某有机化工厂废水中水回用案例工艺及运行分析.pdf

年 月云南化工 第 卷第 期 ，：某有机化工厂废水中水回用案例工艺及运行分析程材（中煤科工集团杭州研究院有限公司，浙江杭州 ）摘要：采用“臭氧催化氧化 硝化反硝化生化系统 浸没式超滤 反渗透”组合工艺深度处理有机化工废水（该深化处理系统进水为预处理阶段的出水），实现废水的再回收利用。工程处理规模为 ，其中生化部分出水 平均值为 ，在 之间，值稳定在 左右，各指标均满足反渗透两倍浓缩要求（即浓水纳管排放标准）；回用水水质 ，电导率 ，回用率 ，符合回用水水质及水量要求。实践表明，该深化处理中水回用系统运行稳定，既能达到企业节约水资源的目的，又能实现中水回用的要求。关键词：有机化工；深度处理；反渗透；中水回用中图分类号：；文献标识码：文章编号：（）（，）：，“”，：，：；工程概况 项目简介浙江 某 有 机 化 工 企 业 的 废 水 处 理 规 模 为 ，该企业从长远发展及水资源节约的角度，对 废水进行减排。现新增一套深化处理中水回用系统 ，要求中水回用率 ，回用水量 ，平均处理水量 ，每天运行时间为 小时。设计指标及排放要求深度处理系统进水水质即现有废水预处理系统出水水质，具体设计进水指标如表 。深化处理系统出水分排放水及回用水，根据建设单位要求，具体指标如表 和表 。表 设计进水水质指标项目 （）（）（）（）电导率（）进水水质 表 纳管排放水水质指标项目 （）（）（）（）电导率（）浓水水质 注：、和 为主要考核指标。表 回用水水质指标项目 （）（）（）（）电导率（）回用水水质 注：、和电导率为主要考核指标。年 月云南化工 第 卷第 期 ，废水处理工艺 工艺流程本项目为深度处理工艺，其高浓度有机化工废水经预处理符合设计要求后进入深化处理阶段。本工艺首先通过臭氧催化氧化作用使难降解的高分子有机物得到氧化、降解；再在曝气条件下进行氧化和硝化作用，去除 、氨氮和有机氮；而反硝化在外加甲醇碳源的作用下进行生物脱氮，去除废水中的 ，对有机物进一步降解；之后经浸没式超滤膜截留生化处理段产生的活性污泥（），生化阶段完成。最终生化段出水进入反渗透系统进行脱盐处理，产生的淡水输送至回用点回用，膜浓缩废水满足纳管排放要求，直接纳管外排。中水回用处理工艺流程图如图 所示。图 中水回用处理工艺流程图 主要构筑物简介及作用）催化氧化池。内部结构 ：池内调料分两级填充，一级铺设石英砂承托层，另一级在承托层上部填装陶粒催化剂。催化剂以多种稀土金属氧化物和过渡金属氧化物为催化组分，负载于 陶粒上，经掺杂、挤压高温焙烧等多种工序精制而成 。作用：废水中有部分大分子难降解有机物，在高效率臭氧催化氧化的作用下将大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，提高可生化性 。）硝化 池。内部结构 ：池内底部设置 穿孔曝气管；池中设置上下两层格栅板固定 生物专用填料。各部分的作用：穿孔曝气管是为微生物提供氧气（不间断曝气）；格栅板是为了防止生物专用填料流失；生物专用填料具有散热性能高，阻力小，布水、布气性能好，易长膜，又有切割气泡作用。该硝化反生化池可实现废水中氨氮的转化，为后续反硝化提供底物。）反硝化 池。内部结构 ：和硝化池内部结构相似。该池不同于硝化池的是曝气管主要是为了反冲洗使用（间断曝气），用于搅动，防止污泥淤积。该反硝化生化池可通过精准投加碳源，在缺氧的环境下，实现废水的高效深度脱氮 。）碳化池。内部结构：和硝化池内部结构相似。碳化池的作用：反硝化过程有碳源补充，该碳化池是为了防止碳源补充过量，造成出水 过高而设置的。该曝气管的作用是消耗多余的碳源，降低出水 的指标，使其出水满足反渗透浓缩要求。）浸没式超滤池。池内设置浸没式超滤膜两组和 穿孔曝气管。该池内的曝气管用于冲洗膜表面附着的悬浮物，提高 膜通量 。