含砷废水处理工程实践.pdf

含砷废水处理工程实践 陈燎原 曾光明 湖南大学环境科学与工程系, 长沙 410082 摘要 介绍了一种中小型含砷废水治理的成功工程实例, 并介绍了石灰沉降、FeSO4除 As 的有关技术参数及独特的 曝气系统设计。 该设计弥补了以往设计中曝气系统氧利用率不高、曝气头易结垢堵塞及曝气头损坏后维修不方便等 缺限。 关键词 含砷废水 硫酸亚铁 曝气系统 1 前言 目前中小型采矿 、 金属冶炼、 化工染料、 硫酸制备 等企业排出的含砷废水越来越受到关注 。过去,由于 技术上 、 经济上的原因 , 这些企业的含砷废水仅初步 处理后就对外排放, 废水中砷含量有的甚至高达数 10 mg L。 本设计在试验的基础上 , 采用石灰、硫酸亚 铁二反应二淀沉除砷工艺和独特的曝气系统 ,使污水 处理操作简单、效果稳定 ,出水达到污水综合排放标 准GB8978-1996一级标准。 2 设计依据 2. 1 水质 、 水量 该废水为某化工厂 主要产品为 H2SO4、 磷肥 废 水,排水量约为2 000 m 3 d ,废水水质情况见附表。 附表 废水水质表 As mgL- 1F mgL- 1 pH 100～ 200351. 0 该废水原来仅加石灰后就对外排放 ,废水中 As 严重超标 ,要求处理后废水排放达废水综合排放标准 GB8978 -1996一级标准 。 2. 2 工艺流程 该工程设计本着可靠、节能的原则 ,在保证处理 效率的前提下, 尽可能使建设投资节省 、 合理 、 符合国 家的有关政策, 工艺流程见附图。 附图 石灰、硫酸亚铁二反二沉除砷流程图 3 处理流程参数总结 该工程采用石灰、硫酸亚铁二反二沉除砷流程。 废水经调节池均和后进 I 级反应曝气池 , 经 I 沉池沉 淀后 ,上清液进入 II 反应曝气池 ,然后进入 II 沉池沉 降,上清液外排 。沉降池底流经浓缩后压滤 ,滤饼回 填矿山。具体设计参数为 调节池 HRT 8h ; 一级反应曝气池 配机械搅拌 装置 pH10 ～ 12,HRT 30 min , 气水比10∶ 1, 铁砷比 1∶ 1; 一沉池 水流上升速度 0. 25 mm s,HRT 2 h; 二 级反应曝气池 pH8～ 10. 5,HRT 30 min, 气水比10∶ 1, 铁砷比 10∶ 1; 二沉池 水流上升速度 0. 25 mm s, HRT 2 h; 浓缩池一 、二 水流上升速度 0. 2 mm s, HRT 5 h。 4 设计总结 要保证本工程长期稳定的处理效果 ,曝气系统是 关键 ,因此该工程曝气系统设计的特点有 1 曝气头采用膜片式可变微孔曝气器 ,这种曝 气头既解决了直管曝气的氧利用率不高问题 ,又解决 了别的微孔曝气器的结垢问题 。 该曝气器工作时 ,膜片鼓起,不工作时,膜片收缩 成平板状, 这样 ,通过控制主管进气阀门 ,附着其上的 CaCO3等脆性垢就很容易在一张一弛中脆裂脱落。 2 采用主管集中供气 ,可拆卸支管分别供气的 管路配置 , 主管 、各支管上均有阀门调节气量大小。 每根支管上再联接 1根水平横管 、 水平横管上安装若 干个曝气头 。当液面观察到某个曝气器损坏时,可以 在不停车的状态下拆下该支管 , 更换曝气头即可, 维 修很方便。 5 运行效果 该工程自投产多年来, 系统一直运转正常, 出水 31 环 境 工 程 2005年 2 月第23 卷第1 期 水质稳定 。该厂日常废水检测结果显示其主要污染 因子 As 0. 5 mg L、F - 5 mg L 、pH 7 ～ 9, SS 33 mg L, 均达到废水综合排放标准GB8978- 1996一 级标准。 6 结论 1 该工程设计在进水 As 不超过 200 mg L 的情 况下 , 出水中 pH 、As、F - 均达到废水综合排放标准 GB8978 -1996一级标准 。 2 要保证曝气系统长期高效地运行 ,其中曝气 头质量是关键。据厂家资料介绍该曝气头耐酸碱 ,但 长期在如此高的碱度下运行, 其膜片抗衰老性能有待 进一步检验。 3 要保证该工程的处理效果, 强化石灰乳的制 备也很重要。要采用优质的角灰减少进入系统的石 灰渣量 ,避免大颗粒石灰渣在反应曝气中沉降 ,淹没 曝气头影响处理效果 。设计在一级反应曝气池中配 有机械搅拌装置 ,较好地解决了这一问题。 4 铁盐除砷工艺产生的Fe OH3渣,量大、压缩 时间长。因此, 水力停留时间足够长的浓缩池及过滤 能力足够大的过滤设备也是设计中不可忽略的。这 些参数都与废水中砷含量有关 ,最好通过实验确定 。 5 该工程日常运行定员为每班 4 人。其运行药 剂费用为石灰和硫酸亚铁费用。硫酸亚铁用量与废 水中砷含量有关 , 以废水中含砷 200 mg L 计 ,每 t 废 水药剂费用约为 0. 7 元。 参考文献 1 赵宗升. 氧化铁砷体系除砷机理探讨. 中国环境科学, 1995. 15 1 18. 2 吴兆清. 含砷废水处理实验研究. 中国矿冶, 2003. 作者通讯处 陈燎原 410082 湖南大学环境科学与工程系 E -mail chenly9102126. com 2004- 04-26 收稿 上接第 22页 4 经过好氧处理后, 处理水最后进入澄清池, HRT 为 5 h 的澄清再处理,实际上生物菌胶团还在发 挥氧化作用,可以使水质进一步得到净化。 5 最后处理水流向三角堰的渠流量计 ,计量后 转入总排放或者绿化 。该工艺总的 HRT 28 h ,如处 理量达到 25 m 3 h 时,HRT 24 h。 3. 3 设施结构 1 地耐力 20 t m 2 , 土质好 。为确保少占用地、 要有良好的保温性能, 故设施全部建在地下 ; 地面上 要求无障碍物并能行走 10 t 卡车 ,故设施全部为钢筋 混凝土,基础浇注以后,整体设施 1次浇注成型 。 2 为考虑必要的每年定期清理检修 ,排污进出 安全等。每只池上面留有 600 mm 铸铁盖2 个 内设 上下梯子 ,兼氧池和接触氧化池两端排气管道沿墙 壁固定上升至屋面, 排放气通向大气。 4 调试培菌驯化及水质监测结果 2002年 6 月 19 日完成单体设备调试后, 进行联 动调试运行全部正常 。引进城市污水厂生物菌种 ,分 别按 3 次投入,由于水温在 20 ℃ 以上 ,驯化 20 d 后, 生物池填料粘附的菌胶团已达 1. 5 mm 以上, 1 个月 后生物菌胶团厚度加厚呈乳白色,经连续运行后经监 测站 2 次分析,出水 CODCr在 60 mg L 左右 ,为此整个 设施全部投入正常运行 。同时二期工程的也投入生 产。水质监测结果见附表 。 附表 水质监测结果 项目pH CODCr mgL- 1 SS mgL-1 色度 倍 NH3-N mgL- 1 BOD5 mgL- 1 油类 mgL- 1 LAS mgL- 1 原水7. 837411984932 . 42142 . 781 . 04 排水7. 5661 . 445 . 581 . 5517 . 50 . 440 . 19 5 结语 利用水解-好氧工艺对夏普 常熟 有限公司有的 生活污水处理设施进行的改造扩建是成功的。该工 艺体现了少占地 、省投资 、运行稳定 ,便于维护、出水 水质均能达标的特点 。 作者通讯处 徐浩昌 214200 江苏一环环保设计研究所 常熟市 东南开发区 常昆工业园 海蓝环境工程设备有限公司 电话 0512 52571555 2004- 07-23 收稿 32 环 境 工 程 2005年 2 月第23 卷第1 期 OPTIMIZATION OF WASTEWATER DISPOSAL LINE OF AUTOMOBILE COATING Liu Qidong 23 Abstract The main problems of the er wastewater disposal line of the coating workshop for No. 3 Chang ′an Automobile Factory were analyzed by researching its run status. Wastewater flow and quality were instable;the same disposal made the disposal of the different wastewater more difficult; the equipments were seriously eroded. The differentwastewater was physically and chemically disposed firstly , and then entered SBR reactor and further bio -chemically treated, a series of anticorrosive measures were taken during the equipments prefabrication and the problems were resolved very well in the er wastewater disposal line for the rebuilt wastewater disposal line. Keywords wastewater disposal system of automobile coating and optimization TREATMENT OF SLAUGHTERHOUSE WASTEWATER WITHPROCESS OF FLOATATIONAND SBRZhang Zhaohui et al 25 Abstract The process of floatation and SBR is used to treat slaughterhouse wastewater. When the influent CODCris in the range of 1 200～ 1 850mg L, the effluent CODCrisunder 90 mg L, and all the quality indicationsof the effluent could meetfirst -order of Wastewater Comprehensive Discharge standard GB8978 -1996. Furthermore part of the treated wastewater can be used again. Keywords slaughterhouse wastewater, SBR and air floatation PRIMARY EXPLORATION OF CONSTRUCTION OF MUNICIPAL WASTEWATER PLANT IN AREAS OF LOW-TEMPERATUREZhao Lijun et al 27 Abstract The characteristics of low-temperature municipal wastewater and the effect on wastewater treatment efficiency owing to the change of temperature were introduced, andthe problemsthat should be noticed in selecting wastewater treatmentprocessin areas of low-temperature were pointed out too. Moreover, suggestions on the selection of designing parameters and the running management of project were brought forward. Keywords low -temperature, municipal -wastewater, selection of process and design parameter TREATMENT OF ACIDICWASTE WATER FROM PRODUCTIONOF SEAMLESS