脫硫廢水深度處理工藝探討及設(shè)計(jì)

楊計(jì)程

摘 要：大氣污染和水污染是全球備受關(guān)注的資源環(huán)境問(wèn)題，脫硫廢水企業(yè)產(chǎn)生的高鹽污水是水污染的產(chǎn)生源之一。脫硫廢水進(jìn)行深度處理可以降低環(huán)境污染并生產(chǎn)可回用的新鮮水源，值得研究推廣。根據(jù)煙氣濕法脫硫企業(yè)的實(shí)際工程案例，以氧化鎂濕法脫硫后的廢水，廢水采用化學(xué)加物理的工藝，設(shè)計(jì)了“調(diào)節(jié)池——爆氣池——加藥池（加Naclo）——澄清池——膜過(guò)濾”工藝流程，組合為一系列脫硫污水的深度處理系統(tǒng)，產(chǎn)水回用于循環(huán)水場(chǎng)。

關(guān)鍵詞：脫硫污水深度處理;膜過(guò)濾;污水回用

水對(duì)人類的生命起著非常重要的作用 ，水是生命的源泉，是人類賴以生存和發(fā)展過(guò)程中不可獲取的最重要物質(zhì)資源之一。人類社會(huì)發(fā)展過(guò)程，城市社會(huì)的人口密度高，工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)活動(dòng)等相關(guān)城市化的急劇發(fā)展，目前每個(gè)城市現(xiàn)有的水資源越來(lái)越緊缺，城市的河道水環(huán)境污染及生產(chǎn)生活污水加大了治理，投入了大量人力、物力及財(cái)力，但收效見(jiàn)微。人類生產(chǎn)生活各類活動(dòng)對(duì)人類居住環(huán)境產(chǎn)生了巨大的沖擊。在全球范圍內(nèi)，水質(zhì)的污染、需水量的迅速增加以及部門(mén)間競(jìng)爭(zhēng)性開(kāi)發(fā)所導(dǎo)致的不合理利用，使水資源進(jìn)一步短缺，水環(huán)境更加惡化，嚴(yán)重地影響了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，威脅著人類的福祉。據(jù)資料顯示，目前地球只有2.5%的淡水資源能供人類使用。全世界約30-40億人家中沒(méi)有安全可靠的自來(lái)水。全球每天超800名兒童因劣質(zhì)水死亡。我國(guó)被列為世界上13個(gè)貧水國(guó)之一，人均占有水資源量不足世界人均數(shù)的1/4。

目前在工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，高污染高能耗企業(yè)產(chǎn)能產(chǎn)值大，是工業(yè)發(fā)展中重要組成部分，此類企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，新鮮水使用量和污水排放量也非常大，水污染治理及重水回用的價(jià)值對(duì)此類企業(yè)意義不凡，可以為企業(yè)減少污染物排放，是體現(xiàn)社會(huì)責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)囊徊糠?。值得我們?nèi)パ芯咳绾紊疃忍幚砦鬯?，以減少水環(huán)境污染和增加新的水資源。

污水治理工藝及方法眾多，污水治理工藝也日益成熟，處理后的污水能達(dá)到穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，深度處理能達(dá)到中水回用。按照水污染物控制工程技術(shù)分類：一、不溶態(tài)污染物的分離技術(shù)：重力沉降有沉砂池（平流、豎流、旋流、曝氣）、沉淀池（平流、豎流、輻流、斜流）;混凝澄清;浮力浮上法有隔油、氣浮;其他有阻力截留、離心力分離法、磁力分離法。二、污染物的生物化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)：活性污泥法有SBR、A/O、A/A/O、氧化溝等;生物膜法有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化池等;厭氧生物處理法有厭氧消化、水解酸化池、UASB等;自然條件下的生物處理法有穩(wěn)定塘、生態(tài)系統(tǒng)塘、土地處理法;三、溶解態(tài)污染物的物理化學(xué)分離技術(shù)：吸附法，離子交換法，膜分離法有擴(kuò)散滲析、電滲析、反滲透、超濾、納濾、微濾，其他分離方法有吹脫和氣提、萃取、蒸發(fā)、結(jié)晶、冷凍。

污水處理技術(shù)按處理不同程度來(lái)劃分，可大致分為一級(jí)處理、二級(jí)處理和三級(jí)處理。一級(jí)處理主要是去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體顆粒物質(zhì)，用物理的方法只能完成一級(jí)處理的要求。污水經(jīng)過(guò)一級(jí)處理后，一般污水中的BOD大約可除去30%左右，尚達(dá)不到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。一級(jí)處理屬于污水處理過(guò)程中的預(yù)處理階段。一級(jí)處理后污水進(jìn)入二級(jí)處理，二級(jí)處理主要去除污水中呈膠體以及溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)包括BOD，COD等其它物質(zhì)，二級(jí)處理一般去除率能達(dá)到90%左右，除特殊高濃度污染污水除外，基本上能使大多有機(jī)污染物達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。最后進(jìn)入三級(jí)處理，進(jìn)一步處理難降解的有機(jī)物、氮和磷等能夠?qū)е滤w富營(yíng)養(yǎng)化的可溶性無(wú)機(jī)物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲分析法等。

