微電解法處理城市污水

第23卷第10期工業(yè)水處理Vol.23 No.102003年10月Industrial W ater TreatmentOct. ,2003微電解法處理城市污水沈曉南彭忠王福浩王強，劉陽(yáng)(青島海泊河污水處理廠(chǎng)山東青島266021 )[摘要]針對青島市海泊河污水處理廠(chǎng)二級出水色度的問(wèn)題進(jìn)行了微電解法處理帶色城市污水的試驗試驗結果表明污水脫色率達78%,COD去除率達86.7%污水的可生化性提高。[關(guān)鍵詞]微電解法吸附-生物降解法污水處理. [中圖分類(lèi)號]X703.1 [文獻標識碼]B [文章編號] 1005 - 829X( 2003 )10- 0068 -04Application of micro-electrolysis to the treatment of urban wastewaterShen Xiaonan Peng Zhong ,Wang Fuhao ,Wang Qiang ,Liu Yang( Qingdao Haipohe Sewage Treatment Plant , Qingdao 266021 , China )Abstract :The application of micro-electrolysis to the treatment of urban wastewater with chroma has been stud-ied. The result shows that the removal rates of chroma and CODa could come up to 78% and 86.7%. The biodegr-adability of wastewater is improved respectively.Key words micro- electrolysis technology adsorption-biodegradation process wastewater treatment1青島市海泊河污水處理廠(chǎng)工藝簡(jiǎn)介學(xué)于20世紀70年代中期發(fā)明的,它是-種較高負青島市海泊河污水處理廠(chǎng)采用吸附-生物降解荷的新型活性污泥法其特點(diǎn)是:不設初沉池A- B(A-B)法處理工藝A-B工藝是聯(lián)邦德國亞琛大段污泥分流A段負荷高抗沖擊能力強適合處理.mg/L總堿度為11 mmol/L。原處理方法除塵效果不好濁水含塵量仍較高,不但增加了阻垢劑的消耗，而且影響了阻垢效果,管壁和文丘里噴嘴有白色硬遭清水陽(yáng)垢分觸想[回水池]一[課后水]垢即為證明。[粗糲粒去除器祖凝劑斜雄沉網(wǎng)板框壓團在充分考慮現場(chǎng)濁水變化幅度的前提下,經(jīng)實(shí)驗室試驗我們最終決定采用有機絮凝劑<聚丙烯酰污妮外運污犯外運胺系列和無(wú)機絮凝劑(聚鐵)配合使用并輔以淤泥圖1轉爐煙氣除塵水處理工藝流程調節劑?，F場(chǎng)使用效果很好出水濁度一般可< 503處理效果mg/L甚至更低,水質(zhì)清澈為水質(zhì)穩定處理奠定了(1 )轉爐除塵水經(jīng)絮凝處理后濁度可降至基礎。解決水質(zhì)穩定問(wèn)題最常用的方法就是化學(xué)處< 50 mg/L。理,即加入緩蝕阻垢劑。針對轉爐除塵廢水高pH、高(2)噴嘴和水系統器壁表面不結新垢加藥處理硬度、結垢傾向嚴重的特點(diǎn)充分利用阻垢劑的絡(luò )合1個(gè)月以后,原運行過(guò)程中水封溢流水盆側壁所有增容、分散、晶格畸變機理和協(xié)同效應,選擇阻垢分的約3 cm厚的軟垢逐漸脫落露出金屬表面。高架散性能好的復合配方可以獲得較好的效果。流槽出水端所結2~3cm硬垢全部去除。我們正是基于以上原則選定了化學(xué)穩定性和阻(3較長(cháng)時(shí)間保持一文"" 二文”壓差穩定。垢性能俱佳的全有機配方TM - 7006 ,該配方以含磺酸基團的聚合物為主并輔以分散劑利用其協(xié)調效[作者簡(jiǎn)介]霍健彭1950一).1976 年畢業(yè)于天津大學(xué)現為天津化工研中國煤化工[程師電話(huà):應在不調pH的情況下運行?，F場(chǎng)應用效果證明,022-8HCNMHG處理是成功的。系統處理工藝如圖1。.[收稿日期]2003-06工業(yè)水處理2003-10 23( 10)沈曉南等:微電解法處理城市污水濃度較高,水質(zhì)變化較大的污水。2試驗 裝置及工藝流程1.1 污水處理2.1工 藝流程青島市海泊河污水處理廠(chǎng)污水處理工藝見(jiàn)圖1。