STEEL TUBES Yang Weiguo 30 Abstract A complete waste water treatment process is supplied according to the fact that there is a lower pH value and a higher FeO or Fe2O3or Fe3O4in the waste water from hollow billet pickling process in a seamless steel tube mill. Practical running shows that this treatment processis outstanding and this technique is advanced, the treatment result is excellent, and that the processed water can be used for production again. This technique has obvious economic, environmental and social benefits. Keywords hollow billet, pickling waste water and treatment ENGINEERING EXAMPLE OF TREATING ARSENIC -BEARING WASTE WATER Chen Liaoyuan et al 31 Abstract A successful engineering case in which the arsenic -bearing wastewater is treated is introduced. The process, technical parameter and the special design of aerated system are also introduced. This design overcomes the defects in the er design. Keywords arsenic -bearing waste water, FeSO47H2O and aerated system TECHNICAL STUDY ON REMOVING INHALED PM2. 5 USING THERMOPHORESIS IN LAYER FLOW CYCLE CHANNELZhou Tao et al 33 Abstract A kind of new layer flow cycle channel with two cooledwallswas designed onbasic thermophoresis principle. This kind of channel has a higher cumulative efficiency for removing inhaled PM2. 5 than usual channel through calculation. In the meantime, the higher cumulative efficiency for removing inhaled PM2. 5 will be obtained by taking into account developing flow and developed flow of speed temperature at different inlet gas temperature conditions. It is a new way that isworth researching further. Keywords two cooled walls, thermophoresis, inhaled particle matter and cumulative efficiency EXPERIMENT AND APPLICATION OF FILTRATION PERANCE FOR NEW COMPOUND FILTER MEDIALi Hua et al 36 Abstract To decrease the pressure drop and increase filtration efficiency of the filter media in a bag filter, a new compound filter media named HBT was introduced, and the experimental study on filtration perance was carried out. The results indicated that HBT filter media had the perance of high efficiency and low resistance in the same operating conditions, Therefore, it ismore suitable for a coal -fired boiler. Keywords compound filter media, filtration perance, application and coal-fired boiler DEDUSTING ANDINVESTMENTBENEFITOF12 500 kVAFERROSILICONELECTRIC FURNACELiu Sheng 38 Abstract It was introduced that the dedusting technique, main equipment composition and the dedusting system′ s superiority of 12 500 kVA 3 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 23, No. 1,Feb. , 2005