含磷废水处理方法 7页

电冰箱、洗衣机生产含磷废水处理合肥荣事达(集团)有限公司所属洗衣机公司和电冰箱公司位于合肥市高新技术开发区。洗衣机箱体外壳是由冷轧式镀锌铁皮喷塑而成，喷塑前必须经过前处理；电冰箱公司高速双排平板喷涂线上冷轧钢板喷塑前也必须经过前处理。前处理的主要工序为脱脂、磷化，所用脱脂剂主要成分为苏打、表面活性剂等，洗衣机公司磷化液主要成分为磷酸二氢锌，电冰箱公司磷化液主要成分为磷酸二氢钠，因此前处理工段排放废水含有油污、Zn2+、磷酸盐等有毒有害物质，特别是磷酸盐含量高。       1995年建成投入运行的洗衣机公司废水处理站因存在以下问题而需要扩容改造：(1)由于电冰箱公司建成投产并排放废水，原废水处理站处理能力不足；(2)出水水质的要求越来越严，原废水处理工艺不能满足达标排放的要求。1原废水处理站基本情况1.1设计水量、水质和处理要求       Q=15m3/h；COD≤150mg/L，总锌≤15mg/L，磷酸盐(以P计)≤50mg/L，油≤35mg/L，PH=7-8。1.2工艺流程       投加聚合氯化铝，经混凝、沉淀、过滤处理含锌磷化废水，流程为：       废水→预沉隔油池→调节池→一级涡流反应器→一级竖流沉淀器→二级涡流反应器→二级竖流沉淀器→压力过滤器→排放。       油污经预沉隔油池而被除去；由于除锌除磷要求的pH条件不同，故采用两级沉淀。两个竖流沉淀器的污泥经重力浓缩后，用箱式压滤机脱水外运处置。1.3主要构筑物、设备及工艺参数       预沉隔油池：6.0m×2.0m×4.0m，有效容积30m3，水力停留时间2h，地下式钢筋混凝土结构；调节池：10.0m×6.2m×3.2m，有效容积120m3，水力停留时间8h，地下式钢筋混凝土结构，内设压缩空气搅拌；涡流反应器：1.8m×4.7m，有效容积5m3，反应时间20min，钢制，2台；竖流沉淀器：3.5m×4.5m，有效容积32m3，表面负荷率2m3/(m2•h)，钢制，2台；压力过滤器：1.6m×3.6m，滤速8m/h，钢制，2台；箱式压滤机：XAZG10/800-UK，过滤面积10m2，增强聚丙烯材质，1台。操作控制条件：除磷沉淀pH6.0，PAC100mg/L；除锌沉淀pH8.0，PAC50mg/L。n2废水处理设计2.1设计水量、水质设计       水量：Q=35m3/h。       设计水质：原水水质为COD≤250mg/L，总锌≤70mg/L，磷酸盐(以P计)≤40mg/L，油≤50mg/L，pH=4-6。处理水水质执行《污水综合排放标准》(GB8978-96)第二时间段一级标准即COD≤100mg/L，总锌≤2.0mg/L，磷酸盐(以P计)≤0.5mg/L，油≤5mg/L，pH=6-9。2.2工艺流程(见图1)      脱脂、磷化等废液进事故水池储存，用泵送入预沉隔油池，由系统逐步消化。废水经隔油、预沉后，与投加的NaOH和CaCl2在管道混合器内混合，在涡流反应器内反应、絮凝(由pH值控制系统自动调节NaOH计量泵，把pH值控制在10.0-10.5)，生成的羟基磷灰石[Ca5(OH)(PO4)3]和氢氧化锌在PAM的作用下形成较大絮凝体，在竖流沉淀器内沉淀下来。残余的磷酸根经二级反应沉淀(pH值控制在10.5-11.0)得到进一步去除。二级处理出水经压力过滤器过滤后，用HCl将pH值返调至7.5-8.5，然后排放。2.3主要构筑物、设备及工艺参数       事故水池：4.0m×3.0m×3.65m，有效容积24m3，空气搅拌强度3.0L/(m2•s)；       预沉隔油池(原有)：6.0m×2.0m×4.0m，有效容积30m3，地下式钢筋混凝土结构；       调节池(原有)：10.0m×6.2m×3.2m，有效容积120m3，水力停留时间3.4h，地下式钢筋混凝土结构，内设压缩空气搅拌；       n涡流反应器(原有改造)：1.8m×4.7m，2只，有效容积10m3，反应时间17min，钢制；       竖流沉淀器(原有改造)：3.5m×4.5m，2只，表面负荷率1.82m3/(m2•h)，钢制；       机械混合反应器：5.2m×1.4m×1.6m，混合时间2min，反应时间20min；       斜管沉淀器：6.0m×3.0m×3.6m，表面负荷率1.94m3/(m2•h)；       压力过滤器(原有改造)：1.6m×3.6m，滤速8.7m/h，钢制，2台；       箱式压滤机(原有)：XAZG10/800-UK，过滤面积10m2，增强聚丙烯材质，1台；pH值       控制系统：DP5000，3套，自动控制配套的酸、碱计量泵。3工程调试及运行结果3.1工程调试       通过系统联动试车和加药运行，一、二级反应沉淀的pH值均能由pH值控制系统稳定地自动控制在10.0-10.5和10.5-11.0，出水磷酸盐≤0.5mg/L、COD≤100mg/L。