荧光废水处理技术

Posted 2023-01-11 次氯酸

篇首语：遇到一些人，知道一些事，才能懂的理解与珍惜，才能看清自己的方向。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了荧光废水处理技术相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

江西某飞机制造厂在航空飞机制造过程中需要采用荧光渗透液对某些零件进行探伤，荧光渗透液（主要由油基渗透溶剂、互溶剂、荧光染料、乳化剂等组成）作为示踪剂广泛地应用在精密零件无损探伤检测上，检测后的零件在清洗过程中产生高浓度荧光废水，该种废水主要由非离子型表面活性剂、白色矿物油、荧光光亮剂、乙氧基化物、磷酸三丁氧基乙酯及其他化学添加剂组成，呈乳状，略显墨绿色，是一种有机物浓度高、色度高、破乳难度大、污染强度大的难处理废水。所以不适宜直接生化降解，需要做适当预处理措施后再通过经济可靠稳定的生化处理工艺完全降解。进水水质由业主提供的实测数据确定：COD 2 000～7 000 mg/L，BOD5 500～2 000 mg/L，SS 100～200 mg/L，pH 5.5～9.0，色度300～400。出水水质要求执行《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）二级标准。

1 工艺设计

1.1 工艺流程
根据进水水质和水量情况，结合现场踏勘和实验室小试及中试结果，确定了“氧化—气浮—UASB—生物接触氧化—沉淀池”的组合处理工艺，废水处理站设计处理水量为200 m3/d。具体工艺流程如图 1所示。

图 1 废水处理工艺流程

车间荧光废水先进入调节池，经泵提升进入氧化反应池，加次氯酸钙待氧化、盐析破乳完成后进入气浮池，在气浮池反应室同时投加混凝剂聚合氯化铝PAC和助凝剂聚丙烯酰胺PAM，气浮池出水依次进入UASB反应器、生物接触氧化池、沉淀池后尾水达标排放。该系统产生的污泥通过污泥浓缩池浓缩脱水后，泥饼外运，上清液回流到调节池内，重新回到污水处理系统。

1.2 主要构筑物
（1）调节池。钢筋混凝土结构，地下式，1座，尺寸4.0 m×4.0 m×6.4 m，有效容积为80 m3，HRT=6 h。内设两台QJB600/480—5/S型潜水搅拌机，使水质水量均化，利于后续处理，配2台40WQ15—30—2.2型污水提升泵（1用1备），Q=15 m3/h，H=17 m，N=2.2 kW。

（2）氧化反应池。钢筋混凝土结构，半地下式， 1座，尺寸2.6 m×1.3 m×2.5 m，有效容积为6.67 m3，HRT=0.8 h。氧化反应池中加入次氯酸钙，利用次氯酸根的氧化性和钙离子的盐析作用进行破乳。

（3）气浮池。钢筋混凝土结构，半地下式，1座，尺寸6.5 m×1.2 m×2.5 m，有效容积为15.6 m3，HRT=1 h，采用部分污水回流加压溶气法，回流比为30%。设WG2型链板式刮渣机1台，配备压力溶气系统、加药系统各1套。（4）厌氧池（UASB）。钢筋混凝土结构，半地下式，1座，尺寸9.4 m×4.7 m×7.5 m，有效容积为262.5 m3，HRT=24 h。内设流量计、pH监测仪、温度监测仪、污泥浓度监测仪等自控系统。

（5）生物接触氧化池。钢筋混凝土结构，半地下式，2座，尺寸8.8 m×4.6 m×5.2 m，有效容积为160 m3，并联运行，每座水力停留时间为12 h。池内配备2台LZSR125型三叶罗茨鼓风机。（6）沉淀池。竖流式沉淀池，钢筋混凝土结构，半地下式，1座，尺寸D 3.0 m×4.9 m，有效容积为32 m3，HRT=1.5 h。（7）污泥浓缩池。钢筋混凝土结构，半地下式，1座，尺寸D 5.2 m×5.27 m，有效容积为105 m3，内设污泥泵50WQ20-15-2.2型1台，Q=20 m3/h，H=15 m，N=2.2 kW。

2 工程调试

2.1 氧化反应池的调试
氧化反应池的调试主要是确定氧化剂的最佳投量。该工艺选用的药剂为次氯酸钙，次氯酸钙是一种强氧化剂，能使废水中的部分有机物氧化降解，并能起一定程度的破乳作用。在中试确定的最佳次氯酸钙投加量以及反应时间的基础上适当改变上述条件，检测出水指标，结果表明：次氯酸钙为150 mg/L，最佳反应时间为30 min。

