连云港市化工园区污水处理厂的若干处理工艺

Aug.,2010

连云港市化工园区污水处理厂的若干处理工艺

王祝成,󰀁蔡󰀁艳,󰀁张󰀁斌

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(1.连云港市化工园区污水处理厂,江苏灌南󰀁222523;󰀁2.江苏双昌肥业有限公司,

江苏盐城󰀁224002;󰀁3.南京化工职业技术学院,江苏南京󰀁210048)

摘󰀁要:为了有效解决污染源的分散、遍地开花、难于管理的局面,将化工企业逐步向化工园区集中,并在园区建立公共污水处理厂,统一收费,集中处理。但是,由于各企业排放废水的污染因子不同,所需要的处理方法不一样,如何通过有效处理,实现最终达标排放,就成了污水处理厂的难题,因此介绍了有效的处理方法。

关键词:化工园区;污水处理;方法中图分类号:X703󰀁󰀁󰀁文献标识码:A

SeveralSuccessfulProcessesofWastewaterTreatmentinthe

ChemicalIndustrialParkofLianyungang

WANGZhu󰀁cheng,󰀁CAIYan,󰀁ZHANGBin

(1.LianyungangChemicalIndustrialParkWastewaterTreatmentPlant,Guannan,Jiangsu222523,China;

2.JiangsuShuangchangFertilizerCo.,Ltd.Yancheng,Jiangsu224002,China;3.NanjingCollegeofChemicalTechnology,Nanjing,Jiangsu210048,China)

Abstract:Inordertoeffectivelysolveproblemsofdispersedpollutionsources,thepublicwastewatertreatmentplantswerefounded,graduallymigratedtochemicalindustrialpark.However,duetothedifferentpollutionfactorsforallkindsofchemicalin󰀁dustries,differentapproachesofwastewatertreatmentshouldbeused.Itisachallengeforwastewatertreatmentplanttomeetthere󰀁quirementsofdischarge.Inthepaper,severalsuccessfulmethodsofwastewatertreatmentinLianyungangChemicalIndustrialwereintroduced.

Keywords:chemica;lwastewatertreatment;method

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前󰀁言

随着环境保护工作的日益加强,化学工业已逐步从分散型向集中型发展,目前较为普遍的做法是向化学工业园迁移,并在园区建立公共污水处理厂,统一收费,集中处理,不仅减少污染企业的偷排行为,还可以有效解决污染源分散,难于管理的局面。

据了解,国内大多数化工园区的污水处理厂是通过一根总管将各收集点的污水合并收集入厂处理,这种做法可以减少管路的投资和管路的维护保养费用,在园区刚刚起步入园企业少,污染因子少的时候是可行的。但是随着园区的发展,入园企业和污染因子的增多,这种方法就日显不足。其主要原因在于大多数精细化工企业的污水不单单是酸性或碱性,仅靠中和就能处理的,有些特定的污染

因子甚至要在一定的条件下才能有效去除,混合以后可能因为适宜条件的改变或与其它污染因子发生反应,则还可能产生新的污染因子,对后续的处理带来新的难度。1󰀁方案筛选

[1-11]

江苏省连云港市化学工业园,位于灌南县堆沟

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港镇境内,占地9.72km,园区产业定位为精细化工,入园企业大多是医药、农药类化工企业。目前,进园企业已有87家,进入污水处理厂废水的特征污染因子主要是苯、甲苯、氯苯、硝基苯等苯类和醛类、挥发酚类;根据规划,江苏灌河(灌南)船舶工

收稿日期:2010-04-06

作者简介:王祝成(1965󰀂),男,江苏阜宁人,高级工程师,大学学历,研究方向为化工污水处理。2010年8月王祝成等󰀂连云港市化工园区污水处理厂的若干处理工艺 125󰀁

业园区废水也要进入该污水处理厂处理。

综合性化工废水处理工艺的选择,应根据废水的水质、排放标准及接管企业的污水排放等具体情

况,进行综合分析后确定。

其处理工艺包括三个组成部分:一是预处理部分:通过催化氧化、微电解、混凝沉淀、气浮等方法,降低废水中的有机毒物,有效减弱废水水质波动对后续生化系统造成的影响,使污水处理厂的运行具有较好的易控性。二是生物处理部分:是整个处理工艺的核心,通过微生物的新陈代谢作用,分解废水中的溶解性有机物。生化工艺分为厌氧和好氧两类,通常采用厌氧-好氧组合工艺。厌氧工艺包括完全厌氧(产甲烷)和不完全厌氧(不产甲烷或少产甲烷),常用的完全厌氧工艺主要有UASB、IC、EGSB等;不完全厌氧主要有水解酸化、兼氧处理工艺等。目前在工程上应用较广的主要有UASB工艺、水解酸化、兼氧工艺。好氧处理常用工艺有活性污泥法和生物膜法,如SBR、生物接触氧化法、氧化沟、A/O等。三是深度处理部分:主要是通过混凝沉淀、气浮、过滤和生物滤池等方法,进一步去除废水中的有机物、悬浮物等,以保证出水水质。

