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- 2022-04-26 发布
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."ujP"'‘-:W1243285:学号:样号:棒号__学校代码_编号:-分类号‘?''-?.?个????:---‘:?.■;k#,議義^:INNERMONGOLIAUNIVERSITY、.:*C爾士学像论龛MAiTlEDISeiMATION新标准下电镀废水处理及循环利用技术::生金科堂学院.学院.丨—::??;--专业—^:福硬究方向i废水处理与回用m姓名:凝J3L£-.二,i:.握九指导教师—.艳纏》:‘、、.:eV、:V...:權纖.?.々.....一:,£、(.i:t.,七,.?‘■■?<?V;.:.;n124学校代码:w3285:10126学号编号:分类号:论文题目新标准下电镀废水处理及循环利用技术学院:内蒙古大学生命科学学院专业:环境工程研究方向:废水处理与回用工程姓名:杨同忠指导教师:杨九艳2015年5月15日n原创性声明本人声明:所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除本文已经注明引用的内容外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不何含为获得内蒙古大学及其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:指导教师签名-'"r日七f日期:!r在学期间研究成果使用承诺书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:内蒙古大学有权将学位论文的全部内容或部分保留并向国家有关机构、部门送交学位论文的复印件和磁盘,允许编入有关数据库进行检索,也可以釆用影印、缩印或其他复制手段保存、汇编学位论文。为保护学院和导师的知识产权,作者在学期间取得的研究成果属于内蒙古大学。作者今后使,须征得内蒙古大学就读期间导师的同意用涉及在学期间主要研究内容或研究成果;若用于。发表论文,版权单位必须署名为内蒙古大学方可投稿或公开发表学位论文作者签名飞也指导教师签名:.:日期Lr.日期_fn新标准下电键废水处理及循环利用技术摘要本项研究针对目前我们国家90%以上的污水处理厂采用的是一代技术和二一A一代技术很难满足新标准级排放要求,为解决这难题,结合电镀园区废水、特点,通过充分分析总结现有各水处理技术特点进行有机结合,包括物理电,发挥各种技术特点化学、生化、膜处理、低能蒸发技术的有机融合,提出分类、分步、综合性性技术路线,为突出对特定废水的处理有效性,包括生物螺动床、抗污染R0膜、MVR热泉蒸发技术等,实现对电镀废水中各种复杂有害因子的有效处理,将废水的盐类脱除,去离子水可实现全部回用,废水实现零排放,从根本上彻底解决电键废水的环保问题。在实例中应用,将全部1550吨/天的污水分类釆取釆用分质预处理、混合进行二级生化处理和三级深度除盐的三段中水回用处理流程,以达到污水再生利用工程设计规范中敞开式循环冷却系统补充水水质标准后,作为循环补充水和园区绕洒道路,绿化及景观用水全部回用,对外实现零排放。,建成循环经济生态示范园:处理关键词电镀;废水;;回用InELECTROPLATINGWASTEWATERTREATMENTANDTHECIRCULATIONUSEOFTECHNOLOGYUNDERTHENEWSTANDARDOFABSTRACT'Forthisstudcurrentlmorethan90%ofourcountrssewaetreatmentlanty,yygp-isusedingenerationoftechnologyandsecondgenerationtechnologyisdifficulttomeetthenewstandardlevelAemissionsrequirements,inordertosolvethisproblem,combinedwiththecharacteristicsoflatinwastewaterarkbthefullanalsispgp,yysummarofexistinwatertreatmenttechnologycombinecharacteristicsincludinyg,gorganicfusionphysics,electrochemistry,biochemistry,membranetreatment,lowenerevaporationtechnololaavarietftechnicalfeaturesroosedgygy,pyyo,ppclassification,stepbystepacomrehensivetechnicalroute,tohihlighttothe,pgeffectivenessofsecificwastewatertreatmentincludinbioloicalmotilitbedROp,ggy,membranefouling,MVRevaporationheatpumptechnology,toachieveeffectivetreatmentofelectrolatinwastewaterharmfulinavarietofcomlexfactorsthepgyp,-saltwaterremovaldeionizedwatercanbeachievedAllreusewastewaterto,,achievezeroemissionscomletelsolvetheenvironmentalproblemsof,pyelectroplatingwastewaterfundamentally.IntheinstanceofsewageCategoryAllkenu--1550tons/datasinsubualitrerocessinmixinforsecondarygqyppg,gybiologicaltreatmentandtertiarydepthdesalinationofwaterreusetreatmentprocessintothreesectionsinordertoachievewastewaterreclamationandreusedesin,g--uaseciicationsGB503352002inanoencclecoolinsstemtoaddwaterlitpf()pygyqystandardsascirculatinsulementarwaterandouredarkroadsafforestation,gppypp,andlandscaewaterreuseallforeinachievezeroemissionsbuildcirculareconompg,yecoloicaldemonstration.gKEYWORDS:electroplatinwastewatertreatmentreuseg;;;IIn目录一第章研究综述21.1国内研究进展21.2研究目的和意义3第二章水质分析42.1包头电键园区水量及水质综述4第三章方案概述63.1方案选择6311..方案选择概述63126..预处理的选择3.1.3二级生化处理的选择73.1.4三级中水处理的选择9311.2处理方案32111..设计原则3.2.3预处理12‘31.2.4处理方案的选择4314.3主要技术特点3115-3.生物蠕动床工艺3.3.2生物螺动床设计163工艺.4膜处理173.4.1精密过滤器183.4.2R0膜装置193.4.3MVR蒸发20第四章效益分析224.1污水处理费用22423.2经济及社会效益IS2425Skm27n第一章研究综述1.1国内研究进展一电镀废水的来源般为:(1)2)废电镀液3),包括冲敏件清洗水;(;(其他废水刷车间地面“,刷洗极板洗水,通风设备冷凝水,以及由于键槽渗漏或操作管理不当造成的跑、”冒、滴、漏的各种槽液和排水;(4)设备冷却水,冷却水在使用过程中除温度升高以外,未受到污染。电键废水的水质、水量与电键生产的工艺条件、生产负荷、操作管理与用水方式等因素有关。电镀废水的水质复杂,成分不易控制,其中含有铬、镉、镇、铜、锌、金、银等重金属离子和氰化物等,有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质。电镇是当今全球三大污染工业之一。据不完全统计,我国电镇行业每年排出的电镀废水i]约有40亿i/。电镀废水的水质复杂,成分不易控制,其中含有的铬、铜、镍、镉、梓、金、银等重金属离子和幫化物,有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质,对人类危害极大,因此。对电键废水处理技术的研究日益重要对电渡废水实行污水回用和贵重金属回收,不仅能节约水资源,回收重金属还能有效地解决重金属对水体的污染,保护生态环境。目前我们国家90%以上的污水处理厂采用的是以A2/0,氧化沟,CAST等工艺为主要2[]一工艺为主要代表的二代技代表的代技术及以MBR膜生物反应器术。、BAF、接触氧化等一A此类传统技术难以满足新标准级排放要求。主要原因是这些传统技术需要生物驯化的一般广时间长(3个月),生物浓度低,污水处理系统不耐冲击。以工业废水最为突出,水质水量常会产生强烈反应。污水处理厂如果受到大水量或高浓度废水冲击后,生化池内生物会大批死亡,系统将会瘫痪,处理不能达标。如果恢复需要停止进水很长时间才能恢复处理功能。作为生产企业来说,不可能因为污水不能处理而停运生产,每天都会产生污水[3],因此传统技术处理工业废水和废水污水时很难长期稳定达标运行。第1页n12.研究目的和意义为了达到彻底解决电敏废水环境问题的目的,拟将全部1550吨/天的污水分类釆取釆用分质预处理、混合进行二级生化处理和三级深度除盐的三段中水回用处理流程,以达到《污水再生利用工程设计规范50335-2002》(GB)中敞开式循环冷却系统补充水水质标准后,作为循环补充水和园区烧洒道路,绿化及景观用水全部回用,,对外实现零排放建成循环经济生态示范园。第2页n第二章水质分析21.包头电渡园区水量及水质综述电键园区废水排放总量约为1550吨/天,按照废水的PH值可将其分为碱性废水、酸性废。水,和其他废水三大类酸性废水主要是酸碱漂洗废水,总量约为1110吨/天,其水质特点是PH低,含盐量高,、含有大量的镍、络、铜锌等重金属,由于这些大多是以络合物的形式存在的重金属,去除难度较大。污水中含有表面活性剂和油污类物质。170碱性废水主要是碱洗废液,含铜漂洗废水和化学镍漂洗废水,总量约为吨/天,其水PHCOD、质特点是高,高,含盐量高,含有大量的镇铜等重金属,尤其是碱洗废液含盐量达到两万,COD在3万以上,需要单独进行特殊的预处理。