鞍山社區(qū)衛(wèi)生廢水綜合處理設(shè)備-鞍山儀表網(wǎng)

 一、概況

    隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展，特別是產(chǎn)品化趨勢(shì)日益明顯，產(chǎn)品包裝行業(yè)得到*發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)包裝制品需求不斷增大。包裝紙板生產(chǎn)在世界各國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位，紙板產(chǎn)品成為包裝工業(yè)的主要原材料。我國(guó)“十五”規(guī)劃中明確表明，我國(guó)造紙產(chǎn)量與需求量平均都能保持5%左右的增長(zhǎng)，發(fā)展方向主要集中在高檔紙品上?？梢?jiàn)，目前市場(chǎng)前景廣闊，產(chǎn)品發(fā)展余地大，銷(xiāo)售市場(chǎng)有保障。

 紙業(yè)有限責(zé)任公司根據(jù)目前市場(chǎng)情況，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的市場(chǎng)調(diào)查了解和前期準(zhǔn)備工作，引進(jìn)全自動(dòng)熱力噴放制漿（爆破制漿）（權(quán)號(hào)：ZL02246643.6）技術(shù)，計(jì)劃投資6000萬(wàn)元人民幣，以竹子為主要原料生產(chǎn)竹漿，新上年生產(chǎn)能力6.0萬(wàn)噸造紙生產(chǎn)線(xiàn)，生產(chǎn)紙漿板、生活用紙和包裝用紙。工程分兩期建設(shè)，一期年生產(chǎn)能力3.6萬(wàn)噸，二期年生產(chǎn)能力2.4萬(wàn)噸，整個(gè)項(xiàng)目由制漿車(chē)間、造紙車(chē)間、輔助設(shè)施、公用工程、環(huán)保工程、生活設(shè)施和儲(chǔ)運(yùn)工程等部分組成。

    爆破制漿過(guò)程中不產(chǎn)生蒸煮廢液即傳統(tǒng)造紙制漿黑液,主要為打漿時(shí)產(chǎn)生的洗液,其污染組成為:BOD5：主要來(lái)自制漿中分解的有機(jī)物,即糖類(lèi)、醇類(lèi)、有機(jī)酸、木質(zhì)素等；CODcr：主要來(lái)自木質(zhì)素及其衍生物；SS：主要來(lái)自流失的細(xì)小纖維。

    根據(jù)《紙業(yè)有限責(zé)任公司60kt/a爆破制漿造紙工程環(huán)境影響報(bào)告書(shū)》中提供的數(shù)據(jù)，外排廢水主要是生產(chǎn)中的打漿廢水，一期廢水量約為9410m3/d，二期廢水量約為6273 m3/d，二期工程建成后外排廢水量共計(jì)約15683m3/d。

    根據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目管理?xiàng)l例》和《環(huán)境保護(hù)法》之規(guī)定，環(huán)保設(shè)施的建設(shè)應(yīng)與主體工程“三同時(shí)”。受紙業(yè)有限責(zé)任公司委托，我公司提出了該項(xiàng)目的廢水處理方案，按本方案進(jìn)行建設(shè)后，可確保廢水的達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)將大部分廢水經(jīng)預(yù)處理后回用于生產(chǎn)過(guò)程，減少污染物的排放，能*地減輕該項(xiàng)目外排廢水對(duì)沙溪的不利影響。

    二、水質(zhì)水量和排放標(biāo)準(zhǔn) 

    （一）水量

    日排放水量：一期9410m3/d，二期6273 m3/d，二期合計(jì)15683m3/d

    設(shè)計(jì)規(guī)模：一期9410m3/d，其中預(yù)處理能力為9410m3/d，生化處理能力為2900m3/d。

    二期新增6273 m3/d，其中預(yù)處理能力為6273m3/d，生化處理能力為2000m3/d。

    二期合計(jì)15683m3/d，其中預(yù)處理能力為15683m3/d，生化處理能力為4900m3/d。

    本次方案設(shè)計(jì)對(duì)一期水量進(jìn)行設(shè)計(jì)。

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　連續(xù)運(yùn)行階段反應(yīng)器氨氮, 亞硝氮和硝氮變化如圖 2所示, 進(jìn)水溫度及總氮去除率如圖 3所示.為了研究脫氮途徑, 引入?yún)捬醢毖趸磻?yīng)方程式, 如式(1)所示.厭氧氨氧化菌按1 :1.32的比例消耗氨氮和亞硝氮.厭氧氨氧化工藝生成的氮?dú)饬颗c硝氮量之比為8, 該值稱(chēng)為特征比.

