脫硫廢水深度處理工藝探討及設(shè)計

楊計程

摘 要：大氣污染和水污染是全球備受關(guān)注的資源環(huán)境問題，脫硫廢水企業(yè)產(chǎn)生的高鹽污水是水污染的產(chǎn)生源之一。脫硫廢水進行深度處理可以降低環(huán)境污染并生產(chǎn)可回用的新鮮水源，值得研究推廣。根據(jù)煙氣濕法脫硫企業(yè)的實際工程案例，以氧化鎂濕法脫硫后的廢水，廢水采用化學加物理的工藝，設(shè)計了“調(diào)節(jié)池——爆氣池——加藥池（加Naclo）——澄清池——膜過濾”工藝流程，組合為一系列脫硫污水的深度處理系統(tǒng)，產(chǎn)水回用于循環(huán)水場。

關(guān)鍵詞：脫硫污水深度處理;膜過濾;污水回用

水對人類的生命起著非常重要的作用 ，水是生命的源泉，是人類賴以生存和發(fā)展過程中不可獲取的最重要物質(zhì)資源之一。人類社會發(fā)展過程，城市社會的人口密度高，工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)活動等相關(guān)城市化的急劇發(fā)展，目前每個城市現(xiàn)有的水資源越來越緊缺，城市的河道水環(huán)境污染及生產(chǎn)生活污水加大了治理，投入了大量人力、物力及財力，但收效見微。人類生產(chǎn)生活各類活動對人類居住環(huán)境產(chǎn)生了巨大的沖擊。在全球范圍內(nèi)，水質(zhì)的污染、需水量的迅速增加以及部門間競爭性開發(fā)所導致的不合理利用，使水資源進一步短缺，水環(huán)境更加惡化，嚴重地影響了社會經(jīng)濟的發(fā)展，威脅著人類的福祉。據(jù)資料顯示，目前地球只有2.5%的淡水資源能供人類使用。全世界約30-40億人家中沒有安全可靠的自來水。全球每天超800名兒童因劣質(zhì)水死亡。我國被列為世界上13個貧水國之一，人均占有水資源量不足世界人均數(shù)的1/4。

目前在工業(yè)生產(chǎn)活動中，高污染高能耗企業(yè)產(chǎn)能產(chǎn)值大，是工業(yè)發(fā)展中重要組成部分，此類企業(yè)在生產(chǎn)過程中，新鮮水使用量和污水排放量也非常大，水污染治理及重水回用的價值對此類企業(yè)意義不凡，可以為企業(yè)減少污染物排放，是體現(xiàn)社會責任擔當?shù)囊徊糠帧Ｖ档梦覀內(nèi)パ芯咳绾紊疃忍幚砦鬯詼p少水環(huán)境污染和增加新的水資源。

污水治理工藝及方法眾多，污水治理工藝也日益成熟，處理后的污水能達到穩(wěn)定達標排放，深度處理能達到中水回用。按照水污染物控制工程技術(shù)分類：一、不溶態(tài)污染物的分離技術(shù)：重力沉降有沉砂池（平流、豎流、旋流、曝氣）、沉淀池（平流、豎流、輻流、斜流）;混凝澄清;浮力浮上法有隔油、氣浮;其他有阻力截留、離心力分離法、磁力分離法。二、污染物的生物化學轉(zhuǎn)化技術(shù)：活性污泥法有SBR、A/O、A/A/O、氧化溝等;生物膜法有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池等;厭氧生物處理法有厭氧消化、水解酸化池、UASB等;自然條件下的生物處理法有穩(wěn)定塘、生態(tài)系統(tǒng)塘、土地處理法;三、溶解態(tài)污染物的物理化學分離技術(shù)：吸附法，離子交換法，膜分離法有擴散滲析、電滲析、反滲透、超濾、納濾、微濾，其他分離方法有吹脫和氣提、萃取、蒸發(fā)、結(jié)晶、冷凍。

污水處理技術(shù)按處理不同程度來劃分，可大致分為一級處理、二級處理和三級處理。一級處理主要是去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體顆粒物質(zhì)，用物理的方法只能完成一級處理的要求。污水經(jīng)過一級處理后，一般污水中的BOD大約可除去30%左右，尚達不到污水綜合排放標準的要求。一級處理屬于污水處理過程中的預處理階段。一級處理后污水進入二級處理，二級處理主要去除污水中呈膠體以及溶解狀態(tài)的有機污染物質(zhì)包括BOD，COD等其它物質(zhì)，二級處理一般去除率能達到90%左右，除特殊高濃度污染污水除外，基本上能使大多有機污染物達到污水綜合排放標準。最后進入三級處理，進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲分析法等。

