高含氨、高含盐废水处理技术

2017-03-15 10:00:11 2

   某精细化工厂是一家专业生产医药中间体的企业,共建有5条生产线,分别为酰亚胺生产线2条、氨基杂环盐酸盐生产线2条、格列齐特粗品生产线1条。高含氨、高含盐废水主要来源于酰亚胺加成蒸馏冷凝液经分水器脱出的水层、重排反应后离心分离的母液、氨化反应冷凝液经分水器脱出的水层、氨基杂环盐酸盐亚硝化反应后经分层釜分出的水层、酸化蒸馏冷凝液经分层釜分出的水层。全厂废水水质状况见表1。

  高含氨、高含盐废水不仅废水含盐量高(主要含有的盐类有氯化钠、溴化铵、硼酸二氢钾等,盐含量从12.8%~34.7%不等),BOD5/COD仅为0.05~0.06,可生化性较差[1]。

  2 废水处理工艺流程

  由于高含氨、高含盐废水同时具有有机物浓度高、成分复杂、可生化性差等特点,直接进入废水处理装置势必会加大废水处理工程运行的负担,影响处理效果。因此首先采用凝聚沉淀—三效蒸发浓缩对废水进行预处理,废水中的大量盐类及难降解的有机物绝大部分进入蒸发浓缩残渣中,浓缩残渣作为危险固废委托处置;冷凝液中主要是部分易挥发的有机溶剂被冷凝下来,再与其他废水一起进入微电解+A2/O处理装置进一步处理。废水处理设计规模为400 m3/d,目前废水处理量为100 m3/d左右。处理工艺流程见图1。
 

 图1 废水处理工艺流程

  3 废水处理装置主要构筑物及设备

  (1)调节池。1座,钢筋混凝土,尺寸为10.0 m×3.0 m×3.0 m(有效水深2.5 m),有效容积75 m3,配套提升泵、液位计。

  (2)微电解装置。1座,A3钢衬胶,尺寸为D 1.2 m×3.0 m,型号为JSH/1200×3000,配套铁炭填料、布气装置。

  微电解法是目前国内难生物处理的工业废水及药物中间体废水中常用且成熟的预处理方法。其处理原理是以铁、炭等为基本原料,形成微原电池,通过电子转移产生氧化还原反应实现对污染物的去除、大分子难生化有机物和有机卤化物发生断链变为小分子可生化的有机物,可使B/C提高[2];同时,还可以对污水产生絮凝作用,使水分子与油污、杂质等分离,并有效吸附悬浮物和胶体物质。

  (3)絮凝沉淀池。絮凝池1座,钢筋混凝土,尺寸为2.0 m×0.8 m×5.5 m,配套反应搅拌机、加药装置、溶药箱搅拌装置、计量加药泵;沉淀池1座,钢筋混凝土,尺寸为4.75 m×2.0 m×5.5 m,配套斜管填料。

  (4)综合调节池。1座,钢筋混凝土,尺寸为10.0 m×8.0 m×3.5 m,有效高度2.5 m,有效容积200 m3(HRT=12 h),配套提升泵、液位计、曝气系统。

  (5)水解酸化池。1座,钢筋混凝土,尺寸为(15.8 m×9.5 m+13.55 m×4.75 m)×6.0 m,有效水深5.5 m,有效容积1 180 m3,配套器材、布水系统、弹性填料、循环搅拌泵。

  水解酸化池为一装有填料的厌氧反应池,污水在适宜的停留时间内污染物在附着于填料上的大量水解产酸菌的作用下,将难降解的大分子有机物转变为易于生物降解的小分子有机物,废水的B/C也随之进一步提高[3],为后续的好氧生物处理创造有利的条件,使整体生化处理效果显著提高。通过水解酸化,对废水中的COD有一定的去除率。由于该废水有机物复杂,浓度较高,停留时间设定为3 d。

  (6)A/O池。A池1座,钢筋混凝土,尺寸为4.75 m×3.0 m×6.0 m,有效水深5.5 m,有效容积78 m3,配套搅拌机。O池1座,钢筋混凝土,尺寸为11.8 m×9.5 m×6.0 m,有效水深5.5 m,有效容积615 m3(HRT=36 h);配套鼓风机、微孔曝气器。

