光電產業園區污水處理廠工藝分析
時間:2023-03-22 10:10:33
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[摘要]通過在實驗室構建小試實驗裝置,以實際廢水為處理對象,驗證了水解酸化+A2/O+化學混凝工藝作為某光電產業園區污水處理廠主體工藝的(de)(de)(de)可(ke)行性,并(bing)提(ti)出(chu)(chu)(chu)了污水(shui)(shui)處理工(gong)(gong)藝(yi)(yi)中(zhong)的(de)(de)(de)關鍵參數的(de)(de)(de)建(jian)議(yi)值(zhi),研(yan)究表明(ming):采(cai)用(yong)(yong)完全混合(he)型水(shui)(shui)解(jie)酸化工(gong)(gong)藝(yi)(yi),可(ke)去除(chu)廢水(shui)(shui)中(zhong)部分COD且提(ti)高(gao)出(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)BOD5/COD值(zhi),提(ti)高(gao)廢水(shui)(shui)的(de)(de)(de)可(ke)生(sheng)化性,當(dang)HRT達(da)8h時,出(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)可(ke)生(sheng)化性最高(gao),達(da)到0.29,再(zai)進(jin)一(yi)步延長(chang)水(shui)(shui)解(jie)時間(jian)出(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)COD雖然(ran)可(ke)進(jin)一(yi)步降低(di),但BOD5/COD變小,為了使后續(xu)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)能有(you)更(geng)多(duo)可(ke)生(sheng)物利用(yong)(yong)的(de)(de)(de)碳源(yuan),建(jian)議(yi)工(gong)(gong)程設(she)(she)計中(zhong)水(shui)(shui)解(jie)酸化工(gong)(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)(de)HRT采(cai)用(yong)(yong)8h;水(shui)(shui)解(jie)酸化的(de)(de)(de)出(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)再(zai)經A2/O處理,在外加(jia)碳源(yuan)的(de)(de)(de)條(tiao)件下,A2/O總HRT不低(di)于18h、好氧區HRT不低(di)于12h,出(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)COD、BOD5、氨氮、TN均可(ke)降低(di)到排(pai)放(fang)標(biao)準以下;單純的(de)(de)(de)生(sheng)物處理工(gong)(gong)藝(yi)(yi)不能使TP達(da)標(biao),采(cai)用(yong)(yong)PAC作為化學除(chu)磷(lin)藥(yao)劑,當(dang)鋁:磷(lin)摩爾比(bi)為2時,出(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)TP=0.22mg/L,可(ke)達(da)排(pai)放(fang)標(biao)準,建(jian)議(yi)工(gong)(gong)程設(she)(she)計中(zhong)鋁:磷(lin)摩爾比(bi)采(cai)用(yong)(yong)2~2.5。采(cai)用(yong)(yong)水(shui)(shui)解(jie)酸化+A2/O+化學混凝工(gong)(gong)藝(yi)(yi)作為主(zhu)體工(gong)(gong)藝(yi)(yi)可(ke)實現廢水(shui)(shui)的(de)(de)(de)達(da)標(biao)排(pai)放(fang)。
[關鍵詞]光電(dian)(dian)產業(ye)(ye);工(gong)業(ye)(ye)園區(qu);工(gong)業(ye)(ye)廢水;污水處理;電(dian)(dian)子(zi)信息(xi)產業(ye)(ye)
長沙(sha)某光(guang)電(dian)有限公司(si)(下(xia)文(wen)簡稱光(guang)電(dian)公司(si))第8.6代超高清新型顯示器(qi)件生產線(xian)項目(mu)是湖南省2020年(nian)度電(dian)子信息制造(zao)業重點項目(mu),該(gai)項目(mu)于2019年(nian)正式開工(gong)建設,計(ji)劃于2021正式投產。光(guang)電(dian)公司(si)滿負荷(he)生產排(pai)(pai)放(fang)的(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)量為2.4萬m3/d,經廠(chang)(chang)(chang)內(nei)預處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)后排(pai)(pai)入工(gong)廠(chang)(chang)(chang)所在(zai)園(yuan)區(qu)(qu)污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)的(de)(de)二期(qi)工(gong)程(新建,設計(ji)規(gui)模為3萬m3/d)進行處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)。光(guang)電(dian)公司(si)排(pai)(pai)放(fang)的(de)(de)工(gong)業廢水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)復雜,尤其是經廠(chang)(chang)(chang)內(nei)預處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)后,外排(pai)(pai)污(wu)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)污(wu)染(ran)(ran)物均(jun)為難降解污(wu)染(ran)(ran)物,處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)難度極大(da)。