廢水處理升級(jí)改造項(xiàng)目工藝處理探討

吳林廣 嘉誠環(huán)保工程有限公司

廢水處理升級(jí)改造項(xiàng)目工藝處理探討

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隨著改革開放步伐不斷加大，新增項(xiàng)目不斷增加，用水量不斷增加，生產(chǎn)廢水排放量加大，當(dāng)?shù)丨h(huán)保局對(duì)水質(zhì)的要求提高，處理設(shè)施沒有及時(shí)跟上，造成處理措施不利，所以急需對(duì)現(xiàn)有污水處理站進(jìn)行升級(jí)改造。

廢水處理 處理工藝 工程改造

某項(xiàng)目是建設(shè)年產(chǎn)3萬噸優(yōu)質(zhì)漿粕項(xiàng)目。在漿粕的生產(chǎn)過程中，會(huì)排放大量的生產(chǎn)廢水，產(chǎn)生的污水主要由兩部分組成：一是蒸煮過程中產(chǎn)生的高濃度黑液；二是漂酸洗過程中產(chǎn)生的中段污水。

一、黑液處理工藝選擇

根據(jù)棉漿黑液的特性，該廢水屬于高濃度難處理廢水，國內(nèi)外針對(duì)該類廢水的處理主要是回收利用以及經(jīng)過物理化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生副產(chǎn)品，不僅有效處理了廢水污染還從一定程度的產(chǎn)生了利潤，為企業(yè)產(chǎn)生了一定的收益，目前回收利用工藝較成熟的工藝主要有如下幾種：

1.燃燒苛化法堿回收。燃燒法堿回收技術(shù)的完整流程分為提取、蒸發(fā)、燃燒、苛化-石灰回收四道工序。基本原理是將黑液濃縮后在燃燒爐中進(jìn)行燃燒將有機(jī)鈉鹽轉(zhuǎn)化為無機(jī)鈉鹽，然后加入石灰將其苛化為氫氧化鈉，以達(dá)到回收堿和熱能的目的。

該方法技術(shù)投資大，堿回收率低，運(yùn)行費(fèi)用高于回收費(fèi)用，故不適合本工程選用。

2.木質(zhì)素提取法。提取木質(zhì)素常采用酸析法，將提取黑液經(jīng)微濾機(jī)去除細(xì)小纖維后，進(jìn)入加有酸液的木素分離機(jī)，控制pH值使木素析出并經(jīng)加熱、壓濾脫水成為木素產(chǎn)品。該法使CODCr去除率達(dá)到80%，SS去除率約為85%，色度去除率達(dá)95%，木素回收率在80%左右，對(duì)于削減有機(jī)污染物負(fù)荷有顯著作用。

此方法的優(yōu)點(diǎn)是：工藝過程簡單，投資較小，削減有機(jī)污染物負(fù)荷的同時(shí)回收木素。同時(shí)存在一系列不足：技術(shù)上設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，木素較難過濾、脫水；工藝上處理后的殘液不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，且呈酸性，需進(jìn)一步處理；經(jīng)濟(jì)上必須降低用酸成本，同時(shí)木素產(chǎn)品存在銷路問題。

3.厭氧+好氧處理法。黑液經(jīng)過預(yù)處理后，采用厭氧處理工藝降低CODCr，回收部分沼氣能量。相對(duì)于好氧生物法，厭氧工藝處理高濃度有機(jī)廢水有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：能夠以沼氣形式回收能源，污泥產(chǎn)量低，對(duì)復(fù)雜有機(jī)物初步降解，對(duì)后續(xù)工藝有利。其主要缺點(diǎn)是：對(duì)廢水中有毒物質(zhì)敏感；處理不夠徹底，必須有嚴(yán)格的后續(xù)工藝方能使污水達(dá)標(biāo)排放；運(yùn)行管理相對(duì)復(fù)雜，對(duì)物質(zhì)無法回收。

4.多效蒸發(fā)+烘干法。在原液中通入蒸汽加溫，將原液中的水蒸發(fā)掉，達(dá)到濃縮效果，蒸發(fā)出的污水冷凝處理，濃縮黑液可烘干后直接外售。

采用多效蒸發(fā)法較為合理，既能回收有價(jià)資源，創(chuàng)造價(jià)值，在運(yùn)行過程中可以利用蒸球產(chǎn)生的廢蒸汽當(dāng)做部分熱源，又能降低成本，運(yùn)行穩(wěn)定。經(jīng)過多效蒸發(fā)后的清液與濃縮液徹底分開，濃縮液回收烘干后外售；清液已無污染物，可回用于生產(chǎn)工段或直接排放。

綜上所述，棉漿黑液可回收利用價(jià)值大，治理方法首選能夠?qū)⒚逎{黑液轉(zhuǎn)換成可利用資源的工藝，結(jié)合分析上述四種處理方案的優(yōu)缺點(diǎn)，多效蒸發(fā)+烘干法和提取木質(zhì)素酸析法可實(shí)現(xiàn)黑液回收利用的目的。