工藝流程見(jiàn)圖3將廢水(海泊河污水處理廠(chǎng)進(jìn)水)打入調節池在此池用酸將廢水pH調至5~6,A用泵將其打入鐵屑微電解池經(jīng)物理、化學(xué)反應使出[.}一就施十[人毒氣池] [人便沉淀施]水進(jìn)入絮凝反應池經(jīng)1.5h沉淀上清液自流至活性污泥曝氣池曝氣3~4h后測其pH COD和色回流污犯，剩余污泥度再經(jīng)二沉池處理使出水達到指標要求。Bp廠(chǎng)加堿加酸-“級出水B毆0淀池| B暇摹氣池上清違回沈污視剩余污泥↓圖1海泊河污水處理廠(chǎng) 污水處理工藝流程排論清污水處理采用A-B工藝,其中A段曝氣池1-調節池2-鐵屑微電解池3-絮凝劑反應池4-沉淀BOD;負荷較高為4.0kg/(kg d),停留時(shí)間為0.8~池5-活性污泥曝氣池0-泵7-二沉池1.2h ,B段曝氣池BOD,負荷較低為0.4 kg/(kg d),圖3實(shí)驗裝置及工藝流程停留時(shí)間5~6h污水經(jīng)A段曝氣沉淀B段再曝氣沉淀完成二次生物處理。2.2 試驗 裝置及工藝參數1.2污泥處理(1 )j調節池。由PVC板制作尺寸:1mx1mx1m,污泥處理工藝流程見(jiàn)圖2。在此作為蓄水池,也作為調節池用在進(jìn)水COD濃度較高時(shí)可加堿將其調至pH為5~6。{留氣相一--“綜合利用(2 )鐵屑微電解池。由有機玻璃制作,直徑為120mm高為1400mm在此填充廢鐵屑和絲類(lèi)(其A-B段剩余污泥一←頂濃縮旭- t 消化池后濃縫池體積比為2:1顆粒直徑2mm左右)。HRT為30~40min過(guò)濾流量為5m/h;微電解的作用是利用原電池原理產(chǎn)生的電極反應而生成的產(chǎn)物具有高的化學(xué).泥餅外運。- -脫水機房活性并和污水的有機污染物產(chǎn)生氧化還原反應將其有機物降解而去除。圖2污泥處理工藝流程(3)絮凝劑反應池。由有機玻璃制作,直徑為由A段中間沉淀池排出污泥和B段最終沉淀池200mm高為300mm,其作用:用堿調節鐵屑微電排出剩余污泥至濃縮池濃縮后進(jìn)行污泥中溫消化,解出水使pH達7~8,有利于Fe(0H)等絮凝體的消化后污泥進(jìn)行機械脫水泥餅外運中溫消化產(chǎn)生形成在絮凝反應池內設機械攪拌器其轉速為30甲烷氣體為能源被充分利用,從而節約大量能源。~ 40r/min反應時(shí)間為10 min。青島市海泊河污水處理廠(chǎng)用A-B工藝處理8.(4)沉淀池二沉池。由有機玻璃制作,直徑為萬(wàn)t/d來(lái)自市區的紡織、印染、化工、電鍍、機械、鑄200mm高為1200mm利用重力作用使泥水分離,造、造紙、食品加工等工業(yè)廢水和居民的生活污水,污水在池內停留時(shí)間為1.5 h。其中工業(yè)廢水占50%~60% ,用 A-B工藝雖然出水(5活性污泥曝氣池。由PVC板制作500 mm已達到國家二級排放標準,但其出水有色度,在x 500 mmx 1 000 mm其運行參數:污泥BODs負荷2001年建立的4萬(wàn)t/d的回用水工程中又加入CIO2為0.4kg/(kg d);污泥質(zhì)量濃度為2 500~3500.工藝進(jìn)行脫色消毒,但增加了回用水的處理費用。為mg/L污水停留時(shí)間3~4h污泥齡13~15d。 通過(guò)解決二級出水色度,以及提高其處理能力減少運行好氧微生物高速全面的對法水中的有機污染物進(jìn)行成本等問(wèn)題,筆者近幾年又進(jìn)行了微電解法處理城生物氧化使其H中國煤化工再經(jīng)二沉市污水的試驗并對其進(jìn)行理論上的分析探索。池處理使出水.CNMHG59經(jīng)驗交流工業(yè)水處理2003-10 23( 10)表1微電解-好氧曝 氣污水處理結果表2.鐵屑微電解對某些染料 廢水的處理效果水樣色度/ COD/pF去除率/%活性艷紅名稱(chēng)結構類(lèi)型親水性活性染料性質(zhì)去除率/%_偶貧91倍(mg.L')色度COD陽(yáng)離了艷蘭偶氮親水性陽(yáng)離子染料87原水1186硫化黑氨基苯疏水性硫化染料94微電解出水474377.458.744.4還原黑硫靛疏水性還原染料88好氧曝氣出水7.678 86. 7直接蘭.偶氮(磺效應)_親水 性直接染料90深。當發(fā)色體中含有助色團時(shí)才能組成染料主要的3實(shí)驗結果及理論分析微電解-好氧曝氣污水處理效果見(jiàn)表1。