其他废水主要是电泳磷化废水,倒角废水,退镀漂洗等废水,总量约为270吨/天,其水质特点是PH适中,COD和含盐量相对较低,可以直接进行后续生化处理。包头市电锻园区废水水质水量情况见表2.1。2一表.1电渡园区水质水量览表Tab2.1thequalityandamountofwaterinelectroplatingpark“镍含量铬含量铜含量锌含量cm水量废水名称pH)(m/L号(mg/L(mg/L)mg/L)(mg/L)(us/cm(g)(吨/天))-^酸碱漂洗废水<100is^^4002^25004000100^600^^^3^500-^S含镍漂洗废水^1500o含铬漂洗废水--各酸系1系300<丨各104530010005080(三价铬)性酸洗废液各20^5矣100-1大于5万幻0080废行檬酸废液、水EDTA等高络合少量性物质一一一一一一—-^iiTo第3页n""“""“5is^-碱碱洗废液^11314大于2万<3000010一5^^400^800-石5^性含铜漂洗废水石^31500-^废化学線漂洗废水<200il^^^2001500150^水吞吾no幻50电泳磷化废水矣0--.2笑0.5矣2482002000磷酸根100<200-倒角废水^0.2iTo5^200600^150ilo—一退银母液及化学甘少量騎液他:二 ̄ ̄废预留管二二二=二Wn ̄ ̄水高浓度重金属废———————少景.液退镇漂洗废水———————20合计270总计1550第4页n第三章方案概述3.1方案选择3.1.1方案选择概述目前我们国家90%以上的污水处理厂采用的是一A2/0SBR代技术(主要代表为,氧化沟,,CAST等工艺)和二代技术(主要代表为MBR膜生物反应器,接触氧化,BAF等工艺)这些传统技术很难满足新标准一级A排放要求。主要原因是这些传统技术需要生物訓化的时间一3。长(般广个月),生物浓度低,污水处理系统不耐冲击尤其是工业废水,水质水量经常会产生剧烈变化。污水处理厂如果受到大水量或高浓度废水冲击后,生化池内生物会大批死亡,系统将会瘫痪,处理不能达标。如果恢复需要停止进水很长时间才能恢复处理功能。,作为生产企业来说,不可能因为污水不能处理而停运生产,每天都会产生污水因此传统技术处理工业废水和废水污水时很难长期稳定达标运行。为从根本上彻底解决电键废水的环保问题,拟将全部1550吨/天的污水分类采取采用分质预处理、混合进行二级生化处理和三级深度除盐的三段中水回用处理流程敞开式循环冷却系统补充水水质标准后,作为循环补充水和园区绕洒道路,绿化及景观用水全部回用,对外实现零排放,建成循环经济生态示范园。3.1.2预处理的选择酸性废水主要是酸碱漂洗废水,总量约为1110吨/天,其水质特点是PH低,含盐量高,含有大量的油和镍、、铜、锌等重金属。此类水的处理思路是首先除油、铬,然后再除镍铬、铜、锌等重金属。通常的镍、铬、铜、锌等重金属采用加碱调PH值即可形成沉淀进行去除。但电镀废水中的这些重金属大多是以络合物的形式存在,采用普通的混凝沉淀效果不佳,必第5页n须要先进行脱络合处理,然后再进行混凝沉淀处理去除效果将会大大提高。经过除油除重金属预处理后,再与其他废水混合进行二级生化处理及中水处理。碱性废水中的碱洗废液含盐量达到两万以上,COD在3万以上,需要单独进行特殊的预处理。这种生化性差的高COD废水处理通常的处理方法是高级氧化,高级氧化有芬顿氧化、[6]。臭氧催化氧化等,这两种处理方式运行成本非常高,而且操作条件要求苟刻本方案拟采用铁碳微电解加混凝沉淀的预处理方式。由于本方案二级生化处理釆用第三代污水处理的最新技术,因此对进水要求水质要求及水量变化大大放宽了。因此,釆用铁碳微电解虽然处理效果不如有芬顿氧化和臭氧催化氧化,但仍能满足后续生化系统要求,实际运行成本将大大降低。电泳磷化废水含磷量达到200mg/L,因此首先应进行化学除磷预处理后,再与其他污水混合进行生化处理。3.1.3二级生化处理的选择经过预处理后,污水中的油污类物质和大部分重金属及磷被去除,但水中还含有大量的盐分,。,COD氨氮,表面活性剂等有毒有害物质“”三高一即经过预处理后的三股污水在调节池中混合。这种混合废水特点是低:盐分COD。高,氨氮高,高,悬浮物低去除COD和氨氮最经济的办法是生物法,生物法有三大类「71型,见图3.1、3.2、3.3――A—P..It丨丨丨麗丨^I*備『<1丨I,信11臃_"赚■_?1,慕!,?丨_?丨MiMJT細:身》,丨窜1丨",JSjyB.隱隱—篇^二诞池 ̄^活污泥法示意通图3.1活性污泥示意图Fi31schematicdiaramofacivaedsludeg.gttg第6页n因流污泥一^-Ui1萬wHatfggttfw—?"?""■‘—M■"niaa.uii;WwBwMi^yfwoi一I.---IIF1<▲MfAt*U.UJ:UttM440^" ̄- ̄生物復法S意ID一图32生.物膜法示意图Fi3.2schematicdiaramofbioloicalmembraneggg"r.11'ii—^焉:"^hz:<ZSrr【^,?.,h¥|‘“?■;r-z;.-?tmfct\m;I?■IWW雕WWIMW-J*.V,勞i和J-^IWWIWIWi\,\^W‘ ̄^ftI一;f<;i—————?—I1>^:<55!A^}}面定化徵生扬示115图3.3固定化微生物示意图Fig3.2schematicdiagramofImmobilizedmicroorganism一(1)第类是活性污泥法。