水处理生物接触氧化.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流水处理 生物接触氧化.精品文档.水处理 生物接触氧化 摘 要 本次设计的目的是对洗涤用品公司废水处理进行初步设计,针对其废水量较小,且水质波动较大,LAS、COD含量较高等特点,分析与本工程相关的资料,经过多种处理方案的比较,最终选定絮凝沉淀水解酸化生物接触氧化处理工艺。 本流程首先设有隔油池、调节池,对污水进行预处理,去除水中的悬浮颗粒、乳化物和调节水质水量。二级处理采用絮凝沉淀水解酸化生物接触氧化处理工艺,可有效地去除废水中的LAS和COD,对进水有机负荷的变化适应性强,容积负荷高,不进行污泥回流,不存在污泥膨胀,可提高生化效果,产生污泥
2、量小。最后再设立二沉池,进行泥水分离。 此流程不仅能有效去除难降解有机物,而且对水量、水质的变化有很强的适应能力,处理效果好,耐冲击负荷,出水水质稳定,设备占地面积小,工程造价和运行费用低。 经过本工艺处理的出水能达到国家污水综合排放标准(GB9878-1996)的一级排放标准。通过初步预算,该工艺也将带来比较可观的经济效益和良好的环境效益。 本文对隔油池、调节池、中和絮凝沉淀池、水解酸化池、生物接触氧化池、二沉池等主要构筑物进行计算,编制设计说明书,并绘制工艺流程、构筑物平面及高程、主要构筑物共四张图纸。 关键词: 洗涤用品;废水;隔油;水解酸化;生物接触氧化 1 Abstract The
3、purpose of this article is to make a preliminary design dealing with Washing wastewater. The waste water has the characteristics with high levels of LAS and COD , and the water quality rather changeable. Through a variety of treatment options comparison, Coagulation - acidification - biological cont
4、act oxidation process was finally selected. First of all, grease traps and regulating pond were set as pretreatment to remove suspended particles and adjust water quality and quantity. Secondary treatment composed by flocculation and sedimentation - acidification - biological contact oxidation proce
5、ss can effectively remove the LAS and COD in wastewater. Adaptability, high volume load, no sludge return and sludge bulking, high biodegradability and low sludge production were the advantages of this process. Finally, secondary settling tank was used for dewatering. This process are not only effec
6、tive on the removing of biodegradable organic matter, but also adaptable, good resistance to shock loading, stable, and low operating costs. The effluent can meet an emission standard of national Integrated Wastewater Discharge Standard ( GB9878-1996) . Through the initial budget, the process also h
7、as obvious economic benefits, environmental and social benefits. The design of grease traps, regulating pond, flocculation, acid hydrolysis pool , biological contact oxidation tank and secondary sedimentation tank were involved. A design manual and four charts including drawing process, the factory
