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常山氨氮废水处理设备工艺流程

产品时间:2020-11-27

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简要描述:

常山氨氮废水处理设备工艺流程
氨氮废水主要来源于化肥、焦化、石化、制药、食品等行业废水,氨氮废水处理工艺方法通常有物理法、化学法、物理化学以及生化法等。

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常山氨氮废水处理设备工艺流程

一、氨氮废水现状

氨氮废水主要来源于化肥、焦化、石化、制药、食品等行业废水,氨氮废水处理工艺方法通常有物理法、化学法、物理化学以及生化法等。

(1)生物法

传统的生化法主要用于低浓度氨氮废水处理,它是利用微生物的硝化及反硝化作用使氨氮转变为氮气。

低浓度氨氮废水通常具有比低的特点,有些生产废水甚至不含COD,因此采用生物脱氮的方式处理,需要加入碳源,运行成本很高。常见工艺有A/O或A2/O)和SBR工艺。

其缺点是处理过程对温度和工业废水中某些组分的干扰非常敏感,需要的反应器体积比较大,而且反硝化过程中会产生N2O,易转化为其它影响臭氧层的氮氧化物,反硝化把NH4+这种有价值的物质转化成N2逸入空气,造成浪费。

在A/O工艺中,为了促使反硝化反应顺利进行,一般要求C/N大于3。

(2)蒸汽汽提法

蒸汽汽提法是用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出,其处理机理与吹脱法基本相同,也是一个气液传质过程,即在高pH值时,使废水与蒸汽密切接触,从而降低废水中氨浓度的过程。

传质过程的推动力是气相中氨的分压与废水中氨的浓度对应的平衡分压之间的差值。蒸汽汽提法由于采用的工作介质是蒸汽,氨自废水进入蒸汽中,然后在塔顶精馏成为浓氨水回收,因此无需增加后处理工序。

蒸汽汽提所需蒸汽体积要比空气吹脱法中所需空气体积小得多,因此设备体积较小,占地面积较少。

汽提法比较适用于处理1000mg/L以上的高浓度氨氮废水,对氨氮的去除率可达99%以上,效率高,技术成熟度好。

但是,常规的汽提废水脱氨技术蒸汽消耗量大,处理废水单耗比较高,蒸汽汽提废水脱氨技术的普及推广应用需要在节能降耗方面加大研究开发的力度。

(3)离子交换法

离子交换法适用于氨离子浓度在10~100mg/L的废水。

其原理是选用阳离子交换树脂,将水中的铵离子与树脂上的钠离子交换,从而达到去除铵的目的。沸石具有从含钠、镁和钙等离子的溶液中有选择地去除氨离子的特点,因而选其作为交换树脂也叫有选择性的离子交换法,穿透的树脂要用2%的氯化钠溶液再生,再生液经过去氨处理后再循环使用,达一定的循环率后排放。

离子交换除氨法树脂的再生操作复杂,设备及管道的腐蚀严重,再生下来的氨回用价值不高,因此工业型规模应用很少。

(4)化学沉淀法

化学沉淀法是通过向水中投加化学药剂,使氨反应生成不溶于水的沉淀,从而达到废水脱氨的目的。

一般所用的化学药剂为镁盐和可溶性磷酸盐,化学沉淀法的氨氮脱除率一般为80%-90%,工艺比较简单、设备投资较少。

但是由于需要向废水中投加国家严格控制排放的磷酸盐(国家一级标准要求磷<0.5mg/L),后续除磷要求很高,因此该工艺一般只适用于氨氮和磷同时存在的场合。

(5)膜分离法

采用膜分离技术处理氨氮废水是近几年来研究比较多的废水脱氨技术之一,膜分离技术处理氨氮废水的处理效果比较好,条件温和。

由于氨氮废水中往往有较多的固体悬浮物及易于结垢的盐类,考虑到膜的阻塞及再生问题,膜分离技术对水质的要求较高。

(6)反渗透法和电渗析法

反渗透法和电渗析法的投资和运行费用都比较高。

而且,电渗析的预处理要求高,反渗透膜的使用寿命短,目前在国内应用极少。

一般采用生化处理方式降低废水中的氨氮含量,随着化肥、石油化工等行业的迅速发展壮大,越来越多的高氨氮废水生化处理不达标,成为制约行业发展的一项重要因素。

二、制化处理工艺

限公司致力于高性能吸附剂和催化剂产品的研发和产业化,2018年获批为苏州市吸附与催化功能纳米材料工程技术研究中心通过多年的自主研发,在离子交换技术与吸附技术、纳米无机材料杂化技术等方面具有国的水平,实现吸附和催化产品的系列化,并成功应用于环境保护和资源循环领域。

