含磷廢水處理方法

1、 電冰箱、洗衣機(jī)生產(chǎn)含磷廢水處理 合肥榮事達(dá) ( 集團(tuán) ) 有限公司所屬洗衣機(jī)公司和電冰箱公司位于合肥市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)。 洗衣 機(jī)箱體外殼是由冷軋式鍍鋅鐵皮噴塑而成， 噴塑前必須經(jīng)過前處理； 電冰箱公司高速雙排平 板噴涂線上冷軋鋼板噴塑前也必須經(jīng)過前處理。 前處理的主要工序為脫脂、 磷化，所用脫脂 劑主要成分為蘇打、 表面活性劑等， 洗衣機(jī)公司磷化液主要成分為磷酸二氫鋅， 電冰箱公司 磷化液主要成分為磷酸二氫鈉， 因此前處理工段排放廢水含有油污、 Zn2+、磷酸鹽等有毒有 害物質(zhì)，特別是磷酸鹽含量高。 1995 年建成投入運行的洗衣機(jī)公司廢水處理站因存在以下問題而需要擴(kuò) 容改造： (1) 由于

2、電冰箱公司建成投產(chǎn)并排放廢水， 原廢水處理站處理能力不足； (2) 出水水質(zhì)的要求越來越嚴(yán)，原廢水處理工藝不能滿足達(dá)標(biāo)排放的要求。 1 原廢水處理站基本情況 1.1設(shè)計水量、水質(zhì)和處理要求 Q=15m3/h ；COD150mg/L，總鋅 15mg/L，磷酸鹽( 以 P 計) 50mg/L，油 35mg/L， PH=7-8。 1.2 工藝流程 投加聚合氯化鋁，經(jīng)混凝、沉淀、過濾處理含鋅磷化廢水，流程為： 廢水預(yù)沉隔油池調(diào)節(jié)池一級渦流反應(yīng)器一級豎流沉淀器二級渦流反應(yīng)器二級豎流沉淀器壓力過濾器排放。 油污經(jīng)預(yù)沉隔油池而被除去； 由于除鋅除磷要求的 pH 條件不同， 故采用兩級沉淀。兩個豎流沉淀器的污

3、泥經(jīng)重力濃縮后，用箱式壓濾機(jī)脫水外運處置。 1.3 主要構(gòu)筑物、設(shè)備及工藝參數(shù) 預(yù)沉隔油池： 6.0m2.0m4.0m， 有效容積30m3，水力停留時間2h，地下 式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；調(diào)節(jié)池：10.0m6.2m3.2m，有效容積120m3，水力停留時間8h，地 下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)壓縮空氣攪拌；渦流反應(yīng)器：1.8m4.7m，有效容積5m3，反應(yīng) 時間 20min，鋼制，2 臺；豎流沉淀器： 3.5m4.5m，有效容積 32m3，表面負(fù)荷率 2m3/(m2?h)，鋼制，2 臺；壓力過濾器： 1.6m3.6m，濾速 8m/h，鋼制，2 臺；箱式壓濾機(jī)： XAZG10/800-UK，過濾面積 10

4、m2，增強(qiáng)聚丙烯材質(zhì)， 1 臺。 操作控制條件：除磷沉淀pH6.0 ， PAC100mg/L；除鋅沉淀pH8.0 ， PAC50mg/L。 2 廢水處理設(shè)計 2.1 設(shè)計水量、水質(zhì)設(shè)計 水量： Q=35m3/h。 設(shè)計水質(zhì)：原水水質(zhì)為COD250mg/L，總鋅 70mg/L，磷酸鹽( 以 P 計) 40mg/L，油 50mg/L，pH=4-6。處理水水質(zhì)執(zhí)行污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-96) 第二時間段一級標(biāo)準(zhǔn)即 COD100mg/L，總鋅 2.0mg/L ，磷酸鹽 ( 以 P 計) 0.5mg/L ，油 5mg/L， pH=6-9。 2.2 工藝流程 ( 見圖 1) 脫脂、磷化等廢液進(jìn)事

5、故水池儲存，用泵送入預(yù)沉隔油池，由系統(tǒng)逐步消化。 廢水經(jīng)隔油、 預(yù)沉后， 與投加的NaOH和 CaCl2 在管道混合器內(nèi)混合，在渦流反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)、 絮凝 ( 由 pH值控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)NaOH計量泵，把pH 值控制在10.0-10.5)，生成的羥基磷 灰石 Ca5(OH)(PO4)3 和氫氧化鋅在PAM的作用下形成較大絮凝體，在豎流沉淀器內(nèi)沉淀下 來。殘余的磷酸根經(jīng)二級反應(yīng)沉淀(pH 值控制在10.5-11.0)得到進(jìn)一步去除。 二級處理出水 經(jīng)壓力過濾器過濾后，用HCl 將 pH 值返調(diào)至7.5-8.5，然后排放。 2.3主要構(gòu)筑物、設(shè)備及工藝參數(shù) 事故水池： 4.0m3.0m3.65m，有

