混凝沉淀-AAO-MBR-RO-MVR工艺处理蓝湿皮加工手套皮废水

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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混凝沉淀-AAO-MBR-RO-MVR工艺处理蓝湿皮加工手套皮废水

许桂贤

广州环发环保工程有限公司

摘要:本文介绍了混凝沉淀-AAO-MBR-RO-MVR工艺在CODCr浓度不高,含盐量高,盐分累计严重的蓝湿皮加工手套皮废水处理上的应用。蓝湿皮加工手套皮废水CODCr为500~600mg/L,含盐量为10g/L,NH3-N为50~110mg/L。经过中试试验,MBR膜出水,CODCr为≤50mg/L,含盐量为8g/L,NH3-N为≤7mg/L。经过RO膜除盐后,系统含盐量以3%速度递增。MVR蒸馏后,含盐量为0.06g/L,去除率99.9%,污染物减量97.64%。污水实现零排放。

关键词:蓝湿皮加工手套皮废水;MBR;RO;MVR

TheApplicationCaseofCoagulationSedimentation-AnaerobicAnoxicOxic-MembraneBioreactor-ReverseOsmosis-

MechanicalVaporRecompressionProcessforBlue-wetLeatherWastewater

Abstract:Theintegratedprocessof“CoagulationSedimentation-AnaerobicAnoxicOxic(A2O)-MembraneBioreactor(MBR)-ReverseOsmosis(RO)-MechanicalVaporRecompression(MVR)”forthetreatmentofblue-wetleatherwastewaterwasintroduced.TheCODCrconcentrationofleatherwastewaterwas500-600mg/L,thesaltcontentwasabout10g/L,andtheNH3-Nwas50-110mg/L.Theresultsofthepilottestshowthatsaltcontent,CODCrandNH3-Nconcentrationrespectivelydecreaseto8g/L,50mg/Land7mg/LbyCoagulationSedimentation-A2O-MBRprocess.thesaltcontentofthesystemdecreaseto0.06g/Lwiththeremovalrateof99.9%byCoagulationSedimentation-A2O–MBR-ROprocess.Thepollutantreductionwas97.64%byCoagulationSedimentation-A2O–MBR-RO-MVRprocess.ContainmentofWastewateralmostcompletelyremovedbytheintegratedprocess.

Keywords:Blue-wetleatherwastewater;MBR;RO;MVR

制革工业是轻工业中仅次于造纸业的高耗水、重污染行业,近十几年来我国成为了世界制革大国,但同时也给我们的环境造成了严重污染,据统计,我国每年皮革行业排放的废水约为8000-12000万吨,约占全国工业废水总排放量的0.3%,制革工业的污染主要来自两个方面:其一是加工工程中产生的废水,其二是生产过程中使用的大量化工原料,这些原料有各种助剂、蹂剂以及加脂剂、涂饰剂等。迄今为止,我国皮革企业已逾2300家,成为我国的支柱产业。但随着制革业的发展,所产生的废水,不仅严重污染了环境,而且还严重影响并危害了人们的身体健康。因此有效处理制革废水,搞好制革废水的回用已成为亟待解决的问题。

制革废水按其来源主要分为三股:脱脂废液、灰碱脱毛废液铬鞣废液。这三股废液因其水质差别很大,一般情况下是分别单独处理,然后将单独处理后的废水连同其他废水综合起来用生物方法处理;在工厂规模小,水量少的情况下也可以不经过单独处理,而是直接综合后处理。该项目主要以蓝湿皮为原料加工手套皮,蓝湿皮制革过程相比生皮制革所产生污染物成分简单,浓度低,废水较易处理。本报告主要就蓝湿皮制革废水综合处理工艺进行研究分析。

目前制革废水工艺主要有物化处理法、生化处理法,深度处理有臭氧氧化法、膜分离法、离子交换法、蒸发浓缩法等。本课题研究,主要是基于废水零排放目的,废水处理工艺采用物化+生化+膜深度处理+RO反渗透+MVR蒸发工艺,本课题研究,通过中试实验,根据实际生产过程皮革废水的波动,以及废水处理过程中,盐分累积的规律,寻找盐分累积的转折点,合理的优化膜深度处理和MVR蒸发器的工艺参数,以便在实际应用中,可以达到效益最大化,以利于该工艺在实际废水处理过程中的实际运行。

