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    江苏铭盛环境采用混凝沉淀-厌氧-AB氧化沟工艺对

    更新日期:2022-05-09 13:02
    铭盛环境——工业污水,工业废水处理专家,提供污水处理解决方案
     
      1、工程概略
     
      某制桨造纸企业主要生产各种白纸板及纸制品,生产过程中产生的废水主要来源于制浆车间、涂料制备以及造纸车间的生产废水,还有其他配套电站、雨污水系统等生产废水。废水中含有大量的纤维素、木素、无机碱、单宁、树脂、蛋白质等,具有高CODCr、高悬浮物、温度高、色度大、碱度大、难降解等特性。该企业配套建立了工业废水处理工程,依据该企业废水水质水量特性,设计采用混凝沉淀-厌氧-AB氧化沟组合处置工艺,出水到达业主请求。工程选用了高效节能的废水处置工艺计划,选择了先进、牢靠、高效的
    工业废水处理设备和自动化控制系统,技术上做到了牢靠、经济合理。
     
      2、设计范围及进出水水质
     
      2.1 设计范围
     
      废水设计范围为46000m3/d。
     
      2.2 设计进出水水质
     
      主要进水水质和出水请求见表1。
     
      3、废水处置工艺
     
      3.1 工艺选择
     
      造纸废水的SS、CODCr浓度较高,CODCr由非溶解性CODCr和溶解性CODCr两局部组成,通常非溶解性CODCr占总量的大局部,当废水中SS被去除时,绝大局部非溶解性CODCr同时被去除。因而,本项目中要处理的主要问题是去除SS和CODCr。
     
      为了回收造纸废水中的制浆纤维,在集水井设置了圆筛机回收尺寸较大的纤维。关于细小悬浮物普通采用浅层气浮或沉淀实施处置,沉淀池相对气浮池运转稳定,出水效果好,且沉淀池配套设备少,功率小,投资、运转、维护费用低。本项目进水中的悬浮物质量浓度高达6000mg/L,易于沉淀,因而本项目采用辐流式沉淀工艺。
     
      本工程进水CODCr较高,依据国内外高浓度有机废水处置的实践经历,厌氧-好氧结合处置技术是高浓度有机废水处置的最佳选择。厌氧反响器选用第三代效率较高的IC反响器,其具有特殊的内循环机理,能自动均衡CODCr的动摇,水力负荷较高,且上流速度快,废水和产气搅动效果好,泥水混合平均,污泥床一直处于悬浮或膨化状态,废水净化效果好,CODCr去除率稳定在85%以上;同时,IC反响器抗冲击负荷和对毒性物质废水的顺应才能强;反响器产生的厌氧污泥单位容积生物量高,颗粒污泥泥况好,不易流失,且颗粒粒径大,沉降速度快,有机成分高,泥龄长,剩余污泥产量少;采用细高的塔式构造,反响器高径比在5~10,体积小,占地省。
     
      AB氧化沟工艺主要基于在A段中游离(胶体状的)菌体将疾速地氧化掉可生物降解CODCr,但不会降解那些难以降解的CODCr,AB反响器中生物菌体的活性有其很高的氧摄取速率,它充沛应用微生物在对废水中有机物生物转化初期,即水解酸化阶段(本项目混合废水水温较高,很容易在其搜集、保送和处置厂的预处置工段如平衡、初沉过程中产生水解酸化反响)所产生的大量易降解物质,如小分子挥发性脂肪酸(VFA),在AB段中构成有利于高活性微生物的生长环境,由于易生物降解的成份被合成掉,丝状菌在后续的活性污泥反响器缺乏必要的食料,将不再占主导优势,因此彻底处理了污泥收缩问题。同时采用AB段也减少了系统总的需氧量(SOR),降低了系统污泥产量,对后续的氧化沟运转起到良好的缓冲、稳定水质作用。
     