基本上整個污水處理過程為通過粗格柵的污水經(jīng)過污水提升泵提升后，進入格柵或者砂濾器，出水之后進入沉砂池，經(jīng)過砂水分離的污水進入初次沉淀池，初沉池的出水進入生物處理設(shè)備，有活性污泥法和生物膜法，（其中活性污泥法的反應器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法和生物流化床），生物處理設(shè)備的出水進入二次沉淀池，二沉池的出水經(jīng)過消毒排放或者進入三級處理，一級處理結(jié)束到此為二級處理，三級處理包括生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設(shè)備，一部分進入污泥濃縮池，之后進入污泥消化池，經(jīng)過脫水和干燥設(shè)備后，污泥被最后利用。

一、污水處理工藝設(shè)計

寧波某石化公司為減少生產(chǎn)新鮮水的用水量，減少外排污水量，最終達到減少污染物排放的目標。將產(chǎn)生污水進行深度處理，回用水進入脫硫塔做為補充水。為防止利用回用水產(chǎn)生大量生物粘泥，阻塞和蝕坑管道，必須要降低COD、氨氮的濃度以及鹽含量。因此對污水深度處理工藝進行了以下設(shè)計選型：

1、預處理

脫硫廢水懸浮物高，PH：11，該污染物會造成系統(tǒng)污堵，影響微生物生化能力及后端處理，需對其進行預處理。脫硫廢水含泥量高，普通的沉淀方法已經(jīng)達不到效果，故選用布袋壓濾機，經(jīng)壓濾后的污水進調(diào)節(jié)沉淀池，泥餅進入一般固廢倉庫，最終委外處理，在調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置了三層阻流板，經(jīng)三層阻流板后的污水出水懸浮物<150mg/L，PH：11。

2、物理法+化學法

一級處理后的脫硫污水進入二級處理，脫硫污水的化學需氧量，PH、氨氮都比較高，COD大約200mg/L，氨氮大約50mg/L，PH在11左右。為了達到的處理效果，選擇物理法+化學法工藝。調(diào)節(jié)池處理后的脫硫污水進入曝氣池，鼓風機為曝氣池提供空氣加氧，空氣中的氧溶解進入污水將亞硫酸根氧化成硫酸根，主要去除無機的COD，處理后的COD<80mg/L;曝氣后的脫硫污水進入加藥池，在加藥池里添加含量為10%的Naclo溶液，添加量按廢水與次氯酸鈉比例為16：1;氨氮被氧化分解為亞硝基氮、硝基氮，微量的有機物被好氧化分解為CO2、H2O，處理后的氨氮<1mg/L，再通過澄清池添加NAOH來調(diào)節(jié)PH，使PH達到6-9之間，滿足廢水達標排放標準

3、膜過濾處理

為了出水能夠穩(wěn)定達到脫硫塔氧化鎂溶解的補充水，項目污水深度處理技術(shù)采用海水膜濃縮工藝。澄清池出水進入膜反滲透處理，高含鹽污水經(jīng)濃縮、除鹽、回用，高濃縮含鹽水進入脫硫污泥委外處理，低濃度水進入脫硫塔做氧化鎂補充水。與其他深度處理工藝相比，膜過濾工藝的出水水質(zhì)較好、處理效率較高、占地面積小、設(shè)備緊湊、運行管理簡單、可自動控制。項目膜組件設(shè)計出水參數(shù)：濁度≤1 NTU、CODcr≤20 mg/L、氨氮≤0.5 mg/L、石油類≤1mg/L，總硬度≤200。

二、小結(jié)

根據(jù)上述對脫硫廢水污水深度處理工藝進行的設(shè)計選型，某石化污水深度處理系統(tǒng)的產(chǎn)水滿足回用水標準。詳見圖1。

參考文獻：

[1]張平. 國外水資源管理實踐及對我國的借鑒[J]. 人民黃河， 2005， 27（6）：33-34.

[2]王文娟，高發(fā)瑞. 治理化工污水 促進環(huán)境保護[J]. 江蘇氯堿， 2008（1）：9-11.

[3]呂后魯， 劉德啟. 工業(yè)廢水處理技術(shù)綜述[J]. 石油化工環(huán)境保護， 2006， 29（4）：15-19.

[4]Liu Z， Miao Q， An W， et al. An application of membrane bio-reactor process for the wastewater treatment of Qingdao International Airport[J]. Desalination， 2007， 202（1-3）：144-149.

[5]周小玲，陳建榮，余根英，洪華嫦，金梨娟，陸曉峰，林紅軍. 膜生物反應器中膜污染機理和控制研究新進展[J]. 環(huán)境科學與技術(shù)， 2012， 35（10）：86-91.