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某电子资料有限公司主要以丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、过硫酸铵、尿素、乳化剂和氨水等为原料生产水溶性胶黏剂,在生产过程中会产生水溶性胶黏剂废水,该废水有机物含量较高、成分复杂、可生化性较差且间歇排放,属较难处置的工业废水。基于该生产企业的-求及相关的研讨成果,并依据该废水的水质特性,肯定采用Fenton氧化+混凝沉淀+UASB+生物滤池的组合工艺对其实施处置。
一、工程进出水水质和水量
废水主要来自胶黏剂生产用软水制备树脂再生废水、聚合反响釜及乳化缸清洗废水、空中和设备清洗废水,废水总量大约为120t/d。处置出水水质需到达《污水综合排放规范》(GB8978-1996)的三级规范(氨氮执行二级规范)。工程进出水水质如表1所示。
二、处置工艺流程
工业废水处理工艺流程如图1所示。
废水首先进入调理池均和水质水量,然后经提升泵1进入Fenton池,经过加药设备1参加硫酸亚铁和双氧水实施Fenton氧化预处置,以提升废水的可生化性。Fenton池出水自流进入混凝沉淀池,经过加药设备2参加NaOH、PAC和PAM实施絮凝沉淀反响,去除局部COD和大局部SS。混凝沉淀池出水自流进入中间池,在中间池内实施混合、均化,然后经提升泵2进入UASB,实施厌氧合成,去除大局部COD及局部氨氮。UASB出水进入生物滤池,经过好氧微生物的作用进一步去除污染物。生物滤池出水进入贮水池,局部出水作为生物滤池反冲洗用水,反冲洗出水回流至调理池,其他出水经规范排口排放至园区污水处置厂。来自混凝沉淀池、UASB的污泥排入污泥池,沉淀浓缩后上清液回流至调理池,浓缩污泥用脱水机压滤脱水,干污泥委外处置。调理池、生物滤池由工艺鼓风机提供所需的空气,反洗空气由反洗风机提供。
三、主要构建物
主要构建物及设计参数见表2。
四、工程调试及运转结果
4.1 工程调试
4.1.1 预处置调试
在废水处置工程设计阶段对废水实施了Fenton氧化小试实验,综合思索排放-求及运转本钱,最终肯定了Fenton氧化的最佳条件,即在Fenton池内经过加酸调理废水pH至3~4,然后参加质量分数为0.25%的硫酸亚铁和质量分数为0.5%的双氧水,搅拌反响2.5h后,加碱调理pH至8左右。在混凝沉淀池内参加质量分数为0.1%的PAC和质量分数为0.0025%的PAM。经过预处置,提升了废水的可生化性。预处置后出水COD均匀为3520mg/L,氨氮均匀为30.1mg/L,COD、氨氮去除率分别为36%、42.1%。
4.1.2 UASB调试
UASB污泥选用城市污水处置厂脱水后的消化污泥,含水率约为80%。UASB有效容积为480m3,投加消化污泥量按20kg/m3,干污泥总量为9.6t,湿污泥量约为48t。UASB投加污泥后实施35d的驯化。调试过程初期,COD容积负荷控制在0.3~0.5kg/(m3•d),由于废水缺磷,依照m(COD):m(N):m(P)=100:5:1恰当投加磷营养源。定期监测COD和VFA,当COD去除率到达80%时,逐渐提升负荷,直至设计负荷0.88~1.3kgCOD/(m3•d),后续进水COD逐步提升至5500mg/L。经过2个半月的时间,完成UASB调试,HRT为36h。之后进入稳定运转阶段,出水COD均匀为635mg/L,COD去除率为82%左右。
4.1.3 生物滤池调试
生物滤池共4格,并联运转,所加填料为球形陶粒,滤料层厚度为3.0m,填料体积为30m3。生物滤池采用自然挂膜法,依照设计风量的50%对生物滤池实施曝气,同时依照设计流量的20%实施进水。滤池在连续闷曝24h后开端进水,并控制进水COD坚持在300~350mg/L,DO在2.5mg/L左右,进水COD负荷在3.5~4kg/(m3•d)。然后按废水量的10%逐渐增加进水量,同时增大曝气量,监测COD浓度的变化状况,并察看生物膜的生长状况。在生物滤池运转一段时间后,需-采用气水结合对滤池实施反冲洗,气洗强度为10~15L/(m2•s),水洗强度为4~5L/(m2•s),反冲洗时间控制在15min左右。每隔3~5天需-实施1次反冲洗,反洗出水回流至调理池。稳定运转后,出水COD均匀为350mg/L,氨氮均匀为22.4mg/L,COD、氨氮去除率分别为44.9%、22.7%。
4.2 运转效果
废水处置工程建成后,经过3个月调试到达了设计负荷,运转状况良好,处置出水能够到达污水处置厂进水接收规范。稳定运转4个月后,实施完工验收,某监测公司对工程出水连续监测5d,表3为5d检测的均匀值。
运转结果标明,经Fenton氧化和混凝沉淀预处置后,出水COD为3520mg/L,预处置COD总去除率为36%,到达了比拟好的效果。Fenton氧化可将大分子有机物转化为小分子有机物,B/C由原来的0.18提升至0.35,提升了废水可生化性,保证了后续生化处置工艺的有效运转。整个系统的COD总去除率到达93.6%,出水COD均匀为350mg/L,关于COD的去除,UASB和生物滤池的生化处置起了主导作用。
废水经预处置后,氨氮有一定的降解,预处置氨氮总去除率为42.1%。由于反响中生成的•OH具有强氧化性,在氧化降解有机物的同时氧化了氨氮。UASB对氨氮没有明显的去除效果,氨氮浓度根本坚持不变。生物滤池对氨氮有一定的降解效果。整个系统的氨氮总去除率到达56.9%,出水氨氮均匀为22.4mg/L,关于氨氮的去除,物化预处置起了主导作用。
废水经预处置后,SS明显降低,SS去除率为75.7%。整个系统的SS总去除率到达89.5%,出水SS均匀为315mg/L,处置效果较好。
五、技术经济指标
本项目为某电子资料有限公司的新建废水处置项目,总投资共计199万元。不计折旧费,运转费用主要包括电费、药剂费及污泥处置费、人工费。均匀日电耗约442kW•h,电价以0.8元/(kW•h)计,则需电费2.94元/m3,在运转中需-加酸、氢氧化钠、PAC、PAM、硫酸亚铁和双氧水等药剂,药剂费用约为3.0元/m3,产生干污泥(含水率80%)约60kg/d,需污泥处置费0.2元/m3,人工费为0.66元/m3,运转费用合计约为6.8元/m3。
六、结论
水溶性胶黏剂生产废水水质动摇大,可生化性差,经Fenton氧化+混凝沉淀+UASB+生物滤池的组合工艺处置后,最终出水COD均匀为350mg/L,氨氮均匀为22.4mg/L,SS均匀为315mg/L,各项指标均满足《污水综合排放规范》(GB8978-1996)的三级规范(氨氮满足二级规范)。该工艺运转稳定,污染物去除效果显著,运转本钱约为6.8元/m3。