物化法處理松脂加工廢水案例分析
在松香、松節(jié)油生產(chǎn)過程中,松脂洗滌、澄清所產(chǎn)生的廢水是松脂加工廠主要的污染散發(fā)源,一般說來,此廢水屬有機(jī)有毒高污染負(fù)荷類。今天,我們就來了解一下物化法處理松脂加工廢水案例。
一、工程概況
福建某公司是一家主要生產(chǎn)松香樹脂中間體的林化企業(yè),生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生含有大量松脂、松節(jié)油等成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水,可生化性較差。針對以上特點(diǎn),本工程主體采用“絮凝反應(yīng)沉淀→絮凝反應(yīng)氣浮→過濾”的處理工藝,歷經(jīng)4個月的調(diào)試、整改、運(yùn)行后通過竣工驗收,其監(jiān)測結(jié)果表明,出水完全滿足預(yù)先約定的回用水水質(zhì)要求,實現(xiàn)零排放。
二、廢水水量與水質(zhì)
該公司有2條年產(chǎn)達(dá)10萬噸馬來松香樹脂中間體的生產(chǎn)線,平均日產(chǎn)100t馬來松香,單位產(chǎn)品排水率約1.6m3,每天生產(chǎn)廢水160m3,工藝設(shè)計按24h連續(xù)運(yùn)行,即處理規(guī)模6.7m3/h。
進(jìn)入廢水處理的廢水包括生產(chǎn)工段廢水、車間沖洗廢水和松脂保養(yǎng)廢水。生產(chǎn)工段排水量約1.3m3/t松香,占廢水總量的80%,內(nèi)含成分復(fù)雜,污染物濃度高;旌蠌U水的CODcr、SS、油脂和Fe2+等指標(biāo)均較高,B/C值小于0.1;谔幚砉に嚳尚行、處理成本及生產(chǎn)用水水質(zhì)要求等方面的綜合考慮,廠方要求廢水經(jīng)處理后全部回用生產(chǎn);旌蠌U水與回用水水質(zhì)指標(biāo)見表1。
三、處理工藝
確定處理工藝之前,已在實驗室、生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行了多次實驗,結(jié)合處理設(shè)施建設(shè)場地、廢水特征等因素,并根據(jù)設(shè)施試運(yùn)行出現(xiàn)的問題,不斷調(diào)整與改進(jìn),最終處理工藝流程如圖1所示。
四、設(shè)計要點(diǎn)
1.預(yù)處理
預(yù)處理包括吊篩、沉渣、隔油和加堿預(yù)沉。生產(chǎn)外排廢水的水溫約80℃,此時攜帶大量的SS主要是樹皮、木屑、砂石等原料帶進(jìn)的雜物,它們均可被吊篩截留。隨著水溫下降,大量松脂、松節(jié)油亦隨之析出、聚集,可通過沉渣和隔油設(shè)施收集回收再利用。鑒于處理站離車間廢水排放口較遠(yuǎn),輸送過程中仍會有松脂析出而堵塞管路,整改時設(shè)置了投加NaOH的預(yù)沉設(shè)施,最大限度地避開管道堵塞。
2.調(diào)節(jié)
廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池時水溫一般為55~60℃,采用鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)攪拌降溫,12h后水溫可降至40~45℃,基本可保證后續(xù)物化處理有較佳的效果。
3.沉淀、氣浮與過濾
為了使流程盡量簡練、緊湊,便于操作,對設(shè)備構(gòu)造與材料選型均進(jìn)行了以下優(yōu)化設(shè)計:
(1)絮凝反應(yīng)區(qū)采用穿孔旋流形式,并與沉淀區(qū)或氣浮區(qū)合建。
(2)沉淀形式根據(jù)投加Ca(OH)2后產(chǎn)生的絮體密度大、易沉的特征選用斜板沉淀。
(3)溶氣方式用氣液混合泵替代常規(guī)空壓機(jī)、溶氣罐和溶氣泵的組合模式;同時過濾罐濾料選用纖維球,可直接反沖洗,省了氣體反沖洗設(shè)施。
五、調(diào)試運(yùn)行及驗收監(jiān)測
1.調(diào)試運(yùn)行
調(diào)試運(yùn)行歷時三個半月,絮凝反應(yīng)的水溫在35~45℃之間,調(diào)試運(yùn)行包括設(shè)備試運(yùn)行和工藝參數(shù)調(diào)試。通過設(shè)備的試運(yùn)行,發(fā)現(xiàn)了析出的松脂堵塞廢水輸送管道現(xiàn)象,于是對廢水預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行整改,增設(shè)一套投加NaOH預(yù)沉的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)備,解決了廢水輸送問題。
工藝參數(shù)調(diào)試主要進(jìn)行投藥量和溶氣水量的調(diào)控。藥劑調(diào)配濃度分別為:Ca(OH)2為過飽和乳液,Al2(SO4)3為10%溶液,PAM為1‰溶液。藥劑投加采用pH監(jiān)測儀配套計量泵進(jìn)行,反應(yīng)的pH值控制范圍和相應(yīng)藥劑投加量為:絮凝反應(yīng)沉淀池pH值范圍9.0~10.5,Ca(OH)2投加量4kg/h;絮凝反應(yīng)氣浮池pH值范圍6.6~7.2,Al2(SO4)3投加量1.6 kg/h,PAM投加量0.054 kg/h。溶氣水比例R=30%,壓力0.3~0.4Mpa。
2.驗收監(jiān)測
系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行2周后,由環(huán)境監(jiān)測站連續(xù)2d的取樣監(jiān)測,其結(jié)果表明:處理后出水全部回用到生產(chǎn)車間,水質(zhì)完全達(dá)到設(shè)計和回用水的要求。監(jiān)測結(jié)果見表3。
六、結(jié)論
1.該工藝設(shè)施處理松脂加工廢水能夠達(dá)到較滿意的效果,出水完全滿足生產(chǎn)工藝的用水水質(zhì)要求。
2.設(shè)施直接投資53.2萬元。其中土建費(fèi)用15.9萬元,設(shè)備、管道及安裝費(fèi)用37.3萬元,其他投資3325元。
3.運(yùn)行費(fèi)用3.36元/t水。其中藥劑費(fèi)2.01元/t水,電費(fèi)0.69元/t水,人工費(fèi)0.66元/t水。通過出水回用,企業(yè)每天可節(jié)約用水140m3,同時節(jié)約回用水中由25~35℃這10℃溫差的熱能。
七、體會
1.松脂加工廢水中含有大量松脂,其黏度大,容易堵塞管路,需經(jīng)完善的預(yù)處理后方可進(jìn)入主體處理設(shè)施。設(shè)計時沉渣池和隔油池要有足夠停留時間,使廢水冷卻,讓松脂充分析出;同時輸送管路要盡量短,方便拆卸清通,盡量保持連續(xù)運(yùn)行。
2.雖然氣液混合泵的溶氣效果僅有常規(guī)加壓溶氣方式的70%~80%,但其設(shè)備簡單、操作方便,且沒有釋放器的堵塞問題,在某些小規(guī)模廢水處理中更有優(yōu)勢。
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