混凝+過濾法回用水處理系統(tǒng)處理效果研究

尹云霞 楊云鳳 張炎興

摘 要:對南方某污水處理站運(yùn)營過程中污染物去除率進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,結(jié)果表明在未進(jìn)行酸堿調(diào)節(jié)的情況下總硬度的平均去除率為-6%;在加酸進(jìn)行酸堿調(diào)節(jié)的情況下總硬度平均去除率為-7%;在加石灰進(jìn)行酸堿調(diào)節(jié)的情況下總硬度的去除率為-27%;在加入75mg/l純堿的情況下總硬度的平均去除率為14%;污水處理系統(tǒng)正常運(yùn)營情況下鐵含量的平均去除率為99.14%;最大去除率為99.76%;最小去除率為98.44%,在未加入PAM且沉淀效果差時(shí), 鐵含量的平均去除率為97.63%;最大去除率為98.98%;最小去除率為96.08%;污水處理系統(tǒng)在正常運(yùn)營的情況下,油含量的平均去除率為94%;最大去除率為100%;最小去除率為72%,在未加入PAM沉淀效果差時(shí),去除率為82%;最大去除率為87%;最小去除率為76%。

關(guān)鍵詞:污水處理站;污染物;去除率;總硬度;鐵含量;油含量

中圖分類號:X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1005-569X(2009)10-0010-04

1 引 言

污水處理站每天處理來自城市居民的生活污水和各種工業(yè)廢水,成分比較復(fù)雜,采取不同的工藝處理,效果也不一樣。本文擬對南方某污水處理站使用的混凝+過濾法回用水處理系統(tǒng)的處理效果進(jìn)行一定的探討。

2 污水處理站簡介

2.1 系統(tǒng)工藝流程說明

本工程采用“格柵+調(diào)節(jié)池+混合配水池+機(jī)械攪拌澄清池+氣水反沖洗濾池+消毒”的工藝,綜合污水在工農(nóng)閘渠道截流后,由管道重力自流輸入污水處理站的格柵渠道,經(jīng)粗、細(xì)格柵去除廢水中的大粒徑固體物質(zhì),如懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì),保證后續(xù)處理單元和水泵、攪拌器等設(shè)備的正常運(yùn)行。經(jīng)格柵處理后的污水進(jìn)入調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)池分為獨(dú)立的兩格,通過較長的停留時(shí)間并加以攪拌,達(dá)到充分調(diào)質(zhì)調(diào)量、減少進(jìn)水變化對后續(xù)工藝的沖擊負(fù)荷、確保系統(tǒng)運(yùn)行和出水水質(zhì)穩(wěn)定性的作用。調(diào)節(jié)池末端設(shè)置提升泵池,由污水泵將污水經(jīng)過計(jì)量后送入機(jī)械攪拌澄清池上的混合配水池。污水與混凝劑、石灰乳和回流污泥、高分子絮凝劑在混合配水池中經(jīng)快速攪拌混合后,均勻分配至4座機(jī)械攪拌澄清池。加藥后的污水和泥渣在澄清池的第一反應(yīng)室中強(qiáng)制混合并充分反應(yīng),在第二次整流后進(jìn)入固液分離區(qū),經(jīng)固液分離后,上清液匯集出水渠道,通過在線檢測設(shè)備監(jiān)測出水的pH值,當(dāng)pH超出允許范圍時(shí),向出水中投加適量的酸堿進(jìn)行調(diào)節(jié),出水自流至氣水反沖洗濾池過濾,濾出液自流至接觸消毒/清水池,消毒后由加壓泵站送給外部回用水管網(wǎng)。

機(jī)械攪拌澄清池、混合配水池、接觸清水池和氣水反沖洗濾池底部設(shè)放空設(shè)施,當(dāng)需要檢修時(shí)可采用自流或加壓方式將構(gòu)筑物內(nèi)的污水排放至調(diào)節(jié)池。

機(jī)械攪拌澄清池中泥渣經(jīng)池底部濃縮刮泥機(jī)預(yù)濃縮后部分回流至混合配水池,剩余污泥經(jīng)泵抽吸至污泥濃縮池,經(jīng)板框壓濾機(jī)脫水后與站區(qū)其它固體廢棄物一起外運(yùn)處置。

2.2 系統(tǒng)工藝流程方框圖

系統(tǒng)工藝流程方框圖見圖1。

2.3 系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)

本工程工藝建(構(gòu))筑物包括:格柵渠道、調(diào)節(jié)/提升泵池、機(jī)械攪拌澄清池、加酸加堿間、氣水反沖洗濾池/清水池、污泥脫水機(jī)房、污泥濃縮池、石灰儲存與制備系統(tǒng)。

平均日污廢水(含生活污水)流量:75000m³/d

最大日污廢水(含生活污水)流量:85000m³/d

污水處理站能力:3500m³/h

2.4 水站廢水的來源與供給

(1)主要廢水來源:渣鋼廠、煉鋼廠、寬厚板廠、板二線、3#熱處理線、八水站、九水站、十水站、十一水站、十二水站、十三水站、中板循環(huán)水站、大盤卷水站,部分生活污水。

(2)處理后的水主要供給:八水站凈環(huán)補(bǔ)水、九水站凈環(huán)補(bǔ)水、十水站凈環(huán)補(bǔ)水、十一水站凈環(huán)補(bǔ)水、十二水站凈環(huán)補(bǔ)水、十三水站凈環(huán)補(bǔ)水、中板循環(huán)水站凈環(huán)補(bǔ)水、大盤卷水站凈環(huán)補(bǔ)水、焦化回收循環(huán)水站凈環(huán)補(bǔ)水。