利用微生物处理污水是从60年代幵始的,有A/0、A2/0、氧8][化沟、SBR、CASS、CAST等工艺。活性污泥法是应用最广泛,至今还在大量采用的污水处理二级生化处理技术。主要构造:池内加活性污泥,池底曝气,需要污泥回流系统。主要优点:造价低。主要缺点:处理效果差,能耗高,占地大,抗冲击能力差。第7页n一适用范围:般适用于城市污水及出水要求不太严格的场合。(2)第二类是生物膜法,这主要是为了增加生物量,提髙处理效率,在处理池内添加各种9[]填料。主要有接触氧化工艺、生物滤池等工艺。主要构造:池内添加各种填料,加活性污泥,并曝气。主要优点:池子缩小,生物量增加,效率提高一主要缺点:脱氮效果般,抗冲击能力有所提高。适用范围一:般适用于氨氮含量低的污水处理场合。(3)第三类是固定化微生物综合技术,主要有固定化微生物螺动床工艺,北京大学的G-BAF等理效率。为了增加生物量,提高处,在处理池内添加特种弹性多孔种填料,并实施固定化微生物技术主要构造:多池串联,内加专用填料,根据不同水质选用不同的特效菌并进行多级固定化。:优势菌种量逐级大幅度提高主要优点,抗冲击能力强,处理效率高,运行成本低,操作简单,易于管理主要缺点一:次性投资稍高。一一1适用范围:般适用于高难度工业废水处理。般可适应含盐量在5000mg/L以内,氨「191L」mm氮小于400g/L,COD在2000g/L以下的高难度工业废水处理。一5000?800m经过预处理后的混合废水,含盐量很髙,般在()g/L,普通活性污泥法和生物膜法很难适应这种水质。因此二级生化选用耐盐抗冲击的三代污水处理固定化微生物螺动,该技术比普通活性污泥法投资略高床工艺,运行成本降低。经过固定化微生物螺动床工艺进行二级生化处理后,出水水质可以达到《污水综合排放G8978-一标准》1996中的级标准。314三级中..水处理的选择经过预处理和二级生化处理后,污水中的油污类物质和大部分COD,氣氮,表面活性剂及。磷被去除,但水中还含有大量的盐分,满足不了循环补充水水质要求,必须进行除盐处理经过生化过滤出水除盐分外,其他指标均能达到循环补充水指标。经过生化处理后的污水含盐量大约为6000rag/L,不能釆用普通的R0膜处理。建议采用抗污染R0膜处理将含盐量6000mg/L的水处理到2000mg/L,产水率约为75%。即产生清净的中水1150m7d,产生的第8页n清净水回用做循环补充水及其他用水。产生的400m7d特浓盐水可用作压灰瓷煤处理或者造气处理系统。达到静脉产业园、污水资源化、循环经济链、对外零排放的大环保绿色清洁运营模式。污水资源化,对外零排放,循环产业链,分质处理预案见表3.1一表3.1分质处理预案览表Tab3.1theplanofPointsforprocessing3—电锻园区需要处理的污水总量为:1500m/d(年按8000小时计算量50万mVa)酸性废水碱性废水其他废水^^ll/dVddlOm170m270m/预处理丨:隔油预处理丨:化学除磷作用:除油,SS等作用:除磷,SS等预处理2:铁碳微电解+混凝沉淀作用:除重金属,SS,COD,提高可生化性等30m/i调节池n5(作用:调节水质水量,使污水处理系统能够平稳运行3固定化生物螺动床进行二级生化处理15/丨0md:OD、憐SS作用能够在高盐环境下除氣氮、C、等3精密过滤〗550m/d一:SS作用进步去除,为膜处理创造良好条件经过生化过滤出水含盐量约为6000m/LgR0理3膜处1550m/d产水率75%浓水25%2万m/L)C含盐量约为g;33产清净水1150m/d38万m/a浓水400mVd13万mVa()()MVR热粟蒸发产水率80%盐泥20%3产清净水320m/d产盐泥80mVd产清净水1470mVd(48万mVa)循环补充水或其他生产用水晾干外运填埋第9页n32.处理方案3.2.1设计原则合理性:此工艺以做到技术相对成熟、经济较为合理为原则,进而做到全面规划与合理,,建设,利用原有技术与设备设施的冇理条件对现有格局进行改进。充分注重节能以减少消耗,从而降低成本费用。、节能减排为最终目标工程设计力求以操作稳定、工艺成熟、安全可靠、为原则进行工程设计。同时,要体现。技术的先进水平,和装置的实际功能可靠性,,,:以成熟可靠易维修等条件为设拆选型的要求同时制造材料要能满足介质13[]条件。先进性:在功能可靠、灵活性强、运行稳定、操作管理方便的同时,根掘设计进水水质和排放标准的要求,利用先进技术和高效、节能、简便的处理工艺。无二次污染:充分考虑环境问题,合理的布局和控制噪声、气味、处理废水是产生的污泥等因素,并充分考虑资源的循环利用,做到无二次污染。3.2.2工艺流程根据污水水质分预处理、混合进行二级生化处理和除盐的三段处理。产生的污泥经脱水一后,送园区废渔场统处理,详细流程见图3.2JU4L.I料先水ftmit产W騎产“水………“I^II丨iTOiU50t‘t/I/79/mnrarijgmg水IIiimntAvmmar“““”“III\Iim.fiIxiMfiIn纖“?InIIJ||1ic3,”I姊"化g水狄匆&IJfe令iiTF_‘Imtff放tI'?水?场I>|““1Wift财该水I%I图3.4污水处理工艺流程图Fi3,4Processflowdiaramgg3.2.3预处理第10页n1110H酸性废水主要是酸碱漂洗废水,总量约为吨/天,其水质特点是P低,含盐量高,含有大量的油和镍、铬、铜、锌等重金属。此类水的处理思路是首先除油,然后再除镍、铬、铜、锌等重金属。通常的線、络、铜、锌等重金属釆用加碱调PH值即可形成沉淀进行去除。