而且根(gen)據園(yuan)區(qu)(qu)污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)二期(qi)工(gong)程環(huan)評批復,園(yuan)區(qu)(qu)污(wu)水(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)(chang)尾水(shui)(shui)(shui)排(pai)(pai)放(fang)執行《地(di)表水(shui)(shui)(shui)環(huan)境質(zhi)量標(biao)(biao)準(zhun)》(GB3838-2002)中(zhong)的(de)(de)Ⅳ類標(biao)(biao)準(zhun)(總氮執行《湖南省城(cheng)鎮污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)主要水(shui)(shui)(shui)污(wu)染(ran)(ran)物排(pai)(pai)放(fang)標(biao)(biao)準(zhun)》(DB43/T1546-2018)一(yi)級標(biao)(biao)準(zhun),SS執行《城(cheng)鎮污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)排(pai)(pai)放(fang)標(biao)(biao)準(zhun)》(18918-2002)一(yi)級A標(biao)(biao)準(zhun)),對項目(mu)的(de)(de)建設和(he)將來(lai)的(de)(de)運行管理(li)帶來(lai)了(le)極大(da)的(de)(de)挑戰。基于此(ci),為實(shi)現污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)達標(biao)(biao)排(pai)(pai)放(fang),污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)動工(gong)建設之前針對本(ben)項目(mu)廢水(shui)(shui)(shui)特性(xing)和(he)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)目(mu)標(biao)(biao)開展污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)工(gong)藝驗證十(shi)分(fen)必要,通(tong)過(guo)實(shi)驗研(yan)究確定主體(ti)工(gong)藝路線(xian),并提出關鍵工(gong)藝參數的(de)(de)建議值,為污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)工(gong)程設計(ji)和(he)運行管理(li)措(cuo)施優化提供(gong)支(zhi)撐。
1材料與方法
1.1試驗用(yong)水(shui)園區污(wu)水(shui)處理廠二(er)(er)期工(gong)程進(jin)行(xing)工(gong)程設計期間(jian)光(guang)(guang)電(dian)公(gong)司尚未竣工(gong)投產(chan),無法獲得真實(shi)的(de)廢(fei)(fei)水(shui)開(kai)展相關(guan)研(yan)究。光(guang)(guang)電(dian)公(gong)司的(de)母公(gong)司投資建設的(de)綿陽某(mou)光(guang)(guang)電(dian)科技有限公(gong)司的(de)部分產(chan)品與長沙光(guang)(guang)電(dian)公(gong)司的(de)主打(da)產(chan)品相同(均為(wei)8.6代(dai)超高清新型顯示器),其生(sheng)(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)、生(sheng)(sheng)產(chan)線與長沙光(guang)(guang)電(dian)公(gong)司類似,綿陽某(mou)光(guang)(guang)電(dian)公(gong)司外(wai)排的(de)工(gong)業(ye)廢(fei)(fei)水(shui)水(shui)質與長沙光(guang)(guang)電(dian)公(gong)司最為(wei)相近,因此將(jiang)其作為(wei)園區污(wu)水(shui)廠二(er)(er)期工(gong)程工(gong)藝(yi)研(yan)究試驗用(yong)水(shui),廢(fei)(fei)水(shui)水(shui)質見表1。
1.2出水水質
園區污水(shui)處理廠(chang)二期工程出水(shui)水(shui)質
1.3污水處理工藝方案分析
本項(xiang)目的(de)(de)(de)(de)處理(li)對(dui)象為經(jing)光電公司(si)廠內廢水處理(li)站(zhan)預處理(li)后外(wai)排的(de)(de)(de)(de)廢水,雖然廢水的(de)(de)(de)(de)COD濃度(du)并不高(gao),但由于(yu)BOD5/COD=0.16~0.18,表(biao)明(ming)廢水中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)絕大(da)部分(fen)COD均為難(nan)(nan)降(jiang)解(jie)(jie)有(you)機(ji)物(wu),需提(ti)高(gao)廢水的(de)(de)(de)(de)BOD5/COD值生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)工藝才(cai)能(neng)有(you)較好的(de)(de)(de)(de)COD去除(chu)效果。