废水处理论文范例

1工艺流程及特点

1.1工艺流程

根据设计进水水质中COD、NH3-N指标较高，要求出水水质指标高，同时考虑包头市为北方寒冷城市，水温较低的气候条件，污水排放对氮、磷提出要求，而且需对污水进行回用以便达到节约用水的目的。该污水处理站采用CAST工艺+絮凝沉淀工艺。

1.2工艺特点

（1）优化了处理构筑计物的布置，节省工程投资和占地面积。

构筑物尽量合建，节省工程建设投资和占地面积，该工程设计将集水池和提升泵房、加药间和加氯间等采用合建。同时，构筑物之间尽量构筑物连接或合建，本设计粗格栅与提升泵房、细格栅与旋流式沉沙池等都连接在一起。

（2）设置旋流式沉砂池。

1电镀废水特点

该厂所产生的电镀废水中含氰废水主要来源于氰化镀银工艺，包含铜件镀银、铝件镀银、导体镀银生产线，在该废水中含有由氰化物与铜离子、镍离子等金属离子结合形成的极稳定的络合物，使废水中的部分金属离子不能在碱性条件下生成氢氧化物沉淀去除；地面废水来源于各生产线冲洗工件水、冷凝水、冲刷地面等，由于生产工艺、生产任务量等因素的影响，地面废水水质、水量很不稳定，该废水中常含有氰化物及少量铜离子、镍离子、银离子、锌离子和表面活性剂等污染物；酸碱综合废水来源于车间各生产线综合排放水，主要含有酸、碱及重金属盐类等污染物，该废水一般呈酸性PH值4-6。

2电镀废水处理工艺对比

2.1电镀废水处理原有工艺

该电镀厂废水站新建时，污水排放标准执行的是《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中三级标准，主要处理工艺采用化学沉淀法，原有处理工艺及设施已无法满足现有污水排放要求。

2.2电镀废水处理改造后工艺

该电镀废水站原有工艺在处理废水时存在以下弊端：（1）含镍废液与含氰废水混合处理时，由于镍废液中重金属离子与氰形成稳定的络合物，造成破氰困难氰化物和重金属常常超标；（2）地面废水来源于各生产线，水质极其复杂，常常含有氰化物和重金属离子，该废水直接进入酸碱综合废水池将无法破氰；（3）酸碱废液浓度较高，打入酸碱综合池后导致后续处理负荷较大，处理达标较困难；（4）原系统仅能处理碱性重金属离子，而中性重金属离子锌无法去除，已无法满足新标准《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)中对锌离子的要求；（5）含氟废液和磷化废液是直接向废液池内投加药品，再通过压滤机压榨过滤的方式处理，该方式不易控制，同时处理高浓度含氟废液产生的酸雾对人体健康和车间环境造成极大损害。针对原系统种种弊端，现改造后工艺将废液处理作为单独处理单元，处理后的清液再进入综合废水后续处理单元，减小废液直接对酸碱综合水的冲击，而地面废水则进入含氰废水处理单元，综合废水处理系统增加二级斜管沉淀设备，同时增加硫化钠，采用硫化物沉淀法作为氢氧化物沉淀法的补充。

1山核桃预加工废水来源及水质

山核桃预加工废水来源主要有以下两处：第一采摘下的山核桃在现场进行脱蒲处理，脱去外蒲。在这个过程中产生的脱蒲废水，主要由外壳中本身所含大量汁液组成。第二山核桃果实经脱蒲处理后，果实被送入一个盛满清水的桶槽内，通过浮选去除浮在水面上的不合格果实，清洗果壳表面残留的汁液及残渣，这个过程需要消耗大量的洁净水。山核桃加工时须经过脱蒲、水选处理，在处理过程中部分氨基酸、多糖、皂苷、黄酮、挥发油、生物碱类等溶解于水，产生高浓度有机废水，消耗受纳水体中的溶解氧。并且该废水直接排放会使受纳水体受到污染，破坏生态环境。以上两种废水混杂在一起便成了山核桃脱蒲水选废水，主要水质参数为：废水水量平均500m3/d；电导率（Cond）在400μs/cm左右；化学需氧量（CODCr）700～800mg/L；pH在7左右；废水生产周期为15～20d/a。废水过滤完杂质后，初期为黄色透明，具有一定毒性，对微生物有一定抑制作用。与空气接触后，废水由黄色转为红棕色，过夜后能产生生物絮凝体。但由于山核桃属植物中所含具体化学物质及转变机理暂无相关文献可供参考，本文也不做深入探讨。