针对园区化工废水的复杂性,笔者与南京大学戈德环保科技有限公司合作,采用废水分质处理。采取做法如下:

(1)采用浅层气浮、微电解并结合Fenton氧化、混凝沉淀工艺,作为前处理手段,对进水进行有效处理,为后续的生化系统运行提供有力保障。浅层气浮处理,是指水中的杂质絮粒与气浮池中大量的微细气泡接触吸附,从而使絮粒整体密度小于水,其带气絮粒便依靠浮力使其上浮至水面,从而获得固液分离。由于浅层气浮池中带气絮粒一旦形成后,能以最短时间到达水面,实现其固液分离,所以池体较小,并且处理效果较好,在废水预处理工艺中得到了广泛的应用。

由于化工类废水一般均含油类物质,为保障预处理设施的正常运转,在前端设置气浮工艺,将油类物质去除,并添加絮凝剂以提高气浮效果。微电解预处理工艺,对于各种难降解的化工、医药等工业废水,采用微电解作为预处理手段,从而实现大分子有机污染物的断链、发色与助色基团的脱色,提高废水的可生化性,特别是在水量小、pH偏酸性的条件下,微电解处理硝基苯胺系列废水时,COD、色度的去除率最高,可分别达70%和90%以上,处理效果较好。

由于该园区高浓度废水pH普遍偏低、水量较小,非常适合采用微电解。同时综合考虑各类微电

解工艺的优缺点,选用具有反应效率高、不存在板结问题、应用范围广等优点的搅拌釜式微电解塔。

Fenton氧化预处理。高级氧化法常用的有Fenton氧化、臭氧氧化、氯氧化等。氯氧化虽然设备简单,但却增加了废水中的盐分;臭氧氧化法虽然脱色效果较好,不额外增加废水盐分,但臭氧氧化法需要配备臭氧发生系统、反应系统、尾气处理系统,其设备投资较大,运行成本高,且臭氧氧化一般适宜在碱性条件下使用,对于本园区的废水,由于进水呈酸性(pH=5左右,甚至低至1~2),采用臭氧氧化同样会引起中和药剂用量的大幅增加。

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Fenton氧化法的核心是Fe和H2O2,反应中产生的OH自由基和新生态[O]具有很强的活性,能将多种有机物氧化为无机物,COD的去除率可达80%以上。特别是当微电解与Fenton相组合时,微电解出水中的Fe作为Fenton的铁源,微电解对有机污染物的初级降解也有利于后续Fenton反应的进行,COD的去除率可得到很大的提高,并且硝基苯类、氯苯类和多环烃类等有毒有害物质的去除率也较高,大大提高了废水的可生化性。混凝沉淀预处理。通过向废水中投加高分子混凝剂,利用高分子物质的吸附架桥和网捕作用,使细小悬浮颗粒和胶体微粒聚集成较粗大的颗粒而得以与水分离,使废水得到净化。因为混凝沉淀设备相对简单,管理要求低,运行稳定,处理成本相对较低,所以,利用混凝沉淀工艺作为预处理的最后一个工序,去除前述工艺中产生的Fe和絮凝剂胶体等物质,保证后续生化处理系统的正常运行。

(2)采用!厌氧水解池-PACT曝气池-A/O生化池∀的组合工艺强化生化处理系统,主要通过以下措施来强化处理效果。

水解酸化池中增加污泥量且通过加大回流、动力搅拌等方式,提高废水与污泥的接触,以提高废水处理效果,有效提高废水的可生化性。

好氧生化池投加粉末活性碳,以强化污水处理效果,所以采用PACT(PoweredActivatedCarbonTreatmentProcess)工艺。该工艺是新型、具有较大优势的生物处理工艺,适合于化工废水的处理。

曝气池前投加粉末活性炭(PAC),与回流的含炭污泥混合,一起进入曝气池完成对废水有机污染2+

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126󰀁 王祝成等󰀂连云港市化工园区污水处理厂的若干处理工艺第23卷第4期

物的物理化学-生物处理过程。由于生物降解作用增强,PAC的生物再生作用和PAC对最终代谢产物(MEP)的吸附等联合作用(每kg炭去除1.0~3.5kgCOD),提高了去除有机物的能力,而且能处理难以生物降解的有机污染物。

与传统活性污泥法相比,PACT工艺具有以下优点:#可以提高难降解的有机物去除效果;∃提高系统抵抗毒物的冲击能力;%提高系统脱色效果;&改善污泥沉降效果和脱水性能;∋提高硝化反应效率;(缩短系统水力停留时间;)减少曝气池的泡沫产生量;∗提高系统运行的稳定性。

PAC对难降解的有机物,具有较好的吸附性能。在粉末活性炭强化生物处理工艺中,难降解的有机物首先被吸附在PAC表面,降低了难降解物质和有毒物质的浓度,使处于游离状态的微生物活性提高,对污染物的分解和去除能力增强。同时由于PAC对难降解物质和微生物的吸附,延长了微生物与这些物质的接触时间,使微生物得到了驯化,提高了对难降解有机物的去除效果。