對(dui)廢水中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)總(zong)氮(dan)成分(fen)進(jin)行(xing)進(jin)一(yi)步的(de)(de)(de)(de)分(fen)析表(biao)明(ming),廢水中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)氮(dan)元素(su)主要(yao)以氨氮(dan)、硝酸(suan)鹽氮(dan)兩種(zhong)形態存(cun)在,兩種(zhong)形態的(de)(de)(de)(de)氮(dan)元素(su)占總(zong)氮(dan)的(de)(de)(de)(de)比(bi)例超過了(le)80%,總(zong)磷(lin)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)正磷(lin)酸(suan)鹽占比(bi)超過了(le)90%,根據(ju)現有(you)的(de)(de)(de)(de)污水處理(li)技術規范及相關案例經(jing)驗,生(sheng)(sheng)物(wu)脫氮(dan)除(chu)磷(lin)輔以化(hua)(hua)(hua)學除(chu)磷(lin)能(neng)夠實現本項(xiang)目的(de)(de)(de)(de)氮(dan)、磷(lin)的(de)(de)(de)(de)出水水質(zhi)(zhi)指標,本項(xiang)目的(de)(de)(de)(de)難(nan)(nan)點在于(yu)COD的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定達標。水解(jie)(jie)酸(suan)化(hua)(hua)(hua)處理(li)方法是厭(yan)氧處理(li)的(de)(de)(de)(de)前期(qi)階段[1-3],將(jiang)(jiang)厭(yan)氧處理(li)控制在含有(you)大(da)量水解(jie)(jie)細菌(jun)(jun)、酸(suan)化(hua)(hua)(hua)菌(jun)(jun)的(de)(de)(de)(de)條件下(xia),利用水解(jie)(jie)菌(jun)(jun)、酸(suan)化(hua)(hua)(hua)菌(jun)(jun)可將(jiang)(jiang)水中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)不溶(rong)性(xing)有(you)機(ji)物(wu)水解(jie)(jie)為溶(rong)解(jie)(jie)性(xing)有(you)機(ji)物(wu),將(jiang)(jiang)難(nan)(nan)生(sheng)(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)大(da)分(fen)子物(wu)質(zhi)(zhi)轉化(hua)(hua)(hua)為易生(sheng)(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)小(xiao)分(fen)子物(wu)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)過程(cheng),從而改善廢水的(de)(de)(de)(de)可生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)性(xing),為后續生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)處理(li)提(ti)供良好的(de)(de)(de)(de)水質(zhi)(zhi)環境。本研究擬采用水解(jie)(jie)酸(suan)化(hua)(hua)(hua)工藝提(ti)高(gao)廢水中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)BOD5/COD值,再進(jin)入(ru)后續生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)處理(li)工藝進(jin)行(xing)處理(li)。
1.4試驗(yan)裝置及運行
制作水解(jie)酸化小試裝置(zhi)以(yi)及(ji)A2/O小試裝置(zhi),考(kao)察COD、TN的去(qu)除效(xiao)果,試驗裝置(zhi)工藝流程(cheng)圖(tu)見(jian)圖(tu)1。
(1)水(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)酸化(hua)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)采用完(wan)全混(hun)合(he)式的(de)(de)工(gong)藝形式,連(lian)續進(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)、連(lian)續出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui),裝(zhuang)置(zhi)(zhi)由池(chi)(chi)(chi)體、沉淀池(chi)(chi)(chi)、污(wu)(wu)(wu)(wu)泥回(hui)流(liu)(liu)泵(beng)(beng)、磁力(li)(li)攪拌(ban)(ban)器(qi)(qi)(qi)組成(cheng)。池(chi)(chi)(chi)體由圓柱(zhu)形有(you)機玻(bo)璃容器(qi)(qi)(qi)制作,直徑0.1m,高(gao)0.3m,液(ye)位高(gao)度(du)0.25m,有(you)效容積2L,池(chi)(chi)(chi)體置(zhi)(zhi)于(yu)磁力(li)(li)攪拌(ban)(ban)器(qi)(qi)(qi)上,通過磁力(li)(li)攪拌(ban)(ban)實現(xian)池(chi)(chi)(chi)體內(nei)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥和(he)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)混(hun)合(he)。沉淀池(chi)(chi)(chi)采用圓柱(zhu)體有(you)機玻(bo)璃制作,直徑0.1m,高(gao)度(du)0.14m,液(ye)位高(gao)度(du)0.1m,有(you)效容積0.78L。