2处理工艺及流程

由于山核桃预加工生产周期短，水量大且集中，废水中含有有毒物质，无法直接采用生物法处理。同时废水中形成COD的物质，大部分为有机物，絮凝法基本没有效果。因此采用高级化学氧化法来处理山核桃预加工废水。工艺采用芬顿试剂氧化-石灰法，虽然芬顿试剂中铁离子在反应后生成的复杂水合物具有一定的絮凝能力。但是生成的絮凝体过小，这些絮凝体需要很长时间才能沉淀，因此后续添加阴离子型PAM助凝剂以改善沉淀效果。芬顿法是当今应用最广泛的一种高级氧化工艺(AdvancedOxidationProcess，AOP)，在实际操作过程中采用亚铁盐作为催化剂，来激活H2O2，产生氧化能力很强的羟基自由基（•OH），用来氧化分解废水中的有机物，从而达到降低废水的化学需氧量（COD）以及色度的目的。聚丙烯酰胺(PAM)在废水处理上，常用作絮凝剂或助凝剂剂。在山核桃预加工废水处理中起到加速悬浮物的沉淀，促进污泥压榨的效果。本项目采用阴离子型聚丙烯酰胺。

3主要构筑物设计参数

3.1调节池的主要作用是调节水质、水量均匀，同时可以预调pH值，使原水pH值处于芬顿氧化法最佳处理效果区间，减少后续药剂使用费用，同时加快反应时间。由于处理水量随时间波动明显，白天开工水量大，而晚上基本没有废水产生。故调节池容积设计偏大，为800m3。并在旁边增设一座500m3紧急事故池，地下式钢砼结构。作用有：接纳调节池溢流水量；收集未达标废水；预留今后交易市场发展增长水量。

3.2反应池1作为芬顿氧化反应池，用以添加芬顿试剂，处理量为25m3/h，池体尺寸：1.5m×1.5m×4m，采用机械搅拌，混合反应设计时间为20min。

1废水处理工艺

（1）隔油罐。

2座，单座容积3000m3，尺寸为?15．9m×H15m，地上式钢结构，配备WS－II－150旋流分离器2台。隔油罐采用罐中罐形式，罐内设内罐、旋流收油器和表面污油加温管，当进水含油量小于6000mg／L，可以确保出水含油量小于150mg／L。2座并联运行，保证水质、水量、水温的稳定，并将调节缓冲、除油除泥、混合均质过程合为一体。

（2）油水分离器。

2台，地上式钢结构。采用DYF－A－150型油水分离器，其为单缸三腔卧式的含油废水处理密闭装置，内分旋液分离腔室、W型波纹板聚合器、粗粒化滤芯3部分，该装置可以确保出水含油量小于50mg／L。

（3）两级气浮处理设备。

一级为涡凹气浮、二级为溶气气浮。共2座，单座尺寸为长18m×宽9m×高2．5m，钢筋混凝土结构，配有涡凹曝气机、溶气罐等设备。含油废水采用两级高效气浮进行破乳气浮，第一级气浮投加破乳剂，主要去水中含有的油粒直径微小的浮油和带负电荷的乳化油。第二级气浮通过投加混凝剂和助凝剂，利用化学混凝和破乳作用，再通过气浮达到去除废水中微细浮油或乳化油的目的。经过气浮除油后，满足生化处理设施对进水水质油类≤10mg／L的要求。