以自主研发的系列高性能吸附剂和催化剂产品为核心,配合自主开发的工艺技术,已经成为专业的绿色环保解决方案供应商。

种吸附材料能针对性地吸附废水中的氨氮物质,对氨氮物质能做到高效吸附且脱附彻底,脱附后的废水氨氮含量可达到排放标准。

采用工艺处理氨氮废水时,将废水预先过滤去除其中的悬浮和颗粒物质,然后进入吸附塔吸附,吸附塔中填充的特种吸附材料能将废水中的氨氮吸附在材料表面,出水氨氮可达标排放。

吸附饱和后,再利用特定的脱附剂对吸附材料进行脱附处理,使吸附材料得以再生,如此不断循环进行。氨氮废水吸附处理工艺流程见下图。

三、案例介绍

本新建氨氮废水吸附处理设施,总设计废水处理规模为300m3/d,氨氮废水氨氮含量高,生化后氨氮含量超标,达不到排放标准,影响企业的稳定生产。对该废水进行了定制化的工艺设计,废水设计指标如下表。

常山氨氮废水处理设备工艺流程

氨氮废水主要来源于化肥、焦化、石化、制药、食品、垃圾填埋场等,大量氨氮废水排入水体不仅引起水体富营养化、造成水体黑臭,给水处理的难度和成本加大,甚至对人群及生物产生毒害作用。氨氮废水是目前比较典型的三高工业废水之一,很多企业都会面临废水氨氮超标的问题。采用脱氨膜法处理氨氮废水,可以大大的提升废水中氨氮的去除率,另一方面可以降低废水处理系统的运营总成本。

脱氨膜技术具体是采用高分子聚合物材料制成疏水性的中空纤维阵列,缠绕到有大量通道的布水管上,再封入膜壳,同时完成导流挡板的制作。废水氨氮脱除率高达99%,比传统的吹脱法更节省能耗、占地面积更小、维护操作更简单等优势。

物化方法在处理高浓度氨氮废水时不会因为氨氮浓度过高而受到限制,但是不能将氨氮浓度降到足够低(如100mg/L以下)。而生物脱氮会因为高浓度游离氨或者亚硝酸盐氮而受到抑制。实际应用中采用生化联合的方法,在生物处理前先对含高浓度氨氮的废水进行物化处理。例如:生物活性炭流化床,膜-生物反应器技术(MBR)等。本处仅介绍膜-生物反应器技术(MBR)膜-生物反应器(MembraneBio-Reactor,MBR)为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术,以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地,并通过保持低污泥负荷减少污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备截留槽内的活性污泥与大分子固体物。因此系统内活性污泥(MLSS)浓度可提升至10,000mg/L,污泥龄(SRT)可延长30天以上,于如此高浓度系统可降低生物反应池体积,而难降解的物质在处理池中亦可不断反应而降解。

人类生活中产生的污水,是水体的主要污染源之一,主要是粪便和洗涤污水。城市每人每日的生活污水量为100—200L,其量与生活水平有密切关系。生活污水中含有大量有机物,如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等;也常含原菌、和卵;无机盐类的氯化物、硫酸盐、盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等。总的特点是含氮、含硫和含磷高,在厌氧作用下,易生恶臭。

污水处理设备工作原理

同时也是低源和发生源,更是远景化石油气田。为保护纳污水系,不污染周边,促进当地与经济社会、、协调发展,甲方决定建一套符合现阶段环保治理要求的污水处理,根据要求,污水处理的工艺技术、操作控制、运行必须达到当今先进水平,并在未来相当长时间内也具有先进性。按照以上要求,我公司针对该企业污水+处理工程的可行性,编制此设计方案。

设计思路

在生活污水处理的设计中,本着技术先进适用、工艺措施针对性强、可靠、运行易开易停,一次性投资与日常运行费用综合省、限度的场地占用面积限度的使用原有的处理设施的原则;通过对目前国内外同类污水处理技术的综合分析,特别是相同工程的实际,本项目拟采用“水解酸化+氧化+MBR反应池”工艺进行污水处理。污水首先采用格栅去除其中较大的杂质和漂浮物,再经调节池调节水质水量后污水依次水解酸化池和氧化池,经生化处理后的污水MBR反应池,反应池进入池,污水在池中经二氧化氯处理后中水回用池。

