高氨氮皮草皮革废水处理的应用研究李晓婷(江西宜春学院生命科学与资源环境学院,江西宜春336000)水的应用实例。对设计工艺流程、主要参数、调试与运行情况以及处理效果作了说明。该组合工艺对皮草皮革生产废水中的氨氮、COD、色度具有很好的去除效果,出水各指标达到污水综合排放标准(GB 8978156 0190 2607)―级标准。:皮草皮革生产废水;氨氮;鸟粪石;二级生化处理某企业生产水貂皮成品。其产品生产过程包括浸水洗皮、皮毛削制、皮毛鞣制、皮毛晒软、油脂削切、皮毛清洗等过程,其中采用的原料包括碳酸氪氨、碳酸钠、明矾、脱脂剂-38、脱脂剂-13等。在下缸浸水洗皮后,皮毛削制过程中,产生一定量废水外排。污水量为150m3/d该废水pH为49,含有一定量的氨氮和油脂且高盐份,可生化性较差。目前处理高氨氮废水的一些主要方法有吹脱法、沸石脱氨法、膜分离技术、MAP(鸟粪石)沉淀法、化学氧化法等物化法传统和新开发的脱氮工艺有A/O两段活性污泥法、强氧化好氧生物处理、短程硝化反硝化、超声吹脱处理氨氮法方法等生物脱氮法。该有机废水对环境及人类的健康危害较大,废水直接排入受纳水体污染后水体的缓冲作用遭到破坏,使水质恶化抑制或阻塞微生物活动降低水的自净能力;同时也会对农作物及水生物造成危害。因此以上所述污染成份均应进行严格治理,以防止对受纳水体造成严重污染。
该项目为新建工程,设计时先将高氨氮废水单独处理,高氨氮废水处理后同酸性废水综合通过MAP法将水体氨氮降至40mg/L左石之后通过二级生化处理,活性炭深度处理达到相关环保排放标准即污水综合排放标准(GB 8978―156 0190 2607)中的一级标准。
1废水水质及组成600mg/L氮质量浓度为900mg/L;石油类质量浓度为100mg/L盐份质量浓度为30g/L;色度为500倍;pH为887.高氨氮废水BO D5/COD在032左石,可生化性较差,H偏碱性盐份特别高。
;BOD5为1000mg/L氯氮质量浓度为200mg/L石油类质量浓度为100mg/L盐份质量浓度为5g/L色度为600倍;pH为45.综合废水m(BOD5)/m(COD)在03左石可生化性较差,H偏酸性氯氮和盐份偏高。
2工艺流程及构筑物2.1工艺流程高氨氮废水预处理工艺:高氨氮废水预处理的主要目的是通过吹脱塔将废水的中氨氮质量浓度降综合废水预处理工艺:综合废水预处理的主要目的是分离固体杂物。
混合后废水预处理工艺:混合后的废水预处理主要目的是分离废水中的重金属和部分氨氮,其中分离重金属要求的pH条件是8 595而分离氨氮所需要的pH条件是7075所以2座沉淀工艺无法合并处理因此在此预处理中濡要设计2套反应沉淀系统。
混合后废水生物处理工艺:生物处理主要是针对有机物和残留氨氮稀释主要目的是减低盐份庄物菌种采用海洋菌废水盐份含量调整至46g/L.混合后废水深度处理工艺:深度处理的主要目的是考虑生物处理功能有受一定条件制约,处理效率会略有波动如气温低时处理效率下降等所以设计保障工艺通过过滤保障达标排放。
2.2主要设备及构筑物2.2.1物化处理部分预混池设计有效池容120m3池体整体设计盖板封闭防腐涂装配套提升泵2台,1用1备提升流量6m3/h扬程12m配套电机约为075kW.此池体利用上述2种经预处理后的废水,不同池体越大中和的稳定性越高添加加的中和药剂就越少,此池体对废水仅中和功能,不限定废水进水水质。预估此时元全混合后废水水质COD为3500mg/L氮质量浓度为150mg/LB/C为0.3;H约为10左石盐份含量约为10g/L.在以上预处理中基本没有引入盐份。
中和池(预留6价铬还原的池体但不考虑设备的安装)设计有效池容40m3防腐涂装配套pH控制器和氪氧化钾加药装置。
由于废水中金属zui佳沉淀pH略有不同,需要实际调制pH至重金属沉淀分离出废水。此池体初步提高pH至8,并要求稳定pH所以采用自动加药装置。由于废水中氯离子过高此中和药剂不可以采用盐酸采用硫酸zui佳。药剂加入量和水质(pH)有关。
反应池1设计有效池容40m3防腐涂装配套PAC和PAM加药装置。
PAC和PAM是助凝剂,使废水中的颗粒物快速沉淀大大减少沉淀池的基建费用。投加的吨水药剂量基本固定与水质关联较少。
沉淀池1设计有效池容80m3防腐涂装 pH调整池设计有效池容20m3防腐涂装配套pH控制器和硫酸加药装置。调整pH至9 5左石达到后续生物处理的zui佳pH同时达到去除氨氮工艺的zui佳pH.反应池2设计有效池容80m3防腐涂装配套氯化镁、催酸二氪钾、PAC和PAM加药装置。氯化镁和磷酸二氪钾是和氨氮反应的药剂,反应生成鸟粪石由于此部分会引入少量钾盐故作为氨氮的主要处理工艺,此部分仅考虑氨氮质量浓度从150mg/L降低至40mg/L左石整体项目中1此工艺的氨氮不能高于300mg/L,否则引入的盐份对后续生物处理工艺压力增加而导致工程费用增加较大。
