宜兴工业废水污水处理设备坚固耐用--天环

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　化学沉淀：往工业污水加入可溶性化学剂，使其中的有机污染物发生化学反应，最后生成不溶于或难溶于水的化合沉淀物，再通过过滤将其污水中的杂质分离出来。

　电解：电源的负极为阴极，正极为阳极，电解质溶液在直流电流的作用下会发生

　　当前，污水处理工艺流程有油水分离、污水改性、低渗透油田回注等阶段。但是稠油污水处理的难度相对较大，且处理工艺也存在很多不完善之处，所以在污染物处理时效果不佳，致使水质不达标，从而影响其运行，使膜的更换次数增多。通过分析可知有机污染是导致膜污染的主要原因，并且有机污染物在膜表面聚集起来，会产生粘性包外聚合物，从而使膜污染加重。因此，膜污染需要应用限制性培养技术进行有效降菌，增加生物处理单元，以此增强污水中污染物的去除效果，并有效抑制住膜污染。

　　1、实验材料和方法

　　1.1 实验材料

　　①样品采集，本次实验用水采用联合现有的处理流程，而实验用油是脱水原油，并且菌种是来自于污水和微生物中心的实验菌种库;

　　②实验用培养基，目前，芳香烃降解菌和饱和烃降解菌的培养基，以及沥青降解菌和富集培养基，其筛选培养基都一样，并且其碳源是正十六烷和正己烷。

　　1.2 实验方法

　　①分析细菌在稠油中的降解特性，通过建立详细的培养流程，将5%的细菌进行接种，然后放在点已经进行脱水原由的培养基中，使其在37℃震荡培养箱中，7天后在萃取剩下的稠油，之后再使用氧化铝吸附柱层析法进行分析。当饱和烃和芳烃分离出来时，要通过气相色谱进行扫描分析，要适时调整其温度变化;

　　②膜染物分析方法，在点所采用的膜污染物，分成两份，一份称重，另外一份进行能谱分析，用甘油浴对膜污染进行蒸馏。同时在膜污染处理时，要使其真空，而且要相对干燥，才能使剩余物有效溶解和回流，从而确定可溶物的质量。而对于不溶物回流，要确定其沥青的含量和质量，并且要对其中的固体进行XRD衍射分析和研究。

　　2、结果和讨论

　　2.1 膜污染的原因分析

　①调节池

　　采用全地下钢筋混凝土结构，1座，总有效池容为150m3，HRT为50min。调节池设水力搅拌，设提升泵2台(1用1备)，单台流量为180m3/h，扬程为150kPa，功率为15kW。

　　②混凝沉淀系统

　　采用多级穿孔旋流式反应池，12格，每条线6格，单格尺寸(L×W×H)为1.3m×1.9m×5.0m，HRT为30min;絮凝池2格，每条线1格，单格尺寸(L×W×H)为1.0m×4.0m×5.0m，HRT为10min;沉淀池采用斜管沉淀，2格，每条线1格，单格尺寸(L×W×H)为4.0m×4.0m×5.0m，液面上升流速为2mm/s，斜管为三元乙丙材质，直径为25mm，厚度为0.4mm，长1m。反应池、絮凝池、沉淀池均采用地上钢筋混凝土结构，内壁环氧树脂防腐。絮凝池前端设管道静态混合器，通过变频隔膜式计量泵投加10%碱式氯化铝溶液和0.1%聚丙烯酰胺溶液。混凝剂计量泵2台(1用1备)，单台流量为9L/h，扬程为1.2MPa，功率为0.25kW。絮凝剂计量泵2台(1用1备)，单台流量为22L/h，扬程为1.2MPa，功率为0.25kW。

　　③纤维过滤系统

　　纤维过滤器2台(1用1备)，单台设备直径为2700mm，设计出力为175m3/h，采用彗星式纤维滤料，滤料填充高度为1.5m，逆流水过滤流速为30m/h，反洗周期为72h，采用气水联合反洗，气洗强度为50L/(m2•s)，上向水洗强度为3～5L/(m2•s)，下向水洗强度为6～10L/(m2•s)。

　　过滤器进水泵2台(与反洗水泵共用，1用1备)，单台流量为175m3/h，扬程为400kPa，功率为37kW。反洗风机为三叶罗茨风机，2台(1用1备)，单台风量为1030Nm3/h(常温常压)，风压为58.5kPa，功率为30kW。