6、效容積24m3，空氣攪拌強(qiáng)度 3.0L/(m2?s) ； 預(yù)沉隔油池 ( 原有 ) ：6.0m2.0m4.0m，有效容積30m3，地下式鋼筋混凝 土結(jié)構(gòu)； 調(diào)節(jié)池 ( 原有 ) ：10.0m6.2m3.2m， 有效容積 120m3，水力停留時間 3.4h ，地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)壓縮空氣攪拌； 渦流反應(yīng)器 ( 原有改造 ) ：1.8m4.7m，2 只，有效容積 10m3，反應(yīng)時間 17min ， 鋼制； 豎流沉淀器 ( 原有改造 ) ：3.5m4.5m， 2 只，表面負(fù)荷率1.82m3/(m2?h) ， 鋼制； 機(jī)械混合反應(yīng)器： 5.2m1.4m1.6m，混合時間 2min ，反應(yīng)時間 2

7、0min； 斜管沉淀器： 6.0m3.0m3.6m，表面負(fù)荷率 1.94m3/(m2?h) ； 壓力過濾器 ( 原有改造 ) ：1.6m3.6m，濾速 8.7m/h ，鋼制， 2 臺； 箱式壓濾機(jī) ( 原有 ) ：XAZG10/800-UK，過濾面積 10m2，增強(qiáng)聚丙烯材質(zhì)， 1 臺； pH 值 控制系統(tǒng)： DP5000，3 套，自動控制配套的酸、堿計量泵。 3 工程調(diào)試及運行結(jié)果 3.1工程調(diào)試 通過系統(tǒng)聯(lián)動試車和加藥運行，一、二級反應(yīng)沉淀的 pH 值均能由 pH值控制系統(tǒng)穩(wěn)定地自動控制在 10.0-10.5 和 10.5-11.0 ，出水磷酸鹽 0.5mg/L 、COD100mg/L。由

8、于壓力過濾器出水的流量及壓力有波動，出水 pH值不穩(wěn)定，通過定期排除壓力過濾器頂部積氣、適當(dāng)關(guān)小壓力過濾器出水閥門，出水 pH值穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。 3.2運行結(jié)果 通過系統(tǒng)地培訓(xùn)，操作人員能使系統(tǒng)穩(wěn)定地運行。試運行階段的總磷監(jiān)測 記錄見表2；每 m3水藥劑費見表3。 合肥市環(huán)境監(jiān)測站于2000 年 7 月 26 日 -27 日對該工程進(jìn)行了竣工驗收監(jiān) 測，結(jié)果見表4。 4 結(jié)論 (1) 噴涂前處理含磷廢水經(jīng)過氯化鈣兩級處理，可確保廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。氯化鈣處理含磷廢水具有反應(yīng)條件易控制、污泥量少、操作環(huán)境好、運行管理方便等優(yōu)點，是解決高濃度含磷廢水的有效方法之一。 (2)pH值對除磷效果影響較大。本次改

9、造采用了先進(jìn)的pH值自動控制系統(tǒng)， 自動化程度得以提高，從而消除了人為因素( 如操作不當(dāng) ) 對處理效果的影響。 (3) 本次改造新建一座事故水池， 通過閥門的切換將高濃度脫脂、 磷化等廢液放入事故水池中儲存，在日常處理中以均勻穩(wěn)定的流量把高濃度廢液泵入系統(tǒng)進(jìn)行處理， 使系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì)得以穩(wěn)定，從而保證系統(tǒng)穩(wěn)定地運行。 (4)工程設(shè)計中采取的提高新增投資利用效率的措施有： 除加藥設(shè)備外， 原 有設(shè)施基本得到全部利用；通過優(yōu)化總體布局，未擴(kuò)建站房， 僅將斜管沉淀器放在室外；充 分利用豎流沉淀器的高度， 二級反應(yīng)沉淀采用高度較小的機(jī)械混合反應(yīng)器和斜管沉淀器， 未 增加提升泵。 1 曝氣生物濾池特點