沉淀池(chi)(chi)(chi)沉淀的(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥由污(wu)(wu)(wu)(wu)泥回(hui)流(liu)(liu)泵(beng)(beng)回(hui)流(liu)(liu)至池(chi)(chi)(chi)體內(nei),污(wu)(wu)(wu)(wu)泥回(hui)流(liu)(liu)泵(beng)(beng)采用蠕動(dong)泵(beng)(beng)(流(liu)(liu)量0~380mL/min可調),水(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)酸化(hua)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)運行溫度(du)為24~26℃,水(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)酸化(hua)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)的(de)(de)接種(zhong)(zhong)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥取(qu)自長沙某污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理廠水(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)酸化(hua)池(chi)(chi)(chi),接種(zhong)(zhong)后水(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)酸化(hua)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)內(nei)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥初始濃(nong)度(du)7~8g/L,以HRT=8h的(de)(de)固定工(gong)況(kuang)進(jin)行馴(xun)化(hua)培養馴(xun)化(hua),培養14d且出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)COD趨于(yu)穩(wen)定后開(kai)始試驗(yan),通過調節進(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)流(liu)(liu)量改(gai)變廢水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)力(li)(li)停留(liu)時間(HRT),每(mei)種(zhong)(zhong)工(gong)況(kuang)的(de)(de)運行時間為7d,同一(yi)工(gong)況(kuang)下進(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)相同,每(mei)種(zhong)(zhong)工(gong)況(kuang)的(de)(de)出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)混(hun)合(he)均勻后取(qu)樣檢測水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi),考察不同HRT條件下出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)的(de)(de)變化(hua)情況(kuang)。
(2)A2/O裝置(zhi)(zhi)為(wei)矩形有機(ji)玻璃容器(qi),外形尺(chi)寸:0.1m×0.3m×0.2m(H),液位高度0.15m,有效容積4.5L,內部分(fen)隔為(wei)厭氧(yang)(yang)(yang)、缺(que)(que)氧(yang)(yang)(yang)、好(hao)氧(yang)(yang)(yang)三(san)個分(fen)區(qu)(qu),有效容積分(fen)別為(wei):0.3L、1.2L、3L,缺(que)(que)氧(yang)(yang)(yang)、厭氧(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)通(tong)過(guo)(guo)(guo)磁(ci)力攪(jiao)拌實現(xian)攪(jiao)拌混勻(yun),好(hao)氧(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)混合液通(tong)過(guo)(guo)(guo)外置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)蠕動泵(beng)(beng)向(xiang)缺(que)(que)氧(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)回(hui)(hui)流(liu)(liu),好(hao)氧(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)和缺(que)(que)氧(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)容積可通(tong)過(guo)(guo)(guo)調節(jie)隔板(ban)進行(xing)調整,好(hao)氧(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)底部設置(zhi)(zhi)砂芯(xin)曝氣(qi)(qi)頭,通(tong)過(guo)(guo)(guo)外置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)電磁(ci)氣(qi)(qi)泵(beng)(beng)實現(xian)曝氣(qi)(qi)充氧(yang)(yang)(yang),曝氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)量可調節(jie)。A2/O裝置(zhi)(zhi)后端的(de)(de)(de)(de)沉(chen)淀(dian)池(chi)(chi)與(yu)水(shui)解酸化池(chi)(chi)后端的(de)(de)(de)(de)沉(chen)淀(dian)池(chi)(chi)構造相同,沉(chen)淀(dian)的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)通(tong)過(guo)(guo)(guo)外置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)蠕動泵(beng)(beng)向(xiang)A2/O裝置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)厭氧(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)回(hui)(hui)流(liu)(liu),剩余污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)外排(pai)處置(zhi)(zhi),沉(chen)淀(dian)分(fen)離(li)得到的(de)(de)(de)(de)上清液排(pai)入中間(jian)水(shui)箱(xiang),中間(jian)水(shui)箱(xiang)采用市售的(de)(de)(de)(de)10L塑料水(shui)壺,壺內的(de)(de)(de)(de)廢(fei)水(shui)用于后續深度處理燒杯試(shi)驗(yan)蠕動泵(beng)(beng)流(liu)(liu)量0~380mL/min可調。