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臭氧脱色工艺

TIME:2018-04-17   click: 54 次
   废水在排放时色度要是没有达到要求的情况下,不仅会污染接纳水体的美观,还会影响到太阳光的照射阻碍水生生物的繁殖生长,所以废水在排放时色度需要达标排放。目前国内常用的废水脱色法有:吸附脱色、膜分离工艺、混凝脱色及臭氧氧化,吸附脱色选择性较强,价格高,再生难等问题。混凝脱色则不能有效的给废水进行脱色,而且会产生大量的污泥需要二次处理,后期处理费用较高等。膜分离工艺容易存在膜污染、堵塞和更换成本高等问题。
   臭氧是一种强氧化剂,能有效的给废水进行脱色、除臭、降解COD等,本文利用臭氧技术用于废水的脱色处理改造项目,使其出水色度达到上海市污水综合排放标准(DB 31/199-2009)二级排放标准规定的色度≤50 倍。

北京三二二公司通用CM臭氧发生器

一、原工艺及存在问题

1.1 原有工艺流程

    原废水处理工艺流程见图1。排放废水经混合均化后进入中和池,进行pH 调整至6~9,后出水自流入缺氧池,在反硝化菌作用下,并有外加的乙酸提供能量,将硝态氮变成氮气从水中去除,并在缺氧条件下大分子物质改变成小分子结构,提高其生化性,缺氧池出水流入曝气池,进行含碳物质的生物去除和生物硝化作用,二沉池的污泥回流至缺氧池进口,防止硝态氮在二沉池发生反硝化,造成污泥上浮,并使生物系统的活性物质浓度保持恒定,二沉池出水进入气浮池,以提高出水中与悬浮物有关的污染物指标的去除率,实现深度处理,为保证出水色度达标,出水投加次氯酸钠进行氧化脱色,后投加亚硫酸氢钠确保出水总余氯达标,剩余污泥脱水后外运焚烧处理。
废水处理工艺流程

1.2 存在问题

    废水经生化+气浮处理工艺后,虽然能保证COD、BOD5、TN能达标排放,但依然存在如下问题:
   (1)处理后出水色度不能达到排放标准,污水厂有机废水色度高,成分复杂,特别是有机废水色度能高达3000度左右(铂钴比色法)。虽然在处理过程中色度有一定的去除,但去除率仅约为28%。
   (2)三氯甲烷也不能稳定达标排放,污水厂有机废水进水色度波动大,实际运营中容易过量投加氯酸钠,投加量达11~15 t/d,经过一个月的统计,发现在出水调节池前加入次氯酸钠后,三氯甲烷的日平均负荷增加了177%,这不仅造成加药量的浪费,而且造成三氯甲烷超标风险。
   (3)污水厂事故池利用率低。高色度废水被储存于事故池,后逐步稀释进入处理系统,削弱了污水厂对其他超标废水应急接收能力。

二、工艺改造

2.1 工艺水质、水量

 

2.2 工艺流程


 考虑到远期对排放标准的提高,以及污水厂扩建的影响,设计臭氧处理水量2.5 万m3/d,臭氧工艺设计进水水质及排放标准见表。

 



 
    
加入臭氧后的工艺流程如图2 所示。废水经生化+气浮处理工艺后,进入臭氧接触池,氧化脱去水中的色度,远期也可满足去除惰性COD的要求,保留次氯酸钠和亚硫酸氢钠加药投加系统,确保进水色度波动较大时,出水色度等指标能稳定达标。
 


 
三、运行结果
3.1 色度去除效果
       经过两个多月的调试,臭氧系统进入了稳定运行期,目前考虑到水量和经济原因,臭氧处理系统只运行一条线。由图3 可知(图中数据为10 月2 日~11 月1 日),臭氧对色度去除效率在65%~75%左右,而10 月3 日时,臭氧对色度的去除率不到50%,尽管当天加大了臭氧的投加浓度,但分析发现色度去除率并没有得到很大的提高,也只有52%,分析发现10 月3 日的进水量为15 687 m3/d,进水色度306 度(铂钴色度),而设计的每格臭氧系统的处理水量12 500 m3/d,色度250 度(铂钴色度),进水色度负荷远远高于设计值,这可能是导致色度去除效率低下的原因。
 臭氧对色度的影响图                                                                           臭氧对COD 的影响
       废水经臭氧氧化后,出水色度还在40~100 度左右,为此,还需投加次氯酸钠进行进一步的氧化脱色,投加量约3 t/d,出水井色度都在32 度(铂钴色度)以下,三氯甲烷小于0.03 mg/L,10 月中旬环保部门监测结果显示,色度为35 倍,COD 为60 mg/L,臭氧系统已通过环保验收。
3.2 COD 去除效果惰性COD很难通过生物方法去除,臭氧的强氧化性可以有效去除一定惰性COD,从图4 可以看出,臭氧工艺进水COD 约70 mg/L,出水COD 约为58 mg/L,COD 去除率约在15%左右,可满足远期COD 排放标准提高的需要,目前COD排放标准为小于100 mg/L。
四、社会及环境效益
       污水厂改造完成后,不但有效解决出水色度,三氯甲烷的不达标问题,消减了排入水体COD 的总量,而且有利于海洋生态环境的保护,改善人们的生活环境,促进经济的发展。
五、结论
       采用臭氧工艺能够满足污水厂对色度达标处理和远期去除惰性COD的要求,臭氧系统运行费用较低,因而具有很强的经济优势和技术优势。