  采用先进的A/O生物处理工艺,这里的A池为兼氧池,通过兼氧微生物的作用,进一步使废水中复杂的大分子有机物降解为易于被好氧微生物摄取的、简单的小分子有机物。在A/O 系统中微生物生活在缺氧、好氧交替的环境中而被筛选。污水中的氨氮,在有氧的条件下(O段),被硝化菌硝化为硝态氮,大量硝态氮回流至A段;在缺氧条件下,通过兼性厌氧反硝化菌作用,以污水中有机物作为电子供体,硝态氮作为电子受体,使硝态氮被还原为氮气,逸入大气从而达到最终脱氮的目的。在A段,污水的停留时间很短,由于大部分有机污染物在A段被脱氨脱氮生物吸附入体内,接着在O段内被氧化及分解,这样就抑制了O段池中丝状菌的繁殖和生长,从而可以避免污泥膨胀现象的发生。

  (7)二沉池。1座,钢筋混凝土,尺寸为D 6.0 m×3.5 m,有效水深3.0 m。

  (8)高效气浮装置。配套释放器、气水分离罐、刮渣装置、气水混合泵、气浮装置设备本体、配套PAC加药装置、配套三氯化铁、PAM加药装置。

  (9)中间水池。1座,钢筋混凝土,尺寸为3.0 m×3.0 m×3.0 m,有效水深为2.5 m,有效容积22.5 m3,配套提升泵、液位计。

  (10)多介质过滤。1台,尺寸为D 1.6 m×3.5 m,处理水量20 m3/h,运行流速10 m/h,介质温度≤80 ℃,进水压强≤1.0 MPa,滤后水质SS≤3 mg/L,滤料为无烟煤及优质石英砂,反洗水强度50 m3/(m2·h),反洗水压强≤0.15 MPa,反洗历时6~8 min。

  4 工程运行效果

  该工程于2010年10月动工建设,2011年2月进行试运行,运行4个月后各项指标正常,出水达到设计指标。2012年12月21日—22日当地环境监测站对该工程进行了每天4次连续2 d的监测,总排放出口监测结果见表2。

   验收监测结果表明:

  (1)高含氨、高含盐废水经凝聚沉淀—三效蒸发浓缩预处理,废水中的大量盐类及难降解的有机物,绝大部分进入蒸发浓缩残渣中(该部分残渣经烘干后作为危险固废进行安全处置),部分易挥发的有机溶剂通过冷凝后进入冷凝液。预处理后COD、BOD5、SS、AOX平均去除率分别达到98.7%、95.9%、69.1%、44.5%,BOD5/COD为0.18~0.19,可生化性较进水的0.05~0.06有所提高,这说明经凝聚沉淀—三效蒸发浓缩预处理是必要的,废水可生化性大幅度提高,为后续进入废水处理装置减轻了负担[4]。

  (2)冷凝液再与其他废水混合后进入微电解+A2/O废水处理装置进一步处理,COD、BOD5、SS、AOX、氨氮、总氮的平均去除率分别达到92.9%、91.4%、74.0%、54.2%、99.8%、99.7%,最终BOD5/COD为0.20~0.25。

  (3)预处理和废水处理工程运行稳定,废水总排放口COD、BOD5、SS、氨氮、总氮最高分别为113、23.0、15、24.9、34.4 mg/L,能稳定达到《化学合成类制药工业水污染物排放标准》(GB 21904—2008)中表2要求,总平均去除率分别达到99.9%、99.7%、91.9%、99.9%、99.9%;总排放口AOX最高为2.08 mg/L,达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)表4中二级标准,总平均去除率达到74.5%。

  5 投资运行费用

  (1)工程总投资269万元,其中土建投资99万元,工艺设备投资160万元,设计费5万元,工程管理费5万元。

  (2)工程运行后,运行费用为:电费491元/d,药剂费475元/d,其中PAC 200元/d、PAM 50元/d、三氯化铁125元/d、中和药剂100元/d,人工费120元/d,运行总费用合计1 086元/d,折合约10.9元/t。具体参见污水技术资料更多相关技术文档。

  6 结论

  高含氨、高含盐废水有机物浓度高、成分复杂、可生化性差,直接进入废水处理装置会加大废水处理工程运行的负担,影响处理效果。首先经凝聚沉淀—三效蒸发浓缩进行预处理是必要的,这样废水中的大量盐类及难降解的有机物绝大部分进入蒸发浓缩残渣中,冷凝液中可生化性有所提高,为后续进入废水处理装置大大减轻了运行负荷。

  冷凝液与厂区其他废水一起再进入废水处理装置进一步处理,最终COD、BOD5、SS、氨氮、总氮、AOX总平均去除率分别达到99.9%、99.7%、91.9%、99.9%、99.9%、74.5%。运行实践表明,预处理和废水处理工程运行可靠、对COD、BOD5、SS、总氮、氨氮、AOX等污染物去除效果显著,能做到稳定达标排放。

电话咨询
客户案例
服务项目
QQ客服