A2/O裝置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)處理對(dui)象為(wei)水(shui)解酸化裝置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)出(chu)水(shui),運行(xing)溫度為(wei)24~26℃,污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)回(hui)(hui)流(liu)(liu)比(bi)固(gu)定為(wei)75%,A2/O裝置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)從(cong)長沙某污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)處理廠(chang)A/O生化池(chi)(chi)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)泵(beng)(beng)站取(qu)泥(ni)接(jie)種,接(jie)種后A2/O裝置(zhi)(zhi)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)初始濃度4~4.5g/L,好(hao)氧(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)DO1.5~2mg/L,好(hao)氧(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)至缺(que)(que)氧(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)內回(hui)(hui)流(liu)(liu)比(bi)為(wei)250%~300%,以水(shui)解酸化裝置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)出(chu)水(shui)為(wei)原(yuan)水(shui),固(gu)定工況(kuang)進行(xing)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)的(de)(de)(de)(de)培養馴化,出(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)趨于穩定后,通(tong)過(guo)(guo)(guo)調節(jie)HRT考(kao)察A2/O工藝對(dui)廢(fei)水(shui)中COD、BOD5、氮、磷污(wu)(wu)(wu)(wu)染物的(de)(de)(de)(de)去(qu)除效果(guo)。
(3)化學(xue)(xue)除磷(lin)混(hun)凝沉淀試驗(yan)。采用(yong)PAC作為化學(xue)(xue)除磷(lin)劑(ji),投加量(liang)按(an)鋁:磷(lin)摩(mo)爾比為0~4,PAM作為助(zhu)凝劑(ji),投加量(liang)1mg/L,混(hun)凝時間15min,沉淀時間1h,對(dui)A2/O裝(zhuang)置(zhi)的(de)出水(shui)進(jin)行化學(xue)(xue)除磷(lin)燒杯試驗(yan),考察不同PAC投加量(liang)對(dui)廢水(shui)中總磷(lin)的(de)去(qu)除效(xiao)果(guo)。1.5分(fen)(fen)(fen)析方法COD的(de)測(ce)(ce)定采用(yong)快速消解分(fen)(fen)(fen)光(guang)光(guang)度(du)(du)法(HJ399-2007),BOD5的(de)測(ce)(ce)定采用(yong)稀釋接種法(HJ505-2009),NH3-N的(de)測(ce)(ce)定采用(yong)納氏試劑(ji)分(fen)(fen)(fen)光(guang)光(guang)度(du)(du)法(HJ535-2009),TN的(de)測(ce)(ce)定采用(yong)堿性過硫酸鉀氧化-紫(zi)外(wai)分(fen)(fen)(fen)光(guang)光(guang)度(du)(du)法(HJ636-2012),TP的(de)測(ce)(ce)定采用(yong)鉬酸銨分(fen)(fen)(fen)光(guang)光(guang)度(du)(du)法(GB11893-89),DO采用(yong)便(bian)攜式溶解氧儀測(ce)(ce)定(雷(lei)磁JPB-608型(xing)),pH采用(yong)pH計(雷(lei)磁PHS-3C型(xing))測(ce)(ce)定。
2結果與討論
2.1水解酸化處理效果
由圖(tu)3可(ke)以(yi)看出(chu)(chu)(chu),在試(shi)驗(yan)工況(kuang)(kuang)下,水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)酸(suan)化(hua)(hua)處理后出(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)COD為99.2~107mg/L,COD去(qu)除率(lv)(lv)達(da)到13%~20.6%,隨著HRT的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia),COD去(qu)除率(lv)(lv)也隨之升高(gao)(gao),但(dan)當HRT達(da)8h時,再延長(chang)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)時間對(dui)COD去(qu)除率(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)幅度很小。