超滤膜过滤效率高，占用池体小，出水水质稳定，污泥产生量少 。同时反渗透对进水水质有一定的要求，可进一步降低废水中 、氨氮、总氮以及总硬度，提升反渗透的膜通量 。）反渗透系统。反渗透系统 ：精密过滤器，含 滤芯；炭过滤器，含炭滤芯；膜元件，含膜壳；电导率仪；压力变送器；计。作用：反渗透（）系统进水为 出水，可将废水中硬度和盐类大幅度去除，同时可进一步除去剩余的 、色度，使得系统出水水质满足企业回用的要求 。启动及运行效果本项目至 年 月中旬先后完成各设备安装调试工作，自 年 月下旬深化系统分三个阶段运行：生化调试（个月）、联动试运行（个月）以及联动稳定运行（个月），其中深化处理中水回用系统能正常稳定运行的关键是生化调试阶段 。因此，进行生化阶段的调试工作是必不可少的过程，进而可保证中水回用系统联动运行的稳定性。具体运行效果如下所述：）生化系统调试阶段，各指标数据变化如图 所示。图 生化调试阶段各指标数据变化图 年 月云南化工 第 卷第 期 ，由图 可知，接种调试期间生化出水 较稳定，基本稳定在 左右（去除率为 左右）；在调试第 天出现下降的趋势，连续运行 后 出水指标低于 且最终稳定在 范围内（去除率为 左右）；在连续运行 之后开始下降，在 后数据稳定在 左右（去除率为 左右）。经过 天调试，生化系统进入稳定期，、和 等指标均符合反渗透进水要求，故生化阶段调试完成。）联动试运行和联动稳定运行阶段（分别取 周数据），各指标数据变化如图 和图 所示：图 中水回用系统外排浓水各指标数据变化图由图 可知，联动试运行和稳定运行阶段 、和 数据波动性均较小，表明系统运行已稳定。其中 在 之间，在 之间，在 之间，均符合纳入管网 、和 的要求。图 中水回用系统回用水各指标数据变化图由图 可知，两阶段运行期间回用水各指标数据基本均无较大变化，表明反渗透系统运行稳定 。其中 浓度小于 ，电导率小于 ，浓度小于 ，其余指标 在 之间，浓度小于 ，也均可达到回用水要求。运行过程出现的问题及措施自设备安装调试完成，系统运行 个多月，共发现以下几个问题：）反硝化过程碳源不足，总氮去除率降低问题反硝化过程需要有充足的碳源，因废水中碳源较低，需外加碳源的方式补充，碳源补充量根据实际情况按 补充。）浸没式超滤池泡沫问题膜池内因间歇性产生大量泡沫，影响超声波液位计准确性，可安装水喷淋消泡装置消除泡沫，不宜使用消泡剂。）回用水 值测定问题回用水 值的测定易受空气中 的影响，使其数值偏小 ，因此，采用纯净水专用电极测定回用水，解决 值测定准确性的问题。经济分析本项目处理水量为 。废水处理成本主要包括药剂费和电费，本项目自动化程度较高，工人可由预处理阶段工人兼职，人工费用可不计。经过五个多月运行数据统计，电费为 元 ，药剂费为 元 ，按单位回用水处理费用为 元 。结论该有机化工废水采用的深化处理中水回用系统，设计合理，运行稳定。生化部分出水 基本稳定在 左右（去除率为 左右），稳定在 范围内（去除率为 左右），稳定在 左右（去除率为 左右），均已达到了反渗透浓缩要求。生化出水经反渗透处理 后，回 用 水 浓 度 小 于 ，浓度小于 ，电导率小于 ，浓度小于 ，在 之间，回用率大于 ，符合企业回用水要求。参考文献：胡林红 某化工企业高浓度有机废水处理工程实例分析 江西化工，：任斌，金政伟，李瑞龙，等 臭氧催化氧化降解煤化工高盐废水有机物研究 工业用水与废水，（）：牛瑞胜，程鹏飞，徐亚慧，等 臭氧催化氧化工艺在废水处理领域的应用 再生资源与循环经济，（）：叶正芳，李彦锋，李贤真，等 曝气生物流化床（）处理煤气化废水的研究 中国环境科学，（）：李士安，褚刚，张晓丽，等 多级 工艺处理煤气化废水工程实例 工业用水与废水，（）：陈茂林，丁敏，吴鹏，等 氨纶废水处理及中水回用工程实例 中国给水排水，（）：收稿日期：作者简介：程材（），男，浙江上虞人，本科，高级工程师，主要从事水处理相关方面的工作。