基本上整個(gè)污水處理過(guò)程為通過(guò)粗格柵的污水經(jīng)過(guò)污水提升泵提升后，進(jìn)入格柵或者砂濾器，出水之后進(jìn)入沉砂池，經(jīng)過(guò)砂水分離的污水進(jìn)入初次沉淀池，初沉池的出水進(jìn)入生物處理設(shè)備，有活性污泥法和生物膜法，（其中活性污泥法的反應(yīng)器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化法和生物流化床），生物處理設(shè)備的出水進(jìn)入二次沉淀池，二沉池的出水經(jīng)過(guò)消毒排放或者進(jìn)入三級(jí)處理，一級(jí)處理結(jié)束到此為二級(jí)處理，三級(jí)處理包括生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設(shè)備，一部分進(jìn)入污泥濃縮池，之后進(jìn)入污泥消化池，經(jīng)過(guò)脫水和干燥設(shè)備后，污泥被最后利用。

一、污水處理工藝設(shè)計(jì)

寧波某石化公司為減少生產(chǎn)新鮮水的用水量，減少外排污水量，最終達(dá)到減少污染物排放的目標(biāo)。將產(chǎn)生污水進(jìn)行深度處理，回用水進(jìn)入脫硫塔做為補(bǔ)充水。為防止利用回用水產(chǎn)生大量生物粘泥，阻塞和蝕坑管道，必須要降低COD、氨氮的濃度以及鹽含量。因此對(duì)污水深度處理工藝進(jìn)行了以下設(shè)計(jì)選型：

1、預(yù)處理

脫硫廢水懸浮物高，PH：11，該污染物會(huì)造成系統(tǒng)污堵，影響微生物生化能力及后端處理，需對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理。脫硫廢水含泥量高，普通的沉淀方法已經(jīng)達(dá)不到效果，故選用布袋壓濾機(jī)，經(jīng)壓濾后的污水進(jìn)調(diào)節(jié)沉淀池，泥餅進(jìn)入一般固廢倉(cāng)庫(kù)，最終委外處理，在調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置了三層阻流板，經(jīng)三層阻流板后的污水出水懸浮物<150mg/L，PH：11。

2、物理法+化學(xué)法

一級(jí)處理后的脫硫污水進(jìn)入二級(jí)處理，脫硫污水的化學(xué)需氧量，PH、氨氮都比較高，COD大約200mg/L，氨氮大約50mg/L，PH在11左右。為了達(dá)到的處理效果，選擇物理法+化學(xué)法工藝。調(diào)節(jié)池處理后的脫硫污水進(jìn)入曝氣池，鼓風(fēng)機(jī)為曝氣池提供空氣加氧，空氣中的氧溶解進(jìn)入污水將亞硫酸根氧化成硫酸根，主要去除無(wú)機(jī)的COD，處理后的COD<80mg/L;曝氣后的脫硫污水進(jìn)入加藥池，在加藥池里添加含量為10%的Naclo溶液，添加量按廢水與次氯酸鈉比例為16：1;氨氮被氧化分解為亞硝基氮、硝基氮，微量的有機(jī)物被好氧化分解為CO2、H2O，處理后的氨氮<1mg/L，再通過(guò)澄清池添加NAOH來(lái)調(diào)節(jié)PH，使PH達(dá)到6-9之間，滿足廢水達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)

3、膜過(guò)濾處理

為了出水能夠穩(wěn)定達(dá)到脫硫塔氧化鎂溶解的補(bǔ)充水，項(xiàng)目污水深度處理技術(shù)采用海水膜濃縮工藝。澄清池出水進(jìn)入膜反滲透處理，高含鹽污水經(jīng)濃縮、除鹽、回用，高濃縮含鹽水進(jìn)入脫硫污泥委外處理，低濃度水進(jìn)入脫硫塔做氧化鎂補(bǔ)充水。與其他深度處理工藝相比，膜過(guò)濾工藝的出水水質(zhì)較好、處理效率較高、占地面積小、設(shè)備緊湊、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單、可自動(dòng)控制。項(xiàng)目膜組件設(shè)計(jì)出水參數(shù)：濁度≤1 NTU、CODcr≤20 mg/L、氨氮≤0.5 mg/L、石油類≤1mg/L，總硬度≤200。

二、小結(jié)

根據(jù)上述對(duì)脫硫廢水污水深度處理工藝進(jìn)行的設(shè)計(jì)選型，某石化污水深度處理系統(tǒng)的產(chǎn)水滿足回用水標(biāo)準(zhǔn)。詳見(jiàn)圖1。

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