8、plane, elevation and profile of the main structures were finished. Keywords: cleaning supplies; wastewater; grease; hydrolysis; biological contact oxidation 2 引 言 近年来,我国洗涤用品工业发展迅速,其产量逐年增加。目前我国生产的洗涤用品主要成分是表面活性剂,主要以阴离子表面活性剂为主,产量约占生产总量的70%;而在阴离子表面活性剂中,主要以直链烷基苯磺酸钠(LAS)为主,其产量约占表面活性剂总产量的90左右。洗涤用品用途极为广泛,几乎
9、涉及到家庭生活、工农业生产的各个方面,例如用在制革、纺织等工业的洗涤和脱脂中。 最后大部分形成乳化胶体状废水排入自然界,其首要污染物LAS进入水体后与其他污染物结合在一起形成一定的分散胶体颗粒,对工业废水和生活污水的物化、生化特性都有很大影响1。 (1)废水的来源及性质 洗涤用品生产工艺分为:SO3产生、干燥空气制备、烷基苯或其它有机原料 跟SO3气体磺化、磺化老化、磺酸水解、尾气处理等六道工序。 废水来源: 尾气处理工序碱洗塔废水 冲洗设备、储罐及地面废水 少量循环水(水温高时需排放并加入新鲜水) 职工生活污水。 生产洗涤用品废水有如下主要特点2: a.废水中除了含有合成洗涤剂和其乳化携带的
10、胶体污染物外,还含有助剂、漂白剂和油类物质等;废水中的LAS以分散和胶粒表面吸附两种形式存在。 b.合成洗涤剂废水一般呈弱碱性,pH值约为81l;但是有的合成洗涤剂生产废水的pH值在46左右,呈酸性;餐饮废水、洗浴废水和洗衣废水的合成洗涤剂浓度一般为110mgL,而合成洗涤剂生产废水的浓度一般为200mgL 3 左右;CODcr,值差异也很大,从几百到几千甚至几万毫克升。 c.废水中的合成洗涤剂会造成水体起泡、产生毒性,且合成洗涤剂在水中起泡会降低水中的复氧速率和充氧程度,使水质变坏,影响水生生物的生存,使水体自净受阻。此外它还能乳化水体中其它的污染物质,增大污染物质的浓度,造成间接污染。 d
11、.生产合成洗涤剂的企业,由于主工艺的特点,即使生产的产量很大,其生产废水的水量也较小,且水质波动较大。 (2)废水处理现状与趋势 国内外相关专家和研究人员已经在净化措施与处理技术方面作了大量的研究工作,其中主要的处理方法有物理法、化学法和生物法等3。 物理法主要有沉淀、过滤、泡沫分离等方法。沉淀过滤主要用于水的预处理或在混凝分离等处理后使用,大部分合成洗涤剂废水的处理都采用了沉淀过滤法。泡沫分离法是在含有合成洗涤剂的废水中通入空气而产生大量气泡,使废水中的污染物吸附于气泡表面而形成泡沫,浮上后对泡沫进行分离的方法,此法广泛用于洗涤用品成份的去除。泡沫分离法具有操作简单、耗能低,尤其是适用于较低
12、浓度情况下的分离等优点,但泡沫分离法对洗涤用品废水的COD的去除率不高,尤其是对于高浓度废水处理效果更低,因此需要与其它方法联合使用,如泡沫分离一混凝法、泡沫分离一生物接触氧化法等。 化学法主要有混凝处理法、吸附法等。混凝处理法处理合成洗涤剂废水效果理想,成本低,易操作;对难于生物降解的LAS有一定的去除效果,为后续的废水处理创造了条件。但并没有彻底地使污染物质转化为无害物质, 4 产生大量废渣与污泥。常用的吸附剂包括活性炭、吸附树脂、硅藻土、高岭土等各种固体物料。主要缺点是预处理较繁琐,一次性投资大。因此该法不适于大量推广应用。 生物法主要包括活性污泥法、生物膜法、厌氧法等。洗涤剂用品废水利
13、用生物法处理,效果比较理想。生物法可直接处理偏碱性的合成洗涤剂废水,设备简单,处理能力大,出水的pH值符合排放要求,因而在我国得到了广泛应用。实际应用时一般需要辅助以其他处理技术以得到更好的处理效果。 (3) 本设计的目的和意义 合成洗涤剂生产废水的主要污染物是阴离子表面活性剂LAS,废水中高浓度的LAS,阻碍微生物细胞的活性和增殖,阻碍BOD和COD的去除,降低污泥的沉降速度,使此类废水的生物降解难度加大。 本设计的任务就是针对某洗涤用品公司的废水设计出一套合适有效的污水处理工艺,使其废水经过处理后能够达到排放标准,有很好的环境效益,并且对于其它洗涤用品公司废水处理站的设计提供一定的参考价值
