混凝+过滤法回用水处理系统处理效果研究

尹云霞 杨云凤 张炎兴

摘 要:对南方某污水处理站运营过程中污染物去除率进行了系统的研究,结果表明在未进行酸碱调节的情况下总硬度的平均去除率为-6%;在加酸进行酸碱调节的情况下总硬度平均去除率为-7%;在加石灰进行酸碱调节的情况下总硬度的去除率为-27%;在加入75mg/l纯碱的情况下总硬度的平均去除率为14%;污水处理系统正常运营情况下铁含量的平均去除率为99.14%;最大去除率为99.76%;最小去除率为98.44%,在未加入PAM且沉淀效果差时, 铁含量的平均去除率为97.63%;最大去除率为98.98%;最小去除率为96.08%;污水处理系统在正常运营的情况下,油含量的平均去除率为94%;最大去除率为100%;最小去除率为72%,在未加入PAM沉淀效果差时,去除率为82%;最大去除率为87%;最小去除率为76%。

关键词:污水处理站;污染物;去除率;总硬度;铁含量;油含量

中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1005-569X(2009)10-0010-04

1 引 言

污水处理站每天处理来自城市居民的生活污水和各种工业废水,成分比较复杂,采取不同的工艺处理,效果也不一样。本文拟对南方某污水处理站使用的混凝+过滤法回用水处理系统的处理效果进行一定的探讨。

2 污水处理站简介

2.1 系统工艺流程说明

本工程采用“格栅+调节池+混合配水池+机械搅拌澄清池+气水反冲洗滤池+消毒”的工艺,综合污水在工农闸渠道截流后,由管道重力自流输入污水处理站的格栅渠道,经粗、细格栅去除废水中的大粒径固体物质,如悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质,保证后续处理单元和水泵、搅拌器等设备的正常运行。经格栅处理后的污水进入调节池,调节池分为独立的两格,通过较长的停留时间并加以搅拌,达到充分调质调量、减少进水变化对后续工艺的冲击负荷、确保系统运行和出水水质稳定性的作用。调节池末端设置提升泵池,由污水泵将污水经过计量后送入机械搅拌澄清池上的混合配水池。污水与混凝剂、石灰乳和回流污泥、高分子絮凝剂在混合配水池中经快速搅拌混合后,均匀分配至4座机械搅拌澄清池。加药后的污水和泥渣在澄清池的第一反应室中强制混合并充分反应,在第二次整流后进入固液分离区,经固液分离后,上清液汇集出水渠道,通过在线检测设备监测出水的pH值,当pH超出允许范围时,向出水中投加适量的酸碱进行调节,出水自流至气水反冲洗滤池过滤,滤出液自流至接触消毒/清水池,消毒后由加压泵站送给外部回用水管网。

机械搅拌澄清池、混合配水池、接触清水池和气水反冲洗滤池底部设放空设施,当需要检修时可采用自流或加压方式将构筑物内的污水排放至调节池。

机械搅拌澄清池中泥渣经池底部浓缩刮泥机预浓缩后部分回流至混合配水池,剩余污泥经泵抽吸至污泥浓缩池,经板框压滤机脱水后与站区其它固体废弃物一起外运处置。

2.2 系统工艺流程方框图

系统工艺流程方框图见图1。

2.3 系统工艺设计

本工程工艺建(构)筑物包括:格栅渠道、调节/提升泵池、机械搅拌澄清池、加酸加碱间、气水反冲洗滤池/清水池、污泥脱水机房、污泥浓缩池、石灰储存与制备系统。

平均日污废水(含生活污水)流量:75000m³/d

最大日污废水(含生活污水)流量:85000m³/d

污水处理站能力:3500m³/h

2.4 水站废水的来源与供给

(1)主要废水来源:渣钢厂、炼钢厂、宽厚板厂、板二线、3#热处理线、八水站、九水站、十水站、十一水站、十二水站、十三水站、中板循环水站、大盘卷水站,部分生活污水。

(2)处理后的水主要供给:八水站净环补水、九水站净环补水、十水站净环补水、十一水站净环补水、十二水站净环补水、十三水站净环补水、中板循环水站净环补水、大盘卷水站净环补水、焦化回收循环水站净环补水。