由于压力过滤器出水的流量及压力有波动，出水pH值不稳定，通过定期排除压力过滤器顶部积气、适当关小压力过滤器出水阀门，出水pH值稳定达标。3.2运行结果       通过系统地培训，操作人员能使系统稳定地运行。试运行阶段的总磷监测记录见表2；每m3水药剂费见表3。n       合肥市环境监测站于2000年7月26日-27日对该工程进行了竣工验收监测，结果见表4。4结论       (1)喷涂前处理含磷废水经过氯化钙两级处理，可确保废水稳定达标排放。氯化钙处理含磷废水具有反应条件易控制、污泥量少、操作环境好、运行管理方便等优点，是解决高浓度含磷废水的有效方法之一。       (2)pH值对除磷效果影响较大。本次改造采用了先进的pH值自动控制系统，自动化程度得以提高，从而消除了人为因素(如操作不当)对处理效果的影响。       (3)本次改造新建一座事故水池，通过阀门的切换将高浓度脱脂、磷化等废液放入事故水池中储存，在日常处理中以均匀稳定的流量把高浓度废液泵入系统进行处理，使系统的进水水质得以稳定，从而保证系统稳定地运行。       (4)工程设计中采取的提高新增投资利用效率的措施有：除加药设备外，原有设施基本得到全部利用；通过优化总体布局，未扩建站房，仅将斜管沉淀器放在室外；充分利用竖流沉淀器的高度，二级反应沉淀采用高度较小的机械混合反应器和斜管沉淀器，未增加提升泵。n1曝气生物滤池特点       曝气生物滤池是在生物反应器内装填高比表面积的颗粒滤料，以提供微生物膜生长的载体，并根据污水的不同流向分为下向流或上向流，污水由上向下或由下向上流过滤料层，在滤料层下部鼓风曝气，空气与污水逆向或同向接触，使污水中的有机物和填料表面生物膜通过生化反应得到去除，滤料同时起到物理过滤作用。曝气生物滤池最大的特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续二次沉淀池和污泥回流，在保证处理效果的前提下使处理工艺简化，曝气生物滤池具有容积负荷高、水力负荷大、水力停留时间短、所需基建投资少、占地面积小、处理出水水质好等特点，又由于曝气生物滤池没有污泥膨胀问题，微生物不会流失，能保持较高的生物浓度，因此日常管理简单。2硝化和反硝化工艺流程2.1　除碳及硝化       对于去除氨氮，可采用两段曝气生物滤池，两段法可在2座滤池中驯化不同功能的优势菌种，各负其责，提高生化处理效率。第一段生物滤池以去除污水中碳化有机物为主，在该滤池中，优势生长的微生物为异氧菌，沿滤池高度方向从进水端到出水端有机物浓度梯度处于递减，其降解速率也呈递减趋势，由于有机物降解速度较快，此时自氧微生物处于抑制状态。第二段生物滤池主要对污水中的氨氮进行硝化，在该段生物滤池中，由于进水中有机物浓度较低，异养微生物较少，而优势生长的微生物为自养性硝化菌，将污水中的氨硝化成硝酸盐或亚硝酸盐。在滤池硝化时，氨氮的去除一定程度上取决于有机负荷，当BOD5有机负荷高于3•0kg/m3•d时，氨氮明显受到抑制，采用曝气生物滤池同步除碳和硝化时，必须降低有机负荷。因此在采用曝气生物滤池工艺去除有机物时，首先必须根据同类污水处理出水的数据选择适当的容积负荷，并在设计时留有一定的余量，同时除碳和硝化时，必须降低有机负荷，最好控制在2kg/m3•d以下。Boller等人根据中试研究提出硝化生物滤池，滤料适宜的表面负荷为0•4gNH3-N/m2•d。典型硝化流程见图1。2.2反硝化典型反硝化流程见图2、3。n3PASF工艺特点       PASF工艺与常规生物脱氮除磷工艺相比，其硝化、反硝化和好氧吸磷都处于较理想的反应条件下，显示出非常稳定的硝化和脱氮除磷效果。其主要特点为：       (1)采用双系统(积磷菌、反硝化菌共存于一个活性污泥系统，硝化菌为生物滤池系统)可分别控制自养硝化菌和异养菌(积磷菌和反硝化菌)的泥龄，解决了自养菌和异养菌的不同泥龄之争，有利于发挥反硝化脱氮除磷与硝化的各自优势。       (2)异养型兼性菌在理想的厌氧、缺氧、好氧交替的环境下进行反硝化和除磷，自养型专性好氧硝化菌可始终在曝气环境中进行好氧硝化，同时克服传统活性污泥丝状菌膨胀等弊端，有利于污水处理厂的运行和管理。       (3)厌氧段活性污泥快速吸附或降解并用于厌氧释磷，在缺氧状况下，聚磷菌可快速反硝化脱氮，污泥泥龄短，去除单位质量磷耗用的BOD5少，提高了易降解有机物的利用率，改善了脱氮除磷效果，同时硝化系统CODCr浓度较低，有利于提高硝化作用。n       (4)充分利用活性污泥法和曝气生物滤池各自的优点，具有较高的处理效率，达到低能耗、高处理效果的目的，同时能减少占地面积，有效节约工程造价。 5　结语       曝气生物滤池是一种新型污水生物处理技术，与普通活性污泥法相比，具有有机负荷高、占地面积小、投资少、不会产生污泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好等特点，采用曝气生物滤池处理工艺与常规处理工艺相结合，对有机物、SS、氮及磷的去除具有良好的效果。