      3.2 废水处置工艺流程
     
      废水处置主要由预处置、厌氧、好氧、深度处置单元组成。废水处置工艺流程见图1。
     
      正常状况下从制浆车间、造纸车间的来水先进入到集水井,集水井内设有机械格栅,先去除一局部大的塑料片、塑料膜等杂物,在进水管道上设有pH值和CODCr、流量等在线检测仪,若来水水质水量等超标,则需求切换至事故池,事故池池水量再小流量打入主系统实施处置。格栅出水泵提至圆筒筛,可去除75%的悬浮物,降低了后续构筑物处置负荷。圆筒筛出水进入初沉池,在初沉池前端设PAC、PAM投加点。初沉池出水进入中间水池,经过提升泵进入到冷却塔,冷却塔放在调理预酸化池之上。冷却塔出水经过提升泵打入IC厌氧反响器,每台厌氧反响器设有循环泵,厌氧反响器局部出水与进水实施混合后再进入厌氧反响器,厌氧反响器进水管道上设有碱液、磷酸和尿素营养盐的投加点,厌氧反响器产生的沼气进入沼气处置单元,厌氧反响器对废水中的CODCr有70%的去除率,大大降低了好氧系统的处置负荷,是保证出水达标的中心单元。厌氧反响器出水进入AB池,AB池出水进入氧化沟,AB池和氧化沟合建,好氧系统进一步降解剩余局部的CODCr和BOD5,曝气器采用外表曝气器。氧化沟出水进入深度处置单元的絮凝反响沉淀池和砂滤器,进一步降解剩余的CODCr和悬浮物等,保证出水达标回用。
     
      初沉池产生的初沉污泥在实施浓缩脱水后至脱墨车间回收纤维;好氧系统产生的剩余活性污泥和深度处置系统产生的污泥一并进入污泥浓缩池浓缩后经过带式脱水机脱水后泥饼外运,滤液与其他生产废水进入集水井重新处置。
     
      4、主要构筑物及设计参数
     
      4.1 预处置单元
     
      (1)格栅。
     
      在进水渠道中设置2台1.0m×3.0m机械格栅,栅缝宽3mm,截留的栅渣经皮带保送机保送外运。格栅井设置3台提升泵(2用1备),流量为1050m3/h,扬程为10m。
     
      (2)圆筒筛。
     
      设4台φ1.8m×6.0m圆筛机,滤网的孔径为80目。
     
      (3)初沉池。
     
      2座,尺寸为φ46.0m×4.5m,设计负荷为0.65m3/(m2·h)。内设全桥式刮泥机2台,φ46m;污泥泵选用渣浆泵,流量为250m3/h,扬程为15m,共4台(3用1备)。
     
      (4)冷却塔。
     
      选用无填料喷雾冷却塔,进出水温度差为10℃,设置4座,每座塔进水流量为500m3/h。冷却塔的供料泵流量为500m3/h,扬程为15m,5台(4用1备)。
     
      (5)事故池。
     
      容积为8000m3,停留时间为4h。提升泵流量为200m3/h,扬程为5m,2台。事故池设有2台30m3/min的鼓风机。
     
      (6)调理预酸化池。
     
      容积为8000m3,停留时间为4h。池内设有5.5kW潜水搅拌器4台。提升泵流量为750m3/h,扬程为30m,4台(3用1备)。
     
      4.2 厌氧处置单元
     
      IC厌氧反响器3座,直径为15m,高度为26m,容积负荷为15kg/(m3·d)。壳体材质为Q235,内外表采用两布四油玻璃钢防腐;三相别离器等内件采用316L不锈钢;壳体外采用环氧树脂复合涂料防腐,硅酸盐保温棉厚100mm,外包彩钢瓦厚0.5mm。总罐体设有电磁流量计和控制阀自动控制IC反响器的进水,以坚持一个恒定的输入流量,IC反响器的出水依托重力作用溢流,在保证恒定的进水流量的条件下,一局部出水经厌氧反响器立管分配进入循环,与进水混合,另一局部出水溢流进入AB好氧池。AB厌氧反响罐的循环泵流量为800m3/h,扬程为8m,6台(3用3备)。
     
      本项目沼气用作自备电站燃煤锅炉运用,沼气系统设有沼气稳压柜、沼气熄灭器等配套设备。
     
      4.3 好氧生物处置工段
     
      (1)AB池。
     
      尺寸为29.0m×25.0m×5.8m,3列布置,每列AB段容积为4000m3,水力停留时间约为6h,选用进口外表曝气器,配置6台25HP爱尔氧外表曝气机和4套SL100射流曝气器。
     
      (2)氧化沟。
     
      本项目造纸废水不需思索氮和磷的去除,因而氧化沟容积的设计只需满足CODCr和BOD5的去除即可。氧化沟设置3列,尺寸为100.0m×30.0m×5.8m,水深为5.5m,有效容积为15400m3,停留时间为24h,氧化沟段MLSS的质量浓度为4.8g/L,氧化沟渠道中水流速度不小于0.3m/s,选用进口外表曝气设备,配置18套25HP外表曝气机和12套SL100射流曝气器,气水比大约22∶1。
     