但电镀废水中的这些重金属大多是以络合物的形式存在,采用普通的混凝沉淀效果不佳,必须要先进行脱络合处理,然后再进行混凝沉淀处理去除效果将会大大提高。经过除油除重金属预处理后,再与其他废水混合进行二级生化处理及中水处理。碱性废水中的碱洗废液含盐量达到两万以上,COD在3万以上,需要单独进行特殊的预处理。这种生化性差的高COD废水处理通常的处理方法是高级氧化,高级氧化有芬顿氧化、臭氧催化氧化等,这两种处理方式运行成本非常髙,而且操作条件要求苟刻。本方案拟釆用铁碳微电解加混凝沉淀的预处理方式。由于本方案二级生化处理采用第三代污水处理的最新技术,因此对进水要求水质要求及水量变化大大放宽了。因此,采用铁碳微电解虽然处理效果不如有芬顿氧化和臭氧催化氧化,但仍能满足后续生化系统要求,实际运行成本将大大降[⑷低。电泳憐化废水含磷量达到200mg/L,因此首先应进行化学除磷预处理后,再与其他污水混合进行生化处理。。废水中重金属离子非常高,悬浮物高,但有机污染物低首先经过脱络合的技术是重金属在污水中打破络合状态,然后采用中和混凝沉淀就容易去除了,剩余溶于水中的盐分以及COD,氨氮进入二级生化处理。调节池尺寸为24X12X6.Om,地下式钢轮结构,共1座'3550m1。有效容积1,水力停留时间为0小时。设计处理水量65ro/h一进行预处理酸性废水和碱性废水共同的特点是悬浮物高,因此将两股水合并统。有关悬浮物的去除,主要是通过物理方法进行去除。除悬浮物的方法主要有沉淀、过滤等。本方案针对污水中细小悬浮物的特点,专门设计了带有去除表面油淹的圆形辅流式沉淀池,确保细小悬浮物、油等的去除效果,从而为后续生化处理长、满、优运行创造条件。隔油沉淀池设计为①12X4.5m的辐流式,共1座。中心进水,周边出水,池中配中心传5[i]。360m动的刮泥刮渣机有效容积,水力停留时间为4小时。设计处理水量65mVh。隔油沉淀池的主要作用是:去除污水中的悬浮物、油渔等大颗粒物质。石灰乳对进水进行软化及进行pH值调节,使pH值适合混凝剂的需要;接着进入混凝反应池加混凝剂进行、混凝,经过加药混凝的作用,水中的微粒悬浮物及胶体将会汇集成团,最后进入沉淀池进第11页n行沉淀。沉淀池排泥经螺杆泵运送至卧螺离心机,污泥脱水形成的干泥外运至园区废渣场并进行填埋处置。化学除憐池设计为①12X4.5m的福流式隔油沉淀池,共1座。中心进水,周边出水,池'中配中心传动的刮泥刮渣机。有效容积360ra%水力停留时间为4小时。设计处理水量65mVh。、化学除憐池的主要作用是:去除污水中的憐,悬浮物油渣等大颗粒物质。石灰乳对进水进行软化及进行pH值调节,使pH值适合混凝剂的需要;接着进入混凝反应池加混凝剂,进行混凝,经过加药混凝的作用,水中的微粒、悬浮物及胶体将会汇集成团最后进入沉淀池进行沉淀。沉淀池排泥经螺杆栗运送至卧螺离心机,污泥脱水形成的干泥外运至园区废渣场并进行填埋处置。6[1]经过预处理后的废水进入调节池与其他水混合进入生化处理。.23.4处理方案的选择、混合废水中除含有大量的无机盐外,还含有悬浮物、氨氮、酌类硫化物等生物难降解污染物。这类废水处理的难点在于要选择耐高盐、耐低温、无二次污染、能实现对外零排放的工艺。当前釆用的AVO、CASS、SBR、氧化沟等工艺均属于活性污泥法,高浓度盐对活性污泥法中的微生物有毒害作用。在污水厂启动初期养生期相对漫长,当转入正常运行期间,系统一旦系统遭变坏又容易受水质变化的冲击,恢复非常困难。因此,本工程生化不宜用传统,一的活性污泥法(如A70、CASS、SBR、氧化沟等工艺)。另方面,由于需要耐盐耐低温的特殊生物菌种和抗冲击负荷强的处理工艺重点解决氨氮问题。氧氮和悬浮物去除后,再用反滲透工艺除盐,达到循环水水质要求。cr、这类废水处理的关键是要快速彻底地去除悬浮性物质。从污水水质特点来看,COD71[]氨氮和盐是该污水中的主要污染物。有关CODcr和氨氮处理,主要是用生化法解决。然而,从本污水处理厂水质特点来看,对污水中的氨氮的去除是本污水处理工程中的一大难点。针对污水氨氮的降解问题-,国内外目前常用的氨氮处理方法有离子交换沸石法、氯折点法、加碱吹脱法、和生物法。在调查现有类似废水处理工艺及其效果的基础上,结合固定化微生物技术、高效生物反应器。技术和高效微生物强化技术,选择生化处理采用耐高盐的生物螺动床技术污水处理工艺该第12页n一工艺一工艺是BAF与高效微生物发展而成的种创新的污水处理。该工艺在系统中应用种微,有效提高了系统对污染物的降解能力生物它具有固定髙效的功能性载体;在氨氮去除方面[18]具有独特的优势。3.3主要技术特点3.3.1生物螺动床工艺生物!if动床工艺是在接触氧化池、生物流化床、曝气生物滤池的基础上发展起来的,处理效果好,,污泥量少,动力消耗低由于普通曝气生物滤池选用陶瓷、玻璃作为滤料,故在运行中遇到的最大难题就是反冲洗过程。对于传统的是生物膜法还是活性污泥法,主,目前培养訓化微生物大多采用活性污泥法1:()微生23要缺点有以下几个方面物的适应性差;()生物量少;()降解能力差,对废水中的大分子、难降解、有毒有害的化学物质难以降解,甚至会造成微生物自身死亡。所以,工艺最大的弱点就是生物适应性差、传统的生物处理,对石油化工类污水难以达到理想的处理效果。新的生物續动床处理技术自2002年开发以来,已在石化、石油、化工、食品、酿造、皮革、印染、日化、造纸、生物制药等诸多类型的污水处理中成功,,所得结果十分理想。其中在高浓度的情况下,COD的去除率可达90%以上,氨氮的去除率可达99%,石油类、挥发酌等9[1]的去除率也可达到90%以上。