制革废水处理工艺设计

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1、# 28#给水排水Vol123No. 121997提要 广州市人民制革厂总废水量为 8500m3/ d, 采取对含油脂、 含硫及含铬废水进行单项分隔处理, 再与其它废水汇合进行生物处理的方案, 该方案中以美国奥贝尔氧化沟技术为废水处理工艺的主体, 处理后水质均达到设计要求。 关键词 制革废水奥贝尔氧化沟含铬废水含硫废水含油脂废水设计制 革 废 水 处 理 工 艺 设 计邹廉图 1铬泥 y 反应罐 y 陈化池 y 成品加酸 |加碱含铬废水y 格栅 y 集水井 (泵提升 ) y 调节池 y 第一次板框压滤汇合综合废水z 第二次板框压滤 z 反应池 z图 2含油废水 y 格栅 y 集水井 (泵提升

2、) y 调节池汇合综合废水 z 气浮池 z广州市人民制革厂是市内十大污染户之一。制革废水含有大量的蛋白质、 脂肪、 染料等有机物以及铬、 硫化物、 氯化物等无机盐类, 对 水体污染严重。本工艺对含油脂及硫、铬废水先进行单项分隔处理,然后再汇合综合废水进行生化处理。一、 废水单项分隔处理 ( 一) 含铬废水处理11 含铬废水来自三个车间:牛革车间84m3/ d, 原皮车间 36m3/ d, 半成品车间 20m3/d, 合计处理废水量 Q= 140m3/ d。21 含三价铬浓度 4g/ L,水中皮屑含量315g/ L, pH= 310 410。31 处理方法: 采用碱沉淀回收。其原理是 将原液中的

3、铬化合物,加碱生成氢氧化铬沉淀。然后过滤使渣液分离,加碱后使氢氧化铬浓度尽可能加大,然后在加热和搅拌下投加适 量硫酸配制成一定浓度的铬化合物,在生产回收中利用。41 工艺流程各车间流出的含铬废水, 经粗格栅去除较 大的悬浮物之后, 流入集水井, 用污水泵提升到调节池, 再用水泵抽升至第一板框压滤机压滤,进一步去除皮屑及悬浮物, 使铬液纯度提高, 滤后清液流入反应池。 在反应池加温至 40e ,然后加碱搅拌混合, 生成 Cr( OH)3沉淀。再经过第二次压滤进行泥液分离, 铬泥水洗风吹之后, 送入反应罐加 入硫酸溶解, 并且配制成一定碱度, 经陈化后用泵送至车间回用。详见工艺流程图 1。51 工

4、艺设计参数 ( 1) 调节池 V = 140m3( 考虑到废水排放时间较集中) ;( 2) 第一次压滤: V = 0180m3/ ( m2# h) ; ( 3) 加碱反应时间为 1h, 反应温度为 40e ,静止时间 215h, ( 将上清液排去一部分) ;( 4) 第二次压滤: 滤速 V = 012m3/ ( m2#h);( 5) 加酸溶解: 反应时间 4h,反应温度 50e ;( 6) 陈化: 陈化时间为 2d。( 二) 油脂废水处理 11 水质、 水量Q= 50m3/ d; 油脂含量= 8g/ L。21 工艺流程本工程处理原皮车间排出皂化后含油脂废 水。在车间含油脂废水出口处设粗格栅,

5、去除较大的悬浮物,以及设细格栅去除较小的固体颗粒,然后流入集水井后再泵入调节池。废水在调节池用泵送到气浮池处理后,排入综合废 水系统, 浮油及渣由刮渣机刮走。详见工艺流程图 2。# 29#给水排水Vol. 23No. 12 1997表 1CODCr(mg/ L )BOD5(mg/ L )SS (mg/ L )pH硫化物 (mg/ L )动植物油(mg/ L ) 总铬 (mg/ L )色度(倍 )进水 出水进 水出 水进 水出 水 进水 出水 进 水出 水进水出水进 水出 水进水 出水最高允许排放 浓度 (mg/ L )9413125 9414126 94151183001502006 9110

6、201 1 5801350 8990 1620173 243 44121020 2840 74420 5617 21428 2536 47033 40 78 8123 8114 1 87 11109 5 1 720108 0102 01038185301187 01185 010435 1 21 28 4 1 95218515573647项目 M nSO4O2含硫废水 y 格栅 y 集水井 (泵提升 ) y 调节池汇合综合废水 z 射流曝气池 z图 3y 集泥井 y 浓缩池 y 带式压滤机 y 污泥外运排入珠江 z 二沉池 z 奥贝尔氧化沟z初沉池 z|回流污泥 100% |剩 余 污 泥综合