各工況(kuang)(kuang)下出(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)BOD5以(yi)及(ji)BOD5/COD數(shu)值均高(gao)(gao)于進(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui),表(biao)明進(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)部(bu)分(fen)(fen)難(nan)生(sheng)物(wu)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)大分(fen)(fen)子有(you)機(ji)物(wu)被轉化(hua)(hua)成了易生(sheng)物(wu)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)小分(fen)(fen)子物(wu)質,出(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)可(ke)生(sheng)化(hua)(hua)性得到提高(gao)(gao),與文獻[4,5]報道的(de)(de)(de)(de)結論一致。水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)時間為8h,出(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)可(ke)生(sheng)化(hua)(hua)性最高(gao)(gao),達(da)到0.29,再進(jin)一步延長(chang)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)時間出(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)BOD5/COD變小,結合廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)COD的(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)情況(kuang)(kuang),表(biao)明水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)酸(suan)化(hua)(hua)時間過長(chang),微(wei)生(sheng)物(wu)會(hui)過多消耗部(bu)分(fen)(fen)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)酸(suan)化(hua)(hua)過程(cheng)中(zhong)小分(fen)(fen)子易降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)(jie)有(you)機(ji)物(wu)。水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)建議(yi)工程(cheng)設計中(zhong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)(jie)酸(suan)化(hua)(hua)池的(de)(de)(de)(de)HRT為8h。
2.2A2/O處理(li)效果
A2/O工藝反(fan)硝化(hua)脫氮需(xu)要充足(zu)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)源才能實(shi)(shi)現,水(shui)(shui)(shui)(shui)解酸化(hua)池的(de)(de)(de)(de)出(chu)(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)碳(tan)源不(bu)足(zu),試驗全程均(jun)(jun)(jun)采(cai)用(yong)投(tou)加(jia)乙酸鈉(na)(na)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)(wei)外(wai)加(jia)碳(tan)源,投(tou)加(jia)點位于(yu)(yu)(yu)(yu)缺(que)(que)氧(yang)區進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)口,投(tou)加(jia)量(liang)參照文(wen)獻[6],按(an)照廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)中需(xu)要用(yong)外(wai)部碳(tan)源反(fan)硝化(hua)去(qu)除(chu)的(de)(de)(de)(de)氮量(liang)的(de)(de)(de)(de)5倍(以COD計,mg/L),碳(tan)源通過蠕動泵投(tou)加(jia)乙酸鈉(na)(na)溶液均(jun)(jun)(jun)勻投(tou)加(jia)。A2/O裝置污(wu)泥(ni)接(jie)種馴(xun)化(hua)完畢后連續(xu)運行40天,每10天作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)(wei)一個(ge)運行階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan),每個(ge)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)除(chu)進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)流(liu)量(liang)外(wai)的(de)(de)(de)(de)運行參數均(jun)(jun)(jun)與(yu)馴(xun)化(hua)期間(jian)相同,階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)1~4的(de)(de)(de)(de)進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)流(liu)量(liang)分(fen)別(bie)為(wei)(wei)(wei)(wei):0.15L/h、0.2L/h、0.25L/h、0.3L/h,階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)1~4的(de)(de)(de)(de)總HRT分(fen)別(bie)為(wei)(wei)(wei)(wei):30h、22.5h、18h、15h。