磁分離凈水技術(shù)在BDO脫離子廢水及炭黑廢水預(yù)處理中的應(yīng)用

馮文煜，袁智慧，閆娟麗(延長石油油田氣化工科技公司，陜西 延長 717100)

1 工程試驗背景

延長石油某化工科技公司污水處理裝置接收上游裝置BDO脫離子廢水和炭黑廢水。BDO脫離子廢水COD含量高達(dá)10 000 mg/L以上(大多數(shù)是由于廢水中BYD含量高)，經(jīng)過氣浮裝置曝氣機(jī)產(chǎn)生大量的泡沫，浮渣經(jīng)過離心脫水機(jī)其上清液中含有大量的泡沫，由于泡沫的存在致使氣浮設(shè)備無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)；同時含有BYD的廢水可生化性較差，時常對生化單元造成沖擊，造成污水監(jiān)測池出水COD指標(biāo)不達(dá)標(biāo)，極大地影響生產(chǎn)。炭黑廢水雖然COD不高，但其中含有的炭黑無法通過氣浮完全去除，致使炭黑進(jìn)入預(yù)水解、厭氧反應(yīng)器、水解酸化池影響其中的填料微生物著床，降低預(yù)水解、厭氧反應(yīng)器、水解酸化池的處理效果，這一點(diǎn)從現(xiàn)場生化池活性污泥顏色可以看出[1]。

鑒于上述情況，磁分離凈水技術(shù)作為一種污水預(yù)處理的常規(guī)技術(shù)有試驗的必要性。

2 磁分離凈水技術(shù)原理

2.1 磁分離凈水技術(shù)流程簡介

如圖1所示，磁分離凈水技術(shù)主要包括磁分離凈水機(jī)和疊螺脫水機(jī)兩部分，水處理過程中，首先通過在污水中投加混凝劑、凝聚劑和磁粉，使污水形成絮凝團(tuán)并產(chǎn)生磁性，在永磁磁場作用下被強(qiáng)制吸附在磁盤上，實現(xiàn)第一步泥水分離；吸附在磁盤上的污泥由輸送泵輸入疊螺機(jī)進(jìn)行脫水，脫水后的污泥形成泥餅外運(yùn)或裝袋，從磁分離機(jī)出來的清水進(jìn)入清水池后進(jìn)入后續(xù)污水處理系統(tǒng)。

圖1 磁分離凈水技術(shù)流程示意圖

2.2 磁分離凈水技術(shù)的特點(diǎn)

(1)對來水水質(zhì)沒有要求、不需沉降直接處理，可以直接處理污水，去除COD和懸浮物均有良好的效果。

(2)通過磁盤吸附及化學(xué)藥劑雙重作用，可有效降低鈣、鎂、鐵等陽離子(沉淀后磁盤吸附)，鈉、氯離子增加(離子穩(wěn)定、不易形成沉淀)，從而延緩后續(xù)水處理系統(tǒng)結(jié)垢、腐蝕等問題，通過磁分離凈水機(jī)的處理在降低COD的同時也可提高污水的可生化性，為后續(xù)生化系統(tǒng)提高處理效率、減輕負(fù)荷。

(3)處理流程簡單，速度快，時間短。

(4)設(shè)備占地面積小，配套基礎(chǔ)建設(shè)成本低。

(5)自動化程度高，操作簡便，故障率低，沒有易損易耗件，后期使用維護(hù)成本低。

3 現(xiàn)場工程試驗

本次現(xiàn)場工程試驗時間為2021年4月20日至27日，試驗廢水處理量為4 m3/h，原水首先進(jìn)入磁分離設(shè)備，經(jīng)過加磁粉和加藥，大部分不溶性的、較大分子的有機(jī)物從水中分離出來，分離出的有機(jī)物、磁粉以泥餅的形式裝袋；分離出的清水進(jìn)入氧化罐，在催化劑和曝氣風(fēng)的作用下靜置2 h進(jìn)一步去除COD。

