段方超
摘 要:工業(yè)廢水處理后回用,既可以減少環(huán)境污染又可以創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益和社會效益。本文介紹了某廠煤制氣污水處理回用項目的工藝流程,重點分析了該流程的特點及處理效果。
關(guān)鍵詞:回用水;流程;反滲透;高效沉淀池;曝氣生物濾池
引言
我國是嚴重缺水的國家之一。由于工業(yè)用水一般占城市供水量的80%左右,所以工業(yè)節(jié)水具有重大意義 [1]。工業(yè)節(jié)水節(jié)水的措施有數(shù)種,其中處理水回用最為重要,我國工業(yè)回用水率與發(fā)達國家相比較低,所以工業(yè)廢水處理回用具有廣闊的發(fā)展前景。
1 工程概況
某公司采用當?shù)孛禾拷ㄔO(shè)煤制氣項目。具體工藝為:粉煤激冷氣化技術(shù)+變換+甲醇洗+甲烷化,配CFB鍋爐。本回用水處理場主要收集全廠四股廢水作為原水,處理后出水能夠達到循環(huán)水補充水的要求,其設(shè)計進水規(guī)模為1800 m3/h。
2 設(shè)計水量水質(zhì)
2.1各裝置排水水量及主要水質(zhì)參數(shù)見表1。
2.2回用水場出水水質(zhì)
為達到國家對煤化工項目節(jié)水指標,要求提高污水的回用率,盡可能采用先進、成熟、可靠并且投資低的技術(shù)使回用水水質(zhì)達到可作為循環(huán)水補充水要求,以代替新鮮水量。處理廠出水水質(zhì)最高允許濃度(日均值)(mg/L)見表2。
注:括號外數(shù)值為水溫>120C 時的控制指標,括號內(nèi)數(shù)值為水溫≤120C 時的控制指標。
3 處理工藝方案的確定
本回用水場主要收集全廠四股廢水,處理后出水作為循環(huán)水補充水使用。每股水的特點及處理方法如下:
第一股廢水:從裝置排出水水質(zhì)情況可以看出,氣化污水、初期污染雨水、化驗廢水、變換廢水等水質(zhì)情況較為復雜,混合后體現(xiàn)出低COD、高氨氮、高硬度的特點,由于氣化廢水水量最大且有一定的波動性,故需要經(jīng)過緩沖罐進行緩沖調(diào)節(jié)后均勻送入后續(xù)處理單元。這股混合污水首先進入LHPS(高效沉淀池),在這里投加石灰、FeCl3、PAM等藥劑以去除硬度、某些重金屬離子、S2-和一定量的COD(降低35%左右),為后續(xù)的處理提供良好的條件。
第二股廢水:脫硫廢水、超濾反洗排水、RO濃水、酸堿廢水、反洗廢水、循環(huán)水場排污等水有機物成分很低,污染物質(zhì)主要是無機鹽類,其中循環(huán)水場排污水一般總磷會在10mg/L左右,混合后經(jīng)過LHPS處理后進入BiosS-Treat處理,以使出水滿足RO的進水要求,防止生物污堵的產(chǎn)生,然后進入RO單元進行除鹽。
第三股廢水:甲醇洗廢水、生活污水是污水脫氮工序優(yōu)良的碳源,直接進入A池,其中是否需要投加甲醇應(yīng)根據(jù)各股污水水質(zhì)得變化情況而定。
第四股廢水:鍋爐排水(包括汽包排液、廢鍋排液、鍋爐排污水)的水質(zhì)化學指標十分優(yōu)異,完全能夠滿足循環(huán)水系統(tǒng)補水的水質(zhì)要求,僅僅是溫度超高,所以這部分水直接匯入回用水池同其中的水進行混兌降溫即可回用。
4 工藝流程
第一股廢水進入緩沖罐,經(jīng)過水量均衡后均勻地送往LHPS-1,在這里投加石灰、FeCl3、PAM等藥劑以去除硬度、某些重金屬離子(Fe等)、S2-和一定量的COD(降低35%左右),之后進入AO池去除COD和氨氮等有機污染物,由于脫氮階段需要C源,往往要人為地向A池中投加甲醇,在本工程中正好有上述第三股廢水可資利用。第三股廢水中的污染物單一,可生化性好,可以達到給A池補充C源的需要。由于混合污水氨氮含量很高,仍需要設(shè)計甲醇投加系統(tǒng)來人為地補充投加甲醇。在AO單元還需要設(shè)磷投加裝置以滿足生物降解的需要。AO單元出水進入二沉池進行泥水分離,之后進入LHPS-2單元,在這里需要投加FeCl3、PAM等藥劑進一步去除懸浮物、剩余的P和一定量的COD(降低35%左右)。鑒于廢水處理的目標是要達到RO-1的進水要求,LHPS-2出水進曝氣生物濾池BAF(DN)進行脫氮,在這里主要是進一步完成對硝酸鹽的脫氮作用。出水進入臭氧接觸池,對難降解COD進行分解,提高污水的B/C比。然后污水進入BAF(C)-1進一步去除有機物,然后進入V型濾池,去除剩余SS。這時的水質(zhì)已經(jīng)基本能夠滿足RO-1單元的進水條件,但為了使RO的運行更加平穩(wěn)、長久,更好地防止生物污堵,在水進入RO-1之前需經(jīng)過BiosS-Treat的預處理,然后再進入RO進行除鹽。產(chǎn)水進入回用水池,RO-1濃水送至清凈水處理單元進行進一步處理。
第二股廢水進入清凈下水處理單元進行處理,先經(jīng)過LHPS-3,在這里投加石灰、FeCl3、PAM等藥劑以去除硬度、某些重金屬離子(Fe等)、P和一定量的COD(降低35%左右),為了使RO-2的運行更加平穩(wěn)、長久,更好地防止生物污堵,在水進入RO-2之前需經(jīng)過BiosS-Treat的預處理,然后再進入RO進行除鹽,產(chǎn)水同第四股廢水混兌進入回用水池,繼而送到循環(huán)水場作為補充水。RO-2濃水送至濃水處理單元進行進一步處理。濃水處理單元是專門為了處理外排濃水而專門設(shè)計的,濃水先進入臭氧接觸池,對難降解COD進行分解,提高污水的B/C比,然后進入BAF(C)-2,對有機物進行降解,達到GB18918-2002中一級A標準后外排[2]。
5 結(jié)語
本回用水處理廠采用處理流程為“LHPS1+A/O處理單元+ LHPS2+BAF+V型濾池+RO”,與傳統(tǒng)方法相比,經(jīng)濟且運行穩(wěn)定,污水處理的效果較好,達到了回用水的水質(zhì)要求。廢水回用具有較大的經(jīng)濟效益和社會效益。如果變換廢水在進入污水處理場前能夠加以有效的預處理,將氨氮降低到一定水平(例如低于200mg/L),那么將大大地降低本工程的投資費用和運行成本。
參考文獻:
[1]任伯幟,熊正為,水資源利用與保護,北京:機械工業(yè)出版社,2007
[2]沈耀良,王保貞,廢水生物處理新技術(shù),北京:中國建筑工業(yè)出版社,2006