7、废水 y 集水井泵房y 曝气沉砂池 y 机械旋转格网 y 曝气调节池污泥污 泥图 431 工艺设计参数 ( 1) 气浮池: 停留时间 20min;( 2) 混凝剂投药量: 硫酸铝 50mg/ L( 在泵前投加) 。( 三) 含硫废水处理 11 水质、 水量牛革车间 Q= 140m3/ d,原皮车间 Q=60m3/ d; S2-= 4g/ L; pH= 10 13。 21 工艺流程车间分流出来的含硫废水经粗格栅、细格栅去除部分悬浮固体,流入集水井后用泵提升到调节池, 再用泵送入射流曝气池, 废水在射流 曝气池内进行催化氧化,将 S2-氧化成 S 析出。详见工艺流程图 3。31 工艺参数 ( 1)

8、 曝气时间 t = 315h。( 2) 充气量: 1B15( 水B气) 。( 3) 射流器: P1S1B -80, 喷射系数 K = 1B2, 喷射流量 Q= 50m3/ ( h # 支) 。( 4) 催化剂投药量: 投加硫酸锰 500mg/ L,作为催化剂( 先溶解后再投加) 。二、 综合废水处理的主要技术参数和设备 综合废水处理后水质情况如表 1 所示, 工艺流程详见图 4。( 一) 集水井泵房集水井按最大流量 5min 贮存设计, 其容 积为 120m3,在集水井的进水槽安装一台明渠超声波流量计( 西德) 以测量每日及每小时的废水进水量。并设 4 台西德 ABS 潜水泵, 三用一备, 每

9、台水泵 Q= 443m3/ h, H = 18m, 与水体接触的叶轮, 泵壳均加环氧树脂涂层。 井内设有4个浮球式水银开关水位计,控制 4 台泵的运行。为避免个别水泵反复起动, 水泵将依次循环投入运行, 当一台泵发生故障时, 备用泵将自 动投入运行。在集水井设有 2 台格栅 ( 国产) , 每台格栅B= 600mm, 倾角 60b, 间隙为 10mm, 过栅流速 V 110m/ s, 行速 210m/ s, 其格栅是由一种独特的耙齿( 工程塑料) 装配成一组回转链, 在电机减速器的转动下经链轮传动驱动耙齿链,进行回转运动。运行间隔时间由时间继电器控 制。( 二) 机械旋转格网间废 水通过细格网

10、可 去除 80% 的杂 粒,BOD5去除率 10%, COD 去除率 5%, 悬浮固体 去除率 15% , 并可减轻初沉池的负荷, 经截留的渣滓, 集中起来运去堆放场。在细格网内外喷头出口位置加设一条热水管, 用于清洗附着 格网上的油脂固体。选用不锈钢机械旋转格网3台( 美国) , 格网采用楔形线, 间隙 1mm, 转速为 6r/ min, 内外喷头水量各 117L/ s, 冲洗压力2715Pa, 每台 Q= 443m3/ h。( 三) 曝气调节池分隔处理后的总混合废水 COD、BOD5日平均值分别为 1300mg/ L、 2500mg/ L, 但 COD9 10 9163# 30#给水排水V

11、ol123No. 121997在 2500mg/ L 以上一天出现三次,BOD5在1300mg/ L 以上亦出现两次, 特别 pH 值变化悬殊,晚上低时 pH315 4,早上高时 pH 达13。为使废水生化处理达到正常运行和较稳定 去除效果,调节池容量按平均时 18h 调节水量, 容积为 6100m3, 分设两个调节池, 有效水深5m。 为了使调节水量水质充分混合与防止悬浮 物沉淀及发臭, 设置空气搅拌,采用穿孔管布气。根据市人民制革厂提供的资料,废水是偏碱性的,故设置一套酸碱度调节装置, 以调节pH 值在 7 8 之间。为了保证在调节池以后各 处理构筑物能按平均时流量运行, 采用潜水泵24h