　　④超滤系统

　　超滤系统2套，单套产水量为87.5m3/h，超滤膜20支。超滤膜公称孔径为0.03μm，每支膜有效面积为77m2。在超滤装置前端设置管道静态混合器，通过隔膜式计量泵投加杀菌剂(10%次氯酸钠溶液)。杀菌剂计量泵2台(1用1备)，单台流量为22L/h，扬程为1.2MPa，功率为0.25kW。超滤反洗水泵，2台(1用1备)，单台流量为200m3/h，扬程为200kPa，功率为22kW。

　　⑤反渗透系统

　　反渗透系统2套，单套产水量为55.5m3/h，每套反渗透系统均为一级两段，10∶5排列，每段配置6支膜。反渗透膜采用卷式膜，每支膜有效面积为37m2，系统产水率为65%。高压泵为立式多级离心泵，2台(1用1备)，单台流量为85m3/h，扬程为1.25MPa，功率为45kW。在反渗透装置前端设置管道静态混合器，通过变频隔膜式计量泵投加酸(30%盐酸溶液)、还原剂(10%亚硫酸氢钠溶液)和阻垢剂(100%有机膦酸盐溶液)。酸计量泵2台(1用1备)，单台流量为9L/h，扬程为1.2MPa，功率为0.37kW。还原剂计量泵2台(1用1备)，单台流量为25L/h，扬程为1.2MPa，功率为0.37kW。阻垢剂计量泵2台(1用1备)，单台流量为4.5L/h，扬程为1.2MPa，功率为0.37kW。

　　⑥污泥系统

　　污泥处理系统设备包括1台普通厢式自动压滤机及相应配药系统、加药系统和污泥输送系统，脱水污泥送至厂内焚烧炉焚烧发电。实际运行表明，脱水污泥含水率为65%～75%，脱水性能良好。

　　4、调试与运行

　　该系统自2014年4月25日开始调试，因调试期间进水量为50%负荷运行，故只调试一条线。原水直接从调节池进入混凝沉淀池调试，然后再进入纤维过滤器、超滤系统和反渗透系统调试。

　　4.1 混凝沉淀池的调试运行

　　混凝沉淀池前端混凝剂和絮凝剂的加药量对沉淀池的处理效果起到决定性的作用。系统实际进水浊度为50NTU。当不投加絮凝剂，混凝剂投加量<3mg/L时，出水浊度随着混凝剂投加量的增大而减小;混凝剂加药量为3mg/L时，混凝沉淀池内极短时间形成微细矾花，水体变得更加浑浊，15min后观察到大量矾花聚集缓缓下沉，形成表面清晰层，出水浊度维持在24NTU左右，。通过反复调试，确定在混凝剂加药量为3mg/L的前提下，絮凝剂加药量<1mg/L时，出水浊度随着混凝剂加药量的增大而减小;絮凝剂加药

　　经过7天的调试最终确定，混凝剂投加量为3mg/L、絮凝剂投加量为1mg/L时，混凝沉淀池出水浊度为18NTU，平均去除率为64%。

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　由于现有污水处理工艺流程不是很完善，所以很多时候存在膜通量衰减和膜组建速度较快的情况，从而致使该点水质经常出现不达标的问题。

　　①观察污染膜面的微观形态，通过电镜观察，磨面有大量有机污染物，其表面较密，且有锁状物交错。由于磨面细菌较多，产生了大量的粘性胞外聚合物，从而在膜表面形成了很厚的污染层;

　　②水质分析，通过对膜过滤前后的水质分析可知，其处理工艺去除效果有待加强，主要表现为膜过滤后，油含量等依然较多，很多污染物会吸附在膜表面，从而导致膜孔发生堵塞的情况，并由此使膜通量不断降低;

　　③污染物成分分析，膜面污染物主要是由氧元素和碳元素组成，这两种元素占85%以上，并且膜面污染物中还含有硫和钙等元素。当然导致膜污染的主要因素是有机污染，主要是由于处理工艺的沉淀功能和多介质的过滤性能较差，从而致使污染物在膜表面大量吸附。无机污染物中的无机离子具有难溶性，加速了其污染。

　　2.2 稠油降解特性分析

　　①菌群对稠油的降解特性，通过菌群作用之后，可有效降低饱和烃和芳烃的质量分数，而对于非烃和沥青的质量分数则有所提高。由于菌群消耗了原油中的成分较多，其分组会产生相应的变化;