1工程概况

1.1试验基本原理

1.1.1蓝湿皮加工手套皮生产废水特征

以蓝湿皮加工手套生产废水,以瞬时排水为主,排水量时变化系数比较大,污染物主要以皮碎为主,主要超标污染因子是COD、BOD、SS、氨氮,水质略呈酸性(PH=5)。

蓝湿皮加工手套生产废水水质和水量波动很大,高峰水量是平均水量的3-5倍,高负荷废水排放是平均负荷的20-30倍,所以蓝皮生产手套废水处理需要足够大的调节池均质均量,调节池内应设置搅拌,以确保水质均衡。

1.1.2蓝湿皮加工手套生产废水治理技术

蓝湿皮制革过程相对污染物成分简单,且废水中污染物种类少,浓度低,废水较易处理,污染较轻。针对该类废水,采用“物化法+生化法+MBR膜处理相结合的工艺”,方能达到理想的处理效果,生物法主要是对有机物COD、氨氮等的去除。

1.1.3蓝湿皮加工手套生产废水治理技术评价

蓝湿皮加工手套生产废水一般污染物浓度不高,色度不高,总体上讲是一种较好生化的有机废水,则废水处理主工艺主要选采用生物法为主,再辅以化学法,可达到良好的处理效果。因有机污染物浓度高,单纯采用好氧生物法是难以达到良好的去除效果的,因此,在好氧工艺段前须增加厌氧发酵生物池,也即:混凝沉淀池→厌氧池→活性污泥池→MBR膜池→RO膜→MVR→达标回用(零排放)。

1.1.4蓝湿皮二层皮生产手套废水治理工艺确定

蓝湿皮加工手套生产废水有机物浓度低,色度不高,宜采用“物化法+生物法+MBR膜处理→RO膜→MVR→达标回用(零排放)”相结合的污水处理工艺,可达到理想的去除效果。

1.2处理工艺概况

1.2.1工艺流程

生产废水→集水池→格栅→调节池→pH调节池→混凝反应池→物化沉淀池→中间水池→水解酸化池→缺氧池→活性污泥池→MBR池→清水池→RO反渗透→产水回用生产→浓水MVR蒸发→达标回用(零排放)

1.2.2试验工艺主要参数

(1)生化池:包括厌氧池、缺氧池、好氧池,通过生化作用,去除大部分有机污染物,NH3-N,停留时间:26.0h。

(2)MBR膜池:设计通量:15L/m2•h

MBR膜装置,PVDF,160m2。

(3)RO系统:RO膜芯(BW30FR-400/34i)

(4)MVR蒸发设备:处理量Q=5t/d

设计水量26m3/d,进水和出水水质指标满足《再生水作工业用水水源的水质标准》(GBT19923-2005)要求,主要控制指标见表1。

表1进水和出水水质

Tab.1Influentandeffluentquality

1.2.3主要处理单元

(1)调节池。收集车间排出的废水,并进行搅拌,均匀水质,保证后续工艺的正常运行。

(2)混凝沉淀池。投加NaOH将废水pH调节至中性,再加入PAM、PAC进行絮凝沉淀。设置搅拌器提高混合反应效果。

(3)物化沉淀池。通过沉淀,去除废水中的部分悬浮物及有机污染物。

(3)中间水池。暂存二沉池出水,通过泵将水提升至水解酸化池。

(4)水解酸化池。通过水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性,易生物降解的有机物,可提高废水的可生化性,以利于后续的好氧处理。

(5)缺氧池。在脱氮工艺中,主要起反硝化去除大部分硝态氮的作用,同时去除部分BOD,也有水解反应提高可生化性的作用。

(6)好氧池。通过好氧微生物代谢有机污染介质,达到处理和净化污水的目的,能同时具有去除有机物、脱氮的功能,氨氮和COD的去除率高达90%以上。

(7)MBR膜池。通过MBR膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤,截留了反应池中的微生物,使池中的活性污泥浓度大大增加,使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底,且保证出水清澈透明,得到高质量的产水。

(8)RO反渗透系统。用反渗透技术可将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除。本项目中可通过RO反渗透系统去除大部分盐分。

(9)MVR蒸发器。可解决盐分累积,实现污染物零排放的目的。

1.2.4工艺特点

(1)蓝湿皮制革过程相对污染物成分简单,且废水中污染物种类少,浓度低,废水较易处理,污染较轻。本工程采用“物化法+生化法+MBR膜处理相结合的工艺”,可对废水中COD、氨氮等的去除达到理想的处理效果。

