一、廢礦物油廢水水質(zhì)特點:
這類廢水主要源自于廢礦物油的綜合利用過程,包括礦物油精煉、機械潤滑、動力傳輸?shù)榷鄠環(huán)節(jié)。廢水具有色度高、毒性大、難以生物降解等特點,目前傳統(tǒng)的處理工藝很難做到達標(biāo)排放,對環(huán)境構(gòu)成了嚴重威脅。
二、主要污染因子處理工藝分析
由于廢水中污染物濃度較高,廢水可生化性較差;需要在預(yù)處理階段控制其在一定范圍內(nèi),才能確保生化系統(tǒng)正常運行。
(1)有機物去除:廢水中COD濃度高,可生化性差;微生物很難直接降解去除,必須先采用高級氧化方式對廢水進行預(yù)處理,去除廢水中部分有機物,改善廢水可生化性;采用本公司研發(fā)的PDS高級氧化技術(shù)進行處理,可有效降低廢水中COD濃度,并通過室內(nèi)“PDS高級氧化+生化”聯(lián)合實驗,驗證經(jīng)PDS高級氧化處理后,廢水生化性得到改善。
室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)如下:
(2)氨氮去除:廢水為經(jīng)過蒸發(fā)后的污冷水,廢水pH偏高,可能是蒸發(fā)過程中氨氮受熱分解隨蒸汽排出,經(jīng)冷凝后進入污冷水中,可通過適當(dāng)降低蒸發(fā)原水Ph,減少氨氮的溢出;當(dāng)蒸發(fā)出水和其他低濃度廢水混合后,氨氮控制在300mg/l以下時,也可通過硝化/反硝化工藝進行生物脫氮處理;當(dāng)混合廢水氨氮超過400mg/l時,可考慮采用結(jié)晶沉底法或吹脫法進行氨氮處理。
三、廢水處理工藝流程
工藝流程說明:
(1)本項目排出的高濃度生產(chǎn)廢水,先進入PDS高級氧化設(shè)備進行處理,設(shè)備采用PP耐腐蝕材質(zhì),通過外加氧化劑、激活劑作用下,對生產(chǎn)廢水進行高級氧化處理,再自流進入預(yù)曝氣污泥吸附池;
(2)預(yù)曝氣污泥吸附池內(nèi)設(shè)置旋流曝氣,將廢水和回流污泥混合均勻,預(yù)曝氣污泥吸附池出水自流至混凝沉淀池;
(3)混凝沉淀池設(shè)置加藥、攪拌設(shè)備,將廢水和藥劑混合均勻,通過加入脫色劑等藥劑,改善廢水色度,同時去除預(yù)曝氣污泥吸附池流失的老化污泥,混凝沉淀池出水自流進入綜合水質(zhì)穩(wěn)定池;
(4)綜合水質(zhì)穩(wěn)定池內(nèi)設(shè)置浸沒式機械攪拌器,通過攪拌器將預(yù)處理后的生產(chǎn)廢水和低濃度廢水混合均勻,同時設(shè)置溫度、ph調(diào)節(jié),保證進入?yún)捬跸到y(tǒng)的廢水溫度和ph,綜合水質(zhì)穩(wěn)定池出水通過泵提升進入高效UASB厭氧罐;
(5)高效UASB厭氧反應(yīng)罐內(nèi)部設(shè)置循環(huán)泵、切向布水管路、三項分離器、循環(huán)管路及出水圍堰等結(jié)構(gòu),通過三項分離器實現(xiàn)固、液、氣三項分離,高效UASB厭氧罐出水自流進入A/O生化系統(tǒng)。
(6) A/O生化系統(tǒng)由缺氧池、復(fù)合好氧池和二沉池組成,A池為缺氧池,廢水先流入缺氧池時,利用池內(nèi)的反硝化還原菌,以有機物為電子供體充當(dāng)營養(yǎng)物質(zhì)還原好氧池硝化液回流泥水混合物中的硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮為氮氣,利用廢水中的有機物作為碳源降低總氮;再自流進入復(fù)合好氧池,復(fù)合好氧池由完全混合好氧池和生物接觸氧化池組成,在好氧池內(nèi)利用硝化細菌及亞硝化細菌降解廢水中的氨態(tài)氮為硝態(tài)氮,利用異氧菌分解廢水中的CODcr為二氧化碳和水。缺氧池設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C對池內(nèi)污泥進行攪拌混合,好氧池設(shè)置微孔曝氣裝置及羅茨鼓風(fēng)機進行曝氣充氧,設(shè)置組合填料增加污泥濃度。好氧池出水進入二沉池,二沉淀采用豎流式沉淀池結(jié)構(gòu),內(nèi)部設(shè)置中心導(dǎo)流筒、出水圍堰等結(jié)構(gòu),沉淀至底部的污泥通過污泥泵回流至一級缺氧池;
(7)二沉池出水達標(biāo)排放。
(8)本項目產(chǎn)生的生化污泥先排入污泥濃縮池,經(jīng)過重力濃縮后,一部分排入預(yù)曝氣污泥吸附池,一部分進行污泥脫水處理。
四、PDS高級氧化技術(shù)介紹
PDS高級氧化技術(shù)是通過采用各種活化策略激活過硫酸鹽實現(xiàn)過氧鍵(O-O)的斷裂產(chǎn)生大量具有強氧化性的·SO4-、·OH、·O2-及非自由基 O21 來實現(xiàn)污染物高效降解的新型氧化技術(shù)。這些活性自由基在去除水中有機污染物時能將有機物徹底礦化為CO2、H2O 和無機離子。
與傳統(tǒng)激活 H2O2 產(chǎn)生·OH 的氧化技術(shù)相比,基于·SO4-的高級氧化技術(shù)具有如下優(yōu)點:
(1)·SO4- (2.6-3.1 eV)的氧化還原電位比·OH (1.9-2.7 eV)更高,其氧化能力更強;
(2)·SO4-( 30-40 us)具有比·OH(10-3 us)更長的壽命;
(3)·SO4-具有更寬泛的 pH 適用范圍;
(4)·SO4-更具選擇性以及高效性,對有機物更好的礦化效果。
過硫酸鹽包括過一硫酸鹽(PMS,HSO5-)以及過二硫酸鹽(PDS,S2O82-),PMS由于結(jié)構(gòu)不對稱,相較于 PS 更容易被活化。二者在常溫下結(jié)構(gòu)都非常穩(wěn)定,且都含有O-O 鍵。·SO4-就是通過能量和電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)在 PDS 或 PMS 分子中切割 O-O 鍵而原位產(chǎn)生的。通過 O-O 鍵斷裂,PDS 分子可以轉(zhuǎn)化為兩個·SO4-,而 PMS 分子可以變成一個·SO4-和一個·OH。
和其他氧化劑自身的特征相比,過硫酸鹽類氧化劑的存儲條件低、成本低廉,而且其氧化過程操作便捷及使用的安全性高。過硫酸鹽高級氧化技術(shù)可作為傳統(tǒng)芬頓技術(shù)的替代,以降解水中有機或無機污染物。·SO4-的半衰期為 30 至 40μs,·OH的半衰期為10-3μs,·SO4- 比·OH具有更高的氧化還原電位,可以降解大多數(shù)有機物。
五、運行成本分析
(1)高級氧化預(yù)處理藥劑費15元/m³;
(2)生化系統(tǒng)處理電費5元/m³;
(3)直接運行費用合計約為20元/m³。
與傳統(tǒng)的芬頓、微電解比,運行成本降低50%以上,具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
(來源:河南海天環(huán)境科技有限公司)