3.1 BDO脫離子廢水試驗情況

3.1.1 BDO脫離子廢水試驗磁分離去除COD情況

此次試驗中BDO脫離子廢水共分析5組作為試驗數(shù)據(jù)，如表1所示。BDO脫離子廢水原水COD值為12 574～16 842 mg/L、均值14 347.4 mg/L，磁分離出水COD值為7 857.27～10 087.00 mg/L、均值9 076.51 mg/L，氧化出水COD值為5 614.00～7 639.82 mg/L、均值6 646.28 mg/L。磁分離去除率為26.95%～40.11%，平均去除率為36.46%；氧化去除率2.77%～44.34%，平均去除率25.66%?？梢钥闯?，BDO脫離廢水在經(jīng)過磁分離凈水機(jī)和氧化罐后，COD值由12 574～16 842 mg/L降至5 614.00～7 639.82 mg/L，綜合去除率超過60%。通過現(xiàn)場對BDO脫離子廢水原水、磁分離出水、氧化出水色度比對，水質(zhì)明顯由渾濁變得清澈。

表1 BDO脫離子廢水試驗數(shù)據(jù)

3.1.2 BDO脫離子廢水試驗氧化罐去除COD情況

此次試驗中BDO脫離子廢水共分析5組作為試驗數(shù)據(jù)，如表1所示。BDO脫離子廢水磁分離出水COD值為7 857.27～10 087.00 mg/L、均值9 076.51，氧化出水COD值為5614.00～7 639.82 mg/L、均值6 646.28 mg/L。氧化去除率2.77%～44.34%，平均去除率25.66%。

可以看出，BDO脫離廢水在經(jīng)過磁分離凈水機(jī)和氧化罐后，COD值由12 574～16 842 mg/L降至5 614.00～7639.82 mg/L，綜合去除率超過60%。

3.1.3 其他情況

磁分離凈水技術(shù)+氧化罐工藝在試驗過程中均未產(chǎn)生泡沫，可以作為BDO脫離子廢水預(yù)處理的前端處理工藝選擇。據(jù)現(xiàn)場了解，BDO脫離子廢水實際經(jīng)過氣浮后進(jìn)入后續(xù)單元，但是由于氣浮在曝氣機(jī)的作用下，大量的泡沫從廢水中吹托出來，致使氣浮機(jī)、污泥池以及離心機(jī)、疊螺機(jī)均無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2 炭黑廢水試驗情況

3.2.1 炭黑廢水COD去除試驗數(shù)據(jù)

此次試驗中炭黑廢水共分析5組數(shù)據(jù)，經(jīng)判別5組數(shù)據(jù)均可作為試驗數(shù)據(jù)，如表2所示。炭黑廢水原水COD值為888.9～917.6 mg/L、均值906.66 mg/L，磁分離出水COD值為694.7～803.5 mg/L、均值756.42 mg/L。由于炭黑廢水COD值較低，沒有進(jìn)入氧化罐的必要。磁分離去除率為11.07%～23.47%，平均去除率為16.56%。

3.2.2 炭黑廢水各階段水質(zhì)

此次試驗中炭黑廢水共分析5組數(shù)據(jù)，經(jīng)判別5組數(shù)據(jù)均可作為試驗數(shù)據(jù)，見表2。炭黑廢水原水懸浮物指標(biāo)為247～265 mg/L、均值257 mg/L，磁分離出水懸浮物值為11～17 mg/L、均值14.2 mg/L。磁分離去除率為93.12%～95.72%，平均去除率為94.47%。現(xiàn)場可以明顯看出經(jīng)過磁分離凈水機(jī)后，炭黑廢水色度由黑色完全變成清澈透亮，懸浮物去除效果非常明顯。

表2 炭黑廢水試驗數(shù)據(jù)

3.2.3 其他情況

據(jù)現(xiàn)場了解，炭黑廢水經(jīng)過氣浮后，水質(zhì)依然渾濁，致使后續(xù)單元水質(zhì)均呈現(xiàn)明顯黑色，生化單元活性污泥已完全變成黑色。磁分離出水水質(zhì)明顯清澈透亮不會影響后續(xù)厭氧、水解酸化、生化單元出水水質(zhì)。

4 結(jié)語

磁分離凈水技術(shù)+氧化罐工藝在處理BDO脫離廢水中，COD去除率超過60%，對后續(xù)厭氧、水解酸化以及生化單元均可起到極大的保護(hù)作用，同時整個過程不產(chǎn)生泡沫、不影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

磁分離凈水技術(shù)對于炭黑廢水COD平均去除率為16.38%，COD去除效果一般；懸浮物去除率均值94.47%，懸浮物去除效果非?？捎^。

經(jīng)過現(xiàn)場試驗，可以得出：磁分離凈水技術(shù)可以作為BDO脫離廢水和炭黑廢水在污水處理生產(chǎn)中預(yù)處理工藝的工程應(yīng)用實踐[2]。