只要有足够的接触时间,微生物就能降解被吸附的物质,使部分PAC得到再生,再生了的PAC又可以重新吸附新的有机物。这种协同作用,为更好地去除难降解和不能降解的有机物提供了条件。粉末活性炭投加曝气池后,除了能强化活性污泥法的净化功能,提高出水水质,减少有毒有害物质对生物氧化的抑制作用外,还可以提高废水脱色率,改善污泥沉降性能。

(3)采用联合投加强氧化剂方法,作为最终把关措施。

为了保证出水达到设计出水水质要求,在絮凝沉淀池内投加PAC、PAM药剂,实现废水深度处理,并且在效果不理想时,采用联合投加强氧化剂方法进行废水的最终把关处理,确保废水处理后能达到排放标准。2󰀁处理工艺流程

污水处理工艺流程示于图1。高浓度废水经收集池A混合后,提升至浅层气浮池隔油处理,同时投加絮凝剂以提高气浮效果,出水自流入微电解池进行还原反应,反应后的废水自流入Fenton氧化池,并在池内投加Fe和H2O2,反应后,出水自流入混凝沉淀池;微电解池在检修时排空,铁渣人工排入铁渣池,上清液用泵提升至收集池A进行再处理。2+

图1󰀁污水处理工艺流程

其他低浓度废水由收集池B混合后,提升入调节池;

当污水处理厂发生事故时,可将来水排入事故池暂时储存,确保污水处理系统正常稳定运行;

废水生化系统分为两组。

第一组:增加厌氧水解池,提高废水处理效果。水解酸化池利用潜水搅拌机水力搅拌。经水解酸化池处理后的废水,进入PACT曝气池,强化污水生物处理效果,出水经二沉池固液分离后,大部分污泥回流至好氧前端,剩余污泥排放入污泥浓缩池。生化系统提高污泥回流及混合液回流量。二沉池出水自流入中间池,由泵提升至絮凝沉淀池,进行深度处理后排放。

2010年8月王祝成等󰀂连云港市化工园区污水处理厂的若干处理工艺 127󰀁

第二组:通过厌氧水解池,提高废水可生化性;出水进入PACT曝气池,强化污水生物处理效果,出水经中沉池固液分离后,污泥大部分回流至好氧

前端,后续接入A/O生化系统,混合液大比例内回流,二沉池污泥回流,剩余污泥经厌氧水解池排放入污泥浓缩池。

在絮凝沉淀池内投加混凝剂(PACF和PAM)、氧化剂(次氯酸钙)等,进行废水最终把关处理,确保废水达标排放,处理出水进入排放池。

浅层气浮池浮渣、混凝沉淀池污泥、生化系统和絮凝沉淀池排放的污泥,均排放进入重力式污泥浓缩池,浓缩后的污泥经污泥泵压至厢式压滤机进行污泥脱水处理,泥饼外运处置。4󰀁处理效果

来自各企业废水经处理后,最终排放时均达到江苏省环境保护厅和江苏省质量技术监督局联合颁布的DB32/939󰀂2006化学工业主要水污染物排放标准。

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案,企业也有针对自身生产特点的应急预案。各应急组织实行全天候的昼夜值班制度,坚持!预防为主、常备不懈∀。事故一旦发生,整个应急处置网络能在第一时间迅速启动,快速处置。本案例中,正是由于这种立体式的应急处置网络快速有效的响应,才避免了事态的扩大,将损失控制在最低。4󰀁需进一步强化和完善的几个环节

本次事故虽然被成功扑救,也未发生环境次生灾害,但也有一些值得总结和深思的薄弱环节。

首先,企业需根据自身的风险特点,定身量制出符合本单位的应急预案,同时加强基层应急预案的!实战∀演练,不能停留在申报、迎查等消极应付层面。如企业在接到环保部门提醒堵住外排口前,并没有实施这一关键性措施,直到接到环保人员电话后,企业才恍然大悟。

其次,需加强企业环境风险的基础建设,必须建成净下水排放缓冲池,具有顺畅接纳净下水管网和污水处理系统内废水的应急池(本事故应急处理过程中出现的缺陷就是废水不能顺畅排入应急池,缺少向应急池排放废水的动力装置)。排污口必须具备即时堵漏和清污分流的切换装置,企业必须常备一定数量的救援物质。

环保部门必须加强应急能力的建设,包括建设一批具备专业应急能力的应急队伍,建成较为完善和资源共享的环境风险源台帐,加强环境监测特别是针对特征有机污染物的应急监测能力等。5󰀁总󰀁结

本次火灾事故的应急救援表明,在经过!吉林石化双苯∀事件后,各地区对风险应急救援体系越来越重视,建设了应急救援指挥系统和各行政主管部门协调的应急队伍,基本能处理突发的风险事故,本火灾事故未转变成火灾爆炸事故,未发生明显的环境衍生事故即为一例。但本案例也表明,政府的应急救援指挥系统仍需强化各企业的针对性应急演练,建立风险源的台帐管理。环保部门应加强应急组织的建设、环境应急监测设备的配备及常规的应急救援物质准备。