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一体化污水处理设备厂技术
时间:2020-09-10 点击次数:322

在我国一体化污水处理设备厂生产中重要以棉短绒制成棉浆作为各种纤维产品的原资料,而在浆粕车间生产棉浆进程中产生大量黑液,存在COD高、色度高、黏度大、呈强碱性且难降解的水质特点。

目前已经研究的棉浆粕黑液处理及脱色技巧包含Fenton试剂氧化法、酸析法、生化法、湿式空气氧化法、鼓泡脱色法等,然而所处理黑液大多为稀黑液,其COD个别在3 000~14 000 mg/L,而且各种方法均存在不足之处。笔者重要依据新疆某纤维有限公司所排废水为研究对象,针对该厂浆粕车间黑液排水COD高(更高可达21 800 mg/L)且排水不牢固的特点,以及浆粕车间中段水跟纺丝车间黏胶废水水质特点,针对性地做了以黑液为处理对象的电化学-絮凝实验,以黑液跟黏胶废水混淆液以及三种废水混淆液为处理对象的混凝积淀实验,还有以黑液跟中段水混淆液为处理对象的生化处理中试试验。通过不同小试跟中试试验,研究处理该厂棉浆黑液的有效方法并判断出更佳处理工艺。
1 废水来源及性质
 该纤维厂浆粕车间重要生产工艺是将经打坏跟分别后的棉短绒传递至蒸球中,加入碱液并在高温高压前提下进行脱绒,其中排出的蒸煮液即为黑液,将脱绒后的原料进行稀释跟过滤,其间排水即为中段水,再将过滤杂质后的原料进行漂白(包含酸洗跟碱洗),再通过重力圆网稀释机将稀释后的薄片状浆粕为原料送至其余生产车间。在纺丝车间里,黏胶纤维在生产的进程中,碱溶液中纤维素磺酸酯在酸浴中分解成再生纤维素纤维,其间排出的废水为黏胶酸性废水。
黑液臭味浓、碱性大、色度高、COD高且难降解,其COD为9 000~21 800 mg/L,pH为12~14;中段水COD低,范畴在500~1 000 mg/L,偏弱酸性或中性;而黏胶废水COD较中段水高,范畴在1 000~1 300 mg/L,强酸性,pH为1~2。
2 电化学-絮凝实验
实验废水采取新疆某纤维厂浆粕车间未经处理的蒸煮原黑液,电解所用电源为WYJ-10A/30V直流稳压稳流电源,混凝所用搅拌器为HJ-6型多头磁力搅拌器,pH测定采取pHS-3C型酸度计,阳极板为RuO2-Ti,大小为2 cm×4 cm;阴极板为不锈钢,大小为2 cm×4 cm。
取900 mL黑液于塑料烧杯中,加盐酸调节pH至3,将阴阳极板分辨用铜线连接至直流稳压稳流电源,并用铁架台以间距5 cm固定在黑液中,通以 15 V的恒定电压。在电解1 h后做预处理,即加入200 mg/L的聚合氯化铝跟3 mg/L的聚丙烯酰胺于磁力搅拌器上进行混凝积淀,静置30 min后将上清液倒出连续电解3 h,每30 min取上清液分辨测定一次COD以及色度。实验结果如表 1所示。
表 1 黑液处理水质剖析
 黑液呈强碱性且难降解,即便加酸调节后也无奈直接加药絮凝。在实验进程中,通过单因素法,调节黑液pH分辨为2、3、4时做了小试试验,发明当调节废水pH=2跟pH=3时,电解1 h后废水产生少量絮体,而在pH=4的时候,电解1 h后无絮体产生。
由表 1可见,在调节废水pH=3后,通过1 h电解使其破稳,再通过加药絮凝做预处理,此时COD去除率达到46.1%,色度去除率可达90.4%;经过 3 h电解,结合絮凝处理,COD去除率达到62.4%,色度去除率可达98.4%。该实验胜利实现以电解跟絮凝固合处理黑液的方法有效降落了废水的色度,且COD去除率随电解时光变长而一直增大,出水pH也随电解时光变长而升高。
电化学跟絮凝固合处理黑液所达到的后果,为处理黑液做了有效的领导,其中最重要的两个因素,一是调节黑液pH≤3;二是通过电解实现废水中高分子难降解有机物质的脱稳跟降解。然而全部处理进程中须要额定加酸调节废水pH,同时消耗电能,因此在下面的实验中,笔者以电化学-絮凝实验为领导,寻找调换盐酸调节黑液pH的物质以及调换电解来实现难降解有机物脱稳的方法。
3 絮凝沉降实验
考虑到该纤维厂所排酸性废水跟中段水可调换盐酸调节黑液pH,同时对原黑液进行稀释,并且发明三种废水经一定比例混淆后可直接加药絮凝。
实验废水同样采取该纤维厂浆粕车间未经处理的黑液、该车间中段排水以及纺丝车间黏胶酸性排水,混凝所用搅拌器为HJ-6型多头磁力搅拌器,将各废水依照一定体积比混淆进行絮凝沉降实验。依据上述电化学-絮凝实验得出黑液pH≤3时可通过电解产生絮体,于是在这里分辨做两组实验,组1是V(黑液)∶V(中段水)∶V(黏胶废水)=1∶4∶4;组2是 V(黑液)∶V(黏胶废水)=1∶4,可调节pH在3以下,而后各加入200 mg/L的聚合氯化铝跟3 mg/L的聚丙烯酰胺在磁力搅拌器上做絮凝沉降实验。
将黑液、中段水与黏胶废水混淆后得到偏酸性混淆废水,对原黑液进行了稀释,COD较低。农村污水处理设备主要目的是将生活污水和与之相类似的工业有机废水处理后达到回用水质要求,使废水处理后资源化利用。在总结国内外先进经验的基础上,不断改进污水处理工艺,促进了污水处理设备的大发展。 通过絮凝沉降法处理混淆液,其COD的去除率达40%左右,而色度去除率可达80%。还利用了酸析的原理,在加入黏胶酸性水后,混淆液产生了少量的絮体,但絮体较轻淹没在废水表层,通过加入絮凝剂可形成大的絮体并敏捷沉降。
4 生化处理现场中试试验
 
