混凝氣浮_生物接觸氧化法處理機(jī)械加工業(yè)含乳化油廢水

1、收稿日期:2005-07-18; 修訂日期:2006-05-16混凝氣浮 生物接觸氧化法處理機(jī)械加工業(yè)含乳化油廢水葉 平, 東俊玲, 劉素珍, 王文忠, 王連生(天津市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院, 天津300191摘要:在混凝劑篩選、不同水質(zhì)處理效果比較和生物處理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上, 優(yōu)化確定出混凝氣浮 生物接觸氧化組合處理工藝。工程實(shí)踐證實(shí):將含油乳化液與總排口水混合, 混凝氣浮的C OD 去除率可達(dá)52. 4%; 接觸氧化的COD 去除率為81%; 處理出水達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)指標(biāo)要求。關(guān)鍵詞:機(jī)械加工廢水; 乳化液; 混凝沉淀; 生物接觸氧化中圖分類號(hào):X703. 1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):(K

2、05259(原1002-1264 (2006 04-0020-03Treatment of the Emulsion -C ontaining Wastewater in Machine and Metalworkingwith C oagulation F loatation and Biological Contact OxidationYE Ping, DONG Jun -ling, LIU Su -zhen, W ANG Wen -zhong, WANG Lian -sheng(Tianjin Academy of Environmental Sciences, Tianjin 300

3、191, ChinaAbstract:Based on screening of coagulant, experiments of sedimentation and biological oxidation, the technological pro -cess of wastewater treatment for the machine and metalworking were experimentally selected and was used in practice of industrial field. The mixed liquor of waste emulsio

4、n and effluent was treated by the combined process of coagulation floatation and biological c ontact oxidation. The effluent concentrations me t the first level about national sewage compre -hensive discharge standard (GB8978-1996 in China.Key words:wastewater in machine and metalworking; waste emul

5、sion; coagulation sedimentation; biological con -tact oxidation機(jī)械加工工業(yè)含油廢水處理的難點(diǎn)在于乳化液, 而通常的乳化液是由80%90%的水和10%20%的機(jī)械油所組成, 在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有些潤滑油也滲入乳化液中, 使乳化液的含油量大為增加, 最高可達(dá)數(shù)萬毫升/升。含油廢水的處理方法較多, 一般包括:破乳、隔油、氣浮、吸附、膜分離等1, 2。由于含礦物油廢水中所含油種類、濃度、特性不同, 處理要求也不盡相同, 處理方法和流程也隨之而異。不含乳化油的廢水, 就不必先行破乳; 若經(jīng)隔油就已達(dá)到處理要求, 也無須再經(jīng)氣浮與過濾處理; 若

6、所含油的黏度不大, 只經(jīng)超濾往往就可達(dá)到處理要求。因此, 上述流程應(yīng)根據(jù)含油廢水性質(zhì)、含量、處理要求、工藝條件及其它因素進(jìn)行取舍和組合。本文擬在優(yōu)化物化預(yù)處理工藝參數(shù)的基礎(chǔ)上, 探討含乳化油廢水的物化 生化組合處理技術(shù), 以便為機(jī)械加工、制造行業(yè)提供技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可行的污水達(dá)標(biāo)處理工藝。1 廢水處理方法1. 1 廢水水量、水質(zhì)天津愛信汽車零部件有限公司排放的污水總量為150m 3/d, 其中生產(chǎn)廢水約占污水總量的70%, 主要含有潤滑油、乳化液、切削液、清洗劑等; 乳化液每10d 排放1次, 每次3m 3。該公司污水水質(zhì)列于表1。表1 污水水質(zhì)原水水質(zhì)pH COD Cr 懸浮物石油類硫化物磷酸鹽乳

7、化液6. 5056573 11047 88. 41生產(chǎn)廢水8. 38110016282. 31. 80 總排口水6. 52398998. 412. 651. 81注:除pH 值外, 其他項(xiàng)目的單位均為mg/L;排水BOD 5應(yīng)小于30mg/L。1. 2 治理方案的確定為了確定經(jīng)濟(jì)、有效的廢水處理工藝, 本文在對(duì)混凝藥劑進(jìn)行篩選的基礎(chǔ)上, 分別比較了不同水質(zhì)下的混凝效果和運(yùn)行成本, 以及不同進(jìn)水負(fù)荷條件20第19卷4期2006年8月城市環(huán)境與城市生態(tài)URBAN ENVIRON MEN T &URBAN ECOLOG Y Vol 19, No. 4Aug. 2006下的接觸氧化處理效果,