氨氮也可以通过生物处理工艺芫成,但由于此工程盐份较高生物负荷要求较高,而氨氮要求的处理符合较低,*难调整生物负荷对此两个污染因子一致实际工程中生物处理的操作要求非常高稍有不慎就会导致微生物死亡菌种退化而导致管理成本增加非常多。所以本项目不考虑针对氨氮的生物处理池体。
PAC和PAM是助凝剂,使废水中的颗粒物快速沉淀大大减少沉淀池的基建费用。投加的吨水药剂量基本固定与水质关联较少。
沉淀池2设计有效池容80m3E套排泥泵和排泥装置。固液分离能减少废水中的污染物。固体分离效率约90%以上,有机物分离效率视固体污染物中有机物的成本多少而定,此项目按10%的保守估计计算处理效率。正常使用应该在20%以上。(处理效率下降是因为两段同样的处理工艺连续设施)。
2.2.2生物处理部分中间池:设计有效池容200m3,配套提升泵2台,1用1备提升流量12m3/h扬程15m配套电机约为1.5kW.配套电导率在线控制仪器,分析废水实际含盐量确定稀释比例。
提升泵作为回用水泵,预估此时完全混合后废水水质COD为3;氨氮质量浓度为40mg/L;B/C为0.3;H约为7左石盐份约为10g/L.预调质池设计有效池容200m3.配套电导率仪器确定稀释比例。稀释过程对废水中的所有污染物都有稀释效果按目前提供的盐份设计此项目设计进水为1.0万需添加稀释水150m3/d(此部分没有考虑中间池企业回用的部分,实际稀释量根据实际水质和废水实际量根据此公式计算)。
提升池:设计有效池容300m3.配套提升泵2台,1用1备,提升流量15m3/h扬程20m配套电机约为22kW.厌氧池设计有效池容400m3.配套填料和布水装置此池体主要功能是生物预调庄物处理效率不高10%的处理效率由于稀释水量约高总水量约高,但污染物浓度也就越低所以需要一座对生物负荷调制的池体,此厌氧池体主要目的就是保障后续生物池体的稳定性。
水解酸化池1+接触氧化池1设计水解池有效池容积300m3,接触氧化池有效池容积600m3,设计2套系统并联。配套填料和布水装置或布气装置。
由于废水水量根据盐份变化而变化而污水的有机物根据水量的增加而减少所以此系统的主要生物系统需要考虑微生物的备用。因此采用并联方式保障生物菌种的生长安全,并联的生物池互为备用。
沉淀池3设计有效池容200m3配套排泥泵和排尼装置。固液分离能减少废水中的污染物。固体分离效率约90%以上有机物分离效率视固体污染物中有机物的成本多少而定是生物处理的配套池体。
水解酸化池2+接触氧化池2设计水解池有效池容积300m3接触氧化池有效池容积800m3.配套填料和布水装置或布气装置。
沉淀池4设计有效池容200m3配套排泥泵和排尼装置。固液分离能减少废水中的污染物。固体分离效率约90%以上有机物分离效率视固体污染物中有机物的成本多少而定是生物处理的配套池体。
3工程调试及运行3.1高氨氮MAP沉淀法运行效果5左石,先投加氯化镁,后投加磷酸二氪钾,之后加PAC、PAM,其中m(N)m(Mg)m(P)=1:1.2:1.2通过氨氮快速测量试剂(020mg/L)测得,进水氨氮质量浓度为180 mg/L,出水氨氮质量浓度为38mg/L进水COD为800mg/L.因其氨氮质量浓度降到40mg/L以下,故不会对后续生化系统造成影响。
3.2生化系统的启动与运行生化系统的微生物驯化培养采用接种培驯法。
启动初期池中废水浓度约在400500mg/L(由经过了清水投加淀粉与化粪池出水按比例配置而来)。接种污泥为城市污水处理厂污泥,含水率约为80%85%.投加量约为30m3.起初闷曝24h随后每天间断换化粪池出水和清水2次,每次约为池容的1/5继续曝气经过近2周的培养池内微生物培养正常,填料已开始挂膜,此时开始连续小水量进水进水流量控制在50m3/d经近15d的调试好氧微生物生长发育正常,此时开始提升进入废水的流量至100m3/d经近15d的调试填料挂膜良好填料上的生物膜长至1.5mm以上随后生物膜厚度继续加厚呈乳白色这阶段开始连续进入废水。
对废水中氨氮的监测结果如和所示,对废水中COD的监测结果如所示。
4技术经济指标工程总投资120万元,占地750m2装机总容量853kW,平均单位耗电量0.62kWh/t污水运行费%/继试验次数废水水质5结论吹脱+鸟粪石+二级生化处理+石英砂过滤+活性炭过滤工艺处理含高氨氮的皮草皮革生产废水是有效可靠的COD去除率可以达到97%以上,出水COD<100mg/L,可以达到国家一级H酿标准。
吹脱法处理工艺对氨氮质量浓度高于800mg/L以上的废水的去除率可达90 2%,使得经过吹脱后的废水氨氮质量浓度在50mg/L左石。
MAP法处理工艺对氨氮质量浓度为150mg/L左石的废水的去除率可达78 83%,使得经过MAP法处理后的废水氨氮质量浓度为40mg/L左石基本不会对后续的生化处理造成影响。
针对该废水可生化性较差,设计水解酸化池+接触氧化池设计水力停留时间为120h由于停留时间较长对废水COD降解比较充分且基本无污泥排放。
该废水经过砂滤池过滤后,可以降低后续活性炭负荷提高活性炭使用寿命之后经活性炭吸附,提高出水水质。