一、煤化工废水的主要来源和特点

煤化工废水主要来源于煤炼焦、煤气净化和化工产品回收利用等生产过程。这种废水中的水质以酚和氨为主，其中还含有300多种污染物质，主要有焦油、苯酚、甲酸化合物、氨、氰化物、COD、硫化物等，其中氨氮200-500mg/L，是一种具有难降解有机物的工业废水，十分典型。而CODcr的含量甚至高达5000mg/L。废水中易降解有机物主要是萘、呋喃、咪唑类等酚类和苯类，而难降解有机物则主要是喹啉、异喹啉、联苯等。煤化工废水的色度和浊度较高的原因是废水中含有各种生色集团和助色集团物质来使其色度和浊度高。

二、煤化工废水处理方法

煤化工废水处理工艺路线基本遵行：物化预处理+A/O生化处理+物化深度处理。

1.预处理

废水预处理大多是用隔油、沉淀、气浮等物化法，其中隔油法分为重力分离型、旋流分离型和聚结过滤型，而重力分离型又分为平流式（API）、斜管式（CPI）、平流斜管式（API-CPI）、平行波纹板式（CPS）、斜交错波纹管式（OWS）隔油池和重力沉降分离隔油罐等；气浮法则包括溶气气浮、扩散气浮和电解气浮等。若工业废水中含较高浓度的酚和氨，则需要对酚和氨进行回收预处理。对于酚的预处理方法一般有蒸汽脱酚法、吸附脱酚法、溶剂萃取法、液膜技术法、氧化法和离子交换法等，工业上常用溶剂萃取法做酚的预处理，溶剂为异丙基醚；对于氨来说，一般采用蒸汽汽提-蒸氨法。

2.生化处理

1工程概况

污水处理站的设计水量为450m3/d。根据废水的水质及企业的要求，采取将生活污水和其余工业废水分开处理的思路，其中生活污水处理至企业标准后部分用于企业回用，而工业废水经处理达标后排放。工业废水经处理后执行GB8978—2002《污水综合排放标准》中的一级标准。而生活污水处理标准执行企业制定的中水回用水质标准。

2工艺选择与设计

2.1工艺选择

工业废水的处理主要考虑COD及氟离子等指标。而生活污水的处理主要考虑COD、氨氮等指标，而中水回用则主要针对COD，氯离子等指标有要求。废水除氟的技术主要有化学沉淀法、混凝沉淀法、吸附法、离子交换法、电凝聚法和反渗透法等。而对于高浓度氟离子废水多采用多级反应沉淀法进行处理，该方法会使废水的盐分和钙离子浓度升高。因此本项目的工业废水在去除氟离子之后，若再经过深度处理进行回用，则处理成本会很高。而生活废水主要通过生化作用进行降解，原水中氯离子浓度低，经深度处理后能够达到水质要求。因此采取两股废水分开处理的工艺流程，工业废水经处理后直接排放，而生活废水经处理后部分用于企业中水回用。

2.2工艺流程及说明

煤气化废水经过氧化预处理后与制冷剂废水、氟化工废水进入调节池进行均质调节(见图1)。调节池1内的废水泵入三级反应池加入药剂进行三级反应除氟，其中一、二级反应池加入盐酸、电石渣进行反应沉淀，第三级反应池加入氯化钙、PAC及PAM进行混凝反应。三级反应池的出水流入沉淀池进行泥水分离，沉淀池的出水采用fenton氧化后通过沉淀、过滤后达标排放。生活污水经过隔油沉淀预处理后流入A/O池进行生化处理，生化出水采用fenton氧化－沉淀－过滤的工艺进行深度处理。深度处理的出水部分用于企业生产回用，部分直接排放。

1含油污水处理工艺

（1）隔油池。

在炼厂一般都采用利用油、水的比重差进行油水分离的隔油池。其中比重小于1的油品上浮至水面而得到回收；比重大于1的其他机械杂质沉于池底。所以，隔油池同时又是沉淀池，但主要起除油作用。

（2）浮选。

浮选就是向污水中通入空气，使污水中的乳化油粘附在空气泡上，随气泡一起浮升至水面。一般为了提高浮选效果，向污水中投加少量浮选剂。由于炼厂的生产污水中本身含有某些表面活性剂，如脂肪酸盐、环烷酸盐、磺酸盐等，故不需另外加入浮选剂，也能获得较好的浮选效果。所以，近几年来在国内外都广泛地用它来处理炼厂的含油污水。

