混凝+過濾法回用水處理系統處理效果研究

尹云霞 楊云鳳 張炎興

摘 要:對南方某污水處理站運營過程中污染物去除率進行了系統的研究,結果表明在未進行酸堿調節的情況下總硬度的平均去除率為-6%;在加酸進行酸堿調節的情況下總硬度平均去除率為-7%;在加石灰進行酸堿調節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%;污水處理系統正常運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, 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%;污水處理系統在正常運營的情況下,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,去除率為82%;最大去除率為87%;最小去除率為76%。

關鍵詞: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 文獻標識碼: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廢水,成分比較復雜,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的處理效果進行一定的探討。

2 污水處理站簡介

2.1 系統工藝流程說明

本工程采用“格柵+調節池+混合配水池+機械攪拌澄清池+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,經粗、細格柵去除廢水中的大粒徑固體物質,如懸浮物、漂浮物、纖維物質和固體顆粒物質,保證后續處理單元和水泵、攪拌器等設備的正常運行。經格柵處理后的污水進入調節池,調節池分為獨立的兩格,通過較長的停留時間并加以攪拌,達到充分調質調量、減少進水變化對后續工藝的沖擊負荷、確保系統運行和出水水質穩定性的作用。調節池末端設置提升泵池,由污水泵將污水經過計量后送入機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快速攪拌混合后,均勻分配至4座機械攪拌澄清池。加藥后的污水和泥渣在澄清池的第一反應室中強制混合并充分反應,在第二次整流后進入固液分離區,經固液分離后,上清液匯集出水渠道,通過在線檢測設備監測出水的pH值,當pH超出允許范圍時,向出水中投加適量的酸堿進行調節,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。

機械攪拌澄清池、混合配水池、接觸清水池和氣水反沖洗濾池底部設放空設施,當需要檢修時可采用自流或加壓方式將構筑物內的污水排放至調節池。

機械攪拌澄清池中泥渣經池底部濃縮刮泥機預濃縮后部分回流至混合配水池,剩余污泥經泵抽吸至污泥濃縮池,經板框壓濾機脫水后與站區其它固體廢棄物一起外運處置。

2.2 系統工藝流程方框圖

系統工藝流程方框圖見圖1。

2.3 系統工藝設計

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

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:八水站凈環補水、九水站凈環補水、十水站凈環補水、十一水站凈環補水、十二水站凈環補水、十三水站凈環補水、中板循環水站凈環補水、大盤卷水站凈環補水、焦化回收循環水站凈環補水。

3 實驗方法與取樣

3.1 實驗方法

(1)鍋爐用水和冷卻水分析方法、硬度的測定、GB/T6909-2008。

(2)工業循環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、水和廢水監測分析方法(第四版)。

(4)工業循環冷卻水及鍋爐用水中pH的測定、GB/T6904-2008。

(5)工業循環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:污水處理系統進水口、吸水井、濾池進水口、清水池。

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

4 主要實驗儀器及藥劑

(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 實驗結果與討論

5.1 總硬度去除率實驗結果與討論

(1)進水總硬度值見圖2

(3)從圖2、圖3數據分析,在未進行酸堿調節的情況下,總硬度平均去除率為-6%,工藝對總硬度沒有去除率,出現負值去除率主要是因為:①測定進水總硬度時由于有大量懸浮物質,因此用濾紙進行過濾,去除了部分總硬度;②污水站水量及水質的變化;③測定誤差。

(4)從圖2、圖3數據分析,在加酸進行酸堿調節的情況下,總硬度平均去除率為-7%,工藝對總硬度沒有去除率。出現負值去除率主要是因為:①測定進水總硬度時,由于有大量懸浮物質,因此用濾紙進行過濾,去除了部分總硬度;②污水站水量及水質的變化;③測定誤差。

(5)從圖2、圖3數據分析,在加石灰進行酸堿調節的情況下,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。主要因為加入的石灰主要成分為氫氧化鈣,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%。因為純堿與鈣反應生成碳酸鈣沉淀,經PAC、PAM絮凝后去除。

5.2 鐵含量去除率實驗結果與討論

(1)進水鐵含量見圖4

(3)污水處理系統在正常運營情況下,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,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營好壞和絮凝劑有關。

5.3 工藝對油含量的去除率

(1)進水油含量見圖6

(3)污水處理系統在正常運營的情況下,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,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營的好壞、絮凝劑有關。

6 結語

(1)南方某污水處理站污水處理系統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,最終導致了硬度的增加,促使去除率降低。因此去除總硬度的關鍵點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正常運行時對鐵的去除率99.14%,此外鐵的去除率與絮凝藥劑有關。因此去除水中鐵含量的關鍵控制點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正常運行時對油的去除率94%,此外油的去除率與絮凝藥劑有關。因此去除油含量的關鍵點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正常運行時應嚴格控制pH、鈣硬度和總硬度。