8、有關(guān)結(jié)果分述如下:1. 2. 1 混凝劑篩選實(shí)驗(yàn)比較了硫酸亞鐵、聚合氯化侶和明礬對(duì)總排放口廢水的COD Cr 去除率和運(yùn)行成本, 結(jié)果列于表2?？梢钥闯? 所選藥劑的處理效果均較好, 硫酸亞鐵與聚合氯化侶的COD Cr 去除率完全相同, 達(dá)52. 8%; 但從運(yùn)行成本上看, 硫酸亞鐵具有較大的優(yōu)勢(shì), 其噸水處理成本僅為聚合氯化侶的1/2。此外, 混凝后污水中殘存的二價(jià)鐵離子還將在接觸氧化段形成生物鐵3, 大幅度提高生化處理出水的水質(zhì), 因此推薦使用硫酸亞鐵作為絮凝藥劑。表2 不同混凝藥劑的處理效果和運(yùn)行成本藥劑種類FeSO 4+NaO H+PA MPAC+PA M 明礬+PA M運(yùn)行成本(元/

9、m 0. 090. 200. 20出水COD C r (mg/L 199199231去除率(%52. 852. 845. 31. 2. 2 不同廢水的混凝效果表3 不同廢水的絮凝處理效果廢水種類COD Cr出水濃度(mg/L 去除率(% 石油類出水濃度(mg/L去除率(% 磷酸鹽出水濃度(mg/L去除率(% 總口水19952. 86. 818. 50. 1794. 0乳化液382576. 043. 598. 4 混合水22652. 45. 071. 80. 3390. 0注:乳化液為隔油后出水, COD Cr 為15936mg/L,石油類為2793mg/L;混合水是將總口水與乳化液按300:1

10、比例混合配制而成; 總口水水質(zhì)如表1所示。由表3數(shù)據(jù)可以看出, 上述各類廢水通過加藥絮凝均可得到較好的處理效果, 總口水和混合水處理出水的石油類、磷酸鹽濃度還可達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)要求。乳化液經(jīng)絮凝處理后, COD Cr 和石油類的去除率最高, 分別達(dá)76. 0%和98. 4%, 但處理該廢液用藥量及產(chǎn)泥量均較大。故推薦將乳化液與總口水合并后一起處理, 或首先用MPA 破乳絮凝劑對(duì)乳化液進(jìn)行破乳除油4, 預(yù)先去除99%以上的石油類, 而后再與總口水合并, 屆時(shí)將會(huì)收到更好的效果。1. 2. 3 接觸氧化處理效果采用接觸氧化法對(duì)不同濃度的絮凝出水進(jìn)行處理, 考察接觸不同時(shí)間條件下的效果, 以便確定設(shè)

11、計(jì)參數(shù)(結(jié)果參見表4 ; 同時(shí)還考察了接觸氧化法的穩(wěn)定性(參見表5 。表4 不同進(jìn)水濃度、不同時(shí)間條件下的接觸氧化出水COD mg/L時(shí)間(h 046816試驗(yàn)121316010840. 6 試驗(yàn)245420714192. 478. 3表5 接觸氧化8h 條件下的連續(xù)運(yùn)行情況時(shí)間(d 12345進(jìn)水COD Cr (mg/L213. 0283. 0378. 0454. 0454. 0出水COD Cr (mg/L40. 678. 392. 484. 386. 3去除率(%8172768181由表4結(jié)果可得知, 總口水經(jīng)絮凝處理后, 再經(jīng)過6h 的接觸氧化處理, 其出水C OD 已基本接近一級(jí)排放標(biāo)

12、準(zhǔn); 即使是混合水, 經(jīng)6h 接觸氧化處理, 出水也可達(dá)二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)要求, 故接觸氧化停留時(shí)間設(shè)計(jì)參數(shù)可取8h 。由表5結(jié)果可知, 接觸氧化填料掛膜后, 馴化4d, 即可使進(jìn)水濃度為454. 0mg/L的絮凝出水獲得81%的COD Cr 去除, 二級(jí)處理出水水質(zhì)可穩(wěn)定地滿足國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)指標(biāo)要求。綜合前述實(shí)驗(yàn)結(jié)果, 可以認(rèn)為, 機(jī)械加工行業(yè)含油廢水處理, 可采取首先對(duì)乳化液破乳除油, 而后與其它廢水混合再進(jìn)行混凝(或氣浮 接觸氧化組合處理的工藝, 處理出水可達(dá)到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)指標(biāo)要求; 椐此, 設(shè)計(jì)了天津愛信汽車零部件有限公司的污水處理工程方案。2 工程應(yīng)用與運(yùn)行效果2.