3 实验方法与取样

3.1 实验方法

(1)锅炉用水和冷却水分析方法、硬度的测定、GB/T6909-2008。

(2)工业循环冷却水中铁含量的测定、邻菲啰啉分光光度法、HG/T3539-2003。

(3)油的测定、红外分光光度法、水和废水监测分析方法(第四版)。

(4)工业循环冷却水及锅炉用水中pH的测定、GB/T6904-2008。

(5)工业循环冷却水中浊度的测定、散射光法、GB/T15893.1-1995。

3.2 取样

(1)取样地点:污水处理系统进水口、吸水井、滤池进水口、清水池。

(2)取样频次:进水口与吸水井之间间隔1h取样一次;吸水井与滤池进水口之间间隔1h取样一次;滤池进水口与清水池每3h取样一次。24h连续取样。

4 主要实验仪器及药剂

(1)仪器包括:OIL420红外分光测油仪、UV-9200分光光度仪、滴定管。

(2)药剂为:EDTA、铬黑T、氨水、氯化铵、四氯化碳、过硫酸钾、邻菲啰啉、乙酸、乙酸铵、盐酸

5 实验结果与讨论

5.1 总硬度去除率实验结果与讨论

(1)进水总硬度值见图2

(3)从图2、图3数据分析,在未进行酸碱调节的情况下,总硬度平均去除率为-6%,工艺对总硬度没有去除率,出现负值去除率主要是因为:①测定进水总硬度时由于有大量悬浮物质,因此用滤纸进行过滤,去除了部分总硬度;②污水站水量及水质的变化;③测定误差。

(4)从图2、图3数据分析,在加酸进行酸碱调节的情况下,总硬度平均去除率为-7%,工艺对总硬度没有去除率。出现负值去除率主要是因为:①测定进水总硬度时,由于有大量悬浮物质,因此用滤纸进行过滤,去除了部分总硬度;②污水站水量及水质的变化;③测定误差。

(5)从图2、图3数据分析,在加石灰进行酸碱调节的情况下,总硬度的去除率为-27%,工艺对总硬度没有去除率,且有增大总硬度的趋势。主要因为加入的石灰主要成分为氢氧化钙,促使总硬度升高。

(6)在加入75mg/l纯碱的情况下,总硬度的平均去除率为14%。因为纯碱与钙反应生成碳酸钙沉淀,经PAC、PAM絮凝后去除。

5.2 铁含量去除率实验结果与讨论

(1)进水铁含量见图4

(3)污水处理系统在正常运营情况下,铁含量的平均去除率为99.14%;最大去除率为99.76%;最小去除率为98.44%。

(4)在未加入PAM且沉淀效果差时,铁含量的平均去除率为97.63%;最大去除率为98.98%;最小去除率为96.08%。

(5)综上所述,铁去除率与沉淀池的运营好坏和絮凝剂有关。

5.3 工艺对油含量的去除率

(1)进水油含量见图6

(3)污水处理系统在正常运营的情况下,油含量的平均去除率为94%;最大去除率为100%;最小去除率为72%。

(4)油含量在未加入PAM沉淀效果差时,去除率为82%;最大去除率为87%;最小去除率为76%。

(5)综上所述,油含量的去除率与沉淀池运营的好坏、絮凝剂有关。

6 结语

(1)南方某污水处理站污水处理系统在没有加入碳酸钠的情况下,对总硬度没有去除率,在加入75mg/l纯碱的情况下,总硬度的平均去除率为14%,由于石灰中含有大量的钙离子,加入石灰后水中的钙离子浓度增加,最终导致了硬度的增加,促使去除率降低。因此去除总硬度的关键点为加入纯碱和对废水来源的控制。

(2)南方某污水处理站污水处理系统正常运行时对铁的去除率99.14%,此外铁的去除率与絮凝药剂有关。因此去除水中铁含量的关键控制点在絮凝混合池和沉淀池。

[JP+1](3)南方某污水处理站污水处理系统正常运行时对油的去除率94%,此外油的去除率与絮凝药剂有关。因此去除油含量的关键点在絮凝混合池和沉淀池。

(4)综上所述,南方某污水处理站污水处理系统正常运行时应严格控制pH、钙硬度和总硬度。