鄭育毅,唐靜珍,潘智勇 (福建省環(huán)境保護設計院,福建福州350003) 摘 要:采用混凝沉降+氣浮工藝處理松香樹脂加工廢水,工程經運行后,檢測結果表明,處理后廢水的CODCr<1000mg/L,F(xiàn)e2+約0.2mg/L,SS<70mg/L,色度小于10倍,完全滿足生產回用水的要求,實現(xiàn)廢水零排放。 關鍵詞:松脂加工;廢水處理;廢水回用;混凝;氣浮 中國分類號:X785 文獻標識碼:B 文章編號:1009-2455(2001)02-0028-02 福建某有限公司是一家主要生產松香樹脂中間體的企業(yè),生產過程中排放含有大量松脂、松節(jié)油等成分復雜的高濃度有機廢水,生化性能極差,國內尚無成功的實例。工程主體采用“絮凝反應沉淀——絮凝反應氣浮一過濾”處理工藝,歷經4個月的調試、整改。 運行后通過竣工驗收,其監(jiān)測結果表明,出水完全滿足預先約定的回用水水質要求,實現(xiàn)零排放。 1 廢水且與水質 該公司有兩條年產1×104t馬來松香樹脂中間體生產線,平均日產100t馬來松香單位產品排水率約1.6m3,每天排放廢水160m3,工藝設計按一天24h連續(xù)運行在,即處理規(guī)模6.7m3/h。 待處理廢水包括生產工段廢水、車間沖洗廢水和松脂保養(yǎng)廢水。生產工段排水量約1.3m3/t[松香],占廢水總量的80%,內含成分復雜,污染物濃度高。混合廢水的 CODCr、SS、油脂和Fe2+等指標均較高,BOD/COD值小于0.1,生化性差。基于處理工藝可行性、處理成本及生產用水水質要求等方面的綜合考慮,廠方要求廢水經處理后全部回用生產。 混合廢水水質和回用水要求水質指標見表1。 表1 混合廢水與回用水水質數(shù)據(jù) | pH | CODCr/(mg.L-1) | F2+/(mg.L-1) | SS/(mg.L-1) | 色度/倍 | 混合廢水 | 1-2 | 4000-10000 | 5-16 | 1500-3000 | | 回用水 | 6-8 | ≤1500 | ≤0.2 | ≤70 | ≤15 | 2 處理工藝 確定處理工藝之前,已在實驗室、生產現(xiàn)場進行了多次實驗,結合處理設施建設場地、廢水特征等因素,并根據(jù)設施試運行出現(xiàn)的問題,最終處理工藝流程如圖1所示。
3 主要構筑物 主要構筑物、設備及工藝參數(shù)見表2。 表2 主要構筑物及工藝參數(shù)構筑物 | 型號規(guī)模 | 數(shù)量 | 工藝參數(shù) | 吊篩 | 不銹鋼,20目 | 2套 | 周期4h更替 | 沉渣池 | 磚砌,V=22m3 | 1格 | HRT=3.3h | 隔油池 | 磚砌,V=17m3 | 1格 | HRT=2.5h | 加堿預沉池 | 鋼結婚,V=10m3 | 1座 | HRT=1.5h | 調節(jié)池 | 鋼混,V=80m3 | 1座 | HRT=12h | 絮凝反應沉淀池 | 鋼結構,V=6.9m3 | 1座 | HRT=1.0m | 絮凝反應氣浮池 | 鋼結構,V=5.4m3 | 1座 | HRT=0.8h | 壓濾罐 | 鋼結構,YG-10 | 1座 | | 氣液混合泵 | 32FBD,N=1.5kW | 1臺 | QA=2.0m3 H=0.4MPa | 4 設計要求 4.1 預處理 包括吊篩、沉渣、隔油和加堿預沉。生產外排廢水的水溫約80℃,此時攜帶大量的SS,主要是樹皮、木屑、砂石等原料帶進的雜物,它們均可被吊篩截留。隨著水溫下降,大量松脂、松節(jié)油亦隨之析出、聚集,可通過沉渣和隔油設施收集回收再利用。 鑒于處理站離車間廢水排放口較遠,輸送過程中仍會有松脂析出而堵塞管路,整改時設置了投加NaOH的預沉設施,最大程度延緩管道堵塞。 4.2 調節(jié) 廢水進入調節(jié)池時水溫一般為55-60℃,采用鼓風機鼓風攪拌降溫,12h后水溫可降至40-45℃,基本可保證后續(xù)物化處理有較佳的效果。 4.3 沉淀、氣浮與過濾 為了使流程盡量簡練、緊湊,便于操作,對設備構造與材料選型均進行了優(yōu)化設計。 ?、傩跄磻獏^(qū)采用穿孔族流形式,并與沉淀區(qū)或氣浮區(qū)合建。 ②沉淀形式根據(jù)投加 Ca(OH)2后產生的絮體比重大、易沉的特征選用斜板沉淀。 ?、廴軞夥绞接脷庖夯旌媳锰娲R?guī)的空壓機。溶氣罐和溶氣泵組合的模式。 ?、苓^濾罐濾料選用纖維球,可直接反沖洗,省了氣體反沖洗設施。 5 調試運行及驗收監(jiān)測 5.1 調試運行 調試運行歷時3個半月,絮凝反應的水溫在35-45℃之間,調試運行包括設備試運行和工藝參數(shù)調試。 通過設備的試運行,出現(xiàn)了析出的松脂堵塞廢水輸送管道現(xiàn)象,于是對廢水預處理系統(tǒng)進行整改,增設一套投加NaOH預沉的鋼設備,解決了廢水輸送問題。 工藝參數(shù)調試主要進行投藥量和溶氣水量的調控。藥劑調配濃度分別為:Ca(OH)2為過飽和乳液;Al2(SO4)3為10%溶液;PAM為1‰溶液。藥劑投加采用pH監(jiān)控儀配套計量泵進行。反應的pH值控制范圍和相應藥劑投加量為:絮凝反應沉淀池pH值范圍9.0-10.5,Ca(OH)2投加量4kg/h;絮凝反應氣凈池pH值范圍6.6-7.2,A12(SO4)。投加量1.6kg/h,PAM投加量0.054kg/h。溶氣水比例R=30%,壓力0.3-0.4MPa。 5.2 驗收監(jiān)測 系統(tǒng)穩(wěn)定運行兩周后,由環(huán)境監(jiān)測站連續(xù)兩天的取樣監(jiān)測,其結果表明:水質完全達到設計和回用水的要求,處理后出水全部回用到生產車間。監(jiān)測結果見表3。 表3 水質監(jiān)測數(shù)據(jù) 日期 | 樣品序號 | pH | CODCr/(mg.L-1) | Fe2+/(mg.L-1) | SS/(mg.L-1) | 色度/倍 | 2000 10/17 | 1 | 7.08 | 915 | 0.10 | 35.0 | 8 | 2 | 7.32 | 845 | 0.20 | 32.0 | 4 | 3 | 7.19 | 928 | 0.24 | 37.0 | 4 | 4 | 7.06 | 834 | 0.15 | 31.0 | 8 | 5 | 7.23 | 767 | 0.21 | 34.0 | 8 | 均值 | | 858 | 0.18 | 33.8 | 6 | 2000 10/18 | 1 | 7.07 | 642 | 0.22 | 41.0 | 4 | 2 | 7.21 | 660 | 0.20 | 38.0 | 8 | 3 | 7.09 | 696 | 0.24 | 35.0 | 4 | 4 | 7.05 | 655 | 0.16 | 62.0 | 8 | 5 | 7.11 | 840 | 0.14 | 68.0 | 8 | 均值 | | 699 | 0.19 | 48.8 | 6 | 6 結論 ?、僭摴に囋O施處理松脂加工廢水能夠達到較滿意的效果,出水完全滿足生產工藝的用水水質要求。 ?、谠O施直接投資53.2萬元。其中土建費用15.9萬元,設備、管道及安裝費用37.3萬元,噸水投資3325元。 ③噸水運行費用3.36元。其中藥劑費2.01元,電費0.69元,人工費0.66元。通過出水口用,企業(yè)每天可節(jié)約用水140m3,同時節(jié)約回用水中由25℃到35℃這10℃溫差的熱能。 7 體會 ?、偎芍庸U水中含有大量松脂,粘度大,容易堵塞管路,需經完善的預處理后方可進入主體處理設施,設計時沉渣他和隔油池要有足夠停留時間,使廢水冷卻,松脂充分析出;同時輸送管路要盡量短,方便拆卸清通,盡量保持連續(xù)運行。 ?、陔m然氣液混合泵的溶氣效果僅有常規(guī)加壓溶氣方式的70%-80%,但其設備簡單、操作方便,且沒有釋放器的堵塞問題,在某些小規(guī)模廢水處理中更有優(yōu)勢。
作者簡介:鄭育毅(1974-).男,1997年畢業(yè)于同濟大學環(huán)境工程學院,從事環(huán)境污染治理工作。 收稿日期:2001-01-18 |