合成洗滌劑廢水中含有大量的陰離子表面活性劑(LAS)、不飽和脂肪酸、磷酸、蛋白質(zhì)粘滯物、甘油及Cl-等,COD濃度較高,是一種較難處理的有機(jī)工業(yè)廢水[1]。對(duì)于合成洗滌劑廢水,國(guó)內(nèi)已使用或處于研究階段的處理方法有:混凝法、生化法、臭氧氧化法、泡沫法、半導(dǎo)體光催化降解法、電絮凝法、微電解法以及固定化細(xì)胞降解LAS[2～7]等方法,其中臭氧氧化法、電絮凝法處理成本較高,不適合于大水量廢水的處理,而有些方法尚處于研究階段,還不能工業(yè)應(yīng)用。目前應(yīng)用比較廣泛的是活性污泥法、混凝法。由于合成洗滌劑廠排放的廢水污染物濃度較高,成分復(fù)雜,如只依賴(lài)單一處理工藝往往難以達(dá)標(biāo),一般采用多工藝的組合,以充分發(fā)揮各種處理工藝的優(yōu)勢(shì)。
1廢水水量及水質(zhì)
合成洗滌劑生產(chǎn)過(guò)程所產(chǎn)生的廢水主要來(lái)自皂化車(chē)間、甘油車(chē)間、液體洗滌劑車(chē)間、洗衣粉車(chē)間(以下統(tǒng)稱(chēng)生產(chǎn)廢水),此外還有部分鍋爐廢水、生活污水及工藝?yán)鋮s水(以下統(tǒng)稱(chēng)其他廢水)。各車(chē)間廢水的水量及水質(zhì)情況見(jiàn)表1。
由表1可知,生產(chǎn)車(chē)間廢水的水量為220.8m3/d,占廢水總量的11.2%,但其COD占總量的92.2%,SS占總量的88.2%。雖然其他廢水的水量較大,但污染物濃度并不高,SS的平均質(zhì)量濃度為38.7mg/L,COD為165mg/L。
2試驗(yàn)部分
2.1 廢水水質(zhì)
試驗(yàn)用廢水水質(zhì)見(jiàn)表2。
2.1 工藝流程
工藝流程如圖1所示。
2.3 試驗(yàn)方法
2.3.1 混凝試驗(yàn)
主要考察不同混凝劑及其投加量對(duì)廢水COD去除率的影響,從而篩選出一種處理效果比較好的混凝劑,同時(shí)考察廢水pH對(duì)處理效果的影響。試驗(yàn)中使用的混凝劑有:一種新的上浮型混凝劑(ZG-1)、聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合氯化鐵(PFS),試驗(yàn)時(shí)混凝劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。
混凝試驗(yàn)加混凝劑時(shí)的混合段時(shí)間為1min,攪拌器的轉(zhuǎn)速為140r/min;反應(yīng)段時(shí)間為0.5min,攪拌器的轉(zhuǎn)速為40r/min;加助凝劑(PAM)時(shí)的混合段時(shí)間為0.5min,攪拌器的轉(zhuǎn)速為100r/min。
2.3.2 生化試驗(yàn)
采用活性污泥法對(duì)混凝后的廢水進(jìn)行生物氧化處理試驗(yàn),考察生化法的處理效果以及生化法作為混凝處理后廢水的后處理工藝的可行性。試驗(yàn)時(shí)生化池內(nèi)溫度控制在15℃以上,溶解氧濃度為2～5mg/L,MLSS約2～3g/L。
主要試驗(yàn)儀器有:六聯(lián)攪拌機(jī)、ZX型微型曝氣器、連續(xù)進(jìn)水恒溫生化反應(yīng)器等。
3結(jié)果及分析
3.1 混凝試驗(yàn)
3.1.1 混凝劑的篩選
對(duì)4種混凝劑進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn),試驗(yàn)用水樣為4#,水質(zhì)為:pH6.75,COD925.9mg/L,試驗(yàn)過(guò)程中未進(jìn)行pH調(diào)節(jié),試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可知,上浮型混凝劑ZG-1的處理效果優(yōu)于其他幾種混凝劑,且絮體大、上浮性好、浮渣結(jié)實(shí),在投加量為0.25%時(shí),COD去除率為36%,此時(shí)廢水的處理成本約0.45元/m3。因此,該廢水可采用ZG-1混凝劑進(jìn)行混凝處理。
3.1.2 混凝劑ZG-1投加量對(duì)廢水COD去除率的影響
圖3為混凝劑ZG-1對(duì)廢水COD去除率的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,在同樣的投加量下,隨著進(jìn)水COD的提高,COD去除率也隨著提高。以原水COD為619.3mg/L的廢水為例,當(dāng)混凝劑ZG-1的投加量分別為0.10%、0.25%、0.35%和0.50%時(shí),COD去除率分別為25.0%、35.4%、40.0%和42.2%。本試驗(yàn)選擇混凝劑ZG-1的較佳投加量為0.25%。同時(shí),該混凝劑對(duì)SS及油類(lèi)物質(zhì)的去除率也較高,處理后出水基本無(wú)懸浮物。具體參見(jiàn)http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
3.1.3 廢水pH對(duì)COD去除率的影響
圖4為原水在不同pH條件下的COD去除率(原水COD=925.9mg/L)。由圖4可知,當(dāng)pH介于6～9時(shí),COD去除率變化不大。因此,該廢水可以不調(diào)節(jié)pH而直接進(jìn)行混凝處理。
3.2 生化試驗(yàn)
圖5為連續(xù)進(jìn)水生化處理試驗(yàn)結(jié)果。由圖5可知,在試驗(yàn)初期(1～9d),當(dāng)進(jìn)水COD平均為663.5mg/L、停留時(shí)間約18h時(shí),COD的平均去除率為76%,比較高達(dá)到82.3%,污泥的沉降性能良好;在試驗(yàn)中期(10～14d),當(dāng)進(jìn)水COD為397.4mg/L左右、停留時(shí)間為21h時(shí),COD平均去除率達(dá)到77.9%;在試驗(yàn)后期(15～21d),當(dāng)進(jìn)水COD平均為463.7mg/L時(shí),COD平均去除率為85.8%以上,處理后出水COD平均為65.7mg/L;試驗(yàn)比較后階段(21～27d),生化處理效果更好,當(dāng)進(jìn)水COD平均為522.8mg/L、停留時(shí)間為24h時(shí),COD平均去除率達(dá)到92.3%,出水COD均在50mg/L以下。污泥鏡檢結(jié)果:菌膠團(tuán)生長(zhǎng)良好,草履蟲(chóng)、鐘蟲(chóng)、線蟲(chóng)等均較活躍,說(shuō)明洗滌劑廢水的可生化性較好。
另外,該洗滌劑廢水的含鹽量較高,試驗(yàn)前期Cl-的質(zhì)量濃度為650～750mg/L,試驗(yàn)后期Cl-質(zhì)量濃度達(dá)到1500～2000mg/L,盡管如此,微生物仍能良好生長(zhǎng),說(shuō)明在這樣的鹽濃度下,微生物受到的抑制作用較小,含鹽量對(duì)生化處理效率的影響不大。
雖然試驗(yàn)中生化處理采用活性污泥法,但工程設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際可采用氧化溝工藝,其特點(diǎn)是處理效率高、剩余污泥少,處理效果穩(wěn)定,耐沖擊負(fù)荷等。
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