2.2 混凝气浮的调试
混凝气浮的调试主要是确定混凝剂的最佳投加量，该工艺选用的药剂为碱式氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）。因PAM在pH＞10时可充分发挥作用，故向原水中投加石灰将pH调整至9～11。采用0.1% 的PAM溶液、分3组投加量（5、10、15 mg/L）进行实验来确定PAM和PAC的最佳投加量，结果表明：PAM为10 mg/L、PAC为240 mg/L为最佳组合。

2.3 厌氧污泥的培养驯化
UASB反应器接种污泥取自青山湖污水处理厂，厌氧接种污泥量采用15 kg/m3以上（按厌氧池容积计）。将接种污泥搅拌后通过污泥回流泵均匀分布至UASB反应池，待其在UASB反应池中放置2 d后进行驯化〔3〕。在厌氧驯化时，控制进水COD在500～ 2 000 mg/L左右，逐步提高进水COD，最后至接近 2 000 mg/L（不大于2 000 mg/L），期间补充氮源、磷源和适量微量元素等营养物质，控制m（COD）∶ m（N）∶m（P）=200∶5∶1，当进水COD稳定，COD去除率始终为50%以上时，连续稳定15 d即可认为污泥驯化成功，可转入启动阶段。

2.4 好氧污泥的培养驯化
接触氧化池接种污泥来自青山湖污水处理厂的脱水污泥，好氧接种污泥均匀投加至接触氧化池后，投加时开启曝气系统，接种污泥量按MLVSS 1.5 kg/m3以上计算，采用先间歇进水后连续进水方式培养氧化池内污泥，连续曝气24～48 h后（保证氧化池内DO在2 mg/L），期间补充氮源、磷源和适量微量元素等营养物质，控制m（BOD5）∶m（N）∶m（P）=100∶5∶1，检测活性污泥颜色及上清液COD的变化，确定是否进入系统启动阶段〔4〕。当活性污泥颜色变为黄褐色，污泥沉降性能较好，填料上生成生物膜（显微镜下可观察到盾纤虫、吸管虫、轮虫等原生动物出现），上清液COD低于100 mg/L时，可转入启动阶段。

3 运行情况
系统调试完毕后投入运行，经当地环保监测部门连续监测，结果表明废水经过氧化破乳、混凝气浮、UASB反应池、接触氧化池处理后出水各项指标均达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）二级标准要求。部分出水水质监测数据如表 1所示。

表1 污水处理效果

处理单元		项目
处理单元		COD	BOD 5	SS	pH	色度
调节池	进水/(mg·L -1 )	7 000	2 000	200	5.5～9.0	400
	出水/(mg·L -1 ) 200 400	7 000	2 000	2 00	5.5～9.0	400
	去除率/%	-	-	-	-	-
氧化反应池	进水/(mg·L -1 )	7 000	2 000	200	5.5～9.0	400
	出水/(mg·L -1 )	3 667	1 481	174	6.5～7.8	262
	去除率/%	47.6	26.0	13.0	-	34.5
混凝气浮池	进水/(mg·L -1 )	3 667	1 481	174	6.5～7.8	262
	出水/(mg·L -1 )	2 100	800	95	6.5～8.0	149
	去除率/%	42.7	46.0	45.4	-	43.1
厌氧池渊UASB冤	2 100	进水/(mg·L -1 )	800	95	6.5～8.0	149
	出水/(mg·L -1 )	535	186	43	6.5～7.5	106
	去除率/%	74.5	76.8	54.7	-	28.9
接触氧化池	进水/(mg·L -1 )	535	186	43	6.5～7.5	106
	出水/(mg·L -1 )	121	37	31	7～8	78
	去除率/%	77.4	80.1	27.9	-	26.4
沉淀池	进水/(mg·L -1 )	121	37	37	7～8	78
	出水/(mg·L -1 )	105	24	20	7～8	57
	去除率/%	13.2	35.1	35.5	-	26.9

4 技术经济分析
项目工程总投资为120万元，其中土建费用65万元，设备及其他投资为55万元。处理成本为3.82元/m3，其中：电费为0.8元/m3，药剂费为2.41元/m3，人工费为0.61元/m3。。

5 设计运行建议
（1）由于荧光废水含有有毒有害物质且难以生物降解，破乳难度大，可生化性差，可在处理系统前设置调节池，既可调节进水水质水量，又可提高废水的可生化性，利于后续生化处理过程。

（2）荧光废水中氮、磷及其他微量元素等营养物质不足，为满足微生物生长需要，需定期按一定比例向废水中投加氮、磷及其他微量元素。

（3）该类荧光废水工艺设计时应考虑对污泥和浮渣的妥善处理，避免其造成二次污染，且应考虑初期雨水的处理并制定相应的事故应急措施。

6 结论
采用氧化破乳—混凝气浮—UASB—接触氧化—沉淀组合工艺处理荧光废水能够取得较好的处理效果，出水水质稳定，各项指标均达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）中的二级排放标准。