10、 曝氣生物濾池是在生物反應(yīng)器內(nèi)裝填高比表面積的顆粒濾料，以提供微生 物膜生長的載體， 并根據(jù)污水的不同流向分為下向流或上向流， 污水由上向下或由下向上流過濾料層， 在濾料層下部鼓風(fēng)曝氣， 空氣與污水逆向或同向接觸， 使污水中的有機(jī)物和填料表面生物膜通過生化反應(yīng)得到去除， 濾料同時起到物理過濾作用。 曝氣生物濾池最大的特點是集生物氧化和截留懸浮固體于一體， 節(jié)省了后續(xù)二次沉淀池和污泥回流， 在保證處理效果的前提下使處理工藝簡化，曝氣生物濾池具有容積負(fù)荷高、水力負(fù)荷大、水力停留時間短、 所需基建投資少、 占地面積小、 處理出水水質(zhì)好等特點， 又由于曝氣生物濾池沒有污泥膨脹問題，微生物不會流失，能保

11、持較高的生物濃度，因此日常管理簡單。 2 硝化和反硝化工藝流程 2.1除碳及硝化 對于去除氨氮，可采用兩段曝氣生物濾池，兩段法可在 2 座濾池中馴化不 同功能的優(yōu)勢菌種， 各負(fù)其責(zé)， 提高生化處理效率。 第一段生物濾池以去除污水中碳化有機(jī) 物為主， 在該濾池中， 優(yōu)勢生長的微生物為異氧菌， 沿濾池高度方向從進(jìn)水端到出水端有機(jī) 物濃度梯度處于遞減， 其降解速率也呈遞減趨勢， 由于有機(jī)物降解速度較快， 此時自氧微生 物處于抑制狀態(tài)。 第二段生物濾池主要對污水中的氨氮進(jìn)行硝化， 在該段生物濾池中， 由于 進(jìn)水中有機(jī)物濃度較低， 異養(yǎng)微生物較少， 而優(yōu)勢生長的微生物為自養(yǎng)性硝化菌， 將污水中 的氨硝化

12、成硝酸鹽或亞硝酸鹽。 在濾池硝化時， 氨氮的去除一定程度上取決于有機(jī)負(fù)荷， 當(dāng) BOD5有機(jī)負(fù)荷高于 3?0kg/m3?d 時，氨氮明顯受到抑制，采用曝氣生物濾池同步除碳和硝化 時，必須降低有機(jī)負(fù)荷。 因此在采用曝氣生物濾池工藝去除有機(jī)物時， 首先必須根據(jù)同類污 水處理出水的數(shù)據(jù)選擇適當(dāng)?shù)娜莘e負(fù)荷，并在設(shè)計時留有一定的余量，同時除碳和硝化時， 必須降低有機(jī)負(fù)荷，最好控制在 2kg/m3?d 以下。 Boller 等人根據(jù)中試研究提出硝化生物濾 池，濾料適宜的表面負(fù)荷為 0?4gNH3- N/m2?d。典型硝化流程見圖 1。 2.2 反硝化典型反硝化流程見圖2、 3。 3 PASF 工藝特點 P

13、ASF 工藝與常規(guī)生物脫氮除磷工藝相比，其硝化、反硝化和好氧吸磷都處于 較理想的反應(yīng)條件下，顯示出非常穩(wěn)定的硝化和脫氮除磷效果。其主要特點為： (1) 采用雙系統(tǒng) ( 積磷菌、反硝化菌共存于一個活性污泥系統(tǒng)，硝化菌為生物濾池系統(tǒng) ) 可分別控制自養(yǎng)硝化菌和異養(yǎng)菌 ( 積磷菌和反硝化菌 ) 的泥齡，解決了自養(yǎng)菌和異養(yǎng)菌的不同泥齡之爭，有利于發(fā)揮反硝化脫氮除磷與硝化的各自優(yōu)勢。 (2) 異養(yǎng)型兼性菌在理想的厭氧、 缺氧、好氧交替的環(huán)境下進(jìn)行反硝化和除 磷，自養(yǎng)型專性好氧硝化菌可始終在曝氣環(huán)境中進(jìn)行好氧硝化，同時克服傳統(tǒng)活性污泥絲狀 菌膨脹等弊端，有利于污水處理廠的運行和管理。 (3)厭氧段活性污泥快速吸附或降解并用于厭氧釋磷，在缺氧狀況下， 聚磷 菌可快速反硝化脫氮，污泥泥齡短，去除單位質(zhì)量磷耗用的BOD5少，提高了易降解有機(jī)物 的利用率，改善了脫氮除磷效果，同時硝化系統(tǒng)CODCr濃度較低，