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 Water 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)二級岀水色度的問(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[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 iu Yang(Qingdao Haipohe Sewage Treatment Plant, Qingdao 266021, ChinaAbstract The application of micro-electrolysis to the treatment of urban wastewater with chroma has been studied. The result shows that the removal rates of chroma and COD could come up to 78% and 86.7%. The biodegr-Kmicro-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,它是一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〔Δ-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mgL總堿度為11mmol/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,高架流槽而且影響了阻垢效果,管壁和文丘里噴嘴有白色硬漫清水]阻垢分散垢即為證明。在充分考慮現場(chǎng)濁水變化幅度的前提下,經(jīng)實(shí)粗歌粒去除器]減利斜罐沉海板框壓灣淤泥調節劑驗室試驗我們最終決定采用有機絮凝劑聚丙烯酰污泥外運胺系列廂和無(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50mg/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3cm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膠長(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泫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-),1976年畢業(yè)于天津大學(xué)現為天津應在不調pH的情況下運行?，F場(chǎng)應用效果證明,化工研究設計院津宏化工廠(chǎng)總工高級工程師電話(huà)022-86810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2003-102310)沈曉南籌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段用泵將其打入鐵屑微電解池經(jīng)物理、化學(xué)反應使出區吸氣段沉淀池水進(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和色回流污泥剩余污泥度再經(jīng)二沉池處理使出水達到指標要求。級出水B段機淀池B段豪氣池上清液回流污泥進(jìn)水J圖1海泊河污水處理廠(chǎng)污水處理工藝流程F泥渣說(shuō)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A-沉淀BOD負荷較高為4.0kg(kgd),停留時(shí)間為0.8~池5-活性污泥曝氣池為-泵7-二沉池1.2hB段曝氣池BODs負荷較低為0.4kg/(kgd),停留時(shí)間5~6h污水經(jīng)A段曝氣沉淀B段再曝氣圖3實(shí)驗裝置及工藝流程沉淀完成二次生物處理。22試驗裝置及工藝參數1.2污泥處理(1赒調節池。由PVC板制作只寸:m×1m×1m,污泥處理工藝流程見(jiàn)圖2。在此作為蓄水池,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。氣相像合利用(2)鐵屑微電解池。由有機玻璃制作,直徑為0mm高為1400mm在此填充廢鐵屑和絲類(lèi)(其區取一園時(shí)一化一社輸間體積比為21顆構直徑2m左右H5304min過(guò)濾流量為5mhh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)泥餅外毆水機活性并和污水的有機污染物產(chǎn)生氧化還原反應將圖2污泥處理工藝流程其有機物降解而去除。(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200m高為300m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F(OH)等絮凝體的消化后污泥進(jìn)行機械脫水泥餅外運沖溫消化產(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10min。青島市海泊河污水處理廠(chǎng)用A-B工藝處理8〔4骯沉淀池,二沉池。由有機玻璃制作直徑為萬(wàn)td來(lái)自市區的紡織、印染、化工、電鍍、機械、鑄200m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15h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500mm已達到國家二級排放標準,但其出水有色度在×500m×1000m其運行參數污泥BOD,負荷2001年建立的4萬(wàn)vd的回用水工程中又加入CO2為04kg(kgd);污泥質(zhì)量濃度為2500~3500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污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降解為無(wú)毒的CO2和HO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。池處理使出水達到指標要求。經(jīng)驗交流工業(yè)水處理2003-1023(10)表1微電解一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色度/COD/去除率/%構類(lèi)型性質(zhì)去除率/水樣倍(mg:L")P活性艷紅偶氮親水性活性染料色度coD陽(yáng)離了子艷蘭偶氮親水性陽(yáng)離子染料原水11478硫化黑氨基苯疏水性硫化染料微電解出水7.458.744.4原黑硫靛硫水性還原染料848好氧曝氣出水隅氮(磺效應)親水性直接染料7.67886.73實(shí)驗結果及理論分析深。當發(fā)色體中含有助色團時(shí)才能組成染料主要的微電解一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看出軼屑微電解對進(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)生一系列的化學(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僅能與溶液中許多組分發(fā)生氧變而Fe在中性、酸性條件下以較多的離子態(tài)存化還原作用以有效的去除污染物質(zhì)。在,成為中心離子可與染料分子迅速發(fā)生強的絡(luò )合(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。一股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:SO3H—>-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C00+HH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一SO3和—CO0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;32+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。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 COD SS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岀現色度反彈現象。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朋顯提高了 BOD/COD的值大大增加了污才能顯色。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。第23卷第10期工業(yè)水處理VoL 23 No 102003年10月Industrial Water TreatmentOct.2003混凝沉淀一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3034;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xOD,及BODs的去除率分別達到94.7%和97.1%最終岀水水質(zhì)達到國家污水一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)10-0071-0Treatment of the dyeing wastewater by coagulation sedimentation andbiological contact oxidation technology(1. Department of Environmental and Chemical Engineering, Nanchang Institute of Aviation TechnologyNanchang 330034, China; 2. Jiujiang Institute of Environmental Protection Jiujiang 332000, ChinaAbstract An engineering technology of coagulation sedimentation and biological contact oxidation for treatindyeing wastewater is introduced. The running results show that the COD removal rate can reach 94.7% andBODs removal rate can reach 97.1%0. The end effluent quality meets the requirement of the First Grade NationalDischarge standard for wastewater in ChinaKey words dyeing wastewater ,oagulation 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)種即染廢水中主要含染料、漿料、量旳染整廢水。為保護環(huán)境使廢水岀水水質(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(GB8978-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6×10m31進(jìn)行了設計。2001年11月投入運行2002年2月通般印染廢水的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 BOded為025-0.4,每印染100m1設計水量、水質(zhì)及排放標準布平均要排放廢水2.5~3m3x2。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m3d污水處理站24h運行處理水量為12m3hA五LA五 AAaA五AA△五 AAAAUAAAALA五LLLA五A品L品國五點(diǎn)品品點(diǎn)品晶五五A品五品L五品品五且品五溫品LL品五點(diǎn)品品五LL品五五A品五L五五品五LLA五A品LL品五點(diǎn)品品AAAA五A(3)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)一步處理可實(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(不曝氣)生物處理耗氧曝氣時(shí)間平均為3-4h比[作省的1木應用男圖年牛上業(yè)地活是A-B法縮短2h縮短了運行周期,節省了能源節[收稿日期]2003-06-1671