（3）絮凝。

对于颗粒直径小于10-5m的油粒，一般称之为乳化油。这种乳化油由于其表面吸附有水分子，此水层使油粒不能相互聚合。另外，因油粒表面带有相同电荷，由于静电排斥作用也妨碍油粒间的相互聚合而在水中呈稳定的悬浮状态。这两种因素构成了乳化油在水中的稳定状态。再者，油粒间由于水分子运动产生的布朗运动，促使油粒相互碰撞聚合而变成较大的油粒，以及由于范德华力所产生的油粒间相互吸引力，促使它们相互聚合，以上所有这些因素就构成了油粒的不稳定因素。为了使具有这种特性的油粒凝聚，就应消除其稳定因素。絮凝法的基本原理主要是根据油粒稳定因素之一——静电排斥力发生电中和作用的现象来进行絮凝。仅用双电层原理来解释絮凝原理尚有许多现象不能说明，因此絮凝作用还应考虑金属氧化物的水化物对油粒的吸附、包围圈带等各种现象的综合作用。

1现状分析及工艺改造要求

该厂实际生产过程中，其污水产生量最高为：1800m3/d，平均为：1600m3/d。改造前采用混凝-沉淀工艺，流程见图1所示，构筑物及设备见表2所列。由于企业生产规模的扩大和生产工艺的改变，改造前的污水处理设施已无法达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的二级排放要求。该厂主要使用分散染料，面料全部为涤纶材质，印染颜色丰富，70%为黑色染料。印染工艺前处理段使用大量液碱，pH高。面料染色时印染液pH呈中性，采用高温染色工艺。该厂所在地河水受污染严重，企业生产用水全部为经石英砂过滤处理后的河水，所以并未对企业生产产生影响，水质分析见表3所列。企业对回用水水质情况以实际生产要求为准。企业预留约1600m2土地，要求新建一座2000m3/d污水处理站，执行《污水综合排放标准》二级标准。同时为减少污水排放，提高污水回用率，要求建污水回用处理设施，回用率要求达到50%，回用水质标准以企业实际生产用水要求为准。新建污水处理设施要求操作简单、稳定性强、运行成本低，并对出水水质进行监控。

2工艺分析与设计

2.1工艺设计分析

（1）根据企业产生的污水所作的分析，新建污水处理工程如果采用全生化工艺需要较长的停留时间，且土地面积有限，故采用物化-生化工艺。此外需充分利用原有的调节池和污水处理设施。（2）在企业生产过程中的炼煮环节需要使用液碱导致原水pH较高，不利于后续处理，需要较大的调节池以调节水质变化。（3）污水处理后进行回用处理，在简单稳定的要求下宜采用物化法，设置混凝区和沉淀池，同时设置砂滤和碳滤以保证出水水质。将回用的沉淀池改成气浮池，保证处理效果。（4）企业生产使用分散染料，存在生化后水质颜色发红的问题，需要进行脱色处理。

2.2工程设计

依据该厂的水质水量，单纯采用物化法难以满足达标处理的需要，同时考虑到要对处理后的水进行部分回用，以提高经济效益。为充分利用现有设施，提高土地利用率，将原先的污水处理设施全部改为调节池，使得调节池的容积达到560m3，格栅沿用原有设施。除以上设施，其余污水处理设施和污水回用设施新建。原有污水处理设计与新建设施之间因有生产车间相隔，故采用牵引施工方式相连，中间设置阀门。在新设计处设集水池以调节流量。依照该公司的实际情况，选用工艺成熟、运行稳定的物化→水解→曝气氧化工艺，部分出水经气浮脱色剂处理，再经过石英砂过滤→活性炭过滤实现回用。工艺中投加混凝剂，选择聚合硫酸铁、PAC、聚合硫酸铝铁、硫酸亚铁进行比较，PAC在实际使用中效果不佳，硫酸亚铁在多次实践中发现对于印染废水有更好的去除效果，最后采用硫酸亚铁作为混凝剂。使用液碱对pH进行调节，采用计量泵加药，从而避免了使用石灰所产生的占地大，污泥多等问题。