污水处理设备工作原理

设计原则

[1]在设计中本着先进、合理、实用、可靠、经济的原则进行设计,采用先进、实用、成熟、可靠的处理工艺,水质波动较大、水量不稳的进水要求,确保污水处理达标排放。

[2]采用合理工艺,合理布置,在总体效率的基础上恰到好处的对污水处理工艺进行设计;尽量工程造价,在保证、经济、运行的前提下,的投资达到良好的处理效果。

[3]采用运行费用较为合理的处理工艺,污水的处理效果的同时,设备投资费用。运行费用和投资费用,给的经济效益。

[4]采用先进可靠的技术设备及自动控制,在污水处理中充分实现自动化控制、工作量的主要设施与设备平面及高程的针对性工程设计,操作方便可靠。

[5]设计中尽量采用低噪节能的动力设备,并采取减震,降噪等措施,以防止噪声污染。

[6]污水处理工程整体与周围相协调;在工程面积小的情况下,采用合理的布局,对处理工艺进行设计。

设计范围

本方案设计范围为污水处理工程的全部处理工艺设计,包括设备选型、安装工程等直接工程和本工程的设计、调试、培训等间接工程;但不包括处理工程土建施工、外部供电、引水、排水和绿化、道路等辅助工程,也暂不考虑污水处理站的通讯、交通运输和供配电、供热、采暖等辅助工程。

工艺选择

生活污水的特点

生活污水的特点是:①污水的可生化降解性好,生化降解速度快,适于生物处理;②污水中含有大量的、、卵和一些有毒有害,在回用之前必须经过处理;③污水水质和水量波动较大,必须加强调节以污水水质水量,避免冲击负荷对生物处理设施的影响;④污水中含有大量的固体悬浮如粪便等,这些固体大多具有可沉淀、可分解的性质,因此必须加强污水的预处理工艺以去除这些悬浮,减轻后续处理工序的负荷。总之,该生活污水中不仅含有有机污染物,而且含有大量的病原微生物,因此在中水回用处理工艺中既要考虑的卫生指标,也应兼顾COD、BOD等环保指标。

工艺比选

生物处理工艺比选

小型污水处理站一般采用以下几种生物处理:

常规活性污泥法

常规活性污泥法在大型污水处理中使用广泛,但由于常规性污泥法负荷低,易产生污泥,不易控制,故近年来在小型污水处理站中的使用越来越少。

A/O工艺

A/O工艺是以活性污泥作为生物载体,通过风机供氧曝气的作用使污水达到充氧的目的。A池内设机械搅拌,从O池的回流液回流至A池,在A进行反硝化反应,将大部分盐氮还原成,并通过搅拌使从废水中溢出,达到去除氨氮的目的;A池至O池,O池内设鼓风曝气,去除大部分有机污染物,并将进水中的大部分氨氮转化成盐氮;可以根据废水的需要,O段池中的活性污泥浓度,通过活性污泥中的菌胶团,吸附、氧化并分解废水中的有机物;有机物、氨氮去除率高。然而,由于没有的污泥回流,从而不能出具有独特功能的污泥,难降解的降解率较低;同时,若要脱氮效率,必须加大内循环比,因而加大了运行费用。另外,内循环液来自曝气池,含有一定的DO,使A段难以保持的缺氧状态,影响反硝化效果,脱氮率很难达到90%。

R法

R法是近年发展起来的一种较为先进的活性污泥处理法,该处理工艺集曝气池、沉淀池为一体,连续进水,间歇曝气,停气时污水沉淀撇除上清液,成为一个周期,周而复始。R法不设沉淀池,无污泥回流设备,但R法为间歇运行,需设多个处理单元,进水和曝气相互切换,造成控制较为复杂。为了保证溢流率,R法对滗水器设备制造要求高,制作时必须精益求精,否则极易造质不达标。国内目前还没有的滗水设备,进口设备采购麻烦,且价格昂贵,同时今后费用也高。R法池内污泥浓度由浓度仪测定以便控制多余污泥量,目前国内浓度仪技术不成熟等原因易造成R污泥排放控制困难等问题。

氧化法

生物氧化法是的生化处理,生物填料为固定床上的半软性填料。利用半软性填料作为微生物的附着载体。生物均匀分布在生物填料上,这样就避免了微生物分布不均的现象,同时,生物附着在填料表面,不随水流动,因生物膜直接受到上升气流的强烈搅动,不断更新,从而了净化效果。氧化法具有处理时间短、体积小、净化效果好、水质好而、污泥不需回流也不、耗电小等优点。其特点主要有:

容积负荷高,耐冲击负荷能力强;

具有膜法的优点,剩余污泥量少;

具有活性污泥法的优点,辅以机械设备供氧,生物活性高,泥龄短;

能分解其它生物处理难分解的;

容易,污泥上浮和等弊端。

综上所述,本工程生物处理拟采用“水解酸化+氧化法”。

比选

是生活污水处理的重要工艺,其目的是杀灭废水中的各种致病菌。生活污水常用的工艺有氯(如、二氧化氯、次)、氧化剂(如臭氧、)、辐射(如紫外线、γ射线)。

污水处理设备工作原理

工艺选择

本着投资少、效益高,优先采用适合我国国情的使用技术的原则,根据目前国内生活污水处理后回用技术的现状,在综合考察各种废水治理技术的基础上,结合本项目的实际,由于本项目污水产生量少,为土建施工费用,本项目拟采用一体化污水处理设备对项目废水进行处理,一体化污水处理设备采用“水解酸化+氧化+MBR膜生物反应器+”工艺进行污水处理。工艺技术特点