2.2.1對COD、BOD的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)效果(guo)進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)COD濃(nong)(nong)度為(wei)(wei)(wei)(wei)98~109mg/L,在(zai)(zai)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)1~4,出(chu)(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)平均(jun)(jun)(jun)COD分(fen)別(bie)為(wei)(wei)(wei)(wei):23.85mg/L、26.55mg/L、28.43mg/L、30.55mg/L,出(chu)(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)BOD均(jun)(jun)(jun)值分(fen)別(bie)為(wei)(wei)(wei)(wei):2.4mg/L、2.8mg/L、3.1mg/L、3.4mg/L,隨著廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)HRT的(de)(de)(de)(de)減小出(chu)(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)COD逐(zhu)步升(sheng)高(gao)(gao),階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)4的(de)(de)(de)(de)出(chu)(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)COD已(yi)經高(gao)(gao)于(yu)(yu)(yu)(yu)排放(fang)(fang)標準(zhun),因(yin)此,本項目的(de)(de)(de)(de)總HRT不(bu)宜(yi)低(di)于(yu)(yu)(yu)(yu)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)3的(de)(de)(de)(de)18h,由于(yu)(yu)(yu)(yu)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)COD主(zhu)要在(zai)(zai)好氧(yang)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)去(qu)除(chu),因(yin)此好氧(yang)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)HRT不(bu)宜(yi)低(di)于(yu)(yu)(yu)(yu)12h。2.2.2對NH3-N、TN的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)效果(guo)進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)NH3-N濃(nong)(nong)度為(wei)(wei)(wei)(wei)19.2~23.4mg/L,在(zai)(zai)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)1~4,出(chu)(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)平均(jun)(jun)(jun)NH3-N分(fen)別(bie)為(wei)(wei)(wei)(wei):0.75mg/L、0.79mg/L、0.81mg/L、0.97mg/L,隨著廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)HRT的(de)(de)(de)(de)減小出(chu)(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)NH3-N逐(zhu)步升(sheng)高(gao)(gao),但均(jun)(jun)(jun)低(di)于(yu)(yu)(yu)(yu)1.5mg/L,在(zai)(zai)4個(ge)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)均(jun)(jun)(jun)對氨(an)氮有優(you)良的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)效果(guo)。進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)TN濃(nong)(nong)度為(wei)(wei)(wei)(wei)28.9~34.1mg/L,廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)中自(zi)身碳(tan)源不(bu)足(zu),投(tou)加(jia)乙酸鈉(na)(na)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)(wei)外(wai)加(jia)碳(tan)源,在(zai)(zai)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)1~4,出(chu)(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)平均(jun)(jun)(jun)TN分(fen)別(bie)為(wei)(wei)(wei)(wei):7.41mg/L、7.98mg/L、8.47mg/L、10.12mg/L,隨著缺(que)(que)氧(yang)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)HRT的(de)(de)(de)(de)減小出(chu)(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)TN逐(zhu)步升(sheng)高(gao)(gao),在(zai)(zai)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)4時出(chu)(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)有多次(ci)高(gao)(gao)于(yu)(yu)(yu)(yu)排放(fang)(fang)標準(zhun),缺(que)(que)氧(yang)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)HRT不(bu)宜(yi)低(di)于(yu)(yu)(yu)(yu)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)3的(de)(de)(de)(de)標準(zhun)(4.8h),階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)3運行條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)測(ce)脫氮速率Kde=0.031mgNO3--N/KgMLSS·d。