　　反應(yīng)器改為連續(xù)進(jìn)水出水的第1 d, 總氮去除率為13.8%.但亞硝氮氨氮消耗比為1.41, 特征比為28.17, 不滿(mǎn)足厭氧氨氧化方程式.分析其原因, 可能是由于火山巖填料對(duì)基質(zhì)的吸附作用.隨著吸附達(dá)到飽和, 總氮去除率明顯降低, 第4 d時(shí), 總氮去除率由13.8%降低到5.2%.反應(yīng)器繼續(xù)運(yùn)行, 氨氮和亞硝氮去除效果逐漸提高, 出水硝氮濃度逐步增加.第109 d時(shí), 連續(xù)15 d氨氮和亞硝氮去除率大于90%, 總氮去除率大于70%, 亞硝氮氨氮消耗比穩(wěn)定在1.17~1.26, 特征比穩(wěn)定在8.76~10.21, 符合厭氧氨氧化反應(yīng)方程式, 表明上向流厭氧氨氧化生物濾柱啟動(dòng)成功.

　　Zekker等在20℃條件下以發(fā)酵廠(chǎng)高氨氮污水為基質(zhì), 歷時(shí)186 d成功啟動(dòng)厭氧氨氧化工藝.進(jìn)水溫度20~25℃, 氨氮和亞硝氮基質(zhì)濃度為30~50 mg ·L-1, Bao等在224 d啟動(dòng)厭氧氨氧化生物濾柱. Zhang等以含25~35 mg ·L-1氨氮和亞硝氮的配水為基質(zhì), 23℃條件下90 d成功啟動(dòng)厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器.與前人研究成果相比, 本試驗(yàn)以更低濃度的實(shí)際生活污水為基質(zhì), 在15.1~21.9℃的條件下, 成功啟動(dòng)厭氧氨氧化反應(yīng)器, 較前人的研究成果有所進(jìn)步.

　　2.2 厭氧氨氧化濾柱的低溫運(yùn)行

　　第153~244 d時(shí), 反應(yīng)器在秋季運(yùn)行, 進(jìn)水溫度為12.6~18.9℃.溫度在14℃以上時(shí), 反應(yīng)器氨氮、亞硝氮去除率大于95%, 溫度小于14℃時(shí), 氨氮和亞氮去除率明顯降低.第245 d, 反應(yīng)器運(yùn)行進(jìn)入冬季, 進(jìn)水溫度為10.2~14.3℃.由圖 3可知, 反應(yīng)器總氮去除率與進(jìn)水溫度密切相關(guān).進(jìn)水溫度在10~12℃時(shí), 總氮去除率為25%~60%.進(jìn)水溫度為12~14℃時(shí), 總氮去除率為55%~75%.第245~334 d, 反應(yīng)器zui大出水總氮濃度為30.1 mg ·L-1, 平均總氮去除率為54.3%.

　　為了避免生物膜過(guò)度增殖導(dǎo)致濾柱堵塞, 第461 d對(duì)濾柱進(jìn)行反沖洗.反沖洗時(shí), 采用較大的水力負(fù)荷以達(dá)到削減生物膜厚度的目的.以氣水聯(lián)合的方式進(jìn)行反沖洗, 氣水比為3, 水沖強(qiáng)度為2.0 L ·(s ·m2)-1, 反沖洗時(shí)間為3 min.反沖洗后, 氨氮去除率從98.6%降低到59.7%, 亞硝氮去除率從97.3%降低為57.2%, 總氮去除率由78.4%降為48.1%.運(yùn)行8 d后, 氨氮去除率恢復(fù)至90%以上, 總氮去除率提高到71%.相比于其他生物膜, 本試驗(yàn)厭氧氨氧化生物膜反沖洗后恢復(fù)速度較快.有研究表明, 成熟的厭氧氨氧化菌生物膜結(jié)構(gòu)緊湊, 分泌較多的胞外多聚物, 對(duì)水力負(fù)荷沖擊的抵抗能力強(qiáng), 因此成熟厭氧氨氧化生物膜受反沖洗影響較小.

　　第510~604 d, 運(yùn)行季節(jié)為秋季, 進(jìn)水溫度為13.2~19.6℃, 反應(yīng)器氨氮和亞硝氮去除率大于90%, 總氮去除率大于75%.相比于去年同期水平, 進(jìn)水溫度在14℃以下時(shí), 依然有著良好的處理效果.第605 d, 運(yùn)行再次進(jìn)入冬季, 進(jìn)水溫度為10.1~14.7℃.進(jìn)水溫度在10~12℃時(shí), 總氮去除率為50%~65%.進(jìn)水溫度為12~14℃時(shí), 總氮去除率為70~80%.第605~695 d, 反應(yīng)器zui大出水總氮濃度為19.7 mg ·L-1, 平均總氮去除率為69.7%.總氮去除率比去年同期相比增長(zhǎng)了29%, 總氮去除負(fù)荷增長(zhǎng)率為23%.

　　Guillén等通過(guò)1 048 d的低溫馴化, 提高了低溫厭氧氨氧化工藝的處理效果. Trojanowicz等從低溫馴化3 a的厭氧氨氧化反應(yīng)器中取泥, 在低溫時(shí)成功啟動(dòng)反應(yīng)器并取得了良好的處理效果.前人的研究主要表明, *的低溫馴化可以提高低溫厭氧氨氧化菌活性, 但對(duì)于*馴化對(duì)厭氧氨氧化活性提高并未定量化.在本試驗(yàn)中, 從第245~334 d到第605~695 d, 歷時(shí)1 a, 總氮去除負(fù)荷增長(zhǎng)率為23%, *低溫馴化明顯地提高了反應(yīng)器低溫處理效果.