污水的预处理

污水中含有一些大块杂物,这些杂物进入后续处理设施会形成浮渣,甚至堵塞管路和设备,必须予以隔除。同时由于污水水量较小,格栅的栅渣一般采用人工,因此本设计中拟采用机械格栅作为拦污措施。在进入调节池沉淀后可以对水质进行调节。

水解酸化反应

由于该种污水有机浓度不是很高,根据本公司对低浓度有机污水处理的,可以不采用厌氧消化处理,仅需采用水解酸化工艺即可。水解酸化中起作用的为水解、产酸菌,均在无氧条件下,不需要动力曝气,因而水解酸化池能在无能耗的条件下将有机物部分降解,了运行成本;同时酸化水解菌能将大分子的难降解的有机物转化为小分子易降解的有机物,后续好氧处理单元的处理效果。采用水解酸化工艺,可大大缩短好氧生化所需的时间;同时处理后水质更好,既节省了投资,节约了运行成本,又了效益。

好氧氧化反应

生化处理主要通过好氧处理,在污水中提供足够溶解氧的情况下,依靠好氧微生物的吸附和降解将污水中的绝大部分有机物去除。

废水的好氧生物处理主要分为活性污泥法和生物膜法,这两种均为国内外常用且工艺比较成熟。生物膜法按生物膜附着物不同又分成生物转盘、生物滤池和氧化法。随着化学工业的发展,生物填料不断更新,从原来的塑料蜂窝填料发展到软性填料再到半软性填料,氧化法越来越显出其优越性。由于氧化具有丰富的生物相,特别在低浓度污水处理中,氧化法逐渐取代了活性污泥法。氧化法具有如下特点:

具有丰富的生物相:氧化池内有充沛的溶解氧和有机物,在气水的掺泥作用下,加速了有机物的传质,膜面水的更新和生物膜的更新,有利于微生物的生栖增殖,因此生物膜上的生物相非常丰富。有类、球衣、丝状菌类、原生动物及后生动物,形成了有机物——原生、后生动物丰富而的食物链。

具有高浓度的生物量:生物填料具有较大的比表面积,在布气均匀并具有足够的曝气强度的条件下,填料被活性生物膜所布满,形成了庞大的生物膜主体结构,有利于生物膜的净化功能。据统计氧化池内的生物量约为活性污泥法的3~7倍。

工艺流程简单、设备运行可靠、操作简便:氧化法具有丰富的生物相和高浓度的生物量,在运行上具有较高的容积负荷,并能适应高负荷的冲击,污泥生成量少。由于附着生物膜载体的沉降性能比活性污泥要好的多,所以有丝状菌附着于膜上时,不易产生污泥的危害。并具有一定的脱磷、脱氮能力,能保证水质。基本上无须剩余污泥回流易于,不产生蚊蝇,也不散发臭气,不易堵塞,运行畅通。填料耐腐蚀能力强,造价低,体积小,重量轻,适应性强,处理效果好。

承受污水水质、水量变化的抗冲击负荷能力强,对pH和有毒具有较大的缓冲作用。

MBR膜生物反应池

MBR是膜分离技术与生物处理法的结合,其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池,进行固液分离。这种工艺不仅有效地达到了泥水分离的目的,而且具有污水处理工艺不可比拟的优点:

地进行固液分离,其分离效果远好于的沉淀池,水质良好,悬浮物和浊度接近于零,可直接回用,实现了污水资源化。

膜的截留作用,使微生物完全截留在生物反应器内,实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离,运行控制灵活。

由于MBR将污水处理的曝气池与二沉池合二为一,并取代了处理的全部工艺设施,因此可大幅面积,节省土建投资。

利于硝化的截留和繁殖,硝化效率高。

由于泥龄可以非常长,从而大大难降解有机物的降解效率。

反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行,剩余污泥产量极低,由于泥龄可无限长,理论上可实现零污泥排放。

处理

污水经生化处理后,除部分随污泥沉淀下来外,大部分大肠杆菌、粪便链球菌等致病菌仍然存在污水中,必须进行处理。目前,生活污水的很多,如法、臭氧法、次法二氧化氯法等。虽然次法具有投配方便、价格低廉、可靠性高等优点,但是会与水中某些有机物结合生成有致癌作用的有机卤化物。而二氧化氯是公认的剂,其效果好,是次的替代产品。本采用二氧化氯法进行。池采用平流式隔板反应装置,以时间,取得的效果。

 

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