助色團有烴基、氨基、氯原子、溴原子等,因此硝基從表1看出鐵屑微電解對進(jìn)水色度及COD的或亞硝基向氨基的轉變,也就是由發(fā)色團向助色團去除是可觀(guān)的尤其出水經(jīng)活性污泥法曝氣之后顏的轉變將導致分子中的發(fā)色團數量減少這必然伴色基本去除，且顏色的再顯現象重現機率很少。隨顏色的變淺或消失。加之某些不飽和發(fā)色團由于鐵屑微電解法處理廢水是基于電化學(xué)中的原電電極反應得到電子,雙鍵打開(kāi)也可以使發(fā)色團破壞。池反應原理。廢鐵屑中含鐵和碳其在廢水中形成了以上發(fā)色基團都有很強的配位體,能與過(guò)渡元無(wú)數個(gè)微電池,鐵為陽(yáng)極炭則為陰極,由于亞鐵離素中的金屬離子(例如Fe2+ )發(fā)生絡(luò )合反應當染料子的不斷形成能有效地克服陽(yáng)極極化作用，從而促中的配位原子的孤對電子進(jìn)入中心粒子的空軌道.進(jìn)金屬的電化學(xué)腐蝕使大量的鐵離子進(jìn)入溶液中，后染料分子中共軛體系的電子云分布發(fā)生偏移，改和廢水中的某些物質(zhì)發(fā)生-系列的化學(xué)、物理反應,變了激態(tài)和激發(fā)態(tài)的能量,絡(luò )合物的顏色也隨之改在陰極新生態(tài)的[H又能與溶液中許多組分發(fā)生氧變,而Fe2在中性、酸性條件下,以較多的離子態(tài)存在,成為中心離子可與染料分子迅速發(fā)生強的絡(luò )合化還原作用，以有效的去除污染物質(zhì)。(1對微粒的去除。城市污水中的大多數污染物作用形成體積較大的絡(luò )合物分子很容易吸附在金都是以顆粒形態(tài)存在,依據顆粒大小可以將污水中屬離子水解形成的礬花上，而形成體積更大的凝聚的污染物質(zhì)分為溶解態(tài)、膠體態(tài)、懸浮態(tài)海泊河污體提高了沉淀性能和沉降速度。一 般酸性染料分子水處理廠(chǎng)污水含有以上微粒雜質(zhì)。在這個(gè)系統中分能發(fā)生電離而使其本身帶電荷例如帶有磺酸基團、散的膠體因分散相表面電荷所產(chǎn)生的維持穩定力，羧酸基團的酸性染料電離為 - -SO,H- → - -SO3+不會(huì )自然或自發(fā)的聚合。當其進(jìn)入鐵、炭構成的微電H+ - -CO0H-→- -COO-+H+ ,H+離子進(jìn)入液體而池時(shí)污水中的膠體顆粒就會(huì )在電場(chǎng)中移動(dòng)并將污膠體顆粒則保留了- -SO3和一 -C00 帶負電基團在水中的各種粒子交聯(lián)在一起,消除粒子間電荷的排微電池中則和Fe進(jìn)行絡(luò )合形成絮凝體,沉降而去斥作用形成以Fe2+為膠凝中心的絮凝體撲集和夾除挾懸浮的膠體共沉從而去除膠體物質(zhì)。同時(shí)由于各硫化染料中的一-S一- -SX-- -SH等是不穩種污染粒子在通過(guò)微電池時(shí),遇到重重疊疊的機械定的,斷裂后S-+Fe2+- →FeS↓與絡(luò )合物一起被截攔作用故此對以上的顆粒大部分可以去除。(2)對色度的去除。海泊河污水處理廠(chǎng)二級出水4結論中常伴有色度的產(chǎn)生,也曾經(jīng)發(fā)生這樣的現象,即在鐵屑微電解法處理海泊河污水處理廠(chǎng)污水平均A段曝氣池帶著(zhù)顏色的污水在A(yíng)沉池中顏色消失脫色率為78%對COD的去除率為86.7%(進(jìn)水位但經(jīng)B曝池充分曝氣之后(即好氧處理)污水的顏平均COD為786mg/L),達到了國家城市污水二級色又重新出現,尤其帶有紅色、黃色的出水難以脫處理的要求。試驗表明微電解法可代替A-B工藝色。故此用鐵屑微電解法對色度的去除做了機理研中的A段工序其特點(diǎn)是:究。鐵屑微電解對某些染料廢水的處理結果見(jiàn)表2。(1對CODSS的去除率高于A(yíng)-B工藝中的A段研究證實(shí),有機物之所以顯色是由于分子中發(fā)工序，尤其對色度的去處遠遠高于其他生物處理,色團的作用。發(fā)色團有硝基、亞硝基、羰基、偶氮基且在后序耗氧處理中不出現色度反彈現象。等。發(fā)色團只有聯(lián)接在苯、蒽等芳香基上組成發(fā)色體(2)明顯提7中國煤化工:增加了污才能顯色。發(fā)色體所含發(fā)色團的數量越多顏色就越水的可生化性。.CNMHG第23卷第10期工業(yè)水處理Vol.23 No.102003年10月Industrial W ater TreatmentOct. ,2003混凝沉淀-生物接觸氧化法處理染整廢水邱賢華1魏立安1張秋根1王偉2( 1.南昌航空工業(yè)學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程系江西南昌330034 ;2.