二、多效蒸發(fā)工段

（1）黑液。制漿工段送來的稀黑液濃度4.5%，溫度50℃，首先送入稀黑液槽。將稀黑液從稀黑液槽泵送至黑液預(yù)熱器，回收污冷凝水熱能以后，再進(jìn)入5效蒸發(fā)器的黑液循環(huán)系統(tǒng)，參與循環(huán)蒸發(fā)。

1效蒸發(fā)器采1效3體形式，采用以下操作流程：

①2效黑液→1C→1B→1A效→濃黑液；②2效黑液→1A→1C→1B效→濃黑液；③3效黑液→1B→1A→1C效→濃黑液。

以上流程按順序切換，可以達(dá)到以下效果：

①減少了單體在最高濃度下的連續(xù)工作時(shí)間，無機(jī)鹽析出時(shí)間短期內(nèi)不會(huì)形成嚴(yán)重結(jié)垢；②黑液在1效的3個(gè)效體內(nèi)存在濃度梯度，通過定期切換，一般是最高濃度效體切換到最低濃度效體，最低濃度效體的黑液濃度在23%左右，遠(yuǎn)低于無機(jī)鹽飽和點(diǎn)，這樣在濃縮過程中，加熱面上無機(jī)鹽結(jié)垢被清洗干凈。③由于效體內(nèi)存在濃度梯度，1效蒸發(fā)器的平均傳熱系數(shù)比較高，提高了蒸發(fā)站的生產(chǎn)能力。

三、中段水處理工藝選擇

1.中段水預(yù)處理工藝選擇。廢水處理中，常用的預(yù)處理工藝有氣浮、混凝沉淀、過濾等，需根據(jù)不同的廢水水質(zhì)綜合考慮，以選擇不同的物化處理工藝。

2.中段水預(yù)處理單元采用微濾機(jī)過濾+混凝沉淀工藝。混凝沉淀工藝中采用自動(dòng)加藥系統(tǒng)，在增加混凝沉淀效果的同時(shí)增加一定的自動(dòng)化程度，降低操作強(qiáng)度；沉淀池采用高效沉淀池，在傳統(tǒng)的平流沉淀池的基礎(chǔ)上，充分利用了動(dòng)態(tài)混凝、加速絮凝原理和淺池理論，把混凝、強(qiáng)化絮凝、斜管沉淀三個(gè)過程進(jìn)行優(yōu)化，從而達(dá)到常規(guī)技術(shù)無法比擬的性能。不僅能節(jié)約占地，還能使藥劑達(dá)到最佳使用效果，處理效果較好。

四、生化處理選擇

生物處理系統(tǒng)，是人為地創(chuàng)造條件使微生物大量繁殖，人工馴化微生物，利用微生物質(zhì)新陳代謝降解水中有機(jī)物的方法，是目前國內(nèi)外污水二級(jí)處理的主體工藝。其中如下幾種較典型的工藝：

（1）氧化溝工藝，因其構(gòu)筑物呈封閉溝渠而得名，屬于活性污泥法的一種改形，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)碳有機(jī)物氧化、氮硝化以及生物脫氮是氧化溝的基本特征。

（2）百樂克工藝，百樂克工藝是一種具有脫氮除磷功能的多級(jí)活性污泥污水處理系統(tǒng)。百樂克BIOLAK，即湖體內(nèi)采用生物方法處理污水、廢水的工藝。最初采用天然土池做反應(yīng)池而發(fā)展起來的污水處理系統(tǒng)。

（3）SBR工藝，SBR實(shí)際上是出現(xiàn)最早的活性污泥法，早期的實(shí)驗(yàn)研究都是采用這一工藝，但直到近10年來，由于自動(dòng)控制、機(jī)械制造方面的技術(shù)突破才使得這一工藝真正應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。

（4）A/O工藝，由缺氧反應(yīng)池和好氧反應(yīng)池組成，是普通二級(jí)生化的改進(jìn)，在其基礎(chǔ)上引進(jìn)厭氧段或缺氧段，采取內(nèi)部污泥循環(huán)，使其同時(shí)具有去除BOD、氮、磷的效果。

綜合分析以上四種好氧工藝，氧化溝自動(dòng)化程度高，運(yùn)行管理方便；剩余污泥量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定，耐沖擊負(fù)荷，表面曝氣效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好，基建和運(yùn)行費(fèi)用低。工藝流程簡單，建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用較低，反硝化在前，硝化在后，設(shè)內(nèi)循環(huán)，效果好，反硝化反應(yīng)充分；曝氣池在后，使反硝化殘留物得以進(jìn)一步去除，提高了處理水水質(zhì)。

［1］《中華人民共和國水污染防治法》（2008.2.28）