      (3)二沉池。
     
      2座,直径为46m,有效水深为4.5m,设计负荷为0.65m3/(m2·h)。采用虹吸式吸泥机;回流泵流量为840m3/h,扬程为8m,3台(2用1备);剩余污泥泵流量为200m3/h,扬程为8m,2台(1用1备)。
     
      4.4 深度处置单元
     
      深度处置采用絮凝反响-高效沉淀池-砂滤组合工艺。
     
      絮凝反响池的水力停留时间为56min,有效容积为1900m3,池体尺寸为18.0m×18.0m×6.5m。
     
      高效终沉池采用辐流式沉淀池,2座,直径为46m,有效水深为4m,沉淀时间为6.5h,外表水力负荷为0.56m3/(m2·h)。刮泥机采用全桥型周边传动;污泥泵流量为60m3/h,扬程为15m,3台(2用1备)。
     
      过滤采用砂滤器,池体采用钢筋混凝土构造,过滤器选用不锈钢内件,30套,直径为3m,高度为6m。
     
      4.5 污泥脱水工段
     
      初沉池和二沉池及终沉池污泥分开处置,各设1座直径为18m污泥浓缩池。初沉污泥处置选用4台2.5m带式脱水机,脱水后回收的纤维用于脱墨车间,剩余污泥和深度处置系统的污泥处置选用2台2.5m带式脱水机。
     
      4.6 化学投药单元
     
      (1)碱、PAC、PAM加药系统。
     
      初沉池和深度处置需投加PAC和PAM,PAC投加量为300~600mg/L,PAM投加量为3~5g/t;厌氧处置设计有碱投加设备,在调理预酸化池投加NaOH。
     
      (2)营养盐(尿素、磷酸)加药系统。
     
      营养盐投加比例:厌氧m(CODCr)∶m(N)∶m(P)=350∶5∶1,好氧m(CODCr)∶m(N)∶m(P)=100∶5∶1。
     
      (3)污泥脱水PAM投加系统。
     
      污泥脱水系统PAM的投加量大约为5g/t,初沉和二沉系统各采用9kg/h三槽式全自动泡药机。
     
      5、工程设计特性
     
      (1)采用高效IC厌氧反响器,降低了整个废水处置的运转本钱,在进好氧单元之前能够将废水的CODCr质量浓度降低到1000mg/L以下,大大降低了好氧处置系统的负荷和运转本钱;
     
      (2)采用AB氧化沟工艺,避免了污泥收缩,工艺流程简单,具有较强的抗负荷冲击才能,提升了处置工艺的运转稳定性;
     
      (3)曝气器选用了带搅拌性能的外表曝气机与沟型相匹配,充气搅拌机是传统鼓风曝气和外表曝气组合的产物,装置便当,充氧效率高,不需建风机房,同时也保证系统水力流态的长期稳定和避免曝气器的污堵,满足处置工艺的请求并防止沉泥现象,选用进口搅拌机,具有运用寿命长,维护便当的优点,射流曝气器装置和维护简易。
     
      6、运转效果
     
      各单元的去除效果见表2。
     
      7、效益剖析
     
      本工程直接运转本钱主要由公用工程耗费、污泥处置和药剂费用、人工费用等组成,直接费用为1.38元/t。厌氧系统均匀沼气产量为43000m3/d,沼气收益约为0.65元/t。
     
      8、结语
     
      (1)造纸废水具有水量大,颜色复杂,悬浮物、CODCr浓度高等特性,由于营养缺乏,可生化性较差,形成处置难度大。本项目造纸废水处置采用混凝沉淀-厌氧-AB氧化沟处置工艺,出水到达了业主的请求。
     
      (2)本项目造纸废水处置要处理的主要问题是去除SS和CODCr。预处置单元采用圆筛机回收纤维,在初沉池投加PAC和PAM对SS的去除有至关重要的作用,初沉池的外表负荷要尽量选低值。
     
      (3)生化处置单元选用采用高效的IC厌氧反响器和AB氧化沟是完成本项目高效达标的中心单元,采用厌氧处置大大降低了运转费用,为后续好氧处置奠定了良好根底。
     
      (4)深度处置单元采用成熟的混凝沉淀和砂滤器工艺,能够进一步降低出水中的各种污染物指标,为废水达标排放和回用起到了把关作用。
     
      (5)本工程自投运后不断稳定运转,直接运转本钱约为1.38元/t。理论证明,该工艺是一种高效低本钱的成熟工艺,具有良好的环境、经济和社会效益,为相似项目的设计和运转提供了胜利经历。