菌，得出通过厌氧/好氧交替运行方式可以富集反硝化聚磷菌，其占总聚磷菌的比例约为73.4%。王梅香等采用A2N2双污泥工艺处理实际生活污水，得出通过控制适当的条件可以培养驯化以硝酸盐为电子受体的反硝化聚磷菌，且工艺对TN、TP、COD与氨氮的去除率分别达到72%、94%、81.9%和100%，取得了较好的去除效果。

印染废水处理技术主要包括化学法、物理法、物理化学法、生物化学法等。物理方法中膜分离技术是当前发展最快的水处理技术，印染废水处理后出水水质较好，可以直接回用于生产，存在问题主要是投资费用较高，膜件寿命较短和后期处理难度大等问题。化学法常用的氧化剂包含Fenton试剂和臭氧，Fenton试剂优点主要操作简单，反应迅速，易产生絮凝，缺点是处理成本高、氧化效率差，氧化剂的利用率低等问题。物理化学法中常用的吸附剂是活性炭，具有吸附脱色效果好、亲水性强等优点，主要应用于低浓度的废水处理或深度处理工艺。生化法中好氧生物处理对BOD的去除效果率较好，但是对于色度和COD去除效率较差；厌氧生物处理优点主要是易水解难生物降解的有机物，但不能降解有机污染物。因此，国内外印染废水的处理多数采用厌氧和好氧联合工艺。

1.2 印染废水回用方法

印染纺织废水成分复杂和难度大，难以形成一种特定的处理回用工艺，因此国内印染纺织企业选择废水处理回用工艺主要是依据自身废水成分特点和回用水质要求，常用的处理与回用工艺如下：

（1）印染混合废水+气浮+厌氧生物处理+混凝沉淀（助凝剂+絮凝剂+活性炭）+膜生物处理+中水回用。膜生物反应处理法是由膜分离与生物化法法相结合的水处理技术，该处理法优点可保持活性污泥的高浓度，通过降低污泥负荷达到减少污泥产生量目的。徐开枝通过实验证明，某厂印染废水进水通过MBRNF组合工艺对废水进行深度处理，水质符合《再生水水质标准SL368-2006》的回用标准。

（2）印染混合废水+二级生化处理+臭氧氧化+过滤/吸附+中水回用。Gregon等人证明氧化法+活性污泥生物法处理印染废水并回用，处理成本远远低于膜分离处理技术且出水水质达到回用标准，可用于生产及设备清洗工序。

（3）印染废水+二级生物化学处理法+臭氧氧化法+膜分离处理（UF+RO）+中水回用。膜分离处理技术中常用工艺为超滤（NF）和反渗透（RO），应用于印染废水回用工程，主要优点为能够有效处理废水中有机物，脱盐效果明显。张广文通过膜分离处理技术处理某纺织厂的印染污水，该处理方法既能保证出水的水质，并且处理后废水回用于生产环节。

2、广东省某印染纺织园区废水处理工程实例分析

2.1 废水处理回用方法

广东省某工业园区有印染、纺织等企业70余家，日产生废水8万m3。废水排放到工业园区某污水处理厂集中处理，通过中水回用系统回用于工业园区生产企业，废水处理及回用采用1.2章节中第三种方法“印染混合废水+二级生化处理+臭氧氧化+膜组合技术（UF+RO）+回用"，主要处理工艺介绍如下：

（1）臭氧氧化

臭氧反应池对浓水中浓缩的COD和色度去除保障后续膜处理工艺的运行。臭氧反应池通过微孔扩散器将臭氧发生器产生的臭氧扩散于待处理水中，利用臭氧的强氧化性将化工废水中的复杂有机物降解为小分子有机物或无机物。臭氧具有的氧化性，能去除绝大部分的有机和无机污染物，作用迅速，不会对环境造成二次污染。

（2）超滤系统UF

超滤系统共设置18套超滤装置，单套净产水340m3/h，每套运行约30min反洗2min，设备轮流开机、清洗、检修。每套含膜元件68支，总共1224支膜，单支膜有效膜面积为72m2或80m2，系统运行为PLC自动控制，易于恢复，有高且稳定的透水量。

园区某污水处理厂采用外压式超滤膜，投资低，过滤稳定，保证被膜截留的物质非常容易通过化学清洗和反洗去除。超滤采用气水反洗和错流过滤等全自动连续的方式运行。错流过滤指进溶质在膜表面流动，透水垂直于进水方向再通过膜，被截留的物资富集在水里，沿进水的流动方向排出膜组件，再返回于进水箱与原水合并，循环返回于超滤系统。错流过滤优点为增大膜的表面液体流速，促使膜表面的凝胶层厚度下降，有效降低膜的污染。

（3）反渗透系统RO

反渗透系统工作机理为超滤后的出水进入反渗透膜组系统（RO），在压力作用下，极微量一价离子透过反渗透膜，经处理后为透过水，透过水进入后续处理设备；而水中的微细胶体和有机物等物质不能透过膜而残留在浓水中，再通过浓水管排出污水管网。反渗透装置处理能力840m3/h，操作压力1.0～1.2MPa，装置水回收率70%，初始脱盐率≥97%，脱COD率≥95%，脱色度率≥95%。