九江市環(huán)?？蒲兴骶沤?32000 ).[摘要]介紹了采用混凝沉淀-生物接觸氧化工藝處理染整廢水。運轉結果表明:COD及BOD,的去除率分別達到94.7%和97.1%最終出水水質(zhì)達到國家污水-級排放標準,該工藝在染整廢水處理中具有實(shí)用性。[關(guān)鍵詞]染整廢水;混凝沉淀;生物接觸氧化. [中圖分類(lèi)號]X703.1 [文獻標識碼]B [文章編號] 1005 - 829X( 2003 )10-0071 -03Treatment of the dyeing wastewater by coagulation sedimentation andbiological contact oxidation technologyQiu Xianhua' ,Wei Li' an' Zhang Qiugen' ,Wang Wei?( 1. Department of Environmental and Chemical Engineering , Nanchang Institute of A viation Technology ,Nanchang 330034 , China ; 2. Jiujiang Institule of Environmental Protection , Jujiang 332000 , China )Abstract :An engineering technology of coagulation sedimentation and biological contact oxidation for treatingdyeing wastewater is introduced. The running results show that the CODa removal rate can reach 94.7% andBOD5 removal rate can reach 97.1%. The end effluent quality meets the requirement of the First Grade NationalDischarge Standard for wastewater in China.Key words dyeing wastewater coagulation sedimentation ;biological contact oxidation隨著(zhù)染料工業(yè)的迅速發(fā)展,全世界目前使用的以酸性染料和活性染料為主,在著(zhù)色過(guò)程中排出大染料品種達數萬(wàn)種,印染廢水中主要含染料、漿料、量的染整廢水。為保護環(huán)境使廢水出水水質(zhì)達到國助劑、油劑、酸堿、纖維雜質(zhì)及無(wú)機鹽等具有成分復家《污水綜合排放標準》的一級標準( CB8978-雜、濃度高、色度高、難降解、多變化的特點(diǎn)。據不完1996)2000年8月我們對該廠(chǎng)染整廢水處理設施全統計全國印染行業(yè)每年排放廢水約6x108m31]。進(jìn)行了設計。2001年11月投入運行2002年2月通一般印染廢水的COD為800~2000mg/L,色度為過(guò)達標驗收監測運行情況良好。200~800倍,BOD3/COD 為0.25~0.4 ,每印染100 m設計水量、水質(zhì)及排放標準布平均要排放廢水2.5~3 ml2。九江市針織內衣三1.1 設計水量廠(chǎng)主要生產(chǎn)薄絨衫褲、棉毛、汗布等,包括從織布、染根據廠(chǎng)方提供數據和要求,設計廢水量為288色及成品服裝各工段年產(chǎn)針織服裝240萬(wàn)件染色m2/d污水處理站24h運行,處理水量為12 m?/h,(3 )由于鐵離子的參與,明顯的促進(jìn)了整個(gè)生化約了運行費用。系統的鐵循環(huán)加速了生化系統電子的轉移,促 進(jìn)了(6)在機電設備投資相同的情況下微電解法較生化耗氧處理的進(jìn)行。A-B法更能有效的去除某些工業(yè)廢水的污染因子(4)微電解出水在沉淀池沉降的速度明顯加快和色度,經(jīng)進(jìn)-步處理可實(shí)現城市污水處理廠(chǎng)污水改變了污泥的脫水性能脫水效果明顯。的再生回用,節省了大量的絮凝劑、脫色劑。(5)微電解法的水力停留時(shí)間一般為20~30min.[作者簡(jiǎn)介]沈曉南(中國煤化工黨校經(jīng)濟管理(不曝氣) ,生物處理耗氧曝氣時(shí)間平均為3~4h比專(zhuān)業(yè)J:32- -3823416。A-B法縮短2h ,縮短了運行周期節省了能源,節[ 收稿日期]2003-0YHCNMH G71