　　②高效降解菌的选择和培育，通过使用选择性培养技术，选择质量较好的稠油降解菌，以此使其生长发育的性能更加稳定。

　　2.3 生物处理对膜污染的抑制作用

　　①使膜通量的变化相对稳定，目前，膜通量的主要考察参数是膜前预处理的效果如何?所以膜一旦受到污染，将会致使膜通量迅速减少。如果通量损失小于15%，那么将使膜可以长时间的稳定运行。由于生物处理技术能有效减少膜污染中的元素，所以充分利用生物中的底物，能有效去除掉吸附在膜表面的生物污染；

　　②膜表面微观形态的分析，通过对新膜和没有处理过的污染膜进行分析，可知污染膜的分离层中有大量污染物，使堵塞膜孔十分严重，使膜表面更加粗糙。所以在减缓膜污染时，必须要消除污水中的石油类等污染物，才能使效果更加明显；

　　③生物处理对污水中石油类等其他物质的去除效果，由于生物处理技术对污水中石油类物质的去除效果较好，所以该技术得到了更多的应用，生物反应器具有推流式的特点，使石油类等其它物质在生物系统内形成了分级食物链，以此让这些物质捕食游离的细菌，使水质得到净化。

电化学反应，而这个过程就称为电解。

　　该化学方一般应用于含氰废水、含酚废水、含铬废水领域中，利用电解原理对污水进行氧化处理、絮凝处理或者气浮处理。

　　正极发生氧化反应，阴极发生还原反应，使用电解法会使电极的表面产生一层钝化膜，所以应及时清理，不然会影响电解效率。

　　氧化处理法：利用强氧化剂氧化分解污水中污染物，以净化污水的方法。强氧化剂能将污水中的有机物逐步降解成为简单的无机物，也能把溶解于水中的污染物氧化为不溶于水、而易于从水中分离出来的物质。

　微污染水主要是指受到有机物污染的水源水，这些有机物一部分来自生活排放的有机污染，主要污染指标为高锰酸盐指数和氨氮；另一部分来自工业性有机污染，主要污染指标为人工合成的有机物(SOC)，这种污染物种类众多，成分比较复杂，易生物积累，对人体危害最大。可能会对人体有直接或间接的毒害作用，包括致癌、致畸、致突变的作用。另外，微污染水体中的有机污染物浓度不高，但是难降解物质的相对含量不低。

　　针对微污染水特点，常规的处理工艺已经不能去除水中的难降解物质，因此人们不得不探索新的处理方法，目前常规的预处理方法主要包含三个方面：物理、化学、生物处理。

　　物理法主要是以活性炭为代表的吸附工艺，活性炭具有巨大的比表面积，对COD、色度以及大多数有机物都有很好的吸附效果，但是一般活性炭都要参与混凝沉淀，难以回收，运行成本比较高，很难推广开来。化学法主要为化学氧化法，利用化学氧化剂的氧化作用，分解破坏水中污染物的结构，达到分解转化污染物的目的，目前采用的氧化剂主要氯气、臭氧等。另外氧化也可有效地去除浮游生物、细菌等，提高混凝沉淀的效果。生物预处理通常设在常规的净水工艺前，借助微生物的新陈代谢活动去除水中氨氮、有机物等污染物。目前研究最多的生物处理方法有生物接触氧化法、生物滤池、生物流化床等。但是，对于借助活性污泥来处理微污染水的研究却很少，因此本研究尝试采用间歇式活性污泥法来去除微污染水中的污染物。

　　活性污泥法是处理常规污水使用泛的一种方法，其对污水的净化过程，主要分为三个阶段：前期吸附、微生物的氧化分解、以及絮凝体的形成和沉降。由于污泥比表面积很大，再加上其表面具有糖质粘层，所以，当污水与活性污泥接触后，活性污泥能够快速吸附污水中悬浮的物质。当水中的有机污染物被吸附后，微生物开始对吸附的有机污染物进行转化、分解，虽然此阶段的效率相对较低，但是水中的有机污染物含量也相对较少，所以也可以使吸附的有机物得到快速的降解。通过沉降，排出上清液及多余的污泥，最终使污水得到净化，活性污泥也能恢复其吸附能力。