本方案处理工艺的核心是生物螺动床处理废水技术,是结合应用固定化微生物技术与UASB、生物流化床、髙效生物滤池和接触氧化池的优点基础上发展而成的污水处理新工艺。生物螺动床与传统的曝气生物滤池相比特点主要有六个方面:(1)生物螺动床内装填专用的高效弹性悬浮大孔生物载体。(2)生物婦动床内没有固定的反冲洗系统。因为载体下方设置有曝气系统,固定化微生物后的载体平均密度为1.00与水的密度十分接近,载体在池内呈悬浮孺动状态,因此没有固定的反冲洗系统而不会堵塞。第13页n(3)生物婦动床设计为多级结构,这种特殊结构不仅可以保温、省料,而且形成多级不同功能区,,,每级固定不同种类的特种高效微生物因此污水在依次通过多级级反应池时水中不同种类的污染物将得到各自优势菌种的有效分解。(4)在生物螺动床中,由于采用了多孔弹性块体生物填料,开孔采用微孔相与大孔结合的方式,微孔主要用于固定化微生物,大孔用于保持良好的接触条件,微孔中的活性基团。可与微生物形成化学键,因其具有强极性基团,从而有很强的吸附性正是由于载体的这种特殊结构,使得载体中好氧、缺氧、厌氧菌同时存在,销化和反销化同时进行。现有的工程实践表明:固定化微生物BAF在没有回流的情况下,在COD降解的去除过程中,NHrN[2⑴和总氮等也能同时降解。(5)载体与微生物的结合釆用的是高科技的微生物固定化技术,结合方式为吸附、离、。子键合共键结合等几种方式同时使用,故结合力牢固,它摆脱了传统意义上的生物膜(6)生物婦动床也可降解具有恶臭类的有机物、氨氮及含S化合物,控制处理过程中的不良气味,避免二次污染,有利于改善污水处理厂环境。(7)抗冲击负荷的能力强,对处理石油化工这类难生物降解的工业废水具有显著的优势。一(8)固定化高效微生物在工程驯化初期次性投放,正常运行后不需另外补加。一(9)生物螺动床体化反应器,施工方便,外形美观,操作简便,占地小,投资省,一。处理效率高,运行成本低,保温性能好固定化高效微生物在工程驯化初期次性投放,正常运行后不需另外补加。所以,,选择生物螺动床处理污水工艺具有投资少,占地小处理效果好,运行费用低,操作管理方便等许多优点,并能保证工程长期稳定运行和能按要21[]求达到国家标准。3.3.2生物螺动床设计根据混合水水质,将生物禱动床设计为圆形宝塔形钢筋混凝土结构。)X外型尺寸:4246.5m,共1座。c。设计水量:单台日处理能力为1550mYl生物禱动床组合池生化部分设计为九级,釆用折流方式布水串联运行。每级固定化不同功能的高效微生物。将目前处理工业废水的国内先进的UASB、AF、BAF以及固定化微生物技第14页n一反应器内,管理术巧妙地设计在同,使得整个生化系统占地面积大大减少,布置更加紧凑[22]更加方便,容易实现全自动操作。生物螺动床单元由于内部填充了大孔隙网状弹性载体,并引入了固定化特种高效微生物。因而使得反应器比UASB反应器允许的进水COD浓度更高,耐毒性更强,启动更快,处理效率1更高,运行更加稳定。由于大孔隙的载体比表面积达到了00m7g,96%孔隙率达到了;同时,通过设计,,,在载体中引入活性基lil对其应用固定化的技术将大量酶制剂和变异菌固定在了载体上。因此,载体单位体积生物量最高达到了16g/L,比传统的工艺高好几倍。微生物、固定化后不易脱落,大大简化工艺流程,同时也提高了生物浓度,使运行成本更低操作管一,,易于控制过水大孔孔径达理更加科学简单。这种载体的另外个特点是大孔与小孔结合SOmn池体中间的生物载体始终处于汽水0动反冲洗状态,到i,泥是在池下部厌氧区通过管道'9^[1排出的。因此,能在始终保持生物高效活性的前提下,彻底解决了载体堵塞的问题。图3.5工程实景生物蠕动床图Fi3.5Enineerinbioloicaleristalsisofrealbedggggp一高效微生物具有活性高,适应性强的特点,它是种高效专用微生物和复合酶制剂,通常釆用生物工程手段对自然微生物进行改性和强化来获得,耐毒能力强的特点对污水中难解的物质降解速度快。反应器具有在任何条件下出水稳定的优点,污染物去除量及去除率与进一水浓度成正比。在具体应用中,在定浓度范围内去除率与COD容积负荷成正比。COD容积8?负荷最高可达到1kg/iifd,因此,可使装置容积大大减小,从而减少土地占用面积,降低,三、厌氧菌)同时存在工程造价。在该工艺中,维持了生物的多样性种菌类(好氧、缺氧,[24]提高了去除有机物的种类与范围,尤其在去除总氮和NHrN方面有其独特的优点。第15页n':生物螺动床池载体区总容积为1250in,载体填装量按总容积的75%装填,需要ZHZ系列3生物载体量为938m。生物载体需要固定化微生物1公斤,所以需要ZHB耐盐系列高效专8kgcr用微生物93。废水在载体区内的有效水力停留时间为19h。COD容积负荷为一一0.62kgC0Dcr/nAd0.128kNHN/ni\d。2备,氨氮的容积负荷为g:r选鼓风机台,用,二=Q30mVinin,P58.8kPa.3.4膜处理工艺3.4.1精密过滤器一一精密过滤器的处理过程是利用纤维球或纤维束为过滤介质,在定的压力下通过定厚度的粒状或非粒材料把独度较高的水澄清的过程,主要用于水处理除池、软化水和纯水的前26[]级预处理等,出水独度可达3度以下,对CODcr和BOD;等也有某种程度的去除效果。由于传统的膜处理工艺具有耐盐特性差、布水方式不均等缺陷,而精密过滤器相对而言具有以下几方面的优势特性:(1)具有耐盐的特性,可以极为有效地去除胶体、悬浮物。