实验废水采取浆粕车间未经处理的黑液、中段水以及纺丝车间黏胶酸性排水,实验方法是:按 V(黑液)∶V(中段水)∶V(黏胶废水)=1∶4∶4混淆作为原废水,通过加药絮凝沉降后,经过调节池调节废水pH,再经过水解酸化池-好氧池-二沉池。农村污水处理设备主要目的是将生活污水和与之相类似的工业有机废水处理后达到回用水质要求,使废水处理后资源化利用。在总结国内外先进经验的基础上,不断改进污水处理工艺,促进了污水处理设备的大发展。 其中活性污泥取自新疆某造纸厂废水处理的生化池并经过驯化。全部实验进程中水解酸化池跟好氧池停留时光均为16 h。实验结果如表 3所示。
表 3 生化实验剖析

 由表 3可见,三种废水的混淆液在全部体系处理进程中,混淆废水经加药絮凝后COD去除率达37%~45%,COD去除率达到70%以上。好氧池出水COD 均在300 mg/L以下,满意二级排放标准。
5 工艺优化
 
综合一体化污水处理设备厂考虑以上实验的处理后果跟实际本钱,要尽量在达到较利益理后果的同时相应降落水处理本钱。鉴于电化学法单独处理黑液本钱过高,在这里抉择V(黑液)∶V(中段水)∶V(黏胶废水)=1∶4∶4混淆进行处理。混淆后废水被稀释,COD大大降落,应用混凝积淀方法COD去除率可达37%~45%,因此抉择以“调节+混凝积淀工艺+pH调节”为预处理方法。经过好氧处理后,COD去除率可达70%,因为该纤维厂位于离沙漠较近的地带,而人工湿地可作为生物处理后的深度处理,其COD去除率个别在80%以上。因此在主体工艺的抉择上,采取水解酸化-好氧处理,将积淀后的出水经在建管网输送到沙漠后,再进行人工湿地(潜流+表流)处理落伍入水景塘,利用该水源在沙漠边沿再造一片绿洲。工艺流程如图 1所示。
 图 1 优化的工艺流程
6 探讨与论断
 
(1)通过电解-絮凝可实现对纯黑液的有效脱色,其中须要加入盐酸调节废水pH至3左右,COD去除率可达到62.4%,色度去除率可达98.4%。一体化生活污水处理设备是多净化几遍的问题,而是整个净化工艺都要发生变化,这需要大量的资金。有位从事多年污水处理行业的人士给出了一个计算模型,一个污水处理厂从一级B排放标准到一级A排放标准的追加投资,等于该处理厂原始投资成本的50%-70%。该计划因为须要消耗大量电能及酸,处理本钱偏高。
(2)考虑到黑液COD高,在强碱性下难降解的特点,采取与COD较低的中段水以及强酸性的黏胶废水混淆达到稀释跟调酸的目标,通过“以废治废”节俭了额定投加酸的本钱,并在此可直接加入药剂进行絮凝积淀预处理,其对COD的去除率达到40%,色度去除率可达80%,出水可经调节池中跟落伍入生化池,该计划运行本钱低且所采取的工艺成熟、操作运行简单坚固。
(3)在生化中试试验中,通过按V(黑液)∶V(中段水)∶V(黏胶废水)=1∶4∶4混淆,经絮凝积淀后调节pH至中性再进入水解酸化池跟好氧池,去除率可达70%,出水满意二级排放标准。
综合三种实验处理后果剖析,可得出该厂黑液更佳处理工艺,通过V(黑液)∶V(中段水)∶V(黏胶废水)=1∶4∶4混淆,将黑液水、中段水、酸性废水依照比例混淆后可进步行以“调节+混凝积淀工艺+pH调节”的预处理,再进行水解酸化、好氧处理后经在建管网输送到沙漠,再进行人工湿地(潜流+表流)处理,排水可能满意国度二级排放标准。笔者通过实验室小试及现场中试试验优化了该类废水的处理工艺,为该类废水的处理供给了一定的参考。

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