12、 均匀提升。 并在调节池设置: ( 1) 冲洗装置,用于冲洗积聚在池壁上的固体和油脂, 及放空 时清洗池底; ( 2) 溢流装置, 供水泵发生故障时使用。选用西德 ABS 潜水泵 4 台两用两备, 每台流量 177m3/ h, 扬程 12m。( 四) 初沉池 初沉池为平流沉淀池,共两座。沉淀时间2h, 表面负荷 115m3/ ( m2# h) , 有效水深 3m,水平流速 3mm/ s, 废水经初沉后 BOD5去除率 20% , COD 去除率 10%, SS 去除率 60%。 采用机械排泥, 污泥区容积按 4h 考虑, 约 40m3, 排出污泥浓度为 97%。 用潜水泵提升至浓缩池。选用美国

13、 ENVIREX 工程塑料刮泥机刮泥, 水 平移动速度 013 016m/ min, 刮泥机上设有浮渣推板,池的尾端设有自动撇渣器。把浮渣刮入贮渣井。排泥泵选用西德 ABC 潜水泵 4 台,两用两备, 每台流程 712 16m3/ h, 扬程 14m。( 五) 奥贝尔氧化沟奥贝尔氧化沟设置两座, 每座氧化沟分三条环形沟, 用钢筋砼墙分隔, 由于废水和活性污 泥的混合液在沟内循环流动, 因而兼有完全混合型和推流型的特点, 各沟形成缺氧区, 过渡区和富氧区, 废水及回流污泥均进入第一沟。第一沟占总容积的 70% , 这是 BOD 氧化、 氨氮硝 化- 脱氮作用最关键的一沟,该沟的溶解氧浓度为 0

14、015mg/ L, 第二沟占总容积的 20%, 它是处于第一沟和第三沟的缓冲地带,有机物大 部分已经被氧化了, 第二沟所负担的任务是继续氧化 BOD5和硝化作用。第二沟随着有机负荷的变化, 混合液吸收氧量降低, 因此该沟的溶解氧浓度将升至 1mg/ L。第三沟占总容积的 10% ,它是预排水段, 曝气蝶所供应的氧大大超过混合液吸收能力,因此, 该沟溶解氧浓度, 逐渐升高至 2mg/ L。奥贝尔氧化沟曝气设备由曝气蝶、轴及减 速器和电机组成。曝气蝶由高强度的工程塑料铸压成 1215mm 厚, 直径为 113m, 由两个半圆断面组成, 蝶面上有直径 1215mm 曝气孔及大量三角形凸出物, 淹没深

15、度 530mm, 在标准条 件下, 各蝶可充氧 1112kg/ h。曝气蝶采用蝶浸入水中的深度和转速来控制氧量。转轴为150mm 直径实心碳钢, 最大长度 6m, 每根轴可 装 25 个曝气蝶, 每根轴之间, 利用轴承联接, 一个电机可驱动四轴及转蝶。并在第一沟和第二沟分别设有 MLSS 和溶解氧测定仪( 进口) , 以监测微生物的活动及各沟的溶解氧情况。 氧 化 沟 池型 为 椭圆 型 ,每个 池 长 为5011m, 宽为 4115m, 池深为 415m。 总有效容积( 两座) 12068m2, 总有效面积 3170m3, 有效水深3181m。 曝 气 时 间 34h,BOD5污 泥 负 荷

16、01128kg/( MLSS # d) ,BOD5容 积 负 荷0164kg/ ( m3# d) , MLSS= 5g/ L, 泥龄 1915d。总蝶数( 两座) 520 块( 第一沟 164 块, 第二沟 58 块, 第三沟 38块) , 总装机容量 37kW( 按 55r/min) ,总 充氧量 578kg/h,BOD5去除 量7213kg/ d, NH3) N 去除量 234kg/ d, 处理废水所需空气量 55m3/ m3。( 六) 二沉池二沉池设置两座, 为圆形钢筋砼结构。废水流入周边进水沉淀池后, 便慢慢地降落到池 底, 然后沿池底流向池中心, 在池中心汇集后缓慢上升, 升到水面后再沿周边出水堰流出, 这一过程, 水流基本上处于平稳状态, 为混合液固-液沉降分离创造了良好条件。另外池周布水线 长, 配水均匀, 使废水进入沉淀区的流速较其它沉淀池进水小得多,所以有利于悬浮颗粒的沉淀, 提高了沉淀效率。池内配备快速污泥吸管, 把轻质的絮凝污泥虹吸到一个排泥池内, 连续# 31#给水排水Vol. 23No. 12 1997排泥( 含水率 99