　　2.3 生物學(xué)特性研究

　　每個(gè)季節(jié)從反應(yīng)器中取出濾料, 測(cè)定濾料生物量及反應(yīng)速率, 結(jié)果如圖 5所示.生物量單位以VSS/濾料計(jì), 為mg ·g-1.

　　第55~148 d, 進(jìn)水溫度為16.5~21.9℃, 反應(yīng)器生物量從5.08 mg ·g-1增長(zhǎng)到9.61 mg ·g-1, 增長(zhǎng)幅度較大.第230~298 d, 進(jìn)水溫度為10.2~13.8℃, 生物量由10.20 mg ·g-1提高為11.38 mg ·g-1, 低溫環(huán)境中生物量增長(zhǎng)速度較慢, 表明溫度對(duì)厭氧氨氧化菌生物膜的增長(zhǎng)有較大影響.第461 d濾柱進(jìn)行反沖洗, 生物量從14.96 mg ·g-1降低至8.01 mg ·g-1, 反沖洗可以有效地剪切生物膜,

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(1)吸附法此處的吸附法與上述的廢水處理物理吸附法基本相近，吸附劑會(huì)吸附有色污染物之后沉降，常用的吸附劑有活性炭、粉煤灰，竹炭等。陳鎮(zhèn)等為了使得竹炭的效果有所提高使用了CaCl2化學(xué)浸漬法改變了竹炭的結(jié)構(gòu)特性以及表面化學(xué)性質(zhì)，大大的提高竹炭的脫色率。實(shí)驗(yàn)證明在pH=5、反應(yīng)時(shí)間按接近12h時(shí)其脫色率達(dá)90%，由此可見(jiàn)改良后竹炭的脫色率相對(duì)于未改良的竹炭提高了很多。

　　(2)混凝法混凝法與吸附法相似，不同點(diǎn)在于其清除的污染物一般是膠體或懸浮小顆粒，這些物質(zhì)吸附在混凝劑上沉降，但是此法主要是降低廢水色度，而并不是清除有色物質(zhì)?；炷齽┯挚煞譃闊o(wú)機(jī)混凝劑、有機(jī)混凝劑、微生物混凝劑，常用的混凝劑主要有鋁鹽、鐵鹽、聚丙烯酰胺、納米纖維等，微生物混凝劑目前來(lái)說(shuō)還不算成熟所以應(yīng)用較少.

　　化學(xué)脫色法(1)氧化法氧化法又可分為臭氧氧化法、濕式氧化法、電化學(xué)氧化法、Fenton法。臭氧氧化法是指臭氧分解后，利用其強(qiáng)氧化性使其與具發(fā)色官能團(tuán)的污染物反應(yīng)將大分子物質(zhì)降解成小分子物質(zhì)，使其脫色。濕式催化氧化法是指氧氣在高溫、高壓、催化劑的條件下作為氧化劑將污染物降解成易清除物質(zhì)，降低廢水的色度。此法一般在造紙、印染中常見(jiàn)。電化學(xué)氧化法是指在具外加電場(chǎng)的前提下，污染物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)之后降解成小分子物質(zhì)從而達(dá)到清除有色物質(zhì)。

　　Fenton法目前在廢水處理領(lǐng)域中是一種*且值得深入研究的方法，研究表明，此法對(duì)于有色物質(zhì)的清除效果較好，且潛力巨大，值得推廣。

　　宋亞麗采用超聲Fenton法對(duì)偶氮染料廢水進(jìn)行處理，超聲Fenton法使用的試劑可以與酸性染料產(chǎn)生協(xié)同作用使其降解，，研究結(jié)果表明單獨(dú)的Fenton法對(duì)酸性染料的降解率(脫色率)相對(duì)于超聲Fenton法來(lái)說(shuō)較低，效果并不理想。

　　(2)保險(xiǎn)粉法連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)也稱(chēng)為保險(xiǎn)粉，主要作為漂白劑使用，其脫色原理是保險(xiǎn)粉具較強(qiáng)還原性，利用其還原性破壞污染物質(zhì)的發(fā)色基團(tuán)從而達(dá)到脫色目的，相對(duì)于活性炭來(lái)說(shuō)，保險(xiǎn)粉的脫色效果較弱。由于保險(xiǎn)粉是具有一定危害的物質(zhì)，所以使用的時(shí)候應(yīng)當(dāng)小心操作。

　　陶大鈞等[13]人對(duì)中藥制藥廢水的處理中使用了此法，在pH=6.5，與氧氣結(jié)合時(shí)間為1h，之后加入催化劑，COD清除率可達(dá)51%。