13、1廢水處理系統(tǒng)2. 1. 1 工藝流程廢乳化液首先經(jīng)隔油池去除浮油, 集中于儲(chǔ)槽中, 每天破乳絮凝處理0. 5m 3; 表層浮油定期收集外送處理, 除油后的廢水與總口水于調(diào)節(jié)池中合并。經(jīng)調(diào)節(jié)后的廢水混凝氣浮處理, 氣浮渣與浮油一起外送, 清液則進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)行生化處理。處理工藝流程如圖1 。圖1 處理工藝流程2. 1. 2 構(gòu)筑物與設(shè)備廢水處理工程主要設(shè)備和構(gòu)筑物參見表6。在表6的構(gòu)筑物中, 乳化液儲(chǔ)槽最好隔成2個(gè)池子, 并設(shè)置油水分離裝置, 屆時(shí)將收到分離浮油和節(jié)省破乳藥劑的功效; 由于廢水中的硫化物可能使接觸氧化池進(jìn)水部分的溶解氧含量停留在較低水21葉 平, 等 混凝氣浮 生物接觸氧化法

14、處理機(jī)械加工業(yè)含乳化油廢水此最好將接觸氧化池建成長方形, 并將其分成3格, 中間增加停留2h 的沉淀物。表6 廢水處理系統(tǒng)主要設(shè)備和構(gòu)筑物主要構(gòu)筑物及設(shè)備規(guī)格型號(hào)及尺寸數(shù)量備注乳化液儲(chǔ)槽5m 1座調(diào)節(jié)池56m 31座接觸氧化池56m 31座沉淀池22m 31座污泥儲(chǔ)池3m 31座氣浮裝置THK DAF101套含空壓機(jī)、溶氣罐混合反應(yīng)器JBH 12001套含攪拌器加藥系統(tǒng)ACS 8003套含加藥泵、攪拌器潛污泵WQK 型2臺(tái)一用一備鼓風(fēng)機(jī)SSR 型2臺(tái)一用一備生物填料J WX 50m 3曝氣設(shè)備BG 140套板框壓濾機(jī)BMJ63020m 21臺(tái)螺桿泵G(GS 型1臺(tái)乳化液計(jì)量泵EH E 型1臺(tái)2

15、. 2 運(yùn)行效果工程運(yùn)行9個(gè)多月來, 處理效果十分穩(wěn)定; 經(jīng)天津市北辰區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站檢測(cè), 廢水經(jīng)處理后, 外排水各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) (GB 8978 1996 一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(參見表7 。表7 混凝 接觸氧化兩級(jí)處理各階段效果水質(zhì)指標(biāo)混合廢水原水混凝氣浮出水接觸氧化出水去除率(% COD Cr 422. 6213. 740. 690磷酸鹽3. 020. 17 94硫化物12. 70. 695注:混合廢水原水中的乳化液已經(jīng)破乳處理; 表中數(shù)據(jù)單位除注明外均為mg/L。3 結(jié)論3. 1 試驗(yàn)研究了不同絮凝劑對(duì)含乳化油廢水的處理效果, 優(yōu)化比較了乳化液含量不同時(shí)的混凝條件與結(jié)果; 結(jié)果表明

16、, 鐵鹽、鋁鹽對(duì)含乳化液廢水均有較好的混凝效果, COD Cr 去除率一般可達(dá)50%以上; 對(duì)乳化液先行破乳預(yù)處理, 混合水的除油效果和生化處理效果分別可達(dá)71%和81%。3. 2工程實(shí)踐證明, 對(duì)乳化液先行破乳隔油處理, 而后計(jì)量條件下與總排水混合, 再經(jīng)混凝氣浮 接觸氧化組合工藝處理, 系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定, 出水水質(zhì)好, 操作簡便, 成本相對(duì)較低, 完全適合機(jī)械加工行業(yè)含乳化油廢水的達(dá)標(biāo)處理。參考文獻(xiàn)1 鄒家慶. 工業(yè)廢水處理技術(shù)M. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2003:246-256.2 黃永平, 李杰, 郭殿乙, 等. 乳化液廢水處理的設(shè)計(jì)實(shí)例J. 工業(yè)水處理, 2002, 22(12 :60

17、-620.3 羅紀(jì)旦, 林少林, 孫天華, 等. 水污染防治及城市污水資源化技術(shù)M. 北京:科學(xué)出版社, 1993:81-85.4 王連生, 古建國, 王文忠, 等. 稠油采油污水回用于熱采鍋爐的研究J. 城市環(huán)境與城市生態(tài), 2002, 15(3 :59-61.作者簡介:葉平(1974- 女, 天津市人, 1998年畢業(yè)于南開大學(xué), 天津市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院工程師, 主要從事工業(yè)廢水處理工藝研究, 已發(fā)表論文3篇。(上接第16頁 參考文獻(xiàn)1 Gross man G, Krueger A. Econo mic Gro wth and the Envi ronmentJ.Quarterl y J

18、 ournal of Econo mics, 1995, 110(2 :353-377.2 Kuznet S. Economic Growth and the Inco me EqualityJ . American E -conomic Review, 1955, 45(1:1-28.3 Torras M, Boyce J K. Income, Inequality, and Pollution:A Reas sess mentof the Environmental Kuzne ts CurveJ . Ecological Econo mics, 1998, 125:147-160.4 Li st J A. The Environmental Kuzne ts Curve:Does