(2)MBR膜生物反应器具有占地面积小,节省空间,出水水质稳定,透明度高,运行管理方便,维护简单自动化程度高,维护简单,动力消耗低等诸多优点。本工程中通过MBR膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤,可将活性污泥浓缩,提高污泥浓度,且可实现高出水质量。

(3)反渗透技术可将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除。而MVR蒸发器可去除大部分盐分累积。本工程后续通过结合RO反渗透系统和MVR蒸发器可以很好地解决盐分累积的问题,实现污染物的零排放目的。

1.2.5主要构筑物

本工程实例所涉及的主要构筑物见表2。

表2主要构筑物

Tab.2Mainstructure

2.运行情况

本项目主要采用混凝沉淀-AAO-MBR-RO-MVR工艺处理蓝湿皮加工手套废水,该废水的污染物成分简单,氨氮、CODCr浓度不高,呈弱酸性,含盐量高,盐分累计严重,通过中试实验,主要运行情况如下所示:

(1)蓝湿皮皮革废水原水浓度COD基本在500~600mg/L之间,原水氨氮50~110mg/L之间。物化+生化+MBR工艺对于COD、氨氮的去除率在90%~95%之间,出水浓度为CODCr为≤50mg/L,含盐量为8g/L,NH3-N为≤7mg/L。

(2)生化系统对于盐分的去除在10%~20%,说明生化系统对于盐分的去除能力有限,只是暂时的降低了电导率。MBR膜对于COD的去除率基本为40%左右,但是对于盐分几乎无去除。RO进水含盐量在8g/L左右,产水含盐量在0.1~0.28g/L左右。RO膜对于系统的电导率去除率基本在97.5%~98.5%之间。含盐量在30g/L左右的浓水,通过RO膜出水含盐量稳定在0.66~1.40g/L。

(3)根据蒸发器实验及水量平衡表,结晶质量占系统新增水量约3.27%,蓝湿皮、皮渣及污泥带走量约占系统新增水量85.11%。从整个系统看,每日新增井水约2.82m3,产生浓水约3.91m3。产生结晶体约92.2kg。根据浓水和晶体重量分析可得,污染物可以减量约97.64%。可基本实现污染物减量化和零排放目的。

3.经济分析

本项目研究系统采用A2O-MBR-RO-MVR工艺,污泥部分采用压滤机脱水后外运处置。运营成本分析以2015年处理水量及实际支出为参考,按照年运营353天进行计算。主要成本内容包括:电费、水费、药剂费、人员工资、污泥处置费、蒸发结晶固废处置费用。详细成本分析如下所示:

(1)电费为14.74万元/年;(2)药剂费为2.85万元/年;(3)水费0.29万元/年(4)人员工资为10.8万元/年。(5)全年污泥装运及处置费用:1.93(万元/年)(6)日常维护和大修费用:1万元/年。

全年综合运行费用31.61万元/年,吨水运行费用34.44元/吨。

4.结语

(1)以蓝湿皮为原料加工手套皮,蓝湿皮制革过程相对污染物成分简单,浓度低,污染较轻。以瞬时排水为主,排水量时变化系数比较大,主要超标污染因子为COD、BOD、SS、氨氮,水质略呈酸性(PH=5),因此较易通过生化处理达到出水要求。

(2)蓝湿皮手套加工废水通过物化+生化+MBR膜+RO膜+MVR蒸发,可以达到污水零排放要求,达到皮革行业清洁生产要求,减轻了环境污染,对于整个高州皮革行业的发展,具有实际指导意义。

参考文献:

[1]王轲.AAO工艺在污水处理厂设计中的应用[J].大陆桥视野,2016(2):61-61.

[2]赵文玉,陈剑,许立巍,等.桂林某工业园区污水处理厂设计[J].桂林理工大学学报,2017,37(1):182-185.

[3]何国钢,侯锋,邵彦青,等.贵阳青山下沉式污水处理厂设计[J].中国给水排水,2016(4):51-54.

[4]赵越.小型地下式污水处理厂设计中的关键问题分析[J].给水排水,2017,43(10):41-45.

[5]陈华东,孙大朋,张燊.某经济开发区污水处理厂设计方案工程实例[J].净水技术,2016(4):91-94.

[6]何俊.环保工业园污水处理厂设计[J].绿色环保建材,2017(7):28-29.