…「271」(2)具有均匀而独特的布水方式,使过滤达到最大效果。(3)带空气擦洗的反洗装置,能力强、水耗低、时间短。(气源来自压缩空气)》(4)选用较低的流速8m/h,以适应将来水质变坏的可能性。工艺通过填充精选的均勾滤料,,采用专门用于精密过滤器的长柄水帽保证了良好的过28][滤效果,而且不会出现反洗乱层现象。一。精密过滤器设有管道混合器,加药点在系统进水母管所谓的管道混合器是种高效混合设备它没有运动部件,管道混合器靠固定在管内的混合元件进行混合,由于混合元件的作用,,使流体左右旋转,改变流动方向,可以将重心流体和周边流体推向中心从而造成良好,将管道混合器设置在原水菜出口的混合效果。因此,精密过滤器进口能达到在较短时间内将PAC药剂进行有效混合反应的效果,使水中的微粒尽快形成絮状沉淀,从而大大提高了精密过滤器截留悬浮颗粒物质的能力,主要技术参数如下:第16页n一览表表3.2管道混合器主要技术参数Tab3.2PipelinemixermaintechnicalparameterlistLQ-^Q1600mm2^^60mVh/台材质碳钢衬胶x<D1600H3600mm3.4.2RO膜装置由于污水中含盐量已经达到6000mg/l,因此要用抗污染耐盐度的膜将盐度处理到2万mg/L以上,剩下的少量浓液再用MVR热栗蒸发处理。达到既能保证处理效果,又能节省投资_的目的。表3.3R0膜装置主要技术参数Tab3aintechnarametersofROmembraneeve.3Micalpdiciiim。3单套处理出力70m/h(25C)一膜壳排列形式级两段(12:6)膜数量108支装置回收率7^0膜品牌美国陶氏或同等运行水温5-4(rC抗污染膜装置设计规模按处理水量1550roYd设计,产水率75%,可产生清净水1150m7d,返回厂区做循环补充水。含盐量1万m/L以上的浓盐水400inVd,再经过MVR热菜蒸发处理,80%320ind。MVR产水率,可产生清净水7,返回厂区做循环补充水热粟蒸发产生的盐泥腺干3°[]后做填埋处理。第17页n^*v^apy^-msy'^?^'<^^asgs^gs?sgf^wwgreytfBSSi^sagsft^?^i^ggai^gKgsaawBgg8a^^fg^fti&:^^SW^tuzra*fi:36图.抗纟y染膜装究实景图F.eouionreisancedevicemaig36Membranplltstp3.4.3MVR蒸发MVR蒸发器,是英文mechanicalvaporrecompression的简称。MVR是减少对外界能源的需求的一项技术二二,它重新利用自身产生的次蒸汽的能量。所谓的次蒸汽是经过压缩机的压缩使得压力和温度得以升高,使料液维持蒸发状态,而加热蒸汽本身将热量传递给物料本身冷凝成水,原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用,回收了潜热,又提高了热效。这样率:,比较传统的工艺主要有以下几方面的优势(1)能耗比较低、运行费用比较低;(2)占地面积小;(3)工程总投资少,公用配套工程少;(4)自动化程度高且具有运行平稳的优势;(5)无需原生蒸汽;(6)由于常用使产品停留时间短(7)实用性强,运转特性优异(8)特别适合于热敏性物料。,可以在常温蒸发而无需冷冻设备从经济效益方面考虑,胶传统工艺具有以下优点:、一-(1)蒸发吨水需要耗电量为2370度电;[31]1-(2)无需冷冻水系统,可以实现74(rC的低温蒸发。第18页n二次蒸汽^,「发!!;-」fi?◎^" ̄ ̄<加1)热i“-丨r^]冷礙水r7]t十?IL- ̄ij)^」丄__j-L:,—、iUCH^浓缩液「I原料液图3.7MVR蒸发器丄艺图Fig3.6MVRevaporatorsprocessdiagram第19页n第四章效益分析4.1污水处理费用通过对园区内各大企业日平均排水及处理水量的统计汇总,2014年电键园区经过对电镀一,1550t51万吨废水优化配置后需要处理的污水总量为/d,年需要处理的废水总量为,运280万元、、行费用,结合前期的科研开发费用设备购买安装调试循环用水管网建设等费用,初步投资达到近千万元。=+++NPX+Y+QZMP:污水处理总费用(万元)X:前期科研费用(万元)Y:污染处理设施购买费用(万元)Q:基础设施建设费用(万元)Z:设施安装调试维护费用(万元)M:污染设施运行费用(万元)N:人力投入费用(万元)污水处理总费用=污染处理设施运行费用+污染设施购买+设施安装调试维护+前期科研费用+基础设施建设费用+人力投入4.2经济及社会效益一4经过污水处理厂处理后年可供园区企业提供循环补充水8万吨,如果按每吨1.5元进一72。行收费,年创收费用万元。由于经过处理后实现污水中水回用,对外零排放可以节省排污费具有良好的环境效益和社会效益。一一电镀废水处理是项保护环境、利国利民的工程项目,其效益除经济外还有定的社会效益。该工程实施后,可有效节约大量清洁水资源,减少污水排放,解决本地区淡水缺乏的的问题,可有效地解决服务区域,实现友好型生产模式,做到资源循环利用。该工程实施后第20页n,为城市服务,为社会服务,及下游城市的水污染问题,可改善城市市容提高卫生水平,保,保护自然风景可改善,促进城市旅游事业的发展。同时,该项目的建设护人民身体徤康,区域投资环境,使工业企业不会再因水污染而影响发展,吸引更多的外商投资,促进城市经济发展。