3 實(shí)驗(yàn)方法與取樣

3.1 實(shí)驗(yàn)方法

(1)鍋爐用水和冷卻水分析方法、硬度的測定、GB/T6909-2008。

(2)工業(yè)循環(huán)冷卻水中鐵含量的測定、鄰菲啰啉分光光度法、HG/T3539-2003。

(3)油的測定、紅外分光光度法、水和廢水監(jiān)測分析方法(第四版)。

(4)工業(yè)循環(huán)冷卻水及鍋爐用水中pH的測定、GB/T6904-2008。

(5)工業(yè)循環(huán)冷卻水中濁度的測定、散射光法、GB/T15893.1-1995。

3.2 取樣

(1)取樣地點(diǎn):污水處理系統(tǒng)進(jìn)水口、吸水井、濾池進(jìn)水口、清水池。

(2)取樣頻次:進(jìn)水口與吸水井之間間隔1h取樣一次;吸水井與濾池進(jìn)水口之間間隔1h取樣一次;濾池進(jìn)水口與清水池每3h取樣一次。24h連續(xù)取樣。

4 主要實(shí)驗(yàn)儀器及藥劑

(1)儀器包括:OIL420紅外分光測油儀、UV-9200分光光度儀、滴定管。

(2)藥劑為:EDTA、鉻黑T、氨水、氯化銨、四氯化碳、過硫酸鉀、鄰菲啰啉、乙酸、乙酸銨、鹽酸

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

5.1 總硬度去除率實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

(1)進(jìn)水總硬度值見圖2

(3)從圖2、圖3數(shù)據(jù)分析,在未進(jìn)行酸堿調(diào)節(jié)的情況下,總硬度平均去除率為-6%,工藝對總硬度沒有去除率,出現(xiàn)負(fù)值去除率主要是因?yàn)?①測定進(jìn)水總硬度時(shí)由于有大量懸浮物質(zhì),因此用濾紙進(jìn)行過濾,去除了部分總硬度;②污水站水量及水質(zhì)的變化;③測定誤差。

(4)從圖2、圖3數(shù)據(jù)分析,在加酸進(jìn)行酸堿調(diào)節(jié)的情況下,總硬度平均去除率為-7%,工藝對總硬度沒有去除率。出現(xiàn)負(fù)值去除率主要是因?yàn)?①測定進(jìn)水總硬度時(shí),由于有大量懸浮物質(zhì),因此用濾紙進(jìn)行過濾,去除了部分總硬度;②污水站水量及水質(zhì)的變化;③測定誤差。

(5)從圖2、圖3數(shù)據(jù)分析,在加石灰進(jìn)行酸堿調(diào)節(jié)的情況下,總硬度的去除率為-27%,工藝對總硬度沒有去除率,且有增大總硬度的趨勢。主要因?yàn)榧尤氲氖抑饕煞譃闅溲趸},促使總硬度升高。

(6)在加入75mg/l純堿的情況下,總硬度的平均去除率為14%。因?yàn)榧儔A與鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,經(jīng)PAC、PAM絮凝后去除。

5.2 鐵含量去除率實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

(1)進(jìn)水鐵含量見圖4

(3)污水處理系統(tǒng)在正常運(yùn)營情況下,鐵含量的平均去除率為99.14%;最大去除率為99.76%;最小去除率為98.44%。

(4)在未加入PAM且沉淀效果差時(shí),鐵含量的平均去除率為97.63%;最大去除率為98.98%;最小去除率為96.08%。

(5)綜上所述,鐵去除率與沉淀池的運(yùn)營好壞和絮凝劑有關(guān)。

5.3 工藝對油含量的去除率

(1)進(jìn)水油含量見圖6

(3)污水處理系統(tǒng)在正常運(yùn)營的情況下,油含量的平均去除率為94%;最大去除率為100%;最小去除率為72%。

(4)油含量在未加入PAM沉淀效果差時(shí),去除率為82%;最大去除率為87%;最小去除率為76%。

(5)綜上所述,油含量的去除率與沉淀池運(yùn)營的好壞、絮凝劑有關(guān)。

6 結(jié)語

(1)南方某污水處理站污水處理系統(tǒng)在沒有加入碳酸鈉的情況下,對總硬度沒有去除率,在加入75mg/l純堿的情況下,總硬度的平均去除率為14%,由于石灰中含有大量的鈣離子,加入石灰后水中的鈣離子濃度增加,最終導(dǎo)致了硬度的增加,促使去除率降低。因此去除總硬度的關(guān)鍵點(diǎn)為加入純堿和對廢水來源的控制。

(2)南方某污水處理站污水處理系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)對鐵的去除率99.14%,此外鐵的去除率與絮凝藥劑有關(guān)。因此去除水中鐵含量的關(guān)鍵控制點(diǎn)在絮凝混合池和沉淀池。

[JP+1](3)南方某污水處理站污水處理系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)對油的去除率94%,此外油的去除率與絮凝藥劑有關(guān)。因此去除油含量的關(guān)鍵點(diǎn)在絮凝混合池和沉淀池。

(4)綜上所述,南方某污水處理站污水處理系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制pH、鈣硬度和總硬度。