2.2.3對TP的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)效果(guo)進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)TP濃(nong)(nong)度為(wei)(wei)(wei)(wei)2.41~2.79mg/L,在(zai)(zai)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)1~4,出(chu)(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)平均(jun)(jun)(jun)TP分(fen)別(bie)為(wei)(wei)(wei)(wei):0.85mg/L、0.89mg/L、0.99mg/L、1.07mg/L,均(jun)(jun)(jun)遠高(gao)(gao)于(yu)(yu)(yu)(yu)排放(fang)(fang)標準(zhun)(0.3mg/L),表明生(sheng)化(hua)出(chu)(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)需(xu)要配合后續(xu)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學除(chu)磷(lin)[7-9]才能滿足(zu)排放(fang)(fang)要求。2.3化(hua)學混凝(ning)的(de)(de)(de)(de)處(chu)理(li)效果(guo)采(cai)用(yong)PAC作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)(wei)化(hua)學除(chu)磷(lin)劑(ji),藥劑(ji)投(tou)加(jia)量(liang)(以鋁:磷(lin)摩(mo)爾比(bi)表示)與(yu)出(chu)(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)TP如圖(tu)所示,當鋁:磷(lin)摩(mo)爾比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)2時,出(chu)(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)TP=0.22mg/L,滿足(zu)排放(fang)(fang)標準(zhun),TP去(qu)除(chu)率74.7%。繼(ji)續(xu)增(zeng)(zeng)加(jia)投(tou)藥量(liang)出(chu)(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)TP濃(nong)(nong)度可進(jin)(jin)一步降低(di),摩(mo)爾比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)4時出(chu)(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)TP降低(di)至0.07mg/L,去(qu)除(chu)率可達92%。投(tou)藥量(liang)增(zeng)(zeng)加(jia)會導致化(hua)學污(wu)泥(ni)產量(liang)增(zeng)(zeng)加(jia),增(zeng)(zeng)加(jia)藥劑(ji)費用(yong)及污(wu)泥(ni)處(chu)置費,從經濟達標的(de)(de)(de)(de)角度而言,建議工程設計中鋁:磷(lin)摩(mo)爾比(bi)采(cai)用(yong)2~2.5。
3結論
(1)針對光電公司實際生產線(xian)外排的(de)廢水(shui)(shui),采用(yong)完全混合型水(shui)(shui)解(jie)(jie)酸化工(gong)(gong)藝(yi),可(ke)去(qu)除進(jin)(jin)水(shui)(shui)中部分COD且提高(gao)出(chu)水(shui)(shui)的(de)BOD5/COD值,當HRT達8h時(shi),出(chu)水(shui)(shui)的(de)可(ke)生化性最高(gao),達到0.29,再進(jin)(jin)一步(bu)延長(chang)水(shui)(shui)解(jie)(jie)時(shi)間出(chu)水(shui)(shui)COD雖然(ran)可(ke)進(jin)(jin)一步(bu)降低,但BOD5/COD變小,為了使(shi)后續工(gong)(gong)藝(yi)能(neng)有更(geng)多可(ke)生物利用(yong)的(de)碳源,建議工(gong)(gong)程設(she)計(ji)中水(shui)(shui)解(jie)(jie)酸化工(gong)(gong)藝(yi)的(de)HRT采用(yong)8h。
(2)水(shui)解酸化的(de)出水(shui)經A2/O處理可進(jin)一步(bu)去除廢水(shui)中的(de)COD、BOD、氨(an)(an)氮,在外加碳(tan)源的(de)條件下,A2/O總HRT不低于18h、好氧區HRT不低于12h,出水(shui)中的(de)COD、BOD5、氨(an)(an)氮、TN均(jun)可降低到排放標準以下。
(3)單純的生(sheng)物處(chu)理工藝不能使TP達(da)標,采用PAC作為化學(xue)除磷藥劑,當鋁:磷摩(mo)爾比(bi)為2時,出水TP=0.22mg/L,可達(da)排放標準建議(yi)工程設計中鋁:磷摩(mo)爾比(bi)采用2~2.5。
(4)采用水解(jie)酸(suan)化+A2/O+化學混凝工(gong)(gong)藝作為本項目工(gong)(gong)程設計的主(zhu)體工(gong)(gong)藝可實現廢(fei)水的達標排放。
參考文獻
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作者:唐清暢(chang) 蔣劍(jian)虹 唐玉霜 邱迅 單位:中(zhong)機(ji)國(guo)際(ji)工(gong)程(cheng)(cheng)設計研(yan)究(jiu)院有(you)限責(ze)任公(gong)司(si) 湖南省(sheng)(sheng)水處理過(guo)程(cheng)(cheng)與裝(zhuang)備(bei)工(gong)程(cheng)(cheng)技術研(yan)究(jiu)中(zhong)心(xin) 湖南省(sheng)(sheng)遙感地質調查監測(ce)所