第21页n结论,目前此项研究的论文已经接近尾声经过几个月的努力研究,本文不仅详细阐述了电键废水处理技术上的原理与价值,还详细分析了电镀废水处理技术的经济及社会效益。针对目前我们国家一90%以上的污水处理厂釆用技术很难满足新标准级A排放要求的问题,本文以电镇园区废水特点为实际案例,通过分析现有水处理技术特点,发挥各种技术特点,提出技术路线。,为突出对废水处理的有效性,实现对电镀废水中各种复杂有害因子的有效处理可实现去离子水全部回用,实现废水零排放,从根本上彻底解决电渡废水的环保问题。第22页n参考文献:[1]成小娟,朱倩倩,黄凤,何先勇,徐宏.化学污水处理综述[J].广东化工,2010,375—():15215420694-:519[]吕后鲁,刘德启.工业废水处理技术综述[J].石油化工环境保护,20,2()1一[3来胜.种有前景的水处理高级氧化技术[J].给水排]李,祝万鹏,李中和催化臭氧化—水,2001,27(6);2629[4]..,2008361:谭娟,于衍真,冯岩臭氧预氧化在废水处理中的研究进展[J]江苏化工,()39—44[5],关晓梅,杨春生.黑龙江水利科赵天.水体污染物的种类、来源及对人体的危害[J]20042:99技,()—[6]刘..2006,221113165强,张勤化工污水处理技术综述[J]甘肃科技,():—[7]裴继春..工业安全与环保2006,323:1819水污染的危害及防治[J],()-8[].,2010(8):159161[]吴彦,李国玲.膜分离技术在水和废水处理中的应用J绿色科技[9].工业水污染防治中的应用[J].国际造纸,苏振华,林乔元膜分离技术及其在造纸2006-,25(2):15—[10]曹邦.膜分离技术及其用于造纸废水处[J].纸和造纸2005(8):6669威,20095—1]:2324[1赵丽霞.膜分离法在含油废水处理中的应用[J].内蒙古石油化工,(〉12].A.验室研究[姬登祥,于凤文,艾宁,汪秀荣,计建炳溶剂萃取法处理苯酷废水[]2024—26与探索,10,29(6):[13]王晓兵,胡国强.溶剂萃取法对甲酸废水的处理研究[J].辽宁石油化工大学学报,—2009293:1518,()—[14]赵灵霞.印染废水的物化处理技术[J]?广东化工,2009,36(8):175176009353-5:1113[1]孙莹.吸附法处理含铬废水的研究[J].工,2,(),李素序业安全与环保-[16]丑..010258:6165华,杨生学吸附法处理含铜有色废液[J]内江师范学院学报,2,()[17]俞宁,李纯茂.高效好氧生物处理印染废水的方法与实践[J].工业水处理,2009,29—89(5):878.[1]胡晓东,J,张刚,石云峰何芳。好氧法处理抗生素废水对比试验研究[]广州大学20—109133学报(自然科学版),,():36-—nowarwe[19]HANHongjnn,MAWencheng。Treatmentofmethalwasteteithstagandtwoournaofarbnuhnolo201haseanaerobicprocess[j]lHiInstitteofTec,0,pJgy第23页n-17(1);6569[20]韩洪军,李慧强,杜茂安,马文成,徐春艳,王伟.厌氧/好氧/生物脱氨工艺—处理煤化工废水[J].中国给水排水0266:7577,201,()[21]金星,高立新,周笑绿.电化学技术在废水处理中的研究与应用[J].上海电力学20-院学报,10,26(1):9094[22],.罗志勇,张胜涛郑泽根,邓银电化学法处理重金属废水的研究进展[J].中国给200925-(16):610水排水,,[23]区务万,陈欣义,陈彬,赖日坤,陈国辉,张鹏.电化学水处理技术的研究与应-用[J].广东化工083570407,20,():11[24]崔延瑞,孙剑辉,李维.电凝聚气浮法处理卫河水的试验研究[J].河南师范大学2004324—:6265学报自然科学版,,()[25]赵成军,李玉屏.电化学方法在治理废水中的应用[J].化学工程与装备,2010(2):-183184[26]鲁剑,..,张勇,吴盟盟张鑫,王酷电化学氧化法处理高氣氮废水的试验研究[J]20—101725153安全与环境工程,,():[27].徐志高,黄倩,张建东,吴延科,张力,王力军化学沉淀法处理高浓度氨氮废-水的工艺研究[J].工2010业水处理,306:3134,()—[28]景明..安徽化工2010,36371霞化学沉淀法处理稀土氨氮废水的研究[J],():72’74一[29].D].四川候宁高级化学氧化技术处理实验室废水的研究[:四川大学建筑与环05境学院,20.30—Fenton.UV.工业水处理006,[]朱洪涛催化氧化处理印染废水的实验研究[J],22635—55():3[31]张治宏,王彩花,王晓昌.髙级氧化技术在印染废水处理中的研究进展[J].工业安全与环保0083419—21,2,(8):第24页n致谢值此论文完成之际,向所有给予我帮助和关怀的师长、同学和朋友致以最衷心的谢意。、本论文能够顺利完成,首先要感谢我的导师杨九艳教授。论文无论是从选题构思,还是写作到修改,整个过程无不倾注着导师无私的教诲。老师严谨的治学作风、平和的待人态度以及孜孜不倦的工作精神,是我终身学习的榜样。在此,谨向老师致以衷心的感谢和崇髙的敬意!同时谨向参加论文评阅和答辩的专家表示诚挚的谢意!最后,完成本文过程中,査阅了大量的文献资料,向这些文章的作者以及提供资料的相关人员表示衷心的感谢!第25页