14、。 5 1 设计原则依据及要求 1.1 设计依据 (1)中华人民共和国国家标准污水综合指标排放标准(GB8978-96) (2)国家及地方的有关规范和法规 室外排水设计规范(GB50101-2005) 混凝土结构设计规范(GB50010-2002) 建筑给水排水设计规范(GBJ15-88) 给水排水制图标准(GB/T50106-2001) 砌体结构设计规范(GB50003-2001) 1.2 设计原则 尽量采用先进技术,还要考虑经济花费问题,尽可能减少开支。选取的设备要保证操作及施工的安全性,占地面积要小,运营的能耗低等。避免处理后造成二次污染,要考虑其他的污染因素,处理中产生的污泥经过压滤机
15、处理后,定期清除,以保证设备的正常运行。 (1)力求处理工艺操作方便运转灵活,贯彻执行国家关于环境保护的方针、政策,设计符合国家有关法规、规范,确保出水水质满足污水综合排放标准(GB9878-1996)的一级排放标准。 (2)结合业主的实际情况,充分利用现有的水电供应及企业管理、技术、维修与运输等条件,合理选定设计方案,降低工程造价,减少建设投资,降低运行费用。合理布置各处理单元的高程,尽量减少提升次数,节省运行费用。 6 (3)本着切合实际、技术先进、经济合理、安全适用的原则,积极采用经过实践考验的先进成熟的新工艺、技术、设备,提高技术含量,完善节能措施。采用先进的控制技术,减轻工人劳动强度
16、,使废水处理工程易操作、易管理、易维护。 (4)因地制宜提高土地利用率,尽量减少占地面积,总平面布置做到合理、紧凑、美观,为企业今后发展留有有利条件。 (5)严格执行国家和地方的有关标准、规范、法律、法规。 1.3 设计任务 本设计为某洗涤用品有限公司废水的处理工艺初步设计,其处理水量为Q=1000m3/h,出水要求达到规定的标准。具体进出水水质如表1所示。 表1 进出水水质要求 根据表1,可以计算出各项污染物的去除效率,结果如下: (1)LAS去除率=(180-10)/180=94.44% (2)COD去除率=(750-200)750 = 73.33 % ; (3)BOD5去除率=(200-
17、100)200 = 50 % ; (4)SS去除率=(300-100)300 = 66.67 % ; 进水pH=10.8,出水pH为6-9 在选择流程时,至少要保证所选的流程有如上的处理效果,才能达到本次设计的基本要求。 7 2 污水处理方案的确定 2.1 设计思路 根据洗涤废水的特点及处理的难点,设计思路大体如下: 根据该公司废水水质特点和同类生产废水处理实际工程经验,确定该废水处理采用“物化+生化”为主的处理工艺。 (1)水中SS等物理性污染物,一般采用物理方法如隔油池、沉淀池等工艺去除。结合本水质的特点,并考虑到后续处理工艺的影响和操作维护的方便,本设计物化处理采用中和、絮凝沉淀工艺。
18、(2)对于难降解的LAS和COD,单纯采用好氧或是厌氧的方法很难保证出水达标。故拟采用絮凝沉淀水解酸化生物接触氧化工艺,同时选择经济合理的组合方式和构筑物型式。 (3)工艺方案确定后,具体的构筑物选型和设计时,要尽量做到组合的优化,比较准确的设计好各构筑物。 8 2.2 方案比较 根据废水特点和出水要求,暂定以下两种污水处理方案。 (1)工艺一:UASB工艺 图1 主要缺点是: 1、进水中悬浮物需要适当控制,不宜过高,一般控制在100mg/l以下; 2、污泥床内有短流现象,影响处理能力; 3、对水质和负荷突然变化较敏感,耐冲击力稍差,对LAS的去除效果一般。 (2)工艺二: 絮凝沉淀水解酸化接
19、触氧化工艺,可有效地去除废水中的LAS,出水达到排放标准。混凝沉淀池和接触氧化池对LAS的去除率分别达到50%以上和98%以上,但水解酸化池对LAS的去除率较低2。 采用水解酸化-生物接触氧化处理工艺,其工艺流程具有对进水有机负荷 9 的变化适应性强,容积负荷高,不存在污泥膨胀,处理效果好,耐冲击负荷,出水水质稳定,设备占地面积小,工程造价和运行费用低等优点。 2.3 方案确定 2.3.1污水处理流程 采用絮凝沉淀水解酸化生物接触氧化处理工艺: 图2 2.3.2污泥处理流程 本流程污泥的主要来源为调节池、沉淀池等,需要进行浓缩和脱水的处理后才能外运,处理流程如下: 污泥 外运泥饼 10 2.3
20、.3各级处理单元污染物去除率分析 根据处理要求和处理工艺流程,各级处理单元的污染物去除率分析如下表2所示。 表2 各级处理单元的污染物去除率分析 11 3 构筑物的计算 3.1 隔油池的设计 3.1.1隔油池的作用 洗涤废水中含有大量乳化油类物质,设置隔油池,可以通过油与水的比重差异,分离去除污水中的可浮油和部分悬浮颗粒。来自各车间的废水,在进入调节池前,必须将其中大颗粒油滴去除掉,防止最后续工序造成不利影响,因此,在调节池前设置隔油池,备有撇油装置,浮油定期收集回收。本设计采用平流式隔油池。 3.1.2设计参数 设计流量Q=1000m3/h;停留时间t=2h。 3.1.3设计计算 (1)隔油
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